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1、第十二章 测设(放样)的基本工作,教学目标:了解测设工作在水利工程施工中的作用，掌握测设水平角、水平距离和高程的基本方法。，能够使用全站仪，进行一般工程的施工放样。 教学重点：水平距离、水平角、高程及点位的测设数据计算与常采用的测设方法。,第一节 概 述,施工测量的目的是将图纸设计的建筑物、构筑物的平面和高程位置，按照设计要求，以一定的精度测设到实地上，作为施工的依据，并在施工过程中进行一系列的测量工作。主要包括：施工控制网的建立；施工放样（测设）；施工竣工后的竣工测量以及在施工期间检查施工质量的变形观测等。,1施工测量概述,2施工测量的原则,为了保证建筑物和构筑物的平面位置和高程上都能满足设
2、计要求，施工测量和测绘地形图一样，也要遵循“从整体到局部”、“先控制后碎部”的原则，即先在施工现场建立统一的平面控制网和高程控制网，然后以此为基准，测设出各个建筑物的平面位置和高程。水工建筑物一般先由施工控制网测设建筑物的主轴线，用它来控制建筑物的整个位置。再来测设建筑物细部，测设细部的精度往往比测设主轴线的精度为高。,3施工测量的精度要求,施工放样的精度与建筑物的大小、结构形式、建筑材料等因素有关。例如，水利工程施工中，钢筋混凝土工程较土石方工程的放样精度高，而金属结构物安装放样的精度要求则更高。,因此，应根据不同施工对象，选用不同精度的仪器和测量方法，既保证工程质量又不致浪费人力物力。,第
3、二节 施工控制网的布设,在规划设计阶段所进行的勘测工作，首先是建立测图控制网，因此，控制点的密度和精度是以满足测图为目的。当建筑物的总平面设计确定，开始进行土建工程时，原有测图控制网点大多不能满足放样的要求。因此，除了小型工程或放样精度要求不高的建筑物可以利用测图控制网作为施工控制以外，一般较复杂的大中型工程，在施工阶段需重新建立施工控制网。施工控制网分为平面控制网和高程控制网。,1平面控制网的布设,平面控制网一般布设成两级，一级为基本网，它起着控制水利枢纽各建筑主轴线的作用，组成基本网的控制点称基本控制点；另一级的定线网（或称放样网）,它直接控制建筑物的辅助线及细部位置。水工建筑物大多位于起
4、伏较大的山岭地区常采用三角网作为基准，用它来布设矩形网。,2高程控制网的布设,高程控制网一般也分两级，一级水准网与施工区域附近的国家水准点连接，布设成闭合（或附合）形式，称为基本网。另一级是由基本水准点引测的临时性作业水准点,它应尽可能靠近建筑物，以便做到安置一次或二次仪器，就能进行高程放样。,第三节 水平距离、水平角和高程的测设,在建筑场地上根据设计图纸所给定的条件和有关数据，依据测量控制点，为施工做出实地标志而进行的测量工作，称为测设（或称放样）。,已知水平距离的测设，是从地面上一个已知点发，沿给定的方向，量出已知（设计）的水平距离，在地面上定出这段距离另一端点的位置。,当测设精度要求1/
5、10000以上时，则用精密方法，使用检定过的钢尺，用经纬仪定线，水准仪测定高差，根据已知水平距离D经过尺长改正ld、温度改正lt和倾斜改正lh后，用下列公式计算出实地测设长度L，再根据计算结果，用钢尺进行测设。 L D-(ld+lt+lh) (7-1),一、测设已知水平距离,（一）钢尺测设,1、一般方法,当测设精度要求不高时，从已知点出发，沿给定的方向，用钢尺直接丈量出已知水平距离，定出这段距离的端点。为了检核，应返测一次，若两次丈量的相对误差在1/30001/5000内，取平均位置作为该端点的最后位置。,2、精确方法,求出D与应测设的已知水平距离D之差D=D - D。 根据D的符号在实地用钢
6、尺沿已知方向改正C至C点，并在木桩上标定其点位。为了检核，应将棱镜安置于C点，再实测AC的水平面距离，与已知水平距离D比较，若不符合要求，应再次进行改正，直到 测设的距离符合限差要求为止。,（二）光电测距仪测设,随着电磁波测距仪的普及，已很少使用钢尺精密方法丈量距离,而采用光电测距仪（或全站仪）。 如右下图所示，安置光电测距仪于A点，瞄准已知方向。沿此方向移动棱镜位置，使仪器显示值略大于测设距离D，定出C点。在C点安置棱镜，测出棱镜的竖直角及斜距L，计算水平距离：D=LCOS,二、测设已知水平角,已知水平角的测设，就是在已知角顶点并根据一个已知边方向，标定出另一边的方向，使两方向的水平角等于已
7、知水平角角值。,(一)一般方法,当测设水平角的精度要求不高时，可采用盘左、盘右取中法测设。如下图所示，OA为已知方向，欲在O点测设已知角值，定出该角的另一边OB，可按下列步骤进行操作。,(1)安置经纬仪于O点，盘左瞄准A点，同时配置水平度盘读数00000。,（2）顺时针旋转照准部，使水平度盘增加角值时，在视线方向定出一点B。,（3） 纵转望远镜成盘右，瞄准A点，读取水平度盘读数。,（4） 顺时针旋转照准部，使水平度盘读数增加角值时，在视线方向上定出一点B。若B和B重合，则所测设之角已为。若B和B不重合，取B和B中点B，得到OB方向，则AOB就是所测设的角。因为点是B和B中点，故此法亦称为盘左、
8、盘右取中法。,(二)精确方法,当水平角测设精度要求较高时，可采用垂线支距法进行改正。如图所示，水平角测设步骤如下：,(1)在O点安置经纬仪，先用盘左、盘右取中的方法测设角，在地面上定出B点。,(2)用测回法对AOB观测若干个测回，求出各测回平均值1，并计算=-1值。,(3)量取OB的垂直距离。,(4)计算垂直支距距离。 BB= OBtanOB (7-2) 式中=206265,(5)自点B沿OB的垂直方向量出距离BB，定出B点，则AOB就是要测设的角度。量取改正距离时，如为正，则沿OB的垂直方向向外量取；如为负，则沿OB的垂直方向向内量取。,（3）在A点立尺，使尺根紧贴木桩一侧上下 移动，直至水
9、准仪水平视线在尺上的读数b为0.900m时，紧靠尺底在木桩上划一道红线，此线就是室内地坪0.000标高的位置。,b,A,三、测设已知高程,高程测设，是利用水准测量的方法，根据已知水准点，将设计高程测设到现场作业面上。,（一）地面上测设已知高程,测设由设计所给定的高程是根据施工现场已有的水准点引测的。在建筑设计和施工的过程中，为了计算方便，一般把建筑物的室内地坪用0.000标高表示。下图所示，某建筑物的室内地坪设计高程HA为8.500m，附近有一水准点BM3，其高程为H3=8.350m。现在要求把该建筑物的室内地坪高程测设到木桩A上，作为施工时控制高程的依据。测设方法如下：,（1）在水准点BM3
10、和木桩A之间安置水准仪， 在BM3立水准尺上，用水准仪的水平视线测 得后视读数a为1.050m，此时视线高程H视为： H视H3+a8.350十1.0509.400m,（2）根据视线高程和室内地坪高程即可算出 桩点尺上的应有读数应为： bH视-HA9.400-8.5000.900m,(二)高程传递,当向较深的基坑或较高的建筑物上测设已知高程点时，只用水准尺已无法测定点位的高程，就必须采用高程传递法，利用钢尺将地面水准点的高程(或室内地坪0.000)向下或向上引测。 现以从高处向低处传递高程为例说明操作方法：,如右下图所示，欲在一深基坑内设置一点B，使其高程为H。地面附近有一水准点R，其高程为HR
11、。 （1）在基坑一边架设吊杆，杆上吊一根零点向下的经检定的钢尺，尺的下端挂上一个与要求拉力相等的重锤，放在油桶内。,（2）在地面安置一台水准仪，设水准仪在R点所立水准尺上读数为a1，在钢尺上读数为b1。,（3） 在基坑底安置另一台水 准仪，设水准仪在钢尺上读数为a2。,（4）计算B点水准尺底高程为 H时，B点处水准尺的读数b应为 b=(HR+ a1)-( b1- a2)-H （73） 用同样的方法，亦可从低处向 高处测设已知高程的点。,此时各桩顶或桩侧面标记处构成的平面就是需测设的水平面。,（三）测设水平面,工程施工中，欲测设设计高程为H设的某施工平面，如下图所示，可先在地面上按一定的间隔长度
12、测设方格网，用木桩定出各方格网点。然后，根据已知高程测设的基本原理，由已知水准点A的高程HA测设出高程为H设的木桩点。测设时，在场地与已知点A之间安置水准仪，读取A尺上的后视读数，则仪器视线高程H为：,依次在各木桩上立尺，使各木桩顶或木桩侧面的尺上读数b应为：,直角坐标法是根据直角坐标原理，利用纵横坐标之差，测设点的平面位置。直角坐标法适用于施工控制网为建筑方格网或建筑基线的形式，且量距方便的建筑施工场地。,1、计算测设数据 建筑物的长度ad=680.00-630.00=50.00m 建筑物的宽度ab=550.00-520.00=30.00m x=520.00-500.00=20.00m y=
13、630.00-600.00=30.00m,(4)检查四角是否等于90，各边长是否等于设计长度，误差在限差以内。,第四节 点位测设,一、直角坐标法,2、点位测设方法,（1）在点安置经纬仪，瞄准点，沿视线方向测设距离30.00m，定出m点，继续向前测设50.00m，定出N点。,（2）在m点安置经纬仪，瞄准点，按逆时针方向测设90角，由m点沿视 线方向测设距离20.00m，定出a点，作出标志，再向前测设距离30.00m，定出b点，作出标志。,（3）在n点安置经纬仪，瞄准点，按顺时针方向测设90角，由n点沿视线方向测设距离20.00m，定出d点，作出标志，再向前测设距离30.00m，定出c点，作出标志
14、。,如右下图所示，A、B为已知平面控制点，其坐标值为A(XA，YA)、B(XB，YB)，P点为建筑物的一个角点，其坐标为P(XP，YP)。现根据A、B两点，用极坐标法测设P点，其测设数据计算方法如下。 (1)按坐标反算公式计算计算AB边的坐标方位角和AP边的坐标方位角。 (2)计算AP与AB之间的夹角。 (3)计算A、P两点间的水平距离。,（1）在A点安置经纬仪，瞄准B点按逆时 针方向测设角，定出AP方向。 （2）沿AP方向测设水平距离DAP，定出 P点，作出标志。 （3）用同样的方法测设建筑物的另外三个角点。 (4)检查建筑物四角是否等于90，各边长是否等于设计长度，其误差均应在限差以内。,
15、二、极坐标法,极坐标法是根据一个水平角和一段距离测设点的平面位置。极坐标法适用于量距方便，且待测设点距离控制点较近的建筑施工场地。,1、计算测设数据,2、点位的测设方法,如图所示，A、B、C为已知平面控制点，P为待测设点，其坐标均为已知，现根据A、B、C三点，用角度交会法测设P点，测设数据计算如下。 （1）按坐标反算公式，分别求出AB 、AP、BP、CB和CP。 （2）计算水平角1、2和3。,三、角度交会法,角度交会法是在两个或多个控制点上安置经纬仪，通过测设两个或多个已知水平角角度，交会出待定点的平面位置。角度交会法适用于待定点离控制点较远，且量距较困难的建筑施工场地。,1、计算测设数据,（
16、1）在A、B两点同时安置经纬仪，同时测设水平角1和2定出两条方向线，在两条方向线相交处钉一个木桩，并在木桩上沿AP、BP绘出方向线及其交点。（2）在C点安置经纬仪，测设水平角3，同样在木桩上沿CP绘出方向线。 （3）如果交会没有误差，则此方向线应通过前两方向线的交点，此交点即为待测点P点。由于测设有误差， 往往三个方向不交于一点，而形 成一个误差三角形。如果此三角 形最长边不超过允许范围，则取 三角形的重心作为P点的最终位置。,2、点位测设方法,1）将钢尺的零点对准A点，以DAP为半径在地上画一圆弧。 2）将钢尺的零点对准B点，以DBP为半径在地上再画一圆弧。两圆弧的交点即为P点的平面位置。,
17、3）用同样方法测设出Q、R、S的平面位置。 4）测量各条边的水平距离，与设计长度进行比较，其误差应在限差以内。,四、距离交会法,距离交会法是根据两个控制点测设两段已知水平距离，交会定出待测点的平面位置。距离交会法适用于场地平坦，量距方便，且控制点离测设点不超过一尺段长的建筑施工场地。,1、计算测设数据,如右下图所示，A、B为已知平面控制点，P、Q、R、S为一建筑物的四个待测角点，其坐标均为已知。现根据A、B两点用距离交会法测设P点，其测设数据DAP 、DBP根据A、B、P三点的坐标值分别计算。,2、点位测设方法,第五节 已知坡度直线的测设,坡度：是指直线两端的高差h与水平距离D之比，用 i表示
18、，,由于高差有正负，所以坡度也有正负，坡度上升时为正，反之为负。另外坡度是以百分率或千分率表示的。,坡度线的测设：根据现场附近水准点的高程、设计坡度和坡度端点的设计高程，用水准测量的方法将坡度线上各点的设计高程标定在地面上。,一、水平视线法,如下图所示，A、B为设计坡度线的两端，已知A点的高程HA，设计坡度为，则B点的设计高程为：HBHA+iDAB,5、指挥打桩人员，仔细打桩，使水准仪的水平视线在各桩顶水准尺读数刚好等于各桩点的应读数b，则桩顶连线即为设计坡度线。,坡度测设步骤：,1、沿AB方向，根据施工需要，按一定的间隔在地面上标定出中间点1、2、3、4的位置，测定每相邻两桩间的距离分别为d1、d2、d3、d4、d5。,2、根据坡度定义和水准测量高差法，推算每一个桩点的设计高程。,3、如上图所示，安置水准仪，读取已知高程点A上的水准尺后视读数a,则视线高程H视：H视Ha+ ,4、按测设高程的方法，利用水准测量仪高法，算出每一个桩点水准尺的应读数b应：bH视- H设,二、倾斜视线法,根据视线与设计坡度线平行时，其 两线之间的铅垂距离处处相等的原理， 以确定设计坡度上的各点高程位置。此 法适用于坡度较大，且地面自然坡度与 设计坡度较一致的场合。,