第2章-1_工程测量放样基本方法

1、西北民族大学土木工程学院西北民族大学土木工程学院 1 施工测量的基本任务与要求施工测量的基本任务与要求 2 水平距离、水平角、高程的测设水平距离、水平角、高程的测设 3 点的平面位置的测设点的平面位置的测设 4 坡度的放样坡度的放样 5 曲线的测设曲线的测设西北民族大学土木工程学院西北民族大学土木工程学院 施工测量（测设或放样） 施工测量是为了使道路中线与建筑物在地面上符合设计文件要求的位置、形状、规格，以便正确施工。 施工测量包括导线的复测与加密、中线的复测、水准点的复测与增设、路基横断面的检查与补测，以及路基、路面、桥涵和其他构造物的详细放样等。西北民族大学土木工程学院西北民族大学土木工程

2、学院 施工测量特点 施工现场工种多、交叉作业频繁，土、石方填挖量大，地面变动大，各类施工动力机械震动强烈。因此，施工中的各种测量标志必须埋设在稳固且不易破坏的位置、妥善保护。测量标志应经常检查。 施工测量原则 “由整体到局部、先控制后碎部”西北民族大学土木工程学院西北民族大学土木工程学院 水平距离的放样 水平角的放样 高程放样 点位放样 坡度放样 曲线放样施工测量的主要放样工作施工测量的主要放样工作西北民族大学土木工程学院西北民族大学土木工程学院 放样已知水平距离就是根据已知的起放样已知水平距离就是根据已知的起点、线段方向和两点间的水平距离找出另点、线段方向和两点间的水平距离找出另一端点的地面

3、位置。放样已知水平距离所一端点的地面位置。放样已知水平距离所用的工具与丈量地面两点间的水平距离相用的工具与丈量地面两点间的水平距离相同，即钢尺和光电测距仪（或全站仪）。同，即钢尺和光电测距仪（或全站仪）。西北民族大学土木工程学院西北民族大学土木工程学院(1)(1)一般方法一般方法 测设已知长度的直线时，线段的起点和方向是已知的。测设已知长度的直线时，线段的起点和方向是已知的。在精度要求较低时，根据所给定的长度值，先按往测初定点在精度要求较低时，根据所给定的长度值，先按往测初定点BB，然后返测，往返较差在限差内取其平均值作为最终结然后返测，往返较差在限差内取其平均值作为最终结果，即在向外或向内量

4、果，即在向外或向内量D D，定出定出B B。B B2返往DDD( (该式说明该式说明ABAB的准确距离为的准确距离为D)D)若若D D设设 D D，向延长方向量向延长方向量D DDDD设D DD D往往A ABBD D返返西北民族大学土木工程学院西北民族大学土木工程学院 当测设精度较高时，就要考虑尺长不准、温度变当测设精度较高时，就要考虑尺长不准、温度变化及地面倾斜的影响，即进行三项改正，以便提高测设化及地面倾斜的影响，即进行三项改正，以便提高测设精度。精度。由距离测量计算公式，可知：由距离测量计算公式，可知：),(精确值观测值 DDDDDDDhtd因此，测设时的公式可写为：因此，测设时的公式

5、可写为：htdDDDDD设计测设hDtDdDDD西北民族大学土木工程学院西北民族大学土木工程学院 解：解： 尺长改正数尺长改正数30.0053046.0000.008m30 DDd0温度改正：温度改正：)(0ttDDt546.000 1.25 10 (1020)0.006m 设欲放样设欲放样ABAB的水平距离的水平距离D=D=46.000m46.000m，使用的钢尺的名义长使用的钢尺的名义长度为度为3030m m，实际长度为实际长度为30.00530.005m m，钢尺检定时的温度为钢尺检定时的温度为2020 ，钢尺的膨胀系数为钢尺的膨胀系数为1.251.25 10 10-5-5，A A、B

6、B两点的高差为两点的高差为h h=+1.380m=+1.380m，实测时温度为实测时温度为1010。求放样时在地面应量出的长度为多少？。求放样时在地面应量出的长度为多少？西北民族大学土木工程学院西北民族大学土木工程学院倾斜改正：倾斜改正：221.3802 46.00020.021mhhDD 因此，测设长度因此，测设长度D测设测设为：为： 46.0000.008( 0.006)( 0.021)46.019mdthDDDDD 测 设设 计西北民族大学土木工程学院西北民族大学土木工程学院 如图所示，安置仪器于如图所示，安置仪器于A A点，瞄准并锁定已知方向，沿此点，瞄准并锁定已知方向，沿此方向移动反

7、光棱镜，使仪器显示值为所放样水平距离时，则在方向移动反光棱镜，使仪器显示值为所放样水平距离时，则在棱镜所在位置定出端点棱镜所在位置定出端点CC。为了进一步提高放样精度，可用光为了进一步提高放样精度，可用光电测距仪精确测定电测距仪精确测定ACAC的水平距离，并与已知设计值比较，按的水平距离，并与已知设计值比较，按照钢尺测设的一般方法确定改正值，改正到照钢尺测设的一般方法确定改正值，改正到C C点。点。西北民族大学土木工程学院西北民族大学土木工程学院1 1、一般方法（正倒镜分中法）、一般方法（正倒镜分中法） 如图所示，已知地面上如图所示，已知地面上OAOA方向，从方向，从OAOA向右放样已知水平角

8、向右放样已知水平角 ，定出定出OBOB方向，步骤如下：方向，步骤如下：（1 1） 在在O O点安置经纬仪，盘左位置瞄准点安置经纬仪，盘左位置瞄准A A点，并使水平度盘读数为点，并使水平度盘读数为0 00000 0000。 （2 2）松开水平制动螺旋，旋转照准部，使水平度盘读数为松开水平制动螺旋，旋转照准部，使水平度盘读数为值，在值，在此方向线定出此方向线定出BB点。点。（3 3） 在盘右位置同法定出在盘右位置同法定出BB点。点。0 00000 0000O OA ABBBBB Bb b(4) (4) 取取BBBB的中心点的中心点B B，则则 AOBAOB就是要放样的已知就是要放样的已知水平角水平

9、角。西北民族大学土木工程学院西北民族大学土木工程学院（1 1） 如图所示，先用盘左放样定出如图所示，先用盘左放样定出B B1 1点。点。（2 2）用测回法观测水平角）用测回法观测水平角 AO BAO B1 1，准确求其水平角设为，准确求其水平角设为1 1 ，并计算出它与并计算出它与 已知水平角已知水平角b b的差值的差值1bbb（3 3） 计算改正距离：计算改正距离：b11OBBB（4 4） 从从B B1 1点沿点沿OBOB1 1的垂直方的垂直方向量出向量出BBBB1 1，定出定出B B点，点，则则 AOBAOB就是要放样就是要放样的已知水平角。的已知水平角。O OA AB B1 1b b1

10、1b bB Bb b西北民族大学土木工程学院西北民族大学土木工程学院 在某设计图纸上已确定建筑物的室内地坪高在某设计图纸上已确定建筑物的室内地坪高程为程为50.50050.500m m，附近有一水准点附近有一水准点A A，其高程为其高程为H HA A=50.000m=50.000m。现在要把建筑物的室内地坪高程现在要把建筑物的室内地坪高程( ( 0 0标高线标高线) )测设到永久性建筑物基础上，作为测设到永久性建筑物基础上，作为施工时控制高程的依据。其方法如下：施工时控制高程的依据。其方法如下： 测设已知高程是根据已知的水准点，在地面测设已知高程是根据已知的水准点，在地面上标定出某设计高程的工

11、作。上标定出某设计高程的工作。(3)扶尺者将尺子上下移动，当水准尺读数恰好为扶尺者将尺子上下移动，当水准尺读数恰好为1.100m时，在水准尺时，在水准尺的零端划一道线（用红油漆画），此线的高度即为的零端划一道线（用红油漆画），此线的高度即为0 0标高线。标高线。(1)水准仪安置于水准点水准仪安置于水准点R与某建筑物与某建筑物A等距离之处，等距离之处，R上立水准尺，上立水准尺，假设读得后视读数假设读得后视读数1.6001.600m，根据根据R点的高程点的高程HR，求得水准仪的视求得水准仪的视线高程（仪器高程）线高程（仪器高程）H视视 H视视= HR+a=50.000+1.600=51.600m(

12、2)设计建筑物第一层地平的标高设计建筑物第一层地平的标高H设设=50.500m，把水准尺靠在建筑把水准尺靠在建筑物墙上，水准尺应有的前视读数物墙上，水准尺应有的前视读数b应应按下式计算：按下式计算： b应应=H视视-H设设=51.600-50.500=1.100m水 准 点现有建筑物 HR大地水准面ab b应应H H视视第一层地平标高称第一层地平标高称0 0标高标高西北民族大学土木工程学院西北民族大学土木工程学院水准点bdcaHHAB)()(dcaHbHAB 将地面水准点将地面水准点A A的高程传递到高的高程传递到高层建筑物上，方法与上述相仿，层建筑物上，方法与上述相仿，任一层上临时水准点任一

13、层上临时水准点B Bi的高程为的高程为iiABibdcaHH)(H Hi求出后，即可以临时水准点求出后，即可以临时水准点B Bi为为后视点，测没第后视点，测没第i层高楼上其他各层高楼上其他各待测设高程点的设计高程。待测设高程点的设计高程。 将地面水准点将地面水准点A A的高程的高程H HA A传传递到基坑临时水准点递到基坑临时水准点B B上。上。高程上下传递法高程上下传递法 西北民族大学土木工程学院西北民族大学土木工程学院 点的平面位置放样常用方法有直角坐标法、极坐标法、点的平面位置放样常用方法有直角坐标法、极坐标法、角度交会法和距离交会法等四种。至于选用哪种方法，应角度交会法和距离交会法等四

14、种。至于选用哪种方法，应根据控制网的形式、现场情况、精度要求等因素来选择。根据控制网的形式、现场情况、精度要求等因素来选择。2.2.5.1 5.1 直角坐标法直角坐标法 所谓的直角坐标法测设点所谓的直角坐标法测设点的平面位置，是指用已知坐的平面位置，是指用已知坐标差标差x x、yy测设点位。测设点位。此此法适用于施工现场有互相垂法适用于施工现场有互相垂直的主轴线或建筑方格网时，直的主轴线或建筑方格网时，测设点的平面位置。测设点的平面位置。A AO OB BP PQ QR RS Sy yx x西北民族大学土木工程学院西北民族大学土木工程学院1 1、首先计算放样数据、首先计算放样数据D DAPAP

15、和和（图中为图中为BAPBAP）22)()(arctanarctanAPAPAPABAPABABABAPAPAPyyxxDxxyyxxyybA AB BP PD DAPAPb bAPAPABAB西北民族大学土木工程学院西北民族大学土木工程学院2 2、测设步骤：、测设步骤：(1)(1)将经纬仪安置在将经纬仪安置在A A点，点，按顺时针方向测设按顺时针方向测设BAP=BAP=，得到得到APAP方向方向； (2)(2)由由A A点沿点沿APAP方向测设距离方向测设距离D DAPAP, ,即可得到即可得到P P点的平面位置。点的平面位置。A Ab bB BP PD DAPAP西北民族大学土木工程学院西

16、北民族大学土木工程学院 根据两个角度测设点的平面位置。此法适用于受地根据两个角度测设点的平面位置。此法适用于受地形限制或量距困难的地区测设点的平面位置。形限制或量距困难的地区测设点的平面位置。 (1) (1)如下图所示，根据控制点如下图所示，根据控制点A A、B B、C C和放样点和放样点P P的坐的坐标，计算标，计算1 1、 2 2、 3 3角值。角值。ABCP123456abcP重 心bb1b西北民族大学土木工程学院西北民族大学土木工程学院b b A AB BC Cb b b b1 11 12 23 34 45 56 6重心重心P P误差三角形误差三角形 (2) (2)将经纬仪安置在控制点

17、将经纬仪安置在控制点A A上，后视点上，后视点B B，根据已知水平角根据已知水平角1 1盘左盘右取平均值放样出盘左盘右取平均值放样出APAP方向线，在方向线，在APAP方向线上的方向线上的P P点附近插点附近插2 2根测根测钎，如图所示。钎，如图所示。由于有放样误差，由此产生的这由于有放样误差，由此产生的这三个交点就构成了误差三角形。三个交点就构成了误差三角形。当这误差三角形的边长不超过当这误差三角形的边长不超过4 4cmcm时，时， 可取误差三角形的重心作为可取误差三角形的重心作为所求所求P P点的位置。若误差三角形的点的位置。若误差三角形的边长超限，则应重新放样边长超限，则应重新放样。西北

18、民族大学土木工程学院西北民族大学土木工程学院 根据两段距离测设点的平面位置。适用于建筑场地平坦，根据两段距离测设点的平面位置。适用于建筑场地平坦，量距方便，且控制点距待测设点不超过一整尺段长度时测设点量距方便，且控制点距待测设点不超过一整尺段长度时测设点的平面位置。的平面位置。 1.1.根据根据P P点的设计坐标和控制点点的设计坐标和控制点A A、B B的坐标，先计算放样的坐标，先计算放样数据数据D D1 1、D D2 2。 2.2.放样时，至少要三放样时，至少要三人，甲、乙分别拉两根钢人，甲、乙分别拉两根钢尺零端并对准尺零端并对准A A与与B B，丙拉丙拉两根钢尺使两根钢尺使D D1 1与与

19、D D2 2长度分划长度分划重迭三人同时拉紧，在丙重迭三人同时拉紧，在丙处插一测钎，即求得处插一测钎，即求得P P点。点。D D1 1D D2 2P PA AB B西北民族大学土木工程学院西北民族大学土木工程学院 适用于控制点间有障碍或方向线两端点无法安置仪器的适用于控制点间有障碍或方向线两端点无法安置仪器的情形。情形。西北民族大学土木工程学院西北民族大学土木工程学院 A A、B B、C C为控制点，为控制点，P P、Q Q为要测设的点，自由选为要测设的点，自由选择一点择一点O O，在，在O O点安置全战仪，按全站仪内置仪器，后点安置全战仪，按全站仪内置仪器，后视视A A、B B、C C点，测

20、出点，测出O O点坐标，然后按全站仪极坐标法点坐标，然后按全站仪极坐标法测设出测设出P P、Q Q点点。西北民族大学土木工程学院西北民族大学土木工程学院 A A、B B为设计坡度线的两端点，为设计坡度线的两端点，A A点设计高程为点设计高程为H HA A ，B B点高点高程可计算得程可计算得H HB B= =H HA A+ +iD DABAB 。为了施工方便，每隔一定的距离。为了施工方便，每隔一定的距离d d打打入一木桩，要求在木桩上标出设计坡度为入一木桩，要求在木桩上标出设计坡度为i的坡度线。施测步的坡度线。施测步骤如下：骤如下： 1.1.水平视线法水平视线法 (1(1）标定两端点，并计算中

21、间各桩高程：先用高程放）标定两端点，并计算中间各桩高程：先用高程放样的方法，将坡度线两端点样的方法，将坡度线两端点A A、B B的高程标定在地面木桩上；的高程标定在地面木桩上；然后，按照公式然后，按照公式 H Hn n = H = Hn-1n-1 + +id d （n n表示某桩号点）计算出表示某桩号点）计算出中间各桩点的高程，即：中间各桩点的高程，即： 第第1 1点的计算高程点的计算高程 H H1 1=H=HA A+ +id d 第第2 2点的计算高程点的计算高程 H H2 2=H=H1 1+ + id d B B点的计算高程点的计算高程 H HB B=H=Hn n+ + id =Hd =H

22、A A+ + iD DABAB （用于计算（用于计算检核）检核） 西北民族大学土木工程学院西北民族大学土木工程学院ddddA123BabbbbbA123BD大地水准面HH水i水 准 点(2)(2)计算中间各点水准尺应有前视读数：在坡度线上靠近已知水准点附近安计算中间各点水准尺应有前视读数：在坡度线上靠近已知水准点附近安置水准仪，瞄准立在水准点上的标尺，读后视读数置水准仪，瞄准立在水准点上的标尺，读后视读数a，并计算视线高程，并计算视线高程H Hi=H=H水水+ +a 。根据各桩点已知的高程值，分别计算中间点上水准尺应有前。根据各桩点已知的高程值，分别计算中间点上水准尺应有前视读数视读数b bn

23、=H=Hi- H- Hn 。(3)(3)实地打桩：沿实地打桩：沿ABAB方向，打木桩按一定间距方向，打木桩按一定间距d d标定出中间标定出中间1 1、2 2、3 3、n n。 (4) (4) 测设高程标志线：在各桩处立水准尺，上下移动水准尺，当水准仪视线测设高程标志线：在各桩处立水准尺，上下移动水准尺，当水准仪视线对准该尺前视读数对准该尺前视读数b bn n时，水准尺零点位置即为所测设高程标志线。时，水准尺零点位置即为所测设高程标志线。西北民族大学土木工程学院西北民族大学土木工程学院1232.2.倾斜视线法倾斜视线法 (1)(1)先用高程放样的方法，将坡度线两端点先用高程放样的方法，将坡度线两

24、端点A A、B B的设计高程标定在地面木的设计高程标定在地面木桩上，则桩上，则ABAB的连线已成为符合设计要求的坡度线；的连线已成为符合设计要求的坡度线；(2)(2)细部测设坡度线上中间各点细部测设坡度线上中间各点1 1、2 2、33，先在，先在A A点安置水准仪，使基座点安置水准仪，使基座上一只脚螺旋位于上一只脚螺旋位于ABAB方向线上，另两只脚螺旋的连线与方向线上，另两只脚螺旋的连线与ABAB方向垂直；量出方向垂直；量出仪器高仪器高i；用望远镜瞄准立在；用望远镜瞄准立在B B点上的水准尺，转动在点上的水准尺，转动在ABAB方向上的那只脚螺旋，方向上的那只脚螺旋，使十字丝横丝对准尺上读数为仪

25、器高使十字丝横丝对准尺上读数为仪器高i，此时，仪器的视线与设计坡度线平，此时，仪器的视线与设计坡度线平行；行； (3)(3)在在ABAB的中间点的中间点1 1、2 2、33的各桩上立尺，逐渐将木桩打入地下，直到的各桩上立尺，逐渐将木桩打入地下，直到桩上水准尺读数均为桩上水准尺读数均为i时，各桩顶连线就是设计坡度线。时，各桩顶连线就是设计坡度线。西北民族大学土木工程学院西北民族大学土木工程学院里程桩的设置里程桩的设置 为了确定线路中线的具体位置和线路长度，满足线路纵横断面测量为了确定线路中线的具体位置和线路长度，满足线路纵横断面测量以及为线路施工放样打下基础，则必须由线路的起点开始每隔以及为线路

26、施工放样打下基础，则必须由线路的起点开始每隔2020或或5050（曲线上根据不同半径每隔（曲线上根据不同半径每隔2020、1010或或5 5）钉设木桩标记，称为里程）钉设木桩标记，称为里程桩。桩上正面写有桩号，背面写有编号，桩号表示该桩至线路起点的水平桩。桩上正面写有桩号，背面写有编号，桩号表示该桩至线路起点的水平距离。如某桩至路线起点距离为距离。如某桩至路线起点距离为4200.754200.75，桩号为，桩号为4+200.754+200.75。编号是。编号是反映桩间的排列顺序，以反映桩间的排列顺序，以9 9为一组，循环进行。为一组，循环进行。 里程桩分为整桩和加桩两种，整桩是按规定每隔里程桩

27、分为整桩和加桩两种，整桩是按规定每隔20或或50为整桩设为整桩设置的里程桩，百米桩、公里桩和线路起点桩均为整桩。加桩分地形加桩、置的里程桩，百米桩、公里桩和线路起点桩均为整桩。加桩分地形加桩、地物加桩、曲线加桩、关系加桩等。地形加桩是指沿中线地形坡度变化处地物加桩、曲线加桩、关系加桩等。地形加桩是指沿中线地形坡度变化处设置的桩；地物加桩是指沿中线上的建筑物和构筑物处设置的桩。曲线加设置的桩；地物加桩是指沿中线上的建筑物和构筑物处设置的桩。曲线加桩是指曲线起点、中点、终点等设置的桩；关系加桩是指路线交点和转点桩是指曲线起点、中点、终点等设置的桩；关系加桩是指路线交点和转点（中线上传递方向的点）的

28、桩。对交点、转点和曲线主点桩还应注明桩名（中线上传递方向的点）的桩。对交点、转点和曲线主点桩还应注明桩名缩写，目前我国线路中采用如表（线路主要标志名称表）缩写，目前我国线路中采用如表（线路主要标志名称表）西北民族大学土木工程学院西北民族大学土木工程学院标志点名称简称缩写标志点名称简称缩写交点JD公切点GQ转点ZD第一缓和曲线起点直缓点ZH圆曲线起点直圆点ZY第一缓和曲线终点缓圆点HY圆曲线中点曲中点QZ第二缓和曲线起点圆缓点YH圆曲线终点圆直点YZ第二缓和曲线终点缓直点HZ西北民族大学土木工程学院西北民族大学土木工程学院圆曲线测设圆曲线测设 路线是由直线与曲线连接而成的，而连接不同方向路线的线

29、路称为平面曲线，平面曲线又分为圆曲线和缓和曲线。重点介绍圆曲线的测设方法。 圆曲线的测设一般分以下两步进行： 第一步，先测设圆曲线上起控制作用的点，如:起点（ZY），终点（YZ）和曲中点（QZ）,这步称为圆曲线上主点的测设； 第二步，在已测定的主点间进行加密，按规定桩距测设曲线上的其它各桩点，这步称为圆曲线的详细测设。 西北民族大学土木工程学院西北民族大学土木工程学院 圆曲线的曲线测设元素 1 转角 （左偏，右偏） 2 圆曲线半径R 3 切线长T 4 曲线长L 5 外矢距E 6 切曲差D=2T-LQZYZRTZ YOJD E0LT图 5 1 圆 曲 线 主 点 及 要 素Q ZY ZZYLJD

30、O E0R 圆曲线半径（设计选配）圆曲线半径（设计选配） 转向角（现场实测）转向角（现场实测）LTq 24、切曲差：、切曲差：R2tanRT 1、切线长：、切线长：180RL 2、曲线长：、曲线长：) 12(sec0RE3、外矢距：、外矢距：西北民族大学土木工程学院西北民族大学土木工程学院 例2-1 某线路交点（JD）转角=4500，曲线设计半径R=200米，求切线长T，外矢距E及切曲差D。 T =82.84m E =16.48m L =157m D =8.68m西北民族大学土木工程学院西北民族大学土木工程学院 里程计算 交点（JD）的里程是经实地测量得出的，圆曲线主点的里程则由图可知； ZY

31、里程=JD里程-T YZ里程=ZY里程+ L QZ里程=YZ里程- L/2 JD里程=QZ里程+ D/2 (检核) 西北民族大学土木工程学院西北民族大学土木工程学院接前面例题，设JD点的里程为K1+573.36，求ZY、YZ、QZ三点的里程，并检核。JDk1+573.36-) 82.84 ZYk1+490.52+) 157YZk1+647.52-)/ 278.5QZk1+569.02+) /2 4.34JDk1+573.36 LLTD西北民族大学土木工程学院西北民族大学土木工程学院主点桩号计算无误（3）主点测设 将经纬仪安置在交点（JD）上，后视相邻交点或转点，沿视线方向量取切线长度，得曲线起

32、点（ZY），并检查ZY点至相邻里程桩的距离，较差应在限差之内后并打桩。再将望远镜瞄准前视方向的交点或转点，沿此方向量切线长度，得曲线终点（YZ）。最后沿分角线方向量取外矢距，得到曲线中点（QZ）点。西北民族大学土木工程学院西北民族大学土木工程学院2.圆曲线的详细测设 曲线的主点定出以后，还应沿着曲线加密曲线，才能将圆曲线的形状和位置详细地在地面上表示出来。圆曲线的详细测设就是测设除主点以外的一切曲线桩，包括一定距离的里程桩和加桩。圆曲线详细测设方法有多种，现介绍几种常用的方法。西北民族大学土木工程学院西北民族大学土木工程学院偏角法 偏角法是一种坐标定点的方法，是利用偏角（弦切角）和弦长来测设圆曲线的。图所示，它是以曲线的起点（或终点）至任一待点的弦线与切线间的偏角，（即弦切角）和相邻点间的弦长来测设点的位置。 1）偏角的计算 采用偏角法测设曲线，一般采用整桩号法设桩，现设整弧段长为，与其相对应的弦长为。首尾两零弧长分别为、和中间几段相等的整弧长之和，即西北民族大学土木工程学院西北民族大学土木工程学院 弧长 和 所对的相应圆心角为 及 ，可按下列公式计算可按下列公式计算21l