全站仪测量放样工法

全站仪测量放样工法随着城市建设的高速发展，施工技术的不断更新，大面积建筑小区厂房道路管 道等各项测量定位工作精度要求越来越高。准确定位出各个建筑对后续施工具有 重要意义，但面对复杂、障碍重重的施工现场相当大的难度，经纬仪在测量放样 过程中因地面不平整、距离长等因素对拉钢卷尺测距产生较大误差，全站仪的出 现消除这些问题。它可以一次性精确、简便、快捷的定点，在生产实践中取得良 好的效果。一、 工法特点全站仪既能测角又能测距的仪器，它是在电子经纬仪的基础上增加了电子测 距的功能，使得仪器不仅能够测角，而且也能测距，并且测量的距离长、时间短、 精度高。全站型电子速测仪是由电子测角、电子测距、电子计算和数据存储单元 等组成的三维坐标测量系统，测量结果能自动显示，并能与外围设备交换信息的 多功能测量仪器。全站型电子速测仪较完善地实现了测量和处理过程的电子化和 一体化。二、 适用范围1各种建（构）筑物、道路、管线的平面测量定位。2 大型建筑和地下隧道施工等精密工程和变形观测。3 复杂形状和复杂环境下的各类建筑物的基础、主体中施工测量放样。三、使用仪器和工具1 全站仪一台。2 木质三角架两个，棱镜、对中杠、三角基座各一。3 工程计算器一架，太阳伞一把，测量记录表，对讲机一对。四、全站仪的工作原理全站仪是一种集光、机、电为一体的新型测角仪器，与光学经纬仪比较电子经 纬仪将光学度盘换为光电扫描度盘，将人工光学测微读数代之以自动记录和显示读 数，使测角操作简单化，且可避免读数误差的产生。电子经纬仪的自动记录、储存、 计算功能，以及数据通讯功能，进一步提高了测量作业的自动化程度。五、工艺流程六、全站仪测量放样要点1 控制点的埋设选点时，应注意使相邻控制点之间通视良好，地势平坦，便于测角和量边；视 野开阔，便于施测碎部；土质坚实，便于安放仪器和保存标志；各边长度大致相等， 点位分布均匀，且密度足够（不少于 3 个）。导线选定后，可根据保存期的长短， 埋设临时标志或永久标志。控制点的埋设应符合工程测量规范GB50026-93的要求，可采用一端刻有十 字丝14厘钢筋买入混凝土中，混凝土面高出地面10厘米，钢筋头露出混凝土面约 1厘米，并将各个控制点进行标号为KZ1、KZ2、KZ3、KZn如下图1所示。控制 点周围应用涂红白色钢管围成1 .8m* 1 .8m ，高约8 0厘米形成保护措施。图1 控制点示意图2 控制点坐标加密现场控制点埋设固定以后，根据业主提供国家控制点及其坐标进行厂区控 制点坐标加密计算。就是根据起始点的坐标和起始边的坐标方位角，以及所观测的 导线边长和转折角，计算各导线点的坐标。计算之前，应全面检查导线测量的外业 记录确认各项数据准确无误，再以此进行计算。导线测量应满足其等级技术要求， 如下表1：表 1：导线测量的技术要求等级导线长度（km）平均边长（km）测角中误 差（）测回数DJ2DJ6方位角闭合 差（）相对闭合 差一级40.552410VnW1/15000二级2.40.2581316VnW1/10000三级1.20.1121224Vn.W1 / 5000图根W0.001MW1.5测图最 大视距30 （一般）20 （首级）160Vn. （一 般）40Vn （首 级）W1 / 2000（二）闭合导线的内业计算导线的内业计算，就是根据起始点的坐标和起始边的坐标方位角，以及所观测的导 线边长和转折角，计算各导线点的坐标。计算的目的除了求得各导线点的坐标外，还有 就是检核导线外业测量成果的精度。计算之前，应全面检查导线测量的外业记录确认各 项数据准确无误，再以此进行计算。计算的步骤如下：1、填表如表5.2所示，由于导线计算数据繁多，为了清晰醒目，方便检查。一般规定，其 计算都在专用的表格上进行。计算之前，首先将示意图中各观测数据和已知数据填入相 应表格之中。2、角度闭合差的计算与调整由几何原理得知，多边形内角和的理论值应为Ep =（n2）.180理因为测角有误差，所以测得的内角和EP测不等于理论上的内角和EP理，其差 值称为角度闭合差，用fP表示，即f =Ep Ep =EP （n 2）.180（5.11）P测理测角度闭合差邙 的大小，表明测角精度的高低，对于不同等级的导线，有不同的限 差（f ）要求，图根导线角度闭合差的允许值为：P允f =60VnP允式中n为多边形内角的个数。当图根导线作为测区的首级控制网时，f二B 允 40Vn。这一步计算见辅助计算栏，f =一50，f =120pp允若f Wf允，说明测角精度符合要求，可将闭合差按相反符号平均分配给各观测 角，而得出改正角：p =p -f /n (5.12)测 p按(一f /n)式计算的改正数，取位至秒，填入表格第3列。p当f f允时，则说明测角误差超限，应停止计算，重新检测角度。pp3、坐标方位角计算如第四章所述，根据起始边的坐标方位角及改正角，用(4.14)式依次计算各边的 坐标方位角，填入第5列。为了检核，最后应重新推算起始边的坐标方位角，它应与已 知数值相等。否则，应重新推算。例如a =a +180+p =125 3000+180+107 4843=53184323122表5.2 闭合导线坐标计算表:占八、号观测角改 正 数改正后角度坐标方位 角距离坐标增量(m)改正后增量(m)坐标值(m)占八、号/ / / (m)xzxyxy1535.00535.00190 00 0043.53-1-1281 4550+2081 46 100.00+43.53-0.01+43.52534.99578.522351 46 1048.12-2-13101 5640+20101 5700+47.62-6.89+47.60-6.90582.59571.623273 43 1037.49-10485 2150+2085 22 10+2.43-37.41+2.42-37.41585.01534.214179 05 2050.00-2-1190 5420+2090 54 40-49.99+0.80-50.01+0.79535.00535.00190 00 0022总 和359 5840+80360 0000179.14+0.06+0.030.000.00辅 助 计Ep 测=359 58z 40 fp 允二60X 二120 fx=EA x 测=+0.06 fy=EA y 测=+0.03-工 p 理= 360 00，00 fp Vfp 允 合格 KVK 允 合格 fp =-80 f=V(fi +fi ) = 0.07mk=(f /ED)-(0.07/179.14)-(1/2500) k =1/2000ryon算4、坐标增量的计算及闭合差调整坐标增量计算，就是根据已经推算出的导线各边的坐标方位角和相应边的边长，按式(5.3)、(5.4)计算各边的坐标增量。例如，导线边12的坐标增量为： x =D COSa =105.22XC0S125 3000=61.10m121212 y =D SINa =105.22XSIN125 3000=+85.66m121212同法可算得其它各导线边的坐标增量，填入表中第7、8两列。由图5. 6可以看出，闭合导线纵、横坐标增量的代数和的理论值应为零，即 x =0 (5.13)里 y =0 (5.14)理实际上，由于量边的误差和角度闭合差调整后的残余误差，往往使工 x理、 y 理不等于零，而产生纵坐标增量闭合差fx和横坐标增量闭合差fy,即f = x (5.15)x测f = y (5.16)y测表中，f = x = + 0.06m f = y =+0.03mx测y测由图5.7中明显看出，由于f、f的存在，使导线不能闭合，11之长度f称为xy导线全长闭合差，可通过下式计算f=V (f2 +f2) (5.17)xy仅以f值的大小还不能显示导线测量的精度，应当以f与导线全长工D相比较，即 以分子为1的分数来表示导线全长的相对闭合差K即：k=f/ED=1/(ED/f) (5.18)表中，K=0.11/392.90 = 1/3500以相对闭合差K来衡量导线测量的精度，K的分母越大，精度越高。不同等级的导 线，其允许相对闭合差K允不一样，图根导线的K允为1/2000。若K超过K允，则说明 成果不合格，应首先检查内业计算有无错误，然后检查外业观测成果，必要时进行重测。若K不超过K允，则说明符合精度要求，可以进行调整。即将f反符号，按边 长成正比分配到相应边的纵、横坐标增量中去，从而得到改正后的纵、横坐标增量。5、计算各导线点的坐标根据后一点的坐标及改正后的坐标增量，按下式即可推算出前一点的坐标。(5.19)(5.20)X =x + x前后改Y =y + y前后改最后，还应推算出起始点 1 的坐标，其值应与原有值相等，以作检核。在导线的全部计算过程中，应坚持步步有检核的原则，后一步未检核合格，不能进 行前一步计算工作。2 建筑物定位放线（一）建筑物的定位1 选取已加密过的靠近拟建建筑物的控制点以为测站点，另一点为后视点进行放样 测量。2 对全站仪进行对中和整平，设置好仪器参数。3 进入坐标放样模式，输入测站点坐标、仪器高、目标高。设置测站点坐标有两种 方法，一是将坐标之前储存于内存中后调出来运用，二是直接键入坐标数据。4 进入方位角的设置状态，输入后视点的坐标（方法同测站点坐标）。精确照准后 视点棱镜中心，仪器根据测站点和后视点坐标，将自动完成后视点方位角的设置。5 进入测量模式，将棱镜 置于另一控制点测量其坐标并与理论坐标比较，若 xy 差值均小于3mm则进行下一步骤否则重复上一步，检查原因。5 再次进入坐标放样模式，输入待放样点的坐标。6 旋转仪器的照准部，所显示的水平角 dHR=0o00 00 ”时，照准的方向即为待测 点的方向。仪器操作人员可指挥待放样点附近棱镜，通过对照点测量，仪器显示出 预先输入的待放样值与实测值之间距离差 dHR =实测平距-计算平距7 根椐显示值，正值表示点还在远处，负值表示待测点在近处，测量员根据显示 距离指挥持棱镜的测量人员，沿照准方向移动带测杆的棱镜，直到观测屏幕上的显 示值在正负3 毫米之内，将该点保护起来。根据屏幕显示摁坐标键客显示该点实际 坐标于理论坐标对比。8 根据屏幕提示，摁继续进行下一坐标放样。（二）建立建筑物平面控制坐标系 应遵循从整体到局部，从高级到低级，分级布设的原则进行，以达到准确、方便、 快捷的进行测量放样工作。利用上一步建筑定位工作得到该建筑物角点（或轴线交点） 建立其平面坐标系，因建筑角点会被基坑开挖掉，采取与纵横轴线平行外10 米（1米整数倍）建立局部控制网，为了保证所有点均为正值取西南角点坐标为（0，0）纵向坐标（X,O）、横向坐标为（0, Y）如下图所示：（二）转点的运用 当有障碍物挡住观测方向时必须转点,常用方法以下几种：1 将棱镜置于靠近待测点附近,用全站仪直接测量该点坐标,然后把全站仪置 放该点作为测站点进行测量。2 运用三角基座,将安放棱镜的三角基座整平置放木质三角架上,用全站仪直 接测量该点坐标作为测站点,然后把仪器和棱镜互换位置,原测站点作为后视 点进行放样。初次三角基座拆卸应先旋开保险螺丝,一手握紧提手,然后逆时 针旋转固定旋钮180。或200g （三角形标志指向上方），松开三角基座固定旋钮, 在，另一手握住三角基座向上提取仪器。3 后方交会法，将仪器置放待测点附件并保证可以 2-7 个以上局部坐标控制点 可以同视之处，整平对中后进入放样、后方交会法，输入已知点A坐标,，输入 镜高，照准已知点A进行角度或者距离测量，然后进入已知点B输入显示屏按 同已知点 A 方法操作，之后输入完所有已知点后按坐标显示新点坐标，最后将 新点坐标数据存入文件并作为测站点。七 注意事项1 全站仪新机使用前必须经过检测单位检测后才能使用，并且定期进行检测、 校正。2 棱镜常数的设置，每一品牌棱镜都有其棱镜常数，一经设置，则关机后该常 数仍被保存。3 大气改正值的设置，预先测得周围温度和气压后进行设置，一旦设置仪器可 自动对测距结果实施大气改正。4 在测量过程中由于搬运、碰撞等原因很易使对中杆轴与圆水准器轴不平行 ,使 得对中杆的圆水准气泡虽然整平 ,但对中杆仍不铅直 ,这样就会给所测角度和距 离带来误差，应对中杆定期校正。