1.测量学的概念 研究地球形状、大小和地表的几何形状及其空间位置的科学。 测量工作的基本任务:求得点的规定坐标系中的坐标值。 2.建筑工程测量的主要任务 勘察设计阶段:地形图,提供设计依据; 施工阶段:施工前放线; 施工中轴线控制、高程控制; 竣工测量的竣工图; 施工及运营阶段的监测; 3.建筑工程测量工作的分类
第二节 二、测量工作的基准面和基准线1.地球的形状和大小 地球表面起伏最大值/地球半径≈20/6371很小;如图1-1所示。 地球表面71%的都是水。
铅垂线、大地水准面是测量工作的基准线和基准面。
第三节 三、地面点位的确定1.确定地面点位的方法 测量工作的实质:确定地面点的空间位置。 点的空间位置=该点在水准面或水平面的位置+该点到大地水准面的铅垂距离。如图1-2所示。
。如图1-3所示。
以西南角为坐标原点,纵轴为X轴,横轴为Y轴, X轴正向为正北方向,负向为正南方向,Y轴正向为正东方向,负向为正西方向,象限以顺时针方向编号。如图1-4所示。 4.空间直角坐标 空间直角坐标主要用于卫星定位。
第六节 六、测量误差的基本知识1.测量误差来源
误差来源
常用测量形式:按观测条件分为
粗差与误差 不同概念,为避免粗差,一方面要认真,另一方面要有检校措施。 2.测量误差的分类
系统误差 产生原因:仪器、工具制造或校正不完善; 特性:具有规律性、累积性的误差; 影响:有些可用计算改正或用观测方向消除。 偶然误差 产生原因:由人、仪器、外界条件等多方面因素造成。
影响:误差值不大,如采用一定方法或计算消除系统误差,则偶然误差居主要地位,其值不可消除,只能随观测次数趋于无限时,误差平均值趋于零。 3.衡量精度的标准 用真误差直接比对,方法简单但难以操作,引入几个指标作为衡量精度的标准。 中误差 n次等精度观测条件下,计算每次观测的真误差Δ,按下式计算中误差。
容许误差 偶然误差的绝对值不应超过一定的限值,为容许误差
相对误差 对于误差具有累积性的观测应用相对误差来评定。
相对误差为绝对误差的绝对值与相应量之比。 4.误差传播定律 用于由直接观测值推导计算出非直接观测值 一般函数的误差传播 线性函数的误差传播
运用误差传播定律的步骤 先写函数式,再求全微分,最后计算观测值函数中误差。 【注】1)角度问题,必先化为弧度; 2)观测值必须独立。 5.等精度直接平差 求最终观测值 时算术平均值为未知量的真值,但测量次数有限,但以算术平均值为未知量的最终观测值。 评定精度 n次等精度观测,计算算术平均值L,计算每次观测值与L间差值的改正数V,
第七节 一、控制网的定义与分类1.定义:在测区内选择若干有控制意义的控制点,按一定的规律和要求组成网状几何图形。 2.分类:国家控制网、城市控制网和小地区控制网。
第八节 二、控制测量的定义与内容1.定义:为建立控制网而进行的测量工作。 2.内容:平面控制测量、高程控制测量和三维控制测量。
第九节 三、平面控制测量的定义、方法及等级1.定义:确定控制点平面位置的工作。 2.方法:常规有三角测量和导线测量,还有GPS测量。 3.国家、城市、工程。
第十节 四、小地区控制网的定义及分类1.定义:一般面积在15km2以下范围内建立的平面控制网。 2.分类:首级控制网和图根控制网。
第二章 高程测量第一节 一、水准测量原理水准测量的基本测法是:如图3-1所示,已知A点的高程为,只要能测出A点至B点的高程之差,简称高差。
就可用下式计算求得:
用水准测量方法测定高差。的原理如图3-1所示,在A、B两点上竖立水准尺,并在A、B两点之间安置—架可以得到水平视线的仪器即水准仪,设水准仪的水平视线截在尺上的位置分别为M、N,过A点作一水平线与过B点的竖线相交于C。因为BC的高度就是A、B两点之间的高差。所以由矩形MACH 就可以得到计算的公式:
综上所述要测算地面上两点间的高差或点的高程,所依据的就是一条水平视线,如果视线不水平,上述公式不成立,测算将发生错误。因此,视线必须水平,是水准测量中要牢牢记住的操作要领。
第二节 二、水准仪的技术操作水准仪的技术操作按以下四个步骤进行:粗平—照准—精平—读数。 1.粗平 粗平就是通过调整脚螺旋,将圆水准气泡居中,使仪器竖轴处于铅垂位置,视线概略水平。具体做法是:用两手同时以相对方向分别转动任意两个脚螺旋,此时气泡移动的方向和左手大拇指旋转方向相同,然后再转动第三个脚螺旋使气泡居中,如此反复进行,直至在任何位置水准气泡均位于分划圆圈内为止。
型水准仪施测。水准尺采用塔尺或单面尺,测量时水准仪应置于两水准尺中间,使前、后视的距离尽可能相等。具体施测方法如下: 置水准仪于距已知后视高程点A一定距离的Ⅰ处,并选择好前视转点,将水准尺置于A点和点上。 将水准仪粗平后,先瞄准后视尺,消除视差。精平后读取后视读数值,并记入五等水准测量记录表中。 平转望远镜照准前视尺,精平后,读取前视读数值,并记入五等水准测量记录表中。至此便完成了普通水准测量一个测站的观测任务。 将仪器搬迁到第Ⅱ站,把第Ⅰ站的后视尺移到第Ⅱ站的转点上,把原第Ⅰ站前视变成第Ⅱ站的后视。 按、步骤测出第Ⅱ站的后、前视读数值、,并记入五等水准测量记录表中。 重复上述步骤测至终点B为止。 B点高程的计算是先计算出各站高差:
再用A点的已知高程推算各转点的高程,最后求得B点的高程。 即:
将上列左边求和得:
从上列右边可知:
需要指出的是,在水准测量中,高程是依次由 、 ……等点传递过来的,这些传递高程的点称为转点。转点既有前视读数又有后视读数,转点的选择将影响到水准测量的观测精度,因此转点要选在坚实、凸起、明显的位置,在一般土地上应放置尺垫。
第四节 三、校核方法1 .计算校核 由公式 看出, B 点对 A 点的高差等于各转点之间高差的代数和,也等于后视读数之和减去前视读数之和的差值,即:
经上式校核无误后,说明高差计算是正确的。按照各站观测高差和 A 点已知高程,推算出各转点的高程,最后求得终点 B 的高程。终点 B 的高程H B 减去起点A 的高程 H A 应等于各站高差的代数和,即:
经上式校核无误后,说明各转点高程的计算是正确的。 2 .测站校核 水准测量连续性很强,一个测站的误差或错误对整个水准测量成果都有影响。为了保证各个测站观测成果的正确性,可采用以下方法进行校核。 变更仪器高法 :在一个测站上用不同的仪器高度测出两次高差。测得第一次高差后,改变仪器高度 ,然后再测一次高差。当两次所测高差之差不大干 3 ~ 5mm 则认为观测值符合要求,取其平均值作为最后结果。若大于 3 ~ 5mm 则需要重测。 双面尺法 :本法是仪器高度不变,而用水准尺的红面和黑面高差进行校核。红、黑面高差之差也不能大于 3 ~ 5mm 。 3 .成果校核 测量成果由于测量误差的影响,使得水准路线的实测高差值与应有值不相符,其差值称为 高差闭合差 ,若高差闭合差在允许误差范围之内时,认为外业观测成果合格;若超过允许误差范围时,应查明原因进行重测,直到符合要求为止。一般等外水准测量的高差容许闭合差为:
水准测量的成果校核,主要考虑其高差闭合差是否超限。根据不同的水准路线,其校核的方法也不同,各水准路线的高差闭合差计算公式如下: 附合水准路线:实测高差的总和与始、终已知水准点高差之差值称为附合水准路线的高差闭合差。即:
闭合水准路线:实测高差的代数和不等于零,其差值为闭合水准路线的高差闭合差。即:
支水准路线:实测往、返高差的绝对值之差称为支水准路线的高差闭合差。即:
如果水准路线的高差闭合差 小于或等于其容许的高差闭合差,即 ,就认为外业观测成果合格,否则须进行重测。
第五节 四、成果处理五等水准测量的成果处理就是当外业观测成果的高差闭合差在容许范围内时,所进行的高差闭合差的调整,使调整后的各测段高差值等于应有值,也就是使 。最后用调整后的高差计算各测段水准点的高程。 高差闭合差的调整原则是以水准路线的测段站数或测段长度成正比,将闭合差反号分配到各测段上,并进行实测高差的改正计算。 1 .按测站数调整高差闭合差 若按测站数进行高差闭合差的调整,则某一测段高差的改正数 为:
按测站数调整高差闭合差和高程计算示例如图 3-4 所示。
为:
按测段长度调整高差闭合差和高程计算示例如图 3-4 所示,并参见表3-2 。
也就是水准路线各测段的改正数之和与高差闭合差大小相等符号相反。
第三章 角度测量 第一节 一、水平角测量原理面上两条直线之间的夹角在水平面上的投影称为水平角。 如图所示, A 、 B 、 O 为地面上的任意点,通 OA 和 OB 直线各作一垂直面,并把 OA 和OB 分别投影到水平投影面上,其投影线 Oa 和 Ob 的夹角∠aOb ,就是∠AOB 的水平角。如果在角顶O 上安置一个带有水平刻度盘的测角仪器,其度盘中心O ′在通过测站 O 点的铅垂线上,设 OA 和 OB 两条方向线在水平刻度盘上的投影读数为和 ,则水平角为:
第二节 二、经纬仪的使用经纬仪的技术操作包括:对中——整平——瞄准——读数。 1 . 对中 对中的目的是使仪器的中心与测站的标志中心位于同一铅垂线上。 2 . 整平 使水准管平行于两脚螺旋的连线,如图 4-2a) 所示。操作时,两手同时向内 旋转两个脚螺旋使气泡居中。气泡移动方向和左手大拇指转动的方向相同。 将仪器绕竖轴旋转90 °,如图 4-2b) 所示,旋转另一个脚螺旋使气泡居中。按上述方法反复进行,直至仪器旋转到任何位置时,水准管气泡都居中为止。
,并记入测回法测角记录表中,见表4-1。然后顺时针转动照准部照准右方目标,即前视点B,读取水平度盘读数为,并记入记录表中。以上称为上半测回,其观测角值为
,并记入记录表中,再逆时针转动照准部照准左方目标,即后视点A,读取水平度盘读数为,并记入记录表中,则得下半测回角值为:
上、下半测回合起来称为一测回。一般规定,用J6级光学经纬仪进行观测,上、下半测回角值之差不超过40″时,可取其平均值作为一测回的角值,即:
3.记录计算:
4.提高精度的措施: 以配盘的方法多测几个测回
上下半测回间轻动度盘变换手轮改变读数 【注意】同一半测回的两读数间不可改变度盘的位置。
第二卷 单元一:小地区控制测量第一章 距离测量第一节 一、丈量工具通常使用的量距工具为钢尺、皮尺、竹尺和测绳,以及测钎、标杆和垂球等辅助工具。 皮尺, 钢尺,由带状薄钢条制成,有手柄式和皮盒式两种,长度有20m、30m、50m几种。尺的最小刻划为1cm或5mm或1mm。按尺的零点位置可分为端点尺和刻线尺两种。端点尺是从尺的端点开始。端点尺适用于从建筑物墙边开始丈量。刻线尺是从尺上刻的一条横线作为起点。使用钢尺时必须注意钢尺的零点位置,以免发生错误。 标杆又称花杆,长为2m或3m,直径为3~4cm,用木杆或玻璃钢管或空心钢管制成,杆上按20cm间隔涂上红白漆,杆底为锥形铁脚,用于显示目标和直线定线。 测钎用粗铁丝制成,长为30cm或40cm,上部弯一个小圈,可套入环内,在小圈上系一醒目的红布条,一般一组测钎有6根或11根。在丈量时用它来标定尺端点位置和计算所量过的整尺段数。 垂球是由金属制成的,似圆锥形,上端系有细线,是对点的工具。有时为了克服地面起伏的障碍,垂球常挂在标杆架上使用。
第二节 二、在平坦地面上丈量要丈量平坦地面上A、B 两点间的距离,其做法是:先在标定好的A、B 两点立标杆,进行直线定线,然后进行丈量。丈量时后尺手拿尺的零端,前尺手拿尺的末端,两尺手蹲下,后尺手把零点对准A点,喊“预备”,前尺手把尺边近靠定线标志钎,两人同时拉紧尺子,当尺拉稳后,后尺手喊“好”,前尺手对准尺的终点刻划将一测钎竖直插在地面上,这样就量完了第一尺段。
接着再调转尺头用以上方法,从B至A进行返测,直至A点为止。然后再依据式计算出返测的距离。一般往返各丈量一次称为一测回,在符合精度要求时,取往返距离的平均值作为丈量结果。
第三节 三、在倾斜地面上丈量当地面稍有倾斜时,可把尺一端稍许抬高,就能按整尺段依次水平丈量,如图a)所示,分段量取水平距离,最后计算总长。若地面倾斜较大,则使尺子一端靠高地点桩顶,对准端点位置,尺子另一端用垂球线紧靠尺子的某分划,将尺拉紧且水平。放开垂球线,使它自由下坠,垂球尖端位置,即为低点桩顶。然后量出两点的水平距离,如图b)所示。 在倾斜地面上丈量,仍需往返进行,在符合精度要求时,取其平均值做为丈量结果。
之比来衡量它的精度,此比值用分子等于l的分数形式来表示,称为相对误差K,即:
如相对误差在规定的允许限度内,即,可取往返丈量的平均值作为丈量成果。如果超限,则应重新丈量只到符合要求为止。 【例】用钢尺丈量两点间的直线距离,往量距离为217.30m,返量距离为217.38m,今规定其相对误差不应大于,试用:所丈量成果是否满足精度要求?按此规定,若丈量100米的距离,往返丈量的较差最大可允许相差多少毫米? 解:由题意知:
根据比例尺精度可以知道地面上量距应准确到什么程度,比例尺越大,表示地形变化的状况越详细,精度越高。所以测图比例尺应根据用图的需要来确定,工程常用的几种大比例尺地形图的比例尺精度,如表1-1所列。
第三章 地形在图上的表示方法第一节 一、地物的表示方法1、比例符号:如房屋、池塘等, 2、非比例符号:如水井、独立树、测量控制点等 3、半依比例尺符号:线状地物 4、注记符号:用文字、数字或特殊的标记对地物加以说明的符号称为注记符号,如城镇名、道路名、高程注记、平面控制点点号等。
第二节 二、地貌的表示方法地貌是指地球表面的各种起伏形态,它包括山地、丘陵、高原、平原、盆地等。 1、等高线的概念 1) 等高线的形成和定义 用不同高程而间隔相等的一组水平面,,与地表面相截,在各平面上得到相应的截取线,将这些截取线沿着垂直方向正射投影到水平投影面P上,便得到表示该地表面的一些闭合曲线,即等高线。如图1-2所示的就是地面高程为90m、95m、100m的等高线,所以等高线就是地面上高程相等的相邻点连接而成的闭合曲线。 用等高线表示的几种典型地貌如图1-2所示。
按照尽量把各控制点均匀分布在格网图中间的原则,选取本幅图的圆点坐标,在图廓外注明格网的纵横坐标值,并在格网上边注明图号,下边注明比例尺。 4、展绘测图控制点 图纸上绘出坐标格网后,根据控制点的坐标值先确定点所在的方格,然后计算出对应格网的坐标差数X′和Y′,按比例在格网和相对边上截取与此坐标相等的距离,最后对应连接相交即得点的位置。如图2-1中,要展绘1号点,其坐标 ,m,测图比例尺为1:1000。由坐标值可知1点所在方格,其纵坐标X=29.12m,按比例在方格内截取29.12m得横线cd,横坐标差Y=80.08m,按比例在本格网内截取80.08m得纵线ab,将相应截取的横线cd与纵线ab相交,其交点即为1点在图上的位置。在此点的右侧平画一短横线,在横线上方注明点号,横线的下方注明此点的高程。控制点展好后应检查各控制点之间的图上长度与按比例尺缩小后的相应实地长度之差,其差数不应超过图上长度的0.3mm,合格后才能进行测图。
第二节 二、视距测量1、视距测量原理 经纬仪望远镜筒内十字丝分划板的上下两条短横丝,就是用来测量距离的,这样的两条短横丝称为视距丝,如图2-2a)所示。 在图2-2 b)中,A为测绘点,B为欲测地形碎部点。在A点安置仪器,B点立尺,读取上下视距丝在尺上的读数间隔n 和中丝读数v ,以及竖直角,并量取仪器高i,则A、B两点间的水平距离高D和高差h可用下式计算:
式中:k——仪器乘常数,可取k=100如果令,在实际工作中只要能使所观测的中丝在尺上读数V 等于仪器高i,就可使等于零,高差计算公式式可简化为:
为了方便起见,现将视距测量公式列于表2-1中,以便在使用中查用。
立尺点B的高程计算公式应为:
2、视距测量的施测与计算 如图2-2 b)所示,欲测定A、B两点间的水平距离D和高差h,其观测方法如下: 1)在测站A安置经纬仪,量取仪器高i,在测点B竖立视距尺; 2)盘左位置,照准视距尺,消除视差后使十字丝的横丝读数等于仪器高i,固定望远镜,用上下视距丝分别在尺上读取读数,估读到mm,算出视距间隔n。为了既快速又准确地读出视距间隔,可先将中丝对准仪器高读竖直角,然后把上丝对准邻近整数刻划后直接读取视距间隔; 3)转动竖盘指标水准管微动螺旋使竖盘指标水准管气泡居中,读取竖盘读数,算出竖直角。对有竖盘指标自动归零装置的仪器,应打开自动归零装置后再读数; 4)根据表2-1所列公式,计算水平距离和高差及立尺点的高程。 3、进行视距观测时,应注意以下几点: 1)使用的仪器必须进行竖盘指标差的检校。 2)视距尺应竖直。 3)必须严格消除视差,上下丝读数要快速。 4)若为提高精度并进行校核,应在盘左、盘右位置按上述方法观测一测回,最后取上、下半测回所得的尺间隔n和竖直角的平均值来计算水平距离D和高差h。 5)有障碍物或其它原因,中丝不能在尺上截取仪器高i的读数时,应尽量截取大于仪器高的整米数来,以便于测点高程的计算。例如,i=1.42,则可截取2.42m或3.42m等。
第三节 三、地形图的测绘在地形图测绘中,决定地物、地貌位置的特征点称为地形特征点,也称碎部点。测绘地形图就是测定碎部点平面位置和高程。 1、碎部点的选择 1)地物特征点的选择 地物特征点主要是地物轮廓的转折点,如房屋的房角,围墙、电力线的转折点、道路河岸线的转弯点、交叉点,电杆、独立树的中心点等。连接这些特征点,便可得到与实地相似的地物形状。 由于地物形状极不规则,一般规定,主要地物凹凸部分在图上大于0.4mm时均应表示出来;在地形图上小于0.4mm,可以用直线连接。 2)地貌特征点的选择 地貌特征点应选在最能反映地貌特征的山脊线、山谷线等地性线上,如山顶、鞍部、山脊和山谷的地形变换处、山坡倾斜变换处和山脚地形变换的地方。 为了能真实地表示实地情况,在地面平坦或坡度无明显变化的地区,碎部点的间距、碎部点的最大视距和城市建筑区的最大视距均应符合相应的规定。
,则AB 称为起始方向。 ③将小平板安置在测站附近,使图纸上控制边方向与地面上相应控制边方向大致一致。 ④连接图上相应控制点a 、b,并适当延长ab线,则ab为图上起始方向线。 ⑤用小针通过量角器圆心的小孔插在a点,使量角器圆心固定在a点。
4、碎部测量的注意事项 1)施测前应检测竖盘指标差,要求小于1′。 2)每一测站每测若干点或结束时,应检查起始方向是否为零,即归零差是否超限。若超限,需重新安置为,然后逐点改正。 3)每一测站测绘前,先对在另一控制点所测碎部点的检查和对测区内已测碎部点的检查,检查点应不少于两个。检查无误后,才能开始测绘。 4)每一测站的工作结束后,应在测绘范围内检查地物、地貌是否漏测、少测,各类地物名称和地理名称等是否清楚齐全,在确保没有错误和遗漏后,可迁至下一站。 5、地物、地貌的勾绘 1)地物的描绘 地物要按地形图图式规定的符号表示。如房屋按其轮廓用直线连接;河流、道路的弯曲部分,则用圆滑的曲线连接;对于不能按比例描绘的地物,应按相应的非比例符号表示。 2)等高线的勾绘 地貌主要用等高线来表示。对于不能用等高线表示的特殊地貌,如悬崖、峭壁、陡坎、冲沟、雨裂等,则用相应的图式规定的符号表示。等高线是根据相邻地貌特征点的高程,按规定的等高距勾绘的。等高线的勾绘方法有比例内插法、图解法和目估法等。
测量前的准备工作 1)电池的安装 ①把电池盒底部的导块插入装电池的导孔。 ②按电池盒的顶部直至听到“咔嚓”响声。 ③向下按解锁钮,取出电池。 2)仪器的安置。 ①在实验场地上选择一点,作为测站,另外两点作为观测点。 ②将全站仪安置于点,对中、整平。 ③在两点分别安置棱镜。 3)竖直度盘和水平度盘指标的设置。 ①竖直度盘指标设置。 松开竖直度盘制动钮,将望远镜纵转一周,竖直度盘指标即已设置。随即听见一声鸣响,并显示出竖直角。 ②水平度盘指标设置。 松开水平制动螺旋,旋转照准部360,水平度盘指标即自动设置。随即一声鸣响,同时显示水平角。至此,竖直度盘和水平度盘指标已设置完毕。注意:每当打开仪器电源时,必须重新设置和的指标。 4)调焦与照准目标。 操作步骤与一般经纬仪相同,注意消除视差。角度测量 1)首先从显示屏上确定是否处于角度测量模式,如果不是,则按操作转换为距离模式。 2)盘左瞄准左目标A,按置零键,使水平度盘读数显示为,顺时针旋转照准部,瞄准右目标B,读取显示读数。 3)同样方法可以进行盘右观测。 4)如果测竖直角,可在读取水平度盘的同时读取竖盘的显示读数。距离测量 1)设置棱镜常数 测距前须将棱镜常数输入仪器中,仪器会自动对所测距离进行改正。 2)设置大气改正值或气温、气压值 光在大气中的传播速度会随大气的温度和气压而变化,15℃和760mmHg是仪器设置的一个标准值,此时的大气改正为0ppm。实测时,可输入温度和气压值,全站仪会自动计算大气改正值,并对测距结果进行改正。 3)量仪器高、棱镜高并输入全站仪。 4)距离测量 照准目标棱镜中心,按测距键,距离测量开始,测距完成时显示斜距、平距、高差。HD为水平距离,VD为倾斜距离。 全站仪的测距模式有精测模式、跟踪模式、粗测模式三种。精测模式是最常用的测距模式,测量时间约2.5S,最小显示单位1mm;跟踪模式,常用于跟踪移动目标或放样时连续测距,最小显示一般为1cm,每次测距时间约0.3S;粗测模式,测量时间约0.7S,最小显示单位1cm或1mm。在距离测量或坐标测量时,可按测距模式键选择不同的测距模式。 应注意,有些型号的全站仪在距离测量时不能设定仪器高和棱镜高,显示的高差值是全站仪横轴中心与棱镜中心的高差。坐标测量 1)设定测站点的三维坐标。 2)设定后视点的坐标或设定后视方向的水平度盘读数为其方位角。当设定后视点的坐标时,全站仪会自动计算后视方向的方位角,并设定后视方向的水平度盘读数为其方位角。 3)设置棱镜常数。 4)设置大气改正值或气温、气压值。 5)量仪器高、棱镜高并输入全站仪。 6)照准目标棱镜,按坐标测量键,全站仪开始测距并计算显示测点的三维坐标 2、使用误区: 在教学过程中收到部分同学说全站仪测距不准,误差大等问题,但是经我们教师认真检测后又一点问题都没有。其实这并不是全站仪的问题,主要是一些使用方法不当造成的。把一些错误的使用方法以及不正确的校正方法列出来,供学生参考: 1)问:在坐标测量的时候为什么“设置方位角”没有用? 答:请先确认你的全站仪是否完全整平,当全站仪在没有完全整平的情况下,是不能设置的,这是一个程序对全站仪的保护。因为如果你设置了方位角,测得的数据也是不准确的,这个可以避免出现不必要的错误。 处理方法:精确整平全站仪后再进行设置。 2)问:在野外i角不准了是否可以用检测水准仪的方法来检测全站呢? 答:用校正水准仪i角的方法来校正全站仪i角是不行的。如果你用校正水准仪十字丝的方法来校正全站仪十字丝,那你这台全站仪将不能正常使用。因为你一旦动了全站的十字丝,那么这台全站的三轴必须重调。因为全站仪的三轴一旦不共轴则会出现照准棱镜中心不测距的故障。 处理方法:如果有条件最好能在校正台上精平全站仪后进行i角校正。如果在野外先精平全站仪后找到远处一个固定物,也可以进行i角校正。步骤是:开机-ESC-配置-仪器参数设置-垂直角过零基准设置-盘左照准目标-按是-再盘右照准目标-按是。 3)问:为什么全站仪测量出来的距离比我用尺子量的距离短? 答:其实用这种方法判断全站仪测距有问题是不科学的,因为你用尺子量,第一可能尺子存在误差,第二人为误差,你用尺子量100m就可能差了几个毫米,甚至厘米。但是全站仪的精度是2+2PPM,就是说测1000m也就才4毫米的误差,因此肯定不能以尺子来衡量全站仪。 处理方法:1.将全站仪拿到仪器鉴定中心通过基线来校正。2.找另外一台全站仪使用比测的方法来对全站仪进行调整。3.在野外的时候,在没有其他全站仪的情况下,可以通过以下方法检测:首先选一平坦场地在A点安置并整平全站仪,用竖丝仔细在地面标定同一直线上间隔约50m的A、B点和B、C点,并准确对中地安置反射棱镜。然后全站仪设置了温度与气压数据后,精确测出AB、AC的平距。再在B点安置全站仪并准确对中,精确测出BC的平距。可以得出全站仪测距常数:K=AC-,K值应接近或等于O,若|K|>5mm,则要进行校正。 校正: 经严格检验证实仪器常数K不接近于0已发生变化,用户如果需进行校正,将仪器加常数按综合常数K值进行设置。 应注意的两点: 1、应使用仪器的竖丝进行定向,严格使A、B、C三点在同一直线上。B点地面要有牢固清晰的对中标记。 2、B点棱镜中心与仪器中心是否重合一致,是保证检测精度的重要环节,因此,最好在B点用三脚架和两者能通用的基座,如用三爪式棱镜连接器及基座互换时,三脚架和基座保持固定不动,仅换棱镜和仪器的基座以上部分,可减少不重合误差。
第三卷 情境二、民用建筑施工测量第四卷 单元一:多层民用建筑施工测量第一节 一、民用建筑物的定位1、定义 将建筑物的外廓轴线交点测设到地面上。为建筑物的放线及细部放样提供依据。 2、定位方法 1)直角坐标法或极坐标法定位——有建筑基线、建筑方格网或导线时。 2)根据已有建筑物定位——无控制网时。 从已建建筑物引出 ab ——延长 ab 得建筑基线 cd ——拨角、量边得角桩——检查角度和边长,以满足要求。 注意:测设时,要考虑待建的建筑物墙的厚度。
第二节 二、民用建筑物的放线1、内容: 1)根据定位出的角桩,来详细测设建筑物各轴线的交点桩。 2)延长轴线,撒出基槽开挖白灰线。 2、延长轴线的方法 1)龙门板法——适用小型民用建筑。
3)在槽内一侧立水准尺,并上下移动,直至水准仪视线读数为2.518m时,沿水准尺尺底在槽壁打入一小木桩。 2、垫层中线的投测 基础垫层打好后,根据轴线控制桩或龙门板上的轴线钉,用经纬仪或用拉绳挂锤球的方法,把轴线投测到垫层上,如图下图所示,并用墨线弹出墙中心线和基础边线,作为砌筑基础的依据。由于整个墙身砌筑均以此线为准,这是确定建筑物位置的关键环节,所以要严格校核后方可进行砌筑施工。
。 4)把墙轴线延伸并画在外墙基础上,如图下图所示,作为向上投测轴线的依据。 5)把门、窗和其它洞口的边线,也在外墙基础上标定出来。
的管水准器,仪器配有专用激光电源。 激光垂准仪投测轴线方法 1)在首层轴线控制点上安置激光铅垂仪,利用激光器底端所发射的激光束进行对中,通过调节基座整平螺旋,使管水准器气泡严格居中。 2)在上层施工楼面预留孔处,放置接受靶。 3)接通激光电源,启辉激光器发射铅直激光束,通过发射望远镜调焦,使激光束会聚成红色耀目光斑,投射到接受靶上。 4)移动接受靶,使靶心与红色光斑重合,固定接受靶,并在预留孔四周作出标记,此时,靶心位置即为轴线控制点在该楼面上的投测点。
第六卷 工业建筑工程施工测量第七卷 单元一:工业厂房控制网测设第一节 一、概述工业建筑中以厂房为主体,一般工业厂房多采用预制构件,在现场装配的方法施工。厂房的预制构件有柱子、吊车梁和屋架等。因此,工业建筑施工测量的工作主要是保证这些预制构件安装到位。具体任务为:厂房矩形控制网测设、厂房柱列轴线放样、杯形基础施工测量及厂房预制构件安装测量等。
第二节 二、厂房矩形控制网测设工业厂房一般都应建立厂房矩形控制网,作为厂房施工测设的依据。下面介绍根据建筑方格网,采用直角坐标法测设厂房矩形控制网的方法。
,得两条视线方向,沿视线方向量取23m,定出R 、Q点。再向前量取21m,定出S、P点。 为了便于进行细部的测设,在测设厂房矩形控制网的同时,还应沿控制网测设距离指标桩,如图11-24所示,距离指标桩的间距一般等于柱子间距的整倍数。 3.检查 检查∠S、∠P是否等于,其误差不得超过±10″。 检查SP是否等于设计长度,其误差不得超过1/10 000。 以上这种方法适用于中小型厂房,对于大型或设备复杂的厂房,应先测设厂房控制网的主轴线,再根据主轴线测设厂房矩形控制网。
第三节 三、厂房柱列轴线与柱基施工测量1.厂房柱列轴线测设 根据厂房平面图上所注的柱间距和跨距尺寸,用钢尺沿矩形控制网各边量出各柱列轴线控制桩的位置,如图11-25中的 1′、2′、…,并打入大木桩,桩顶用小钉标出点位,作为柱基测设和施工安装的依据。丈量时应以相邻的两个距离指标桩为起点分别进行,以便检核。
”标志,作为安装柱子时确定轴线的依据。如果柱列轴线不通过柱子的中心线,应在杯形基础顶面上加弹柱中心线。
”标志。根据牛腿面的设计标高,从牛腿面向下用钢尺量出-0.600m的标高线,并画出“▼”标志。
以内。 柱子安装测量的注意事项 所使用的经纬仪必须严格校正,操作时,应使照准部水准管气泡严格居中。校正时,除注意柱子垂直外,还应随时检查柱子中心线是否对准杯口柱列轴线标志,以防柱子安装就位后,产生水平位移。在校正变截面的柱子时,经纬仪必须安置在柱列轴线上,以免产生差错。在日照下校正柱子的垂直度时,应考虑日照使柱顶向阴面弯曲的影响,为避免此种影响,宜在早晨或阴天校正。 2.吊车梁安装测量 吊车梁安装测量主要是保证吊车梁中线位置和吊车梁的标高满足设计要求。 吊车梁安装前的准备工作 吊车梁安装前的准备工作有以下几项: 1)在柱面上量出吊车梁顶面标高 根据柱子上的±0.000m标高线,用钢尺沿柱面向上量出吊车梁顶面设计标高线,作为调整吊车梁面标高的依据。 2)在吊车梁上弹出梁的中心线 如图11-29所示,在吊车梁的顶面和两端面上,用墨线弹出梁的中心线,作为安装定位的依据。
将ZD′按e值移动至ZD,在ZD上安置经纬仪同上法,如果f不超限,则认为ZD为正确位置;若f超限,重复上述步骤,直至符合为止。
将ZD′按e值移动至ZD,在ZD上安置经纬仪,重复上述工作,直至f符合要求后桩钉ZD点位,即为所求转点。 交点和转点桩钉完后,均应做好标志,以备施工时恢复和查找之用。
第三节 二、中线转折角的测定中线由一个方向偏转为另一方向时,偏转后的方向与原方向延长线的夹角称为转折角,又称转角或偏角,用α表示。转折角有左、右之分,如图7所示。当偏转后的方向位于原方向右侧时,称右转角αR;当偏转后的方向位于原方向左测时,称左转角αL。在中线测量中,习惯上是通过观测中线的右角β计算转角α。右角β的观测角常用DJ6按测回法观测一测回,当β<180°时为右转角,当β>180°时为左转角。右转角和左转角的计算公式为:
。 2)在实测中,应特别注意做好与其他地下管线交叉的调查工作,要求准确测出管线交叉处的桩号、原有管线的高程和管径,如图1所示。 3)管道纵断面图上部,要把本管线与旧管线交叉处的高程和管径,按比例绘在图上。 4)由于管线起点方向不同,有时为了与线路地形图的注记方向一致,往往要倒展。 5)纵断面图横向比例尺尽量与线路带状图比例一致。
mm。 2)高层建筑物的沉降观测,则应采用DS1精密水准仪,用二等水准测量的方法进行,其水准路线的闭合差不应超过mm。 沉降观测的成果整理 ① 整理原始记录 每次观测结束后,应检查记录的数据和计算是否正确,精度是否合格,然后,调整高差闭合差,推算出各沉降观测点的高程,并填入“沉降观测表”中。 ② 计算沉降量 计算内容和方法如下: 1°计算各沉降观测点的本次沉降量: 沉降观测点的本次沉降量=本次观测所得的高程-上次观测所得的高程 2°计算累积沉降量: 累积沉降量=本次沉降量+上次累积沉降量 将计算出的沉降观测点本次沉降量、累积沉降量和观测日期、荷载情况等记入“沉降观测表”中。
表1
式中 i——建筑物主体的倾斜度; ΔD——建筑物顶部观测点相对于底部观测点的偏移值; H——建筑物的高度; α——倾斜角。 由式可知,倾斜测量主要是测定建筑物主体的偏移值ΔD。偏移值ΔD的测定一般采用经纬仪投影法。具体观测方法如下:
。 根据总偏移值ΔD和建筑物的高度H用式即可计算出其倾斜度i。 2、圆形建筑物主体的倾斜观测 对圆形建筑物的倾斜观测,是在互相垂直的两个方向上,测定其顶部中心对底部中心的偏移值。具体观测方法如下:
用同样的方法,可测得在x方向上,顶部中心O的偏移值Δx为:
用矢量相加的方法,计算出顶部中心O对底部中心O′的总偏移值ΔD,即
根据总偏移值ΔD和圆形建筑物的高度H用式即可计算出其倾斜度i。 另外,亦可采用激光铅垂仪或悬吊锤球的方法,直接测定建筑物的倾斜量。 3、建筑物基础倾斜观测
对整体刚度较好的建筑物的倾斜观测,亦可采用基础沉降量差值,推算主体偏移值。如图6所示,用精密水准测量测定建筑物基础两端点的沉降量差值Δh,在根据建筑物的宽度L和高度H,推算出该建筑物主体的偏移值ΔD,即
第四节 四、建筑物位移观测根据平面控制点测定建筑物的平面位置随时间而移动的大小及方向,称为位移观测。位移观测首先要在建筑物附近埋设测量控制点,再在建筑物上设置位移观测点。位移观测的方法有以下两种: 1、角度前方交会法 利用角度前方交会法,对观测点进行角度观测,计算观测点的坐标,利用两期之间的坐标差值,计算该点的水平位移量。 2、基准线法 某些建筑物只要求测定某特定方向上的位移量,如大坝在水压力方向上的位移量,这种情况可采用基准线法进行水平位移观测。
其位移量可按下式计算:
3、构件的挠度观测 建筑物的结构构件在施工和使用阶段随着荷载的增加会产生挠曲,挠曲的大小对建筑物结构构件受力状态的影响很大。因此,结构构件的挠度不应超过某一限值,否则将危及建筑物的安全。 挠度观测时通过测量观测点的沉降量来进行的计算的。如图 所示,A,B,C是某构件同一轴线上的三个沉降观测点,测得其沉降量分别为△A,△B,△C,则该构件的跨中挠度为
第五节 五、建筑物的裂缝观测当建筑物出现基础不均匀沉降、施工方法不当、设计有误等方面的问题时,都会使上部主体结构产生裂缝。为了分析裂缝产生的原因,以便采取正确的处理方法,除了要增加沉降观测外,还应立即进行裂缝观测。 为了观测裂缝的发展情况,要在裂缝处设置观测标志。对标志设置的基本要求是:当裂缝开裂时标志就能相应的开裂或变化,能正确反映建筑物裂缝发展的情况。下面介绍两种常用简便的裂缝观测方法。 1、石膏板标志 用厚10mm,宽约50~80mm的石膏板,固定在裂缝的两侧。当裂缝继续发展时,石膏板也随之开裂,从而观察裂缝继续发展的情况。 2、白铁皮标志
图8 建筑物的裂缝观测
如图8所示,用两块白铁皮,一片取150mm×150mm的正方形,固定在裂缝的一侧。 另一片为50mm×200mm的矩形,固定在裂缝的另一侧,使两块白铁皮的边缘相互平行,并使其中的一部分重叠。 在两块白铁皮的表面,涂上红色油漆。 如果裂缝继续发展,两块白铁皮将逐渐拉开,露出正方形上,原被覆盖没有油漆的部分,其宽度即为裂缝加大的宽度,可用尺子量出。