《工程測設基本方法》課件

工程測設基本方法工程測設是指在工程建設過程中，將設計圖紙上的工程位置、尺寸、形狀等信息準確地轉繪到實地，為工程施工提供依據。課程概述課程目標學習工程測設的基本原理、方法和流程，培養(yǎng)工程測設專業(yè)技能。教學內容涵蓋平面測設、高程測設、三角測設、道路測設、橋梁測設、隧道測設等內容。學習方式理論講解、案例分析、實訓練習相結合，注重實踐操作能力的培養(yǎng)。測設的目的和意義11.確保工程質量工程測設是工程建設的基礎，它為工程建設提供精確的空間位置信息，確保工程的順利進行和質量合格。22.控制工程造價準確的測設數據可以有效控制工程量，從而降低工程造價，提高工程的經濟效益。33.保障工程安全測設工作直接關系到工程的安全，確保工程的穩(wěn)定性和耐久性，避免工程事故的發(fā)生。44.提高工程效率合理的測設方案可以縮短施工周期，提高工程建設效率，為項目順利交付奠定基礎。測設的基本原理坐標系工程測設需要建立統(tǒng)一的坐標系，以確定各點在空間中的位置。常用的坐標系有平面直角坐標系、大地坐標系等。測量數據測設工作依賴于測量數據，包括水平距離、高程、角度等。測量數據是進行計算和繪圖的基礎。投影轉換由于地球是球體，而地圖是平面，需要進行投影轉換，將球面坐標轉換成平面坐標。誤差分析測設工作中存在誤差，需要進行誤差分析，確保測設結果的精度符合要求。測設工作的一般流程1現場踏勘了解地形地貌，確定測設范圍，進行必要的測量工作。2方案設計根據設計要求，進行測設方案設計，包括坐標系統(tǒng)選擇、控制網布設、測量方法等。3數據采集使用全站儀、GPS等設備進行現場測量，獲取所需數據，并進行數據處理，確保數據準確性。4成果整理將測設成果進行整理，繪制測設圖，編制測設報告，為工程建設提供可靠的依據。常用的測設方法平面測設平面測設用于確定地面點在水平面上的位置。主要方法包括經緯儀測角、水準儀測高差、全站儀測量距離和角度等。高程測設高程測設用于確定地面點相對于某一基準面的高度。常見方法包括水準測量、三角高程測量、GPS高程測量等。平面測設平面測設是測設工作中重要的組成部分。它是指在水平面上確定點位的坐標，以及測量點位之間的距離和角度等。平面測設常用方法包括：角度測量、距離測量、坐標計算等。平面測設的精度直接影響工程項目的質量和安全性，因此需要嚴格控制測設誤差，確保測設數據的準確性。高程測設高程測設是確定地面點高程的工程測量工作，是工程建設中不可或缺的環(huán)節(jié)之一。它通過測量地面點到參考面的垂直距離來確定其高程，并為地形圖、工程設計、施工放樣等提供基礎數據。高程測設廣泛應用于道路、橋梁、隧道、水利、電力等工程建設，在城市規(guī)劃、土地管理、環(huán)境保護等領域也起著重要作用。三角測設角度測量三角測設主要測量地面上各點之間的水平角和豎直角。距離計算利用三角形邊角關系計算目標點與已知點之間的距離，從而確定目標點位置。野外作業(yè)三角測設需要使用經緯儀、水準儀等儀器進行測量，需要進行實地觀測。數據處理采集的觀測數據需要進行整理、計算，最終繪制成測設圖。比例尺的選用設計階段設計圖紙需要清晰展示設計細節(jié)，因此比例尺相對較大，通常為1:500或1:1000。施工階段施工圖紙需要精確反映工程尺寸，比例尺相對較小，通常為1:50或1:100。地形圖地形圖需要展示較大范圍的地形地貌，比例尺相對較小，通常為1:5000或1:10000。常見測設誤差分析11.儀器誤差儀器本身的缺陷或使用不當會導致誤差。例如，水準儀的水平軸不水平，經緯儀的指標差，望遠鏡的視差等。22.觀測誤差觀測人員的視線誤差、讀數誤差、目標定位誤差等都會導致觀測誤差。33.環(huán)境誤差氣溫變化、大氣折射、風力影響等都會導致測量誤差。44.計算誤差數據處理、坐標計算、圖紙繪制等環(huán)節(jié)的計算誤差會導致最終結果的偏差。測設數據的整理與計算1數據校核確保數據的準確性2數據整理分類、匯總、排序3數據分析計算誤差和偏差4數據報告生成測設結果報告測設數據整理與計算是工程測設工作的重要環(huán)節(jié)，確保工程質量和效率。數據整理需要對數據進行分類、匯總和排序，方便后續(xù)分析和處理。數據分析包括計算誤差和偏差，以及對數據進行統(tǒng)計分析和趨勢預測。測設圖的繪制繪制工具專業(yè)測繪軟件可進行精確繪圖，但手工繪制圖紙有助于理解細節(jié)。數字化繪制利用CAD軟件，將實地數據數字化，繪制出精確、美觀的工程測設圖。圖紙內容包括地形地貌、工程位置、尺寸、材料等信息，便于施工和管理。道路平面設計路線走向確定路線走向，考慮地形、地質、環(huán)境、經濟等因素。平曲線設計設計圓曲線、緩和曲線，確保行車安全舒適。交叉口設計設計道路交叉口，確保車輛安全通行和交通順暢。交通標志設置交通標志、標線，引導車輛行駛，提高道路安全性。道路縱斷面設計縱斷面圖縱斷面圖是道路沿線高程變化的圖形表示，通常用以表達道路高程和坡度變化。它反映了道路的縱向坡度變化規(guī)律，是設計道路縱向線形的重要依據。設計要點設計縱斷面時要考慮道路的交通功能、地形條件、地質情況、環(huán)境保護、工程造價等因素，以確保道路的安全性、舒適性和經濟性。道路橫斷面設計11.路基寬度路基寬度是道路橫斷面的基本要素之一，根據道路等級、交通量和地形條件確定。22.路肩寬度路肩寬度應滿足行人、車輛安全通行和排水的要求。33.坡度橫斷面坡度用于排水，確保路面安全和車輛行駛穩(wěn)定性。44.擋土墻在陡峭地形條件下，需要設置擋土墻來穩(wěn)定路基坡度。橋梁選址與布置地形地貌橋梁選址需考慮地形地貌條件，盡量選擇地勢平坦、河流彎道處，減少橋梁長度和施工難度。工程地質橋梁應避開地質構造復雜、巖土條件不良的區(qū)域，確?；A穩(wěn)定和施工安全。交通狀況橋梁布置要與道路線形相協(xié)調，滿足交通需求，并考慮橋梁的通航條件。環(huán)境保護橋梁設計要盡量減少對周圍環(huán)境的影響，并考慮防洪、防震等因素。橋梁結構設計橋梁類型橋梁類型多種多樣，例如拱橋、梁橋、斜拉橋、懸索橋等等，每種橋梁都有各自的優(yōu)缺點，需要根據實際情況選擇。結構材料橋梁結構材料選擇也很重要，常見的材料有鋼材、混凝土、木材等等，需要根據橋梁的荷載、跨度、環(huán)境等等因素選擇合適的材料。隧道測設與設計地形地質勘察隧道施工前，進行詳細的地形地質勘察，確定隧道走向、路線、長度和斷面形狀等。隧道開挖根據設計圖紙和地質情況進行開挖，控制開挖方向和坡度，保證隧道斷面形狀和尺寸。隧道襯砌隧道開挖完成后，進行襯砌施工，提高隧道結構穩(wěn)定性和安全性，延長隧道使用壽命。通風排水隧道內需要良好的通風系統(tǒng)，確?？諝赓|量和人員安全，排水系統(tǒng)需要及時排除隧道積水，防止浸水。測設技術的發(fā)展趨勢無人機測繪無人機測繪技術可快速獲取地形數據，提高測繪效率，降低成本。三維激光掃描三維激光掃描技術可快速獲取物體表面點云數據，生成高精度三維模型。衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)可提供高精度定位服務，提升測設精度。地理信息系統(tǒng)地理信息系統(tǒng)可將測繪數據與其他信息整合，實現空間信息管理。測設數據的管理與共享數據收集包括現場測量數據、圖紙數據、地質數據等。數據存儲建立統(tǒng)一的數據庫，確保數據完整性和一致性。數據共享通過網絡平臺，實現數據共享，提高工作效率。數據安全加強數據安全管理，防止數據泄露。測設質量控制嚴格控制過程測設過程的每個環(huán)節(jié)都要嚴格控制，確保數據準確可靠。定期校準儀器定期校準測設儀器，保證其精度符合標準要求。加強團隊協(xié)作測設人員之間要相互配合，共同保證測設質量。測設中的安全要求安全意識測設工作存在一定風險。測設人員應牢記安全第一，時刻保持警惕。安全操作正確使用測設儀器，遵守操作規(guī)程，避免操作失誤。環(huán)境安全注意周圍環(huán)境，避免高空作業(yè)、交通安全等危險。應急措施制定應急預案，并進行定期演練，提高應急處置能力。測設技術在工程中的應用案例測設技術在工程建設中扮演著重要角色，確保工程的質量和安全。例如，在道路工程中，測設技術可以用來確定道路的走向、坡度和寬度，確保道路的平順性。在橋梁工程中，測設技術可以用來確定橋墩的位置和高度，確保橋梁的穩(wěn)定性。測設工作的法規(guī)與標準國家標準測設工作需遵守國家頒布的測繪法、工程測量規(guī)范、土地管理法等法規(guī)。這些法規(guī)明確了測設工作的基本原則、技術要求、質量控制和法律責任。行業(yè)標準行業(yè)標準則更細化地規(guī)定了測設工作的具體流程、方法和技術參數。例如，公路工程測量規(guī)范、鐵路工程測量規(guī)范等，都對不同類型的工程測設工作提出了詳細要求。測設人員的素質要求11.專業(yè)知識測設人員需要具備扎實的測繪學理論基礎和實踐操作能力，熟練掌握各種測設儀器和軟件的使用方法，能獨立完成各種測設任務。22.溝通能力測設工作經常需要與其他專業(yè)人員進行溝通協(xié)調，因此良好的溝通能力是必不可少的，能有效地表達自己的想法，并理解他人的意圖。33.責任心測設工作直接關系到工程的質量和安全，因此測設人員必須具備高度的責任心，認真細致地完成每一項工作，確保測設數據的準確性和可靠性。44.創(chuàng)新意識隨著測繪技術的發(fā)展，測設人員需要不斷學習新的知識和技能，并運用創(chuàng)新思維，提高工作效率和質量。測設工作中的倫理與道德誠實守信測設人員應堅持客觀公正，不弄虛作假，確保測設數據的真實性和準確性。專業(yè)精神測設人員應精通測繪技術，不斷學習新知識，提升專業(yè)技能，為工程建設提供可靠的測繪保障。責任擔當測設人員應高度重視測設工作的社會效益，確保工程安全，維護社會公共利益。團隊合作測設工作需要多部門協(xié)作，測設人員應積極配合，共同完成工作目標。測設儀器設備的創(chuàng)新與發(fā)展11.全站儀全站儀結合了電子經緯儀和電子測距儀，實現了數據采集、處理和存儲的自動化，提高了測設效率和精度。22.無人機無人機搭載高精度傳感器和圖像處理軟件，可用于地形測繪、三維建模和影像測量，拓展了測設應用領域。33.GNSS技術GNSS技術利用衛(wèi)星信號進行定位和導航，提供了高精度、全天候的測設解決方案，并擴展了測設應用范圍。44.激光掃描技術激光掃描技術快速獲取三維點云數據，可用于地形測繪、建筑物建模和文物保護，提高了測設精度和效率。測設工作的社會責任環(huán)境保護測設工作對環(huán)境的影響不容忽視。例如，道路建設會破壞生態(tài)系統(tǒng)，因此測設人員要采取措施減輕對環(huán)境的破壞，保護生態(tài)環(huán)境。社會效益測設工作是基礎性工作，對工程建設至關重要，