工程测设课件

1、工程测设1第八章第八章 测设的基本工作测设的基本工作 宋建学宋建学 教授教授 2008-1工程测设2第第8 8章章 测设的基本工作（测设的基本工作（2 2学时）学时）内容内容：已知距离测设、已知高程测设和已知：已知距离测设、已知高程测设和已知角度测设；平面点位的测设方法（直角坐标角度测设；平面点位的测设方法（直角坐标法，极坐标法、方向交会法和距离交会法），法，极坐标法、方向交会法和距离交会法），测设参数计算测设参数计算理解理解：熟悉熟悉：掌握掌握：已知距离测设、已知高程测设和已知：已知距离测设、已知高程测设和已知角度测设；平面点位的测设方法（直角坐标角度测设；平面点位的测设方法（直角坐标法，极

2、坐标法、方向交会法和距离交会法），法，极坐标法、方向交会法和距离交会法），测设参数计算测设参数计算工程测设3 测设测设（staking out）就是根据工程设计图纸上待建结）就是根据工程设计图纸上待建结构物的轴线位置、尺寸及其高程，计算待建结构物各特征构物的轴线位置、尺寸及其高程，计算待建结构物各特征点点( (轴线交点等轴线交点等) )与控制点与控制点( (或已建成结构物特征点或已建成结构物特征点) )之间的之间的距离、角度、高差等测设数据，然后以地面控制点为依据，距离、角度、高差等测设数据，然后以地面控制点为依据，将待建结构物的特征点在实地用工程桩定位，将待建结构物的特征点在实地用工程桩定位

3、，作为施工的作为施工的依据。依据。 不论测设对象是建筑物还是构筑物，不论测设对象是建筑物还是构筑物，测设点位的基测设点位的基本工作本工作是通过测设已知的水平距离、水平角度和高程，从是通过测设已知的水平距离、水平角度和高程，从而确定空间点位。测设点位的基本方法有而确定空间点位。测设点位的基本方法有直角坐标法直角坐标法、极极坐标法坐标法、方向交会法方向交会法和和距离交会法距离交会法等；实际测设时，可根等；实际测设时，可根据施工控制网的形式，控制点分布情况、地形情况、现场据施工控制网的形式，控制点分布情况、地形情况、现场条件及待建结构物测设精度要求等进行选择。条件及待建结构物测设精度要求等进行选择。

4、工程测设48.1水平距离、水平角和高程的测设水平距离、水平角和高程的测设8.1.1、测设已知距离、测设已知距离 在地面上丈量两点间的水平距离时，首先是用尺子量在地面上丈量两点间的水平距离时，首先是用尺子量出两点间的斜长，再进行必要的改正，以求得准确的实地出两点间的斜长，再进行必要的改正，以求得准确的实地水平距离；而测设已知水平距离时，其程序恰恰相反，方水平距离；而测设已知水平距离时，其程序恰恰相反，方法如下。法如下。（1）、一般方法）、一般方法 测设已知距离时，线段起点和方向是已知的。若要求以测设已知距离时，线段起点和方向是已知的。若要求以一般精度测设距离一般精度测设距离AB，则可在给定的方向

5、，根据给定的距，则可在给定的方向，根据给定的距离值，从起点离值，从起点A用钢尺丈量的一般方法，量得线段的另一端用钢尺丈量的一般方法，量得线段的另一端点点B，并暂用小钉定位，得，并暂用小钉定位，得B1位置。为了检核起见，应多次位置。为了检核起见，应多次丈量测设的距离，得到一系列位置丈量测设的距离，得到一系列位置B2，B3，若多次测，若多次测设的较差值在限差之内，可取其平均位置作为最后结果设的较差值在限差之内，可取其平均位置作为最后结果工程测设5 （2）、精确方法）、精确方法 当测设精度要求较高时，应按钢尺量距精密方法进行测当测设精度要求较高时，应按钢尺量距精密方法进行测设，具体作业步骤如下：设，

6、具体作业步骤如下： (a)、将经纬仪安置在、将经纬仪安置在A点，并标定给定的直线方向，沿该点，并标定给定的直线方向，沿该方向概量，并在地面上打下尺段桩和终点桩，桩顶刻十字标志。方向概量，并在地面上打下尺段桩和终点桩，桩顶刻十字标志。 (b)、用水准仪测定各相邻桩顶之间的高差。、用水准仪测定各相邻桩顶之间的高差。 (c)、按钢尺精密量距的方法先量出整尺段的距离，并加、按钢尺精密量距的方法先量出整尺段的距离，并加尺长改正，温度改正和倾斜改正，计算每尺段的尺长改正，温度改正和倾斜改正，计算每尺段的距离距离及各尺段及各尺段距离之和，得最后结果为距离之和，得最后结果为LAB。 (d)、设应测设的水平距离

7、为、设应测设的水平距离为DAB，则余长，则余长R= = DAB - - LAB 。然后计算余长段应测设的然后计算余长段应测设的实地长度实地长度RdthLRlll (e)、根据、根据LR在地面上测设余长段，并在终点桩上作出标在地面上测设余长段，并在终点桩上作出标志，即为所测设的终点志，即为所测设的终点B。如终点超过了原打的终点桩时，应。如终点超过了原打的终点桩时，应另打终点桩。另打终点桩。工程测设6【例题【例题8.1.1】在地面上欲测设一段】在地面上欲测设一段15.000m水平距离水平距离AB，钢，钢尺尺长方程：尺尺长方程：lt= =30.0000- -0.0050+ +1.210- -530(

8、 (t-20) ) ( (m) )，测设时温度为，测设时温度为30，A、B两点高差两点高差hAB0.500m，所，所施于钢尺的拉力与检定时拉力相同，试计算测设时在地面上施于钢尺的拉力与检定时拉力相同，试计算测设时在地面上应量出的长度应量出的长度L。0 00.0050.005150.0025150.00253030dllRl -5-50 0()1.21015(30-20)=0.0018()1.21015(30-20)=0.0018tl ttR22220.50.50.00830.008322152215hhlR = =1 15 5- -( (- -0 0. .0 00 02 25 5) )- -0

9、 0. .0 00 01 18 8- -( (- -0 0. .0 00 08 83 3) )= =1 15 5. .0 00 09 9( (m m) )dthLRlll 工程测设7 （3）、用光电测距仪测设水平距离）、用光电测距仪测设水平距离 如图所示，当测设距离时，如图所示，当测设距离时，安置安置测距仪于测距仪于A点，瞄准已知点，瞄准已知方向。沿此方向移动反光棱镜位置，使仪器显示值略大于测设方向。沿此方向移动反光棱镜位置，使仪器显示值略大于测设的距离的距离DAB，定出，定出C点，在点，在C点安置反光棱镜，测出反光棱镜的点安置反光棱镜，测出反光棱镜的竖直角竖直角及斜距及斜距S( (经气象改正

10、后经气象改正后) )。计算水平距离。计算水平距离DAC= =Scos。计算测设改正数计算测设改正数R= =DAC- - DAB 。根据。根据R的符号和数值，在实地的符号和数值，在实地以以C点为参照，用小钢尺沿已知方向将终点改正至点为参照，用小钢尺沿已知方向将终点改正至B，并用木桩，并用木桩标定其点位。标定其点位。为了捡核，应将反光棱镜安置于为了捡核，应将反光棱镜安置于B点，再实测点，再实测 AB的距离的距离，若，若 不符合应再次进不符合应再次进 行改正，直到测行改正，直到测 设的距离符合限设的距离符合限 差为止。差为止。 工程测设8 如果用具有跟踪功能的测距仪或电子速测仪测设水平距离，如果用具

11、有跟踪功能的测距仪或电子速测仪测设水平距离，则更为方便，它能自动进行气象改正，并将倾斜距离归算成平则更为方便，它能自动进行气象改正，并将倾斜距离归算成平距直接显示。测设时，将仪器安置在距直接显示。测设时，将仪器安置在A点，瞄准已知方向，测点，瞄准已知方向，测出气象要素（气温和气压），并输入仪器，按下自动跟踪键，出气象要素（气温和气压），并输入仪器，按下自动跟踪键，则仪器显示屏上可实时显示水平距离。观测者指挥手持棱镜者则仪器显示屏上可实时显示水平距离。观测者指挥手持棱镜者前后移动，当显示值等于待测设的已知水平距离值时即可定出前后移动，当显示值等于待测设的已知水平距离值时即可定出B点。点。工程测设

12、98.1.2、测设已知水平角、测设已知水平角（1）、一般方法）、一般方法 当测设水平角的精度要求不高时，可用盘左盘右取中数当测设水平角的精度要求不高时，可用盘左盘右取中数的方法。的方法。 设地面上已有设地面上已有OA方向线，从方向线，从O按顺时针方向测设已知水平按顺时针方向测设已知水平角值角值。为此，将经纬仪安置在。为此，将经纬仪安置在O点，用盘左瞄准点，用盘左瞄准A点，读取度点，读取度盘数值，松开水平制动螺旋，旋转照准部，使度盘读数增加盘数值，松开水平制动螺旋，旋转照准部，使度盘读数增加，在此视线方向上定出在此视线方向上定出C1点。为了消除仪器误差和提高测设精度，点。为了消除仪器误差和提高测

13、设精度，用盘右重复上述步骤，再测设一次，得用盘右重复上述步骤，再测设一次，得C2点，取点，取C1和和C2的中点的中点C，则，则AOC就是要测设的就是要测设的角。此法又称盘角。此法又称盘左盘右分中法左盘右分中法测设已知水平角是根据水平测设已知水平角是根据水平角的角的已知数据和一个已知方已知数据和一个已知方向向，在地面上把该角的另一，在地面上把该角的另一个方向测设出来。个方向测设出来。工程测设10 （2）、精确方法）、精确方法 测设水平角的精度要求较高时，可采用测设水平角的精度要求较高时，可采用作垂线改正作垂线改正的方的方法，以提高测设的精度。在法，以提高测设的精度。在O点安置经纬仪，先用一般方法

14、点安置经纬仪，先用一般方法测设测设角，在地面上定出角，在地面上定出C点，再用测回法测足够测回（由精点，再用测回法测足够测回（由精度确定），较精确地测得度确定），较精确地测得AOC= =，再测出，再测出OC的距离，即的距离，即可按下式计算出垂直改正值可按下式计算出垂直改正值 实际中，可根据实际中，可根据( (- )的符号确定改正值是的符号确定改正值是向内向内还是还是向外向外。为检查测设是否正确，还需要进行检查测量。为检查测设是否正确，还需要进行检查测量。()()206265206265OC 工程测设118.1.3、 测设已知高程测设已知高程 已知高程的测设，是根据施工现场已有的水准点将设已知高程

15、的测设，是根据施工现场已有的水准点将设计高程在实地标定出来。它与水准测量不同之处在于，不计高程在实地标定出来。它与水准测量不同之处在于，不是测定两固定点之间的高差，而是根据一个已知高程的是测定两固定点之间的高差，而是根据一个已知高程的水水准点准点，把设计所给定点的高程在实地标定出来。，把设计所给定点的高程在实地标定出来。 在建筑设计和施工过程中，为了计算方便，在建筑设计和施工过程中，为了计算方便，一般把建筑物一般把建筑物的室内地坪用的室内地坪用0.000标高表示，标高表示，基础、门窗等的标高都是以基础、门窗等的标高都是以0.000为依据，相对于为依据，相对于0.000测设的。测设的。工程测设1

16、2 如图所示，假定施工场地内有高程控制点如图所示，假定施工场地内有高程控制点R，已知其高程，已知其高程为为HR，现欲在，现欲在A点木桩上测设高程为点木桩上测设高程为HA的室内地坪的室内地坪0.0000.000标标高。首先在木桩高。首先在木桩A和水准点和水准点R之间安置水准仪，并在之间安置水准仪，并在R点上立水点上立水准尺，设其读数为准尺，设其读数为a，则视线高为，则视线高为 ： Hi= = HR + + a 在在A点木桩侧面立尺并上下移动点木桩侧面立尺并上下移动，使前尺读数为，使前尺读数为 此时，在此时，在前尺底部位置处划一道红线前尺底部位置处划一道红线，此位置即为待测设，此位置即为待测设的高

17、程的高程HA 。iARAbHHHaHab工程测设13 当要测设楼层标高时，只用水准尺无法满足点位的高程当要测设楼层标高时，只用水准尺无法满足点位的高程需要，就必须采用高程传递法。下图是向楼层上传递高程的示需要，就必须采用高程传递法。下图是向楼层上传递高程的示意图。向楼层上传递高程可以利用楼梯间，将检定过的钢尺悬意图。向楼层上传递高程可以利用楼梯间，将检定过的钢尺悬吊在楼梯间处，零点一端向下，挂一重约吊在楼梯间处，零点一端向下，挂一重约100N的重锺，可以的重锺，可以将重锺放入油桶中以减少摆动。这样就可以用水准仪逐层引测。将重锺放入油桶中以减少摆动。这样就可以用水准仪逐层引测。楼层楼层B点的标高

18、为：点的标高为：( () )BAHHacbd 式中式中a、b、c、d标尺读数；标尺读数； HA 底层底层0.000室内地室内地 坪绝对标高。坪绝对标高。工程测设148.2点的平面位置测设点的平面位置测设 点的平面位置测设主要有下列几种方法，可根据施工控点的平面位置测设主要有下列几种方法，可根据施工控制网的布设形式，控制点的分布、地形情况和建筑物的测设精制网的布设形式，控制点的分布、地形情况和建筑物的测设精度要求等进行选择。度要求等进行选择。 8.2.1、直角坐标法、直角坐标法( (orthogonal coordinate method) ) 当建筑物附近已有彼此垂直的主轴线时，可采用此法。当

19、建筑物附近已有彼此垂直的主轴线时，可采用此法。 如图所示，如图所示，OA、OB为建筑场地上两条互相垂直的主轴线为建筑场地上两条互相垂直的主轴线（或者是既有建筑物互相垂直的两条边线），待建工程的两个（或者是既有建筑物互相垂直的两条边线），待建工程的两个轴线轴线MQ，PQ分别与分别与OA，OB平行。设计总平面图中已给定拟平行。设计总平面图中已给定拟建工程的四个角点建工程的四个角点M、N、P、Q的坐标，现以的坐标，现以M点为例，介绍点为例，介绍其测设方法。其测设方法。工程测设15 首先计算首先计算O、M之间的距离及在之间的距离及在 两个坐标轴上的投影两个坐标轴上的投影x和和y，接着在，接着在O 点上

20、安置经纬仪，瞄准点上安置经纬仪，瞄准A点，点，沿沿 O正正 方向从方向从O点向点向A测设距离测设距离y得得C点；然点；然 后将仪器搬至后将仪器搬至C点，仍瞄准点，仍瞄准A点，逆点，逆 时针方向测设时针方向测设90角，并沿此方向角，并沿此方向 从从C点测设距离点测设距离x即得即得M点，继续沿此方向可测设出点，继续沿此方向可测设出N点。点。 同法测设出同法测设出P点和点和Q点。最后点。最后应检查建筑物的四角是否等于应检查建筑物的四角是否等于90，各边是否等于设计长度，而最常用的检核方法是测量各边是否等于设计长度，而最常用的检核方法是测量两条对角线长度的较差值，并确保误差在允许范围之内。两条对角线长

21、度的较差值，并确保误差在允许范围之内。 上述方法计算简单、施测方便、精度较高，是应用较广泛上述方法计算简单、施测方便、精度较高，是应用较广泛的一种方法。的一种方法。 工程测设168.2.2、极坐标法、极坐标法 ( ( polar coordinate method ) ) 极坐标法极坐标法是根据水平角和距离测设点的平面位置，是根据水平角和距离测设点的平面位置，适用适用于测设距离较短，且便于量距的情况于测设距离较短，且便于量距的情况。图中，。图中，A、B两点是需两点是需要测设的拟建工程特征点，场地现有控制点要测设的拟建工程特征点，场地现有控制点1 1、2 2、3 3、4 4和和5 5。以下以测设

22、以下以测设A点为例介绍极坐标测设法。点为例介绍极坐标测设法。工程测设17 在用极坐标法测设点位之前，需要用下列公式计算有关在用极坐标法测设点位之前，需要用下列公式计算有关的测设数据。的测设数据。 根据上式计算结果，即可进行工程特征点根据上式计算结果，即可进行工程特征点A的测设。的测设。 测设测设A点时，在点点时，在点2 2安置经纬仪，瞄准安置经纬仪，瞄准3 3点，逆时针测设出点，逆时针测设出 1角；在角；在 1角终边方向线上用钢尺测设距离角终边方向线上用钢尺测设距离D 2A即得即得A点。用点。用同法也可以测设同法也可以测设B点。点。最后最后应丈量应丈量AB的距离，的距离，以资检核。以资检核。2

23、 22 22 2AAAyyarctanxx 323223233232yyarctanxx 1 12 23 32 2A 2 22 2222222()()AAADxxyy工程测设188.2.3、角度交会法、角度交会法 ( (direction convergence method) ) 此法又称方向线交会法。当待测设点远离控制点且不便量此法又称方向线交会法。当待测设点远离控制点且不便量距时，采用此法较为适宜。距时，采用此法较为适宜。 如图所示，如图所示，P点是待测设点，点是待测设点， 而而A、B和和C是控制点。首先算出是控制点。首先算出 测设数据测设数据 1 1和角值和角值 1 1 。虽然从理。虽

24、然从理 论上说，由这两个参数即可确定论上说，由这两个参数即可确定P 点的位置，但为了对测设结果进点的位置，但为了对测设结果进 行校核，必须计算出更多的冗余参行校核，必须计算出更多的冗余参 数，例如数，例如 2 2 。 然后将经纬仪先后安置在然后将经纬仪先后安置在A点、点、B点和点和C点，分别测设点，分别测设 1 1 、 1 1和和 2 2等角值，并且分别沿等角值，并且分别沿AP，BP，CP方向线，在方向线，在P点附近各点附近各打两个小木桩，桩顶上钉上小钉，以表示打两个小木桩，桩顶上钉上小钉，以表示 AP、BP、CP的方向线。的方向线。将各方向上两个方向桩的小钉用细线绳拉紧，即可交出将各方向上两个方向桩的小钉用细线绳拉紧，即可交出AP、 BP、CP三个方向的交点，此点即为所求的三个方向的交点，此点即为所求的P点。点。 工程测设19 由于测设误差，三条方向线可能并不交于一点，而会出现由于测设误差，三条方向线可能并不交于一点，而会出现一个很小的三角形，称为一个很小的三角形，称为误差三角形误差三角形。当误差三角形边长在允。当误差三角形边长在允许范围内时，可取误差三角形的重心作为许范围内时，可取误差三角形的重心作为P P点的点位。点的点位。如超限，如超限，则应重新交会。则应重新交会。工程测设20