文档测量学教案2

三、控制点的展绘坐标格网绘好后，根据图幅所在测区的位置和测图比例尺，将坐标值注记在格网线上，再根据控制点的最大、最小坐标值确定图幅西南角的纵、横坐标值。展点时，先根据已知点的坐标值确定该点所在的方格，用比例内插法计算每一控制点的纵、横坐标，按坐标值截取控制点的位置。图根点展绘后，要对展绘的结果进行检查。即用直尺量出各边的距离并与相应边的已知距离相比较，其误差不得超过图上距离±3mm。上述内容适用于手工绘制地形图。第三节地形测量的方法一、选择碎部点1、地物特征点的选择。反映地物轮廓和几何位置的点称为地物特征点，简称地物点。（1）能用比例符号表示的地物特征点的选择：如居民地等。（2）用半依比例符号表示的地物特征点的选择：如道路、管线等。（3）非比例符号地物特征点的选择：水井、泉眼、纪念碑等。2、地貌特征点的选择（1）能用等高线表示的地貌特征点的选择：如山头、盆地等。（2）不能用等高线表示的地貌特征点的选择：如陡崖、冲沟等。二、地形测图的方法（一）经纬仪测绘法（结合课件讲授）具体操作步骤如下：1.测站上的准备工作安置经纬仪于控制点A，如图所示，测定竖直度盘的指标差x，并用尺子量出仪器高i，记入手簿，见记录表。2.在水平度盘读数为零度时，照准另一控制点B，作为起始方向。3.转动照准部使望远镜瞄准立在碎部点1上的视距尺（一般使中丝对准尺上仪器高i处，此时i=l），读出上、中、下三丝在尺上的读数，并读出水平度盘及竖盘读数，分别记入手簿内。4.算出水平距离D及高差h，并计算碎部点的高程H测点（H测点=H测站+h；式中H测站为测站点的高程）。水平距离计算到分米，高差、高程计算到厘米。5.用量角器和三棱尺将碎部点的位置展绘在图纸上，并注以高程，注记时可用碎部点的点位兼作高程数字的小数点。6.测绘部分碎部点后，在现场参照实际情况，在图上勾绘地物轮廓线与等高线。在施测过程中，每测20~30点后，应检查起始方向是否正确。仪器搬站后，应检查上一站的若干碎部点，检查无误后，才能在新的测站上开始测量。（二）大平板仪测图（结合课件讲解）一、大平板仪的测量原理大平板仪测图法是一种图解测绘法，其测点原理仍是极坐标法，碎部点的水平角是直接图解而得，水平距离用视距方法测量或用皮尺量取。二、大平板仪的构造与附件（一）大平板仪的构造：主要由照准仪、平板、基座组成。1.照准仪：上半部分由永望远镜与竖盘组成，用以瞄视测点、测定水平距离及高差；下面由支柱与直尺连接，沿直尺边可以画出瞄视的方向线。2.平板：60×60cm的方形木板，与基座连接，安装在三脚架上，当作绘图板，可直接在上面测绘地形图。3.基座：图板和基座用三个螺旋连接起来。基座用中心螺旋安装在三脚架上，基座下部有脚螺旋，用以整平图板。另外装有制动和微动螺旋控制图板转动。（二）平板仪的附件1.移点器（对点器）利用移点器可使地面点与图上相应点位于同一铅垂线上。2.长盒罗盘：用以标定图板的方向。3.水准器：有管水准器和圆水准器两种，用来整平图板。三、大平板仪在测站上的安置平板仪的安置包括对中、整平、定向三个工作步骤。1.对中：利用移点器使地面点和图板上相应点位于同一铅垂线上，对中的允许误差一般认为是测图比例尺精度的一半，即：×0.1Mmm,M为比例尺分母。当比例尺小于1：5000时，则可用目估对中。2.整平利用照准仪直尺上的水准器（或单独的水准器），转动平板基座的脚螺旋使平板水平。3.定向=1\*GB2⑴利用罗盘定向：将长盒罗盘紧贴南北方向的图廓线转动图板，使磁针北针对准零线，此时图板已定好方向。=2\*GB2⑵根据已知直线定向：若图上已有测线AB的位置ab。定向时，以照准仪直尺边紧贴ab线，转动图板用照准仪照准地面上的B点，固定图板，此时图板的方向即与实地的方向一致。说明：罗盘定向精度较低，按已知直线定向，定向的直线愈长，则定向的误差愈小。四、大平板仪测图其观测步骤如下：1.安置平板仪于测站A上（包括对中、整平、定向），测定竖盘指标差x，量取仪器高i。2.用照准仪直尺斜边紧贴图上的a点，照准碎部点上所立的尺子，读出上、中、下三丝的读数和竖直角。3.计算出碎部点与测站间的水平距离和碎部点的高程。4.在直尺斜边上，根据计算的水平距离，按比例尺点出碎部点的位置，以点子为小数点注记高程。5.测得部分碎部点后，就应该随即勾绘地形。强调指出：为了防止平板被碰动，需要经常检查平板的定向。五、碎部测量中注意事项1.正确地选择地物点和地貌点对地物点一般只测其平面位置，若地物点可作地貌点时，除测定其平面位置外，还应测定其高程。2.根据地貌的复杂程度、测图比例尺大小以及用图目的等，综合考虑碎部点的密度。一般图上平均2~3cm远应有一个碎部点。在直线段或坡度均匀的地方，地貌点之间的最大间距和碎部测量中最大视距长度不宜超过下表中的规定。地貌点间距表测图比例尺立尺点间隔(m)视距长度单位(m)主要地物次要地物地形点1：50015801001：1000301001501：2000501802501：5000100300350第四节等高线的勾绘等高线的勾绘原理由于相邻两地形点选在地面坡度变化处，可以认为相邻两个地形点间的坡度是均匀的，因此，在图纸上勾绘等高线时，各等高线的位置可以根据点的高程和图上两点间的平距用比例内插法确定。如图所示。在实际工作中，一般采用目估法勾绘等高线。第五节地形图的拼接、检查、清绘、整饰和复制地形图的拼接。在地形图绘制时，当测区面积较大、按照确定的比例尺在一幅图内测绘不完整个测区时，需要分幅测绘。由于测量和绘图误差的影响，在相邻图幅交接处，常出现同一地物错位、同一条等高线错开而使得绘制出的地物与地貌不吻合的现象，如右图所示。为了图幅拼接的需要，测绘时规定应测出图廓外0.5cm以上，拼接时用3-5cm宽的透明纸带蒙在接图边上，把靠近图边的图廓线、格网线、地物、等高线描绘在纸带上，然后交相邻图幅与同一图边进行拼接，当误差在允许范围内时，可将相邻图幅按平均位置进行改正。二、地形图的检查检查方法一般可分为室内检查、巡视检查和使用仪器设站检查。1.室内检查主要检查记录、计算有无错误，图根点的数量和地貌点的密度等是否符合要求，综合取舍是否恰当以及接边要符合要求等。2.巡视检查沿拟定的路线将原图与实地进行对照，查看地物有无遗漏，地貌是否与实地相符，符号、注记等是否正确，发现问题及时改正。3.仪器设站检查采用与测图时同样的方法在原已知点（图根点）上设站，重新测定周围部分碎部点的平面位置和高程，再与原图相比，误差不得超过表中规定数据的2倍。三、地形图的清绘与整饰清绘和整饰必须使用地形图图式。顺序：先图内后图外，先地物后地貌，先注记后符号。图内：图廓、坐标格网、控制点、地物、地貌、符号等。图外：图名、图号、比例尺、平面坐标和高程系统、测绘单位和测绘日期等。注记：除公路、河流和等高线注记是随着各自的方向变化外，其他各种注记字向朝北，等高线高程注记字头指向上坡方向，避免倒置。等高线不能通过注记和地物。经过清绘和整饰后，图上内容齐全，线条清晰，取舍合理，注记正确。清绘原图是地形图的最后成果。四、地形图的复制复制的方法有：制版印刷、静电复印、晒图法等。第六节管道工程测量一、概述管道工程测量是为各种管道的设计和施工服务的。它的任务有两个方面：一是为管道工程的设计提供地形图和断面图；二是按设计要求将管道位置标定于实地。其内容包括下列各项工作：(1)准备资料:收集规划设计区域的1∶10000(或1∶5000)、1∶2000(或1∶1000)地形图以及原有管道平面图、断面图等资料；(2)图上定线:利用已有地形图，结合现场勘察，进行规划和图上定线；(3)地形图测绘:根据初步规划的线路，实地测量管线附近的带状地形图，如该区域已有地形图，则需要根据实际情况对原有地形图进行修测；(4)管道中线测量:根据设计要求，在地面上定出管道的中心线位置；(5)纵横断面图测量:测绘管道中心线方向和垂直中心线方向的地面高低起伏情况；(6)管道施工测量:根据设计要求，将管道敷设于实地所需进行的测量工作；(7)管道竣工测量:将施工后的管道位置，通过测量绘制成图，以反映施工质量，并作为使用期间维修、管理以及今后管道扩建的依据。测量工作必须采用城市或厂区的同一坐标和高程系统，严格按设计要求进行，并要做到“步步有校核”，这样才能保证施工质量。二、管道中线测量管道的起点、终点和转向点统称为管道的主点，主点的位置和管道方向是设计时确定的。管道中线测量就是将已确定的管道位置测设于实地，并用木桩标定。中线定线测量根据管线的起点、转向点和终点的设计坐标与附近地面已有控制点或固定地物点的坐标，用解析法或图解法求出测设数据，然后进行定线测量。转向角测量转向角亦称偏角，即管道由一方向转到另一方向时，转变后方向与原方向之间的夹角。当中线在地面上一经确定后，在交点处可用DJ6型光学经纬仪按一个测回要求施测管线之右角β。由β值推算偏角α，当β＜180°时，αY=180°-β，为右偏角；当β＞180°时，αＺ=β-180°，为左偏角。丈量距离，设置中桩为了测定管线长度、测绘纵横断面图，需从管线起点开始，沿中线方向量距，设置中桩，它包括百米桩、整桩、加桩、控制桩(位于桥梁、隧道洞口等处)。各桩在实地上按里程注明桩号。三、管道纵横断面图测绘1、纵断面图测绘(一)线路水准测量分为水准点高程测量和中桩水准测量。水准点高程用四等水准测量方法测定。中桩水准测量高差闭合差不应超过等外水准测量的精度要求。(二)纵断面图的绘制(1)以各桩之地面高程为纵坐标，各桩之里程为横坐标；(2)绘图时，标高尺起点的高程应选择恰当。(3)依标高尺在相应位置画出各桩号的地面高程点，连接相邻的高程点。(4)设计管道坡度，并把设计坡度位置画在图上。(5)计算各点的设计高程：H设=H起+i·D(6)计算填挖尺数：填挖尺数=H地-H设2、横断面图的测绘首先测定中桩处垂直于中线方向上地面坡度变化点的高程和该点至中线桩的水平距离，然后绘制横断面图。(一)横断面测量方法1水准仪法2水平尺法(亦称抬杆法)(二)横断面图的绘制以中心桩为坐标原点，平距为横坐标，高差为纵坐标，把图画在透明毫米方格纸上，平距和高差的比例尺应相同。四、管道施工测量1、地下管道施工测量(一)槽口放线管道中线定出以后，就可根据中线位置、管径大小、埋设深度和土质情况，决定开槽宽度，并在地面上定出槽边线位置，作为开槽的依据。若横断面坡度比较平缓，开槽宽度B可按下式计算：B/2=b/2+mh或B=b+2mh若横断面坡度比较陡峻，开槽宽度(B1+B2)可按下式计算：B1=b/2+m3h3+m2h2+cB2=b/2+m3h3+m1h1+c(二)施工控制标志的测设管道施工测量的主要任务是根据工程进度的要求，测设控制管道中线和高程位置的施工标志。1、坡度板法(1)埋设坡度板(2)测设坡度钉2、平行轴腰桩法(1)测设平行轴线(2)测出A轴各桩的高程(3)控制槽底高程(4)钉腰桩(5)引测腰桩高程2、顶管施工测量(一)基坑开挖中的测量工作在基坑开挖范围以外(灰线范围以外)，设置中线控制桩。在中线控制桩A、B两点分别安置经纬仪，将管道中线方向投测在基坑前后两坡面上，打入木楔或木砖并钉以铁钉表示管道中线方向。在基坑挖好并铺以垫层后，若在A、B两点用仪器能直接看到C、D两点，则将中线直接投至坑底C、D处。否则可将两铁钉连线，用垂球将中线方向投至C、D点。用一般水准测量方法，将高程传递到基坑底，并在坑底建立1～2个临时水准点。(二)顶管过程中的测量工作中线方向的控制方法是在管材内安置一把水平横尺，自尺中央向两边按毫米刻出分划线；水平横尺长度等于或略小于管内径，以便使其水平安置在管内中央。高程与坡度控制是在基坑内安置水准仪，利用基坑内临时水准点求得视线高程，在管内竖立一把小于管口直径的水准尺，以此来控制顶进管材的坡度与高程。五、管道竣工测量竣工带状平面图主要测绘出管道的主点、检查井位置以及附属构筑物施工后的实际平面位置和高程。当已有实测详细的大比例尺地形图时，可以利用已测定的永久性建筑物用图解法来测绘管道及其构筑物的位置。当地下管道竣工测量的精度要求较高时，采用图根导线的技术要求测定管道主点的解析坐标，其点位中误差(指与相邻的控制点)不应大于5cm。管道竣工断面图测绘一定要在回填土前进行，用图根水准测量精度要求测定检查井口顶面和管顶高程，管底高程由管顶高程、管径和管壁厚度算得。我国很多城市原有地下管道多数没有竣工图，为此应对原有旧管道进行调查测量。首先向各专业单位收集现有的旧管道资料，再到实地对照核实，弄清来龙去脉，进行调查测绘，无法核实的直埋管道，可在图上画虚线示意《建筑工程测量》教案授课时间11月9日第18次课授课章节第八章地形图的识度与应用任课教师及职称朱华硕士在读教学方法与手段方法：讲授法、谈话法、讨论法、演示法、参观法、调查法、练习法、实验法、引导发现法、自学辅导法、案例教学法、情境教学法、实训作业法等。手段：常规或现代（多媒体投影、音像资料、各种教具、实物、案例素材文件等。教学目的与要求：地形图是包含丰富的自然地理、人文地理和社会经济信息的载体。它是进行土木工程建设项目可行性研究的重要资料，是土木工程规划、设计和施工的重要依据。借助地形图，可以了解自然和人文地理、社会经济诸方面因素对工程建设的综合影响，使勘测、规划、设计能充分利用地形条件，优化设计和施工方案，有效地节省工程建设费用。在施工中，利用地形图可以获取施工所需的坐标、高程、方位角等数据和进行工程量的估算等工作。正确地应用地形图，是土木工程技术人员必须具备的基本技能。教学重点、难点：地物、地貌的识读；应用地形图求某点坐标和高程，求某直线的坐标方位角、长度和坡度；利用地形图量算图形面积、绘纵断面图、选等坡度线、确定汇水面积，以及用地形图进行土木工程的土石方计算。课时分配计划第一节课地形图的基本知识，地形图的分幅与编号第二节课讲授地形图应用的基本知识，面积量算。布置作业：第194页第1、2、3、4、5题预习施工测量基础下次课预习要点：预习施工测量基础实施情况及课后教学效果分析：《建筑工程测量》教案一、

地形图阅读1、

地形图注记的识读

根据地形图图廓外的注记，可全面了解地形的基本情况。例如，由地形图的比例尺可以知道该地形图反映地物、地貌的详略；根据测图的日期注记可以知道地形图的新旧，从而判断地物、地貌的变化程度；从图廓坐标可以掌握图幅的范围；通过接图表可以了解与相邻图幅的关系。了解地形图的坐标系统、高程系统、等高距等，对正确用图有很重要的作用。2、

地物和地貌的识读

在土木工程中，通过地形图来分析、研究地形，主要是根据《地形图图式》符号、等高线的性质和测绘地形图时综合取舍的原则来识读地物、地貌。地形图的内容很丰富，主要包括以下内容。

(1)测量控制点

测量控制点包括三角点、导线点、图根点、水准点等。控制点在地形图上一般注有点号或名称、等级及高程。

(2)居民地

居民地包括居住房屋、寺庙、纪念碑、学校、运动场等。房屋建筑分为特种房屋、坚固房屋、普通房屋、简单房屋、破坏房屋和棚房等六类。房屋符号中注写的数字表示建筑层数。

(3)工矿企业建筑

工矿企业建筑是国民经济建设的重要设施，包括矿井、石油井、探井、吊车、燃料库、加油站、变电室、露天设备等。

(4)独立地物

独立地物是判定方位、确定位置的重要标志，如纪念像、纪念碑、宝塔、亭、庙宇、水塔、烟囱等。

(5)道路

道路包括公路及铁路、车站、路标、桥梁、天桥、高架桥、涵洞、隧道等。

(6)管线和垣栅管线主要包括各种电力线、通讯线以及地上、地下的各种管道、检修井、阀门等。垣栅是指长城、砖石城墙、围墙、栅栏、篱笆、铁丝网等。(7)水系及其附属建筑水系及其附属建筑包括河流、水库、沟渠、湖泊、岸滩、防洪墙、渡口、桥梁、拦水坝、码头等。

(8)境界境界包括国界、省界、县界、乡界。

(9)地貌及土质地貌和土质是土木工程建设进行勘测、规划、设计的基本依据之一。地貌主要根据等高线进行阅读，由等高线的疏密程度及其变化情况来分辨地面坡度的变化，根据等高线的形状识别山头、山脊、山谷、盆地和鞍部，还应熟悉特殊地貌如陡崖、冲沟、陡石山等的表示方法，从而对整个地貌特征作出分析评价。土质主要包括沙地、戈壁滩、石块地、龟裂地等。

(10)植被植被是指覆盖在地表上的各种植物的总称。在地形图上表示出植物分布、类别特征、面积大小，包括树林、竹林、草地、经济林、耕地等。地形图的识读，可根据上述十方面的内容分类研究地物、地貌特征，进行综合分析，从而对地形图表示的地物、地貌有全面、正确的了解。二、

地形图应用的基本内容1、

确定图上某点的平面坐标、直线的长度、坐标方位角和坡度1.1确定图上某点的平面坐标

点的坐标是根据地形图上标注的坐标格网的坐标值确定的。图9-1

求图上某点坐标如图9-1所示，欲求A点坐标，先将A点所在方格网用直线连接，过A点作格网线的平行线，交格网边于g、e点。再按测图比例尺量出=84.3m，=72.6m，则A点坐标为(图格坐标以千米为单位)；如考虑图纸变形，则A点坐标按下式计算：

(9-1)式中－图上量取的长度(以厘米为单位)；—比例尺分母；—点坐标。1.2确定图上直线的长度、坐标方位角和坡度

如图9-1所示，欲求A、B两点间的距离、坐标方位角及坡度，必须先用式(9-1)和式(9-2)求出A、B两点的坐标和高程，则A、B两点水平距离为：

(9-3)AB直线的坐标方位角为：

(9-4)AB直线的平均坡度为：

(9-5)式中：—A、B两点间的高差；—A、B两点间实地水平距离；

—A、B两点间在图上的距离；

—比例尺分母。坡度一般用千分率或百分率表示。当A、B两点在同一幅图中时，可用比例尺或量角器，直接在图上量取距离或坐标方位角，但量得的结果比计算结果精度低。2、确定图上某点的高程图上点的高程可通过等高线求得。若所求点恰好位于某等高线上，那么该点高程就等于该等高线的高程。

图9-2

求点的高程如图9-2中，A点高程为50m。若所求点在两等高线之间，如图9-2中B点，可通过B作一条大致垂直两相邻等高线的线段mn，在图上量出mn和mB的长度，则B点高程为

(9-2)式中：

—点的高程；

—等高距。实际求图上的某点高程时，一般都是目估与的比例来确定B点的高程。3、图形面积的量算在地形图上量算面积的方法较多，应根据具体情况选择不同的方法。(1)多边形面积量算①几何图形法可将多边形划分为若干个几何图形来计算。图9-3

几何图形求面积

如图9-3所示，将所求多边形12345的面积分解为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ个三角形，求出各三角形面积，其面积总和即为整个多边形的面积。各三角形的面积可直接用比例尺量出Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ每个三角形底边长及其高，按公式计算得到。也可用边长和坐标方位角来计算每个三角形面积。在图9-3中，先求出多边形各顶点1、2、3、4、5的坐标，按式(9-3)分别求出12、13、14、15的长度和坐标方位角。则各三角形的面积为：图形总面积为：②坐标计算法多边形图形面积很大时，可在地形图上求出各顶点的坐标(或全站仪测得)，直接用坐标计算面积。图9-4

坐标计算法求面积如图9-4所示，将任意四边形各顶点按顺时针编号为1、2、3、4，各点坐标分别为、、、。由图可知，四边形1234的面积等于梯形3′344′加梯形4′411′的面积再减去梯形3′322′与梯形2′211′的面积，即：（点击图片放大）整理后得：

（点击图片放大）若四边形各顶点投影于y轴，则为：若图形为n边形，则一般形式为：

(9-6)或

(9-7)式中，n为多边形边数。当=1时，和分别用和代入。当=n时，和分别用和代入。此两公式算出的结果可作为计算检核。(2)曲线面积量算①透明方格纸法图9-5

方格纸法求面积如图9-5所示，要计算曲线内的面积，将一张透明方格纸覆盖在图形上，数出曲线内的整方格数和不足一整格的方格数。设每个方格的面积为

(当为毫米方格时，=)，则曲线围成的图形实地面积为：

(9-8)式中M为比例尺分母。计算时应注意的单位。②平行线法

图9-6

平行线法求面积如图9-6所示，在曲线围成的图形上绘出间隔相等的一组平行线，并使两条平行线与曲线图形边缘相切。将这两条平行线间隔等分，得相邻平行线间距为。每相邻平行线之间的图形近似为梯形。用比例尺量出各平行线在曲线内的长度为，则各梯形面积为：

图形总面积为：

(9-9)除上述方法外，还可用电子求积仪来测定图形面积。此仪器设定图形比例尺和计量单位后，将描迹镜中心点沿曲线推移一周后，在显示窗自动显示图形面积和周长。三、按设计线路绘制纵断面图在道路、管线等工程设计中，为确定线路的坡度和里程，要按设计线路绘制纵断面图。利用地形图可绘制纵断面图。图9-7

绘制纵断面图如图9-7所示，ABCD为一越岭线路，需沿此方向绘纵断面图。首先在图纸下方或方格纸上绘出两垂直的直线，横轴表示距离，纵轴表示高程。然后在地形图上，从A点开始，沿线路方向量取两相邻等高线间的平距(图中点2、6和点8、12分别为B点、C点处缓和曲线的起点和终点，在图中也应表示出来)，按一定比例尺(可以是地形图比例尺，也可另定一个比例尺)将各点依次绘在横轴上，得A、1、2、…、15、D点的位置。再从地形图上求出各点高程，按一定比例尺(一般比距离比例尺大10或20倍)绘在横轴相应各点向上的垂线上，最后将相邻垂线上的高程点用平滑的曲线(或折线)连接起来，即得路线ABCD方向的纵断面图。四、按限制坡度在地形图上选线在线路方案设计时，往往要根据地形图选择某一限制坡度的线路，以确定最佳方案。图9-8

确定限制坡度线路如图9—8所示，地形图比例尺为l：1000，等高距为lm，欲在山下A点与山上D点之间设计一条公路，指定坡度不大于5％，要求选择最短线路。先按指定坡度计算，相邻两等高线间在图上的最短距离为：然后以A为圆心，以lcm为半径画弧，与39m等高线交于1点；再以1为圆心，以lcm为半径画弧，与40m等高线交于2点；依此作法，到D点为止，将各点连接即得A-l-2-3-4-5-6-7-8-D限制坡度的最短路线。还有另一条路线；即在交出点3之后，将23直线延长，与42m等高线交于4′点，3、4′两点距离大于lcm，故其坡度不会大于指定坡度5％，再从4′点开始按上述方法选出A-1-2-3-4′-5′-6′-7′-D的路线。最后线路的确定要根据地形图综合考虑各种因素对工程的影响，如少占耕地，避开滑坡地带，土石方工程量小等，以获得最佳方案。图9-8中，设最后选择A-1-2-3-4′-5′-6′-7′-D为设计线路。按线路设计要求，将其去弯取直后，设计出图上线路导线ABCD。根据地形图求出各导线点A、B、C、D坐标后，可用全站仪在实地将线路标定出来。五、

确定汇水面积在修筑桥梁、涵洞或修建水坝等工程建设中，需要知道有多大面积的雨水往这个河流或谷地汇集。地面上某区域内雨水注入同一山谷或河流，并通过某一断面(如道路的桥涵)，这一区域的面积称为汇水面积。显然汇水面积的分界线为山脊线。图9-9

确定汇水面积如图9-9所示，公路AB通过山谷，在M处要建一涵洞，为了设计孔径的大小，要确定该处汇水面积。由图9-9看出，流往AB断面的汇水面积，即为AB断面与该山谷相邻的山脊线的连线所围成的面积(图中虚线部分)。可用格网法、平行线法或电子求积仪测定该面积的大小。六、

平整场地中的土石方估算土木工程建设中，常要把地面整理成水平面。利用地形图可进行平整场地的土石方估算。6.1

方格网法对于大面积的土石方估算常用此法。图9—l0为1：1000地形图，要求将原有一定起伏的地形平整成一水平场地，步骤如下：

（点击图片放大）

图9-10

方格网法估算土石方(1)绘方格网并求格网点高程在地形图上拟平整场地范围内绘方格网，方格网边长主要取决于地形的复杂程度、地形图比例尺的大小和土石方估算的精度要求，一般为10m或20m。然后根据等高线目估内插各格点地面高程，并注记在格点右上方。(2)确定场地平整的设计高程应根据工程的具体要求确定设计高程。大多数工程要求挖方量和填方量大致平衡，这时设计高程的计算方法是：先将每一方格的4个格点高程相加后除以4，得各方格的平均高程；再将每个方格的平均高程相加后除以方格总数，即得设计高程。从计算设计高程的过程和图9-10可以看出，角点A1、D1、D4、C6、A6的高程只参加一次计算，边点B1、C1、D2、D3、C5…的高程参加两次计算，拐点C4的高程参加三次计算，中点B2、C2、C3…的高程参加四次计算，因此，设计高程的计算公式为

(9-10)式中：n—方格总数。将图9-10中各格点高程代人式(9-10)，求出设计高程为54.4m。在地形图中内插绘出54.4m等高线(图中虚线)，此即为不填不挖的边界线，也称为零线。

(3)计算挖、填方高度用格点实际高程减去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

(9-11)将挖、填方高度注记在相应格点右下方(可改用红色笔注记)。正号为挖方，负号为填方。(4)计算挖、填方量挖、填方量是将角点、边点、拐点、中点的挖、填方高度，分别代表1／4、2／4、3／4、1方格面积的平均挖、填方高度，故挖、填方量分别按下式计算：

(9-12)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量总和。图9-10中土石方量计算如下(方格边长为15m×15m)：

总挖方量为：。总填方量为：。6.2

等高线法场地地面起伏较大，且仅计算挖方时，可采用等高线法。这种方法是从场地设计高程的等高线开始，算出各等高线所包围的面积，分别将相邻两条等高线所围面积的平均值乘以等高距，就是此两等高线平面间的土方量，再求和即得总挖方量。图9-11

等高线法求土石方如图9-11所示，地形图等高距为2m，要求整场地后的设计高程为55m。先在图中内插设计高程55m的等高线(图中虚线)，再分别求出55m、56m、58m、60m、62m五条等高线所围成的面积，即可算出每层土石方量为：是62m等高线以上山头顶部的土石方量。总挖方量为：6.3

断面法道路和管线建设中，沿中线至两侧一定范围内线状地形的土石方计算常用此法。这种方法是在施工场地范围内，利用地形图以一定间距绘出断面图，分别求出各断面由设计高程线与断面曲线(地面高程线)围成的填方面积和挖方面积，然后计算每相邻断面间的填(挖)方量，分别求和即为总填

(挖)方量。图9-12

断面法计算土石方如图9-12所示，地形图以比例尺为1：1000，矩形范围是欲建道路的一段，其设计高程为47m。为求土石方量，先在地形图上绘出相互平行、间隔为(一般实地距离为20～40m)的断面方向线1-1、2-2、…、5-5；按一定比例尺绘出各断面图(纵、横轴比例尺应一致，常用比例尺为1：100或1：200)，并将高程线展绘在断面图上(见图9-12、1-1、2-2断面)；然后在断面图上分别求出各断面设计高程线与断面图所包围的填土面积和挖土面积(表示段面编号)，最后计算两断面间土石方量。例如，1-1和2-2两断面间的土石方为：填方

挖方

同法依次计算出每两相邻断面间的土石方量，最后将填方量和挖方量分别累加，即得总土石方量。上述三种土石方估算方法各有特点，应根据场地地形条件和工程要求选择合适的方法。当实际工程土石方估算精度要求较高时，往往要到现场实测方格网图(方格点高程)、断面图或地形图。此外，上面介绍的三种土石方估算方法均未考虑削坡影响，当高差较大时，这部分土石方量是很大的，因此，实际工程中应参照上述方法计算削坡部分的土石方量。《建筑工程测量》教案授课时间11月16日第19次课授课章节第九章施工测量基础9.1概述9.2施工测量的基本方法任课教师及职称朱华硕士在读教学方法与手段方法：讲授法、谈话法、讨论法、演示法、参观法、调查法、练习法、实验法、引导发现法、自学辅导法、案例教学法、情境教学法、实训作业法等。手段：常规或现代（多媒体投影、音像资料、各种教具、实物、案例素材文件等）教学目的与要求：由于在勘探设计阶段所建立的控制网，是为测图而建立的，有时并未考虑施工的需要，所以控制点的分布、密度和精度，都难以满足施工测量的要求；另外，在平整场地时，大多控制点被破坏。因此施工之前，在建筑场地应重新建立专门的施工控制网。本章主要介绍建筑施工场地的控制测量。教学重点、难点：施工测量的基本方法课时分配计划第一节课施工测量概述和施工测量基本方法第二节课讲授施工测量的基本方法。布置作业：预习建筑施工测量下次课预习要点：预习建筑施工测量实施情况及课后教学效果分析：《建筑工程测量》教案施工测量概述一、施工测量概述施工测量贯穿于整个施工过程中。其主要内容有：（1）施工前建立与工程相适应的施工控制网。（2）建（构）筑物的放样及构件与设备安装的测量工作。（3）检查和验收工作。（4）变形观测工作。二、施工测量的特点1．施工测量是直接为工程施工服务的，因此它必须与施工组织计划相协调。2．施工测量的精度主要取决于建(构)筑物的大小、性质、用途、材料、施工方法等因素。3．由于施工现场各工序交叉作业、材料堆放、运输频繁、场地变动及施工机械的震动，使测量标志易遭破坏，因此，测量标志从形式、选点到埋设均应考虑便于使用、保管和检查，如有破坏，应及时恢复。三、施工测量的原则施工测量也应遵循“从整体到局部，先控制后碎部”的原则。此外，施工测量的检核工作也很重要，因此，必须加强外业和内业的检核工作。《建筑工程测量》教案授课时间11月16日第20次课授课章节9.3建筑施工控制测量9.4民用建筑施工测量9.5建筑物的沉降观测和倾斜观测任课教师及职称朱华硕士在读教学方法与手段方法：讲授法、谈话法、讨论法、演示法、参观法、调查法、练习法、实验法、引导发现法、自学辅导法、案例教学法、情境教学法、实训作业法等。手段：常规或现代（多媒体投影、音像资料、各种教具、实物、案例素材文件等）教学目的与要求：由于在勘探设计阶段所建立的控制网，是为测图而建立的，有时并未考虑施工的需要，所以控制点的分布、密度和精度，都难以满足施工测量的要求；另外，在平整场地时，大多控制点被破坏。因此施工之前，在建筑场地应重新建立专门的施工控制网。本章主要介绍建筑施工场地的控制测量。教学重点、难点：民用建筑施工测量课时分配计划第一节课民用建筑施工测量第二节课讲授建筑物的沉降观测和倾斜观测以及竣工平面图的编绘。布置作业：P212页第1、2、3、4、5、6、7、8题预习渠道测量下次课预习要点：预习渠道测量实施情况及课后教学效果分析：《建筑工程测量》教案施工控制测量一、施工控制网的特点与测图控制网相比，施工控制网具有控制范围小、控制点密度大、精度要求高及使用频繁等特点。二、施工控制网的分类施工控制网分为平面控制网和高程控制网两种。1.施工平面控制网施工平面控制网可以布设成三角网、导线网、建筑方格网和建筑基线四种形式。①三角网对于地势起伏较大，通视条件较好的施工场地，可采用三角网。②导线网对于地势平坦，通视又比较困难的施工场地，可采用导线网。③建筑方格网对于建筑物多为矩形且布置比较规则和密集的施工场地，可采用建筑方格网。④建筑基线对于地势平坦且又简单的小型施工场地，可采用建筑基线。2.施工高程控制网施工高程控制网采用水准网。三、建筑基线建筑基线是建筑场地的施工控制基准线，即在建筑场地布置一条或几条轴线。它适用于建筑设计总平面图布置比较简单的小型建筑场地。1.建筑基线的布设形式建筑基线的布设形式，应根据建筑物的分布、施工场地地形等因素来确定。常用的布设形式有“一”字形、“L”形、“十”字形和“T”2.建筑基线的布设要求（1）建筑基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物的定位。（2）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连系。（4）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。3.建筑基线的测设方法根据施工场地的条件不同，建筑基线的测设方法有以下两种：（1）根据建筑红线测设建筑基线（2）根据附近已有控制点测设建筑基线四、建筑方格网由正方形或矩形组成的施工平面控制网，称为建筑方格网，或称矩形网，如图11-6所示。建筑方格网适用于按矩形布置的建筑群或大型建筑场地。1.建筑方格网的布设2.建筑方格网的测设测设方法如下：（1）主轴线测设（2）方格网点测设由于建筑方格网的测设工作量大，测设精度要求高，因此可委托专业测量单位进行。五、施工场地的高程控制测量1、施工场地高程控制网的建立建筑施工场地的高程控制测量一般采用水准测量方法，应根据施工场地附近的国家或城市已知水准点，测定施工场地水准点的高程，以便纳入统一的高程系统。为了便于检核和提高测量精度，施工场地高程控制网应布设成闭合或附合路线。高程控制网可分为首级网和加密网，相应的水准点称为基本水准点和施工水准点。2、基本水准点基本水准点应布设在土质坚实、不受施工影响、无震动和便于实测，并埋设永久性标志。一般情况下，按四等水准测量的方法测定其高程，而对于为连续性生产车间或地下管道测设所建立的基本水准点，则需按三等水准测量的方法测定其高程。民用建筑施工测量一、施工测量前的准备工作1.熟悉设计图纸测设时必须具备下列图纸资料：（1）总平面图（2）建筑平面图（3）基础平面图（4）基础详图（5）建筑物的立面图和剖面图2.现场踏勘全面了解现场情况，对施工场地上的平面控制点和水准点进行检核。3.施工场地整理平整和清理施工场地，以便进行测设工作。4.制定测设方案根据设计要求、定位条件、现场地形和施工方案等因素，制定测设方案，包括测设方法、测设数据计算和绘制测设略图。5.仪器和工具对测设所使用的仪器和工具进行检核。二、定位和放线建筑物的定位，就是将建筑物外廓各轴线交点（简称角桩，测设在地面上，作为基础放样和细部放样的依据。三、建筑物的放线建筑物的放线，是指根据已定位的外墙轴线交点桩（角桩），详细测设出建筑物各轴线的交点桩（或称中心桩），然后，根据交点桩用白灰撒出基槽开挖边界线。放线方法如下：1.在外墙轴线周边上测设中心桩位置2.恢复轴线位置的方法其方法有设置轴线控制桩和龙门板两种形式。四、基础工程施工测量1、基槽抄平建筑施工中的高程测设，又称抄平。1.设置水平桩2.水平桩的测设方法2、垫层中线的投测3、基础墙标高的控制房屋基础墙是指±0.000m以下的砖墙，它的高度是用基础皮数杆来控制的。4、基础面标高的检查基础施工结束后，应检查基础面的标高是否符合设计要求（也可检查防潮层）。可用水准仪测出基础面上若干点的高程和设计高程比较，允许误差为±10mm。五、墙体施工测量（一）墙体定位1.利用轴线控制桩或龙门板上的轴线和墙边线标志，用经纬仪或拉细绳挂锤球的方法将轴线投测到基础面上或防潮层上。2.用墨线弹出墙中线和墙边线。3.检查外墙轴线交角是否等于90˚。4.把墙轴线延伸并画在外墙基础上，如图11-15所示，作为向上投测轴线的依据。5.把门、窗和其它洞口的边线，也在外墙基础上标定出来。（二）墙体各部位标高控制六、建筑物的轴线投测在多层建筑墙身砌筑过程中，为了保证建筑物轴线位置正确，可用吊锤球或经纬仪将轴线投测到各层楼板边缘或柱顶上。一、吊锤球法二、经纬仪投测法建筑物的高程传递高程传递的方法有以下几种：一、利用皮数杆传递高程二、利用钢尺直接丈量三、吊钢尺法建筑物的变形观测建筑物变形观测的主要内容有建筑物沉降观测、建筑物倾斜观测、建筑物裂缝观测和位移观测等。一、建筑物的沉降观测建筑物沉降观测是用水准测量的方法，周期性地观测建筑物上的沉降观测点和水准基点之间的高差变化值。（一）水准基点的布设水准基点是沉降观测的基准，因此水准基点的布设应满足以下要求：1.要有足够的稳定性水准基点必须设置在沉降影响范围以外，冰冻地区水准基点应埋设在冰冻线以下0.5m。2.要具备检核条件为了保证水准基点高程的正确性，水准基点最少应布设三个，以便相互检核。3.要满足一定的观测精度水准基点和观测点之间的距离应适中，相距太远会影响观测精度，一般应在100m范围内。（二）沉降观测点的布设进行沉降观测的建筑物，应埋设沉降观测点，沉降观测点的布设应满足以下要求：1.沉降观测点的位置沉降观测点应布设在能全面反映建筑物沉降情况的部位，如建筑物四角，沉降缝两侧，荷载有变化的部位，大型设备基础，柱子基础和地质条件变化处。2.沉降观测点的数量一般沉降观测点是均匀布置的，它们之间的距离一般为10～20m。3.沉降观测点的设置形式。（三）沉降观测1.观测周期观测的时间和次数，应根据工程的性质、施工进度、地基地质情况及基础荷载的变化情况而定。（1）当埋设的沉降观测点稳固后，在建筑物主体开工前，进行第一次观测。（2）在建（构）筑物主体施工过程中，一般每盖1～2层观测一次。如中途停工时间较长，应在停工时和复工时进行观测。（3）当发生大量沉降或严重裂缝时，应立即或几天一次连续观测。（4）建筑物封顶或竣工后，一般每月观测一次，如果沉降速度减缓，可改为2～3个月观测一次，直至沉降稳定为止。2.观测方法观测时先后视水准基点，接着依次前视各沉降观测点，最后再次后视该水准基点，两次后视读数之差不应超过±1mm。另外，沉降观测的水准路线（从一个水准基点到另一个水准基点）应为闭合水准路线。3.精度要求沉降观测的精度应根据建筑物的性质而定。4.工作要求沉降观测是一项长期、连续的工作，为了保证观测成果的正确性，应尽可能做到四定，即固定观测人员，使用固定的水准仪和水准尺，使用固定的水准基点，按固定的实测路线和测站进行。二、建筑物的倾斜观测用测量仪器来测定建筑物的基础和主体结构倾斜变化的工作，称为倾斜观测。（一）一般建筑物主体的倾斜观测建筑物主体的倾斜观测，应测定建筑物顶部观测点相对于底部观测点的偏移值，再根据建筑物的高度，计算建筑物主体的倾斜度，即三、建筑物的裂缝观测当建筑物出现裂缝之后，应及时进行裂缝观测。常用的裂缝观测方法有以下两种：（一）石膏板标志用厚10mm，宽约50～80mm的石膏板（长度视裂缝大小而定），固定在裂缝的两侧。当裂缝继续发展时，石膏板也随之开裂，从而观察裂缝继续发展的情况。（二）白铁皮标志白铁板白铁板1.如图14-6所示，用两块白铁皮，一片取150mm×150mm的正方形，固定在裂缝的一侧。2.另一片为50mm×200mm的矩形，固定在裂缝的另一侧，使两块白铁皮的边缘相互平行，并使其中的一部分重叠。3.在两块白铁皮的表面，涂上红色油漆。4.如果裂缝继续发展，两块白铁皮将逐渐拉开，露出正方形上，原被覆盖没有油漆的部分，其宽度即为裂缝加大的宽度，可用尺子量出。总结：1.建筑物的定位就是将建筑物外廓各轴线交点（简称角桩，测设在地面上，作为基础放样和细部放样的依据。2.建筑物的放线建筑物的放线，是指根据已定位的外墙轴线交点桩（角桩），详细测设出建筑物各轴线的交点桩（或称中心桩），然后，根据交点桩用白灰撒出基槽开挖边界线。3.基础工程施工测量（1）基槽抄平（2）垫层中线的投测（3）基础墙标高的控制（4）基础面标高的检查4.建筑物变形观测的主要内容：建筑物沉降观测、建筑物倾斜观测、建筑物裂缝观测和位移观测等。5.水准基点的布设应满足以下要求：（1）要有足够的稳定性（2）要具备检核条件（3）要满足一定的观测精度6.沉降观测点的布设应满足以下要求：（1）沉降观测点的位置沉降观测点应布设在能全面反映建筑物沉降情况的部位。（2）沉降观测点的数量一般沉降观测点是均匀布置的，它们之间的距离一般为10～20m。（3）沉降观测点的设置形式。《建筑工程测量》教案授课时间11月23日第21次课授课章节10.1渠道测量概述10.2纵横断面测量和纵横断面图绘制任课教师及职称朱华硕士在读教学方法与手段方法：讲授法、谈话法、讨论法、演示法、参观法、调查法、练习法、实验法、引导发现法、自学辅导法、案例教学法、情境教学法、实训作业法等。手段：常规或现代（多媒体投影、音像资料、各种教具、实物、案例素材文件等教学目的与要求：渠道测量是水利工程测量的重要组成部分。本章主要讲述渠道测量的过程和方法，内容包括踏勘选线，中线测量、纵横断面测量、纵横断面图的设计与测绘等。教学重点、难点：中线测量、纵横断面测量、纵横断面图的设计与测绘课时分配计划第一节课渠道测量的概述中线测量第二节课讲授中线测量。布置作业：预习纵横断面测量和绘制下次课预习要点：预习纵横断面测量和绘制实施情况及课后教学效果分析：《建筑工程测量》教案渠道选线测量一、选线测量对于灌溉渠道，选线的任务是选定一条由水源贯穿灌区的合理渠线，在地面上标定渠道中心线的位置。渠道线路选择的好坏将直接影响到工程效益和修建费用，以及占用耕地、拆除或迁移地面建筑物等许多重要问题。因此，在选线时，必须认真进行调查研究，深入了解灌渠面积，农田需水量、地形、地质、土壤、水文、修建附属建筑物时的材料来源、施工条件和群众要求等情况。灌区面积较大、渠线较长的渠道选线，一般是在调查研究的基础上根据渠系规划布置，先在灌区地形图上初步选定渠道的线路，即根据灌区的主要灌溉任务确定渠道大致走向和必须经过的位置，然后进行实地勘查，察看地形图上初选线路是否合理，最后加以肯定或修改。灌区面积较小、渠线不长的渠道，可以根据调查研究的资料和渠系规划布置方案直接到实地去查勘选线，而不必进行图上选线。总的来说，选定渠线时必须考虑到灌溉面积较大，而且占用耕地少，开挖或填筑的土石方量少，所需修建的附属建筑物少；同时也要考虑到渠道沿线有较好的地质条件，尽量避免通过沙滩等不良地段，以免发生严重的渗漏和塌方现象。在平原地区选择渠线时，渠线应尽可能选成直线。如遇接线转弯时，应在转折处打下木桩，在山区或丘陵地区选择渠线时，渠道一般是环山而走（如图12－1所示）。为了控制渠道高程，必须探定渠线位置。若渠线选得过低，则施工时要填高渠底才能过水，而填方容易被冲垮，增加维护渠道的困难，所以盘山渠一般要求挖方避免填方。但是，若选得过高则开挖的土方量过大，造成不必要的浪费。为此，可根据渠首引水高程、渠道比降和渠道上某点至渠首的距离，即可算出该点应有的高程，然后用水准仪在地上探测其位置。如图12－1所示，为了探测B点的实地位置，从中线测量（见第二节）得知日点至渠首A的距离为3