《土木工程測(cè)量》教案(共14頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上土木工程測(cè)量教案課程名稱土木工程測(cè)量課程內(nèi)容第9章 第二節(jié) 建筑施工測(cè)量的基本工作總學(xué)分：3學(xué)分總學(xué)時(shí)：48學(xué)時(shí) 其中：本節(jié)內(nèi)容1課時(shí)課程類別必修課（ ） 選修課（ ）公共課（ ） 專業(yè)課（ ）授課教師教師簡(jiǎn)介授課對(duì)象土木工程專業(yè)大二學(xué)生教學(xué)目標(biāo)勘測(cè)設(shè)計(jì)階段的測(cè)量工作主要是測(cè)繪各種比例尺的地形圖，為設(shè)計(jì)人員提供必要的地形資料。施工階段的測(cè)量工作則是按照設(shè)計(jì)人員的意圖，將建筑物的平面位置和高程測(cè)設(shè)到地面上，作為施工的依據(jù)，并在施工過程中，指導(dǎo)各工序間的銜接，監(jiān)測(cè)施工質(zhì)量。本節(jié)課主要介紹建筑施工測(cè)量的基本工作及點(diǎn)的平面位置常用測(cè)設(shè)方法。知識(shí)目標(biāo)：熟悉施工測(cè)量的目的、特點(diǎn)、

2、精度及組織原則；掌握建筑施工測(cè)量的基本工作；點(diǎn)的平面位置常用測(cè)設(shè)方法。能力目標(biāo)：通過理論學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生具備建筑施工測(cè)量的組織設(shè)計(jì)能力。德育目標(biāo)：通過建筑施工測(cè)量基本方法及現(xiàn)狀的了解，培養(yǎng)學(xué)生吃苦耐勞的精神，激發(fā)學(xué)生投身我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的熱情。教學(xué)方法本節(jié)課教學(xué)方法在傳統(tǒng)講授法的基礎(chǔ)上，結(jié)合儀器操作實(shí)訓(xùn)，培養(yǎng)起學(xué)生對(duì)土木工程測(cè)量的學(xué)習(xí)興趣，切實(shí)感到專業(yè)基礎(chǔ)課的實(shí)用價(jià)值，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。教學(xué)手段多媒體教學(xué)、儀器操作實(shí)訓(xùn)教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：點(diǎn)的平面位置的放樣；極坐標(biāo)法放樣平面點(diǎn)位。教學(xué)難點(diǎn)：多測(cè)回角度放樣教學(xué)策略設(shè)計(jì)根據(jù)教材分析及教學(xué)對(duì)象、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)分析，在教學(xué)中應(yīng)強(qiáng)調(diào)學(xué)

3、生的主體作用，讓學(xué)生自主探索，在任務(wù)的驅(qū)動(dòng)下啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考，從而發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，教師總結(jié)指導(dǎo)，對(duì)不同層次的學(xué)生，以鼓勵(lì)為主，激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣。1、多媒體教學(xué)設(shè)計(jì)建筑施工測(cè)量知識(shí)與工程實(shí)際聯(lián)系緊密，為促進(jìn)學(xué)生更好地理解相關(guān)理論知識(shí)，激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣，應(yīng)在課程開始及過程中插入豐富的工程現(xiàn)場(chǎng)照片或現(xiàn)場(chǎng)施工短片，營(yíng)造豐富逼真的現(xiàn)場(chǎng)感。同時(shí)，在理論講解過程中可穿插儀器操作演示，幫助學(xué)生更好地理解。2、儀器操作實(shí)訓(xùn)通過儀器操作實(shí)訓(xùn)，鞏固學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解和掌握，同時(shí)提高學(xué)生的專業(yè)技能，增強(qiáng)其學(xué)習(xí)自信心及就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。2、學(xué)生實(shí)訓(xùn)設(shè)計(jì)（1）分層、分組：將學(xué)生分層分組，按知識(shí)水平、操作技能將學(xué)生分為多

4、個(gè)實(shí)訓(xùn)小組，各組中分別包含不同層次的學(xué)生，這樣可相互幫助，互相合作，集小組智慧完成指定的實(shí)訓(xùn)任務(wù)。（2）分工：在組長(zhǎng)的指導(dǎo)下去完成不同的任務(wù)。（3）交流：小組成員之間針對(duì)儀器操作中遇到的問題相互交流、討論，并通過查閱教材等方式分析問題原因，總結(jié)儀器操作技巧。教材、參考書教材：許國(guó)輝：土木工程測(cè)量，中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2012年。參考書：張正祿：工程測(cè)量學(xué)，武漢大學(xué)出版社，2005年；顧孝烈：測(cè)量學(xué)第四版，同濟(jì)大學(xué)出版社，2011年。教學(xué)環(huán)節(jié)課堂教學(xué)過程教師行為學(xué)生行為導(dǎo)入新課通過前面課程的學(xué)習(xí)已了解施工測(cè)量的基本任務(wù)是將土木工程設(shè)計(jì)的建筑物與構(gòu)筑物的平面位置和高程按照設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)以一定的精度在實(shí)地

5、測(cè)設(shè)，使能據(jù)此施工，因此又稱為“施工放樣”?；仡欔P(guān)于地形圖測(cè)繪的知識(shí)點(diǎn)，請(qǐng)問：地形圖測(cè)繪應(yīng)遵循的測(cè)量原則是什么？建筑施工測(cè)量是否也應(yīng)該遵循相同的原則呢？根據(jù)學(xué)生回答繼續(xù)延伸：建筑施工測(cè)量的根本任務(wù)是將設(shè)計(jì)的建（構(gòu)）筑物的平面位置在實(shí)地標(biāo)定出來，利用控制測(cè)量建立的施工控制網(wǎng)進(jìn)行點(diǎn)位放樣就轉(zhuǎn)換為對(duì)水平距離、水平角度、高差等基本量的測(cè)量工作。因此，本節(jié)課我們將繼續(xù)為大家講解建筑施工測(cè)量的基本工作?；卮?地形圖測(cè)繪應(yīng)遵循“由整體到局部”和“先控制后細(xì)部”的測(cè)量原則。對(duì)于建筑施工測(cè)量，在施工現(xiàn)場(chǎng)，由于各種建、構(gòu)筑物的分布面較廣，而且施工有先后。為了保證各建、構(gòu)筑物在平面位置和高程上都能整體合乎設(shè)計(jì)要求，

6、應(yīng)遵循“由整體到局部”和“先控制后細(xì)部”的測(cè)量原則，也需要先進(jìn)行控制測(cè)量。進(jìn)行新課一、建筑施工測(cè)量的基本工作建筑施工測(cè)量的基本工作即是測(cè)設(shè)三個(gè)基本量：水平距離（D）、水平夾角（）、高差（h）。通過測(cè)設(shè)水平距離和水平夾角，放樣點(diǎn)的平面位置(X,Y)；通過測(cè)設(shè)高差，放樣點(diǎn)的高程H。（一）水平距離測(cè)設(shè)案例：已有數(shù)據(jù)：起點(diǎn)A和A-B方向設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)：距離AB測(cè)設(shè)任務(wù)：在地面標(biāo)定B點(diǎn)方案1：鋼尺法測(cè)設(shè)水平距離，如下如所示。（1）用經(jīng)緯儀定線，指出A-B方向；（2）用鋼尺測(cè)設(shè)DAB；（3）用木樁(或其他方法)標(biāo)定B點(diǎn)。對(duì)于測(cè)設(shè)精度要求較高時(shí)，應(yīng)加距離的尺長(zhǎng)改正、溫度改正；當(dāng)?shù)孛鎯A斜時(shí)應(yīng)加高差改正。此時(shí)，實(shí)際測(cè)

7、設(shè)的距離應(yīng)為：方案2：測(cè)距儀法測(cè)設(shè)水平距離（1）在A點(diǎn)安置測(cè)距儀（或全站儀），在A-B方向上估計(jì)B點(diǎn)附近安置反光棱鏡或反射片；（2）觀測(cè)距離，據(jù)此在方向線上調(diào)整棱鏡位置，直至與設(shè)計(jì)距離AB相等，在地面標(biāo)定B。思考：根據(jù)水平距離和水平夾角即可放樣點(diǎn)的平面位置的基本原理是什么？（1）根據(jù)已知點(diǎn)坐標(biāo)可坐標(biāo)正算已知邊方位角；（2）利用已知邊方位角結(jié)合水平夾角可計(jì)算未知邊方位角；（3）利用未知邊方位角結(jié)合水平距離可推算坐標(biāo)增量；（4）根據(jù)已知點(diǎn)坐標(biāo)和坐標(biāo)增量即可推算得到未知點(diǎn)坐標(biāo)。（二）水平角測(cè)設(shè)1、一般方法（1）將經(jīng)緯儀安置于O點(diǎn)，望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)A點(diǎn)，設(shè)置盤左度盤讀數(shù)為零。（2）松開照準(zhǔn)部制動(dòng)螺旋，轉(zhuǎn)動(dòng)照

8、準(zhǔn)部，使度盤讀數(shù)為時(shí)，沿視線方向在地面上定出點(diǎn)B。（3）倒轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡，以同樣的方法用盤右測(cè)設(shè)一角值，沿視線方向在地面上定出另一點(diǎn)B。（4）取B和B的中點(diǎn)B為放樣方向，即AOB為要測(cè)設(shè)的角。2、精確方法（1）將經(jīng)緯儀安置于O點(diǎn)；（2）用盤左放樣角，沿視線方向在地面上標(biāo)定出B點(diǎn)；（3）然后用測(cè)回法觀測(cè)AOB若干測(cè)回，取其平均角值為；（4）計(jì)算與設(shè)計(jì)角之差為。為了得到正確的方向OB，先根據(jù)丈量的OB長(zhǎng)度和值計(jì)算垂直距離BB，即：（5）過B點(diǎn)作OB的垂線，再?gòu)腂點(diǎn)沿垂線方向，向外（為負(fù)時(shí)）或向內(nèi)（為正時(shí)）量取BB定出B點(diǎn)，AOB即為欲測(cè)設(shè)的角。思考：水平角與方位角的區(qū)別是什么？水平角是測(cè)站點(diǎn)至兩目標(biāo)的方

9、向線在水平面上投影的夾二面角；方位角是從某點(diǎn)的指北方向線起，依順時(shí)針方向到目標(biāo)方向線之間的水平夾角。（三）高差測(cè)設(shè)1、地面點(diǎn)的高程放樣A為已知水準(zhǔn)點(diǎn)，其高程為HA，B為欲標(biāo)定高程的點(diǎn)，其設(shè)計(jì)高程為HB。現(xiàn)將B點(diǎn)的設(shè)計(jì)高程HB測(cè)設(shè)于地面。（1）在A、B兩點(diǎn)間安置水準(zhǔn)儀；（2）在A點(diǎn)立尺，讀取后視讀數(shù)a，計(jì)算B點(diǎn)水準(zhǔn)尺上應(yīng)有的讀數(shù)b為：bHAaHB（3）在B點(diǎn)上立尺，使尺緊貼木樁上下移動(dòng)，直至尺上讀數(shù)為b時(shí)，緊貼尺底在木樁上劃一紅線，此線就是欲放樣的設(shè)計(jì)高程HB。2、高程的傳遞A為地面水準(zhǔn)點(diǎn)，其高程已知，現(xiàn)欲測(cè)定基槽內(nèi)水準(zhǔn)點(diǎn)B的高程。（1）在基槽邊埋一吊桿，從桿端懸掛一鋼尺（零端在下），尺端吊一重

10、錘。（2）在地面上和基槽內(nèi)各安置一架水準(zhǔn)儀，分別在A、B兩點(diǎn)豎立水準(zhǔn)尺，由兩架水準(zhǔn)儀同時(shí)讀取水準(zhǔn)尺和鋼尺上的讀數(shù)a1、b1、a2、b2；（3）計(jì)算B點(diǎn)的高程為：（4）為了保證引測(cè)B點(diǎn)高程的正確，應(yīng)改變懸掛鋼尺的位置，按上述方法重測(cè)一次，兩次測(cè)得的高程較差不得大于3mm。思考：高程傳遞的注意事項(xiàng)有哪些？（1）吊尺點(diǎn)的選擇；（2）水準(zhǔn)點(diǎn)的選擇；（3）測(cè)站點(diǎn)的選擇。二、點(diǎn)的平面位置放樣（一）直角坐標(biāo)法適用條件：在施工場(chǎng)地預(yù)先布設(shè)了建筑基線、建筑方格網(wǎng)或矩形控制網(wǎng)時(shí)。案例：如圖QRST是建筑場(chǎng)地上已有的矩形控制網(wǎng)。ABCD是需放樣的建筑物，它們的坐標(biāo)分別注于圖中。（1）放樣時(shí)，將經(jīng)緯儀安置于控制點(diǎn)Q上

11、，瞄準(zhǔn)R點(diǎn)，沿此方向線從Q量20m定出a點(diǎn)。（2）由a點(diǎn)向前接量60m定出b點(diǎn)。（3）搬儀器至a點(diǎn)，使度盤讀數(shù)為零瞄準(zhǔn)R點(diǎn)，望遠(yuǎn)鏡向左轉(zhuǎn)90，沿視線方向從a點(diǎn)量30m得A點(diǎn)，再?gòu)腁點(diǎn)向前量40m得D點(diǎn)。（4）把儀器搬至b點(diǎn)，使度盤讀數(shù)為零瞄準(zhǔn)Q點(diǎn)，將望遠(yuǎn)鏡向右轉(zhuǎn)90，在此視線方向上從b點(diǎn)量30m得B點(diǎn)，再?gòu)腂點(diǎn)向前量40m得C點(diǎn)。（5）檢查建筑物的角點(diǎn)D和C是否為90，邊長(zhǎng)AB和CD是否為60m，誤差應(yīng)在允許范圍之內(nèi)。（二）極坐標(biāo)法適用條件：極坐標(biāo)法適用較廣，特別是在具有電磁波測(cè)距時(shí)，更加方便、快捷。放樣原理：由一個(gè)角度和一段距離測(cè)設(shè)點(diǎn)的平面位置的一種方法。數(shù)據(jù)計(jì)算：如圖所示，A、B為控制點(diǎn)，

12、其坐標(biāo)已知，P為欲放樣點(diǎn)，其坐標(biāo)可由設(shè)計(jì)圖上求得。欲將P點(diǎn)測(cè)設(shè)于地面，首先應(yīng)由坐標(biāo)反算公式求得放樣數(shù)據(jù)和DAP則：放樣方法：先按角度放樣法放樣出方向，然后按距離放樣法放樣出距離。（三）角度交會(huì)法適用條件：在沒有測(cè)距儀時(shí)，應(yīng)用角度交會(huì)法可以放樣不便于鋼尺量距的點(diǎn)。放樣原理：角度交會(huì)法是根據(jù)測(cè)設(shè)角度的方向線交會(huì)得出點(diǎn)的平面位置的一種方法。數(shù)據(jù)計(jì)算：如圖所示，A、B、C為三個(gè)控制點(diǎn)，其坐標(biāo)已知，P為待放樣點(diǎn)，其坐標(biāo)為設(shè)計(jì)所給。采用角度交會(huì)法欲定出P點(diǎn)的實(shí)地位置，首先要計(jì)算放樣數(shù)據(jù)1、2、3，即放樣方法：將經(jīng)緯儀分別安置于A、B、C三個(gè)控制點(diǎn)上，先用盤左測(cè)設(shè)角1、2、3，交會(huì)出P點(diǎn)的大致位置，在此位置

13、上打一個(gè)大木樁，然后在樁頂平面上按角度放樣的一般方法畫出AP、BP、CP的方向線ap、bp、cp，示誤三角形的最長(zhǎng)邊一般不得超過4cm，如在允許范圍內(nèi)，則取三角形內(nèi)切圓圓心作為P點(diǎn)的點(diǎn)位。（四）距離交會(huì)法適用條件：距離較短（不超過一個(gè)尺段），地面較平坦時(shí)。放樣原理：以兩個(gè)已知點(diǎn)為圓心，以各自所要測(cè)設(shè)的距離畫圓弧，圓弧交點(diǎn)即為所測(cè)點(diǎn)。數(shù)據(jù)計(jì)算：計(jì)算放樣點(diǎn)距已知點(diǎn)的距離。放樣方法：用鋼尺分別以A、B為圓心，以S1、S2為半徑在地面上畫弧，其交點(diǎn)即為P1點(diǎn)的位置；同樣以C、D為圓心，以S3、S4為半徑交出P2點(diǎn)的位置。最后，量取P1P2的實(shí)地長(zhǎng)度，并與設(shè)計(jì)長(zhǎng)度相比較，其誤差應(yīng)在允許范圍以內(nèi)，以檢核放

14、樣精度。思考：設(shè)計(jì)方格網(wǎng)的注意事項(xiàng)：（1）方格網(wǎng)的主軸線應(yīng)選擇在整個(gè)廠區(qū)的中部，并與主要建筑物的基本軸線平行。（2）方格網(wǎng)的折角應(yīng)嚴(yán)格成90。（3）正方形格網(wǎng)的邊長(zhǎng)一般為100200m；矩形格網(wǎng)的邊長(zhǎng)視建筑物的大小和分布而定，一般為幾十米至幾百米的整數(shù)長(zhǎng)度。（4）相鄰方格網(wǎng)點(diǎn)之間應(yīng)保持通視，便于量距，埋設(shè)的標(biāo)柱應(yīng)能長(zhǎng)期保存。（五）方向線交會(huì)法適用條件：在工業(yè)廠房柱列軸線的測(cè)設(shè)及樁基施工測(cè)量等細(xì)部放樣中。放樣原理：利用兩條視線交會(huì)定點(diǎn)。放樣方法：如圖，某廠房?jī)?nèi)設(shè)計(jì)有兩排柱子，每排6根，共計(jì)12根。為了將這12根柱子的中心測(cè)設(shè)于地面上，事先可按照其間距在施工范圍以外埋設(shè)距離控制樁11、22、66和

15、aa、bb，然后利用方向線即可交會(huì)出柱子的中心位置。思考：建立施工控制測(cè)量的優(yōu)點(diǎn)：（1）可以保證工業(yè)廠區(qū)各建筑物的相對(duì)位置滿足設(shè)計(jì)的要求，避免測(cè)量誤差的累積。（2）借助于控制點(diǎn)可以將廠區(qū)的建筑物分成若干片，便于分批分期地組織施工。大型工業(yè)場(chǎng)地上的施工控制網(wǎng)通常分兩級(jí)布設(shè)：廠區(qū)控制網(wǎng)和廠房矩形控制網(wǎng)。三、直線坡度的放樣案例：A為已知點(diǎn)，其高程為HA，要求沿AB方向測(cè)設(shè)一條坡度為1的直線。施測(cè)步驟：（1）根據(jù)A、B兩點(diǎn)間的水平距離D及設(shè)計(jì)坡度，計(jì)算B點(diǎn)的設(shè)計(jì)樁頂高程：HB=HAD1%（2）按照高程放樣的方法，放樣出B點(diǎn)的設(shè)計(jì)高程。（3）將水準(zhǔn)儀（或經(jīng)緯儀）安置于A點(diǎn)，使一個(gè)腳螺旋位于AB方向上，另

16、外兩個(gè)腳螺旋連線垂直于AB方向，量取儀器高i。（4）用水準(zhǔn)儀望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)B點(diǎn)處的水準(zhǔn)尺，轉(zhuǎn)動(dòng)微傾螺旋或在AB方向上的一個(gè)腳螺旋，使視線在水準(zhǔn)尺上的讀數(shù)為儀器高i，然后分別在中間點(diǎn)1、2、3上打入木樁，使這些樁上的水準(zhǔn)尺讀數(shù)都等于儀器高i，則各樁頂?shù)倪B線即表示坡度為1的直線。儀器操作實(shí)訓(xùn)以小組為單位，配合完成以下測(cè)設(shè)工作：任務(wù)1：水準(zhǔn)點(diǎn)A的高程HA=4.376m，要測(cè)設(shè)某設(shè)計(jì)地坪高程HB=5.000m。在A、B間安置水準(zhǔn)儀，在B處設(shè)木樁；對(duì)水準(zhǔn)尺A讀數(shù)：設(shè) a = 1.534m，則：水平視線高:Hi=HA+a=4.376+1.534=5.910mB點(diǎn)水準(zhǔn)尺應(yīng)有讀數(shù)：b=Hi-HB=5.910-5.000=0.910m調(diào)整B尺高度,至b=0.910時(shí),沿尺底做標(biāo)記即設(shè)計(jì)高程HB。任務(wù)2：右圖中J、K為已知導(dǎo)線點(diǎn)，P為某設(shè)計(jì)點(diǎn)位。按圖中數(shù)據(jù)計(jì)算在J點(diǎn)用極坐標(biāo)法測(cè)設(shè)P點(diǎn)的放樣數(shù)據(jù)、D，并利用全站儀在室外進(jìn)行點(diǎn)位測(cè)設(shè)實(shí)訓(xùn)。計(jì)算結(jié)果： =1382832本課小結(jié)本課時(shí)主要介紹了建筑施工測(cè)量的基本工作以及點(diǎn)的平面位置放樣方法，其中