4)導線邊長應大致相等,其平均邊長應符合表220中規定。
5)導線點應有足夠的密度,分布均勻,便於控製整個測區。
(2)建立標誌1)臨時性標誌導線點位置選定後,要在每一點位上打一個木樁,在樁頂釘一小釘,作為點的標誌,如圖246所示。也可在水泥地麵上用紅漆劃一圓,圓內點一小點,作為臨時標誌。
·78·學習情境2控製點布置與施測2)永久性標誌需要長期保存的導線點應埋設混凝土樁,如圖247所示。樁頂嵌入帶“+”字的金屬標誌,作為永久性標誌。
圖246臨時標誌圖247永久性標誌(3)導線邊長測量用鋼尺丈量時,選用檢定過的30m或50m的鋼尺,導線邊長應往返丈量各一次,往返丈量相對誤差應滿足表220的要求。若有條件,可采用光電測距儀測距。
(4)轉折角測量導線轉折角的測量一般采用測回法觀測。在附合導線中一般測左角;在閉合導線中一般測內角;對於支導線,應分別觀測左、右角。不同等級導線的測角技術要求詳見表220。
圖根導線一般用DJ6經緯儀測一測回,當盤左、盤右兩半測回角值的較差不超過±40″時,取其平均值。
(5)連接測量導線與高級控製點進行連接,以取得坐標和坐標方位角的起算數據,稱為連接測量。
如圖248所示,A,B為已知點,1~5為新布設的導線點,連接測量就是觀測連接圖248連接角測量角βB,β1和連接邊DB1。
如果附近無高級控製點,則應用羅盤儀測定導線起始邊的磁方位角,並假定起始點的坐標作為起算數據。
5導線的內業計算導線測量內業計算的目的就是計算各導線點的平麵坐標(x,y)。
·79·建築工程測量計算之前,應先全麵檢查導線測量外業記錄、數據是否齊全,有無記錯、算錯,成果是否符合精度要求,起算數據是否準確。然後繪製計算略圖,將各項數據注在圖上的相應位置。
(1)幾個基本公式1)坐標方位角的推算α前=α後+β左±180°(29)或α前=α後-β右±180°注意:若計算出的α前>360°,則減去360°;若為負值,則加上360°。
2)坐標正算根據直線起點的坐標、直線長度及其坐標方位角計算直線終點的坐標,稱為坐標正算。
如圖249所示,已知直線AB起點A的坐標為(xA,yA),AB邊的邊長及坐標方位角分別為DAB和αAB,需計算直線終點B的坐標。
直線兩端點A,B的坐標值之差,稱為坐標增量,用ΔxAB,ΔyAB表示。由圖249可看出坐標增量的計算公式為ΔxAB=DABcosαAB烌圖249坐標增量計算烍(210)ΔyAB=DABsinαAB烎其中:ΔxAB=xB-xA;ΔyAB=yB-yA。
根據式(210)計算坐標增量時,sin和cos函數值隨著α角所在象限而有正負之分,因此算得的坐標增量同樣具有正、負號。坐標增量正、負號的規律見表221。
表221坐標增量正、負號的規律象限坐標方位角αΔxΔyⅠ0~90°++Ⅱ90~180°-+Ⅲ180~270°--Ⅳ270~360°+-3)坐標反算公式根據直線起點和終點的坐標,計算直線的邊長和坐標方位角,稱為坐標反算。如圖249所示,已知直線AB兩端點的坐標分別為(xA,yA)和(xB,yB),則直線邊長DAB和坐標方位角αAB的計算公式為22DAB=槡ΔxAB+ΔyAB(211)ΔyABαAB=arctan(212)ΔxAB應該注意的是坐標方位角的角值範圍在0~360°間,而arctan函數的角值範圍在·80·學習情境2控製點布置與施測-90~+90°間,兩者是不一致的。按式(212)計算坐標方位角時,計算出的是象限角,因此,應根據坐標增量Δx,Δy的正、負號,按表221決定其所在象限,再把象限角換算成相應的坐標方位角。
αAB的具體計算方法如下:①計算ΔxAB,ΔyAB。
ΔxAB=xB-xA,ΔyAB=yB-yA②計算αAB銳。
|ΔyAB|αAB銳=arctan|ΔxAB|③根據ΔxAB,ΔyAB的正負號來判斷αAB所在的象限。
(a)ΔxAB>0且ΔyAB>0,則為一象限。αAB=αAB銳。
(b)ΔxAB<0且ΔyAB>0,則為二象限。αAB=180°-αAB銳。
(c)ΔxAB<0且ΔyAB<0,則為三象限。αAB=180°+αAB銳。
(d)ΔxAB>0且ΔyAB<0,則為四象限。αAB=360°-αAB銳。
(e)ΔxAB=0且ΔyAB>0,則αAB=90°。
(f)ΔxAB=0且ΔyAB<0,則αAB=270°。
(2)導線計算過程現以圖250所注的數據為例(該例為圖根導線),結合“閉合導線坐標計算表”的使用,說明閉合導線坐標計算的步驟。已知A點的坐標為xA=800.000m,yB=500.000m,測得的各邊長、內角及起始邊的坐標方位角αAB均注於圖中,試計算其他各導線點的坐標。
圖250閉合導線計算實例1)繪製計算草圖,在圖上填寫已知數據和觀測數據。
2)角度閉合差的計算與調整。
·81·建築工程測量①計算角度閉合差。如圖250所示,n邊形閉合導線內角和的理論值為()()∑β理=n-2×180°213式中n———導線邊數或轉折角數。
,由於觀測水平角不可避免地含有誤差致使實測的內角之和∑β測不等於理論值,兩者之差稱為角度閉合差,用表示,即∑β理fβ(…)(n2)180°(214)fβ=∑β測-∑β理=β1+β2++βn--×②計算角度閉合差的容許值。角度閉合差的大小反映了水平角觀測的質量。各級導,線角度閉合差的容許值fβ容見表220其中圖根導線角度閉合差的容許值fβ容的計算公式為()()fβ容=±60″槡n圖根級215,,。
若fβ≤fβ容說明所測水平角符合要求可對所測水平角進行調整,,。
若fβ>fβ容說明所測水平角不符合要求應對水平角重新檢查或重測③計算水平角改正數。如角度閉合差不超過角度閉合差的容許值,則將角度閉合差反,,符號平均分配到各觀測水平角中也就是每個水平角加相同的改正數VβVβ的計算公式為-fV=β(216)βn若算出的V帶有小數,可適當進行湊整至秒,使改正後的內角和等於。改正後的β∑β理^角度用βi表示。改正後新的角值:^()βi=βi+Vβ217在本例中:fβ=359°59′33″-360°=-27″fβ容=±60″槡4=±120″,,。
fβ≤fβ容說明所測水平角符合要求需進行閉合差的調整-f+27″V=β==+6.75″βn4為了使改正值湊整至秒,將邊長較長的夾角β4改正+6″,其他各角改正+7″,填入表222第3欄中。
改正後的角度分別為^βA=βA+Vβ=113°47′05″^βB=βB+Vβ=92°37′47″^βC=βC+Vβ=85°25′50″^βD=βD+Vβ=68°09′18″·82·學習情境2控製點布置與施測填入表222第4欄中。
3)按新的角值,推算各邊坐標方位角。
根據起始邊的坐標方位角及改正後的角度,推算各導線邊的坐標方位角。根據圖250,按公式29計算可知:^αBC=αAB+180°-βB=139°52′13″^αCD=αBC+180°-βC=234°26′23″^αDA=αCD+180°-βD=346°17′05″^αAB=αDA+180°-βA=52°30′00″(校核)按式29算出的方位角是負值時應加360°,大於360°時,應減去360°,並將計算的結果填入表222第5欄中。
4)按坐標正算公式,計算各邊坐標增量。
根據已推算出的導線各邊的坐標方位角和相應邊的邊長,按式(210)計算各邊的坐標增量。
本例中:ΔxAB=DABcosαAB=156.483m×cos52°30′00″=+95.261mΔyAB=DABsinαAB=156.483m×sin52°30′00″=+124.146m用同樣的方法,計算出其他各邊的坐標增量值,填入表222的第7欄內。
5)坐標增量閉合差的計算與調整。
因為閉合導線是一閉合多邊形,其坐標增量隨各邊所在的象限不同而有正有負,縱、橫坐標增量的代數和在理論上應分別為零,即x0∑Δ理=烌(218)烍∑Δy理=0烎但由於測邊和測角有誤差,角度雖經調整,但仍有殘餘誤差存在,使得計算出的縱、橫坐標增量的代數和不等於零,其不符值稱為縱、橫坐標增量閉合差,分別用fx,fy表示,即fx=∑Δx測-∑Δx理=∑Δx測烌烍(219)fy=∑Δy測-∑Δy理=∑Δy測烎由於縱、橫坐標增量閉合差的存在,致使閉合導線所構成的多邊形不能閉合,而形成一個缺口Al′,如圖251所示。缺口Al′的長度稱為導線全長閉合差,以f表示。從圖251中可以看出:22f=槡fx+fy(220)導線愈長,測角、測邊的工作量愈多,誤差的影響也愈大。因此,一般用f對導線全長∑D的比值K來衡圖251導線全長閉合差量其精度,K稱為導線全長相對閉合差,即·83·建築工程測量fK==1/XXX(221)∑DK值愈小,精度愈高。對於不同等級的導線,其精度要求不同,具體可參見表220。
圖根導線全長相對閉合差一般不得大於1/2000。本算例中,K=1/3924,符合精度要求。
若K<1/2000(圖根級),則將fx,fy以相反符號,按邊長成正比分配到各坐標增量上去。並計算改正後的坐標增量。
fx烌VΔxi=-Di∑D烍(222)fyVΔyi=-Di∑D烎本例中:fx0.066VΔxAB=-DAB=-×156.483(m)=-0.015m∑D694.523fy0.164VΔyAB=-DAB=-×156.483(m)=-0.037m∑D694.523用同樣的方法,計算出其他各導線邊的縱、橫坐標增量改正數,填入表222的第7欄括號內。
各邊坐標增量計算值加上相應的改正數,即得各邊的改正後的坐標增量。
^Δxi=Δx+VΔxi烌(223)^烍Δyi=Δx+VΔyi烎本例中:Δx^AB=ΔxAB+VΔxAB=95.261m-0.015m=95.246mΔy^AB=ΔyAB+VΔyAB=124.146m-0.037m=124.109m同法算得其他各邊改正後的坐標增量,填入表222第8欄內。改正後的坐標增量代數和應等於零,用以校核計算是否有誤。
6)坐標計算根據起始點A的已知坐標及改正後的坐標增量,可按式(224)依次推算各點坐標,最後還需推算起始點A的坐標,應與起始數據相等,以作校核。
^x前=x後+Δx烌(224)^烍y前=y後+Δy烎算例中,B點坐標為xB=xA+Δx^AB=800m+95.264m=895.264myB=yA+Δy^AB=500m+124.109m=624.109m同法計算其他各點坐標,依次填入表222第9欄中。
·84·學習情境2控製點布置與施測表222閉合導線計算表角度改正坐標增量/m改正後坐標方位角坐標值/m測觀測值改正後角值邊長(改正數)增量/m站值″/m°′″°′″°′″ΔxΔyΔx′Δy′xy123456789A+95.261+124.146800.00500.00523000156.483+95.246+124.109(-0.015)(-0.037)B923740+7923747895.246624.109-116.703+98.3761395213152.635-116.717+98.940(-0.014)(-0.036)C852543+7852550778.529722.449-132.151-184.8572342623227.236-132.173-184.911(-0.022)(-0.054)D680912+6680918646.356537.538+153.659-37.5013461705158.169+153.644-37.538(-0.015)(-0.037)A1134658+71134705800.000500.000523000Bf=-27″D=694.523mfx=+0.066mf=+0.164m計β∑y22f1算fβ容=±60″槡4=±120″f=槡fx+fy=±0.177mK==∑D3924(3)附合導線計算如圖252所示,A,B,C,D為已知控製點,B,C兩點的坐標分別為:xB=1944.540m,yB=2053.860m;xC=2138.380m,yC=2975.800m。坐標方位角αAB,αCD及其他實測數據均注於圖中。試求導線點1,2,3的坐標。
圖252附合導線計算附合導線的計算與閉合導線基本相同,隻是由於其兩者形式不同,致使角度閉合差、坐·85·建築工程測量標方位角和坐標增量閉合差的計算方法稍有差異。現結合實例僅介紹其差異部分的計算。
1)角度閉合差的分配與調整①計算角度閉合差方法一:從圖252中可以看出根據起始邊AB的坐標方位角和連接角(βB,βC)、轉折角(β1,β2,β3)可以推算出終邊CD的坐標方位角α′CD,即αB1=αAB+βB-180°α12=αB1+β1-180°α23=α12+β2-180°α3C=α23+β3-180°α′CD=α3C+βC-180°將上述坐標方位角依次代入後,可得()α′CD=αAB+∑β-5×180°225將式(225)寫成一般形式:()α′終=α始+∑β-n×180°226式中n為β角的個數。
由於方位角不能為負數,也不能大於360°,算出的方位角是負值時應加360°,大於360°時應減去360°。
本例中:α′CD=320°02′28″由於測角誤差的存在,使得推算坐標方位角α′CD與已知的坐標方位角αCD不相等,其差,值稱為角度閉合差fβ即fβ=α′CD-αCD一般可寫成:′n180°(227)fβ=α終-α終=α始+∑β-×-α終本例中:fβ=320°02′28″-320°01′30″=+58″方法二:按閉合差的概念(228)fβ=∑β測-∑β理,:其中∑β理的計算公式如下:左角α終=α始+∑β理(左)±n×180°∑β理(左)=α終-α始±n×180°(229):右角α終=α始-∑β理(右)±n×180°∑β理(右)=α始-α終±n×180°·86·學習情境2控製點布置與施測,。
②滿足精度要求將fβ反符號平均分配到各觀測角上,,。,本例中fβ≤fβ容說明所測水平角符合要求可進行閉合差的調整短邊夾的角∠B∠3,∠C分配-12″,而∠1,∠2分配-11″。
2)坐標增量閉合差的計算()fx=∑Δx測-∑Δx理=∑Δx測-x終-x始(230)()fy=∑Δy測-∑Δy理=∑Δy測-y終-y始附合導線的其他計算方法與閉合導線相同,這裏不再敘述。其計算全過程參見表223。
表223附合導線計算表坐標增量/m改正後坐標角度觀測值改正改正後角值方位角邊長坐標值/m測(改正數)增量/m站值″/m°′″°′″°′″ΔxΔyΔx′Δy′xy123456789A183830B2371038-1223710261944.5402053.860+58.414+231.113754856238.381+58.380+231.134(-0.034)(+0.021)11701225-1117012142002.9202284.994+105.241+236.592660110258.943+105.205+236.614(-0.036)(+0.022)21903531-1119035202108.1252521.608+66.497+279.307763630287.114+66.457+279.332(-0.040)(+0.025)32050506-1220504542174.5822800.940-36.177+174.8441014124178.547-36.202+174.860(-0.025)(+0.016)C382018-123820062138.3802975.8003200130D∑Δx=∑Δy=∑Δx′=∑Δy′=+193.975+921.856+193.840+921.940=+58″D=962.985mx=+0.135m=-0.084mfβ∑ffy計算22f1fβ容=±60″槡5=±134″f=槡fx+fy=±0.159mK==∑D6056(4)支導線的計算支導線沒有多餘觀測值,因此不會產生閉合差,從而無需進行任何改正。
推算各邊方向角—計算各邊坐標增量—推算各點坐標。
·87·建築工程測量2.3.3建築基線和建築方格網1施工坐標係與測量坐標係的坐標換算施工坐標係亦稱建築坐標係,其坐標軸與主要建築物主軸線平行或垂直,以便用直角坐標法進行建築物的放樣。
施工控製測量的建築基線和建築方格網一般采用施工坐標係,而施工坐標係與測量坐標係往往不一致,因此,施工測量前常常需要進行施工坐標係與測量坐標係的坐標換算。
如圖253所示,設xOy為測量坐標係,x′O′y′為施工坐標係,xO,yO為施工坐標係的原點O′在測量坐標係中的坐標,α為施工坐標係的縱軸O′x′在測量坐標係中的坐標方位角。設已知P點的施工坐標為(x′P,y′P),則可按下式將其換算為測量坐標(xP,yP):烄xP=xO+x′Pcosα-y′Psinα烅(231)烆yP=yO+x′Psinα+y′Pcosα如已知的測量坐標,則可按下式將其換算圖253施工坐標係與測量坐標係的換算P為施工坐標:x′P=(xP-xO)cosα+(yP-yo)sinα烄(232)烅()()烆y′P=-xP-xOsinα+yP-yocosα2建築基線建築基線是建築場地的施工控製基準線,即在建築場地布置一條或幾條軸線。它適用於建築設計總平麵圖布置比較簡單的小型建築場地。
(1)建築基線的布設形式建築基線的布設形式,應根據建築物的分布、施工場地地形等因素來確定。常用的布設形式有“一”字形、“L”形、“十”字形和“T”形,如圖254所示。
(2)建築基線的布設要求1)建築基線應盡可能靠近擬建的主要建築物,並與其主要軸線平行,以便使用比較簡單的直角坐標法進行建築物的定位。
2)建築基線上的基線點應不少於三個,以便相互檢核。
3)建築基線應盡可能與施工場地的建築紅線相聯係。
4)基線點位應選在通視良好和不易被破壞的地方,為能長期保存,要埋設永久性的混凝土樁。
(3)建築基線的測設方法根據施工場地的條件不同,建築基線的測設方法有以下兩種。
1)根據建築紅線測設建築基線·88·學習情境2控製點布置與施測圖254建築基線的布設形式由城市測繪部門測定的建築用地界定基準線,稱為建築紅線。在城市建設區,建築紅線可作為建築基線測設的依據。如圖255所示,AB,AC為建築紅線,1,2,3為建築基線點,利用建築紅線測設建築基線的方法如下:首先,從A點沿AB方向量取d2定出P點,沿AC方向量取d1定出Q點。
然後,過B點作AB的垂線,沿垂線量取d1定出2點,作出標誌;過C點作AC的垂線,沿垂線量取d2定出3點,作出圖255根據建築紅線標誌;用細線拉出直線P3和Q2,兩條直線的交點即為1點,測設建築基線作出標誌。
最後,在1點安置經緯儀,精確觀測∠213,其與90°的差值應小於±20″。
2)根據附近已有控製點測設建築基線在新建築區,可以利用建築基線的設計坐標和附近已有控製點的坐標,用極坐標法測設建築基線。如圖256所示,A,B為附近已有控製點,1,2,3為選定的建築基線點。測設方法如下:首先,根據已知控製點和建築基線點的坐標,計算出測設數據β1,D1,β2,D2,β3,D3。然後,用極坐標法測設1,2,3點。
由於存在測量誤差,測設的基線點往往不在同一直線上,且點與點之間的距離與設計值也不完全相符,因此,需要精確測出已測設直線的折角β′和圖256根據控製點測設建築基線距離D′,並與設計值相比較。如圖257所示,如果Δβ=β′-180°超過±15″,則應對1′,2′,3′點在·89·建築工程測量與基線垂直的方向上進行等量調整,調整量按下式計算:abΔδ=×β(233)a+b2ρ圖257基線點的調整式中δ———各點的調整值(m);a,b———分別為12,23的長度(m)。
如果測設距離超限,則ΔDD′-D1=>DD10000則以2點為準,按設計長度沿基線方向調整1′,3′點。
3建築方格網(1)建築施工方格網的意義目前建築場地由勘測設計部門提供的控製點多為小三角點或導線點,如果利用這些控製點進行建築物的測量定位,需進行大量的計算工作,且點位往往較少,不僅工作不便,也不易保證建築物的定位精度。為便於施工測量,一般都在原有控製點的基礎上,另建立施工方格網。讓方格網各點間的連線與建築物的軸線相平行,這樣即可采用直角坐標係進行定位測量,既方便又容易保證定位精度。這種方法叫先整體布網、後局部測量,可減少測量過程的累計誤差。由於施工方格網是按建築物軸線方向互相垂直布置的,所以,由正方形或矩形的格網組成的工業與民用建築場地的施工平麵控製網,稱為“建築方格網”。對地勢平坦的新建或擴建的大中型建築場地,常采用建築方格網。
(2)施工方格網的布設原則布設時應考慮以下幾點:1)根據設計總平麵圖布設,方格網或軸線網要能控製整個建築區。使方格網的主軸線位於建築場地的中央,並與主要建築物的軸線平行或垂直,使控製點接近於測設對象,特別是測設精度要求較高的工程對象。
2)根據實際地形布設,使控製點位於測角、置距比較方便的地方,並使埋設標樁的高程與場地的設計標高不要相差很多。
3)方格網的邊長一般為100~500m,也可根據測設的對象而定。點的密度根據實際需要而定。方格網各交角應嚴格成90°,控製點應便於保存,盡量避免受土石方的影響。
4)當場地麵積較大時,應分成兩級布網。首先可采用“十”字形、“口”字形或“田”字形,然後再加密方格網。若場地麵積不大,則盡量布設成全麵方格網。
5)最好將高程控製點與平麵控製點埋設在同一塊標石上。
6)建築場地建立施工方格網後,建築物的定位測量都應以方格網為依據,不能再利用原控製點。因為在建立方格網過程中。由於測量誤差的影響,方格網係統與原控製網係統可能產生平麵位移或旋轉,如果再利用原控製點進行施工放線會使建築物尺寸間出現矛盾。
場地方格控製網的主要技術指標見表224。
·90·學習情境2控製點布置與施測表224建築方格網的主要技術要求等級邊長/m測角中誤差邊長相對中誤差測角檢測限差邊長檢測限差Ⅰ級100~3005″1/3000010″1/15000Ⅱ級100~3008″1/2000016″1/10000(3)主軸線放樣與建築基線放樣方法相似。
首先,準備放樣數據,然後實地放樣兩條相互垂直的主軸線C—C,3—3,如圖258所示。主軸線實質上是由5個主點C1,C3,C5,A3和E3點組成。最後精確檢測主軸線點的相對位置關係,並與設計值相比較。若角度較差大於±10″,則需要橫向調整點位,使角度與設計值相符;若距離較差大於1/15000,則需縱向調整點位使距離與設計值相符。
圖258建築方格網(4)方格網點放樣主軸線放祥後,分別在主軸線端點C1,C5,A3,E3上安置經緯儀,後視主點C3,向左右分別撥角90°,這樣就可交會出田字形方格網點。隨後再作檢核,測量相鄰兩點間的距離,看是否與設計值相等,測量其角度是否為90°,誤差均應在允許範圍內,並埋設永久標誌。
此後,再以田字形方格網為基礎,加密方格網的其餘各點。
思考題21什麼叫水平角?測量水平角的儀器必須具備哪些條件?
22經緯儀由哪幾部分組成?各部分的作用是什麼?
23觀測水平角時,對中和整平的目的是什麼?試述經緯儀整平的方法。
24簡述光學對中器對中操作的過程。
25簡述經緯儀測回法觀測水平角的步驟。
26全圓測回法觀測水平角有哪些技術要求?
27觀測水平角時引起誤差的原因有哪些?
28經緯儀有哪些主要軸線?它們之間應滿足什麼幾何條件?
29根據表225觀測數據計算表中所有數值。
·91·建築工程測量表225盤左讀數盤右讀數2c=L-RL+R±180°起始歸零平均測測目角值()()回LR±180°2方向值方向值方向值站數標°′″°′″″°′″°′″°′″°′″°′″10000618000062414736221473013911924271192410001218000060190001227000062131473631147302318119361192419000182700012210根據表226觀測水平角數據,完成測回法水平角記錄和計算。
表226測站盤位目標水平度盤讀數半測回角值測回角值A120°12′18″左B194°45′06″0A300°12′40″右B14°45′00″211為什麼地麵點之間的距離要丈量水平距離?按照所用儀器、工具不同,測量距離的方法有哪幾種?
212方位角是如何定義的?
213在測量中使用確定直線方位角的標準方向有哪些?方位角分為哪幾類?
214如圖259所示,測得直線AB的方位角αAB=81°30′,B點的角度∠B=124°38′。求直線BC的方位角αBC為多少。
215什麼是坐標正算問題?什麼是坐標反算問題?
寫出計算公式。
216寫出推算坐標方位角的公式,並說明其中符號代表的含義。
圖259217丈量兩段距離,一段往返測分別為126.78m,126.68m,另一段往返測分別為357.23m,357.33m。問哪一段量得精確?
218附合導線計算與閉合導線計算有何不同?
·92·學習情境2控製點布置與施測219導線有哪幾種布設形式?各適用於什麼場合?
220導線測量的外業工作包括哪些內容?
221已知表227中數據(測站編號按反時針),計算出閉合導線各點的坐標。
表227水平角β增量計算值改正後增量坐標值測方位角α邊長D觀測值改正後角值/站mΔx′/mΔy′/mΔx/mΔy/mx/my/m°′″°′″°′″18750061000.001000.002243200449.002891412358.763873018359.8441250612144.8751502012215.2211000.001000.00總fβ=fx=fy=和fβ允=±40″槡n″fs=K=K允=222已知表228中數據,計算出附合導線各點的坐標。
表228折角β增量計算值改正後增量坐標值方位角α邊長測觀測值改正後角值站/DmΔx′/mΔy′/mΔx/mΔy/mx/my/m°′″°′″°′″A2743000509.60377.85B165502463.101136343059.752186143652.95364343037.70C1633430401.20279.45D911800總fβ=fx=fy=和fβ允=fs=K=·93·學習情境3建築物定位放線測量3.1點的平麵位置的測設點的平麵位置的測設方法有直角坐標法、極坐標法、角度交會法和距離交會法。至於采用哪種方法,應根據控製網的形式、地形情況、現場條件及精度要求等因素確定。
3.1.1直角坐標法直角坐標法是根據直角坐標原理,利用縱橫坐標之差,測設點的平麵位置。直角坐標法適用於施工控製網為建築方格網或建築基線的形式,且量距方便的建築施工場地。
1計算測設數據如圖31所示,Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ為建築施工場地的建築方格網點,a,b,c,d為欲測設建築物的四個角點,根據設計圖上各點坐標值,可求出建築物的長度、寬度及測設數據。
圖31直角坐標法建築物的長度=yc-ya=580.00m-530.00m=50.00m;建築物的寬度=xc-xa=650.00m-620.00m=30.00m。
測設a點的測設數據(Ⅰ點與a點的縱橫坐標之差):ΔxⅠa=xa-xⅠ=620.00m-60000m=20.00m·94·學習情境3建築物定位放線測量ΔyⅠa=ya-yⅠ=530.00m-50000m=30.00m2點位測設方法(1)在Ⅰ點安置經緯儀,瞄準Ⅳ點,沿視線方向測設距離30.00m,定出m點,繼續向前測設50.00m,定出n點。
(2)在m點安置經緯儀,瞄準Ⅳ點,按逆時針方向測設90°角,由m點沿視線方向測設距離20.00m,定出a點,作出標誌,再向前測設30.00m,定出b點,作出標誌。
(3)在n點安置經緯儀,瞄準Ⅰ點,按順時針方向測設90°角,由n點沿視線方向測設距離20.00m,定出d點,作出標誌,再向前測設30.00m,定出c點,作出標誌。
(4)檢查建築物四角是否等於90°,各邊長是否等於設計長度,其誤差均應在限差以內。
測設上述距離和角度時,可根據精度要求分別采用一般方法或精密方法。
3.1.2極坐標法極坐標法是根據一個水平角和一段水平距離,測設點的平麵位置。極坐標法適用於量距方便,且待測設點距控製點較近的建築施工場地。
1計算測設數據如圖32所示,A,B為已知平麵控製點,其坐標值分別為A(xA,yA),B(xB,yB),P點為建築物的一個角點,其坐標為P(xP,yP)。現根據A,B兩點,用極坐標法測設P點,其測設數據計算方法如下:(1)計算AB邊的坐標方位角αAB和AP邊的坐標方位角αAP,按坐標反算公式計算。
ΔyABαAB=arctan(31)ΔxABΔyAPαAP=arctan(32)ΔxAP應該注意的是坐標方位角的角值範圍在0~圖32極坐標法360°間,而arctan函數的角值範圍在-90~+90°間,兩者是不一致的。按式(32)計算坐標方位角時,計算出的是象限角,因此,應根據坐標增量Δx,Δy的正負號,判斷其所在象限,再把象限角換算成相應的坐標方位角。
(2)計算AP與AB之間的夾角。
β=αAB-αAP(33)(3)計算A,P兩點間的水平距離。
2222DAP=槡(xP-xA)+(yP-yA)=槡ΔxAP+ΔyAP(34)2點位測設方法(1)在A點安置經緯儀,瞄準B點,按逆時針方向測設β角,定出AP方向。
·95·建築工程測量(2)沿AP方向自A點測設水平距離DAP,定出P點,作出標誌。
(3)用同樣的方法測設Q,R,S點。全部測設完畢後,檢查建築物四角是否等於90°,各邊長是否等於設計長度,其誤差均應在限差以內。
同樣,在測設距離和角度時,可根據精度要求分別采用一般方法或精密方法。
3.1.3角度交會法角度交會法適用於待測設點距控製點較遠,且量距較困難的建築施工場地。
1計算測設數據如圖33所示,A,B,C為已知平麵控製點,P為待測設點,現根據A,B,C三點,用角度交會法測設P點,其測設數據計算方法如下:圖33角度交會法(1)按坐標反算公式,分別計算出αAB,αAP,αBP,αCB和αCP。
(2)計算水平角β1,β2和β3。
2點位測設方法(1)在A,B兩點同時安置經緯儀,同時測設水平角β1和β2,定出兩條視線,在兩條視線相交處釘下一個大木樁,並在木樁上依AP,BP繪出方向線及其交點。
(2)在控製點C上安置經緯儀,測設水平角β3,同樣在木樁上依CP繪出方向線。
(3)如果交會沒有誤差,此方向應通過前兩方向線的交點,否則將形成一個“示誤三角形”,如圖33(b)所示。若示誤三角形邊長在限差以內,則取示誤三角形重心作為待測設點P的最終位置。
測設β1,β2和β3時,視具體情況,采用一般方法或精密方法。
3.1.4距離交會法距離交會法是由兩個控製點測設兩段已知水平距離,交會定出點的平麵位置。距離交會法適用於待測設點至控製點的距離不超過一尺段長,且地勢平坦、量距方便的建築施工場地。
1計算測設數據如圖34所示,A,B為已知平麵控製點,P為待測設點,現根據A,B兩點,用距離交會·96·學習情境3建築物定位放線測量法測設P點,其測設數據計算方法如下:根據A,B,P三點的坐標值,分別計算出DAP和DBP。
2點位測設方法(1)將鋼尺的零點對準A點,以DAP為半徑在地麵上畫一圓弧。
(2)再將鋼尺的零點對準B點,以DBP為半徑在地麵上再畫一圓弧。兩圓弧的交點即為P點的平麵位置。圖34距離交會法(3)用同樣的方法,測設出Q點的平麵位置。
(4)丈量P,Q兩點間的水平距離,與設計長度進行比較,其誤差應在限差以內。
3.2建築施工測量定位民用建築是指住宅、辦公樓、食堂、俱樂部、醫院和學校等建築物。它分為單層、多層和高層等各種類型。施工測量的任務是按照設計的要求,把建築物的位置測設到地麵上,並配合施工的進程進行放樣與檢測,以確保工程施工質量。
進行施工測量之前,應按照施工測量規範要求,選定所用測量儀器和工具,並對其進行檢驗與校正。與此同時,必須做好以下準備工作。
3.2.1施工測量前的準備工作1熟悉設計圖紙設計圖紙是施工測量的依據,在測設前應認真閱讀設計圖紙及其有關說明,了解施工的建築物與相鄰地物間的位置關係,理解設計意圖,對有關尺寸應仔細核對,以免出現差錯。
與測設有關的設計圖紙主要有:(1)建築總平麵圖從總平麵圖上,可以查取或計算設計建築物與原有建築物或測量控製點之間的平麵尺寸和高差,作為測設建築物總體位置的依據。它是建築施工放樣的總體依據,建築物就是根據總平麵圖上所給的尺寸關係進行定位的。
(2)建築平麵圖從建築平麵圖中可以查取建築物的總尺寸,以及內部各定位軸線之間的關係尺寸,這是施工測設的基本資料。
(3)基礎平麵圖從基礎平麵圖上可以查取基礎邊線與定位軸線的平麵尺寸,這是測設基礎軸線的必要數據。
(4)基礎詳圖從基礎詳圖中可以查取基礎立麵尺寸和設計標高,這是基礎高程測設的依據。
(5)建築物的立麵圖和剖麵圖從建築物的立麵圖和剖麵圖中可以查取基礎、地坪、門窗、樓板、屋架和屋麵等設計高·97·建築工程測量程,這是高程測設的主要依據。
在熟悉上述主要圖紙的基礎上,要認真核對各種圖紙總尺寸與各部分尺寸之間的關係是否正確,防止測設時出現差錯。
2現場踏勘現場踏勘的目的是掌握現場的地物、地貌和原有測量控製點的分布情況,弄清與施工測量相關的一係列問題,對測量控製點的點位和已知數據認真檢查與複核,為施工測量獲得正確的測量起始數據和點位。
3施工場地整理平整和清理施工場地,以便進行測設工作。
4製訂測設方案根據場地平麵控製網,或設計給定的作為建築物定位依據的原有建(構)築物,進行建築物的定位放線,是確定建築物平麵位置和開挖基礎的關鍵環節,施測中必須保證精度、杜絕錯誤,否則後果難以處理。工程測量技術規範規定施工放線精度要求見表31。
表31建築物施工放樣的主要技術要求施工水平麵豎向傳遞軸線測距相對測角中測站高差中建築物結構特征高程中誤差點中誤差中誤差誤差/mm誤差/mm/mm/mm鋼結構、裝配式混凝土結構、建築物高度100~120m或跨度30~361/200005164m15層房屋、建築物高度60~1/1000010253100m或跨度18~30m5~15層房屋、建築物高度15~1/5000202.542.560m或跨度6~18m5層房屋、建築物高度15m或跨1/300030332度6m以下木結構、工業管線或公路鐵路1/2000305——專線土工豎向整平1/10004510——在場地條件允許的情況下,對一棟建築物定位放線時,應按如下步驟進行:(1)校核定位依據樁是否有誤或碰動。
(2)根據定位依據樁測設建築物輪廓各大角外(距基槽邊1~5m)的控製樁。
(3)在建築物矩形控製網的四邊上,測設建築物各大角的軸線與各細部軸線的控製樁(也叫引樁或保險樁)。
(4)以各軸線的控製樁測設建築物四大角。
·98·學習情境3建築物定位放線測量(5)按基礎圖及施工方案測設基礎開挖線。
(6)經自檢互檢合格後,根據JGJ/T185—2009《建築工程資料管理規程》規定填寫“工程定位測量記錄”,提請有關部門及單位驗線。沿紅線興建的建築物定位後,還要經城市規劃部門驗線合格後,方可破土開工,以防新建建築物壓、超紅線。
5儀器和工具對測設所使用的儀器和工具進行檢核。
3.2.2建築物的定位建築物的定位是根據設計圖紙,將建築物外牆的軸線交點(也稱角點)測設到實地,作為建築物基礎放樣和細部放線的依據。對於一般的多層民用建築,定位精度控製指標為:距離相對誤差不應超過1/5000,角度誤差不應超過±20″。
由於設計方案常根據施工場地條件來選定,不同的設計,其建築物的定位方法也不一樣,主要有以下三種情況:1根據與原有建築物的關係定位在現有建築群內新建或擴建時,設計圖上通常給出擬建的建築物與原有建築物或道路中心線的位置關係數據,主軸線就可根據給定的數據在現場測設。圖35中所表示的是幾種常見的情況,有斜線的為原有建築物,未畫斜線的為擬建建築物。
圖35根據已有建築物定位圖35(a)中擬建的建築物軸線AB在原有建築物軸線MN的延長線上。測設直線AB的方法如下:先作MN的垂線MM′及NN′,並使MM′=NN′,然後在M′處架設經緯儀作M′N′的延長線A′B′,再在A′,B′處架設經緯儀作垂線得A,B兩點,其連線AB即為所要確定的直線。一般也可以用線繩緊貼MN進行穿線,在線繩的延長線上定出AB直線。
圖35(b)是按上述方法定出O點後,轉90°,根據坐標數據定出AB直線。
·99·建築工程測量圖35(c)中,擬建的建築物平行於原有的道路中心線,測法是先定出道路中心線位置,然後用經緯儀作垂線,定出擬建建築物的軸線。
詳細的測設方案如圖36所示。建築物的定位,就是將建築物外輪廓各軸線交點,即圖36中的M,N,P和Q測設在地麵上,作為基礎放樣和細部放樣的依據。
圖36根據建築基線定位建築物測設方法如下:(1)如圖36所示,用鋼尺沿宿舍樓的東、西牆,延長出一小段距離l得a,b兩點,作出標誌。
(2)在a點安置經緯儀,瞄準b點,並從b沿ab方向量取14.240m(因為教學樓的外牆厚370mm,軸線偏裏,離外牆皮240mm),定出c點,作出標誌,再繼續沿ab方向從c點起量取25.800m,定出d點,作出標誌,cd線就是測設教學樓平麵位置的建築基線。
(3)分別在c,d兩點安置經緯儀,瞄準a點,順時針方向測設90°,沿此視線方向量取距離(1+0.240)m,定出M,Q兩點,作出標誌,再繼續量取15.000m,定出N,P兩點,作出標誌。M,N,P,Q四點即為教學樓外輪廓定位軸線的交點。
(4)檢查NP的距離是否等於25800m,∠N和∠P是否等於90°,其誤差應在允許範圍內。
2根據建築方格網定位如圖37所示,MN為建築方格網的一條邊,可以以它為依據對建築物ABCD定位。
具體測設方法如下:(1)在建築總平麵圖上,查得A點的坐標值。從而計算得到MA=20m,AC=15m,A′A=15m,AB=66m。
(2)用直角坐標法測設A,B,C,D四圖37根據建築方格網定位大角的角點。
·100·學習情境3建築物定位放線測量(3)用鋼尺檢驗建築物的邊長,相對誤差不應超過1/2000。
3根據控製點的坐標定位在建築場地附近,如果有測量控製點可以利用,應根據控製點坐標及建築物定位點的設計坐標,反算出標定角度與距離,然後采用極坐標法或角度交會法將建築物測設到地麵上。
極坐標法定位應先測設控製網的長邊,這條邊與視線的夾角不宜小於30°。
3.2.3定位測量中的注意事項(1)認真熟悉圖紙及有關技術資料,審核各項尺寸,發現圖紙有不符的地方應找技術部門改正。施測前要繪製觀測示意圖,把各測量數據標在示意圖上。
(2)施測過程的每個環節都應精心操作,對中、丈量要準確,測角應采用複測法,後視應選在長邊,引測過程的測量精度不低於控製網精度。
(3)基礎施工中最容易發生問題的地方是錯位,主要原因是把中線、軸線、邊線搞混用錯。因此,凡軸線與中線不重合或同一點附近有幾個控製樁時,應在控製樁上標明軸線編號。分清是軸線還是中線,防止用錯。
(4)控製網測完後,要經有關人員檢查驗收。
(5)控製樁要作出明顯標記,以便引起人們注意,樁的四周要釘木樁拉鐵線加以保護,防止碰撞破壞。如發現樁位有變化,要複查後再使用。
(6)設在凍脹性土質中的樁要采取防凍措施。
3.2.4工程測量記錄建築物定位完成後需填寫工程測量記錄表。工程測量定位記錄見樣表32。
表32工程測量定位記錄編號×××工程名稱某學院食堂工程圖紙編號結施—2委托單位××規劃局施測日期2009.08.10複測日期2009.08.22平麵坐標依據甲方指定高程依據甲方指定使用儀器DS3DJ6允許偏差儀器校檢日期2008.01.30·101·建築工程測量(續表)複測結果:經複測符合設計要求。
測量人員專業技術施工單位某建築公司××××××簽崗位證書號負責人字欄施工測量負責人×××複測人×××施測人×××監理或建設單位×××專業工程師×××3.3建築施工測量放線建築物的放線是指根據已定位的外牆主軸線交點樁及建築物平麵圖,詳細測設出建築物各軸線的交點位置,並設置交點中心樁;然後根據各交點中心樁沿軸線用白灰撒出基槽開挖邊界線,以便進行開挖施工;由於基槽開挖後,各交點樁將被挖掉,為了便於在施工中恢複各軸線位置,還需把各軸線延長到基槽外安全地點,設置控製樁或龍門板,並作好標誌。
3.3.1測設建築物定位軸線交點樁根據建築物的主軸線,按建築平麵圖所標尺寸,將建築物各軸線交點位置測設於地麵,並用木樁標定出來,稱交點樁,又稱“軸線樁”。用上述方法測設的建築物點位,都是建築定位軸線的交點,即“軸線樁”。
具體的放樣方法如下:在外牆軸線周邊上測設中心樁位置。如圖36所示,在M點安置經緯儀,瞄準Q點,用鋼尺沿MQ方向量出相鄰兩軸線間的距離,定出1,2,3,4各點,同理可定出5,6,7各點。量距精度應達到設計精度要求。量出各軸線之間距離時,鋼尺零點要始終對在同一點上。
3.3.2引測軸線由於在開挖基槽時,角樁和中心樁要被挖掉,為了便於在施工中恢複各軸線位置,應把各軸線延長到基槽外安全地點,並作好標誌。
其方法有設置軸線控製樁和龍門板兩種形式。
1設置軸線控製樁軸線控製樁應設置在基槽外基礎軸線的延長線上,作為開槽後各施工階段恢複軸線的依據,如圖38所示。軸線控製樁一般設置在基槽外2~4m處,打下木樁,樁頂釘上小釘,準確標出軸線位置,並用混凝土包裹木樁。
如附近有固定建築物,可將軸線延長,投圖38軸線控製被的測設測到該建築的牆腳或基礎頂麵上,用紅色油漆—軸線樁;—控製樁;—定位軸線;—基槽灰線1234作標記,代替控製樁。再將標高引測到牆麵·102·學習情境3建築物定位放線測量上,亦用紅漆作標記,三角形頂點下部橫線即±0.000標高線。
2設置龍門板線板應注記中心線編號並測設標高,線板和控製樁應注意保存。線板俗稱“龍門板”,是行之有效的實踐經驗,這樣的設施能起控製基礎及上部結構的軸線和標高的作用,也可做工序交接和工程質量檢驗的依據。
在小型民用建築施工中,常將各軸線引測到基槽外的水平木板上。水平木板稱為龍門板,固定龍門板的木樁稱為龍門樁,如圖39所示。設置龍門板的步驟如下:在建築物四角與隔牆兩端、基槽開挖邊界線以外1.5~2m處,設置龍門樁。龍門樁要釘得豎直、牢固,龍門樁的外側麵應與基槽平行。
根據施工場地的水準點,用水圖39龍門板準儀在每個龍門樁外側,測設出該建築物室內地坪設計高程線(即±0.000標高線),並作出標誌。
沿龍門樁上±0.000標高線釘設龍門板,這樣龍門板頂麵的高程就在±0.000的水平麵上。然後,用水準儀校核龍門板的高程,如有差錯應及時糾正,其允許誤差為±5mm。
在N點安置經緯儀,瞄準P點,沿視線方向在龍門板上定出一點,用小釘作標誌,縱轉望遠鏡在N點的龍門板上也釘一個小釘。用同樣的方法,將各軸線引測到龍門板上,所釘之小釘稱為軸線釘。軸線釘定位誤差應小於±5mm。
最後,用鋼尺沿龍門板的頂麵,檢查軸線釘的間距,其誤差不應超過1∶2000。檢查合格後,以軸線釘為準,將牆邊線、基礎邊線、基礎開挖邊線等標定在龍門板上。
3.3.3民用建築定位放線的檢驗測量當施工員放線、釘設龍門板或控製樁完畢,質量檢查人員應立即進行放線檢驗測量,以檢核放線、釘樁有無錯誤。
檢測項目主要有:(1)根據設計總平麵圖,查算建築軸線樁的平麵坐標值,以及該樁與現場控製網點的相關位置和放線需用的數據,然後根據現場控製網,用經緯儀及鋼尺檢驗各軸線樁的位置測設是否正確。同時也應檢驗龍門板上的標記位置。如發現問題,立即與放線的施工人員查找原因,予以調整或重新測設。
(2)根據現場控製網點的高程,質檢人員也應用水準儀檢核龍門板或牆上標出的±0.000標高,務必符合設計要求。
以上檢驗均應及時記錄,並妥善保存。在施工過程中進行有關檢測時,常需核對原始資料。同時,在工程竣工驗收填寫驗收報告及編製竣工圖時,均需附上這些資料。
·103·建築工程測量3.3.4施工測量放線報驗表測量放樣結束後,需填寫施工測量放線報驗表,提請監理單位進行檢查,具體見表33。
表33施工測量放線報驗表施工測量放線報驗表編號工程名稱日期致(監理單位):我方已完成(部位)(內容)的測量放線,經自檢合格,請予查驗。
附件:1□放線的依據材料頁2□放線成果表頁測量員(簽字):崗位證書號:查驗人(簽字):崗位證書號:承包單位名稱:技術負責人(簽字):查驗結果:查驗結論:□合格□糾錯後重報監理單位名稱:監理工程師(簽字):日期:3.4全站儀點位測設全站儀點位測設也叫全站儀坐標放樣。
全站儀坐標放樣放樣模式有兩個功能,即測定放樣點和利用內存中的已知坐標數據設置新點,如果坐標數據未被存入內存,則也可從鍵盤輸入坐標,坐標數據可通過個人計算機從傳輸電纜裝入儀器內存。
3.4.1放樣步驟圖310坐標放樣圖示在放樣的過程中,有以下幾步:第一步:選擇坐標數據文件。可進行測站坐標數據及後視坐標數據的調用。
第二步:設置測站點。
第三步:設置後視點,確定方位角。
第四步:輸入或調用所需的放樣坐標,開始放樣。
3.4.2準備工作全站儀工程放樣1坐標格網因子的設置地形圖(坐標格網)上兩點之間的距離與地麵上相應點之間的水平距離(測站高程麵上)·104·學習情境3建築物定位放線測量一般是不相同的,其比值稱為格網因子或格網比例因子。
當放樣坐標經過坐標格網因子的改正時,需對坐標格網因子按照相同參數進行設置。
可以在坐標放樣(2/2)中對格網因子進行設置。見表34。
表34格網因子設置操作過程操作顯示1.由坐標放樣菜單2/2按F1F1(選擇文件)鍵2.按F2(調用)鍵,顯示坐標F2數據文件目錄1)3.按[▲]或[▼]鍵可使文件表[▲]向上或向下滾動,選擇一個或工作文件2),按ENT回[▼]車確認。返回到放樣(2/2)1)如果要直接輸入文件名,可按F1(輸入)鍵,然後輸入文件名。
2)如果菜單文件已被選定,則在該文件名的右邊顯示一個“&”符號。
2坐標數據文件的選擇運行放樣模式首先要選擇一個坐標數據文件,用於測站以及放樣數據的調用,同時也可以將新點測量數據存入所選定的坐標數據文件中。
開機後通過坐標放樣鍵“S.O”進入放樣模式。
當放樣模式已運行時,可以按同樣方法選擇文件。
3設置測站點設置測站點的方法有如下兩種:(1)調用內存中的坐標設置;(2)直接鍵入坐標數據。
測站坐標保存在選擇的坐標數據文件中。
·105·建築工程測量調用已存儲的坐標數據設置測站點見表35。
表35調用已存儲的坐標數據設置測站點操作過程操作顯示1.由坐標放樣菜單(1/2)按F1(輸入測站點)鍵,即顯示F1原有數據2.輸入點名1),按ENT(回ENT車)鍵確認。
3.按F4(是)鍵,進入到儀高F4輸入界麵。
4.輸入儀器高,顯示屏返回到輸入儀高放樣單(1/2)ENT直接輸入測站點坐標見表36。
表36直接輸入測站點坐標操作過程操作顯示1.由放樣菜單1/2按F1(輸入測站點)鍵,即顯示原有F1數據2.按F4(坐標)鍵F4·106·學習情境3建築物定位放線測量(續表)操作過程操作顯示3.輸入坐標值按ENT(回車)輸入坐標鍵,進入到儀高輸入界麵ENT4.按同樣方法輸入儀器高,顯輸入儀高示屏返回到放樣菜單1/2ENT4設置後視點如下三種後視點設置方法可供選用,如圖311所示。
(1)利用內存中的坐標數據文件設置後視點;(2)直接鍵入坐標數據;(3)直接鍵入設置角。
每按一下F4鍵,輸入後視定向角方法與直接鍵入後視點坐標數據依次變更。
圖311三種後視點設置方法利用已存儲的坐標數據輸入後視點坐標,見表37。
·107·建築工程測量表37利用已存儲的坐標數據輸入後視點坐標操作過程操作顯示1.由坐標放樣菜單按F2(輸F2入後視點)鍵2.輸入點名,按ENT(回車)輸入點名鍵確認ENT3.按F4(是)鍵,儀器自動計F4算,顯示後視點設置界麵4.照準後視點,按F4(是)鍵照準後視點顯示屏返回到坐標放樣菜F4單1/2每按一下F4鍵,輸入後視定向角方法與直接鍵入後視點坐標數據依次變更。
直接輸入後視點坐標見表38。
表38直接輸入後視點坐標操作過程操作視點坐標顯示1.由坐標放樣菜單1/2按F2(輸入後視點)鍵,即顯示原F2有數據2.按F4(坐標)鍵F4·108·學習情境3建築物定位放線測量(續表)操作過程操作視點坐標顯示3.輸入坐標值按ENT(回輸入坐標車)鍵ENT4.照準後視點照準後視點5.按F4(是)鍵,顯示屏返回照準後視點到放樣菜單(1/2)F43.4.3實施放樣放樣點位坐標的輸入有兩種方法可供選擇:1)通過點號調用內存中的坐標值;2)直接鍵入坐標值。
調用內存中的坐標值見表39。
表39調用內存中的坐標值操作過程操作顯示1.由坐標放樣菜單(1/2)按F3F3(輸入放樣點)鍵2.輸入點號,按ENT(回車)輸入點號鍵1),進入棱鏡高輸入ENT界麵·109·建築工程測量(續表)操作過程操作顯示3.按同樣方法輸入反射鏡高,當放樣點設定後,儀器就進行放樣元素的計算輸入鏡高HR:放樣點的方位角計ENT算值HD:儀器到放樣點的水平距離計算值4.照準棱鏡,按F4(繼續)鍵HR:放樣點方位角dHR:當前方位角與放樣點位的方位角之差=實際照準水平角-計算的水平角當dHR=0°00′00″時,即表明放樣方向正確5.按F2(距離)鍵HD:實測的水平距離dHD:對準放樣點尚差的F1水平距離dz=實測高差-計算高差6.按F1(模式)鍵進行精測F17.當顯示值dHR,dHD和dZ均為0時,則放樣點的測設已經完成2)8.按F3(坐標)鍵,即顯示坐標值,可以和放樣點值進行F3核對·110·學習情境3建築物定位放線測量(續表)操作過程操作顯示9.按F4(換點)鍵,進入下一F4個放樣點的測設1)若文件中不存在所需的坐標數據,則無需輸入點名,直接按F3(坐標)鍵輸入放樣坐標。
2)通過按“距離”和“角度”可以對放樣角度、距離進行切換。
3.4.4設置新點當需要測量一個新點作為測站點進行放樣時,可以使用坐標放樣中的“新點”功能。
建立新點方法:極坐標法、後方交會法。
1極坐標法將儀器安置在已知點上,用側視法(極坐標法)測定新點的坐標。
表310操作過程操作顯示1.進入坐標放樣菜單(1/2),按F4(P↓),進入坐標放樣F4菜單(2/2)2.按F2(新點)鍵F23.按F1(極坐標法)鍵F1·111·建築工程測量(續表)操作過程操作顯示4.按F2(調用)鍵顯示坐標文F2件1)5.按[▲]或[▼]鍵可使文件表上下滾動,選定一個文件[▲]或[▼]2)3)6.按F4(回車)鍵,文件被確認,進入到新點點名輸入F4界麵7.輸入新點的點名以及編碼,輸入點名按ENT(回車)鍵,進入棱ENT鏡高輸入界麵8.輸入棱鏡高,按ENT(回輸入棱鏡高車)鍵確認ENT9.照準新點,按F1(測量)鍵照準進行距離測量F1·112·學習情境3建築物定位放線測量(續表)操作過程操作顯示10.按F4(是)鍵4)。點名與坐標值存入坐標數據文F3件,顯示下一個新點輸入菜單,點號自動加11)如需直接輸入文件名,可按F1(輸入)鍵,輸入文件名。
2)如文件已選定,則在該文件名的左邊顯示一個符號“&”。
3)按F2(查找)鍵,可查看箭頭所標定文件的數據內容。
4)當內存空間存滿時就會顯示出錯信息。
2後方交會法在新站上安置儀器,用最多可達7個已知點的坐標和這些點的測量數據計算新坐標(如圖312),後方交會的觀測見表311:圖312表311後方交會法觀測操作過程操作顯示1.進入坐標放樣菜單(1/2),按F4(P↓)鍵,進入坐標放F4樣菜單(2/2)2.按F2(新點)鍵F23.按F2(後方交會法)鍵F2·113·建築工程測量(續表)操作過程操作顯示4.輸入新點保存文件的文件輸入FN名,按ENT(回車)鍵確認ENT5.輸入新點名1),按輸入點名ENT(回車)確認ENT6.按F1(距離後方交會)鍵F17.輸入儀器高,按ENT(回輸入儀高車)鍵確認ENT輸入點名8.輸入已知點A的點名2)ENT9.按F4(是)鍵,進入到棱鏡F4高輸入界麵,輸入棱鏡高,輸入棱鏡高按ENT(回車)確認ENT·114·學習情境3建築物定位放線測量(續表)操作過程操作顯示10.照準已知點A,按F1(測照準A量)鍵,進入已知點B輸入F1顯示屏11.按8~10步驟對已知點B照準B進行測量3),則顯示後F1方交會殘差12.按F1(下步)鍵,可對其他已知點進行測量,最多可F1達到7個點13.按8~10步驟對已知點C照準C進行測量F114.按F4(計算)鍵,顯示新點F4坐標15.按F4(是)鍵4)。
新點坐標被存入坐標數據文件,並將所計算的新點F4坐標作為測站點坐標。
顯示新點菜單1)如果無需存儲新點數據,可按F3(跳過)鍵。
2)如果需要鍵入已知坐標,可按F3(坐標)鍵。
3)殘差。
dHD(兩個已知點之間的平距)=測量值-計算值。
dZ(由已知點A算出的新點Z坐標)-(由已知點B算出的新點Z坐標)4)如在第5步按F3(跳過)鍵,此時新點數據不被存入到坐標數據文件,僅僅是將新點計算值替換為測站點坐標。
·115·建築工程測量3.4.5查閱坐標數據放樣模式下可以查閱點號名,也可以查看該點的坐標。例:運行放樣模式見表312。
表312運行放樣模式操作過程操作顯示1.在坐標放樣菜單1/2下按F3F3鍵,再按F2(調用)鍵,箭F2頭標明已選擇的數據2.按下列光標鍵,可使點號表向上或向下滾動。
[▲]或[▼][▲]或[▼]:逐一增加或減少3.按F1(查閱)鍵,顯示選定點號的坐標。
F1按[▲]或[▼]鍵,仍可向上向下卷動點號數據4.按ESC鍵,顯示返回點ESC號表5.按ENT(回車)鍵和F4(是)ENT鍵,所選擇的點號被確認為F4放樣點點號思考題31測設點的平麵位置有哪幾種方法?
32簡述建築物定位的方法。
33龍門板、軸線控製樁的作用是什麼?如何進行測設?
·116·學習情境4基槽開挖線放樣和基底抄平4.1多層建築基礎施工測量4.1.1基槽開挖邊線放線先按基礎剖麵圖給出的設計尺寸,計算基槽的開挖寬度,如圖41所示。
L=A+nh。式中,A為基底寬度,可由基礎剖麵圖查取;h為基槽深度;n為邊坡坡度的分母。然後根據計算結果,在地麵上以軸線為中線往兩邊各量出L/2,拉線並撒上白灰,即為開挖邊線。如果是基坑開挖,則隻需按最外圍牆圖41基槽開挖體基礎的寬度及放坡確定開挖邊線。
4.1.2基槽開挖深度控製1已知高程測設已知高程的測設,是利用水準測量的方法,根據已知水準點,將設計高程測設到現場作業麵上。
(1)在地麵上測設已知高程如圖42所示,某建築物的室內地坪設計高程為45.000m,附近有一水準點BM3,其高程為H3=44.680m。現在要求把該建築物的室內地坪高程測設到木樁A上,作為施工時控製高程的依據。測設方法如下:圖42已知高程的測設·117·建築工程測量1)在水準點BM3和木樁A之間安置水準儀,在BM3立水準尺,用水準儀的水平視線測得後視讀數為1.556m,此時視線高程為44.680m+1.556m=46.236m2)計算A點水準尺尺底為室內地坪高程時的前視讀數:b=46.236m-45.000m=1.236m3)上下移動豎立在木樁A側麵的水準尺,直至水準儀的水平視線在尺上截取的讀數為1.236m時,緊靠尺底在木樁上畫一水平線,其高程即為45.000m。
(2)高程傳遞當向較深的基坑或較高的建築物上測設已知高程點時,如水準尺長度不夠,可利用鋼尺向下或向上引測。
如圖43所示,欲在深基坑內設置一點B,使其高程為H設。地麵附近有一水準點R,其高程為HR。測設方法如下:圖43高程傳遞1)在基坑一邊架設吊杆,杆上吊一根零點向下的鋼尺,尺的下端掛上10kg的重錘,放入油桶中。
2)在地麵安置一台水準儀,設水準儀在R點所立水準尺上讀數為a1,在鋼尺上讀數為b1。
3)在坑底安置另一台水準儀,設水準儀在鋼尺上讀數為a2。
4)計算B點水準尺底高程為H設時,B點處水準尺的讀數應為b2=(HR+a1)-(b1-a2)-H設(41)用同樣的方法,亦可從低處向高處測設已知高程的點。
2基槽開挖深度控製為了控製基槽開挖深度,當基槽開挖接近槽底時,在基槽壁上自拐角開始,每隔3~5m測設一根比槽底設計高程提高0.3~0.5m的水平樁,作為挖槽深度、修平槽底和打基礎墊層的依據。
水平樁可以是木樁也可以是竹樁,測設時,以畫在龍門板或周圍固定地物的±0.000標·118·學習情境4基槽開挖線放樣和基底抄平高線為已知高程點,用水準儀進行測設,小型建築物也可用連通水管法進行測設。水平樁上的高程誤差應在±10mm以內。
如圖44所示,設龍門板頂麵標高為±0.000,槽底設計標高為-2.500m,水平樁高於槽底0.6m,即水平樁高程為-0.900m。用水準儀後視龍門板頂麵上的水準尺,讀數a=1.280m,則水平樁上標尺的應有讀數為圖44基槽水平樁測設0+1.280m-(-1.900)m=3.180m測設時沿槽壁上下移動水準尺,當讀數為3.180m時,沿尺底水平地將樁打進槽壁,然後檢校該樁的標高,如超限便進行調整,直至誤差在規定範圍以內。
4.1.3基槽抄平測量上將測設同一高程的一係列點稱為抄平。基槽抄平的具體操作步驟為:(1)在適當位置架設水準儀;(2)在已經測設好的標準的墊層麵高程處立一標杆(作為後視);(3)用水準尺在適當處(每隔3~4m)立前視,出現若幹前視,使前視讀數與後視讀數一致;(4)打上竹簽或標高符號。
4.1.4基礎墊層中線的投測在基礎墊層打好後,根據龍門板上的軸線釘或鈾線控製樁,用經緯儀或用拉細繩掛捶球的方法,把軸線投測到墊層麵上,如圖45所示。並用墨線彈出牆中心線和基礎邊線,作為砌築基礎的依據。由於整個牆身砌築均以此線為準,所以要進行嚴格校核。
4.1.5墊層麵標高的測設圖45墊層中線的投測1—龍門板;2—細繩;3—墊層;墊層麵標高的測設是以槽壁水平樁為依據在槽壁彈線,4—基礎邊線;5—牆中線;或在槽底打入小木樁進行控製。如果墊層需支架模板,可以6—拉繩垂球直接在模板上彈出標高控製線。
4.1.6基礎牆標高的控製牆中心線投在墊層上,用水準儀檢測各牆角墊層麵標高後,即可開始基礎牆(±0.000以下的牆)的砌築,基礎牆的高度是用基礎皮數杆來控製的。基礎皮數杆是用一根木杆製成,在杆上事先按照設計尺寸將每皮磚和灰縫的厚度一一畫出,每五皮磚注上皮數(基礎皮數杆的層數從±0.000向下注記),並標明±0.000和防潮層等的標高位置,如圖46所示。
·119·建築工程測量圖46基礎皮數杆4.1.7基礎麵標高的檢查基礎施工結束後,應檢查基礎麵的標高是否符合設計要求(也可檢查防潮層)。可用水準儀測出基礎麵上若幹點的高程與設計高程比較,允許誤差為±10mm。
4.2高層建築樁位放樣與基坑標定4.2.1高層建築施工測量的特點高層建築層數多、高度高、結構複雜、設備和裝修標準較高以及建築平麵、立麵造型新穎多變,其施工測量較之多層民用建築施工測量有如下特點:(1)高層建築施工測量應在開工前製訂合理的施測方案,選用合適的儀器設備和嚴密的施工組織與人員分工,並經有關專家論證和上級有關部門審批後方可實施。
(2)高層建築施工測量的主要問題是控製豎向偏差(垂直度),故施工測量中要求軸線豎向投測精度高,應結合現場條件、施工方法及建築結構類型選用合適的投測方法。
(3)高層建築施工放線與抄平精度要求高,測量精度至毫米,並應使測量誤差控製在總的偏差值以內。
(4)高層建築由於工程量大,工期長且大多為分期施工,不僅要求有足夠精度與足夠密度的施工控製網(點),而且還要求這些施工控製點穩固,且能保存到工程竣工,有些還應能移交以後供繼續建設時使用。
(5)高層建築施工項目多,又為立體交叉作業,且受天氣變化、建材的性質、不同的施工方法等影響,施工測量時受到的幹擾大,故施工測量必須精心組織,充分準備,快、準、穩地配合各個工序的施工。
(6)高層建築一般基礎基坑深、自身荷載大、周期較長,為了保證施工期間周圍環境與自身的安全,應按照國家有關規範要求,在施工期間進行相應項目的變形監測。
·120·學習情境4基槽開挖線放樣和基底抄平4.2.2樁位放樣高層建築在軟土地基區域常用樁基,一般為鋼管樁或鋼筋混凝土方樁。由於高層建築的上部荷重主要由鋼管樁或混凝土方樁承受,所以對樁位要求較高,一般要求鋼管樁或混凝土方樁的定位偏差不得超過D/2(D為圓樁直徑或方樁邊長)。因此,樁位放樣必須按照建築施工控製網,實地測設出控製線,再按設計的樁位圖中樁位間的尺寸進行校核,以防定錯,樁位圖如圖47所示。
圖47樁位圖4.2.3建築物基坑標定高層建築由於采用箱形基礎和樁基礎較多,基坑較深,有時深達20多米。在開挖深基坑時,應當根據規範和設計所規定的平麵和高程精度要求,完成基坑土方工程。
基坑輪廓線的標定和土方工程的定線,可以沿著建築物的設計軸線進行定點,最好是根據施工控製網進行定線。
根據設計圖紙,常用的方法有以下幾種:(1)投影交會法根據建築物軸線控製樁(端點樁),利用經緯儀投影交會出建築物所有的外圍軸線樁,然後根據設計圖紙用鋼尺定出其開挖基坑的邊界線。
(2)主軸線法施工建築方格網一般都確定一條或兩條主軸線。主軸線的形式有“L”形、“T”形或“十”字形等布設形式。這些主軸線是建築物施工的主要控製依據。因此,當建築放樣時,按照建築物柱列線或輪廓線與主軸線的關係,在建築現場上定出主軸線後,即可根據主軸線逐一定出建築物的輪廓線。
(3)極坐標法高層建築平麵、立麵造型新穎多變,給建築物的放樣定位帶來一定的複雜性,采用極坐標法可以較好地解決定位問題。具體做法是:首先按照設計要素(如輪廓坐標、曲線半徑等與施工控製點的關係),計算其方位角(角度)及邊長,在按製點上按其計算所得的方位角(角度)及邊長,逐一測設點位,將建築物的所有輪廓點位定出後,應檢查其點位位置及其關係是否滿足設計要求。
總之,根據施工現場的條件和建築物幾何圖形繁簡程度,選擇最合適的定位放樣方法,然後根據測設出的建築物外圍軸線定出其開挖基坑的邊界線。
·121·建築工程測量4.3高層建築基礎施工測量這方麵內容類似於多層建築基礎施工測量,它包括基礎放線和±0.000以下標高控製。
當高層建築基坑墊層澆築後,在墊層上測定建築物各條軸線、邊界線、牆寬線等,稱為基礎放線(俗稱撂底),這是具體確定建築物位置的關鍵,施測時應嚴格保證精度,嚴防出錯。同時也要保證±0.000以下標高控製的測設精度。
4.3.1基礎放線(1)軸線控製樁的檢測根據建築物施工控製網(點),檢測各軸線控製樁確實無碰動和位移後方可使用。對於較複雜的建築物軸線,應特別注意防止用錯軸線控製樁。
(2)建築物四大角和主軸線的投測根據經檢測後基槽邊上的軸線控製樁,用經緯儀正倒鏡居中法向基礎墊層上投測建築物四大角、四輪廓線和主軸線,經閉合校核後,再詳細放出細部軸線。
(3)基礎細部線位的測設根據基礎圖,以各軸線為準,用墨線彈出基礎施工中所需要的中線、邊界線、牆寬線、柱列線及集水坑線等。
4.3.2基礎標高控製(±0.000以下標高控製)高層建築基礎較深,有時又在不同標高上,為了控製基礎和±0.000以下各層的標高,在基坑開挖過程中,應在基坑四周護坡鋼板或混凝土樁豎直側麵上各漆一條寬10cm的豎向白漆帶。用水準儀根據附近已知水準點或±0.000標高線,以二等水準測量精度測定豎向白漆條的頂標高;然後用鋼尺在白漆帶上量出±0.000以下,各負(一)整米數的水平線;最後將水準儀安置在基坑內,校核四周護坡鋼板或混凝土樁上各白漆帶底部同一標高的水平線,若其誤差在±5mm以內,則認為合格。在施測基礎標高時,應後視兩條白漆帶上的水平線以作校核。
4.3.3基礎驗線基礎放線和標高控製經有關技術部門和建築單位驗線,並形成基槽驗線記錄後,方可正式交付施工使用,其允許偏差見表41。驗線記錄表格見表42。