《工程测设基本方法》课件

工程测设基本方法工程测设是指在工程建设过程中，将设计图纸上的工程位置、尺寸、形状等信息准确地转绘到实地，为工程施工提供依据。课程概述课程目标学习工程测设的基本原理、方法和流程，培养工程测设专业技能。教学内容涵盖平面测设、高程测设、三角测设、道路测设、桥梁测设、隧道测设等内容。学习方式理论讲解、案例分析、实训练习相结合，注重实践操作能力的培养。测设的目的和意义11.确保工程质量工程测设是工程建设的基础，它为工程建设提供精确的空间位置信息，确保工程的顺利进行和质量合格。22.控制工程造价准确的测设数据可以有效控制工程量，从而降低工程造价，提高工程的经济效益。33.保障工程安全测设工作直接关系到工程的安全，确保工程的稳定性和耐久性，避免工程事故的发生。44.提高工程效率合理的测设方案可以缩短施工周期，提高工程建设效率，为项目顺利交付奠定基础。测设的基本原理坐标系工程测设需要建立统一的坐标系，以确定各点在空间中的位置。常用的坐标系有平面直角坐标系、大地坐标系等。测量数据测设工作依赖于测量数据，包括水平距离、高程、角度等。测量数据是进行计算和绘图的基础。投影转换由于地球是球体，而地图是平面，需要进行投影转换，将球面坐标转换成平面坐标。误差分析测设工作中存在误差，需要进行误差分析，确保测设结果的精度符合要求。测设工作的一般流程1现场踏勘了解地形地貌，确定测设范围，进行必要的测量工作。2方案设计根据设计要求，进行测设方案设计，包括坐标系统选择、控制网布设、测量方法等。3数据采集使用全站仪、GPS等设备进行现场测量，获取所需数据，并进行数据处理，确保数据准确性。4成果整理将测设成果进行整理，绘制测设图，编制测设报告，为工程建设提供可靠的依据。常用的测设方法平面测设平面测设用于确定地面点在水平面上的位置。主要方法包括经纬仪测角、水准仪测高差、全站仪测量距离和角度等。高程测设高程测设用于确定地面点相对于某一基准面的高度。常见方法包括水准测量、三角高程测量、GPS高程测量等。平面测设平面测设是测设工作中重要的组成部分。它是指在水平面上确定点位的坐标，以及测量点位之间的距离和角度等。平面测设常用方法包括：角度测量、距离测量、坐标计算等。平面测设的精度直接影响工程项目的质量和安全性，因此需要严格控制测设误差，确保测设数据的准确性。高程测设高程测设是确定地面点高程的工程测量工作，是工程建设中不可或缺的环节之一。它通过测量地面点到参考面的垂直距离来确定其高程，并为地形图、工程设计、施工放样等提供基础数据。高程测设广泛应用于道路、桥梁、隧道、水利、电力等工程建设，在城市规划、土地管理、环境保护等领域也起着重要作用。三角测设角度测量三角测设主要测量地面上各点之间的水平角和竖直角。距离计算利用三角形边角关系计算目标点与已知点之间的距离，从而确定目标点位置。野外作业三角测设需要使用经纬仪、水准仪等仪器进行测量，需要进行实地观测。数据处理采集的观测数据需要进行整理、计算，最终绘制成测设图。比例尺的选用设计阶段设计图纸需要清晰展示设计细节，因此比例尺相对较大，通常为1:500或1:1000。施工阶段施工图纸需要精确反映工程尺寸，比例尺相对较小，通常为1:50或1:100。地形图地形图需要展示较大范围的地形地貌，比例尺相对较小，通常为1:5000或1:10000。常见测设误差分析11.仪器误差仪器本身的缺陷或使用不当会导致误差。例如，水准仪的水平轴不水平，经纬仪的指标差，望远镜的视差等。22.观测误差观测人员的视线误差、读数误差、目标定位误差等都会导致观测误差。33.环境误差气温变化、大气折射、风力影响等都会导致测量误差。44.计算误差数据处理、坐标计算、图纸绘制等环节的计算误差会导致最终结果的偏差。测设数据的整理与计算1数据校核确保数据的准确性2数据整理分类、汇总、排序3数据分析计算误差和偏差4数据报告生成测设结果报告测设数据整理与计算是工程测设工作的重要环节，确保工程质量和效率。数据整理需要对数据进行分类、汇总和排序，方便后续分析和处理。数据分析包括计算误差和偏差，以及对数据进行统计分析和趋势预测。测设图的绘制绘制工具专业测绘软件可进行精确绘图，但手工绘制图纸有助于理解细节。数字化绘制利用CAD软件，将实地数据数字化，绘制出精确、美观的工程测设图。图纸内容包括地形地貌、工程位置、尺寸、材料等信息，便于施工和管理。道路平面设计路线走向确定路线走向，考虑地形、地质、环境、经济等因素。平曲线设计设计圆曲线、缓和曲线，确保行车安全舒适。交叉口设计设计道路交叉口，确保车辆安全通行和交通顺畅。交通标志设置交通标志、标线，引导车辆行驶，提高道路安全性。道路纵断面设计纵断面图纵断面图是道路沿线高程变化的图形表示，通常用以表达道路高程和坡度变化。它反映了道路的纵向坡度变化规律，是设计道路纵向线形的重要依据。设计要点设计纵断面时要考虑道路的交通功能、地形条件、地质情况、环境保护、工程造价等因素，以确保道路的安全性、舒适性和经济性。道路横断面设计11.路基宽度路基宽度是道路横断面的基本要素之一，根据道路等级、交通量和地形条件确定。22.路肩宽度路肩宽度应满足行人、车辆安全通行和排水的要求。33.坡度横断面坡度用于排水，确保路面安全和车辆行驶稳定性。44.挡土墙在陡峭地形条件下，需要设置挡土墙来稳定路基坡度。桥梁选址与布置地形地貌桥梁选址需考虑地形地貌条件，尽量选择地势平坦、河流弯道处，减少桥梁长度和施工难度。工程地质桥梁应避开地质构造复杂、岩土条件不良的区域，确保基础稳定和施工安全。交通状况桥梁布置要与道路线形相协调，满足交通需求，并考虑桥梁的通航条件。环境保护桥梁设计要尽量减少对周围环境的影响，并考虑防洪、防震等因素。桥梁结构设计桥梁类型桥梁类型多种多样，例如拱桥、梁桥、斜拉桥、悬索桥等等，每种桥梁都有各自的优缺点，需要根据实际情况选择。结构材料桥梁结构材料选择也很重要，常见的材料有钢材、混凝土、木材等等，需要根据桥梁的荷载、跨度、环境等等因素选择合适的材料。隧道测设与设计地形地质勘察隧道施工前，进行详细的地形地质勘察，确定隧道走向、路线、长度和断面形状等。隧道开挖根据设计图纸和地质情况进行开挖，控制开挖方向和坡度，保证隧道断面形状和尺寸。隧道衬砌隧道开挖完成后，进行衬砌施工，提高隧道结构稳定性和安全性，延长隧道使用寿命。通风排水隧道内需要良好的通风系统，确保空气质量和人员安全，排水系统需要及时排除隧道积水，防止浸水。测设技术的发展趋势无人机测绘无人机测绘技术可快速获取地形数据，提高测绘效率，降低成本。三维激光扫描三维激光扫描技术可快速获取物体表面点云数据，生成高精度三维模型。卫星导航定位系统卫星导航定位系统可提供高精度定位服务，提升测设精度。地理信息系统地理信息系统可将测绘数据与其他信息整合，实现空间信息管理。测设数据的管理与共享数据收集包括现场测量数据、图纸数据、地质数据等。数据存储建立统一的数据库，确保数据完整性和一致性。数据共享通过网络平台，实现数据共享，提高工作效率。数据安全加强数据安全管理，防止数据泄露。测设质量控制严格控制过程测设过程的每个环节都要严格控制，确保数据准确可靠。定期校准仪器定期校准测设仪器，保证其精度符合标准要求。加强团队协作测设人员之间要相互配合，共同保证测设质量。测设中的安全要求安全意识测设工作存在一定风险。测设人员应牢记安全第一，时刻保持警惕。安全操作正确使用测设仪器，遵守操作规程，避免操作失误。环境安全注意周围环境，避免高空作业、交通安全等危险。应急措施制定应急预案，并进行定期演练，提高应急处置能力。测设技术在工程中的应用案例测设技术在工程建设中扮演着重要角色，确保工程的质量和安全。例如，在道路工程中，测设技术可以用来确定道路的走向、坡度和宽度，确保道路的平顺性。在桥梁工程中，测设技术可以用来确定桥墩的位置和高度，确保桥梁的稳定性。测设工作的法规与标准国家标准测设工作需遵守国家颁布的测绘法、工程测量规范、土地管理法等法规。这些法规明确了测设工作的基本原则、技术要求、质量控制和法律责任。行业标准行业标准则更细化地规定了测设工作的具体流程、方法和技术参数。例如，公路工程测量规范、铁路工程测量规范等，都对不同类型的工程测设工作提出了详细要求。测设人员的素质要求11.专业知识测设人员需要具备扎实的测绘学理论基础和实践操作能力，熟练掌握各种测设仪器和软件的使用方法，能独立完成各种测设任务。22.沟通能力测设工作经常需要与其他专业人员进行沟通协调，因此良好的沟通能力是必不可少的，能有效地表达自己的想法，并理解他人的意图。33.责任心测设工作直接关系到工程的质量和安全，因此测设人员必须具备高度的责任心，认真细致地完成每一项工作，确保测设数据的准确性和可靠性。44.创新意识随着测绘技术的发展，测设人员需要不断学习新的知识和技能，并运用创新思维，提高工作效率和质量。测设工作中的伦理与道德诚实守信测设人员应坚持客观公正，不弄虚作假，确保测设数据的真实性和准确性。专业精神测设人员应精通测绘技术，不断学习新知识，提升专业技能，为工程建设提供可靠的测绘保障。责任担当测设人员应高度重视测设工作的社会效益，确保工程安全，维护社会公共利益。团队合作测设工作需要多部门协作，测设人员应积极配合，共同完成工作目标。测设仪器设备的创新与发展11.全站仪全站仪结合了电子经纬仪和电子测距仪，实现了数据采集、处理和存储的自动化，提高了测设效率和精度。22.无人机无人机搭载高精度传感器和图像处理软件，可用于地形测绘、三维建模和影像测量，拓展了测设应用领域。33.GNSS技术GNSS技术利用卫星信号进行定位和导航，提供了高精度、全天候的测设解决方案，并扩展了测设应用范围。44.激光扫描技术激光扫描技术快速获取三维点云数据，可用于地形测绘、建筑物建模和文物保护，提高了测设精度和效率。测设工作的社会责任环境保护测设工作对环境的影响不容忽视。例如，道路建设会破坏生态系统，因此测设人员要采取措施减轻对环境的破坏，保护生态环境。社会效益测设工作是基础性工作，对工程建设至关重要，