工程測量知識

1、第一章 高程放樣高程放樣就是以已知高程點為依據(jù)，測設(shè)高差后標出設(shè)計高程的位置，它與距離、水平角放樣一樣，也是最基本的放樣工作。如下圖如示，A點為已知高程點，其高程為Ha，B點為待設(shè)點，其設(shè)計高程為Hb。若B點的高度已被定出，在A、B之間安置水準儀，分別讀取這兩個點上的標尺讀數(shù)a和b，則根據(jù)幾何水準測量原理可得下列關(guān)系式： b=Ha-Hb+a即： 放樣點的標尺讀數(shù)已知點高程放樣點高程+后視讀數(shù)若按上式求得待設(shè)點上的標尺讀數(shù)(b)為負值，此時可將待設(shè)處的標尺倒立，并指揮該尺上、下移動，當儀器視線正好對準標尺上讀數(shù)b時，在標尺頂端(零點)做標志，此即為待放樣的高程位置。第二章 建筑工程施工測量第一節(jié)

2、 概 述一、 開工前的測量工作1) 建立施工控制網(wǎng)；2) 場地平整測量；3) 建（構(gòu)）筑物的定位、放線測量。二、 施工過程中要進行的測量工作1) 基礎(chǔ)施工測量；2) 建筑物軸線的投測和高程傳遞；3) 工業(yè)廠房構(gòu)件安裝測量；4) 工業(yè)廠房設(shè)備安裝測量；5) 某些重要工程的基礎(chǔ)沉降觀測；6) 階段性竣工驗收測量。三、 竣工后要進行的測量工作1) 測繪竣工圖；2) 配合竣工驗收、檢查工程質(zhì)量的測量。在施工測量中必須遵循“由整體到局部，先控制后細部”的原則。對于建（構(gòu)）筑物的放樣精度要求一般有兩種：一是對各建（構(gòu)）筑物相互位置的要求，即各建筑物主軸線間的位置精度；二是建（構(gòu)）筑物本身各部分間的位置的位

3、置精度，即主軸線與其它軸線以及各細部結(jié)構(gòu)間的位置精度。第二節(jié) 建筑施工控制網(wǎng)的形式和點位布置用于控制建筑物內(nèi)部相對位置的廠房控制網(wǎng)，一般都布設(shè)成矩形，所以亦稱之為矩形控制網(wǎng)。對于場區(qū)（或場地）控制網(wǎng)來說，其布設(shè)形式一般可采用下列幾種：1) 建筑方格網(wǎng)：是一種特殊形式的施工控制網(wǎng)，其相鄰點的連線平行或垂直于建筑物主軸線，組成正方形或矩形的格網(wǎng)，控制點即位于格網(wǎng)的交點上。所以建筑場地上，大多采用方格網(wǎng)形式作為施工控制網(wǎng)，特別是在地勢較為平坦、建筑物布置規(guī)則且密集的建筑物場地上更為適用。2) 導(dǎo)線網(wǎng)：采用導(dǎo)線網(wǎng)作為施工控制網(wǎng)，網(wǎng)點的布置比較靈活。它適用于地勢較為平坦、建筑物布置分散且不很規(guī)則的建筑場

4、地。若導(dǎo)線邊采用測距儀測定，則地勢平坦與否也影響不大。3) 三角網(wǎng)：適合于地形起伏大、建筑物布置得又較分散的施工場地。無論是何種形式的施工控制網(wǎng)，設(shè)計時必須注意以下兩點：1) 施工控制網(wǎng)宜建成獨立網(wǎng)，采用施工坐標系，但必須與國家控制網(wǎng)聯(lián)系，聯(lián)系點的定位中誤差一般不得超過±5cm。2) 進行平面控制網(wǎng)設(shè)計時，必須同時考慮高程控制問題。在較平坦的施工場地，通常將平面控制點兼作高程控制點。水準測量是建立高程控制網(wǎng)的主要方法，一般以三等水準網(wǎng)為首級控制，采用四等水準路線進行加密，小測區(qū)可僅布設(shè)四等水準網(wǎng)。第三節(jié) 建筑方格網(wǎng)的建立建筑方格網(wǎng)的建立過程一般分三步：設(shè)置一條（或幾條）主軸線，控制方

5、格網(wǎng)的位置和方向；以主軸線為基礎(chǔ)進行方格網(wǎng)點的測設(shè)；進行方格網(wǎng)點的局部加密。主軸點坐標換算：為了利用原測圖控制點放樣主軸點，必須將主軸點的施工坐標與原控制點的測量坐標化算到同一坐標系中，才能通過解析計算求得放樣數(shù)據(jù)。一般在設(shè)計說明中已給出兩種坐標換算的元素，則可按下列公式進行換算：Xi=x0+Ai·cos Bi·sinYi=y0+Ai·sin+ Bi·cos式中：Ai 、Bi為某點在施工坐標系中的坐標值；Xi、 Yi為該點在測量坐標系中的坐標值；x0 、y0、為坐標換算元素。若要將測量坐標換算為施工坐標值，換算公式為：Ai=（Xi x0）·co

6、s+（Yi y0）·sinBi=（Yi y0）·cos（Xi x0）·sin有時，設(shè)計中未提供換算元素，則需從設(shè)計圖上用解析法或圖解法求得坐標換算元素。解算方法如下圖所示，X、Y為測量坐標軸，A、B為施工坐標軸，為施工坐標軸相對于測量坐標軸的偏轉(zhuǎn)角（按順時針），x0、y0為施工坐標系原點在測量坐標系中的坐標值。求算換算元素x0、y0、之前，首先要求得兩個點在兩種坐標系中的坐標，一般可選主軸線的兩個端點，如圖中M、N點，其施工坐標AM、BM、AN、BN已在選定主軸點位置時求得，再從圖上圖解這兩點的測量坐標XM、YM、XN YN。由圖可得坐標換算元素計算公式為tgMN

7、 = (YN-YM)/(XN-XM)tgMN = (BN-BM)/(AN-AM)= MN MNx0 = XM AM·cos+ BM·sin= XN - AN·cos+ BN·siny0 = YM AM·sin- BM·cos= YN - AN·sin- BN·cos第四節(jié) 建筑場地平整測量場地平整測量的內(nèi)容有：實測場地地形，按填挖土方平衡原則進行豎向設(shè)計計算，最后進行現(xiàn)場高程放樣，以作為平整場地的依據(jù)。場地平整測量常采用方格法、等高線法、斷面法，現(xiàn)對方格法作詳細介紹，此法適用于高低起伏較小、地面坡度變化均勻的場地，

8、其施測步驟如下：(一) 測設(shè)方格網(wǎng)一般是將現(xiàn)場的方格網(wǎng)加密成全面的方格網(wǎng)或另外測設(shè)。方格的大小視地形情況和平整場地的施工方法而定，用機械施工時采用50m×50m或100m×100m的方格，用人力施工時采用20m×20m的方格，方格點都用木樁標定。為了便于計算，各方格點一般都按縱、橫行列編號，并展繪一張計算略圖，如圖4-15所示。(二) 測量各方格網(wǎng)點的地面高程根據(jù)場地內(nèi)或附近的水準點，測出各方格點處的地面高程（取位至厘米），并分別標注在圖上各方格點旁（見圖4-15）。測量方法可采用間視水準測量，將儀器置于場地中央，依次讀取水準點和各方格點上的標尺讀數(shù)，最后經(jīng)計算，

9、求得各方格點的高程。(三) 計算各方格點的設(shè)計高程計算設(shè)計高程的目的是求得各點的填（挖）高度，并確定場地上的填、挖分界線。在填挖土方量平衡的前提下，若將場地整成水平面，則此水平面的設(shè)計高應(yīng)等于現(xiàn)場地面的平均高程。值得提出的是，場地平均高程不能簡單地取各方格點高程的算術(shù)平均值，因與各點高程相關(guān)的方格數(shù)不同，所以在計算設(shè)計高程時，應(yīng)乘以每點高程所用的次數(shù)后，求其總和，再除以總共用的次數(shù)。也就是說，要考慮各點高程在計算平均高程時所占的比重大小，進行加權(quán)平均。若認為相鄰各點間的地面坡度是均勻的，并以四分之一方格作為一個單位面積，定其權(quán)為1。則方格網(wǎng)中各點地面高程的權(quán)分別是：角點為1,邊上點為2,拐點為

10、3,中心點為4（如圖4-16）。這樣即可按加權(quán)平均值的算法，利用各個方格網(wǎng)點的高程求得場地地面平均高程H平： H平（Pi·Hi）/Pi式中：Hi為方格點i的地面高程；Pi為方格點i的權(quán)例：按圖4-15所示圖形計算場地的平均地面高程解：為了計算方便，以高程30.00m為準，先求各點減去30m后的平均高程值。5個角點的P·H總和1×（0.67+2.11+3.70+4.73+4.01）15.228個角點的P·H總和2×（1.13+1.62+1.90+2.94+3.92+4.42+3.54+1.62）42.181個拐點的P·H3×3

11、.049.125個中心點的P·H總和4·（2.02+2.37+2.71+3.00+3.30）53.60加上30m后，則地面平均高程為H平30.00+（Pi·Hi）/Pi 30.00+（15.22+42.18+9.12+53.60）/(1×5+2×8+3×1+4×5)=32.73若場地要求平整為一個水平面，則求得的場地平均地面高程H平，就是各點的設(shè)計高程。如果要求把場地整為有一定坡度的斜平面時，則在求得場地平均高程后，還得分別計算各方格點的設(shè)計高。(四) 土方量計算土方量是按方格逐格進行計算，然后將填、挖方分別求總和。填方總量

12、和挖方總量在理論上應(yīng)相等，但因計算中大多采用近似公式，所以實際結(jié)果會略有出入。如相差較大時，須檢查計算是否有錯誤。若計算無誤，則說明確定的設(shè)計高程不太合適，應(yīng)查明原因后重算。各方格的填、挖方量計算可有兩種情況：一種是整格為填或挖；另一種是方格中有填亦有挖（即填挖分界線位于方格中）。整方格為填（或挖）的，可采用下式計算方格的填方（或挖方）量Vi=(a+b+c+d)/4·l2式中：a、b、c、d為方格四角點的填（或挖）土深度；l為方格邊長。當方格中有填有挖時，因填挖分界線在方格中所處位置不同，故相應(yīng)立體的底面形狀又可歸納為四種情況，在計算其體積時應(yīng)分別對待。（略）體積計算公式：1) 正方

13、體：Va3(a為邊長)2) 長方體：Va·b·c（長×寬×高）3) 長柱體：V=A·h（底面積×高）4) 圓柱體：V r2h（r為底半徑，h為高）5) 圓錐體：V r2h/3（r為底半徑，h為高）6) 方錐臺：V(1/3)H·(a2+b2+a·b) （a為上方邊長，b為下方邊長）7) 角錐臺：V(1/3)H·(A1+A2+ A1·A2)（A1為上底面積，A2為下底面積）（長方形的）8) 擬柱體：V(L/6) ·(A1+4Am+A2) （A1 、A2為兩端斷面面積，Am為中央斷面面積，L

14、為兩端間距離）9) 梯形體：V(h/6) ·(2a+a1)b+(2a1+a)b1（a、b為下底邊長，a1、b1為上底邊長，h為高）第三章 線路測量第一節(jié) 概 述公路、鐵路、架空高壓線路以及輸油管道等都屬于線型工程，它們的中線通稱為線路。在線路勘測設(shè)計階段的測量工作，稱為線路測量。線路測量的主要任務(wù)，是為線路設(shè)計提供一切必要的地形資料。這些資料包括：1) 在平面圖或地形圖上表示出線路的平面位置；2) 在縱斷面圖上表示線路經(jīng)過的地表上的地形起伏情況；3) 在橫斷面圖上表示線路垂直方向上的地形起伏情況。線路設(shè)計一般分階段進行，相應(yīng)的勘測工作也要分階段。以公路為例，通常分為初步設(shè)計和施工設(shè)計

15、兩個階段，相應(yīng)的勘測工作分為踏勘測量（初測）和詳細測量（定測）。在踏勘測量中，要沿線進行導(dǎo)線測量、水準測量、橫斷面測量和地形測量，并沿導(dǎo)線兩側(cè)一定范圍內(nèi)進行土壤地質(zhì)、橋涵、路基水文、邊坡穩(wěn)定性等有關(guān)調(diào)查工作。在詳細測量中，根據(jù)批準的初步設(shè)計，將所確定的線路位置標定到實地上，同時要進行線路縱、橫斷面測量和局部地形測量。第二節(jié) 圓曲線測設(shè)公路、鐵路在其方向發(fā)生變化地段，必須用曲線來連接，才能保證車輛正常運行。這種連接不同方向線的線路曲線稱為平曲線。同樣，道路中線的縱斷面是由不同坡度連接的，當相鄰坡度值的代數(shù)差超過一定數(shù)值時，在變坡點處，也必須用曲線連接。這種連接不同坡度的曲線稱為豎曲線。平曲線主要

16、有圓曲線和緩和曲線兩種，圓曲線是具有一定半徑的圓??；緩和曲線主要用以連接直線和圓曲線，其曲率半徑由無窮大漸變至圓曲線半徑。圓曲線又可分為單曲線和復(fù)曲線。單曲線是只具有同一個半徑的曲線，而具有兩個或兩個以上不同半徑的曲線稱為復(fù)曲線。圓曲線放樣點的坐標計算方法：(個人總結(jié)計算方法)1) 根據(jù)設(shè)計圖紙給定ZY（直圓點）、QZ（曲中點）、YZ（圓直點）、JD（交點）、R（半徑）、（偏角）、T（切線長）、E（外矢距）、L（曲線長）、q（切曲差）、O（x、y）（圓心坐標）；2) 根據(jù)圓心坐標、ZY或YZ或QZ的坐標進行反算，得出圓心到ZY或YZ或QZ的坐標方位角；3) 按 圓心角(li/R) ×

17、(180。/) (li為弧長) (根據(jù)總弧長分成若干段弧長)4) 根據(jù)反算的已知方位角和推算的每段弧長所對的圓心角，及半徑、圓心坐標，按坐標正算即可求出圓弧上各點的坐標。n 書本上圓曲線的放樣方法(一) 圓曲線要素及其計算公式TR·tg2 為線路交點的轉(zhuǎn)向角又稱為線路“偏角” Lm= 180 ·(。) · RmER(sec2 1)R(1/(cos2) 1)q2T L各主要點的里程樁號計算公式為：ZY=JDT QZ=ZY+L/2 YZ=QZ+L/2檢核公式為：JD+T-q = YZ(二) 圓曲線任意一點的坐標計算設(shè)P點為圓曲線上任意一點，P點與ZY點的里程差為lP=

18、Dp-DZY,則P點在統(tǒng)一坐標系中的XOY坐標為：Xp= XZY+2R·sin2·cos(ZJ±2)Yp= YZY+2R·sin2·sin(ZJ±2)式中 (lP/R)·180 為相應(yīng)的弧長所對的圓心角 lP 為圓曲線上任意一點至ZY點的曲線長 Dp 為任意點的樁號 DZY 為直圓點的樁號 XZY 、YZY 為直圓點的坐標值 ZJ 為直圓點至交點的方位角 當為凸曲線時取正號，當為凹曲線時取負號。第三節(jié) 有緩和曲線的圓曲線測設(shè)(一) 有緩和曲線的圓曲線要素及其計算公式m = l0/2l03/240R2 m為過圓心O2作切線的垂

19、線 P = l02/24R P為加設(shè)緩和曲線后圓曲線相對于切線的內(nèi)移量 T = m+(R+P) ·tg2 T為切線長 0 (。) = l0m / (2· Rm)·180 0為過HY(YH)點的切線與X軸之夾角 或是HY(YH)點上的半徑與Y軸之夾角 Lm = (· Rm·( (。) 2·(0 (。)/180+2· l0m L為曲線長 E = (R+P) · sec 2R E為外矢距(交點JD到曲線中點QZ的距離) q = 2TL q為切曲差(又稱校正值)各主要點的里程樁號計算公式為：ZH=JDT HY=ZH+ l0 QZ=ZH+L/2HZQZ+L/2 YHHZl0檢核公式為：JD+T-q = HZ式中符號說明： l0為緩和曲線長度(設(shè)計值) R