授課教師：土木工程測量第10章施工測量基本知識目錄施工測量概述10.1施工控制網的布設10.2施工放樣基本工作10.3平面位置放樣常用方法10.4通過本章的學習，學生應理解施工測量的特點、精度和施工放樣的準備工作，掌握施工放樣基本工作，熟練掌握水準測量高程放樣法和全站儀坐標放樣法，了解施工放樣的常用方法。學習目標施工測量概述10.1土木工程建設的設計階段完成后即進入施工階段，通過工程施工來實現建設的最終目的。施工階段所進行的測量工作稱為施工測量。與地形圖測繪相比，施工測量同樣需要遵循方案設計“從整體到局部”、工作程序和步驟“先控制后細（碎）部、步步有檢核”的原則；但在數據采集設備和數據精度方面，不再遵循“先高級后低級”的原則。10.1施工測量概述施工測量根據建筑物的等級、大小、結構形式、建筑材料和施工方法的不同設置相應的精度要求。在實際施工中，如果精度選擇過高，則會增加測量難度，降低工作效率，延緩工期；如果精度選擇過低，則會影響質量和安全，造成重大安全事故隱患。因此，進行施工測量時，必須了解設計內容、工程性質以及精度要求等相關信息。10.1施工測量概述在土木工程施工過程中進行的一系列測量工作稱為施工測量。施工測量的目的是把設計的建筑物、構筑物的平面位置和高程，按設計要求以一定的精度測設在地面上，作為施工的依據，以銜接和指導各工序間的施工。施工測量的過程與地形測量的過程相反。施工測量貫穿于工程建設的全過程，其內容主要包括：施工控制測量、建筑物主要軸線的測設、建筑物的細部測設，如基礎模板的測設、構件與設備的安裝測量等；工程竣工測量；施工過程中以及工程竣工后的建筑物變形監(jiān)測等。10.1.1施工測量的目的和內容施工測量即建立施工平面控制網和施工高程控制網，其作用是為施工放樣、施工期間的變形監(jiān)測、監(jiān)理和竣工測量等提供統(tǒng)一的坐標基準和高程基準。施工控制網（包括施工平面控制網和施工高程控制網）具有以下特點：控制網大小、形狀、點位分布與工程范圍、施工對象相適應，點位分布便于施工測設；控制測量坐標系與施工坐標系或設計坐標系相一致，投影面與平均高程面或與測設精度要求最高的高程面相一致；精度不遵循“先高級后低級”的原則，因此當分級布設時，次級網精度往往比首級網精度要高，網中控制點精度不要求均勻，但要保證某幾個點位和方向的精度相對較高。10.1.1施工測量的目的和內容在當今測量技術迅速發(fā)展的背景下，建立施工平面控制網首選GNSS靜態(tài)測量技術，根據要求的精度不同還可以選擇GNSS-RTK技術。線路工程可選擇導線測量，橋梁施工控制網、地下工程洞口施工控制網等也可選擇三角網（邊角網、三邊網），建筑施工控制網傳統(tǒng)上有建筑基線和建筑方格網等形式。建立施工高程控制網的技術選擇為：建筑施工、橋梁施工和地下工程施工常選擇水準測量技術，線路工程也可選擇三角高程測量技術或GNSS測量技術。10.1.1施工測量的目的和內容建筑物主要軸線的測設、建筑物的細部測設、工程竣工測量以及建筑物變形監(jiān)測等技術，將會結合專業(yè)特點在后續(xù)各章節(jié)分別進行介紹。10.1.1施工測量的目的和內容一般來說，施工測量的精度比地形圖測繪的精度要求高，而且建筑物的重要性、結構及施工方法等不同，對施工測量的精度要求也有所不同。通常，工業(yè)建筑物的測設精度高于民用建筑物的，鋼結構建筑物的測設精度高于鋼筋混凝土結構建筑物的，裝配式建筑物的測設精度應高于非裝配式建筑物的，高層建筑物的測設精度應高于低層建筑物的，吊裝施工的測設精度高于現場澆筑施工的。10.1.2施工測量的特點由于施工測量貫穿于施工的全過程，施工測量工作直接影響工程質量及施工進度，所以測量人員必須熟悉有關圖紙，了解設計內容、性質及對測量工作的要求，了解施工的全過程，密切配合施工進度進行測設工作。另外，建筑施工現場多為立體交叉作業(yè)，且有大量的重型動力機械，這對施工控制點的穩(wěn)定和施工測量工作帶來一定的影響。因此，測量標志的埋設應特別穩(wěn)固，并要妥善保護，經常檢查，對于已發(fā)生位移或遭到破壞的控制點應及時重測和恢復。為了保證施工安全，對于深基坑工程、高層建筑、地下工程等，還需要進行變形監(jiān)測。10.1.2施工測量的特點施工現場有各種建筑物，且分布較廣，往往又不是同時開工興建。為了保證各建筑物的平面和高程位置都符合設計要求，互相連成統(tǒng)一的整體，與地形圖測繪一樣，施工測量也要遵循“從整體到局部，先控制后碎部”的原則，即先在施工場地建立統(tǒng)一的平面控制網和高程控制網，然后以此為基礎，測設出各個建筑物的位置。施工測量的檢核工作也很重要，必須采用各種不同的方法加強外業(yè)和內業(yè)的檢核工作。在此應特別提出的是，施工測量不同于地形測量，在施工測量中出現的任何差錯都有可能造成嚴重的質量事故和巨大的經濟損失。因此，測量人員應嚴格執(zhí)行質量管理規(guī)程，仔細復核放樣數據，力爭將錯誤降到最低。10.1.3施工測量的原則

10.1.4施工測量的精度

10.1.4施工測量的精度

(10-1)

(10-2)

(10-3)

(10-4)“等影響原則”的意義在于平衡工程施工中的各方因素，強調其誤差對施工的影響均等。施工測量誤差與構件加工制造誤差、施工誤差具有同等影響，施工測量精度與構件加工制造精度、施工精度相同。建筑限差決定著施工測量精度，也決定著構件加工制造精度和施工精度。同時，不同結構、不同施工工藝又決定著建筑限差。例如，鋼筋混凝土工程的放樣精度比磚石結構工程的放樣精度高，金屬結構工程的放樣精度更高。組裝式建筑應充分考慮構件加工制造誤差的影響。10.1.4施工測量的精度

10.1.4施工測量的精度

10.1.4施工測量的精度

(10-5)

(10-6)

(10-7)

10.1.4施工測量的精度

(10-8)

(10-9)從以上關系中可以看出，當建筑限差一定時，影響施工誤差的分項因素增加，便會對施工測量提出更高的精度要求，施工控制測量精度和施工放樣精度均需提高。施工放樣是施工測量中最基本、最重要的部分，工作量大，責任重。因此，在施工放樣之前，要做好充分準備：①根據設計文件，了解工程意義，熟悉設計圖紙；②實地現場檢視起算控制點是否完好，檢核起算數據是否正確；③做出施工放樣計劃，編制施工放樣說明；④依據設計總平面準備放樣數據。依據放樣點的設計坐標與施工控制點坐標，利用坐標反算原理計算放樣數據。在設計總平面圖上多方尋找檢核條件，實現多條件檢核，通過檢核保證施工放樣成果正確且有理有據。10.1.5施工放樣的準備工作施工控制網的布設10.2為工程施工所建立的控制網稱為施工控制網，其主要作用是為建筑物的施工放樣提供依據。另外，施工控制網也可為工程的維護保養(yǎng)、擴建改建提供依據。因此，施工控制網的布設應密切結合工程施工的需要及建筑場地的地形條件，以選擇適當的控制網形式和合理的布網方案。10.2施工控制網的布設與測圖控制網相比，施工控制網具有以下特點：（1）控制的范圍小、精度要求高。對于在工程勘測期間所布設的測圖控制網，其控制范圍總是大于工程建設的區(qū)域。對于水利樞紐工程、隧道工程和大型工業(yè)建設場地，其控制面積約在十幾平方千米到幾十平方千米，一般的工業(yè)建設場地的控制面積大都在1平方千米以下。由于工程建設需要放樣的點、線十分密集，沒有較為稠密的測量控制點將會給放樣工作帶來困難。至于點位的精度要求，測圖控制網點是從滿足測圖要求出發(fā)提出的，其精度要求一般較低；而施工控制網的精度是從滿足工程放樣的要求提出的，精度要求一般較高。因此，施工控制網的精度要比一般測圖控制網的高。10.2.1施工控制網的特點（2）施工控制網的點位分布有特殊要求。施工控制網是為工程施工服務的。因此，為了施工測量應用方便，一些工程對點位的埋設有一定的要求。例如，橋梁施工控制網、隧道施工控制網和水利樞紐工程施工控制網要求在橋梁中心線、隧道中心線和壩軸線的兩端分別埋設控制點，以便準確地標定工程的位置，減少放樣測量的誤差。（3）控制點使用頻繁、受施工干擾大。大型工程在施工過程中，不同的工序和不同的高程上往往要頻繁地進行放樣，施工控制網點被反復應用，有的可能多達數十次。而且，工程的現代化施工經常采用立體交叉作業(yè)的方法，施工機械頻繁調動，對施工放樣的通視等條件產生了嚴重影響。因此，施工控制網點應位置恰當、堅固穩(wěn)定、使用方便、便于保存，且密度也應較大，以便使用時有靈活選擇的余地。10.2.1施工控制網的特點（4）施工控制網投影到特定的平面。為了使由控制點坐標反算的兩點間長度與實地兩點間長度之差盡量減小，施工控制網不投影到大地水準面上，而投影到指定的高程面上。例如，工業(yè)場地施工控制網投影到廠區(qū)平均高程面上，橋梁施工控制網投影到橋墩頂高程面上等。也有的工程要求施工控制網投影到放樣精度要求最高的平面上。（5）采用獨立的建筑坐標系。在工業(yè)建筑場地，還要求施工控制網點的連線與施工坐標系的坐標軸平行或垂直，而且其坐標值盡量為米的整倍數，以利于施工放樣的計算工作。例如，將廠房主軸線、大壩主軸線、橋中心線等作為施工控制網的坐標軸線。10.2.1施工控制網的特點當施工控制網與測圖控制網聯系時，應進行坐標換算，以便于以后的測量工作。坐標系的換算關系如圖10-1所示。10.2.1施工控制網的特點圖10-1坐標系的換算關系

10.2.1施工控制網的特點

(10-10)

(10-11)

由于施工控制網具有上述特點，因此施工控制網布設應該成為施工總平面圖設計的一部分。設計點位時應充分考慮建筑物的分布、施工的程序、施工的方法以及施工場地的布置情況，將施工控制網點畫在施工總平面圖上相應的位置，并教育工地上的所有人員愛護測量標志，注意保存點位。10.2.1施工控制網的特點大型工程的施工控制網一般分兩級布設：首級施工控制網控制整體工程及與之相關的重要附屬工程，二級加密網對工程局部位置進行施工放樣。在通常情況下，首級施工控制網在工程施工前就應布設完畢，而二級加密網一般在施工過程中，根據施工的進度和工程施工的具體要求布設。10.2.2施工控制網的建立在布設施工控制網時，首先應根據工程的具體情況在圖上進行設計，并進行精度估算。當估算的精度達不到要求時，可通過下列三個途徑提高精度：（1）提高觀測值的精度。采用較精密的測量儀器測量角度和距離。（2）建立良好的控制網網形結構。在三角測量中，一般應將三角形布設成近似等邊三角形。另外，測角網有利于控制橫向誤差（方位誤差），測邊網有利于控制縱向誤差，若將兩種網形結構組合成邊角網的形式，則可達到網形結構優(yōu)化的目的。（3）增加控制網中的觀測數，即增加多余觀測。具體觀測數的增加方案應根據實際的控制網形狀進行分析和確定。10.2.2施工控制網的建立控制網點位的確定主要取決于其控制的范圍和是否便于施工放樣，此外還應注意所選點位的通視、安全和施工干擾等要求。為此，在控制網選點時，應參閱“施工組織設計”中有關施工場地布置的內容，以保證控制點在施工過程中盡量少受破壞，在發(fā)生沖突時，應與施工組織部門協調。另外，在控制網選點前，應了解工程區(qū)域的地質情況，盡量將點位布設在穩(wěn)固的區(qū)域，以保證點位的穩(wěn)定性。10.2.2施工控制網的建立大型工程的建設工期一般均在2年以上，施工周期長，控制網點使用頻繁。為便于施工放樣和提高精度，常用的控制網點宜建造混凝土觀測墩，并埋設強制歸心設備。為保證點位的穩(wěn)定性，觀測墩的基礎應埋設到凍土層以下的原狀土中，在條件允許時，可在觀測墩的基礎下埋設鋼管，以增加觀測墩的穩(wěn)定性?；炷劣^測墩的基本構造見圖10-2。圖10-2混凝土觀測墩的基本構造10.2.2施工控制網的建立目前，常用的平面施工控制網形式有三角網（包括測角三角網、測邊三角網和邊角網）、導線網、GPS網等。對于不同的工程要求和具體地形條件可選擇不同的布網形式。例如，對于位于山嶺地區(qū)的工程（水利樞紐、橋梁、隧道等），一般可采用三角測量（或邊角測量）的方法建網；對于地形平坦的建設場地，可采用任意形式的導線網；對于建筑物布置密集且規(guī)則的工業(yè)建設場地，可采用矩形控制網（即所謂的建筑方格網）。有時布網形式可以混合使用，如首級網采用三角網，在其下加密的控制網則可以采用矩形控制網。由于測距比測角更方便，而且測距的效率比測角的高得多，因此，目前建立控制網時基本上不采用純三角網，而大多采用測邊網。10.2.2施工控制網的建立在采用三角網形式建立施工控制網時，應使所選的控制網點有較好的通視條件，能構成較好的圖形，避免出現大于120°的鈍角和小于30°的銳角，以保證控制網有較好的圖形強度。對于利用交會法放樣的工程，還應使主要工程部位施工放樣時有較好的交會角度，以保證施工放樣的精度。在采用GPS方法建立施工控制網時，應保證點位附近天空開闊，且沒有電波輻射源和反射源。另外，由于施工測量大都采用全站儀進行，應至少保證兩點之間通視，對于放樣重要位置的控制點，應保證兩個以上的通視控制點。10.2.2施工控制網的建立為保證工程施工的順利進行，所建立的施工控制網必須與設計所采用的坐標系統(tǒng)相一致（一般為國家坐標系），但純粹的國家坐標系統(tǒng)存在較大的長度變形，對工程的施工放樣十分不利。因此，在建立施工控制網時，首先要保證施工控制網的坐標系和工程設計所采用的坐標系相一致。另外，還要使局部的施工控制網變形最小。為達到上述目的，應建立具有獨立坐標系統(tǒng)的施工控制網。施工控制網外業(yè)觀測結束后，首先應進行外業(yè)觀測精度的評定。對于水平角觀測值，在計算各三角形角度閉合差后，按菲列羅公式評定角度外業(yè)測量的精度；對于邊長往返測觀測值，在經過氣象改正以及測距儀加乘常數改正后，將其化為平距并投影到控制網坐標基準面上，計算各邊往返測距離的較差，再按公式評定水平距離每千米測距的單位權先驗中誤差。只有在外業(yè)觀測精度評定達到其設計精度后，才可進行控制網的嚴密平差計算。10.2.2施工控制網的建立施工控制網的嚴密平差計算常采用間接平差進行，平差后先給出各網點的坐標平差值及其點位中誤差和點位誤差橢圓要素，觀測角度和觀測邊長的平差值及其中誤差，各邊的方位角平差值及其中誤差、相對中誤差、相對誤差橢圓要素和施工控制網平差后的單位權中誤差等，然后根據網中觀測要素的驗前精度評定結果和驗后單位權中誤差，以及網中最弱邊的相對中誤差和最弱點的點位中誤差，評價施測后的施工控制網是否達到設計的精度要求。10.2.2施工控制網的建立高程控制網是為了高程放樣而建立的專用控制網，其主要作用是統(tǒng)一本工程的高程基準面并為工程的細部放樣和變形監(jiān)測服務。目前，建立高程控制網的常用方法有水準測量、三角高程測量和GPS水準測量。高程控制網可以一次全面布設，也可以分級布設，首級水準網必須與施工區(qū)域附近的國家水準點聯測，布設成閉合（或附合）形式。首級高程控制網點應布設在施工區(qū)外，作為整個施工期間高程測量的依據。由首級高程控制網點引測的臨時性作業(yè)控制點應盡可能靠近建筑物，以便做到安置一次或二次儀器就能進行高程放樣。10.2.3高程控制網的建立高程控制網應采用該地區(qū)統(tǒng)一采用的高程系統(tǒng)，一般為國家高程系統(tǒng)，或者按照工程設計所采用的高程系統(tǒng)。在選擇已知點時，對資料的來源等應進行認真的認證和復核。由于國家基本水準點的建立時間不同，所經路線可能很長，控制點之間可能存在較大的誤差，因此，在建立首級水準網時，一般只采用一個點作為已知點，對其他納入網內的基本水準點進行檢核，當通過檢測且確認基本水準點之間不存在明顯的系統(tǒng)誤差時，才可將其一起作為已知點使用。10.2.3高程控制網的建立由于國家基本點一般離工程所在區(qū)域較遠，為使測量方便，應在工程附近建立高程工作基點。高程工作基點需定期與基準點聯測，以檢驗其穩(wěn)定情況。為保證測量工作的前后一致性，當無理由認為工作基點發(fā)生位移，應采用原先的成果，而不宜對成果做經常性的改動。10.2.3高程控制網的建立首級高程控制網是整個工程的高程基準，其基準點應穩(wěn)定可靠且能長期保存。為此，水準基點一般應直接埋設在基巖上。當覆蓋層較厚時，可埋設基巖鋼管標志，其結構如圖10-3所示。10.2.3高程控制網的建立圖10-3鋼管標志結構在高差很大的工程施工中，常常需要采用精密三角高程測量方法進行高程控制點的加密。三角高程測量是根據兩點間的豎直角和水平距離通過計算高差而求出高程的，其精度一般低于水準測量的精度。三角高程測量可采用單一路線、閉合環(huán)、結點網或高程網的形式布設。三角高程路線一般由邊長較短和高差較小的邊組成，起詭于用水準聯測的高程點。為保證三角高程網的精度，網中應有一定數量的已知高程點，這些高程點通過直接水準測量或水準聯測求得。為了盡可能消除地球曲率和大氣垂直折光的影響，每邊均應對向觀測。10.2.3高程控制網的建立由于大型工程的施工期長，作業(yè)隊伍多，精度要求高，為保證施工測量的順利進行，必須對施工控制網進行必要的維護。在大型工程施工過程中，各種大型機械非常之多，且有大量的重型運輸車輛，這些機械或車輛在運行過程中可能會對控制點造成破壞。因此，在建立施工控制網時，首先對控制點施加保護措施，即在所有控制點的周圍建立鋼管圍欄，并在控制點附近建立警示標志，提醒施工人員注意或禁止重型車輛通過。10.2.4施工控制網的維護大型工程的施工期長，且有些控制點建立在松軟的地基上，再加上周圍施工的影響，控制點的位移將不可避免。為保證施工測量的精度，必須對施工控制網進行定期的復測。施工控制網的復測一般每年一次，由管理部門根據控制點的穩(wěn)定情況以及工程的進度情況決定。施工控制網復測的精度要求一般與建立時的精度要求相同，觀測方法和手段可做適當改變。在對施工控制網進行復測時，應根據實際情況對原施工控制網的網形做適當修改，并對控制點做必要的增減。10.2.4施工控制網的維護10.2.5工程實例如圖10-4所示，某大型橋梁工程的施工控制網共有24個控制點，其中4個為橋軸線點（軸1、軸2、軸20、軸21）。每個控制點都建有混凝土觀測墩，墩高1.2m，基礎厚度為0.6m，每個觀測墩的基礎下埋入4根8m深的鋼管，以增強觀測墩的穩(wěn)定性。觀測墩頂部均設置強制對中底盤及保護罩，觀測墩的基礎上埋設有水準標志。圖10-4施工控制網10.2.5工程實例施工控制網采用邊、角全測的三角網形式，按國家二等三角測量的精度要求施測。采用精密全站儀徘卡TC2003測角和測距，角度觀測采用方向觀測法測量9測回，邊長測回數為2，并進行往返測量。利用觀測儀器的先驗精度（測角精度為0.5′′，測距精度為1+1×10-6）和設計圖形數據對該施工控制網進行精度估算，全部控制點的點位誤差都在±2mm以內。該工程的設計全部在1954北京坐標系下進行，因此，施工控制網的平差計算仍采用1954北京坐標系。1954北京坐標系的中央子午線取東經119°22′′，以高斯任意帶投影，長度要素歸化面為測區(qū)平均高程面。為使施工測量更方便，在施工控制網平差時，又以南漢橋橋軸線和北漢橋橋軸線分別建立橋軸線施工坐標系。10.2.5工程實例橋梁施工的精度要求主要在橋面高程上，施工控制網平差時，將施工控制網分別投影到測區(qū)平均高程面、北漢橋橋面高程面和南漢橋橋面高程面，以保證精度要求最高的部位的變形值最小。該施工控制網經最小二乘平差后的單位權中誤差（測角中誤差）為±0.52′′，最弱點的點位中誤差為±1.39mm，滿足點位中誤差小于±2mm的精度要求。施工放樣基本工作10.3施工放樣的基本工作包括距離放樣、角度放樣和高程放樣。其中，距離放樣和角度放樣組合起來確定放樣點的平面位置，高程放樣確定放樣點的高程，這是施工放樣的傳統(tǒng)思路。10.3施工放樣基本工作水平距離是指地面上兩點之間的水平長度。測設水平距離是指從地面上某一已知起點開始，沿某一已知方向，根據設計長度，用鋼尺或激光測距儀等工具將另一端點測設到地面上。測設水平距離的常用方法有兩種，即往返測設分中法和歸化測設法。10.3.1水平距離的測設(放樣)用往返測設分中法測設水平距離時，先在已知起點上沿標定方向用鋼尺等工具直接量取設計長度，并在地面上臨時標出其端點，這一過程稱為往測；然后，從終點向起點再量取長度，稱為返測。往測長度與返測長度之差稱為往返測較差。若往返測較差在設計精度范圍以內，則可取其平均值作為最或然值，同時將終點沿標定方向移動往返測較差的一半，并用標志固定下來，測設工作即完成。測設的水平距離一般是根據控制點和待定點的坐標反算得到的，用鋼尺放樣時，應考慮鋼尺的尺長改正。10.3.1水平距離的測設(放樣)1.往返測設分中法

10.3.1水平距離的測設(放樣)1.往返測設分中法

10.3.1水平距離的測設(放樣)1.往返測設分中法【解】首先按距離丈量中的方法求出三項改正。尺長改正：10.3.1水平距離的測設(放樣)

溫度改正：

傾斜改正：

1.往返測設分中法測設長度時，尺長、溫度、傾斜改正數的符號與量距時的相反，故測設的長度為10.3.1水平距離的測設(放樣)

1.往返測設分中法

10.3.1水平距離的測設(放樣)2.歸化測設法圖10-5歸化測設法測設水平距離

10.3.1水平距離的測設(放樣)2.歸化測設法

(10-12)

10.3.1水平距離的測設(放樣)3.測距儀放樣

10.3.2水平角的測設(放樣)

10.3.2水平角的測設(放樣)

1.盤左盤右分中法圖10-6盤左盤右分中法測設水平角10.3.2水平角的測設(放樣)

2.歸化測設法圖10-7歸化測設法測設水平角10.3.2水平角的測設(放樣)

2.歸化測設法

(10-13)

10.3.3高程的測設(放樣)根據已知點的高程，把設計高程位置在實地標定出來的過程稱作高程放樣。土木工程施工測量過程中的高程放樣通常采用水準測量高程放樣法，也可采用全站儀高程放樣法和GNSS-RTK高程放樣法。高程放樣1)2)水準測量高程放樣法全站儀高程放樣法和GNSS-RTK高程放樣法

1.水準測量高程放樣法10.3.3高程的測設(放樣)

(10-14)

(10-15)1.水準測量高程放樣法10.3.3高程的測設(放樣)圖10-8水準測量高程放樣法放樣圖10-9“倒尺”法放樣當待放樣的高程點與水準點之間的高差很大時，可以用懸掛鋼尺代替水準尺，以放樣設計高程。懸掛鋼尺時，零刻畫端朝下，并在其下端掛一個質量相當于鋼尺鑒定時拉力的重錘，在地面上和坑內各放一次水準儀，如圖10-10所示。1.水準測量高程放樣法10.3.3高程的測設(放樣)圖10-10高程傳遞

1.水準測量高程放樣法10.3.3高程的測設(放樣)

(10-16)

2.全站儀高程放樣法和GNSS-RTK高程放樣法10.3.3高程的測設(放樣)

(10-17)圖10-11全站儀高程放樣法放樣

2.全站儀高程放樣法和GNSS-RTK高程放樣法10.3.3高程的測設(放樣)

(10-18)

(10-20)

2.全站儀高程放樣法和GNSS-RTK高程放樣法10.3.3高程的測設(放樣)

2.全站儀高程放樣法和GNSS-RTK高程放樣法10.3.3高程的測設(放樣)

(10-20)

10.3.4已知坡度線的測設(放樣)坡度線測設是根據附近水準點的高程、設計坡度和坡度線端點的設計高程，用高程測設方法將坡度線上各點設計高程標定在地面上的測量工作。它常用于場地平整工作及管道、道路等線路工程中。坡度線的測設可根據地面坡度大小選用下面兩種方法中的一種。10.3.4已知坡度線的測設(放樣)

1.水平視線法圖10-12水平視線法測設坡度線10.3.4已知坡度線的測設(放樣)水平視線法的施測步驟如下：（1）利用以下公式計算各樁點的設計高程：1.水平視線法

第1點的設計高程：

第2點的設計高程：

10.3.4已知坡度線的測設(放樣)第3點的設計高程：1.水平視線法

或

10.3.4已知坡度線的測設(放樣)

1.水平視線法

（4）按高程放樣的方法，先算出各樁點上水準尺的應讀數：

10.3.4已知坡度線的測設(放樣)傾斜視線法是根據視線與設計坡度線平行時，其豎直距離處處相等的原理，來確定設計坡度線上各點高程位置的一種方法，它適用于地面坡度較大且設計坡度與地面自然坡度較一致的地段。傾斜視線法的施測步驟如下：（1）用高程放樣的方法將坡度線兩端點的設計高程標定在地面木樁上，如圖10-13所示。2.傾斜視線法圖10-13傾斜視線法測設坡度線10.3.4已知坡度線的測設(放樣)

2.傾斜視線法平面位置放樣常用方法10.4點的平面位置放樣（測設）有多種方法。例如，角度交會法（包括角度前方交會法和角度后方交會法）、距離交會法、極坐標法、直角坐標法、全站儀坐標法、自由設站法、GNSS-RTK坐標法等。目前，由于全站儀和GPS的普遍應用，放樣的方法也發(fā)生了較大的變化，在工程施工中，一般以全站儀坐標法放樣和GNSS-RTK坐標法為主。測設時可根據施工控制網的形式、控制點的分布、地形情況及現場條件等合理選用適當的測設方法。10.4平面位置放樣常用方法

10.4.1角度前方交會法圖10-14角度前方交會法定點

(10-21)

10.4.1角度前方交會法

(10-22)

10.4.2角度后方交會法(10-23)圖10-15角度后方交會法定點

式中：10.4.2角度后方交會法

其中：

在實際測量過程中，還應注意已知點和待定點不能在同一個圓周上（危險圓），應至少相距危險圓周半徑的20%。10.4.2角度后方交會法(10-24)

10.4.3距離交會法圖10-16距離交會法定點

10.4.3距離交會法

又

故有

(10-25)采用距離交會法定點時同樣有雙解問題，在實踐中可仿照角度前方交會的方法解決該問題。用距離交會法測設點位的中誤差的計算公式如下：10.4.3距離交會法

(10-26)

10.4.4掀坐標法

(10-27)圖10-17極坐標法放樣

10.4.4掀坐標法

(10-28)

10.4.5直角坐標法

(10-29)圖10-18直角坐標法測設

10.4.5直角坐標法

(10-30)

10.4.6全站儀坐標法若需要放樣下一個點位，只要重新輸入或調用待放樣點的坐標即可，按下放樣鍵后，儀器會自動提示旋轉的角度和移動的距離。用全站儀放樣點位，可事先輸入氣象要素，即現場的溫度和氣壓，儀器會自動進行氣象改正。因此用全站儀放樣點位，既能保證精度，同時操作十分方便，無需做任何手工計算。10.4.6全站儀坐標法

10.4.6全站儀坐標法圖10-19坐標放樣原理

上述計算結果會立即顯示在全站儀的顯示屏上，并可記錄在袖珍計算機中。計算工作由儀器的計算程序自動完成，降低了人工計算出錯的概率，同時提高了速度。按照測量誤差理論，從上述計算式可求得全站儀坐標法放樣的精度為10.4.6全站儀坐標法

(10-31)

10.4.6全站儀坐標法自由設站法是在合適的位置架設儀器，通過與已知點的聯測得到設站點的坐標的方法。當得到設站點坐標以后，就可將此作為已知點，以此來放樣建筑物的細部點。目前，由于測距的精度高且方便快捷，在自由設站法中大多采用測距的方式來測定設站點（即利用邊長交會的方式來測定）。當精度要求較高時，也可采用邊、角同測的方法來定點。為了保證測量成果的可靠性，自由設站法應有一定的多余觀測，通常采用聯測多點的方式進行。自由設站法的數據處理可用常規(guī)的控制網平差軟件進行，也可根據需要編制特定的計算程序進行。在采用自由設站法時，應根據工程實際情況進行精度估算，以使放樣結果達到設計要求。10.4.7自由設站法自由設站法有如下特點：（1）不必在已知點上設站便可建立控制點。常規(guī)方法是在已知點上設站，用交會法等測定未知點的坐標，然后在新點上進行下一步工作。而自由設站法只需要在待定點上架設儀器，通過觀測角度或邊長便可得到測站點的坐標，并可立即進行下一步的測量工作，因而工作量小、速度快。（2）方便、靈活、安全。當原有控制點點位不理想或不安全時，采用自由設站法時可在任意點設站并安置儀器，使測量人員可以選擇最佳位置進行施工放樣，通視條件得到改善，外界影響減少，工作效率得到明顯的提高。（3）提高了測量精度。采用自由設站法時在地面不設點位標志，不需對中，去掉了測量加密控制點的一些中間步驟，減少了誤差的傳遞與累積，提高了測量精度。10.4.7自由設站法GNSS-RTK坐標法是指將基準站的相位觀測數據及坐標信息通過數據鏈方式及時傳送給流動站接收機，流動站接收機將收到的數據鏈連同自采集的相位觀測數據進行實時差分處理，從而獲得流動站的實時三維位置，流動站接收機再將實時三維位置與設計值相比較，進而指導放樣。GNSS-RTK坐標法需要一臺基準站接收機和一臺或多臺流動站接收機，以及用于數據傳輸的電臺。10.4.8GNSS-RTK坐標法GNSS-RTK坐標法的流程如下：（1）收集測區(qū)的控制點資料。任何測量工程進入測區(qū)，首先一定要收集測區(qū)的控制點資料，包括控制點的坐標、等級、中央子午線、坐標系等。（2）求定測區(qū)轉換參數。GNSS-RTK測量是在WGS-84坐標系中進行的，而各種工程測量和定位是在當地坐標或我國的1954北京坐標系中進行的，這之間存在坐標轉換的問題。GNSS靜態(tài)測量中，坐標轉換是在事后處理的，而GNSS-RTK是用于實時測量的，要求立即給出當地的坐標，因此，坐標轉換工作更顯重要。（3）設置工程項目參數。根據GNSS實時動態(tài)差分軟件的要求，應輸入的參數有當地坐標系的橢球參數、中央子午線、測區(qū)西南角和東北角的大致經緯度、測區(qū)坐標系間的轉換參數、放樣點的設計坐標。10.4.8GNSS-RTK坐標法（4）野外作業(yè)。將基準站GNSS接