同济大学《测量学》第10章.ppt

1、第十一章第十章第十章建筑工程测量建筑工程测量内容提要内容提要： 第十章第十章 建筑工程测量建筑工程测量 学习要点 建筑工程测量概述 施工测量的基本工作 建筑施工控制测量 建筑施工测量 建筑工程变形测量 #建筑工程测量概述10-1主要指工程建设阶段的施工测量(施工放样、测设)。基本任务：基本任务：建筑物轴线、标高的现场放样定位；要求：要求：设置轴线、标高的现场标志，满足所设计的 位置和精度要求。一一. .建筑工程测量的基本任务和要求建筑工程测量的基本任务和要求二二. .施工测量的主要特点施工测量的主要特点 精度要求高 责任重(多复核) 配合施工，现场计算多 施工控制网布置难度大(通视，使用方便，

2、点位保存)施工测量的基本工作10-2一一. .设计长度的测设设计长度的测设二二. .设计角度的测设设计角度的测设三三. .设计平面点位的测设设计平面点位的测设四四. .设计高程的测设设计高程的测设五五. .设计坡度的测设设计坡度的测设六六. .铅垂线的测设铅垂线的测设基本工作施工测量的基本工作：施工测量的基本工作：测设三个基本量： 水平距离水平距离 D D 水平夹角水平夹角 b b 高高 差差 h h 1通过测设D D、b b来放样点的平面位置X X、Y Y； 1通过测设h h来放样点的高程H H。1.1.钢尺法测设：钢尺法测设：经纬仪定线； 钢尺测设DAB； 用大木桩标定B。已有已有：起点A

3、、和AB方向已知已知：水平距离DAB(设计已知) 定定：终点B注：注：测设精度要求较高时，考虑距离的 改正数，实际测设的距离为： D=D-DDk-DDt-DDhD DABABDABAB2.2.测距仪法测设测距仪法测设: :测测距距仪仪反反光光棱棱镜镜在A安置测距仪(或全站仪)； 在B附近安置反光棱镜；观测AB距离、调整棱镜位置，直至与设计距离相等， 定B标志。测距仪观测斜距时，应读 竖直角，改正成平距；全站仪直接读取平距。已有已有：测站A、后视方向B已知已知：水平角数据b(设计已知) 定：定：C C方向方向CCCCCb测站A A后视B B待定点 C C1.1.一般方法放样一般方法放样b b角角

4、(经 纬仪正倒镜分中法)。CCCCC放样已知数据的水平角2.精确方法放样b角2.2.精确方法放样精确方法放样b b角角(多测回修正法)用“正倒镜分中法”测设b角(实际得b1、C1)；多测回观测BAC，取平均得b1 ；计算改正值C1C，修正得精确位置C。例：例：已知AC1=85.00米，设计值b=36 ， 设测得b1=35 5942 ，计算 修正值C1C 。解：Db=b-b1=18N C1C=85tan0 018N =0.0074m 7mm 得：点位修正值为7mm(向外)待定点 C1测站A A后视B Bb1DbbC C现场至少有一条基线(两个相互通视的已知点) 测设方法 测设数据 直角坐标法 角

5、度b(直角)、距离D 极坐标法 角度b 、距离D 距离交会法 距离D1、距离D2 角度交会法 角度b1、角度b2将设计的平面点位测设到实地上。72.000m(检核)(多用于建筑物轴线的放样)ABXM=600.000mYM=700.000mXM=600.000mYM=900.000m建筑基线建筑基线现场有控制基线，且待测设的轴线与基线平行。待建房屋待建房屋ABXM=698.000mYM=832.000mXM=650.000mYM=760.000m60.000m68.000m50.000m48.000m50.000m48.000m1.计算放样数据AB(XA,YA)(XB,YB)P(XP,YP)设计

6、2.用经纬仪测设b，用钢尺测设D，得P点设计位置。aAB=tg-1YB-YAXB-XAaAP=tg-1YP-YAXP-XAb=aAP-aABD=(XP-XA)2+(YP-YA)2aABaAPbD例：例：右图中J J、K K为已知导线点，P P为 某设计点位。按图中数据计算 在J点用极坐标法测设P点的放样 数据b b、D D。KJPXK=746.202mYK=456.588mXJ=502.110mYJ=496.225mXP=450.000mYP=560.000mb bD D解：解：DXJP=XP-XJ=-52.110DYJP=YP-YJ=+63.775DXJK=XK-XJ=+244.092DYJ

7、K=YK-YJ=- 39.637aJK=tg-1 =360- 91325=3504635-39.637+244.092b=aJP-aJK=1291507-3504635= 1382832aJP=tg-1 =180-504453=1291507+63.775 -52.110mD357.82775.63)110.52(22ABP(XA,YA)(XB,YB)(XP,YP)设计1.计算aAB、aAP、aBP ， 则： b1=aAP-aAB b2=aBP-aABb1b22.在测站A测设b1，得AP方向； 在测站B测设b2，得BP方向， 相交得P点，定P点标志。测设时，通常先沿AP、BP 的方向线打“骑马

8、桩”， 然后交会出P点位置。注意交会角 30 g150 g ABP(XA,YA)(XB,YB)(XP,YP)设计1.计算DAP、DBPDAPDBP2.在测站A用钢尺测设D1； 在测站B用钢尺测设D2， 相交得P点，定P点标志通常待定点P离已知点 A、B不超过一尺段，地 面平坦，便于钢尺作业。 1.1.测设设计高程测设设计高程已有已有 水准点A已知已知 B点设计标高HB 定定 HB标志例：例：已知水准点A的高程 H HA A=4.376m=4.376m，要测 设某设计地坪标高 H HB B=5.000m=5.000m。测设 过程如下：1在A、B间安置水准仪，在A竖水准尺，在B处设木桩；1对水准尺

9、A读数，设为a=1.534ma=1.534m，则： 水平视线高 Hi=HA+a=4.376+1.534=5.910m B点应读数 b=Hi-HB=5.910-5.000=0.910mH HA A=4.376=4.376H HB B=5.000=5.000大地水准面AB(P321 图10-6)a aHib b1调整B尺高度，至b=0.910时，沿尺底做标记即设计标高HB。1待测设高差大，用钢尺代替水准尺。AB钢钢尺尺H HA AH HB BhABb1a1b b2 2a2 hAB=HB-HA =(a1-b1)+(a2-b b2 2) b b2 2=(a1-b1)+a2-hAB同样方法也可向高处传递

10、高程。 道路、管道等施工中，须测设斜坡线，可用经纬仪或水准仪进行测设。ii设计斜坡线AB1当水准尺读数为i时，尺底位于设计斜坡线上。iii挂垂球得铅垂线挂垂球得铅垂线 精度差，稳定性差(易受风力影响)，操作费力。用专用仪器用专用仪器铅垂仪铅垂仪投测铅垂线投测铅垂线(P308图) 1能向上、下瞄出精确的铅垂视线 1能向上、下投射出精确的铅垂激光束1/300001/200000 生产厂 型号 铅垂线精度日本 SOKKIA公司 PD3 1/40000瑞士 leica公司 WILD NZL WILD NL WILD ZL1部分铅垂仪及型号：部分铅垂仪及型号：铅垂仪为施工场地建立施工专用控制网为施工场地

11、建立施工专用控制网 1平面控制 建筑基线、建筑方格网(平坦地区) 导线网、三角网(山区或条件复杂地区) 1高程控制 布设水准点10-3特点特点 1精度要求高； 1采用建筑坐标系(坐标轴方向与建筑群主轴线平行 或垂直)； 1各边相互平行或垂直，且为整数； 1点位便于保存(布置于设计的通道位置)； 1测设控制点，然后调整。优点优点 计算简单用加、减法计算直角坐标法放样数据 使用方便布置在待测设建筑物的就近位置 放样迅速用直角坐标法放样( (一一) .) .建筑基线建筑基线 建筑场地较小、简单时用。1.1.基本形式基本形式1至少三点，可作检核2.2.测设方法测设方法(1).根据建筑红线测设建筑基线平

12、行推移法1 12 23 3建筑红线，由拨地单位标定于现场A AB BC Cd1d1d2d21根据1、2、3点平行推移得A、B、C。1调整A、B、C使B为直角，AB、BC为整数。1一般精度要求： ABC=9010 AB、BC相对误差1/10000b bD D1根据1、2点坐标与A、B、C的设 计坐标反算放样数据bi、Di。1在测站2，用极坐标法测 设A、B、C。1调整A、B、C，满足直角 和距离关系。(2).根据测量控制点测设建筑基线12A AB BC C 根据导线点1、2，测设建筑基线点A、B、C。( (二二) .) .建筑方格网建筑方格网 大、中型建筑场地用。 1.1.建筑方格网的布置建筑方

13、格网的布置主要特点主要特点 1分级布置； 1采用建筑坐标系； 1考虑建筑群布局，边长取整数； 1测设精度高，先测设，再归化； 1点位须长期保存。a a( (三三) .) .建筑坐标与施工坐标的换算建筑坐标与施工坐标的换算1建筑坐标系：XCOCYC1测量坐标系：XOY1建筑坐标系原点 的测量坐标：XOYO1XC轴在测量坐标系 中的坐标方位角a.YCXCO OCa aY YO OX XO OXPCYPCXPYPY YX XO OP1.1.建筑坐标换算成测量坐标建筑坐标换算成测量坐标XP=X0+XPCcosa-YPCsinaYP=Y0+XPCsina+YPCcosa(11-3-1)(11-3-1)a

14、aY YX XO OO OCa aY YO OX XO OXPYPY YCX XCX XP PCY YP PCP例：例：某建筑坐标系如下图，P点在建筑坐标系中的坐 标为P(40.000，80.000)，将其换算成测量坐标。XP=X0+XPCcosa-YPCsinaYP=Y0+XPCsina+YPCcosa(11-3-1)(11-3-1)AO OBP Pa a40.00040.00080.00080.0002020L3030MX X0 0=1218.570=1218.570Y Y0 0=3054.600=3054.600解解：由坐标转换公式：P P点的测量坐标：点的测量坐标：XP=1218.57

15、0+80cos20L30M-40sin20L30M =1279.495YP=3054.600+80sin20L30M+40cos20L30M =3120.0832.2.测量坐标换算成建筑坐标测量坐标换算成建筑坐标XPC= (XP-X0)cosa+(YP-Y0)sinaYPC=-(XP-X0)sina+(YP-Y0)cosa(11-3-2)(11-3-2)Y YX XO OO OCa aY YO OX XO OXPYPY YCX XCX XP PCY YP PCaaP P预埋水准点，一个工地至少设23个点，定期校测；点位稳固，便于保存，便于使用；布设水准路线，引测新设水准点的高程。精度满足 施工

16、要求。一一. .民用建筑施工测量民用建筑施工测量 1 建筑物定位 1 建筑物详细测设 1 轴线控制 1 基础施工测量二二. .工业建筑施工测量工业建筑施工测量 1 厂房控制网和柱列轴线测设 1 基础施工 1 建筑构件安装三三. .高层建筑施工测量高层建筑施工测量 1 轴线控制点的垂直投影(轴线投测与垂直度控制) 1 高程传递一.民用建筑施工测量1.建筑物定位2.建筑物详细测设3.轴线控制4.基础施工测量1.1.建筑物的定位建筑物的定位测设建筑物外墙中心线交点，钉角桩。AF16BCDE2345P PN NQ QM M1根据规划道路红线进行建筑物定位根据规划道路红线进行建筑物定位 当设计建筑物靠近

17、规划道路时，可根据规划道路红线进行建筑物定位已有已有新建新建(b)(b)直角坐标法直角坐标法1根据与原有建筑物的关系测设根据与原有建筑物的关系测设已有已有新建新建(a)(a)延长直线法延长直线法考虑墙厚度新建新建(c)(c)平行线法平行线法根据建筑物主轴线测设各内墙(承重墙) 轴线，钉中心桩。AF16M MN NQ QP PBCDE2345中心桩中心桩2.2.建筑物详细测设建筑物详细测设钉轴线控制桩或设置龙门板，保存轴线位置， 便于施工时恢复轴线。图11-25 龙门桩和龙门板3.3.建筑物轴线控制建筑物轴线控制 开挖基槽或开挖基坑，槽底或基坑底标高控制。 确定开挖边线； 控制开挖深度； 基础结

18、构施工的轴线控制。水平桩水平桩-1.200m-1.500m二.工业建筑施工测量 1.1.厂房控制网和柱列轴线测设厂房控制网和柱列轴线测设2.2.基础施工基础施工3.3.建筑构件安装建筑构件安装 根据建筑方格网测设厂房矩形控制网；根据建筑方格网测设厂房矩形控制网； 要求：直角误差10；距离误差1/10000 大、中型厂房的矩形控制网可分二级布置。1.1.厂房矩形控制网和柱列轴线测设厂房矩形控制网和柱列轴线测设沿厂房控制网钉柱列轴线桩；沿厂房控制网钉柱列轴线桩；大、中型厂房可沿矩形控制网钉“距离指标桩”， 然后根据距离指标桩钉柱列轴线桩。杯型基础施工：杯型基础施工： 1.1.基坑放样钉定位小木桩，

19、画基坑开挖线； 2.2.基坑抄平基坑的高程测设； 3.3.基础模板定位。定位小木桩定位小木桩图11-27 柱基础施工控制桩图11-28 杯型基础2.2.柱基础施工柱基础施工厂房主要构件厂房主要构件：柱子、吊车梁、屋架、天窗架、屋面板，等。 构件按设计尺寸预制，安装时应达到一定精度。图11-29 预制厂房柱子的弹线 柱子安装测量柱子安装测量 三个要求：三个要求： a).牛腿面标高等于其设计标高； b).柱脚中心线与柱列中心线一致； c).柱身垂直。3.3.建筑构件安装建筑构件安装注意事项：注意事项：图11-30 柱子的竖直校正经纬仪检验校正，消除横轴误差；经纬仪严格整平，竖轴铅垂；柱子受较大温差

20、会产生变形，应避免。 (1).(1).牛腿面标高抄平 要求：标高误差5mm (修平或加垫块) (2). (2).吊车梁中心线投测吊车轨道安装测量吊车轨道安装测量 (1).(1).将轨道轴线投测到吊 车梁顶面上； (2).(2).轨顶标高测量，调整 填块； (3).(3).轨距控制；轨距误差 10mm。吊车梁安装测量吊车梁安装测量1.高层建筑施工特点2.轴线控制点的垂直投影3.高程传递三三. .高层建筑高层建筑施工测量 桩基础，深基坑，现浇钢筋混凝土结构(或钢结构)，垂直度控制。( (一一).).基础施工测量基础施工测量 1.1.轴线测设，设置轴线控制桩； 2.2.桩位测设； 3.3.基坑围护结

21、构设计位置测设； 4.4.基坑抄平，底板垫层放样； 5.5.地下建筑轴线放样； 6.6.至0，基础施工结束。1.1.高层建筑施工特点高层建筑施工特点( (二二).).轴线控制与轴线投测轴线控制与轴线投测 建筑物矩形控制网布置在0层面上，标志牢固、精确。选择点位时，应参考设计图纸，考虑以下因素：控制网各边应与建筑轴线平行；相邻控制点应通视；控制点的铅垂线方向应避开横梁和主钢筋。建筑物矩形控制网布置建筑物矩形控制网布置沿控制点铅垂线设预留孔(20cm20cm30cm30cm)；用垂准仪向上投测控制点。2.2.平面控制点的垂直投测平面控制点的垂直投测1.1.利用水准仪、钢尺传递高程。考虑尺长改正、

22、温度改正。2.2.全站仪天顶测距法。3.3.高程传递高程传递竣工图测绘(略)4.4.建筑竣工总平面图编绘建筑竣工总平面图编绘 由于施工误差和设计变更，使建筑及有关设施的施工位置与设计位置产生差异。竣工图全面、准确反映各建筑设施最后的实际位置，以利日后建筑物的使用、管理和维修等。 建筑总平面图应边施工、边编绘，特别注意隐蔽工程的施工位置。 建筑物的变形变形包括三个方面：沉降、水平位移沉降、水平位移和倾斜倾斜。由于建筑物的重量，使地基受荷载而扰动，引起建筑物沉降；由于横向力作用于建筑物地基，使建筑物产生水平位移；建筑物在平面上不均匀沉降，使建筑物产生倾斜。此外，由于沉降与水平位移的共同作用达到一定

23、程度，使建筑物产生裂缝，直至倒塌。 变形观测变形观测就是用测量的手段，观测建筑物沉降、水平位移和倾斜的变化量，并通过一定时间段的变化量，确定建筑物的变形趋势，以利采取相应措施。1.1.高程基准点和沉降观测点的设置高程基准点和沉降观测点的设置 点位稳固，在沉降变形区以外； 不宜过远，通常一站能引测到观测点； 每个工地设置23个，以便检核； 一般需要与国家水准点联测，获得绝对高程； 冻土地区应埋深至冻土线以下0.5米处。一一. .沉降观测沉降观测沉降点埋设图：沉降点埋设图：沉降点分布示意图：沉降点分布示意图： 2.2.沉降观测点的布置沉降观测点的布置 一定密度、均匀分布在待观一定密度、均匀分布在待

24、观 测建筑物外围，能反映建筑测建筑物外围，能反映建筑 物整体沉降情形的位置。物整体沉降情形的位置。 观测时间按工程进展具体确定。 观测精度须使用DS1级精密水准仪及铟钢 带精密水准尺，沉降数据报至1mm0.1mm。 控制视线长度，一般不超过50m。 测站位置相对固定，以尽量减少仪器i角 的影响。3.3.沉降观测的时间、方法和精度要求沉降观测的时间、方法和精度要求沉降观测成果内容沉降观测成果内容 基准点与沉降点的点位分布图； 沉降观测日报表(当次观测结果)； 沉降观测汇总表； 沉降曲线图； 沉降观测总结报告(一个阶段观测全部结束)。沉降观测成果整理沉降观测成果整理每次观测成果精度应符合要求。每次

25、观测成果须及时上报(上报“本次沉降”与“累 计沉降”数据)，当沉降变化异常时，工程施工及时 采取措施。4.4.沉降观测的成果整理沉降观测的成果整理( (一一).).基础倾斜观测基础倾斜观测L LB1B2D Dh hi i倾斜度i=DhL(11-7-1)(11-7-1)( (二二).).上部倾斜观测上部倾斜观测 通常采用直接观测法： 挂垂球法 经纬仪(全站仪)垂直投影法。由于高度角较大，投影读数以盘左、盘右取平均；观测位置过近时，可加装直角目镜直角目镜，以利观测高处。加测水平距离，可根据垂直角计算出观测高度H。D DH H倾斜度 i=DHD Da aH HH=Dtana( (一一).).基准点上观测法基准点上观测法 测定观测点的 角度变化Db，计 算位移量D：D=D Dbr瞄准测点的视线方向必须与测点的位移方向基本垂直。精度要求较高时，可在A点建立观测墩，以消除对 中误差。bbDDA AB BDb位移前位移后位移后( (二二).).位移点上观测法位移点上观测法 以位移点M为测站，观测对基准点A、B的水平角 变化Db=b-b，从而计算位移量D：D Db bb bM MM M A AB BD D1 1D D2 2位移点M与基准点A、B位于基本一直线上，且M点 位移方向垂直于A、B直线。2121r rb bD D D DDDDDb bb bb b D D