地基和基础工程施工过程测量

1、地基和基础工程施工过程测量地形图的基本知识地形图的基本知识 了解地形图了解地形图, ,平面图和地图的概念平面图和地图的概念, ,比例尺的种类及精度和比例尺的种类及精度和地形图分幅的方法地形图分幅的方法. .理解在城市和建筑工程建设的规划理解在城市和建筑工程建设的规划, ,设计和施工中设计和施工中, ,需要用需要用到不同比例尺的地形图到不同比例尺的地形图; ;等高距和等高线平距在工程建设中等高距和等高线平距在工程建设中的作用的作用. .掌握根据测图比例尺推算出测量地物时需要精确的程度掌握根据测图比例尺推算出测量地物时需要精确的程度; ;大大比例尺大面积测图时比例尺大面积测图时, ,矩形和正方形图

2、幅的编号法以及等高矩形和正方形图幅的编号法以及等高线的特性线的特性. .了解地形图的一些应用。了解地形图的一些应用。地图地图 按一定的法则，有选择地在平面上表示地按一定的法则，有选择地在平面上表示地球表面各种自然现象和社会现象的图的通称。球表面各种自然现象和社会现象的图的通称。平面图平面图 只反映地物的平面位置，而不反映地貌形只反映地物的平面位置，而不反映地貌形态的图。态的图。地形图地形图 按一定的比例尺，用规定的符号表示地物、按一定的比例尺，用规定的符号表示地物、地貌平面位置和高程的正射投影图。地貌平面位置和高程的正射投影图。基础知识一基础知识一 地形图和比例尺地形图和比例尺一、一、地形图、

3、平面图、地图地形图、平面图、地图二、比例尺的种类二、比例尺的种类数字比例尺数字比例尺 d/D=1/Md/D=1/M小比例尺：小比例尺：1:1001:100万、万、1:501:50万、万、1:201:20万万中比例尺：中比例尺：1:51:5万、万万、万大比例尺：大比例尺：1:11:1万、万、1:50001:5000、1:20001:2000、1:10001:1000和和1:5001:500。地形图上任意一线段的长度与地面上相应线段的实际水地形图上任意一线段的长度与地面上相应线段的实际水平长度之比，称为地形图的比例尺。平长度之比，称为地形图的比例尺。图示比例尺图示比例尺为了用图方便，以及减小由于图

4、纸伸缩而引起的使用中的为了用图方便，以及减小由于图纸伸缩而引起的使用中的误差，在绘制地形图时，常在图上绘制图示比例尺。误差，在绘制地形图时，常在图上绘制图示比例尺。三、三、 比例尺精度比例尺精度一般认为，人的肉眼能分辨的图上的最小距离是，因此通常把一般认为，人的肉眼能分辨的图上的最小距离是，因此通常把图上所表示的实地水平长度，称为比例尺的精度。图上所表示的实地水平长度，称为比例尺的精度。1.00.50.20.10.05比例尺精度比例尺精度(m)1:100001:50001:20001:10001:500比比 例例 尺尺 地形图分幅的方法分为两类：地形图分幅的方法分为两类：梯形分幅法梯形分幅法（

5、国际分幅法）（国际分幅法） 国家基本图的分幅国家基本图的分幅矩形分幅矩形分幅 工程建设大比例尺的分幅工程建设大比例尺的分幅基础知识二基础知识二大比例尺地形图的分幅与编号大比例尺地形图的分幅与编号一、梯形分幅和老图号编号一、梯形分幅和老图号编号1:1001:100万地形图的分幅和编号万地形图的分幅和编号按国际上的规定，按国际上的规定，1:1001:100万的世界地图实行统一的分幅万的世界地图实行统一的分幅和编号。标准分幅的经差是和编号。标准分幅的经差是6 6，纬差是，纬差是4 4。每一幅图的编号由其所在的每一幅图的编号由其所在的“横列纵行横列纵行”的代号组成。的代号组成。北京某地的经度为东经北京

6、某地的经度为东经11611624202420，纬度为，纬度为393956305630，则所在的，则所在的1:1001:100万图的图号为万图的图号为“J J5050”（图（图7 72 2）。）。J-501:501:50万、万、1:251:25万、万、1:101:10万地形图的分幅和编号万地形图的分幅和编号 这三种地图编号都是在这三种地图编号都是在1:1001:100万图号后分别加上自己的代号所成。万图号后分别加上自己的代号所成。如图如图7 73 3所示。所示。每一幅每一幅1:1001:100万地形图分为万地形图分为2 2行行2 2列，共列，共4 4幅幅1:501:50万地形图分别以万地形图分别

7、以A A、B B、C C、D D为代号，如为代号，如J-50-AJ-50-A。每一幅每一幅1:1001:100万地形图分为万地形图分为4 4行行4 4列，共列，共1616幅幅1:251:25万地形图分别万地形图分别以以(1)(1)、(2)(2)、(16)(16)为代号，如为代号，如J-50-(2)J-50-(2)。每一幅每一幅1:1001:100万地形图分为万地形图分为1212行行1212列，共列，共144144幅幅1:101:10万地形图分别万地形图分别以以1 1、2 2、3 3144为代号，如为代号，如J-50-5J-50-5。J-50-AJ-50-BJ-50-CJ-50-DJ-50-(1

8、)J-50-(16)1:51:5万、万地形图的分幅和编号万、万地形图的分幅和编号这种地图编号是从这种地图编号是从1:101:10万地形图的图号基础上延伸出来的。万地形图的图号基础上延伸出来的。如图如图7 74 4所示。所示。每幅每幅1:101:10万地形图分为万地形图分为4 4幅幅1:51:5万地形图，分别以万地形图，分别以A A、B B、C C、D D为代为代号，其代号是在号，其代号是在1:101:10万地形图图号后加上各自的代号而成，如万地形图图号后加上各自的代号而成，如J J50505 5B B。每幅每幅1:51:5万地形图分为万地形图分为4 4幅万地形图，分别以幅万地形图，分别以1,2

9、1,2，3,43,4为代号。为代号。1:11:1万地形图的分幅和编号万地形图的分幅和编号每幅每幅1:101:10万地形图分为万地形图分为8 8行行8 8列，共列，共6464幅幅1:11:1万地形图，代号分别以万地形图，代号分别以(1) (1) 、(2) (2) 、(3) (64)(3) (64)表示。其编号是在表示。其编号是在1:101:10万地形图图号后加上各自的代号万地形图图号后加上各自的代号而成，如而成，如J J50505 5(24) (24) 。1:50万万A,B,C,DJ-50-AJ-50-A1:20万万1,2,36J-50-1J-50-11:10万万1,2,144J-50-1J-5

10、0-11:5万万A,B,C,DJ-50-1-AJ-50-1-A1:1万万(1),(2),(64)J-50-1-(1)J-50-1-(1)1:2.5万万1,2,3,4J-50-1-A-1J-50-1-A-11:5千千a,b,c,dJ-50-1-(1)-aJ-50-1-(1)-a1:100万万J-50J-50 二、国家基本比例尺地形图新的分幅和编号二、国家基本比例尺地形图新的分幅和编号GB/T 13989-92,GB/T 13989-92,自自年年3 3月起实施。月起实施。新的分幅编号对照发前有以下特点：新的分幅编号对照发前有以下特点：1:50001:5000地形图列入国家基本比例尺地形图系列，使

11、基本地形图列入国家基本比例尺地形图系列，使基本比例尺地形图增至比例尺地形图增至8 8种。种。分幅全部由分幅全部由1:1001:100万地形图逐次加密划分而成，此外过去万地形图逐次加密划分而成，此外过去的列、行改称为行、列。的列、行改称为行、列。编号仍以编号仍以1:1001:100万地形图编号为基础，增加了比例尺代码万地形图编号为基础，增加了比例尺代码。因此，所有。因此，所有1:50001:50001:501:50万地形图的图号均由五个元素万地形图的图号均由五个元素1010个个代码组成。代码组成。分幅分幅1:1001:100万地形图的分幅按照国际万地形图的分幅按照国际1:1001:100万地形图

12、分幅的标准进行。万地形图分幅的标准进行。每幅每幅1:1001:100万地形图划分为万地形图划分为2 2行行2 2列，共列，共4 4幅幅1:501:50万地形图。每幅经差万地形图。每幅经差3 3，纬差纬差2 2每幅每幅1:1001:100万地形图划分为万地形图划分为4 4行行4 4列，共列，共1616幅幅1:251:25万地形图。每幅经差万地形图。每幅经差1 13030，纬差，纬差1 1每幅每幅1:1001:100万地形图划分为万地形图划分为1212行行1212列，共列，共144144幅幅1:101:10万地形图。每幅经万地形图。每幅经差差3030，纬差，纬差2020每幅每幅1:1001:100

13、万地形图划分为万地形图划分为2424行行2424列，共列，共576576幅幅1:51:5万地形图。每幅经差万地形图。每幅经差1515，纬差，纬差1010每幅每幅1:1001:100万地形图划分为万地形图划分为4848行行4848列，共列，共23042304幅万地形图。每幅经差幅万地形图。每幅经差730730，纬差，纬差55每幅每幅1:1001:100万地形图划分为万地形图划分为9696行行9696列，共列，共92169216幅幅1:11:1万地形图。每幅经差万地形图。每幅经差345345，纬差，纬差230230。每幅每幅1:1001:100万地形图划分为万地形图划分为192192行行19219

14、2列，共列，共3686436864幅幅1:50001:5000地形图。每地形图。每幅经差幅经差1 152.552.5，纬差，纬差115115。编号编号 1:100 1:100万地形图的编号万地形图的编号如如J50J50。 1:50 1:50万万1:50001:5000地形图的编号。以地形图的编号。以1:1001:100万编号为基础，万编号为基础，采用行列式编号方法。采用行列式编号方法。HGFEDCB代码代码1:50001:1万万1:2.5万万1:5万万1:10万万1:25万万1:50万万比例尺比例尺即即1 1：100100万图的行号万图的行号( (字符码字符码)1)1位，列号位，列号( (数字

15、码数字码)2)2位，比位，比例尺代码例尺代码( (字符字符)1)1位，该图幅的行号位，该图幅的行号( (数字码数字码)3)3位，列号位，列号( (数字码数字码)3)3位。如位。如J50D001003J50D001003三、矩形或正方形分幅和编号三、矩形或正方形分幅和编号1:5001:500、1:10001:1000、1:20001:2000和小区域和小区域1:50001:5000比例尺的地形图，比例尺的地形图，采用矩形分幅，图幅一般为采用矩形分幅，图幅一般为50cm50cm50cm50cm或或40cm40cm50cm50cm，以纵横坐，以纵横坐标的整公里数或整百米数作为图幅的分界线。标的整公里

16、数或整百米数作为图幅的分界线。50cm50cm50cm50cm图幅最图幅最常用。常用。1:50001:5000四幅四幅1:20001:2000；1:20001:2000四幅四幅1:10001:1000； 1:10001:1000四幅四幅1:5001:500。矩形或正方形分幅的编号，一般采用该图幅西南角的矩形或正方形分幅的编号，一般采用该图幅西南角的x x坐标和坐标和y y坐标以公里为单位，之间用连字符连接。如。坐标以公里为单位，之间用连字符连接。如。编号时，编号时，1:50001:5000坐标取至坐标取至1km;1km;1:20001:2000、1:10001:1000，坐标取至；，坐标取至；

17、1:5001:500坐标取至坐标取至. .矩形或正方形分幅基础知识三基础知识三地物、地貌在图上的表示方法地物、地貌在图上的表示方法一、一、 地物符号地物符号比例符号比例符号非比例符号非比例符号半比例符号半比例符号(4)(4)注记符号注记符号 举例说明举例说明1 1 定义定义 地面上高程相等的相邻点所连接而成的闭合曲线。地面上高程相等的相邻点所连接而成的闭合曲线。二、二、 地貌符号地貌符号等高线平距等高线平距相邻等高线之间的相邻等高线之间的水平距离水平距离d d。2 等高距与等高线平距等高距与等高线平距等高距等高距相邻等高线之间的高差相邻等高线之间的高差h h 。hhhhhh山坡线地面坡度地面坡

18、度i： ( 为地面倾角为地面倾角) ii=dh= tan 等高线平距越小，地面坡度越大；平距越大，则坡度越等高线平距越小，地面坡度越大；平距越大，则坡度越小；坡度相同，平距相等。小；坡度相同，平距相等。3 等高线的分类等高线的分类 v基本等高线基本等高线首曲线首曲线v加粗等高线加粗等高线计曲线计曲线v半距等高线半距等高线间曲线间曲线v1/41/4等高线等高线助曲线助曲线4 典型地貌的等高线典型地貌的等高线（3 3）山谷、山谷线（集水线）山谷、山谷线（集水线） （4 4）鞍部）鞍部 5 等高线的特性等高线的特性 v同一等高线上所有各点的高程相等。同一等高线上所有各点的高程相等。v是闭合曲线。是闭

19、合曲线。v等高线越密，坡越陡。等高线越密，坡越陡。v山脊线、山谷线与等高线垂直相交。山脊线、山谷线与等高线垂直相交。v过河时，要折向上游，过河后折向下游。过河时，要折向上游，过河后折向下游。v只有在绝壁和悬崖处才会相交。只有在绝壁和悬崖处才会相交。 基础知识一基础知识一 地形图的阅读地形图的阅读一、图廓外的有关阅读一、图廓外的有关阅读1 1） 图名与图号图名与图号u图名，一般以本图幅内最重要的地名或主要单位名称图名，一般以本图幅内最重要的地名或主要单位名称来命名，注记在图廓外上方的中央。来命名，注记在图廓外上方的中央。u图号，注在图名下方，由左下角纵、横坐标组成。图号，注在图名下方，由左下角纵

20、、横坐标组成。2 2） 接图表与图外文字说明接图表与图外文字说明为便于查找、使用地形图，在每幅地形图的左上角都为便于查找、使用地形图，在每幅地形图的左上角都附有相应的图幅接图表，用于说明本图幅与相邻八个附有相应的图幅接图表，用于说明本图幅与相邻八个方向图幅位置的相邻关系。方向图幅位置的相邻关系。文字说明是了解图件来源和成图方法的重要的资料。文字说明是了解图件来源和成图方法的重要的资料。如图，通常在图的下方或左、右两侧注有文字说明，如图，通常在图的下方或左、右两侧注有文字说明，内容包括测图日期、坐标系、高程基准、测量员、绘内容包括测图日期、坐标系、高程基准、测量员、绘图员和检查员等。在图的右上角

21、标注图纸的密图员和检查员等。在图的右上角标注图纸的密级。 火车站 东河庄 汽修厂 农 场 西三庄 石板坡 中医院 龙王庙 清风峡 密级 220 221 3511 0.2 0.4 0.6 0.8 3511 0.8 0.8 0.2 0.2 3510 3510 220 0.2 0.4 0.6 0.8 221 测图日期： 12000 测量员： 坐标系： 绘图员： 高程基准： 检查员： 图 95 图名、图号、接图表 西 三 庄3510.0-220.0 3 3） 图廓与坐标格网图廓与坐标格网Z图廓是地形图的边界，正方形图廓只有内、外图廓之分。图廓是地形图的边界，正方形图廓只有内、外图廓之分。内图廓为直角坐

22、标格网线，外图廓用较粗的实线描绘。内图廓为直角坐标格网线，外图廓用较粗的实线描绘。外图廓与内图廓之间的短线用来标记坐标值。外图廓与内图廓之间的短线用来标记坐标值。4 4） 直线比例尺与坡度尺直线比例尺与坡度尺Z直线比例尺也称直线比例尺也称，它是将图上的线段用实际，它是将图上的线段用实际的长度来表示。的长度来表示。Z在地形图上量测两条等高线间两点直线的坡度在地形图上量测两条等高线间两点直线的坡度, ,可以用坡可以用坡度尺，它是按等高距与平距的关系度尺，它是按等高距与平距的关系d=hd=htantan制成的。制成的。5 5） 三北方向三北方向Z中、小比例尺地形图的南图廓线右下方，通常绘有真北、中、

23、小比例尺地形图的南图廓线右下方，通常绘有真北、磁北和轴北之间的角度关系，利用三北方向图。磁北和轴北之间的角度关系，利用三北方向图。二、地貌、地物及植被分布阅读二、地貌、地物及植被分布阅读 在判读地物时，首先了解主要地物的在判读地物时，首先了解主要地物的分布情况，例如，居民点、交通线路及水分布情况，例如，居民点、交通线路及水系等。要注意地物符号的主次让位问题，系等。要注意地物符号的主次让位问题，例如，铁路和公路并行，图上是以铁路中例如，铁路和公路并行，图上是以铁路中心位置绘制铁路符号，而公路符号让位，心位置绘制铁路符号，而公路符号让位，地物符号不准重叠。在地貌判读时，先看地物符号不准重叠。在地貌

24、判读时，先看计曲线再看首曲线的分布情况，了解等高计曲线再看首曲线的分布情况，了解等高线所表示出的地性线及典型地貌，进而了线所表示出的地性线及典型地貌，进而了解该图幅范围总体地貌及某地区的特殊地解该图幅范围总体地貌及某地区的特殊地貌。同时，通过对居民地、交通网、电力貌。同时，通过对居民地、交通网、电力线、输油管线等重要地物的判读，可以了线、输油管线等重要地物的判读，可以了解该地区的社会经济发展情况。解该地区的社会经济发展情况。 目录v本部分内容主要解决以下问题：如何在地形图上某点的坐标，如何进一步提高量测精度？求图上某点的高程？求图上两点间的距离有几种方法？哪一种更精确？求图上某直线的坐标方位角

25、有哪两种方法？图上某直线的坡度怎样求？如何表示？量测图形面积有哪几种方法？用几何图形法量测时，如何保证和提高其精度？一、在图上确定某点的高程和坐标1. 在图上确定某点的高程图上点的高程可通过等高图上点的高程可通过等高线求得线求得A A点的高程：点的高程：H HA A=50m=50mB B点的高程：点的高程： 实际求图上某点高程时实际求图上某点高程时，一般都是目估，一般都是目估mBmB与与mnmn的比例来确定的比例来确定B B点的点的高程。高程。hmnmBHHmB2.在图上确定某点的坐标 根据地形图上标注的坐标格网的坐标值确定欲求A点坐标，先将A点所在方格网abcd用直线连接，过A点作格网线的平

26、行线，交格网边于g、e点。按比例尺量出ag，ae，则A点坐标为考虑图纸变形，A点坐标按下式计算：magxxaA3 .571843 .8457100maeyyaA6 .181726 .7218100MagabxxaA10MaeadyyaA10二、在图上确定两点间的直线距离 1.图解法2.解析法三、确定图上某直线的坡度22)()(ABABAByyxxDdMHHDhiAB四、在图上确定某直线的坐标方位角 1.图解法2.解析法ABABABxxyy arctan目录基础知识三基础知识三地形图在工程建设中的应用地形图在工程建设中的应用一、按设计路线绘制纵断面图一、按设计路线绘制纵断面图k 断面图是显示指定

27、方向地面起伏变化的剖面图指定方向地面起伏变化的剖面图，在道路、管道的工程设计中，为进行填、挖土（石）方量的概算，或者合理确定线路的纵坡等，均需较详细了解沿线路方向上的地面起伏情况。k绘制方法：首先在图纸上绘出两条互相垂直的坐标轴，横坐标轴D表示水平距离，纵坐标轴H表示高程，高程比例尺一般比水平距离比例尺大十倍或二十倍，然后边量边绘各点在图上的位置，最后用圆滑的曲线连接各相邻点，即为所绘断面图。二、在地形图上按限制坡度选择最短路线二、在地形图上按限制坡度选择最短路线 在道路、管线，渠道等工程规划设计时，常常有坡度要求，即要求线路在不超过某一限制坡度的条件下，选择一条最短路线或等坡度线。其原理是：

28、 计算出该路线经过相邻等高线之间的最小水平距离d为：d=h/(iM ) ，根据d在等高线之间选定若干路线，可作为比较方案，在实际工作中，再综合考虑一些具体其他因素，最后选定一条路线。三、图形的面积量算三、图形的面积量算v规则多边形面积量算 几何图形法坐标计算法v不规则曲线面积量算 透明方格纸法平行线法四、根据地形图等高线平整场地四、根据地形图等高线平整场地 在工程建设中，通常要对拟建地区的原地形作必要的改造，称为场地平整。在场地平整工作中，为了使土（石）方工程合理，常用地形图来确定填、挖边界线填、挖边界线和进行填、填、挖土（石）方量概算挖土（石）方量概算。下面介绍设计等高线平整场地的方法。(

29、(一一) )设计水平场地设计水平场地 拟在图上将原地面平整成某一高程水平面，使填、挖土（石）方量基本平衡。其步骤如下：绘制方格网绘制方格网绘制方格网的方向尽量与边界方向，主要建筑物方向和施工坐标方向一致一致，一般方格的边长为10米或20米，各方格点的点号注于点的左下角。求各方格地面高，并注于各点的右上角。求各方格地面高，并注于各点的右上角。计算设计高程计算设计高程一般以各方格点控制面积大小作为“权”的标准。并将H设注于点的左下角。计算方格点填、挖数值计算方格点填、挖数值：h=H地H设，并注于相应与方格点的左上角。H，“”表示挖深，“”表示填高。确定填挖边界线确定填挖边界线在地形图上根据等高线，

30、用目估内插法定出设计高程为计算值的高程点，即填、挖边界点，叫零点。连接相邻零点的曲线即为填、挖边界线填、挖边界线。计算填、挖土（石）方量计算填、挖土（石）方量计算方法：逐格计算，各方格填（挖）量为各方格内挖（填）范围各顶点的平均值乘以面积，最后求汇总填、挖土（石）方量。对于大面积的土石方估算常用此法。图对于大面积的土石方估算常用此法。图9 91010为为1:10001:1000地形图，要求将原有一定起伏的地形平整地形图，要求将原有一定起伏的地形平整成水平场地，步骤如下成水平场地，步骤如下绘方格网并求格网点高程绘方格网并求格网点高程确定场地平整的设计高程确定场地平整的设计高程大多数工程要求挖、填

31、方量大致平衡，这时设计高大多数工程要求挖、填方量大致平衡，这时设计高程的计算方法是：程的计算方法是：将每方格的将每方格的4 4个格点高程相加后除以个格点高程相加后除以4 4，得方格，得方格的平均高程；的平均高程；将每方格的平均高程相加后除以方格总数，即得将每方格的平均高程相加后除以方格总数，即得设计高程。设计高程。目估定出目估定出格点高程格点高程设计高程设计高程 计算挖、填方高度 用格点高程减设计高程即得每一格点的挖方或填方的高度，即： 挖（填）方高度地面高程设计高程 将挖、填方高度注记在相应格点右下方。正号为挖方，负号为填方。计算挖、填方量计算挖、填方量挖、填方量是将角点、边点、拐点、中点的

32、挖、填方高度，分挖、填方量是将角点、边点、拐点、中点的挖、填方高度，分别代表别代表1/41/4、2/42/4、3/43/4、1 1方格面积的平均挖、填方高度，故方格面积的平均挖、填方高度，故挖、填方量分别按下式计算：挖、填方量分别按下式计算：角点角点挖（填）方高度挖（填）方高度1/41/4方格面积方格面积边点边点挖（填）方高度挖（填）方高度2/42/4方格面积方格面积拐点拐点挖（填）方高度挖（填）方高度3/43/4方格面积方格面积中点中点挖（填）方高度挖（填）方高度1 1方格面积方格面积实际计算时，可按方格线依次计算挖、填方量，然后再计算挖实际计算时，可按方格线依次计算挖、填方量，然后再计算挖方量总和及填方