《建筑工程測量》課件-第七章 施工測量的基本工作

建筑工程測量修德勵(lì)志

強(qiáng)能善技0102測設(shè)的基本工作03建筑工程控制網(wǎng)的布設(shè)第七章施工測量的基本工作施工測量概述將設(shè)計(jì)圖紙上的建筑物或構(gòu)筑物測設(shè)到地面上。進(jìn)行竣工圖的繪制、竣工總圖的實(shí)測。在施工和運(yùn)營期間對建筑物進(jìn)行變形觀測。施工測量概述01PART施工測量的內(nèi)容：施工控制網(wǎng)的建立，進(jìn)行施工放樣（測設(shè)）；竣工測量；變形觀測等。施工測量的內(nèi)容1.7.1施工測量概述7.1施工測量概述施工測量的任務(wù)2.

（1）將設(shè)計(jì)圖紙上的建筑物或構(gòu)筑物測設(shè)到地面上。

（2）進(jìn)行竣工圖的繪制、竣工總圖的實(shí)測。

（3）在施工和運(yùn)營期間對建筑物進(jìn)行變形觀測。施工測量的原則3.為了保證建筑物或構(gòu)筑物在平面位置和高程上都能滿足設(shè)計(jì)要求，施工測量和測繪地形圖一樣，也要遵循“從整體到局部，先控制后碎部”的原則，即先在施工現(xiàn)場建立統(tǒng)一的平面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)，然后以此為基準(zhǔn)測設(shè)出各個(gè)建筑物的平面位置和高程。7.1施工測量概述施工測量的精度4.

測設(shè)精度的要求取決于建筑物或構(gòu)筑物的大小、材料、用途和施工方法等因素。一般高層建筑物的測設(shè)精度應(yīng)高于低層建筑物的測設(shè)精度，鋼結(jié)構(gòu)廠房的測設(shè)精度應(yīng)高于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)廠房的測設(shè)精度，裝配式建筑物的測設(shè)精度應(yīng)高于非裝配式建筑物的測設(shè)精度。7.1施工測量概述測設(shè)的基本工作02PART7.2測設(shè)的基本工作已知水平距離的測設(shè)7.2.1當(dāng)測設(shè)水平距離小于鋼尺的長度時(shí)，將鋼尺的零端與已知起始點(diǎn)A點(diǎn)對齊，沿已知方向AB水平拉緊、拉直和拉平鋼尺，在鋼尺上找到60m刻度在地面上定出P1點(diǎn)，同理再次在地面上定出P2點(diǎn)，則P1和P2點(diǎn)的中點(diǎn)P即為最后所定的點(diǎn)，AP即為所要測設(shè)的水平距離。

鋼尺測設(shè)水平距離1.已知水平距離的測設(shè)7.2.1當(dāng)測設(shè)水平距離大于鋼尺的長度時(shí)，將經(jīng)緯儀安置在A點(diǎn)，對中整平，照準(zhǔn)遠(yuǎn)處的B點(diǎn)，固定照準(zhǔn)部，使望遠(yuǎn)鏡視線為已知方向AB，將鋼尺的零點(diǎn)與已知起始點(diǎn)A點(diǎn)對齊，分尺段定出中間各點(diǎn)，最后定出P1點(diǎn)，一邊定線一邊量距，使AP1的水平距離為60m，同理定出P2點(diǎn)，則P1和P2點(diǎn)的中點(diǎn)P即為最后所定的點(diǎn)，AP即為所要測設(shè)的水平距離。鋼尺測設(shè)水平距離1.7.2測設(shè)的基本工作已知水平角的測設(shè)7.2.2正倒鏡（盤左、盤右）分中法——較精確的直接法1.如圖：OA為已知方向，欲在O點(diǎn)測設(shè)水平角等于設(shè)計(jì)角值β，標(biāo)定出水平角的另一個(gè)方向OP，測設(shè)步驟如下：在O點(diǎn)安置儀器，對中整平。（1）正鏡（盤左）后視A點(diǎn)，水平讀數(shù)置為0°00′00″，順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部，當(dāng)讀數(shù)為設(shè)計(jì)角β時(shí)（若后視A點(diǎn)水平讀數(shù)不為零，則應(yīng)將β值加上后視讀數(shù)），制動(dòng)照準(zhǔn)部，在前視方向上打一個(gè)木樁，并在樁頂標(biāo)出視線方向上的P′點(diǎn)。（2）倒鏡（盤右），后視A點(diǎn)，配置水平度盤讀數(shù)為0°00′00″，轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部使水平度盤讀數(shù)為β值，擰緊水平制動(dòng)螺旋，在視線方向定出P″點(diǎn)。（3）兩次所標(biāo)出的點(diǎn)若不重合，則取正倒鏡的中間位置P為前視方向點(diǎn)。OP即放樣的方向。7.2測設(shè)的基本工作圖7-2正倒鏡分中法放樣水平角7.2測設(shè)的基本工作已知高程的測設(shè)7.2.3地面點(diǎn)高程的測設(shè)1.已知高程的測設(shè)，就是根據(jù)一個(gè)已知高程的水準(zhǔn)點(diǎn)將另一個(gè)點(diǎn)的設(shè)計(jì)高程標(biāo)定在實(shí)地上。如圖7-4所示，設(shè)A點(diǎn)為已知水準(zhǔn)點(diǎn)，高程為HA，B點(diǎn)的設(shè)計(jì)高程為HB，在A、B兩點(diǎn)之間安置水準(zhǔn)儀，先在A點(diǎn)立水準(zhǔn)尺，讀得讀數(shù)為a，由此可得儀器視線高程為Hi=HA+a（7-1）要使B點(diǎn)的高程為設(shè)計(jì)高程HB，則在B點(diǎn)的水準(zhǔn)尺上的讀數(shù)應(yīng)為b＝Hi－HB（7-2）圖7-4水準(zhǔn)儀放樣高程7.2測設(shè)的基本工作將B點(diǎn)水準(zhǔn)尺緊靠B樁，上、下移動(dòng)水準(zhǔn)尺，當(dāng)讀數(shù)正好為b時(shí)，則B尺底部高程即HB。然后在B樁上沿B尺底部做記號，即得設(shè)計(jì)高程的位置。如欲使B點(diǎn)樁頂高程為HB，可將水準(zhǔn)尺立于B樁頂上，當(dāng)水準(zhǔn)儀讀數(shù)小于b時(shí)，逐漸將樁打入土中，使尺上讀數(shù)逐漸增加到b，這樣B點(diǎn)樁頂高程就是設(shè)計(jì)高程HB。圖7-4水準(zhǔn)儀放樣高程7.2測設(shè)的基本工作【例7-1】【例7-1】設(shè)HA＝35.255m，欲使點(diǎn)B的高程HB＝36.000m，將儀器架在A、B兩點(diǎn)之間，在A點(diǎn)上水準(zhǔn)尺的讀數(shù)a＝1.587m，試測設(shè)B點(diǎn)的位置?！窘狻?.2測設(shè)的基本工作【例7-1】【例7-1】設(shè)HA＝35.255m，欲使點(diǎn)B的高程HB＝36.000m，將儀器架在A、B兩點(diǎn)之間，在A點(diǎn)上水準(zhǔn)尺的讀數(shù)a＝1.587m，試測設(shè)B點(diǎn)的位置。【解】儀器視線高程為Hi＝HA+a＝35.255＋1.587＝36.842（m）在B點(diǎn)水準(zhǔn)尺上的讀數(shù)應(yīng)為b＝Hi－HB=36.842-36.000=0.842(m)故當(dāng)B尺讀數(shù)為0.842m時(shí)，在尺底劃線，此線高程為36.000m，即設(shè)計(jì)高程點(diǎn)B的位置。7.2測設(shè)的基本工作當(dāng)開挖較深的基槽，將高程引測到建筑物的上部時(shí)，由于測設(shè)點(diǎn)與水準(zhǔn)點(diǎn)之間的高差很大，無法用水準(zhǔn)尺測定點(diǎn)位的高程，此時(shí)應(yīng)采用高程傳遞法。圖7-5所示為深基坑的高程傳遞，將鋼尺懸掛在坑邊的木桿上，下端掛10kg重錘，放入油桶中，在地面上和坑內(nèi)各安置一臺水準(zhǔn)儀，分別讀取地面水準(zhǔn)點(diǎn)A和坑內(nèi)水準(zhǔn)點(diǎn)B的水準(zhǔn)尺讀數(shù)a和d，并讀取鋼尺讀數(shù)b和c，則可根據(jù)已知地面水準(zhǔn)點(diǎn)A的高程HA，按式（7-3）求得臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)B的高程HB，即HB=HA+a－（b－c）－d（7-3）高程傳遞法2.圖7-5深基坑的高程傳遞7.2測設(shè)的基本工作當(dāng)需要將高程由低處傳遞至高處時(shí)，可采用同樣的方法，計(jì)算式為HA=HB+d+(b－c)－a（7-4）如圖7-5所示，已知水準(zhǔn)點(diǎn)A的高程為HA，深基坑內(nèi)B的設(shè)計(jì)高程為HB。測設(shè)B點(diǎn)的方法同地面點(diǎn)高程的測設(shè)，觀測時(shí)兩臺水準(zhǔn)儀同時(shí)讀數(shù)，坑口的水準(zhǔn)儀讀取A點(diǎn)水準(zhǔn)尺和鋼尺上的讀數(shù)a和b，坑底水準(zhǔn)儀在鋼尺上的讀數(shù)為c。B點(diǎn)所立尺上的前視讀數(shù)d應(yīng)為d=HA-HB+a－(b－c)（7-5）7.2測設(shè)的基本工作在實(shí)際工作中，標(biāo)定放樣點(diǎn)的方法較多，可根據(jù)工程精度要求及現(xiàn)場條件來具體確定。土石方工程一般用木樁來標(biāo)定放樣點(diǎn)高程，或標(biāo)定在樁頂，或用筆在木樁兩側(cè)做記號，并標(biāo)明高程值；混凝土工程一般用油漆將標(biāo)記標(biāo)定在混凝土墻壁或模板上；當(dāng)標(biāo)定精度要求較高時(shí)，宜在待放樣高程處設(shè)圖7-6所示的高度可調(diào)標(biāo)志。圖7-6高度可調(diào)標(biāo)志7.2測設(shè)的基本工作測設(shè)地面點(diǎn)平面位置的基本方法7.2.4直角坐標(biāo)法1.當(dāng)施工場地布設(shè)有建筑方格網(wǎng)或彼此垂直的軸線時(shí)，可以根據(jù)已知兩條相互垂直的方向線來進(jìn)行放樣。該方法具有計(jì)算簡單、放樣方便等優(yōu)點(diǎn)。如圖7-7所示，施工現(xiàn)場布設(shè)有200m×200m的建筑方格網(wǎng)，某廠房的角點(diǎn)1、2、3、4的坐標(biāo)已知，現(xiàn)以角點(diǎn)1為例說明放樣方法。圖7-7直角坐標(biāo)法放樣7.2測設(shè)的基本工作極坐標(biāo)法2.極坐標(biāo)法是根據(jù)水平角和水平距離測設(shè)地面點(diǎn)平面位置的方法。如圖7-8所示，P點(diǎn)為欲測設(shè)的待定點(diǎn)，A、B為已知點(diǎn)。為將P點(diǎn)測設(shè)于地面，首先按坐標(biāo)反算公式計(jì)算測設(shè)用的水平距離DAP和坐標(biāo)方位角αAB、αAP。測設(shè)用的水平角為

β=αAP－αAB圖7-8極坐標(biāo)法放樣點(diǎn)位7.2測設(shè)的基本工作例如，用全站儀按極坐標(biāo)法測設(shè)點(diǎn)的平面位置，如圖7-9所示。要測設(shè)P點(diǎn)的平面位置，其施測方法如下：將全站儀安置在A點(diǎn)，瞄準(zhǔn)B點(diǎn)，然后將控制點(diǎn)A、B的已知坐標(biāo)及P點(diǎn)的設(shè)計(jì)坐標(biāo)輸入全站儀，即可自動(dòng)算出測設(shè)數(shù)據(jù)水平角β及水平距離DAP。測設(shè)水平角β，并在視線方向上把棱鏡安置在P點(diǎn)附近的P′點(diǎn)處。設(shè)AP′的距離為D′AP，實(shí)測D′AP后再根據(jù)D′AP與DAP的差值ΔD=DAP－D′AP進(jìn)行改正，即得P點(diǎn)。圖7-9全站儀放樣點(diǎn)位7.2測設(shè)的基本工作角度交會(huì)法3.（1）角度前方交會(huì)法。在量距不方便的場合常用角度交會(huì)法放樣定位，采用此方法的放樣元素為兩個(gè)相交的角度，其值可用已知的三個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)算出，如圖7-10所示，有圖7-10角度前方交會(huì)法放樣點(diǎn)位（一）7.2測設(shè)的基本工作（2）前方交會(huì)歸化法放樣點(diǎn)位。如圖7-12（a）所示，A、B為已知點(diǎn)，其坐標(biāo)已知，待定點(diǎn)P的設(shè)計(jì)坐標(biāo)也已知。利用A、B、P三點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算出βa、βb兩個(gè)角度值和距離Sa、Sb。圖7-12前方交會(huì)歸化法放樣點(diǎn)位7.2測設(shè)的基本工作03PART建筑工程控制網(wǎng)的布設(shè)7.3建筑工程控制網(wǎng)的布設(shè)建筑工程控制網(wǎng)的特點(diǎn)與分類7.3.1建筑工程控制網(wǎng)的特點(diǎn)1.（1）控制范圍小，控制點(diǎn)的密度大，精度要求較高。

（2）使用頻繁。（3）受施工干擾大。建筑工程控制網(wǎng)的分類2.建筑工程控制網(wǎng)分為平面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)兩類。平面控制網(wǎng)可以布設(shè)成GPS控制網(wǎng)、導(dǎo)線網(wǎng)、建筑方格網(wǎng)和建筑基線四種形式。對于建筑物多為矩形且布置比較規(guī)則和密集的施工場地，可采用建筑方格網(wǎng)。對于地勢平坦且又簡單的小型施工場地，可采用建筑基線。高程控制網(wǎng)一般采用水準(zhǔn)測量和三角高程測量。7.3建筑工程控制網(wǎng)的布設(shè)建筑工程的平面控制測量7.3.2施工坐標(biāo)系與測量坐標(biāo)系的坐標(biāo)換算1.施工坐標(biāo)系也稱為建筑坐標(biāo)系，其坐標(biāo)軸與主要建筑物的主軸線平行或垂直，以便用直角坐標(biāo)法進(jìn)行建筑物的放樣。施工控制測量的建筑基線和建筑方格網(wǎng)一般采用施工坐標(biāo)系，而施工坐標(biāo)系與測量坐標(biāo)系往往不一致，因此，在施工測量前常常需要進(jìn)行施工坐標(biāo)系與測量坐標(biāo)系的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。如圖7-22所示，設(shè)XOY為測量坐標(biāo)系，X′O′Y′為施工坐標(biāo)系，xO、yO為施工坐標(biāo)系的原點(diǎn)O′在測量坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，α為施工坐標(biāo)系的縱軸O′X′在測量坐標(biāo)系中的坐標(biāo)方位角。圖7-22施工坐標(biāo)系與測量坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換7.3建筑工程控制網(wǎng)的布設(shè)若已知P點(diǎn)的施工坐標(biāo)為（x′P，y′P），則可按式（7-7）將其換算為測量坐標(biāo)（xP，yP），即（7-7）

若已知P點(diǎn)的測量坐標(biāo)，則可按式（7-8）將其換算為施工坐標(biāo)系。（7-8）圖7-22施工坐標(biāo)系與測量坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換7.3建筑工程控制網(wǎng)的布設(shè)建筑基線2.建筑基線是建筑場區(qū)的施工控制基準(zhǔn)線。建筑基線可布設(shè)成“三點(diǎn)一字形”、“三點(diǎn)L形”、“三點(diǎn)T形”和“四點(diǎn)十字形”，如圖所示，其中虛線框?yàn)閿M建的建筑物，圓圈為建筑基線點(diǎn)，圓圈之間的直線為建筑基線。（1）建筑基線的布設(shè)形式7.3建筑工程控制網(wǎng)的布設(shè)建筑基線（2）建筑基線的布設(shè)要求（2）建筑基線應(yīng)盡可能靠近擬建的主要建筑物，并與其主要軸線平行，以便可以使用比較簡單的直角坐標(biāo)法進(jìn)行建筑物的定位。建筑基線上的基線點(diǎn)應(yīng)不少于三個(gè)，以便相互檢核。建筑基線應(yīng)盡可能與施工場地的建筑紅線相聯(lián)系。基線點(diǎn)位應(yīng)選在通視良好和不易被破壞的地方，為能長期保存，要埋設(shè)永久性的混凝土樁。（1）

（3）

（4）7.3建筑工程控制網(wǎng)的布設(shè)建筑基線（3）建筑基線的測設(shè)方法①根據(jù)建筑紅線測設(shè)建筑基線。由城市測繪部門測定的建筑用地界定基準(zhǔn)線，稱為建筑紅線。如圖7-24所示，AB、AC為建筑紅線，1、2、3為建筑基線點(diǎn)，利用建筑紅線測設(shè)建筑基線的方法是：首先，從A點(diǎn)沿AB方向量取d2定出P點(diǎn)，沿AC方向量取d1定出Q點(diǎn)；然后，過P點(diǎn)作AB的垂線，在與垂線垂直的方向上量取d2定出3點(diǎn)，做出標(biāo)志，以同樣的方法定出2點(diǎn)。用細(xì)線拉出直線P3和Q2，兩條直線的交點(diǎn)即1點(diǎn)，做出標(biāo)志；最后，在1點(diǎn)安置全站儀，精確觀測∠213，其與90°的差值應(yīng)小于±20″。圖7-24根據(jù)建筑紅線測設(shè)建筑基線7.3建筑工程控制網(wǎng)的布設(shè)建筑基線②根據(jù)附近已有控制點(diǎn)測設(shè)建筑基線。在新建筑區(qū)，可以利用建筑基線的設(shè)計(jì)坐標(biāo)和附近已有控制點(diǎn)的坐標(biāo)，用極坐標(biāo)法測設(shè)建筑基線。如圖7-25所示，A、B為附近已有控制點(diǎn)，1、2、3為選定的建筑基線點(diǎn)。圖7-25根據(jù)附近已有控制點(diǎn)測設(shè)建筑基線7.3建筑工程控制網(wǎng)的布設(shè)建筑方格網(wǎng)3.由正方形或矩形組成的施工平面控制網(wǎng)稱為建筑方格網(wǎng)，或稱矩形網(wǎng)，如圖7-27所示。建筑方格網(wǎng)適用于按矩形布置的建筑群或大型建筑場地。圖7-27建筑方格網(wǎng)7.3建筑工程控制網(wǎng)的布設(shè)建筑基線（1）建筑方格網(wǎng)的布設(shè)布設(shè)建筑方格網(wǎng)時(shí)，應(yīng)根據(jù)總平面圖上各建筑物、道路及各種管線的布置，結(jié)合現(xiàn)場的地形條件來確定。如圖7-27所示，先確定方格網(wǎng)的主軸線AOB和COD，然后再布設(shè)方格網(wǎng)。圖7-27建筑方格網(wǎng)7.3建筑工程控制網(wǎng)的布設(shè)建筑基線（2）建筑方格網(wǎng)的測設(shè)①主軸線的測設(shè)。主軸線測設(shè)與建筑基線的測設(shè)方法相似。首先，準(zhǔn)備測設(shè)數(shù)據(jù)，然后，測設(shè)兩條相互垂直的主軸線AOB和COD。主軸線實(shí)質(zhì)上是由5個(gè)主點(diǎn)A、B、O、C和D組成。最后，精確檢測主軸線點(diǎn)的相對位置關(guān)系，并與設(shè)計(jì)值相比較