工學(xué)距離角度高程測(cè)設(shè)

第九章測(cè)設(shè)的基本工作已知水平距離、水平角和高程的測(cè)設(shè)點(diǎn)的平面位置的測(cè)設(shè)方法已知坡度線的測(cè)設(shè)第九章測(cè)設(shè)的基本工作主要內(nèi)容教學(xué)目的:了解坡度線和水平距離、高程的測(cè)設(shè)，理解掌握點(diǎn)位的測(cè)設(shè)。教學(xué)重點(diǎn):點(diǎn)位的測(cè)設(shè)教學(xué)難點(diǎn):點(diǎn)位的測(cè)設(shè)本章要點(diǎn)第一節(jié)已知平距、水平角、高

程和坡度線的測(cè)設(shè)一、已知水平距離的測(cè)設(shè)二、已知水平角的測(cè)設(shè)三、已知高程的測(cè)設(shè)四、已知坡度線的測(cè)設(shè)測(cè)設(shè)和測(cè)量相比,有以下因素注意：(1)、通常測(cè)量時(shí)目標(biāo)點(diǎn)是事先通過比較選擇埋設(shè)好的；放樣時(shí)觀測(cè)工作與埋設(shè)點(diǎn)位的工作同時(shí)進(jìn)行，且目標(biāo)樁埋設(shè)點(diǎn)的位置是不允許選擇的。(2)、通常測(cè)量由觀測(cè)者瞄準(zhǔn)固定目標(biāo)進(jìn)行讀數(shù)，一人能夠根據(jù)眼睛和手協(xié)調(diào)工作，觀測(cè)速度較快，精度相對(duì)也較高；放樣時(shí)往往由觀測(cè)者指揮目標(biāo)持有者移動(dòng)目標(biāo)，之后再瞄準(zhǔn)，操作時(shí)間長(zhǎng)，且觀測(cè)者與目標(biāo)持有者之間的配合質(zhì)量直接影響定點(diǎn)的精度。測(cè)設(shè)工作還具有下述特點(diǎn)

(1)、測(cè)設(shè)與施工進(jìn)度有密切關(guān)系。若不能及時(shí)配合施工，將會(huì)直接影響施工進(jìn)度。(2)、測(cè)設(shè)對(duì)工程質(zhì)量影響很大，測(cè)設(shè)成果的精度必須符合設(shè)計(jì)和工程質(zhì)量要求。施測(cè)時(shí)必須嚴(yán)格遵守技術(shù)規(guī)范和操作規(guī)程，采用多種方法對(duì)內(nèi)、外業(yè)工作進(jìn)行檢查與校核。(3)、測(cè)設(shè)環(huán)境復(fù)雜，測(cè)量標(biāo)志容易被破壞或移位，因此設(shè)置點(diǎn)位時(shí)要熟悉總平面圖和施工平面布置圖，把點(diǎn)位設(shè)置在穩(wěn)定、安全、醒目、便于使用和保存的地方。(4)、測(cè)設(shè)通常是先計(jì)算好放樣數(shù)據(jù)而后實(shí)地放樣，所以施測(cè)前必須熟悉控制測(cè)量成果，熟悉設(shè)計(jì)圖紙，計(jì)算好放樣數(shù)據(jù)并仔細(xì)檢查校正儀器。一、已知水平距離的測(cè)設(shè)

1、水平距離測(cè)設(shè)定義:已知水平距離的測(cè)設(shè)，是從地面上一個(gè)已知點(diǎn)出發(fā)，沿給定的方向，量出已知（設(shè)計(jì)）的水平距離，在地面上定出這段距離另一端點(diǎn)的位置。2、測(cè)設(shè)方法:

(1)鋼尺法①一般方法②精密方法

(2)光電測(cè)距儀法（1）鋼尺法①一般方法當(dāng)測(cè)設(shè)精度要求不高時(shí)，從已知點(diǎn)開始，沿給定的方向，用鋼尺直接丈量出已知水平距離，定出這段距離的另一端點(diǎn)B1

。為了校核，應(yīng)再丈量一次，再次定出這段距離的另一端點(diǎn)B2，若兩次丈量的相對(duì)誤差在1/3000～1/5000內(nèi)，取平均位置作為該端點(diǎn)的最后位置。ADABB1B2B當(dāng)要求測(cè)設(shè)距離精度較高時(shí)，應(yīng)使用檢定過的鋼尺，用經(jīng)緯儀定線，根據(jù)已知水平距離D，經(jīng)過尺長(zhǎng)改正、溫度改正和傾斜改正后，并計(jì)算出實(shí)地測(cè)設(shè)長(zhǎng)度L。然后根據(jù)計(jì)算結(jié)果，用鋼尺進(jìn)行測(cè)設(shè)(1)鋼尺法②精密方法ACB′hABLBDAB＝28.000m

例:從A點(diǎn)沿AC方向測(cè)設(shè)B點(diǎn)，使水平距離D=28.000m，測(cè)設(shè)時(shí)拉力與檢定鋼尺時(shí)拉力相同,測(cè)設(shè)時(shí)溫度為t=30，所用鋼尺的尺長(zhǎng)方程式為：a.測(cè)設(shè)之前通過概量定出終點(diǎn)，并測(cè)得兩點(diǎn)之間的高差hAB′、計(jì)算三項(xiàng)改正。精密測(cè)設(shè)水平距離28.000mb.計(jì)算L的長(zhǎng)度

c.在地面上從已知點(diǎn)A出發(fā)沿待測(cè)設(shè)方向AB用鋼尺實(shí)量28.0137m定出B點(diǎn)，則AB為欲測(cè)設(shè)的兩點(diǎn),其間的水平距離正好是欲測(cè)設(shè)的已知值28.000m。精密測(cè)設(shè)水平距離28.000m精密測(cè)設(shè)水平距離28.000m

d.再反復(fù)實(shí)測(cè)AB距離，計(jì)算D的長(zhǎng)度,其相對(duì)誤差（不符值）應(yīng)在限差之內(nèi)，否則應(yīng)再次進(jìn)行改正B點(diǎn)位置，直至符合限差為止。

a.在A點(diǎn)安置光電測(cè)距儀，反光棱鏡在已知方向上前后移動(dòng)，使儀器顯示值略大于測(cè)設(shè)的距離，定出C1點(diǎn)。AC1D′?DCD(2)光電測(cè)距儀測(cè)設(shè)法b.在概略估點(diǎn)C1安置反光棱鏡，測(cè)出水平距離D′，求出D′與應(yīng)測(cè)設(shè)的水平距離D之差△D＝D－D′。c.根據(jù)△D的數(shù)值在實(shí)地用鋼尺沿測(cè)設(shè)方向?qū)1改正至C點(diǎn)，并用木樁標(biāo)定其點(diǎn)位。

d.將反光棱鏡安置于C點(diǎn)，再實(shí)測(cè)AC距離，其不符值應(yīng)在限差之內(nèi)，否則應(yīng)再次進(jìn)行改正，直至符合限差為止。(2)光電測(cè)距儀測(cè)設(shè)法二、已知水平角的測(cè)設(shè)

1、已知水平角的測(cè)設(shè)，就是在已知角頂并根據(jù)一個(gè)已知邊方向，標(biāo)定出另一邊方向，使兩方向的水平夾角等于已知水平角角值。2、方法（1）、一般方法（2）、精確方法（1）、一般方法AOBB1B2β采用盤左、盤右分中的方法測(cè)設(shè)。例設(shè)地面已知方向OA，O為角頂，β為已知水平角角值，OB為欲定的方向線。①在O點(diǎn)安置經(jīng)緯儀，盤左位置瞄準(zhǔn)A點(diǎn)，使水平度盤讀數(shù)為。

②轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部，使水平度盤讀數(shù)恰好為β值，在此視線上定出B1點(diǎn)。③盤右位置，重復(fù)上述步驟，再測(cè)設(shè)一次，定出B2點(diǎn)。④取B1和B2的中點(diǎn)B，則∠AOB就是要測(cè)設(shè)的β角。（1）、一般方法精度不高（2）、精確方法AOBB1ββ1?β例：設(shè)地面已知方向OA，O為角頂，β為已知水平角角值，OB為欲定的方向線。①先用一般方法測(cè)設(shè)β1定出B1點(diǎn)。②用測(cè)回法對(duì)∠AOB1觀測(cè)若干個(gè)測(cè)回，求出各測(cè)回平均值β′，并計(jì)算出?β＝β1－β′（2）、精確方法③量取OB1的水平距離。④計(jì)算改正距離。

⑤自B1點(diǎn)沿OB1的垂直方向量出距離BB1，定出B點(diǎn)，則∠AOB就是要測(cè)設(shè)的角度。量取改正距離時(shí)，如?β為正，則沿OB1的垂直方向向外量??；如?β為負(fù)，則沿OB1的垂直方向向內(nèi)量取。OBB1ββ1?βA三、已知高程的測(cè)設(shè)1、已知高程的測(cè)設(shè)定義：是利用水準(zhǔn)測(cè)量的方法，根據(jù)已知水準(zhǔn)點(diǎn)，將設(shè)計(jì)高程測(cè)設(shè)到現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)面上。2、作業(yè)方法（1）水準(zhǔn)測(cè)設(shè)（2）高程傳遞（1）在基坑一邊架設(shè)吊桿，桿上吊一根零點(diǎn)向下的鋼尺，尺的下端掛上10kg的重錘，放入油桶中。（2）在地面安置一臺(tái)水準(zhǔn)儀，設(shè)水準(zhǔn)儀在R點(diǎn)所立水準(zhǔn)尺上讀數(shù)為a1，在鋼尺上讀數(shù)為b1。（3）在坑底安置另一臺(tái)水準(zhǔn)儀，設(shè)水準(zhǔn)儀在鋼尺上讀數(shù)為a2。（4）計(jì)算B點(diǎn)水準(zhǔn)尺底高程為H時(shí)，B點(diǎn)處水準(zhǔn)尺的讀數(shù)應(yīng)為：

三、高程放樣1、一般的高程放樣2、深坑的高程放樣3、高墩臺(tái)的高程放樣4、抄平5、利用全站儀高程放樣已知水準(zhǔn)點(diǎn)A的高程為HA，待放樣點(diǎn)B的設(shè)計(jì)高程為HB，試將設(shè)計(jì)高程放樣到B點(diǎn)的樁上。放樣步驟如下：（1）、在AB兩點(diǎn)之間安置水準(zhǔn)儀，使前、后視距大致相等。（2）、在A點(diǎn)立水準(zhǔn)尺，用水準(zhǔn)儀后視A點(diǎn)水準(zhǔn)尺，讀取讀數(shù)a。（3）、計(jì)算視線高程Hi=HA+a。1、一般的高程放樣ＡＢ大地水準(zhǔn)面01±0.000

某施工區(qū)地坪設(shè)計(jì)高程為45.000m，附近有一水準(zhǔn)點(diǎn)Ａ，其高程為HＡ=44.680m。現(xiàn)在要求把某構(gòu)筑物的地坪高程測(cè)設(shè)到木樁Ｂ上，作為施工時(shí)控制高程的依據(jù)。1、一般的高程放樣（4）、計(jì)算B點(diǎn)水準(zhǔn)尺尺底高程為HB時(shí)該尺的讀數(shù)b。b=Hi-HB（5）、在B尺立水準(zhǔn)尺，前視B點(diǎn)水準(zhǔn)尺（6）、觀測(cè)者指揮扶尺員使水準(zhǔn)尺緊切點(diǎn)B樁緩慢上、下移動(dòng)，當(dāng)使前視水準(zhǔn)尺讀數(shù)恰為b時(shí)，停止移動(dòng)水準(zhǔn)尺并沿水準(zhǔn)尺底面在木樁上劃線，此線即為設(shè)計(jì)高程為HB的B點(diǎn)位置。2、深坑的高程放樣當(dāng)基坑開挖比較深時(shí)，基地設(shè)計(jì)高程與基坑邊已知水準(zhǔn)點(diǎn)的高程相差較大超出水準(zhǔn)尺長(zhǎng)度時(shí)，可采用水準(zhǔn)儀配合懸掛鋼尺的方法向下傳遞高程。如如圖2-7-？所示，為已知水準(zhǔn)點(diǎn)A，其高程為HA，欲在Ｃ點(diǎn)定出高程為的位置，在基坑邊B處用支架懸掛鋼尺，鋼尺零端朝下并懸掛10kg重物，放樣時(shí)最好用兩臺(tái)水準(zhǔn)儀同時(shí)觀測(cè)。吊桿a1b1a2b2

當(dāng)向較深的基坑或較高的建筑物上測(cè)設(shè)已知高程點(diǎn)時(shí)，如水準(zhǔn)尺長(zhǎng)度不夠，可利用鋼尺向下或向上引測(cè)。ＡＢＣ2、深坑的高程放樣具體放樣步驟如下：（1）、在基坑上距離A、B大致等距離處安置水準(zhǔn)儀，后視A點(diǎn)水準(zhǔn)尺得讀數(shù)a1，前視B點(diǎn)鋼卷尺得讀數(shù)b1。（2）、計(jì)算基坑上部的水準(zhǔn)儀視線高為Hi1=HA+a1（3）、計(jì)算鋼卷尺的零點(diǎn)的高程:H0=Hi1-b1=(HA+a1）-b1。2、深坑的高程放樣（4）、在基坑底安置水準(zhǔn)儀，后視鋼卷尺，讀數(shù)為a2。（5）、計(jì)算基坑底部的水準(zhǔn)儀視線高為Hi2=H0+a2。（6）、計(jì)算Ｃ點(diǎn)水準(zhǔn)尺尺底高程為HＣ時(shí)該尺的讀數(shù)b２,b２=Hi2-HB=(H0+a2)-HＣ（7）、前視Ｃ點(diǎn)水準(zhǔn)尺，觀測(cè)者指揮扶尺員使水準(zhǔn)尺緊切在Ｃ點(diǎn)樁上緩慢上下移動(dòng)，當(dāng)使前視水準(zhǔn)尺讀數(shù)恰為b２時(shí)，停止移動(dòng)水準(zhǔn)尺，并沿水準(zhǔn)尺底面在Ｃ點(diǎn)木樁上劃?rùn)M線，此橫線即為設(shè)計(jì)高程為HＣ的Ｃ點(diǎn)位置。2、深坑的高程放樣如果HB比基底設(shè)計(jì)高程高出一個(gè)定值H，施工人員可用長(zhǎng)度為H的木條方便地檢查基礎(chǔ)底部標(biāo)高是否達(dá)到了設(shè)計(jì)值，在基礎(chǔ)砌筑時(shí)，還可用控于制基礎(chǔ)頂面標(biāo)高。3、高墩臺(tái)的高程放樣（1）、直接量取垂距法a、先在基礎(chǔ)面或墩身（模板）適當(dāng)位置選擇一點(diǎn)，用水準(zhǔn)測(cè)量方法測(cè)定其高程值。b、然后以該點(diǎn)作為起算點(diǎn)，用懸掛鋼尺直接量取垂距來標(biāo)定放樣點(diǎn)的高程位置。（2）、“倒尺”法a1B倒倒立尺：即尺的零讀數(shù)朝上樹立b倒=HB-（HA+a1）尺零點(diǎn)在此正立尺3、高墩臺(tái)的高程放樣（1）、直接量取垂距法（2）、“倒尺”法當(dāng)B處放樣點(diǎn)高程HB的位置高于水準(zhǔn)儀視線高，但不超出水準(zhǔn)尺工作長(zhǎng)度時(shí)，可用倒尺法放樣。a、在距離已知高程點(diǎn)A與墩身大致相等處安置水準(zhǔn)儀，水準(zhǔn)尺立于A點(diǎn)，水準(zhǔn)儀后視該水準(zhǔn)尺讀數(shù)為a。b、在B點(diǎn)上靠墩身倒立水準(zhǔn)尺，放樣點(diǎn)高程HB對(duì)應(yīng)的水準(zhǔn)尺讀數(shù)b倒為：b倒=HB-（HA+a）。c在靠B點(diǎn)上墩身豎立水準(zhǔn)尺，緩慢上、下移動(dòng)水準(zhǔn)尺，當(dāng)水準(zhǔn)儀在前視水準(zhǔn)尺讀數(shù)恰為b倒時(shí)，沿水準(zhǔn)尺底面（零端）劃一橫線，此線即為高程為HB時(shí)的位置。4、抄平同時(shí)測(cè)設(shè)若干個(gè)相同高程的點(diǎn)，稱為抄平。如圖2-7-？所示，設(shè)A點(diǎn)為已知高程的點(diǎn)，欲在B、C、D各樁上分別測(cè)設(shè)出與A點(diǎn)高程相同的高程線。抄平步驟如下：技校154頁圖4、抄平抄平步驟如下：技校154頁圖（1）將水準(zhǔn)儀安置在距離各觀測(cè)點(diǎn)距離大致相等處。（2）將水準(zhǔn)尺立于A點(diǎn)，水準(zhǔn)儀后視該尺讀數(shù)為a。（3）將水準(zhǔn)尺立于B點(diǎn)上，水準(zhǔn)儀前視B點(diǎn)，觀測(cè)者指揮B點(diǎn)扶尺員使水準(zhǔn)尺緊切在B點(diǎn)樁上緩慢上、下移動(dòng)，當(dāng)使前視水準(zhǔn)尺讀數(shù)恰為a時(shí)，沿水準(zhǔn)尺底面在木樁上劃一橫線，此線即為與A點(diǎn)的高程相同的高程線。（4）同樣的方法在C、D各樁上劃出與A點(diǎn)的高程相同的高程線。a1a1a1a1ＡＤＢＣ5、利用全站儀高程放樣如下圖所示，已知水準(zhǔn)點(diǎn)的高程為HA，放樣點(diǎn)B為設(shè)計(jì)高程HB，試放樣B點(diǎn)的高程。而已知條件可知，水準(zhǔn)點(diǎn)與放樣點(diǎn)B之間的高差為h=HB-HA。放樣的步驟如下：（1）在地勢(shì)較高，并能與水準(zhǔn)點(diǎn)和放樣點(diǎn)通視的位置安置全站儀，量取全站儀和棱鏡的高度，并將有關(guān)參數(shù)和儀器高與棱鏡高輸入全站儀。OBAHＢHAHih2h2=Hi-HB－V２Hi=HA+V1-h1V1V２5、利用全站儀高程放樣（2）瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)點(diǎn)A所立的棱鏡，按測(cè)距鍵，顯示屏顯示測(cè)站點(diǎn)與水準(zhǔn)點(diǎn)之間的高差h1，則儀器中心點(diǎn)的高程為Hi：Hi=HA-+h1。（3）保持棱鏡高度不變（最好用對(duì)中桿固定連接棱鏡），將棱鏡從水準(zhǔn)點(diǎn)移到B點(diǎn)，用全站儀瞄準(zhǔn)B點(diǎn)所立棱鏡，則高差讀數(shù)為h2：h2=HB-Hi。（4）在B點(diǎn)樁上緩慢上下移動(dòng)棱鏡，當(dāng)高差讀數(shù)為h2時(shí)，棱鏡底部即為放樣點(diǎn)B所在的高程位置。已知坡度線的測(cè)設(shè)是根據(jù)設(shè)計(jì)坡度和坡端點(diǎn)的設(shè)計(jì)高程，用水準(zhǔn)測(cè)量的方法將坡度線上各點(diǎn)的設(shè)計(jì)高程標(biāo)定在地面上。四、已知坡度線的測(cè)設(shè)AABBDi大地水準(zhǔn)面HAHBi1i2i3i4iA、B為坡度線的兩端點(diǎn)，其水平距離為D，設(shè)A點(diǎn)的高程為HA，要沿AB方向測(cè)設(shè)一條坡度為iAB的坡度線。

（1）根據(jù)A點(diǎn)的高程、坡度iAB和A、B兩點(diǎn)間的水平距離D，計(jì)算出B點(diǎn)的設(shè)計(jì)高程。

（2）按測(cè)設(shè)已知高程的方法，在B點(diǎn)處將設(shè)計(jì)高程HB測(cè)設(shè)于B樁上（在B樁頂部或側(cè)面做標(biāo)志線），此時(shí)，AB直線即構(gòu)成坡度為iAB的坡度線。四、已知坡度線的測(cè)設(shè)

（3）將水準(zhǔn)儀安置在A點(diǎn)上，使基座上的一個(gè)腳螺旋在AB方向線上，其余兩個(gè)腳螺旋的連線與AB方向垂直。量取儀器高度i，用望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)B點(diǎn)的水準(zhǔn)尺，轉(zhuǎn)動(dòng)在AB方向上的腳螺旋或微傾螺旋，使十字絲中絲對(duì)準(zhǔn)B點(diǎn)水準(zhǔn)尺上等于儀器高i的讀數(shù)，此時(shí)，儀器的視線與設(shè)計(jì)坡度線平行。四、已知坡度線的測(cè)設(shè)

（4）在AB方向線上測(cè)設(shè)中間點(diǎn)，分別在1、2、3…處打下木樁，使各木樁上水準(zhǔn)尺的讀數(shù)均為儀器高i，（在各樁頂部或側(cè)面做標(biāo)志線），這樣各樁上標(biāo)志線的連線就是欲測(cè)設(shè)的坡度線。

如果設(shè)計(jì)坡度較大，超出水準(zhǔn)儀腳螺旋所能調(diào)節(jié)的范圍，則可用經(jīng)緯儀測(cè)設(shè)，其測(cè)設(shè)方法相同。四、已知坡度線的測(cè)設(shè)

第二節(jié)點(diǎn)的平面位置測(cè)設(shè)方法一、直角坐標(biāo)法二、極坐標(biāo)法三、角度交會(huì)法四、距離交會(huì)法一、直角坐標(biāo)法

直角坐標(biāo)法是根據(jù)直角坐標(biāo)原理，利用縱橫坐標(biāo)之差，測(cè)設(shè)點(diǎn)的平面位置。

直角坐標(biāo)法適用于施工控制網(wǎng)為建筑方格網(wǎng)或建筑基線的形式，且量距方便的施工場(chǎng)地。

什么樣的施工場(chǎng)地適宜用直角坐標(biāo)法測(cè)設(shè)點(diǎn)的平面位置？x:600.00my:500.00mx:700.00mx:650.00mx:620.00my:600.00my:580.00my:530.00mabcdⅠⅡⅢⅣ1.計(jì)算測(cè)設(shè)數(shù)據(jù)a點(diǎn)的測(cè)設(shè)數(shù)據(jù)（a點(diǎn)與Ⅰ點(diǎn)的縱橫坐標(biāo)之差）構(gòu)筑物的寬度=xc-xa=30.00m構(gòu)筑物的長(zhǎng)度=yc-ya=50.00m30.00m30.00mmⅠⅡⅢⅣn50.00m20.00mabdc20.00m30.00m2．點(diǎn)位測(cè)設(shè)方法

檢查構(gòu)筑物四角是否滿足設(shè)計(jì)值90?，各邊長(zhǎng)是否等于設(shè)計(jì)長(zhǎng)度，其誤差均應(yīng)在限差以內(nèi)。測(cè)設(shè)距離和角度時(shí)，可根據(jù)精度要求分別采用一般方法或精密方法。二、極坐標(biāo)法

極坐標(biāo)法是根據(jù)一個(gè)水平角和一段水平距離，測(cè)設(shè)點(diǎn)的平面位置。極坐標(biāo)法適用于量距方便，且待測(cè)設(shè)點(diǎn)距離控制點(diǎn)比較近的施工場(chǎng)地。什么樣的施工場(chǎng)地適宜用極坐標(biāo)法測(cè)設(shè)點(diǎn)的平面位置？PSRQABx（1）計(jì)算AB、AP邊的坐標(biāo)方位角。（2）計(jì)算AP與AB之間的夾角。

（3）計(jì)算A、P兩點(diǎn)間的水平距離。(xP,yP)(xA,yA)(xB,yB)DAP1．計(jì)算測(cè)設(shè)數(shù)據(jù)DAPABPQRS2．點(diǎn)位測(cè)設(shè)方法