工程測量員培訓講義.ppt

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項目一：緒論,項目一：緒論,1.1工程測量學任務和內容,定義一：工程測量學是研究各種工程在規(guī)劃設計、施工建設和運營管理階段所進行的各種測量工作的學科。,1.1.1學科定義,定義二：工程測量學主要研究在工程、工業(yè)和城市建設以及資源開發(fā)各個階段所進行的地形和有關信息的采集和處理，施工放樣、設備安裝、變形監(jiān)測分析和預報等的理論、方法和技術，以及研究對測量和工程有關的信息進行管理和使用的學科，它是測繪學在國民經濟和國防建設中的直接應用。,定義三：工程測量學是研究地球空間（包括地面、地下、水下、空中）中具體幾何實體的測量描繪和抽象幾何實體的測設實現(xiàn)的理論、方法和技術的一門應用性學科。,1.1.1學科定義,評價：定義一比較大眾化，易于理解。定義二較定義一更具體、準確，且范圍更大。定義三更加概括、抽象和科學。定義二、三除建筑工程外，機器設備乃至其它幾何實體都是工程測量學的研究對象，且都上升到了理論、方法和技術，強調工程測量學所研究的是與幾何實體相聯(lián)系的測量、測設的理論、方法和技術，而不是研究各種測量工作。,1.1.2學科地位,學科交叉、學科綜合、學科細分。測繪學的二級學科：大地測量學：幾何大地測量、物理大地測量、空間大地測量、海洋大地測量工程測量學（礦山測量）；攝影測量學與遙感；地圖制圖學；地理信息系統(tǒng)；不動產測繪（房地產測繪、地籍測繪）。60余所高校設有“測繪工程”本科專業(yè),1.1.2學科地位,1.1.3研究領域(面向工程建設),1.2工程測量學的內容,工程測量按工程建設的規(guī)劃設計、施工建設和運營管理三個階段分為“工程勘測”、“施工測量”和“安全監(jiān)測”，三個階段測繪工作有：1、規(guī)劃設計階：主要是提供各種比例尺的地形圖，另外還要為工程地質勘探，水文地質勘探以及水文測驗等進行測量。對于重要的工程區(qū)的穩(wěn)定性監(jiān)測。2、建設施工階段：建立施工控制網，工程建筑物定線放樣，施工質量控制，開挖與建筑方量測繪，工程竣工測量、以及設備的安裝測量等。3、運營管理階段：工程建筑物的變形觀測：水平位移、沉陷、傾斜以及擺動等定期或持續(xù)監(jiān)測。建立工程進度管理、維護信息系統(tǒng)。,1.2.1按工程建設階段劃分,1.2.2按服務對象劃分,按服務對象分：建筑工程測量、水利工程測量、線路工程測量、橋隧工程測量、地下工程的測量、海洋工程測量、軍事工程測量、三維工業(yè)測量，以及礦山測量、城市測量等。個性、共性；特殊和一般的關系。,1.2工程測量學的內容,1.2.3工程測量學的內容,主要內容：模擬或數(shù)字的地形資料的獲取與表達；工程控制測量及數(shù)據(jù)處理；建筑物的施工放樣；大型精密設備的安裝和調試測量；工業(yè)生產過程的質量檢測和控制；工程變形及與工程有關的各種災害的監(jiān)測分析與預報；工程測量專用儀器的研制與應用；工程信息系統(tǒng)的建立與應用等。,1.2工程測量學的內容,地形圖測繪?直接使用1:1萬至1:10萬比例尺的國家基本地形圖。?對于一些大型工程，往往還需要專門測繪1：2000到1：5000比例尺的區(qū)域性或帶狀性地形圖。?在施工建設和運營管理階段，往往需要用數(shù)字成圖法測繪1:1000，1:500乃至更大比例尺的地形圖或專題圖。?水下（含江、河、庫、湖、海等）地形測繪和各種縱橫斷面圖測繪。?各種比例尺的地形圖是工程信息系統(tǒng)的基礎地理信息。?城市1:500或1:1000的基本地形圖和城鄉(xiāng)地籍圖測繪屬于國家基本測繪范疇，與工程測量的關系密切。,1.2工程測量學的內容,?分為測圖控制網、施工控制網、變形監(jiān)測網和安裝控制網。?網的精度、可靠性、靈敏度和建網費用等質量準則問題。?絕大多數(shù)首級工程控制網都可采用GPS定位技術來建立。?將現(xiàn)代衛(wèi)星與地面測量技術相結合、取長補短。?無加密控制網的控制測量將走進工程測量領域。?精密工程控制網須進行網的優(yōu)化設計。,工程控制網布設,1.2工程測量學的內容,施工放樣技術和方法,?放樣（或稱測設）。?點、線、面、體的放樣。?方法：方向交會法、距離交會法、方向距離交會法、極坐標法、坐標法、偏角法、偏距法、投點法等。儀器：常規(guī)的光學、電子經緯儀、水準儀、全站儀，GPS技術、專用的測量儀器和工具。?施工放樣一體化、自動化。,1.2工程測量學的內容,項目二：施工測量基本工作,項目二：施工測量基本工作,2.1施工測量概述2.2測設的基本工作2.3測設平面點位的方法2.4坡度線與圓曲線測設2.5施工控制測量,內容提要：,項目二：施工測量基本工作,1.定義：在施工階段所進行的測量工作測設或放樣它是根據(jù)施工的需要，將圖紙上設計好的建筑物的平面位置和高程，按設計要求以一定的精度在實地上標定出來，作為施工的依據(jù)，以便進行施工。2.基本任務：場地平整、施工控制網的建立；建(構)筑物的定位和基礎放線；基礎施工、構件與設備安裝的測設；竣工測量；變形觀測。,2.1施工測量概述,3.施工測量的主要特點：與測圖工作程序相反；精度要求高工業(yè)建筑比民用高；高層建筑比底層高等等與施工聯(lián)系密切，貫穿施工的全過程；施工現(xiàn)場干擾大。通視、交叉作業(yè)、點位保存,2.1施工測量概述,4.施工測量的原則,從整體到局部；由高級到低級；先控制后碎部。,2.1施工測量概述,,測定兩點間水平距離測定兩個方向間水平角測定點的高程,測設已知水平距離D測設已知水平角?測設已知高程H,,測定三項工作,過程相反,測設三項工作,,,平面位置X、Y,2.2測設的基本工作,2.2測設的基本工作,方法一般放樣僅滿足放樣點位、直線、角度、距離、高程所需要的要素而無多余觀測的一種簡便而直接的放樣方法歸化放樣為了提高放樣精度，先放樣一個點作為過渡點（埋設臨時樁），隨即測量改過渡點與已知點之間的關系（邊長、夾角、高差等）；把觀測值與設計值比較得差數(shù)，最后從過渡點出發(fā)修正這一差數(shù)，把放樣點歸化到更精確的位置上去，在精確點位處埋設永久性標石。,2.2測設的基本工作,一.已知水平距離的測設,1、一般方法（鋼尺）測設已知距離時，線段起點和方向是已知的。,,,,A,,,,DAB,,B,,,B,C,,例:沿AC方向放樣B點，DAB=20m,a.沿AC方向量20m得B點；b.往返丈量AB;如DAB=19.998m，DBA=20.000m，D平均=19.999mc.△D=D-D平均,向外改正1mm得B點,K（1/1000-1/3000）,當測設精度要求較高時，應按鋼尺量距的精密方法進行測設，步驟如下：(1)用經緯儀定線，定出尺段樁和終點樁，并作標志；(2)用水準儀測定各相鄰樁樁頂之間的高差；(3)按精密丈量的方法先量出整尺段的距離，并加尺長改正、溫度改正和高差改正，計算每尺段的長度及各尺段長度之和，得最后結果為D0；(4)求余長q，即D-D0=q。然后計算余長段應測設的距離q′=q－Δld－Δlt－Δlh式中Δld、Δlt、Δlh為余長段相應的三項改正。(5).根據(jù)q′在地面上測設余長段，并在終點樁上作出標志，即為所測設的終點B。,2、精密方法（鋼尺）,2.2測設的基本工作,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,A,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,C1,,,,,D′,,,?D,,C,,D,,3.光電測距儀測設法,（2）測出AC1水平距離D′，求△D＝D－D′,（3）根據(jù)△D，改正至C點，用木樁標定其點位,(4)實測AC距離，其不符值應在限差之內，否則應再次進行改正，直至符合限差為止。,2.2測設的基本工作,（1）A點置儀，棱鏡在已知方向上前后移動，定出C1點；,先用一般方法測設長度L，設置過渡點B′再用適當?shù)膬x器及多測回丈量其長度L′，經加上各項改正數(shù)后，可得AB′的精確長度L′，求△L=L’–L，將B′點改正到正確位置B點，并埋樁。,4、歸化法,有時在放樣過渡點時有意留下較大的△L值，以便在B處埋永久性標石時不影響過度點樁位，待改標石穩(wěn)定后，再將點位B′從歸化到永久性標石頂部去。,2.2測設的基本工作,2.2測設的基本工作,如果用具有跟蹤功能的測距儀或電子速測儀測設水平距離，則更為方便，它能自動進行氣象改正及格傾斜跟離算成平距并直接顯示。,2.2測設的基本工作,二.已知水平角的測設——放樣已知數(shù)據(jù)的水平角已知：測站A、后視方向B已有：水平角數(shù)據(jù)?(設計數(shù)據(jù))定：C方向,◆在A安置經緯儀或全站儀；◆盤左瞄準B，水平盤讀數(shù)b；◆轉動照準部至讀數(shù)(b+?)，定C′；◆盤右瞄準B，平盤讀數(shù)b1；◆轉動照準部至讀數(shù)(b1+?)，定C″；◆取C′、C″之中間位置得C，則：?BAC=?,1.一般方法放樣?角(正倒鏡分中法),2.2測設的基本工作,2.精確方法放樣?角(多測回修正法/歸化法),◆用“正倒鏡分中法”測設?角(得C1點)；◆多測回觀測?BAC，取平均得?1；◆計算改正值C1C；◆修正得精確位置C。,例：已知AC1=85.00米，設計值?=36，設測得?1=3559′42″，計算修正值C1C。,解：??=?-?1=18″C1C=85tan00′18″=85=0.0074m＝7.4mm得：點位修正值為7.4mm(向外),,?和?1超過10″需進行修正,2.2測設的基本工作,根據(jù)給定點位的設計高程——H設利用附近的水準點——H水在點位上標定出設計高程的位置。,三.高程的測設,方法：幾何水準、三角高程、鋼尺和測繩,2.2測設的基本工作,在建筑設計和施工中，為了計算方便，一般把建筑物的室內地坪用0表示，基礎、門窗等的標高都是以0為依據(jù)確定的。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,BM3,A,,,,,,,,大地水準面,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,0,1,,,,0.000,,例：某建筑物的室內地坪設計高程為45.000m，附近有一水準點BM3，其高程為H3=44.680m?，F(xiàn)在要求把該建筑物的室內地坪高程測設到木樁A上，作為施工時控制高程的依據(jù)。,1.視線高法,a.讀BM點后視讀數(shù)a，求b應=HBM+a–H設b.上、下移動水準尺至前視讀數(shù)為b應，沿尺底畫線,2.2測設的基本工作,2.高程傳遞法,待測設高差大，用鋼尺代替水準尺。,,,,,,,,例：欲在深基坑內設置一點B，使其高程為HB。地面附近有一水準點R，其高程為HR。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,BMR,,,,,吊桿,,,,a1,b1,a2,,b2,注：該方法亦可從低處向高處測設已知高程的點,b2=HR+a1-|b1-a2|-HB,2.2測設的基本工作,2.2測設的基本工作,高層建筑高程傳遞,2.2測設的基本工作,四、設計坡度的測設,道路、管道等施工中，須測設斜坡線，可用經緯儀（全站儀）或水準儀進行測設。,◆當水準尺讀數(shù)為i時，尺底位于設計斜坡線上。,1、水準儀法：適用于坡度不大的情況。,1、首先測設出B點的高程。2、在A點安置水準儀，使一個腳螺旋在AB的連線方向，另兩個腳螺旋垂直于AB連線方向，量取水準儀高。3、用望遠鏡瞄準B點水準尺，旋轉AB方向的腳螺旋，使尺上讀數(shù)為儀高,視線坡度即為i。4、在中間點1、2……打樁立尺，使尺上讀數(shù)為儀高值，這樣各樁頂?shù)倪B線就是測設在地面上的坡度線。,2.2測設的基本工作,2.經緯儀法：適用于坡度較大的情況。操作方法：在A點安置經緯儀，對中整平后量取儀器高度，用望遠鏡瞄準B點上的水準尺，使讀數(shù)為儀器高度，此時儀器的視線即平行于設計的坡度線。在中間點若干點處打樁，分別立尺使其讀數(shù)皆等于儀器高度即可。,3.全站儀或電子經緯儀：適用于任何情況。操作方法：將豎直讀盤顯示單位切換為坡度單位，直接將望遠鏡視線的坡度值調整到設計坡度值i值即可，不需要先測設出B點的平面位置和高程。,2.2測設的基本工作,五、測設平面點位的方法,確定點的平面位置通常需要兩個放樣的要素：它們可以是兩個角度，或兩個距離，或一個角度加一個距離。下面介紹幾種常用的放樣方法。,測設方法有:1、直角坐標法2、極坐標法3、距離交會法4、角度交會法,2.2測設的基本工作,直角坐標法是根據(jù)直角坐標原理，利用縱橫坐標之差，測設點的平面位置。,直角坐標法適用于施工控制網為建筑方格網或建筑基線的形式，且量距方便的建筑施工場地。,什么樣的建筑施工場地適宜用直角坐標法測設點的平面位置？,1、直角坐標法,2.2測設的基本工作,,x:600.00m,,y:500.00m,,,,,,,,,,,,x:700.00m,x:650.00m,x:620.00m,y:600.00m,y:580.00m,y:530.00m,a,b,c,d,Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ,計算測設數(shù)據(jù),建筑物的長度,建筑物的寬度,,,,,,,,2.2測設的基本工作,,30.00m,30.00m,m,,,,,,,,Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ,,,,,,,,,n,,,50.00m,,,,,,,,20.00m,,a,,b,,,,,,,,,,d,,,,c,20.00m,30.00m,,,,,點位測設方法,檢查建筑物四角是否等于90?，各邊長是否等于設計長度，其誤差均應在限差以內。,測設距離和角度時，可根據(jù)精度要求分別采用一般方法或精密方法。,2.2測設的基本工作,極坐標法是根據(jù)一個水平角和一段水平距離，測設點的平面位置。,極坐標法適用于量距方便，且待測設點距控制點較近的建筑施工場地。,什么樣的建筑施工場地適宜用極坐標法測設點的平面位置？,2、極坐標法,2.2測設的基本工作,,,,,,,P,S,R,Q,A,B,x,,,計算測設數(shù)據(jù),（1）計算AB、AP邊的坐標方位角。,（2）計算AP與AB之間的夾角。,（3）計算A、P兩點間的水平距離。,(xP,yP),(xA,yA),(xB,yB),,,DAP,,2.2測設的基本工作,,,,,,,例：已知,試計算測設數(shù)據(jù)β和DAP。,解：,,,DAP,,,,A,B,,,,,,,,,P,,,,,Q,R,S,點位測設方法,檢查建筑物四角是否等于90?，各邊長是否等于設計長度，其誤差均應在限差以內。,測設距離和角度時，可根據(jù)精度要求分別采用一般方法或精密方法。,,,,,,DAS,,,,,,,,,,DBQ,,,,,,,,DBR,,2.2測設的基本工作,角度交會法是在兩個或多個控制點上安置經緯儀，通過測設兩個或多個已知水平角角度，交會出點的平面位置。,角度交會法適用于待測設點距控制點較遠，且量距較困難的建筑施工場地。,什么樣的建筑施工場地適宜用角度交會法測設點的平面位置？,3、角度交會法（三點交會、角度交會歸化放樣點位）,2.2測設的基本工作,注意交會角30????150?,,,,,,,,,,,,,,,,,,,P,A,B,C,x,x,x,,,計算測設數(shù)據(jù),（1）按坐標反算公式，分別計算出αAB、αAP、αBP、αCB和αCP。,,（2）計算水平角β1、β2和β3。,2.2測設的基本工作,,,點位測設方法,,,,,,A,B,C,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,示誤三角形,P,,若示誤三角形邊長在（3~4Cm）以內，則取示誤三角形重心作為待測設點P的最終位置。,測設β1、β2和β3時，視具體情況，可采用一般方法和精密方法。,2.2測設的基本工作,4、距離交會法,距離交會法是由兩個控制點測設兩段已知水平距離，交會定出點的平面位置。,距離交會法適用于待測設點至控制點的距離不超過一尺段長，且地勢平坦、量距方便的建筑施工場地。,什么樣的建筑施工場地適宜用距離交會法測設點的平面位置？,2.2測設的基本工作,計算測設數(shù)據(jù),,,,P,S,R,Q,A,B,,DAP,DBP,,,根據(jù)A、B、P三點的坐標值，分別計算出DAP和DBP。,2.2測設的基本工作,點位測設方法,,A,B,,,,DAP,DAP,,,,DBP,DBP,,,,P,,Q,,R,,S,,,,,丈量P、Q兩點間的水平距離，與設計長度進行比較，其誤差應在限差以內。,距離交會歸化放樣點位？,2.2測設的基本工作,5、方向線交會法放樣,利用兩條相互垂直的方向線相交來定出測設點,一般在需要測設點和線很多的情況下使用。它主要是應用格網控制點來設置兩條相互垂直的直線，此方法適合于建立了廠區(qū)控制網或廠房控制網的大型廠礦工地施工中恢復點位應用。例如：根據(jù)廠房矩形控制網和柱列軸線進行柱基放樣。優(yōu)點：計算簡便，交會精度高。,2.2測設的基本工作,,,Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ,,,,,E,E′,R,R′,,,,,,騎馬樁,m′,m,n′,n,P,2.2測設的基本工作,五、直線放樣方法,直線放樣時按照設計要求，在實地定出直線上一系列點的工作，直線放樣又稱直線定線,,內插定線（正倒鏡投點法）正倒鏡分中延線法外延定線旋轉180延線法,,兩種情況,,2.2測設的基本工作,1、正倒鏡分中延線法,,,,,,,,A,B,1′,1″,,1,2.2測設的基本工作,2、旋轉180延線法,,,,,,,,A,B,1′,1″,,1,,,2′,3′,2″,3″,2,3,,,180,180,適用于儀器誤差較小，且不需延伸太長；或精度要求不太高時適用,2.2測設的基本工作,3、正倒鏡投點法,,,,P,B,,,,A,,,,,1,1′,1″,P′,適用于A、B兩點不能安置儀器或兩點間因地形起伏不能通視,,P或P′為站點,,2.2測設的基本工作,放樣方法的選擇應顧及以下因素：建筑物所在的地區(qū)條件；建筑物的大小、種類和形狀；放樣要求的精度；控制點的分布情況；施工的方法和速度；施工的階段；測量人員技術條件；現(xiàn)有的儀器條件等。測量放樣工作是為工程施工服務的。所以放樣方法的選擇與工程建筑物的類型、工程建筑物的施工部位、施工現(xiàn)場條件和施工方法以及放樣的精度和控制點的分布都有密切的關系,2.2測設的基本工作,項目三：線路測量,Project1：RouteSurveying,項目三：線路測量,3.1線狀工程測量概述,線狀工程：鐵路、公路、石油與燃氣管線、渠道、管道、城市綜合管網、輸電線及索道工程等。線狀工程測量：為各種線狀工程勘測設計、施工安裝與運營管理階段所進行的測量工作。,一、基本術語,??初步方案，它根據(jù)有關政治、經濟、交通和自然條件進行室內選線和野外勘查，全面分析、比較、論證道路建設的意義以及技術、經濟上的合理性和可行性，提出路線的初步方案；??初測，它是在前面工作的基礎上進一步安排路線，落實路線局部方案；??定測，它是在初步設計基礎上，將紙上定線的路線方案進行實地放線；??施工測量，在建設過程中進行施工測量；??竣工測量。,二、線狀工程測量的各個階段,3.1線狀工程測量概述,??中線測量；??縱、橫斷面測量；??帶狀地形測量；??施工放樣；??竣工測量和有關調查工作等。其主要目的是為設計、施工、運營管理提供必要的基礎資料。,三、線狀工程測量的主要內容,3.1線狀工程測量概述,3.2線狀工程初測,鐵路勘測任務可分為踏勘（初測）和定測。??初測是為初步設計提供資料而進行的勘測工作，初步設計的主要任務是紙上定線，經過經濟、技術比較提出一個推薦方案。初測對初步設計方案中認為有價值的線路進行實測，即進行實地選點，定出線路方向，沿線進行導線測量和水準測量，并測繪帶狀地形圖。??定測是在初步設計批準后，結合現(xiàn)場的實際情況確定線路的位置，并為施工設計收集必要的資料。,初測在線路的全部勘測工作中占有重要的位置，它決定著線路的基本方向。1.選點插旗根據(jù)方案研究中在大小比例尺地形圖上所選線路位置，在野外用“紅白旗”標出其走向和大概位置，并在擬定的線路轉向點和長直線的轉向處插上標旗，為導線測量及各專業(yè)調查指出進行的方向。在插旗的同時應進行初測導線的點位選擇。,3.2線狀工程初測,導線點選擇應滿足以下幾項要求：（1）點位應靠近大旗線路的位置，以便于實測之用。（2）橋梁及隧道兩端附近，嚴重地質不良地段以及越嶺埡口處均應設點。（3）點位應選在地勢較高、視野開闊、易于保存的地方，以保證前后通視及方便地形測量。（4）導線點間距應取用400m左右，以避免因邊長過短而降低精度。使用全站儀時邊長可增到1km。,3.2線狀工程初測,（1）水平角觀測初測導線水平角，可用DJ2及DJ6級經緯儀以測回法測量右角，觀測一測回。兩個半測回之間應變換度盤位置，兩半測回間角值較差在20″（DJ2）或30″（DJ6）以內時取其平均值。對于公路：水平角觀測一測回，一般觀測左右角進行檢核，半測回角值值差對于高速及一級公路為20″，二級及以下公路60″.（2）邊長丈量導線邊長采用全站儀測量。邊長測量的相對中誤差不應大于1/2000。,2.導線測量,3.2線狀工程初測,（3）導線的聯(lián)測初測導線一般很長，為了檢核并控制測量誤差傳播積累，導線的起、終點，以及每隔一定距離（30km)左右的導線點，應盡可能與國家或其他部門不低于四等的平面控制點聯(lián)測，有條件時，也可采用GPS全球定位技術加密四等以上大地點并代替初測導線測量。初測導線也可以布設成D級或E級帶狀GPS控制網，在道路的起點、終點和中間部分近可能收集國家等級控制點，考慮到加密導線時，作為起始點應有聯(lián)測方向，一般要求GPS網每3KM左右布設一對點，每對點距離約為0.5KM，保證點對之間通視。,3.2線狀工程初測,沿線路布設水準點，作為線路高程控制網。,3.高程測量,（1）基平測量,布設：??一般沿線路每隔2km左右設立一個，地形復雜路段可適當縮短水準點間距；??300m以上的大橋和隧道兩端及車站附近、重點工程地段應加設水準點??布設位置應離開線路中線一定距離，以50～100m為宜，以免線路施工時破壞。,3.2線狀工程初測,測量方法：??采用DS3級以上的水準儀，按一組往返或兩組單程的水準測量方法施測；??跨越河流和溝壑時可放寬至200m，但應盡量保持前后視距相等，當視線超過200m時，應按跨河水準測量的要求進行；??可用電磁波測距三角高程施測，導線點兼作水準點。,聯(lián)測：??應與國家水準點或相當?shù)燃壦疁庶c聯(lián)測；??應不遠于30km聯(lián)測一次，構成附合水準線路，其高程允許閉合差為30mm（鐵路）。40mm(公路)。,3.2線狀工程初測,3.2線狀工程初測,測定沿線各導線點、百米樁及加樁點的高程，用以繪制線路縱斷面圖和專業(yè)調查。中平測量應采用S3水準儀，采用單程水準測量，以基平測量所測水準點為基準布設成附合水準線路。中平測量允許的閉合差為50mm,（2）中平測量,4.地形測量（帶狀圖）,帶狀地形圖的比例尺選擇可參照一般平坦地區(qū)為1∶5000～1∶2000，困難地區(qū)為1∶2000進行。,3.2線狀工程初測,把在帶狀地形圖上設計好的線路中線測設到地面上，并用木樁標定出來。方法：常用的方法有撥角法、支距法（穿線放線）、極坐標法和GPSRTK法。,一、定線測量,3.3線狀工程詳細測設,根據(jù)紙上定線交點的坐標和導線點坐標，預先在內業(yè)計算出兩相交點間的距離及直線的轉向角，然后根據(jù)計算資料在現(xiàn)場放出各個交點，定出中線位置。,1、撥角放線法,3.3線狀工程詳細測設,撥角定線計算實例,3.3線狀工程詳細測設,在設計圖上量出初測導線點和線路中心線點的支距，然后根據(jù)支距和實地的初測導線點點位進行實地放樣。1）獲取放樣數(shù)據(jù)和初設線路的相互關系；2）實地放樣；3）穿線（轉點的直線性調整）；4）測設交點；5）測設轉角；線路的交點確定后，應在交點上安置經緯儀實測轉角。所謂轉角又稱偏角，是線路由一個方向偏轉到另一方向時，所夾的角度。（左偏和右偏）,2、支距放線法（穿線放線法）,3.3線狀工程詳細測設,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,C47,C48,C49,C50,C51,C52,d47,d48,d49,d50,d51,d52,47,48,49,50,51,52,JD14,JD15,JD16,穿線放線示意圖,,,,,,,,,,,,,,騎馬樁,,,轉點,,線路交點,,偏角,3.3線狀工程詳細測設,偏角測量采用不低于DJ6經緯儀，方向觀測法觀測右角一測回。兩個半測回變換讀盤位置，半測回角度之差限差為20″（高速公路、一級公路);二級及二級以下的公路為60″,3.3線狀工程詳細測設,3.3線狀工程詳細測設,全站儀極坐標法放樣簡單靈活，適用于中線通視差的測區(qū)．但放樣工作量大，放樣到實地上的中線相對精度不高；并且由于用初測導線點直接定測各放樣點，比其它放樣法要求初測導線點的密度大，測量精度高，最后亦要通過穿線來確定直線段的位置。,3、全站儀極坐標法,該方法的作業(yè)效率，較其他方法有了很大的提高。,4、GPSRTK法,一、中線測量,中線測量的任務是沿定測得線路中心丈量距離、設置百米樁及加樁（中樁），并根據(jù)測定的交角、設計曲線半徑R和緩和曲線長度計算曲線要素，放樣曲線的主點和曲線的細部點,3.3線狀工程詳細測設,1、里程樁及樁號,當路線的交點，轉角測定后，即可沿路線中線設置里程樁（由于路線里程樁一般設置在道路中線上，故又稱中樁）以標定中線的位置。里程樁上寫有樁號，表達該中樁至路線起點的水平距離,加樁——地形加樁、地物加樁、曲線加樁與關系加樁。加樁一般宜設在整米處。,中樁分整樁和加樁兩種。整樁：是按規(guī)定間隔（一般為10/20/50m）樁號為整倍數(shù)設置的里程樁，百米樁、公里樁都屬于整數(shù)樁。,中樁間距,3.3線狀工程詳細測設,地形加樁：指沿中線地面起伏變化處，地面橫坡有顯著變化處以及土石分界處等地設置的里程樁地物加樁：是指沿中線為擬建橋梁、涵洞、管道、防護工程等人工構建物處，與公路、鐵路、田地、城鎮(zhèn)等交叉處及需拆遷等處理地物處設置里程樁曲線加樁：指曲線交點（曲線起點、中點、終點）處設置的里程樁關系加樁：指路線轉點（ZD）樁和交點（JD）樁,3.3線狀工程詳細測設,釘樁時，對于交點樁、轉點樁、距路線起點每隔500m處的整樁、重要地物加樁（如橋涵、隧道）以及曲線主點樁，均應打下斷面為66cm的方樁，樁頂露出地面約2cm，并在樁頂中心頂一小釘。為了避免丟失，在其旁邊釘一指示樁。交點樁的指示樁離交點約20cm處，字面朝向交點,3.3線狀工程詳細測設,3.3線狀工程詳細測設,2、斷鏈及處理,在丈量過程中，出現(xiàn)樁號與實際里程不符的現(xiàn)象叫斷鏈。斷鏈的原因較多，但主要指兩種：一種是由于計算和丈量發(fā)生錯誤造成的；另一種則是由于局部改線、分段測量等客觀原因造成的。斷鏈有“長鏈”和“短鏈”之分，當路線樁號長于地面實際里程時叫短鏈，反之則叫長鏈。其樁號寫法舉例如下：長鏈：k3+110=k+105.21長鏈4.79m短鏈：k3+157=k3+207短鏈50m所有斷鏈樁號應填在“總里程及斷鏈樁號表”上，考慮斷鏈樁號的影響，路線的總里程應為：路線總里程=終點樁里程-起點樁里程+Σ長鏈-Σ短鏈,3.3線狀工程詳細測設,定測階段的水準測量作業(yè)方法及精度要求同于初測階段，其基平測量應盡量采用初測水準點的高程數(shù)據(jù)。,二、水準測量及縱橫斷面測繪,中平測量的任務是測出定測時設置的各中樁高程，為繪制縱斷面圖提供依據(jù)?？v斷面圖反映路線中線地面起伏變化、是設計路面高程、坡度和計算土方的重要依據(jù)。中平測量一般采用間視水準測量的方法進行，一般測設形式如圖。閉合差不超過50mm,3.3線狀工程詳細測設,縱斷面測量,3.3線狀工程詳細測設,縱斷面測量記錄,3.3線狀工程詳細測設,縱斷面圖制圖比例尺,橫軸與帶狀圖比例尺相同、縱向比例尺比橫向大10倍,3.3線狀工程詳細測設,縱斷面圖繪制,三、縱橫斷面測繪,定測階段的橫斷面測量，是要在每個中樁點測出垂直于中線的地面線、地物點至中樁的距離和高差。繪制成橫斷面圖。橫斷面圖反映垂直于線路中線方向上的地面起伏情況，它是路基設計、土石方計算及施工確定路基填挖邊界的依據(jù)。,3.3線狀工程詳細測設,1.橫斷面測繪方法與精度要求,橫斷面方向的確定可用方向架或經緯儀等進行。橫斷面測量可用經緯儀、水準儀或全站儀進行。,3.3線狀工程詳細測設,橫斷面測量,3.3線狀工程詳細測設,水準儀皮尺法測量橫斷面,3.3線狀工程詳細測設,橫斷面測量記錄,2、橫斷面圖的繪制,繪制橫斷面圖時常選擇縱橫比例尺相同，一般采用1∶200或1:100的比例尺。設計人員根據(jù)橫斷面圖做出路基、路塹設計圖，作為計算土方量的依據(jù)之一。,3.3線狀工程詳細測設,3.3線狀工程詳細測設,3、土方量的計算,1）填挖斷面的確定,3.3線狀工程詳細測設,2)填挖橫斷面面積的量測,（1）積距法,3.3線狀工程詳細測設,（2）坐標法,3.3線狀工程詳細測設,3)土方量計算,（1）相鄰兩斷面填挖一致,3.3線狀工程詳細測設,,（2）相鄰斷面填挖不一致,3.3線狀工程詳細測設,項目四曲線測設,項目四曲線測設,曲線,,平面曲線,豎曲線,立交曲線,,單圓曲線,復曲線,反向曲線,回頭曲線,螺旋曲線,,凸型豎曲線,凹型豎曲線,,圓曲線,緩和曲線,一、概述,,,,圓曲線的測設流程,,二、單圓曲線(circlecurve)的測設,二、單圓曲線(circlecurve)的測設,一、單圓曲線主點(majorpoint)的測設1、曲線要素的計算（已知轉角α及半徑R）,切線長,曲線長,外距,切曲差,2、主點的測設,（1）主點里程的計算ZY里程=JD里程-T；YZ里程=ZY里程+LQZ里程=YZ里程-L/2；JD里程=QZ里程+D/2,二、單圓曲線(circlecurve)的測設,二、單圓曲線詳細測設,有整樁號法和整樁距法。一般采用整樁號法。,(1)以ZY或YZ為坐標原點，切線為X軸，過原點的半徑為Y軸，建立坐標系。,,(2)計算出各樁點坐標后，再用方向架、鋼尺去丈量。,1、切線支距法(tangentoff-setmethod),二、單圓曲線(circlecurve)的測設,切線支距法單圓曲線坐標計算,,特點：測點誤差不積累。宜以QZ為界，將曲線分兩部分進行測設。,二、單圓曲線(circlecurve)的測設,例題：切線支距法測設單圓曲線的計算,設某單圓曲線偏角α=34012′00″，R=200m，主點樁號為ZY：K4+906.90，QZ：K4+966.59，YZ：K5+026.28，按每20m一個樁號的整樁號法，計算各樁的切線支距法坐標。解：,二、單圓曲線(circlecurve)的測設,二、單圓曲線(circlecurve)的測設,分為：長弦偏角法、短弦偏角法（1）長弦偏角法,1）計算曲線上各樁點至ZY或YZ的弦線長ci及其與切線的偏角Δi。2）再分別架儀于ZY或YZ點，撥角、量邊。,2、偏角法(methodofdeflectionangle),二、單圓曲線(circlecurve)的測設,,長弦偏角法單圓曲線坐標計算,特點：測點誤差不積累。宜以QZ為界，將曲線分兩部分進行測設。,二、單圓曲線(circlecurve)的測設,（2）短弦偏角法,與長弦偏角法相比：1）偏角Δi相同。2）計算曲線上各樁點間弦線長ci3）架儀于ZY或YZ點，撥角、依次在各樁點上在量邊，相交后得中樁點。,二、單圓曲線(circlecurve)的測設,3、還有極坐標法(polarcoordinatemethod)、弦線支距法、弦線偏距法。,例題：偏角法詳細測設單圓曲線（注：此題作為實習課測設內容）已知圓曲線的R=200m，轉角如圖，交點JDi里程為K10+110.88m，試按每10m一個整樁號，來闡述該圓曲線的主點及偏角法整樁號詳細測設的步驟。,二、單圓曲線(circlecurve)的測設,三、緩和曲線(spiralcurve)的測設,一．概念及基本公式1、概念為緩和行車方向的突變和離心力的突然產生與消失，需要在直線（超高為0）與圓曲線（超高為h）之間插入一段曲率半徑由無窮大逐漸變化至圓曲線半徑的過渡曲線（使超高由0變?yōu)閔），此曲線為緩和曲線。主要有回旋線、三次拋物線及雙紐線等。,2、回旋緩和曲線(spiralcurve)基本公式,三、緩和曲線(spiralcurve)的測設,（3）緩和曲線的參數(shù)方程:,（4）圓曲線終點的坐標:,（2）緩和曲線角公式：,三、緩和曲線(spiralcurve)的測設,,（1）里程的計算ZH=JD-TH；HY=ZH+ls；QZ=ZH+LH/2；HZ=ZH+LH；YH=HZ-ls,2、主點的測設,三、緩和曲線(spiralcurve)的測設,（2）測設方法。(見例題)例題：如圖，設某公路的交點樁號為K0+518.66，右轉角αy=18001836"，圓曲線半徑R=100m，緩和曲線長ls=10m，試測設主點樁。（作為實習課內容）,解：（一）計算測設元素,,,三、緩和曲線(spiralcurve)的測設,,,,,三、緩和曲線(spiralcurve)的測設,（二）計算里程,ZH=K0+497.54；HY=K0+507.54；QZ=K0+518.52；HZ=K0+539.50；YH=K0+529.50（三）主點測設1．架儀JDi，后視JDi-1，量取TH，得ZH點；后視JDi+1，量取TH，得HZ點；在分角線上量取EH，得QZ點。2．分別在ZH、HZ點架儀，后視JDi方向，量取x0，再在此方向垂直方向上量取y0，得HY和YH點。,三、緩和曲線(spiralcurve)的測設,三、帶有緩和曲線的圓曲線詳細測設,1、切線支距法(tangentoff-setmethod)要注意：點是位于緩和曲線上，還是位于圓曲線上。,,,,位于緩和曲線,位于圓曲線,三、緩和曲線(spiralcurve)的測設,,（1）當點位于緩和曲線上，有：,（2）當點位于圓曲線上，有：,三、緩和曲線(spiralcurve)的測設,2、偏角法（整樁距、短弦偏角法）,要注意：點是位于緩和曲線，還是位于圓曲線。,,,,位于緩和曲線,位于圓曲線,三、緩和曲線(spiralcurve)的測設,2、偏角法（整樁距、短弦偏角法）,（1）當點位于緩和曲線上，有：,,距離：用曲線長l來代替弦長。放樣出第1點后，放樣第2點時，用偏角和距離l交會得到。,,三、緩和曲線(spiralcurve)的測設,（2）當點位于圓曲線上,方法：架儀HY(或YH)，后視ZH(或HZ)，撥角b0，即找到了切線方向，再按單圓曲線偏角法進行。,此外還有極坐標法、弦線支距法、長弦偏角法。,三、緩和曲線(spiralcurve)的測設,項目六地下管道施工測量,項目六地下管道施工測量,(3)地形圖測繪：根據(jù)初步規(guī)劃的線路，實地測量管線附近的帶狀地形圖，如該區(qū)域已有地形圖，則需要根據(jù)實際情況對原有地形圖進行修測；,有兩個方面：一是為管道工程的設計提供地形圖和斷面圖；二是按設計要求將管道位置標定于實地。其具體內容包括如下各項工作：,(1)準備資料：收集規(guī)劃設計區(qū)域的1∶10000(或1∶5000)、1∶2000(或1∶1000)地形圖以及原有管道平面圖、斷面圖等資料；,(2)圖上定線：利用已有地形圖，結合現(xiàn)場勘察，進行規(guī)劃和圖上定線；,管道工程測量的任務:,項目六地下管道施工測量,(6)管道施工測量：根據(jù)設計要求，將管道敷設于實地所需進行的測量工作；,(4)管道中線測量：根據(jù)設計要求，在地面上定出管道的中心線位置，即管道主點（包括起點、轉點、終點）樁測設、交點樁的測設、線路轉折角測量、里程樁和加樁的標定等；,(5)縱橫斷面圖測量：測繪管道中心線方向和垂直中心線方向的地面高低起伏情況；,(7)管道竣工測量：將施工后的管道位置，通過測量繪制成圖，以反映施工質量，并作為使用期間維修、管理以及今后管道擴建的依據(jù)。,測量工作必須采用城市或廠區(qū)的同一坐標和高程系統(tǒng)，嚴格按設計要求進行，并要做到“步步有校核”，這樣才能保證施工質量。,項目六地下管道施工測量,一、恢復中線,管線開槽后，中線上的各樁位將被挖掉。因此，在開槽前，應在不受施工干擾、引測方便和易于保存的位置測設施工控制樁。施工控制樁分中線控制樁和附屬構筑物的位置控制樁兩種.中線控制樁設置在管道中線的延長線上。位置控制樁設置在與中線垂直的方向上以控制里程樁和井位等。,先檢查管道中線上各種樁位的保存情況，如有破壞，應根據(jù)設計和測量數(shù)據(jù)恢復并進行檢核。,二、測設施工控制樁,項目六地下管道施工測量,項目六地下管道施工測量,三、加密水準點為了便于在施工期間測設高程，應在原有水準點的基礎上，沿線每隔150m左右增設一個臨時水準點。,四、確定開槽口邊線按照管道的設計埋深和管徑，再根據(jù)沿線土質情況，決定開槽寬度，在地面上定出槽邊線位置，撒上白灰線標明。,D左=D右=b/2+m.h,項目六地下管道施工測量,五、設置坡度板并測設中線釘如圖所示，開槽后，應設置坡度橫板，以控制管道溝槽按照設計中線位置進行開挖。一般每隔10~20m設置一塊坡度橫板，并編以樁號。在中線控制樁上安置經緯儀，將管道中線投測到坡度橫板上，訂上小鐵釘(稱中線釘)作標志。,項目六地下管道施工測量,項目六地下管道施工測量,六、測設坡度釘坡度釘?shù)淖饔檬强刂乒艿罍喜郯凑赵O計深度和坡度開挖，坡度釘設置在坡度立板上，見下圖所示。,項目六地下管道施工測量,項目六地下管道施工測量,頂管施工測量,當?shù)叵鹿艿佬枰┰焦?、鐵路或其他建筑物時，采用頂管施工法。,頂管施工測量的目的是保證頂管按照設計中線和高程正確頂進或貫通。,頂管施工是在先挖好的工作坑內安放道軌(鐵軌或方木)，將管道沿所要求的方向頂進土中，再將管內的土方挖出來。,在管內前端水平放置一把木尺，尺上有刻劃并標明中心點，用經緯儀可以測出管道中心偏離中線方向的數(shù)值，依此在頂進中進行校正。如果使用激光準直經緯儀，則沿中線方向發(fā)射一束激光。激光是可見的，所以管道頂進中的校正更為方便。,用經緯儀或激光準直儀代替垂球,(2)高程測設,先在工作坑內布設好臨時水準點，再在工作坑內安置水準儀，以在臨時水準點上豎立的水準尺為后視，以在頂管內待測點上豎立的標尺為前視(使用一把小于管徑的標尺)，測量出管底高程，將實測高程值與設計高程值比較，其差超過1cm時，需要校正。,在管道頂進過程中，每頂進0.5m應進行一次中線測量和高程測量。,當頂管距離較長時，應每隔100m開挖一個工作坑，采用對向頂管施工方法，其貫通誤差應不超過3cm。,當頂管距離太長，直徑較大時，可以使用激光水準儀或激光經緯儀進行導向，也可以使用下圖所示的管道激光指向儀。管道激光指向儀可以精確地測量出管道的坡度。,項目七公路施工測量,項目七公路施工測量,工作內容——恢復路線中線、測設施工控制樁、線路縱坡的測設、路基邊樁和邊坡的測設。復核測量路線中線樁點，恢復與校正已丟失或碰動的交點樁、里程樁。(1)施工控制樁的測設在不易受施工破壞、便于引測、易于保存樁位的地方測設施工控制樁。①平行線法在設計路基寬度以外，測設兩排平行于中線的施工控制樁，控制樁的間距一般取10m~20m。,項目七公路施工測量,項目七公路施工測量,②延長線法在路線轉折處的中線延長線及曲線中點QZ至交點JD的延長線上測設施工控制樁，量出控制樁至交點的距離并記錄。,（2）線路縱坡的測設按照坡度的測設方法進行；或者直接測出各樁頂?shù)母叱?，使之與設計高程比較，計算填挖數(shù)。,(3)路基邊樁的測設測設路基的邊坡與原地面相交的點。對于設計路堤為坡腳點，對于設計路塹為坡頂點。路基邊樁的位置按填土高度或挖土深度、邊坡設計坡度及橫斷面的地形情況而定。1)圖解法在橫斷面設計圖上量取中樁至邊樁的距離，然后到實地在橫斷面方向用皮尺量出其位置。2)解析法計算求得路基中樁至邊樁的距離。在平地和山區(qū)，計算和測設的方法不同。①平坦地段路基邊樁的測設填方路基——路堤，挖方路基——路塹。,路堤,路塹,項目七公路施工測量,路基邊坡的測設邊樁測設后，還應把設計邊坡在實地標示出來。1）竹竿、繩索測設邊坡2）邊坡樣板測設邊坡,項目七公路施工測量,(5)路面施工測量,1）路槽測設,2）路拱測設,項目七公路施工測量,