建筑工程测量枣庄科技职业学院
项目2.1建筑控制测量任务2.1.1建筑平面控制测量任务2.1.2建筑高程控制测量
任务2.1.1建筑平面控制测量在基本测量技能中已经指出,测量工作必须遵循“从整体到局部,先控制后碎部”的原则,先建立控制网,然后根据控制网进行碎部测量和测设。控制网分为平面控制网和高程控制网。测定控制点平面位置(x,y)的工作,称为平面控制测量。测定控制点高程(H)的工作,称为高程控制测量。
一、平面控制测量平面控制测量是确定控制点的平面位置。建立平面网的经典方法有三角测量和导线测量。1、三角测量观测所有三角形的内角,并至少测量其中一条边长,作为起算边。这种三角形的顶点称为三角点,构成的网形称为三角网,并进行这种控制测量称为三角测量。
2、导线测量图中控制点1、2、3…用折线连接起来,测量各边的长度和各转折角。这种控制点称为导线点,进行这种测量称为导线测量。
3、卫星大地测量目前常用的是GPS(全球定位系统NavigationsystemTimingandRanging/GlobalPositioningSystem)卫星定位。在A、B、C、D控制点上,同时接收GPS卫星S1、S2、S3、S4…发射的无线电信号,从而确定地面点位,称为GPS控制测量。
国家平面控制网,是在全国范围内建立的控制网。逐级控制,分为一、二、三、四等三角测量和精密导线测量。城市控制测量是为大比例尺地形测量建立控制网,作为城市规划、施工放样的测量依据。城市平面控制网一般可分为二、三、四等三角网及一、二级小三角网或一、二、三级导线。然后再布设图根小三角网或图根导线。
城市三角网及图根三角网的主要技术要求DJ3DJ2DJ111:1万±60±20图根211:1万1:2万0.5±30±10二级621:2万1:4万1±15±5一级641:4.5万首级1:12万2±9.0±2.5四等961:8万首级1:20万5±7.0±1.8三等121:12万1:30万9±3.5±1.0二等测回数最弱边相对中误差起始边相对中误差平均边长(km)三角形最大闭合差(″)测角中误差(″)等级
直接供地形测图使用的控制点,称为图根控制点,简称图根点。测定图根点位置的工作,称为图根控制测量。城市导线及图根导线的主要技术要求1:0.2万±60±30图根1:0.6万±151201.5±24±12三级1:1万±152002.4±16±8二级1:1.4万±153003.6±10±5一级全长相对中误差测距中误差(mm)平均边长(m)附合导线长度(km)方向角闭合差(″)测角中误差(″)等级
二、导线测量外业工作将测区内相邻控制点连成直线而构成的折线,称为导线。这些控制点,称为导线点。导线测量就是依次测定各导线边的长度和各转折角值;根据起算数据,推算各边的坐标方位角,从而求出各导线点的坐标。用经纬仪测量折角,用钢尺测定边长的导线,称为经纬仪导线;若用光电测距仪测定导线边长,则称电磁波测距导线。导线测量是建立小地区平面控制网常用的一种方法,特别是地物分布较复杂的建筑区、视线障碍较多的隐蔽区和带状地区,多采用导线测量的方法。根据测区的不同情况和要求导线可布设成下列三种形式:
⑴闭合导线——起讫于同一已知点,形成闭合多边形的导线。(图6-12a)。其本身存在着严密的几何条件,具有检核作用。⑵附合导线——布设在两个已知点间的导线,称附合导线(图6-12b)。其具有检核观测成果的作用。⑶支导线——其缺乏检核条件。规范规定其不得超过3条边。1、导线的布设形式
导线测量的技术要求等级导线长度()平均边长()测角中误差(″)测回数角度闭合差(″)相对闭合差DJ6DJ2一等40.55421/15000二等2.40.258311/10000三等1.20.112211/5000图根≤1.0M≤1.5测图最大视距201-1/2000
选点前,应调查搜集测区已有地形图和高一级的控制点的成果资料,把控制点展绘在地形图上,然后在地形图上拟定导线的布设方案,最后到野外去踏勘,实地核对、修改、落实点位和建立标志。如果测区没有地形图资料,则需详细踏勘现场,根据已知控制点的分布、测区地形条件及测图和施工需要等具体情况,合理地选定导线点的位置。实地选点时,应注意下列几点:①相邻点间通视良好,地势较平坦,便于测角和量距。②点位应选在土质坚实处,便于保存标志和安置仪器。③视野开阔,便于施测碎部。④导线各边的长度应大致相等,除特殊情形外,应不大于350m,也不宜于小于50m边长。⑤导线点应有足够的密度,分布较均匀,便于控制整个测区。1、踏勘选点及建立标志
临时性标志、永久性标志,沿导线走向顺序编号,绘制导线略图;点之记。
2、外业测量(1)边长测量导线边长可用电磁波测距仪测定,测量时要同时观测竖直角,供倾斜改正之用。若用钢尺丈量,钢尺必须经过检定。对于一、二、三级导线,应按钢尺量距的精密方法丈量。对于图根导线:用一般方法往返丈量或同一方向丈量两次。尺长改正——当尺长改正数大于1/10000时,应加尺长改正;温度改正——当量距时平均尺温与检定时温度相差±10℃时,应进行温度改正;倾斜改正——尺面倾斜大于1.5%时,应进行倾斜改正。要求其精度不低于1/3000,特殊困难地区允许1/1000。
(2)角度测量用测回法施测导线左角(位于导线前进方向左侧的角)或右角(位于导线前进方向右侧的角)。一般在附合导线中,测量导线左角,在闭合导线中均测内角。若闭合导线按反时针方向编号,则其左角就是内角。不同等级的导线的测角精度要求。图根导线,一般用DJ6级光学经纬仪测一个测回。若盘左、盘右测得角值的较差不超过40″,则取其平均值。测角时,为便于瞄准,可用大垂球、测钎、觇(chan)标。
(3)联测导线应与高级控制点联测,才能得到起始方位角,这一工作称为连接角测量,也称导线定向。目的是使导线点坐标纳入国家坐标系统或该地区统一坐标系统。附合导线与两个已知点的连接,应测两个连接角βb、βc。闭合导线和支导线只需测一个连接角βb。对于独立地区周围无高级控制点时,可假定某点坐标,用罗盘仪测定起始边的磁方位角作为起算数据。
导线测量内业计算的目的就是计算各导线点的坐标。计算之前,应全面检查导线测量外业记录,数据是否齐全,有无记错、算错,成果是否符合精度要求,起算数据是否准确。然后绘制导线略图,把各项数据注于图上相应位置。三、导线测量内业计算
1、闭合导线近似平差计算(1)角度闭合差的计算与调整=各级导线角度闭合差的容许值例如图根导线:=±40″
若,则把角度闭合差调整到观测角度中,各个角度的改正数为:=-/改正后的角值:(2)坐标方位角的推算(3)坐标增量的计算
(4)坐标增量闭合差的计算与调整闭合导线的纵横坐标增量总和的理论值应为零,即由于测边误差的影响,坐标增量总和的测量计算值与一般都不为零,其值称为坐标增量闭合差,以与表示这说明,实际计算的闭合导线并不闭合,而是存在一个缺口,这个缺口的长度称为导线全长闭合差,以表示
导线越长,全长闭合差也越大。因此,通常用相对闭合差来衡量导线测量的精度,导线的全长相对闭合差按下式计算:若满足要求:即,把坐标增量闭合差按照与边长正比例调整到各条边上去。
(5)坐标的计算:按下面公式进行改正后坐标增量:
2、附合导线近似平差计算由于附合导线是在两个已知点上布设的导线,因此测量成果应满足两个几何条件。a.方位角闭合条件:即从已知方位角αAB,通过各βi角推算出CD边方位角α’CD,应与已知方位角αCD一致。b.坐标增量闭合条件:即从B点已知坐标xB、yB,经各边长和方位角推算求得C点坐标xc’、yc’应与已知C点坐标xc、yc一致。上述两个条件是附合导线外业观测成果检核条件,又是导线坐标计算平差的基础。其计算步骤如下:
(1)坐标方位角的计算与角度闭合差的调整据式(6-6),推算CD边坐标方位角为:α’CD=αAB+∑βi-n×180°角度闭合差为:本例中αCD’=46°44′.8,αCD=46°45′.4,则fβ=-0.6′。图根导线角度闭合差容许误差为:若fβ≥fβ容,说明角度测量误差超限,要重测;若fβ