建筑工程测量任务一建筑施工测量的基本工作课件

1项目五 建筑施工测量1 目目 录录情境三 水平线测设与坡度测设情境一 点的高程测设情境二 点的平面位置测设实训一 直角坐标法测设平面点位实训二 高程测设任务一任务一 建筑施工测量的基本工作建筑施工测量的基本工作2 目 录情境三 水平线测设与坡度测设情境一 点的任任务介介绍：本任务主要介绍建筑施工测量的基本工作，主要包括高程测设、点平面位置测设、水平线测设、坡度测设。通过本任务学习，学生应熟悉建筑施工测量的基本工作内容、基本要求及工作原则;掌握建筑施工测量基本工作的工作原理和操作方法。任务一任务一 建筑施工测量的基本工作建筑施工测量的基本工作3任务介绍：任务一 建筑施工测量的基本工作3任务目标：任务目标：知识目标：知识目标：掌握测设数据计算方法；掌握高程数据推导方法；掌握极坐标点位测设数据计算方法；掌握直角坐标测设数据计算方法。能力目标：能力目标：能够进行距离测设、角度测设、高程测设、坡度测设；掌握极坐标测设点位的方法；掌握建筑测量中直角坐标测设点位方法；掌握交会定点方法。任务一任务一 建筑施工测量的基本工作建筑施工测量的基本工作4任务目标：任务一 建筑施工测量的基本工作4 已知高程的测设，就是根据已给定的点的平面位置，利用附近已知水准点，在点位上标定出设计高程的位置。情境一情境一 点的高程测设点的高程测设5 已知高程的测设，就是根据已给定的点的平面位置，利用附近 一、一般方法一、一般方法 如图5-1-1所示，设R为已知水准点，高程为HR，A为设计点，设计高程为HA，安置水准仪于水准点及与待测设高程点A之间，后视读数为a，则视线高程H视=HR+a，前视读数应为b应=H视HA。此时，在A点木桩侧面上下移动标尺，直至水准仪在尺上截取的读数恰好等于b应时，紧靠尺底在木桩侧面画一横线，此横线即为设计高程位置，再在横线下用红油漆画“”，若A点为室内地坪，则在横线上注明“0.000”。情境一情境一 点的高程测设点的高程测设6 一、一般方法情境一 点的高程测设6图图5-1-1 高程测设高程测设 情境一情境一 点的高程测设点的高程测设7图5-1-1 高程测设 情境一 点的高程测设7【例【例5-1-1】如图5-1-1所示，已知水准点的高程为HR=36.727m，需放样的A点的设计高程为HA=36.250m。先将水准仪架在R与A之间，后视R点，读数为a=1.245m。要使A点高程等于HA，则前视尺读数就应该是：放样时，将水准尺贴靠在A点木桩一侧，水准仪照准A点处的水准尺。当水准管气泡居中时，将A点水准尺上下移动，当十字丝中丝读数为1.722时，此时水准尺的底部就是所要放样的A点，其高程为36.250m。情境一情境一 点的高程测设点的高程测设8【例5-1-1】如图5-1-1所示，已知水准点的高程为 二、高程二、高程传递法法 如图5-1-2（a）所示，将地面水准点A的高程传递到基坑临时水准点B上。在坑边上杆上倒挂经过检定的钢尺，零点在下端并挂10kg重锤，为减少摆动，可以将重锤放入盛废机油或水的桶内，在地面上和坑内分别安置水准仪，瞄准水准尺和钢尺读数(图5-1-2中a、b、c、d)，根据水准测量原理有：情境一情境一 点的高程测设点的高程测设9 二、高程传递法情境一 点的高程测设9图图5-1-2 高程传递高程传递 情境一情境一 点的高程测设点的高程测设10图5-1-2 高程传递 情境一 点的高程测设10 则在B点立尺，使水准尺贴着坑壁上下移动，当水准仪视线在尺子上的读数等于b时紧靠尺底在坑壁上画线，并用木桩标定，木桩面就是设计高程HB点。如果是将地面水准点A的高程向上传递，如图5-1-2(b)所示，测量原理和方法同上。情境一情境一 点的高程测设点的高程测设11 则在B点立尺，使水准尺贴着坑壁上下移动，当水准仪视线在 一、极坐一、极坐标法法 极坐标法是根据水平角和水平距离测设地面点平面位置的方法。（一）（一）计算算测设数据数据 计算测设数据、D，如图5-1-3所示。计算方法从略。情境二情境二 点的平面位置测设点的平面位置测设12 一、极坐标法情境二 点的平面位置测设12图图5-1-3 极坐标法测设地面点位极坐标法测设地面点位 情境二情境二 点的平面位置测设点的平面位置测设13图5-1-3 极坐标法测设地面点位 情境二 点的平面位置测（二）（二）测设方法方法 1.安置经纬仪于A点，瞄准B点，顺时针测设水平角，在地面上标定出AP方向线。2.自A点开始，用钢尺沿AP方向线，设水平距离为DAP，在地面上标定出P点的位置。3.检核P点的位置。情境二情境二 点的平面位置测设点的平面位置测设14（二）测设方法情境二 点的平面位置测设14【例【例5-1-2】如图5-1-4所示，1、2是建筑物轴线交点，A、B为附近的控制点且坐标均为已知，欲测设1、2点的位置。图图5-1-4 极坐标法定点极坐标法定点 情境二情境二 点的平面位置测设点的平面位置测设15【例5-1-2】如图5-1-4所示，1、2是建筑物轴线 二、直角坐二、直角坐标法法 直角坐标法是按直角坐标原理确定某点的平面位置的一种方法。（一）（一）计算算测设数据数据 计算测设数据x、y，如图5-1-5所示。情境二情境二 点的平面位置测设点的平面位置测设16 二、直角坐标法情境二 点的平面位置测设16图图5-1-5 直角坐标法测设点直角坐标法测设点 情境二情境二 点的平面位置测设点的平面位置测设17图5-1-5 直角坐标法测设点 情境二 点的平面位置测设1（二）（二）测设方法方法 1.安置经纬仪于A点，瞄准B点，沿视线方向用钢尺测设横距y，在地面上定出C点。2.安置经纬仪于C点，瞄准A点，顺时针测设90水平角，沿直角方向用钢尺测设纵距x，即获得P点在地面上的位置；3.重复操作或利用P点与其他点之间的关系检核P点的位置。情境二情境二 点的平面位置测设点的平面位置测设18（二）测设方法情境二 点的平面位置测设18【例【例5-1-3】如图5-1-6所示，设、为建筑场地的建筑方格网点，a、b、c、d为须测设的某厂房的四个角点，根据设计图上各点坐标，可计算建筑物的长度、宽度及测设数据。利用直角坐标法来放样建筑物上点的位置。情境二情境二 点的平面位置测设点的平面位置测设19【例5-1-3】如图5-1-6所示，设、为图图5-1-6 直角坐标法举例直角坐标法举例 情境二情境二 点的平面位置测设点的平面位置测设20图5-1-6 直角坐标法举例 情境二 点的平面位置测设20 三、角度交会法三、角度交会法 角度交会法是根据测设角度所定方向线相交会定出点的平面位置的一种方法。适用于不便测设距离的地方。（一）（一）计算算测设数据数据 如图5-1-7(a)所示,根据坐标反算公式反算出相应边的坐标方位角，然后计算水平角1、2、3。情境二情境二 点的平面位置测设点的平面位置测设21 三、角度交会法情境二 点的平面位置测设21图图5-1-7 角度交会法定点角度交会法定点 情境二情境二 点的平面位置测设点的平面位置测设22图5-1-7 角度交会法定点 情境二 点的平面位置测设22（二）（二）测设方法方法 分别安置经纬仪于A、B、C三个控制点上，测设水平角，在地面上定出三条方向线。其交点就是P点的位置。如果三个方向不交于一点，则每个方向可用两个小木桩临时固定在地面上，形成一个示误三角形图5-1-7（b）。若示误三角形最大边长满足一定要求，取其三角形的重心作为测设点P的最终位置。情境二情境二 点的平面位置测设点的平面位置测设23（二）测设方法情境二 点的平面位置测设23【例【例5-1-4】图5-1-7（a）所示，A、B、C为附近控制点，测设P点位置。情境二情境二 点的平面位置测设点的平面位置测设24【例5-1-4】图5-1-7（a）所示，A、B、C为 四、距离交会法四、距离交会法 距离交会法是根据测设的距离相交会定出点的平面位置的一种方法。当测量仪器、测设精度要求不高且距离小于一钢尺长度的情况下常采用这种方法。（一）（一）计算算测设数据数据 计算测设数据DAP、DBP，如图5-1-8所示。情境二情境二 点的平面位置测设点的平面位置测设25 四、距离交会法情境二 点的平面位置测设25图图5-1-8 距离交会法示意图距离交会法示意图 情境二情境二 点的平面位置测设点的平面位置测设26图5-1-8 距离交会法示意图 情境二 点的平面位置测设2（二）（二）测设方法方法 测设时，使用两根钢尺，分别使两钢尺的零刻线对准A、B两点，同时拉紧和移动钢尺，分别以控制点A、B为圆心，以距离DAP和DBP为半径在地面上画圆弧，两圆弧的交点，即为欲测设的P点的平面位置。情境二情境二 点的平面位置测设点的平面位置测设27（二）测设方法情境二 点的平面位置测设27 五、全站五、全站仪三三维极坐极坐标放放样方法方法 全站仪用于施工测量除了精度高外，最大的优点在于能实施三维定位放样和测量，所以，三维直角坐标法和三维极坐标法已成为施工测量的常用方法，前者一般用于位置测定，后者用于定位放样。其实对于全站仪而言，实际测量值是距离、水平角度和天顶距。由于仪器自身具有自动计算和存储功能，可以通过计算获得所测点的直角坐标元素和极坐标元素，所以全站仪直角坐标法和全站仪极坐标法只是在概念上有区别，在现场施工测量中完全可以认为是同一种方法。情境二情境二 点的平面位置测设点的平面位置测设28 五、全站仪三维极坐标放样方法情境二 点的平面位置测设（一）原理（一）原理 利用全站仪进行三维坐标测量是在预先输入测站数据后，便可直接测定目标点的三维坐标。测站数据包括测站坐标、仪器高、目标高和后视方位角。仪器高和目标高可用小钢尺等量取；坐标数据可以预先输入仪器或从预先存入的文件中调用；后视方位角可通过输入测站点和后视点坐标后，照准后视点进行设置。在完成了测站数据的输入和后视方位角的设置后，通过测量便可确定放样点的位置。情境二情境二 点的平面位置测设点的平面位置测设29（一）原理情境二 点的平面位置测设29（二）（二）测设方法方法 如图5-1-9所示，O为测站点，坐标为（xO，yO，HO）；A为后视点，坐标为（xA，yA，HA），P点为待测点(目标点)，坐标为（xP，yP，HP），现测设P点的位置。情境二情境二 点的平面位置测设点的平面位置测设30（二）测设方法情境二 点的平面位置测设30图图5-1-9 三维极坐标放样三维极坐标放样 情境二情境二 点的平面位置测设点的平面位置测设31图5-1-9 三维极坐标放样 情境二 点的平面位置测设3 测设步骤如下：1.根据坐标反算公式先计算坐标方位角。在测站点和后视点坐标输入到仪器之后，全站仪能自动进行这项计算。情境二情境二 点的平面位置测设点的平面位置测设32 测设步骤如下：情境二 点的平面位置测设32 2.在瞄准后视点后，通过键盘操作，能将水平度盘读数自动设置为计算出的该方向的坐标方位角，即x方向的水平度盘读数为0。此时，仪器的水平度盘读数就与坐标方位角相一致。当用仪器瞄准A点，显示的水平读数就是测站O点至目标A点的坐标方位角OA。3.仪器按P点的坐标，便会自动计算出该点的二维或三维极坐标法放样数据（，S）、（，S，Z）。为测站点与放样点之间的方位角(即水平读数)，S为测站点与放样点之间的斜距，Z为测站点至目标点的天顶距。情境二情境二 点的平面位置测设点的平面位置测设33 2.在瞄准后视点后，通过键盘操作，能将水平度盘读数自 4.实地放样时，全站仪瞄准任意位置的棱镜测量后，仪器会显示出该棱镜位置与放样点位置的差值（,S,Z），然后再根据这些差值指挥移动棱镜，全站仪不断跟踪棱镜测量(仪器要设置为“跟踪测量”状态)，直至=0、S=0，即可标定出放样点位置。情境二情境二 点的平面位置测设点的平面位置测设34 4.实地放样时，全站仪瞄准任意位置的棱镜测量后，仪器 一、水平一、水平线测设（一）（一）测设原理原理 根据已知高程点，测设出其他已知高程点的地面位置，相等高程点间连线，即为测设已知水平线。（二）（二）测设方法方法 例如，墙体砌完后需用水准仪在室内墙上测设一条比地面高50cm的水平线，俗称“五零线”，如水平线高程为H+0.500，弹上墨线，作为室内其他工程施工及地面抹灰时掌握标高的依据。情境三情境三 水平线测设与坡度测设水平线测设与坡度测设35 一、水平线测设情境三 水平线测设与坡度测设35 测设方法如下：1.根据控制桩上0.000标高线(或已知高程的水准点)，在控制桩和墙之间安置水准仪。2.读取控制桩上的标尺读数“a”，则仪器视线的相对高程为Hi=0.000+a。3.计算“五零线”的尺上读数，应为b=Hi0.500=a0.500。4.紧贴墙的一端移动标尺，使其读数为b，在尺底端画线；在墙的另一端同样使尺上读数为b，在尺底端画线，以两端为端点弹墨线，即为“五零线”。情境三情境三 水平线测设与坡度测设水平线测设与坡度测设36 测设方法如下：情境三 水平线测设与坡度测设36 二、二、测设坡度坡度线 坡度线的测设方法有水平视线法和倾斜视线法两种。其中倾斜度较大时用倾斜视线法，用经纬仪或水准仪操作。水平视线法用于倾斜度较小时，可用水准仪完成。（一）水平（一）水平视线法法 1.测设原理。水准仪提供一条水平视线，根据高程测设方法，测设坡度线上各桩点的位置。2.测设方法见例5-1-5。情境三情境三 水平线测设与坡度测设水平线测设与坡度测设37 二、测设坡度线情境三 水平线测设与坡度测设37【例【例5-1-5】已知水准点高程以及A点高程，沿AB测设一条坡度为i的坡度线（图5-1-10）。图图5-1-10 水平视线法测设坡度线水平视线法测设坡度线 情境三情境三 水平线测设与坡度测设水平线测设与坡度测设38【例5-1-5】已知水准点高程以及A点高程，沿AB测设（二）（二）倾斜斜视线法法 1.测设原理原理 倾斜视线法是根据视线与设计坡度相同时，其竖直距离相等的原理，确定设计坡度线上各点高程位置的一种方法。当地面坡度较大且设计坡度与地面自然坡度较一致时，适宜采用这种方法。情境三情境三 水平线测设与坡度测设水平线测设与坡度测设39（二）倾斜视线法情境三 水平线测设与坡度测设39 2.测设方法方法 如图5-1-11所示，已知A点高程，沿AB测设一条坡度为i的坡度线。图图5-1-11 倾斜视线法测设坡度线倾斜视线法测设坡度线 情境三情境三 水平线测设与坡度测设水平线测设与坡度测设40 2.测设方法图5-1-11 倾斜视线法测设坡度线 情（1）先用高程放样的方法，将坡度线两端点的设计高程标志标定在地面木桩上。（2）将仪器安置在A点上，并量取仪器高i，安置时，使一脚螺旋位于AB方向，另两个脚螺旋的连线大致与AB方向垂直。（3）旋转AB方向上的一个脚螺旋或微倾螺旋，使视线在B尺上的读数为仪器高i。此时，视线与设计坡度线平行。（4）指挥测设中间各桩的高程标志线。当中间各桩顶尺上读数均为i时，各桩顶连线就是设计坡度线。情境三情境三 水平线测设与坡度测设水平线测设与坡度测设41（1）先用高程放样的方法，将坡度线两端点的设计高程标志实训一一 直角坐直角坐标标法法测设测设平面点位平面点位一、技能目一、技能目标 （1）熟悉经纬仪或全站仪的操作。（2）掌握直角坐标法放样点平面位置的方法。二、二、仪器和工具器和工具 每组经纬仪 1 台、花杆或测钎 2 个、钢尺 1 把、记录板 1 个（或全站仪 1 台、棱镜 2 个），自备HB铅笔1支、计算器等。42实训一 直角坐标法测设平面点位一、技能目标42 三、三、实习任任务 建筑物附近已有互相垂直的建筑基线或建筑方格网时，可采用直角坐标法确定点的平面位置。每组根据已有的控制点采用直角坐标法放样一个矩形的 4 点。四、四、实训方法与步方法与步骤 1.方法：如图5-1-13所示：直角坐标法放样出P、Q、R、S 4点位置。其中，a=xPxA;b=yPyA。实训一实训一 直角坐标法测设平面点直角坐标法测设平面点位位43 三、实习任务 实训一 直角坐标法测设平面点位43图图5-1-13 直角坐标法测设点位直角坐标法测设点位 实训一实训一 直角坐标法测设平面点直角坐标法测设平面点位位44图5-1-13 直角坐标法测设点位 实训一 直角坐标法测设 2.步步骤（1）在A点安置经纬仪，瞄准B点，在AB方向线上分别量b得点1，再量40m得点2。（2）把经纬仪搬到点1，瞄准B点，用盘左盘右测设90角，量a定出P点，再量20m定出Q点，同理，把仪器搬到点2，依次定出S、R点。（3）检查：量长边、短边及对角线长度，相对误差应小于1/2000,测任意夹角，与90误差小于60。实训一实训一 直角坐标法测设平面点直角坐标法测设平面点位位45 2.步骤实训一 直角坐标法测设平面点位45 点位测设检查计算见表5-1-1。实训一实训一 直角坐标法测设平面点直角坐标法测设平面点位位46 点位测设检查计算见表5-1-1。实训一 直角坐标法 一、技能目一、技能目标 掌握建筑施工中高程测设的基本方法，采用水准仪准确找到需测设高程的位置。二、二、实训任任务 高程测设是测设的基本工作，是一个测量人员必须掌握的内容。三、三、实训工具（器具）工具（器具）水准仪1台、水准尺1把、计算器、记录板。实训二实训二 高高 程程 测测 设设47 一、技能目标实训二 高 程 测 设47 四、四、实训内容及步内容及步骤 1.高程高程测设的方法的方法 测设前，首先应弄清测设的距离数据，即设计的高程值H设；然后弄清现场已知高程点的位置，以及待测设高程的物体。实训二实训二 高高 程程 测测 设设48 四、实训内容及步骤实训二 高 程 测 设48 如图5-1-14所示，在距A、B点大致等距离处，安置水准仪，在A点木桩上竖立水准尺，读得后视读数a，根据A点的高程HA，求得水准仪的视线高程Hi：计算前视点B的应有读数为：实训二实训二 高高 程程 测测 设设49 实训二 高 程 测 设49 2.高程高程测设步步骤：（1）在实训场地上由教师指定待测设高程的地物（如墙、柱、杆、桩等），选定一已知水准点A，假设其高程为 HA=81.346m，需要放样点 B 的设计高程 HB=81.600m。（2）在与水准点A和待测设高程点B距离基本相等的地方安置水准仪，粗略调平。A点上放置水准尺，精平后读取水准尺的读数为a。（3）计算仪器视线高程Hi=HA+a。实训二实训二 高高 程程 测测 设设50 2.高程测设步骤：实训二 高 程 测 设50（4）计算点B 的放样数据:b=HA+a-HB=81.346+1.782-81.600=1.528。（5）将水准尺紧贴在待测设高程的地物侧面，前视该标尺，调长水准管气泡居中，上下慢慢移动标尺，当前视读数为b时，用铅笔沿标尺底部在地物上画一条线，该线条的高程即为测设高程HB=81.600m标志的位置。实训二实训二 高高 程程 测测 设设51（4）计算点B 的放样数据:实训二 高 程 测 设5 五、注意事五、注意事项（1）本次实训的难点是精度的控制，测量误差应小于或等于5mm即为合格。（2）操作规范、配合默契，完成任务越快成绩越好。高程测设记录见表5-1-2。实训二实训二 高高 程程 测测 设设52 五、注意事项实训二 高 程 测 设52实训二实训二 高高 程程 测测 设设53实训二 高 程 测 设53