工程测量第九章(施工测量)

1、第第9章章 施工测量施工测量9.1.1概述概述 施工测量的主要内容有：施工测量的主要内容有：工程施工前，建立满足施工需要的施工控制网。工程施工前，建立满足施工需要的施工控制网。施工期间建筑物的放样及设备、构件、机组等的安施工期间建筑物的放样及设备、构件、机组等的安装放样工作。装放样工作。检查验收阶段。检查验收阶段。工程的变形观测工作。工程的变形观测工作。9.1 施工控制测量施工控制测量9.1.2 平面控制网平面控制网施工用平面控制网，可布设成施工坐标系、建筑基线、建施工用平面控制网，可布设成施工坐标系、建筑基线、建筑方格网等形式。筑方格网等形式。 coscospPOPpPOPySinxYYSi

2、nyxXX施工坐标系换算为测量坐标：施工坐标系换算为测量坐标：SinXXYYySinYYXXxOPOPpOPOPP)(cos)()(cos)(测量坐标系换算为施工坐标系：测量坐标系换算为施工坐标系：9.1.2.1 施工坐标系施工坐标系9.1.2.2 建筑基线建筑基线建筑基线的布置形式建筑基线的布置形式 建筑基线的布置以方便使用建筑基线的布置以方便使用为原则，通常采用的形式有为原则，通常采用的形式有3点点“一一”字形、字形、3点点“L”形、形、5点点“十十”字形、字形、4点点“T”形等。形等。布设建筑基线的注意事项布设建筑基线的注意事项 （1）建筑基线应尽可能靠近拟建的主要建筑物，并与其）建筑基

3、线应尽可能靠近拟建的主要建筑物，并与其主要轴线平行，以便使用比较简单的直角坐标法进行建筑主要轴线平行，以便使用比较简单的直角坐标法进行建筑物的放样。物的放样。（2）建筑基线上的基线点应不少于三个，以便相互检核）建筑基线上的基线点应不少于三个，以便相互检核（3）建筑基线应尽可能与施工场地的建筑红线相联系。）建筑基线应尽可能与施工场地的建筑红线相联系。（4）基线点位应选在通视良好和不易被破坏的地方，为）基线点位应选在通视良好和不易被破坏的地方，为能长期保存，要埋设永久性的混凝土桩。能长期保存，要埋设永久性的混凝土桩。 建筑基线的布设方法建筑基线的布设方法 根据施工现场已有的测量资料根据施工现场已有

4、的测量资料不同，建筑基线有根据不同，建筑基线有根据建筑红线建筑红线和根据和根据已有测量控制点已有测量控制点来进行布设的两种方法。来进行布设的两种方法。2）根据已有测量控制）根据已有测量控制点布设建筑基线点布设建筑基线1）根据建筑红线）根据建筑红线布设建筑基线布设建筑基线 9.1.2.3 建筑方格网建筑方格网规划中的厂区建筑物的轴线相互平行或垂直，这时将方规划中的厂区建筑物的轴线相互平行或垂直，这时将方格网布设成其主轴线与拟修建主要建筑物的轴线相垂直格网布设成其主轴线与拟修建主要建筑物的轴线相垂直或平行的形式。或平行的形式。 9.1.3 高程控制网高程控制网 施工场地的高程控制一般采用水准测量，

5、布设的水施工场地的高程控制一般采用水准测量，布设的水准点主要是准点主要是基本水准点基本水准点和和施工水准点施工水准点。 基本水准点主要是在不受施工活动影响的地方，埋设基本水准点主要是在不受施工活动影响的地方，埋设固定水准点，采取布设成符合或闭合水准网形式，并与已固定水准点，采取布设成符合或闭合水准网形式，并与已知水准点联测，等级不得低于四等；对于高程精度要求比知水准点联测，等级不得低于四等；对于高程精度要求比较高的，比如生产车间机组安装、管道安装等，应按三等较高的，比如生产车间机组安装、管道安装等，应按三等水准的要求进行。水准的要求进行。9.2.1 放样高程放样高程可采用可采用视线高法视线高法

6、和和钢尺传递法钢尺传递法放样高程。放样高程。9.2.1.1 视线高法视线高法放样高程放样高程BiBAHHHaHb)(9.2 施工测量的基本工作施工测量的基本工作9.2.1.2 钢尺传递法钢尺传递法放样高程放样高程9.2.1.3 倒立尺法倒立尺法传递高程传递高程 9.2.2 放样已知水平距离放样已知水平距离 指挥人员在放样距离方向立反射棱镜，初步测量出全站指挥人员在放样距离方向立反射棱镜，初步测量出全站仪至反射棱镜的水平距离，据此前后移动反射棱镜，直仪至反射棱镜的水平距离，据此前后移动反射棱镜，直至测量的水平距离等于放样的水平距离，在地面定点。至测量的水平距离等于放样的水平距离，在地面定点。 9

7、.2.3 放样已知水平角放样已知水平角1）在）在O点安置经纬仪，瞄准点安置经纬仪，瞄准A点，盘左度盘稍大于点，盘左度盘稍大于0；2）旋转放样角，定出一点；）旋转放样角，定出一点；3）用盘右放样另外一点；）用盘右放样另外一点；4）取两点的中点为放样点。）取两点的中点为放样点。5）计算改正距离：）计算改正距离： 111tanOBOBBB9.2.4 放样已知坡度直线放样已知坡度直线1）在）在A点架立仪器；点架立仪器；2）倾斜望远镜，使视线倾角为设计坡度；）倾斜望远镜，使视线倾角为设计坡度；3）在）在B点上立尺，上下移动，使横丝读数为仪器高；点上立尺，上下移动，使横丝读数为仪器高；4）在）在AB间各点

8、立若干尺子，上下移动水准尺，当视线间各点立若干尺子，上下移动水准尺，当视线在尺子上的读数与仪高相同时，立尺点即为等坡度点。在尺子上的读数与仪高相同时，立尺点即为等坡度点。9.2.5 放样曲线放样曲线 对于高速路、引水隧洞、铁路等工程，当前进方向从对于高速路、引水隧洞、铁路等工程，当前进方向从一个方向转变到另一个方向时，两方向需要用曲线来连接；一个方向转变到另一个方向时，两方向需要用曲线来连接；水利上的拱坝，其上下游面在某一高程平面上可呈二次曲水利上的拱坝，其上下游面在某一高程平面上可呈二次曲线形式。依据工程的不同，平面上起连接作用的曲线有圆线形式。依据工程的不同，平面上起连接作用的曲线有圆曲线

9、、缓和曲线、回头曲线等多种形式。曲线、缓和曲线、回头曲线等多种形式。9.2.5.1 放样圆曲线放样圆曲线（1）圆曲线的主点）圆曲线的主点LTDRRERLRT22sec18021tan切线差外矢距曲线长切线长路线上的点是用里程桩号来表示的，起点为路线上的点是用里程桩号来表示的，起点为0+000，+前表示的是前表示的是km数，数，+后面表示的是后面表示的是m数。数。LZYYZLZYQZTJDZY点里程点的里程桩号点里程点的里程桩号点里程点的里程桩号2（2）圆曲线主点放样）圆曲线主点放样在在JD点上架设全站仪，分别瞄准两直线点上架设全站仪，分别瞄准两直线、方向，在方向，在直线上分别放样距离，即得出直

10、线上分别放样距离，即得出ZY、YZ两主点；然后瞄准两主点；然后瞄准直线直线或或方向，放样角度方向，放样角度 ，即瞄准圆曲线的中点，即瞄准圆曲线的中点QZ方向，在中点方向，在中点QZ方向上放样距离方向上放样距离E，即得圆曲线的中，即得圆曲线的中点点QZ。 2-180（3）圆曲线细部点放样）圆曲线细部点放样 工程建设放样圆曲线，是通过工程建设放样圆曲线，是通过放样一定间距的点，用点间的直线形成的各段连续折线放样一定间距的点，用点间的直线形成的各段连续折线来代替圆曲线。来代替圆曲线。 9.2.5.2 放样带缓和曲线的圆曲线放样带缓和曲线的圆曲线（1）缓和曲线）缓和曲线 缓和曲线是设置在缓和曲线是设置

11、在不同曲率半径曲线间不同曲率半径曲线间的的曲率半径连续曲率半径连续渐变渐变的曲线，起到曲线间过渡的作用，包括直线与圆曲的曲线，起到曲线间过渡的作用，包括直线与圆曲线间、不同曲率半径的圆曲线间的缓和曲线，但不同曲线间、不同曲率半径的圆曲线间的缓和曲线，但不同曲率半径的圆曲线间的缓和曲线可看作直线与圆曲线间的率半径的圆曲线间的缓和曲线可看作直线与圆曲线间的缓和曲线的一段。缓和曲线的缓和曲线的一段。缓和曲线的曲率半径是连续渐变曲率半径是连续渐变的，的，直线与圆曲线间的直线与圆曲线间的缓和曲线上任意一点的曲率半径与缓缓和曲线上任意一点的曲率半径与缓和曲线的起点到该点的曲线长度成反比。和曲线的起点到该点

12、的曲线长度成反比。 Rlc 25373403366cllyclclx曲线函数：曲线函数：（2）缓和曲线）缓和曲线 的曲线要素的曲线要素2tanPRmT1802200RlLRPRE2secLTq 2各曲线要素：各曲线要素：23002402Rllm34020268824RlRlPRl200其中：其中：（3 3）曲线主点放样）曲线主点放样 ZHZH、HZHZ、QZQZ的放样同放样圆曲的放样同放样圆曲线的线的ZYZY、YZYZ、QZQZ相同。代入缓和曲线长相同。代入缓和曲线长l l0 0，计算得到，计算得到HYHY、YHYH两主点在各自两主点在各自ZHZH、HZHZ点上建立的坐标系里的坐标点上建立的坐

13、标系里的坐标(x(x0 0、y y0 0) )。分别在切线上放样。分别在切线上放样y y0 0距离，定出垂足点，再在垂足距离，定出垂足点，再在垂足点上缓和曲线侧放样切线的垂线方向，在垂线方向上放样点上缓和曲线侧放样切线的垂线方向，在垂线方向上放样距离距离x x0 0，即得，即得HYHY、YHYH两主点的位置。两主点的位置。 （4）曲线细部点放样）曲线细部点放样 两段缓和曲线的细部点坐标计算在各自坐标系里分别计两段缓和曲线的细部点坐标计算在各自坐标系里分别计算、放样。对于圆曲线段的细部点放样，采用在算、放样。对于圆曲线段的细部点放样，采用在ZH点上点上建立的测量坐标系，其坐标计算式为：建立的测量

14、坐标系，其坐标计算式为： iiRmyRPxsincos100180llRii9.2.5.3 放样竖曲线放样竖曲线竖曲线竖曲线 在交通工程中，不可避免的要设置上坡、在交通工程中，不可避免的要设置上坡、下坡和平坡。两相邻坡段的交点称为变坡点，在两相邻下坡和平坡。两相邻坡段的交点称为变坡点，在两相邻坡段之间应设置竖曲线以实现坡度逐渐过渡。竖曲线按坡段之间应设置竖曲线以实现坡度逐渐过渡。竖曲线按顶点的位置可分为凸形竖曲线和凹形竖曲线。按性质又顶点的位置可分为凸形竖曲线和凹形竖曲线。按性质又可分为圆曲线型竖曲线和抛物线型竖曲线：可分为圆曲线型竖曲线和抛物线型竖曲线：222Ryx22xpy 竖曲线要素计算

15、竖曲线要素计算 12sec2tanRERLRTRTETRLiRRT22212tan2竖曲线的放样数据竖曲线的放样数据 放样数据就是竖曲线上任意一点到起点的距离及对应高程放样数据就是竖曲线上任意一点到起点的距离及对应高程 RxixTHHtt220H0：边坡点高程：边坡点高程（T-Xi）：由变坡点到计算点为下坡时，取负号；为上坡：由变坡点到计算点为下坡时，取负号；为上坡时，取正号；时，取正号；x2/2R：凸曲线，取负号；凹曲线，取正号。：凸曲线，取负号；凹曲线，取正号。 9.3 放样点位的基本方法放样点位的基本方法9.3.1 直角坐标法直角坐标法如果建立的坐标系平行于坐标轴，采用直角坐标法放样就如

16、果建立的坐标系平行于坐标轴，采用直角坐标法放样就比较方便。比较方便。1、在、在A点架经纬仪，瞄准点架经纬仪，瞄准B点；点；2、测设距离、测设距离y=yP-yA；3、转经纬仪到、转经纬仪到C点，瞄准点，瞄准A点，转点，转90；4、测设距离、测设距离x=xP-xA，得，得P点。点。9.3.1 切线支距法切线支距法切线支距法尤其适用于放样圆曲线、缓和曲线。切线支距法尤其适用于放样圆曲线、缓和曲线。 180RliiiiiiRyRxcos1sin起点上架设全站仪瞄准切起点上架设全站仪瞄准切线方向，依次放样出距离线方向，依次放样出距离xi；xi点上架设全站仪放样出切点上架设全站仪放样出切线的垂线方向，在垂

17、线方向线的垂线方向，在垂线方向上对应放样出距离上对应放样出距离yi，即放样，即放样出了圆曲线上点。出了圆曲线上点。9.3.3 偏角法偏角法ZY点立全站仪，瞄准切线方向点立全站仪，瞄准切线方向ZYJD；顺时针转顺时针转/2、放样距离、放样距离S； 顺时针转顺时针转、在第一点上放样距离、在第一点上放样距离S； 221800RSinSRl9.3.4 极坐标法极坐标法放样放样和和DAP。人工进行计算得到放样数据的极坐标放样方法，计人工进行计算得到放样数据的极坐标放样方法，计算量大，效率低，容易出错，将计算工作交由全站算量大，效率低，容易出错，将计算工作交由全站仪进行，实现全站仪指挥放样的全站仪坐标放样

18、方仪进行，实现全站仪指挥放样的全站仪坐标放样方法是目前工程建设施工中广泛采用的放样方法。法是目前工程建设施工中广泛采用的放样方法。 9.3.4 全站仪极坐标法全站仪极坐标法全站仪坐标放样法就是选择全站仪的放样功能，根据已知全站仪坐标放样法就是选择全站仪的放样功能，根据已知点及拟放样点的坐标，全站仪点及拟放样点的坐标，全站仪自动计算自动计算出拟放样点所在出拟放样点所在方方位位及全站仪到拟放样点的及全站仪到拟放样点的水平距离水平距离，然后全站仪操作人员，然后全站仪操作人员依据全站仪屏幕上的提示旋转照准部，瞄准拟放样点所在依据全站仪屏幕上的提示旋转照准部，瞄准拟放样点所在方向；立反射棱镜人员在该方向

19、上立上棱镜，测量后全站方向；立反射棱镜人员在该方向上立上棱镜，测量后全站仪屏幕上会提示立反射棱镜人员仪屏幕上会提示立反射棱镜人员应该向哪一方向进行移动应该向哪一方向进行移动以靠近放样点的位置，直到屏幕上显示立反射棱镜人员向以靠近放样点的位置，直到屏幕上显示立反射棱镜人员向前后、左右移动的距离都为零，此时放样完成，棱镜杆所前后、左右移动的距离都为零，此时放样完成，棱镜杆所在位置即为放样点位。在位置即为放样点位。9.4 工民建施工中的测量工作工民建施工中的测量工作9.4.1民用建筑施工中的测量工作民用建筑施工中的测量工作民用建筑施工测量的主要内容有建筑物放线、基础施工测民用建筑施工测量的主要内容有

20、建筑物放线、基础施工测量、砌墙身测量工作。量、砌墙身测量工作。9.4.1.1 建筑物放线建筑物放线建筑物放线是指依据建筑物主轴线交点桩来详细放样建筑建筑物放线是指依据建筑物主轴线交点桩来详细放样建筑物各轴线的中心桩，然后根据各中心桩确定开挖边界。其物各轴线的中心桩，然后根据各中心桩确定开挖边界。其各项步骤为：各项步骤为：（1）放样中心桩）放样中心桩（2）保护各轴线）保护各轴线 民用建筑中，常采用龙门桩和龙门板来作为建筑物各轴民用建筑中，常采用龙门桩和龙门板来作为建筑物各轴线的依据。线的依据。 9.4.1.2 基础施工测量基础施工测量建筑物的基础施工测量内容包括控制开挖深度、投测轴线建筑物的基础

21、施工测量内容包括控制开挖深度、投测轴线和基础顶高控制。和基础顶高控制。（1）控制开挖深度）控制开挖深度（2）投测轴线）投测轴线 （3）基础顶高控制）基础顶高控制 9.4.1.3 砌墙身测量砌墙身测量墙体砌筑过程中，测量工作主要有轴线投测和高程传递。墙体砌筑过程中，测量工作主要有轴线投测和高程传递。轴线投测轴线投测高程传递高程传递9.4.2工业建筑施工中的测量工作工业建筑施工中的测量工作柱列轴线与柱基放样可依据建筑基线、建筑方格网，采用柱列轴线与柱基放样可依据建筑基线、建筑方格网，采用9.3介绍的方法完成，这里简要介绍装配式结构柱吊装过介绍的方法完成，这里简要介绍装配式结构柱吊装过程中的测量工作

22、，其主要内容有柱基础施工测量、柱子安程中的测量工作，其主要内容有柱基础施工测量、柱子安装测量、垂直度校正。装测量、垂直度校正。9.4.2.1 柱基础施工测量柱基础施工测量柱基础的施工测量内容主要有柱基底层抄平、柱基浇筑、柱基础的施工测量内容主要有柱基底层抄平、柱基浇筑、杯口抄平、柱基中心投点。杯口抄平、柱基中心投点。柱基底层抄平柱基底层抄平 柱基浇筑柱基浇筑 杯口抄平杯口抄平9.4.2.2 柱子安装测量柱子安装测量 柱子、基础满足柱子吊装后，将柱子柱子、基础满足柱子吊装后，将柱子吊起、插入杯口内，使柱身上的中心吊起、插入杯口内，使柱身上的中心线与基础面上的轴线对齐、现场实地线与基础面上的轴线对

23、齐、现场实地放样的放样的“0.000”位置与柱身上的位置与柱身上的“0.000”位置相吻合，用钢楔调整位置相吻合，用钢楔调整固定柱子。固定柱子。9.4.2.3 垂直度校正垂直度校正9.5 隧洞测量隧洞测量 隧洞测量的工作主要包括控制测量、放样中心线、放样隧洞测量的工作主要包括控制测量、放样中心线、放样坡度、开挖断面、放样。坡度、开挖断面、放样。9.5.1隧洞控制测量隧洞控制测量v为确保隧洞的准确贯通，必须建立洞外施工控制网，在为确保隧洞的准确贯通，必须建立洞外施工控制网，在隧洞的设计进、出口及施工支洞口位置附近必须设置平隧洞的设计进、出口及施工支洞口位置附近必须设置平面控制点和水准点。面控制点

24、和水准点。v平面控制可以采用平面控制可以采用GPS技术，也可布设成导线的形式，技术，也可布设成导线的形式，高程控制可以采用水准测量，也可以采用三角高程技术，高程控制可以采用水准测量，也可以采用三角高程技术，控制网的等级依据工程建设规模按相应规范确定。控制网的等级依据工程建设规模按相应规范确定。 9.5.2 隧洞中心线放样隧洞中心线放样9.5.3 隧洞开挖坡度的放样隧洞开挖坡度的放样引测水准点引测水准点放样高程放样高程放样腰线放样腰线9.5.4 隧洞开挖断面的放样隧洞开挖断面的放样9.6 道路工程测量道路工程测量道路工程测量主要工作有选线、控制测量、带状地形图测道路工程测量主要工作有选线、控制测

25、量、带状地形图测绘、中线放样、断面测量、工程量计算。绘、中线放样、断面测量、工程量计算。9.6.1选线选线依据拟修道路的等级、运输能力、坡度、转弯半径等的要依据拟修道路的等级、运输能力、坡度、转弯半径等的要求，在小比例尺地形图上确定初步的可行路线，然后到实求，在小比例尺地形图上确定初步的可行路线，然后到实地结合地质等条件来确定路线的大致走向和大概位置，并地结合地质等条件来确定路线的大致走向和大概位置，并现场插旗表示。插旗点位要考虑后续控制测量、地形测量现场插旗表示。插旗点位要考虑后续控制测量、地形测量的工作需要，并考虑道路设计方面的要求。的工作需要，并考虑道路设计方面的要求。9.6.2控制测量

26、控制测量道路的平面控制测量常采用导线的形式，可采用道路的平面控制测量常采用导线的形式，可采用GPS技术加密高等级国家等级控制点，然后布设的导线点与技术加密高等级国家等级控制点，然后布设的导线点与GPS点相联测。点相联测。道路的高程控制测量称为基平测量，是沿选定的道路埋道路的高程控制测量称为基平测量，是沿选定的道路埋设水准点并测定其高程，并要求水准路线达到一定长度设水准点并测定其高程，并要求水准路线达到一定长度时须与国家水准点进行联测一次。时须与国家水准点进行联测一次。中平测量是道路上的转点、百米桩、曲线桩、加桩、控中平测量是道路上的转点、百米桩、曲线桩、加桩、控制桩等的高程测量工作。制桩等的高

27、程测量工作。 9.6.3带状地形图测绘带状地形图测绘完成选线、控制测量，进行大比例尺带状地形图测量，完成选线、控制测量，进行大比例尺带状地形图测量，依据设计需要，比例尺可选定为依据设计需要，比例尺可选定为1：20001：5000，宽，宽度应包括线路两侧施工可能影响到的建筑物、对工程量度应包括线路两侧施工可能影响到的建筑物、对工程量影响较大的陡坡、沟渠等，一般为影响较大的陡坡、沟渠等，一般为100250m。线路有。线路有比较方案的情况下，带状地形图施测范围应包含各方案，比较方案的情况下，带状地形图施测范围应包含各方案，或在比较方案段对各方案线路单独施测。或在比较方案段对各方案线路单独施测。9.6

28、.4中线放样中线放样中线放样的任务是把初步设计的线路放样到实地，并根中线放样的任务是把初步设计的线路放样到实地，并根据现场的具体情况改善线路的具体位置。中线放样多采据现场的具体情况改善线路的具体位置。中线放样多采用全站仪极坐标法进行，现在随着用全站仪极坐标法进行，现在随着GPS（RTK）技术的）技术的成熟及仪器的普及，采用成熟及仪器的普及，采用RTK技术进行线性工程的放样技术进行线性工程的放样越来越普遍，作业效率比其他方法高很多。越来越普遍，作业效率比其他方法高很多。9.6.5 纵断面测绘纵断面测绘纵断面就是沿中心线、反应地表高低起伏的竖直立面图，纵断面就是沿中心线、反应地表高低起伏的竖直立面

29、图，主要内容就是测量中线放样工作的各标桩及中心线上须反主要内容就是测量中线放样工作的各标桩及中心线上须反应出的地形变化点的高程和间距，然后绘制成纵断面图。应出的地形变化点的高程和间距，然后绘制成纵断面图。9.6.6横断面测绘横断面测绘横断面测量的主要内容就是测量各桩号处垂直于道路中心横断面测量的主要内容就是测量各桩号处垂直于道路中心方向的地面起伏点的高程及间距，可以采用经纬仪、水准方向的地面起伏点的高程及间距，可以采用经纬仪、水准仪、全站仪进行。仪、全站仪进行。 9.6.7 工程量计算工程量计算土石方开挖、回填工程量计算采用平均断面法进行。土石方开挖、回填工程量计算采用平均断面法进行。 9.7 水利工程施工测量水利工程施工测量9.7.1 土石坝施工测量土石坝施工测量土石坝施工阶段的主要测量内容有建立施工控制网、坝土石坝施工阶段的主要测量内容有建立施工控制网、坝轴线放样、清基开挖线放样、坡脚线放样、坝坡面放样轴线放样、清基开挖线放样、坡脚线放样、坝坡面放