1.測(cè)量學(xué)的概念
研究地球形狀、大小和地表(包括地面上各種物體)的幾何形狀及其空間位置的科學(xué)。
測(cè)量工作的基本任務(wù):求得點(diǎn)的規(guī)定坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值。
2.建筑工程測(cè)量的主要任務(wù)
(1) 勘察設(shè)計(jì)階段:地形圖,提供設(shè)計(jì)依據(jù);
(2) 施工階段:施工前放線;
施工中軸線(斜)控制、高程(層高)控制;
竣工測(cè)量的竣工圖;
(3) 施工及運(yùn)營階段的監(jiān)測(cè);
3.建筑工程測(cè)量工作的分類
1.地球的形狀和大小
(1)地球表面起伏最大值/地球
半徑≈20/6371很?。蝗鐖D1-1所示。
(2)地球表面71%的都是水。
圖 1-1 地球的形狀
2.測(cè)量工作的基準(zhǔn)面和基準(zhǔn)線
鉛垂線:某點(diǎn)的重力方向線,可用懸掛垂球的細(xì)線方同來表示;
水平線:與鉛垂線正交的直線;
水平面:與鉛垂線正交的平面稱為水平面;
水準(zhǔn)面:處處與重力方向垂直的連續(xù)曲面,任何自由靜止的水面都是水準(zhǔn)面;大地水準(zhǔn)面:與不受風(fēng)浪和潮汐影響的靜止海水面相吻合的水準(zhǔn)面。
鉛垂線、大地水準(zhǔn)面是測(cè)量工作的基準(zhǔn)線和基準(zhǔn)面。
1.確定地面點(diǎn)位的方法
測(cè)量工作的實(shí)質(zhì):確定地面點(diǎn)的空間位置。
點(diǎn)的空間位置(三維)=該點(diǎn)在水準(zhǔn)面或水平面(球面或平面)的位置(二維)+該點(diǎn)到大地水準(zhǔn)面的鉛垂距離(一維)。如圖1-2所示。
圖 1-2 三維空間
2.地面點(diǎn)的高程
絕對(duì)高程——地面點(diǎn)到大地水準(zhǔn)面的鉛垂距離,簡稱高程:用H表示,如
圖1-3 地面點(diǎn)高程
3.地面點(diǎn)的坐標(biāo)
(1)地理坐標(biāo)
(2)平面直角坐標(biāo)
以西南角為坐標(biāo)原點(diǎn),縱軸為X軸,橫軸為Y軸, X軸正向?yàn)檎狈较?,?fù)向?yàn)檎戏较颍琘軸正向?yàn)檎龞|方向,負(fù)向?yàn)檎鞣较颍ㄉ媳毕履献笪饔覗|),象限以順時(shí)針方向編號(hào)。如圖1-4所示。
4.空間直角坐標(biāo)
空間直角坐標(biāo)主要用于衛(wèi)星定位。
圖1-4 平面直角坐標(biāo)象限
1.在10km為半徑的圓面積之內(nèi)進(jìn)行距離測(cè)量時(shí),可以用水平面代替水準(zhǔn)面,而不需考慮地球曲率對(duì)距離的影響。
2.就高程測(cè)量而言,即使距離很短,也應(yīng)用水準(zhǔn)面作為測(cè)量的基準(zhǔn)面,即應(yīng)顧及地球曲率對(duì)高程的影響。
1.測(cè)量工作的基本內(nèi)容
主要目的:確定點(diǎn)的坐標(biāo)和高程
測(cè)量工作的基本內(nèi)容:高程測(cè)量、角度測(cè)量、距離測(cè)量
測(cè)量工作一般分外業(yè)和內(nèi)業(yè)兩種。
2.測(cè)量工作的基本原則
“從整體到局部、先控制后碎部”——基本原則 “步步有檢核”
1.測(cè)量誤差來源
(1)誤差來源
(2)常用測(cè)量形式:按觀測(cè)條件分為
(3)粗差(錯(cuò)誤)與誤差 不同概念,為避免粗差,一方面要認(rèn)真,另一方面要有檢校措施。
2.測(cè)量誤差的分類
(1)系統(tǒng)誤差
產(chǎn)生原因:儀器、工具制造或校正不完善;
特性:具有規(guī)律性、累積性的誤差;
影響:有些可用計(jì)算改正或用觀測(cè)方向消除。
(2)偶然誤差 產(chǎn)生原因:由人、儀器、外界條件等多方面因素造成。
影響:誤差值不大,如采用一定方法或計(jì)算消除系統(tǒng)誤差,則偶然誤差居主要地位,其值不可消除,只能隨觀測(cè)次數(shù)趨于無限時(shí),誤差平均值趨于零。
3.衡量精度的標(biāo)準(zhǔn)
用真誤差直接比對(duì),方法簡單但難以操作,引入幾個(gè)指標(biāo)作為衡量精度的標(biāo)準(zhǔn)。
(1)中誤差
n次等精度觀測(cè)條件下,計(jì)算每次觀測(cè)的真誤差Δ,按下式計(jì)算中誤差。
(2)容許誤差 偶然誤差的絕對(duì)值不應(yīng)超過一定的限值,為容許誤差
(3)相對(duì)誤差
對(duì)于誤差具有累積性的觀測(cè)應(yīng)用相對(duì)誤差來評(píng)定。
相對(duì)誤差為絕對(duì)誤差的絕對(duì)值與相應(yīng)量之比。
4.誤差傳播定律
用于由直接觀測(cè)值推導(dǎo)計(jì)算出非直接觀測(cè)值(高差、內(nèi)角和、視距測(cè)量等)
(1)一般函數(shù)的誤差傳播
線性函數(shù)的誤差傳播
(2)運(yùn)用誤差傳播定律的步驟
先寫函數(shù)式,再求全微分,最后計(jì)算觀測(cè)值函數(shù)中誤差。
【注】1)角度問題,必先化為弧度;
2)觀測(cè)值必須獨(dú)立。
5.等精度直接平差
(1)求最終觀測(cè)值
1.定義:在測(cè)區(qū)內(nèi)選擇若干有控制意義的控制點(diǎn),按一定的規(guī)律和要求組成網(wǎng)狀幾何圖形。
2.分類:國家控制網(wǎng)、城市控制網(wǎng)和小地區(qū)控制網(wǎng)。
1.定義:為建立控制網(wǎng)而進(jìn)行的測(cè)量工作。
2.內(nèi)容:平面控制測(cè)量、高程控制測(cè)量和三維控制測(cè)量。
1.定義:確定控制點(diǎn)平面位置的工作。
2.方法:常規(guī)有三角測(cè)量和導(dǎo)線測(cè)量,還有GPS測(cè)量(三維坐標(biāo))。
3.國家(一、二、三、四等)、城市、工程。
1.定義:一般面積在15km2以下范圍內(nèi)建立的平面控制網(wǎng)。
2.分類:首級(jí)控制網(wǎng)和圖根控制網(wǎng)。
水準(zhǔn)測(cè)量的基本測(cè)法是:如圖3-1所示,已知A點(diǎn)的高程為
圖3-1 水準(zhǔn)測(cè)量原理示意圖
則B點(diǎn)的高程
用水準(zhǔn)測(cè)量方法測(cè)定高差
綜上所述要測(cè)算地面上兩點(diǎn)間的高差或點(diǎn)的高程,所依據(jù)的就是一條水平視線,如果視線不水平,上述公式不成立,測(cè)算將發(fā)生錯(cuò)誤。因此,視線必須水平,是水準(zhǔn)測(cè)量中要牢牢記住的操作要領(lǐng)。
水準(zhǔn)儀的技術(shù)操作按以下四個(gè)步驟進(jìn)行:粗平—照準(zhǔn)—精平—讀數(shù)。
1.粗平
粗平就是通過調(diào)整腳螺旋,將圓水準(zhǔn)氣泡居中,使儀器豎軸處于鉛垂位置,視線概略水平。具體做法是:用兩手同時(shí)以相對(duì)方向分別轉(zhuǎn)動(dòng)任意兩個(gè)腳螺旋,此時(shí)氣泡移動(dòng)的方向和左手大拇指旋轉(zhuǎn)方向相同,然后再轉(zhuǎn)動(dòng)第三個(gè)腳螺旋使氣泡居中,如此反復(fù)進(jìn)行,直至在任何位置水準(zhǔn)氣泡均位于分劃圓圈內(nèi)為止。
圖3-2 左手原則
在操作熟練后,不必將氣泡的移動(dòng)分解為兩步,視氣泡的具體位置而轉(zhuǎn)動(dòng)任兩個(gè)腳螺旋直接使氣泡居中。
2.照準(zhǔn)
照準(zhǔn)就是用望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)水準(zhǔn)尺,清晰地看清目標(biāo)和十字絲。當(dāng)眼睛靠近目鏡上下微微晃動(dòng)時(shí),物像隨著眼睛的晃動(dòng)也上下移動(dòng),這就表明存在著視差。有視差就會(huì)影響照準(zhǔn)和讀數(shù)精度。消除視差的方法是仔細(xì)且反復(fù)交替地調(diào)節(jié)目鏡和物鏡對(duì)光螺旋,使十字絲和目標(biāo)影像共平面,且同時(shí)都十分清晰,
3.精平
精平就是轉(zhuǎn)動(dòng)微傾螺旋將水準(zhǔn)管氣泡居中,使視線精確水平,其做法是:慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)微傾螺旋,使觀察窗中符合水準(zhǔn)氣泡的影象符合。左側(cè)影像移動(dòng)的方向與右手大拇指轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同。由于氣泡影像移動(dòng)有慣性,在轉(zhuǎn)動(dòng)微傾螺旋時(shí)要慢、穩(wěn)、輕、速度不宜太快。
4.讀數(shù)
讀數(shù)就是在視線水平時(shí),用望遠(yuǎn)鏡十字絲的橫絲在尺上讀數(shù)。讀數(shù)前要認(rèn)清水準(zhǔn)尺的刻畫特征,呈像要清晰穩(wěn)定。為了保證讀數(shù)的準(zhǔn)確性,讀數(shù)時(shí)要按由小到大的方向,先估讀mm數(shù),再讀出m、dm、cm數(shù)。
圖3-3
普通水準(zhǔn)測(cè)量通常用經(jīng)檢校后的
再用A點(diǎn)的已知高程推算各轉(zhuǎn)點(diǎn)的高程,最后求得B點(diǎn)的高程。
即:
將上列左邊求和得:
從上列右邊可知:
需要指出的是,在水準(zhǔn)測(cè)量中,高程是依次由
1 .計(jì)算校核
由公式 (3-7) 看出, B 點(diǎn)對(duì) A 點(diǎn)的高差等于各轉(zhuǎn)點(diǎn)之間高差的代數(shù)和,也等于后視讀數(shù)之和減去前視讀數(shù)之和的差值,即:
經(jīng)上式校核無誤后,說明高差計(jì)算是正確的。
按照各站觀測(cè)高差和 A 點(diǎn)已知高程,推算出各轉(zhuǎn)點(diǎn)的高程,最后求得終點(diǎn) B 的高程。終點(diǎn) B 的高程H B 減去起點(diǎn)A 的高程 H A 應(yīng)等于各站高差的代數(shù)和,即:
經(jīng)上式校核無誤后,說明各轉(zhuǎn)點(diǎn)高程的計(jì)算是正確的。
2 .測(cè)站校核
水準(zhǔn)測(cè)量連續(xù)性很強(qiáng),一個(gè)測(cè)站的誤差或錯(cuò)誤對(duì)整個(gè)水準(zhǔn)測(cè)量成果都有影響。為了保證各個(gè)測(cè)站觀測(cè)成果的正確性,可采用以下方法進(jìn)行校核。
變更儀器高法 :在一個(gè)測(cè)站上用不同的儀器高度測(cè)出兩次高差。測(cè)得第一次高差后,改變儀器高度 ( 至少 10cm) ,然后再測(cè)一次高差。當(dāng)兩次所測(cè)高差之差不大干 3 ~ 5mm 則認(rèn)為觀測(cè)值符合要求,取其平均值作為最后結(jié)果。若大于 3 ~ 5mm 則需要重測(cè)。
雙面尺法 :本法是儀器高度不變,而用水準(zhǔn)尺的紅面和黑面高差進(jìn)行校核。紅、黑面高差之差也不能大于 3 ~ 5mm 。
3 .成果校核
測(cè)量成果由于測(cè)量誤差的影響,使得水準(zhǔn)路線的實(shí)測(cè)高差值與應(yīng)有值不相符,其差值稱為 高差閉合差 ,若高差閉合差在允許誤差范圍之內(nèi)時(shí),認(rèn)為外業(yè)觀測(cè)成果合格;若超過允許誤差范圍時(shí),應(yīng)查明原因進(jìn)行重測(cè),直到符合要求為止。一般等外水準(zhǔn)測(cè)量的高差容許閉合差為:
水準(zhǔn)測(cè)量的成果校核,主要考慮其高差閉合差是否超限。根據(jù)不同的水準(zhǔn)路線,其校核的方法也不同,各水準(zhǔn)路線的高差閉合差計(jì)算公式如下:
(1) 附合水準(zhǔn)路線:實(shí)測(cè)高差的總和與始、終已知水準(zhǔn)點(diǎn)高差之差值稱為附合水準(zhǔn)路線的高差閉合差。即:
(2) 閉合水準(zhǔn)路線:實(shí)測(cè)高差的代數(shù)和不等于零,其差值為閉合水準(zhǔn)路線的高差閉合差。即:
(3) 支水準(zhǔn)路線:實(shí)測(cè)往、返高差的絕對(duì)值之差稱為支水準(zhǔn)路線的高差閉合差。即:
如果水準(zhǔn)路線的高差閉合差
五等水準(zhǔn)測(cè)量的成果處理就是當(dāng)外業(yè)觀測(cè)成果的高差閉合差在容許范圍內(nèi)時(shí),所進(jìn)行的高差閉合差的調(diào)整,使調(diào)整后的各測(cè)段高差值等于應(yīng)有值,也就是使
按測(cè)站數(shù)調(diào)整高差閉合差和高程計(jì)算示例如圖 3-4 所示。
圖 3-4 附合水準(zhǔn)路線
2 .按測(cè)段長度調(diào)整高差閉合差
若按測(cè)段長度進(jìn)行高差閉合差的調(diào)整,則某一測(cè)段高差的改正數(shù)
按測(cè)段長度調(diào)整高差閉合差和高程計(jì)算示例如圖 3-4 所示,并參見表3-2 。
需要指出的是:在水準(zhǔn)測(cè)量成果處理時(shí)無論是按測(cè)站數(shù)調(diào)整高差閉合差,還是按測(cè)段長度調(diào)整高差閉合差,都應(yīng)滿足下列關(guān)系:
也就是水準(zhǔn)路線各測(cè)段的改正數(shù)之和與高差閉合差大小相等符號(hào)相反。
面上兩條直線之間的夾角在水平面上的投影稱為水平角。 如圖所示, A 、 B 、 O 為地面上的任意點(diǎn),通 OA 和 OB 直線各作一垂直面,并把 OA 和OB 分別投影到水平投影面上,其投影線 Oa 和 Ob 的夾角∠aOb ,就是∠AOB 的水平角
經(jīng)緯儀的技術(shù)操作包括:對(duì)中——整平——瞄準(zhǔn)——讀數(shù)。
1 . 對(duì)中
對(duì)中的目的是使儀器的中心與測(cè)站的標(biāo)志中心位于同一鉛垂線上。
2 . 整平
(1)使水準(zhǔn)管平行于兩腳螺旋的連線,如圖 4-2a) 所示。操作時(shí),兩手同時(shí)向內(nèi) ( 或向外 ) 旋轉(zhuǎn)兩個(gè)腳螺旋使氣泡居中。氣泡移動(dòng)方向和左手大拇指轉(zhuǎn)動(dòng)的方向相同。
(2)將儀器繞豎軸旋轉(zhuǎn)90 °,如圖 4-2b) 所示,旋轉(zhuǎn)另一個(gè)腳螺旋使氣泡居中。按上述方法反復(fù)進(jìn)行,直至儀器旋轉(zhuǎn)到任何位置時(shí),水準(zhǔn)管氣泡都居中為止。
圖 4-2
上述兩步技術(shù)操作稱為經(jīng)緯儀的安置。目前生產(chǎn)的光學(xué)經(jīng)緯儀均裝置有光學(xué)對(duì)中器,若采用光學(xué)對(duì)中器進(jìn)行對(duì)中,應(yīng)與整平儀器結(jié)合進(jìn)行,其操作步驟如下:
(1)將儀器置于測(cè)站點(diǎn)上,三個(gè)腳螺旋調(diào)至中間位置,架頭大致水平。使光學(xué)對(duì)中器大致位于測(cè)站上,將三腳架踩牢。
(2)旋轉(zhuǎn)光學(xué)對(duì)中器的目鏡,看清分劃板上的圓圈,拉或推動(dòng)目鏡使測(cè)站點(diǎn)影像清晰。
(3)旋轉(zhuǎn)腳螺旋使光學(xué)對(duì)中器對(duì)準(zhǔn)測(cè)站點(diǎn)。
(4)伸縮三腳架腿,使圓水準(zhǔn)氣泡居中。
(5)用腳螺旋精確整平管水準(zhǔn)管轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部 90 ゜ ,水準(zhǔn)管氣泡均居中。
(6)如果光學(xué)對(duì)中器分劃圈不在測(cè)站點(diǎn)上,應(yīng)松開連接螺旋,在架頭上平移儀器,使分劃圈對(duì)準(zhǔn)測(cè)站點(diǎn)。
(7)重新再整平儀器,依此反復(fù)進(jìn)行直至儀器整平后,光學(xué)對(duì)中器分劃圈對(duì)準(zhǔn)測(cè)站點(diǎn)為止。
3 . 瞄準(zhǔn)
(1)將望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)遠(yuǎn)處,調(diào)節(jié)對(duì)光螺旋使十字絲清晰。
(2)旋松望遠(yuǎn)鏡和照準(zhǔn)部制動(dòng)螺旋,用望遠(yuǎn)鏡的光學(xué)瞄準(zhǔn)器照準(zhǔn)目標(biāo)。
(3)轉(zhuǎn)動(dòng)物鏡對(duì)光螺旋使目標(biāo)影像清晰。
(4)旋緊望遠(yuǎn)鏡和照準(zhǔn)部的制動(dòng)螺旋,通過旋轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡和照準(zhǔn)部的微動(dòng)螺旋,使十字絲交點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)目標(biāo),并觀察有無視差,如有視差,應(yīng)重新對(duì)光,予以消除。
圖4-3
4.讀數(shù)
(1)打開反光鏡,調(diào)節(jié)反光鏡鏡面位置,使讀數(shù)窗亮度適中。
(2)轉(zhuǎn)動(dòng)讀數(shù)顯微鏡目鏡對(duì)光螺旋,使度盤、測(cè)微尺及指標(biāo)線的影像清晰。
(3)根據(jù)儀器的讀數(shù)設(shè)備進(jìn)行讀數(shù)。
測(cè)角的前題:對(duì)中保證儀器中心與地面的角頂點(diǎn)在同一條鉛垂線上,整平保證水平度盤水平,而豎盤豎直,精確的瞄準(zhǔn)保證望遠(yuǎn)鏡指示角的某一條邊線,讀數(shù)保證可讀出角的邊線在水平面內(nèi)的投影讀數(shù)。
1.適用:單角(雙目標(biāo))
2.方法操作:
設(shè)O為測(cè)站點(diǎn),A、B為觀測(cè)目標(biāo),∠AOB為觀測(cè)角,見圖4-4所示。
圖4-4測(cè)回法觀測(cè)水平角示意圖
先在O點(diǎn)安置儀器,進(jìn)行整平、對(duì)中,然后按以下步驟進(jìn)行觀測(cè):
(1)盤左位置:先照準(zhǔn)左方目標(biāo),即后視點(diǎn)A,讀取水平度盤讀數(shù)為
(2)盤右位置:先照準(zhǔn)右方目標(biāo),即前視點(diǎn)B,讀取水平度盤讀數(shù)為
(3)上、下半測(cè)回合起來稱為一測(cè)回。一般規(guī)定,用J6級(jí)光學(xué)經(jīng)緯儀進(jìn)行觀測(cè),上、下半測(cè)回角值之差不超過40″時(shí),可取其平均值作為一測(cè)回的角值,即:
3.記錄計(jì)算:
4.提高精度的措施:
(1)以配盤的方法多測(cè)幾個(gè)測(cè)回
(2)上下半測(cè)回間輕動(dòng)度盤變換手輪改變讀數(shù)
【注意】同一半測(cè)回的兩讀數(shù)間不可改變度盤的位置。
通常使用的量距工具為鋼尺、皮尺、竹尺和測(cè)繩,以及測(cè)釬、標(biāo)桿和垂球等輔助工具。 皮尺, 鋼尺,由帶狀薄鋼條制成,有手柄式和皮盒式兩種,長度有20m、30m、50m幾種。尺的最小刻劃為1cm或5mm或1mm。按尺的零點(diǎn)位置可分為端點(diǎn)尺和刻線尺兩種。端點(diǎn)尺是從尺的端點(diǎn)開始。端點(diǎn)尺適用于從建筑物墻邊開始丈量??叹€尺是從尺上刻的一條橫線作為起點(diǎn)。使用鋼尺時(shí)必須注意鋼尺的零點(diǎn)位置,以免發(fā)生錯(cuò)誤。
標(biāo)桿又稱花桿,長為2m或3m,直徑為3~4cm,用木桿或玻璃鋼管或空心鋼管制成,桿上按20cm間隔涂上紅白漆,桿底為錐形鐵腳,用于顯示目標(biāo)和直線定線。
測(cè)釬用粗鐵絲制成,長為30cm或40cm,上部彎一個(gè)小圈,可套入環(huán)內(nèi),在小圈上系一醒目的紅布條,一般一組測(cè)釬有6根或11根。在丈量時(shí)用它來標(biāo)定尺端點(diǎn)位置和計(jì)算所量過的整尺段數(shù)。
垂球是由金屬制成的,似圓錐形,上端系有細(xì)線,是對(duì)點(diǎn)的工具。有時(shí)為了克服地面起伏的障礙,垂球常掛在標(biāo)桿架上使用。
要丈量平坦地面上A、B 兩點(diǎn)間的距離,其做法是:先在標(biāo)定好的A、B 兩點(diǎn)立標(biāo)桿,進(jìn)行直線定線,然后進(jìn)行丈量。丈量時(shí)后尺手拿尺的零端,前尺手拿尺的末端,兩尺手蹲下,后尺手把零點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)A點(diǎn),喊“預(yù)備”,前尺手把尺邊近靠定線標(biāo)志釬,兩人同時(shí)拉緊尺子,當(dāng)尺拉穩(wěn)后,后尺手喊“好”,前尺手對(duì)準(zhǔn)尺的終點(diǎn)刻劃將一測(cè)釬豎直插在地面上,這樣就量完了第一尺段。
圖5-1: 距離丈量示意圖
用同樣的方法,繼續(xù)向前量第二、第三…第N尺段。量完每一尺段時(shí),后尺手必須將插在地面上的測(cè)釬拔出收好,用來計(jì)算量過的整尺段數(shù)。最后量不足一整尺段的距離,如圖所示。當(dāng)丈量到B點(diǎn)時(shí),由前尺手用尺上某整刻劃線對(duì)準(zhǔn)終點(diǎn)B,后尺手在尺的零端讀數(shù)至mm,量出零尺段長度Δl。
上述過程稱為往測(cè),往測(cè)的距離用下式計(jì)算:
接著再調(diào)轉(zhuǎn)尺頭用以上方法,從B至A進(jìn)行返測(cè),直至A點(diǎn)為止。然后再依據(jù)(4-1)式計(jì)算出返測(cè)的距離。一般往返各丈量一次稱為一測(cè)回,在符合精度要求時(shí),取往返距離的平均值作為丈量結(jié)果。
當(dāng)?shù)孛嫔杂袃A斜時(shí),可把尺一端稍許抬高,就能按整尺段依次水平丈量,如圖a)所示,分段量取水平距離,最后計(jì)算總長。若地面傾斜較大,則使尺子一端靠高地點(diǎn)樁頂,對(duì)準(zhǔn)端點(diǎn)位置,尺子另一端用垂球線緊靠尺子的某分劃,將尺拉緊且水平。放開垂球線,使它自由下墜,垂球尖端位置,即為低點(diǎn)樁頂。然后量出兩點(diǎn)的水平距離,如圖b)所示。
在傾斜地面上丈量,仍需往返進(jìn)行,在符合精度要求時(shí),取其平均值做為丈量結(jié)果。
圖5-2 平坦地區(qū)與傾斜地面丈量示意圖
為了避免錯(cuò)誤和判斷丈量結(jié)果的可靠性,并提高丈量精度,距離丈量要求往返丈量。用往返丈量的較差ΔD與平均距離
如相對(duì)誤差在規(guī)定的允許限度內(nèi),即
即往返丈量的較差最大可相差±50(mm)。
按照一定的比例尺和規(guī)定的符號(hào),將測(cè)區(qū)內(nèi)的地物和地貌在圖紙上繪制成圖。
平面圖:只表示地物不表示地貌。
圖上某一線段的長度與地面上相應(yīng)線段的水平距離D之比,通常以分子等于1的分?jǐn)?shù)形式表示,即:1/M,M 稱為比例尺分母。
1.數(shù)字比例尺: 1/M
2.圖示比例尺
圖1-1
1.大比例尺地形圖1:500~1:5000
2.中比例尺地形圖 1:5000~1:10萬
3.小比例尺地形圖:小于1:20萬
人眼在圖上能分辨的最小距離為0.1mm,因此在地形圖上0.1mm所代表的地面上的實(shí)地距離稱為比例尺精度。即:
根據(jù)比例尺精度可以知道地面上量距應(yīng)準(zhǔn)確到什么程度,比例尺越大,表示地形變化的狀況越詳細(xì),精度越高。所以測(cè)圖比例尺應(yīng)根據(jù)用圖的需要來確定,工程常用的幾種大比例尺地形圖的比例尺精度,如表1-1所列。
1、比例符號(hào):如房屋、池塘等,
2、非比例符號(hào):如水井、獨(dú)立樹、測(cè)量控制點(diǎn)等
3、半依比例尺符號(hào):線狀地物
4、注記符號(hào):用文字、數(shù)字或特殊的標(biāo)記對(duì)地物加以說明的符號(hào)稱為注記符號(hào),如城鎮(zhèn)名、道路名、高程注記、平面控制點(diǎn)點(diǎn)號(hào)等。
地貌是指地球表面的各種起伏形態(tài),它包括山地、丘陵、高原、平原、盆地等。
1、等高線的概念
1) 等高線的形成和定義
用不同高程而間隔相等的一組水平面
圖1-2 等高線示意圖
2)等高距和等高線平距
兩條相鄰等高線的高差稱為等高距。相鄰等高線間的水平距離稱為等高線平距。等高距越小,顯示地貌就越詳細(xì),但等高距過小,圖上等高線將很密,會(huì)使地形圖不清晰。因此,要根據(jù)測(cè)圖比例尺和地面傾斜角及其用圖的目的來選擇等高距。但在同一幅圖內(nèi),等高距通常取定值。
1)首曲線:按所選定的等高距描繪的等高線稱為基本等高線(首曲線),用實(shí)線表示
2)計(jì)曲線:從高程0m起算每隔四根等高線需加粗一根, 稱為加粗等高線(計(jì)曲線)。
3)間曲線:在局部地區(qū)用基本等高線不足以表示地貌的實(shí)際狀態(tài)時(shí),可用二分之一等高距的等高線,稱為半距等高線(間曲線),用長虛線表示。
4)助曲線:四分之一等高距的等高線稱為輔助等高線(助曲線),用短虛線表示。
1)山頭、盆地、示坡線
2)山脊、山谷(集水線、分水線)
圖1-3 山谷山脊線
3)鞍部
圖1-4 鞍部的等高線
4)特殊地貌:沖溝、懸崖、陡壁
圖1-5
1)在同一條等高線上各點(diǎn)的高程相等。
2)每條等高線必為閉合曲線,如不在本幅圖內(nèi)閉合,也在相鄰的圖幅內(nèi)閉合。
3)不同高程的等高線不能相交。當(dāng)?shù)雀呔€重迭時(shí),表示陡坎或絕壁。
4)山脊線(分水線)、山谷線(集水線)均與等高線垂直相交。
5) 等高線平距與坡度成正比。在同一幅圖上,平距小表示坡度陡,平距大表示坡度緩,平距相等表示坡度相同。換句話說,坡度陡的地方等高線就密,坡度緩的地方等高線就稀。
6)等高線跨河時(shí),不能直穿河流,須繞經(jīng)上游正交于河岸線,中斷后再從彼岸折向下游。
等高線的這些特性是相互聯(lián)系的,在測(cè)繪地形圖時(shí),正確運(yùn)用等高線的特性,才能較逼真地顯示地貌的形狀。
每幅地形圖都應(yīng)標(biāo)注圖名,通常以圖幅內(nèi)最著名的地名、廠礦企業(yè)或村莊的名稱作為圖名。
圖名一般標(biāo)注在地形圖北圖廓外上方中央。
圖1-6 地形圖的命名
為了區(qū)別各幅地形圖所在的位置,每幅地形圖上都編有圖號(hào)。圖號(hào)就是該圖幅相應(yīng)分幅方法的編號(hào),標(biāo)注在北圖廓上方的中央、圖名的下方。
1.分幅方法
以1:5000地形圖為基礎(chǔ)進(jìn)行的正方形分幅
圖1-7
2.編號(hào)方法
1)坐標(biāo)編號(hào)法
圖號(hào)一般采用該圖幅西南角坐標(biāo)的公里數(shù)為編號(hào),x坐標(biāo)在前,y坐標(biāo)在后,中間有短線連接。
2)數(shù)字順序編號(hào)法
如果測(cè)區(qū)范圍比較小,圖幅數(shù)量少,可采用數(shù)字順序編號(hào)法。
1、圖廓
圖廓是地形圖的邊界線,有內(nèi)、外圖廓線之分。
內(nèi)圖廓就是坐標(biāo)格網(wǎng)線,也是圖幅的邊界線,用0.1mm細(xì)線繪出。
外圖廓線為圖幅的最外圍邊線,用0.5mm粗線繪出。
內(nèi)、外圖廓線相距12mm,在內(nèi)外圖廓線之間注記坐標(biāo)格網(wǎng)線坐標(biāo)值。
2、接合圖表
為了說明本幅圖與相鄰圖幅之間的關(guān)系,便于索取相鄰圖幅,在圖幅左上角列出相鄰圖幅圖名,斜線部分表示本圖位置
測(cè)繪地形圖的方法有很多,如經(jīng)緯儀測(cè)繪法、小平板儀與經(jīng)緯儀聯(lián)合測(cè)繪法、大平板儀測(cè)繪法、航空攝影測(cè)量及全站儀測(cè)圖法等。本單元主要介紹經(jīng)緯儀測(cè)繪法測(cè)繪大比例尺地形圖和全站儀測(cè)圖。
1、資料和儀器的準(zhǔn)備
在測(cè)圖前要明確任務(wù)和要求,抄錄測(cè)區(qū)控制點(diǎn)的成果資料,并進(jìn)行測(cè)區(qū)踏勘,擬定施測(cè)方案;根據(jù)方案所要求的測(cè)圖方法準(zhǔn)備儀器、工具和所用物品,并配備技術(shù)人員;對(duì)主要儀器應(yīng)進(jìn)行檢查和校正,尤其是豎盤的指標(biāo)差要經(jīng)常進(jìn)行檢校。
2、圖紙準(zhǔn)備
為了保證測(cè)圖質(zhì)量,必須采用優(yōu)質(zhì)圖紙。對(duì)于較小地區(qū)的臨時(shí)性的測(cè)圖,可將圖紙直接固定在圖板上進(jìn)行測(cè)繪。對(duì)于需長期保存的地形圖,為了減少圖紙變形,采用聚脂薄膜測(cè)圖。
為了測(cè)繪、保管和使用上的方便,測(cè)繪單位采用的圖幅尺寸一般有50cm×50cm、40cm×50cm、40cm×40cm幾種,測(cè)圖時(shí)可根據(jù)測(cè)區(qū)情況選擇所需的圖幅尺寸。
3、繪制坐標(biāo)格網(wǎng)
如圖2-1所示,先用直尺在圖紙上畫兩條相互垂直的對(duì)角線AC、BD,再以對(duì)角線交點(diǎn)O為圓心量出長度相等(此長度可根據(jù)圖幅尺寸計(jì)算求得)的四段線段,得a、b、c、d四點(diǎn),連接各點(diǎn)即得正方形圖廓。在圖廓各邊上標(biāo)出每隔10cm的點(diǎn),將上下和左右兩邊相對(duì)應(yīng)的點(diǎn)一一連接起來,即構(gòu)成直角坐標(biāo)格網(wǎng)。連線時(shí),縱橫線不必貫通,只畫出1cm長的正交短線即可。
圖2-1 坐標(biāo)格網(wǎng)圖
坐標(biāo)格網(wǎng)繪成后,必須檢查繪制的精度。用直尺檢查各方格網(wǎng)的交點(diǎn)是否在同一直線上,其偏離值不應(yīng)超過0.2mm;小方格網(wǎng)的邊長與理論值10cm相差不應(yīng)超過0.2mm;小方格網(wǎng)對(duì)角線長度與其理論值14.14cm相差不應(yīng)超過0.3mm。如超過限值應(yīng)重新繪制。方格網(wǎng)檢查合格后,根據(jù)測(cè)區(qū)控制網(wǎng)各控制點(diǎn)的坐標(biāo)
1、視距測(cè)量原理
經(jīng)緯儀(或水準(zhǔn)儀)望遠(yuǎn)鏡筒內(nèi)十字絲分劃板的上下兩條短橫絲,就是用來測(cè)量距離的,這樣的兩條短橫絲稱為視距絲,如圖2-2a)所示。
在圖2-2 b)中,A為測(cè)繪點(diǎn),B為欲測(cè)地形碎部點(diǎn)。在A點(diǎn)安置儀器,B點(diǎn)立尺,讀取上下視距絲在尺上的讀數(shù)間隔n 和中絲讀數(shù)v ,以及豎直角
圖2-2 視距測(cè)量示意圖
式中:k——儀器乘常數(shù),可取k=100
如果令
為了方便起見,現(xiàn)將視距測(cè)量公式列于表2-1中,以便在使用中查用。
立尺點(diǎn)B的高程計(jì)算公式應(yīng)為:
2、視距測(cè)量的施測(cè)與計(jì)算
如圖2-2 b)所示,欲測(cè)定A、B兩點(diǎn)間的水平距離D和高差h,其觀測(cè)方法如下:
1)在測(cè)站A安置經(jīng)緯儀,量取儀器高i,在測(cè)點(diǎn)B豎立視距尺;
2)盤左位置,照準(zhǔn)視距尺,消除視差后使十字絲的橫絲(中絲)讀數(shù)等于儀器高i,固定望遠(yuǎn)鏡,用上下視距絲分別在尺上讀取讀數(shù),估讀到mm,算出視距間隔n(n=下絲讀數(shù)-上絲讀數(shù))。為了既快速又準(zhǔn)確地讀出視距間隔,可先將中絲對(duì)準(zhǔn)儀器高讀豎直角,然后把上絲對(duì)準(zhǔn)鄰近整數(shù)刻劃后直接讀取視距間隔;
3)轉(zhuǎn)動(dòng)豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管微動(dòng)螺旋使豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中,讀取豎盤讀數(shù),算出豎直角
在地形圖測(cè)繪中,決定地物、地貌位置的特征點(diǎn)稱為地形特征點(diǎn),也稱碎部點(diǎn)。測(cè)繪地形圖就是測(cè)定碎部點(diǎn)平面位置和高程。
1、碎部點(diǎn)的選擇
1)地物特征點(diǎn)的選擇
地物特征點(diǎn)主要是地物輪廓的轉(zhuǎn)折點(diǎn),如房屋的房角,圍墻、電力線的轉(zhuǎn)折點(diǎn)、道路河岸線的轉(zhuǎn)彎點(diǎn)、交叉點(diǎn),電桿、獨(dú)立樹的中心點(diǎn)等。連接這些特征點(diǎn),便可得到與實(shí)地相似的地物形狀。
由于地物形狀極不規(guī)則,一般規(guī)定,主要地物凹凸部分在圖上大于0.4mm時(shí)均應(yīng)表示出來;在地形圖上小于0.4mm,可以用直線連接。
2)地貌特征點(diǎn)的選擇
地貌特征點(diǎn)應(yīng)選在最能反映地貌特征的山脊線、山谷線等地性線上,如山頂、鞍部、山脊和山谷的地形變換處、山坡傾斜變換處和山腳地形變換的地方。
為了能真實(shí)地表示實(shí)地情況,在地面平坦或坡度無明顯變化的地區(qū),碎部點(diǎn)的間距、碎部點(diǎn)的最大視距和城市建筑區(qū)的最大視距均應(yīng)符合相應(yīng)的規(guī)定。
2、經(jīng)緯儀測(cè)繪法
在一個(gè)測(cè)站上的測(cè)繪工作步驟
1)安置儀器
①將經(jīng)緯儀安置在控制點(diǎn)A上,量取儀器高,并記入碎部測(cè)量手薄。
②后視另一控制點(diǎn)B,安置水平度盤讀為
圖2-3
2)立尺
將視距尺立在地物、地貌特征點(diǎn)上?,F(xiàn)將視距尺立于1點(diǎn)上。
3)觀測(cè)
觀測(cè)員將經(jīng)緯儀瞄準(zhǔn)1點(diǎn)視距尺,讀尺間隔l、中絲讀數(shù)v、豎盤讀數(shù)L及水平角β。
4)記錄與計(jì)算
將觀測(cè)數(shù)據(jù)尺間隔l、中絲讀數(shù)v、豎盤讀數(shù)L及水平角β逐項(xiàng)記入“碎部測(cè)量手簿”相應(yīng)欄內(nèi)。根據(jù)觀測(cè)數(shù)據(jù),用視距測(cè)量計(jì)算公式,計(jì)算出水平距離和高程,填入“碎部測(cè)量手簿”相應(yīng)欄內(nèi)。在備注欄內(nèi)注明重要碎部點(diǎn)的名稱,如房角、山頂、鞍部等,以便必要時(shí)查對(duì)和作圖。
5)展點(diǎn)
用量角器,將碎部點(diǎn)展繪在圖紙上。
6)繪圖
參照實(shí)地情況,隨測(cè)隨繪,按地形圖圖式規(guī)定的符號(hào)將地物和等高線繪制出來。
圖2-4
3、增補(bǔ)測(cè)站點(diǎn)
經(jīng)緯儀視距支導(dǎo)線法是增補(bǔ)測(cè)站點(diǎn)常用方法。
【例】從圖根控制點(diǎn)A 測(cè)定支導(dǎo)線點(diǎn)1。
圖2-5
1)將經(jīng)緯儀安置在控制點(diǎn)A上,對(duì)中、整平。用測(cè)回法測(cè)量AB與A1之間的水平角β一測(cè)回,用量角器在圖上畫出a1方向線。
2)用視距法測(cè)出A、1兩點(diǎn)間的水平距離DA1和高差hA1,概略定出1點(diǎn)在圖上的位置。
3)再將經(jīng)緯儀安置在1點(diǎn)上,在控制點(diǎn)A上立尺,用同樣的方法測(cè)定兩點(diǎn)間的水平距離D1A和高差h1A。
4)若往、返兩次測(cè)得距離之差不超過相應(yīng)的規(guī)定時(shí),取其平均值,按測(cè)圖比例尺在方向線上定出補(bǔ)充測(cè)站1點(diǎn)。
4、碎部測(cè)量的注意事項(xiàng)
1)施測(cè)前應(yīng)檢測(cè)豎盤指標(biāo)差,要求小于1′。
2)每一測(cè)站每測(cè)若干點(diǎn)或結(jié)束時(shí),應(yīng)檢查起始方向是否為零,即歸零差是否超限。若超限,需重新安置為
圖2-6
1、地形圖的拼接
采用分幅測(cè)圖時(shí),為了保證相鄰圖幅的拼接,每幅圖的四邊均須測(cè)出圖廓線外5mm。拼接時(shí)將相鄰兩幅的相應(yīng)圖邊,按坐標(biāo)格網(wǎng)疊合在一起進(jìn)行拼接。如果不吻合,其接圖誤差不超過下表中所規(guī)定的平面與高差中誤差的2倍時(shí),可按平均位置修改。若超過限差時(shí),應(yīng)到現(xiàn)場(chǎng)檢查予以糾正或重測(cè)。
2、地形圖的檢查
1)室內(nèi)檢查
室內(nèi)檢查的內(nèi)容有圖面地物、地貌是否清晰易讀,各種符號(hào)、注記是否正確,等高線與地貌特征點(diǎn)的高程是否相符,接邊精度是否合乎要求等。
如發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤和疑點(diǎn),不可隨意修改,應(yīng)加記錄,并到野外進(jìn)行實(shí)地檢查、修改。
2)野外檢查
野外檢查是在室內(nèi)檢查的基礎(chǔ)上進(jìn)行重點(diǎn)抽查。檢查方法分巡視檢查和儀器檢查兩種。
3、地形圖的整飾
原圖經(jīng)過拼接和檢查后,還應(yīng)按規(guī)定的地形圖圖式符號(hào)對(duì)地物、地貌進(jìn)行清繪和整飾,使圖面更加合理、清晰、美觀。
整飾的順序是先圖內(nèi)后圖外,先注記后符號(hào),先地物后地貌。最后寫出圖名、比例尺、坐標(biāo)系統(tǒng)及高程系統(tǒng)、施測(cè)單位、測(cè)繪者及施測(cè)日期等。如果是獨(dú)立坐標(biāo)系統(tǒng),還需畫出指北方向。
1、基本構(gòu)造
與經(jīng)緯儀比較:
1)制動(dòng)微動(dòng)螺旋組合
2)顯示屏(數(shù)據(jù)直接顯示)
3)對(duì)中有光學(xué)對(duì)中和激光對(duì)中兩種方式
4)帶有儲(chǔ)存、程序測(cè)量、施樣等多種功能
5)有數(shù)據(jù)傳輸口
6)通電工作
2、測(cè)角用工具
1)棱鏡:分為單棱鏡和三棱鏡
棱鏡支撐方式 對(duì)中桿(簡易型和支架型)基座與三腳架站儀
2)免棱鏡全站儀
3、使用方法
安置、對(duì)中、整平、開機(jī)、瞄準(zhǔn)、測(cè)量
(1)測(cè)量前的準(zhǔn)備工作
1)電池的安裝(注意:測(cè)量前電池需充足電)
①把電池盒底部的導(dǎo)塊插入裝電池的導(dǎo)孔。
②按電池盒的頂部直至聽到“咔嚓”響聲。
③向下按解鎖鈕,取出電池。
2)儀器的安置。
①在實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地上選擇一點(diǎn),作為測(cè)站,另外兩點(diǎn)作為觀測(cè)點(diǎn)。
②將全站儀安置于點(diǎn),對(duì)中、整平。
③在兩點(diǎn)分別安置棱鏡。
3)豎直度盤和水平度盤指標(biāo)的設(shè)置。
①豎直度盤指標(biāo)設(shè)置。
松開豎直度盤制動(dòng)鈕,將望遠(yuǎn)鏡縱轉(zhuǎn)一周(望遠(yuǎn)鏡處于盤左,當(dāng)物鏡穿過水平面時(shí)),豎直度盤指標(biāo)即已設(shè)置。隨即聽見一聲鳴響,并顯示出豎直角。
②水平度盤指標(biāo)設(shè)置。
松開水平制動(dòng)螺旋,旋轉(zhuǎn)照準(zhǔn)部360,水平度盤指標(biāo)即自動(dòng)設(shè)置。隨即一聲鳴響,同時(shí)顯示水平角。至此,豎直度盤和水平度盤指標(biāo)已設(shè)置完畢。注意:每當(dāng)打開儀器電源時(shí),必須重新設(shè)置和的指標(biāo)。
4)調(diào)焦與照準(zhǔn)目標(biāo)。
操作步驟與一般經(jīng)緯儀相同,注意消除視差。
(2)角度測(cè)量
1)首先從顯示屏上確定是否處于角度測(cè)量模式,如果不是,則按操作轉(zhuǎn)換為距離模式。
2)盤左瞄準(zhǔn)左目標(biāo)A,按置零鍵,使水平度盤讀數(shù)顯示為
1、定義
將建筑物的外廓(墻)軸線交點(diǎn)(簡稱角樁)測(cè)設(shè)到地面上。為建筑物的放線及細(xì)部放樣提供依據(jù)。
2、定位方法
1)直角坐標(biāo)法或極坐標(biāo)法定位——有建筑基線、建筑方格網(wǎng)或?qū)Ь€時(shí)。
2)根據(jù)已有建筑物定位——無控制網(wǎng)時(shí)。
從已建建筑物引出 ab ——延長 ab 得建筑基線 cd ——撥角、量邊得角樁——檢查角度和邊長,以滿足要求(如:1/5000,1' )。
注意:測(cè)設(shè)時(shí),要考慮待建的建筑物墻的厚度。
1、內(nèi)容:
1)根據(jù)定位出的角樁,來詳細(xì)測(cè)設(shè)建筑物各軸線的交點(diǎn)樁(中心樁)。
2)延長軸線,撒出基槽開挖白灰線。
2、延長軸線的方法
1)龍門板法——適用小型民用建筑。
2)引樁法——適用大型民用建筑。
控制基槽開挖深度,不得超挖基底。
當(dāng)基槽挖到離槽底 0.3-0.5m 時(shí),用高程放樣的方法在槽壁上釘水平控制樁。
1、基槽抄平
建筑施工中的高程測(cè)設(shè),又稱抄平。
1)設(shè)置水平樁 為了控制基槽的開挖深度,當(dāng)快挖到槽底設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí),應(yīng)用水準(zhǔn)儀根據(jù)地面上±0.000m點(diǎn),在槽壁上測(cè)設(shè)一些水平小木樁(稱為水平樁),如圖下圖所示,使木樁的上表面離槽底的設(shè)計(jì)標(biāo)高為一固定值(如0.500m)。
為了施工時(shí)使用方便,一般在槽壁各拐角處、深度變化處和基槽壁上每隔3~4m測(cè)設(shè)一水平樁。
水平樁可作為挖槽深度、修平槽底和打基礎(chǔ)墊層的依據(jù)。
2)水平樁的測(cè)設(shè)方法 如圖上圖所示,槽底設(shè)計(jì)標(biāo)高為-1.700m,欲測(cè)設(shè)比槽底設(shè)計(jì)標(biāo)高高0.500m的水平樁,測(cè)設(shè)方法如下:
①在地面適當(dāng)?shù)胤桨仓盟疁?zhǔn)儀,在±0標(biāo)高線位置上立水準(zhǔn)尺,讀取后視讀數(shù)為1.318m。
②計(jì)算測(cè)設(shè)水平樁的應(yīng)讀前視讀數(shù)b應(yīng):
3)在槽內(nèi)一側(cè)立水準(zhǔn)尺,并上下移動(dòng),直至水準(zhǔn)儀視線讀數(shù)為2.518m時(shí),沿水準(zhǔn)尺尺底在槽壁打入一小木樁。
2、墊層中線的投測(cè)
基礎(chǔ)墊層打好后,根據(jù)軸線控制樁或龍門板上的軸線釘,用經(jīng)緯儀或用拉繩掛錘球的方法,把軸線投測(cè)到墊層上,如圖下圖所示,并用墨線彈出墻中心線和基礎(chǔ)邊線,作為砌筑基礎(chǔ)的依據(jù)。由于整個(gè)墻身砌筑均以此線為準(zhǔn),這是確定建筑物位置的關(guān)鍵環(huán)節(jié),所以要嚴(yán)格校核后方可進(jìn)行砌筑施工。
3、基礎(chǔ)墻標(biāo)高的控制
房屋基礎(chǔ)墻是指±0.000m以下的磚墻,它的高度是用基礎(chǔ)皮數(shù)桿來控制的。
1)基礎(chǔ)皮數(shù)桿是一根木制的桿子,如圖上圖所示,在桿上事先按照設(shè)計(jì)尺寸,將磚、灰縫厚度畫出線條,并標(biāo)明±0.000m和防潮層的標(biāo)高位置。
2)立皮數(shù)桿時(shí),先在立桿處打一木樁,用水準(zhǔn)儀在木樁側(cè)面定出一條高于墊層某一數(shù)值(如100mm)的水平線,然后將皮數(shù)桿上標(biāo)高相同的一條線與木樁上的水平線對(duì)齊,并用大鐵釘把皮數(shù)桿與木樁釘在一起,作為基礎(chǔ)墻的標(biāo)高依據(jù)。
4、基礎(chǔ)面標(biāo)高的檢查
基礎(chǔ)施工結(jié)束后,應(yīng)檢查基礎(chǔ)面的標(biāo)高是否符合設(shè)計(jì)要求(也可檢查防潮層)??捎盟疁?zhǔn)儀測(cè)出基礎(chǔ)面上若干點(diǎn)的高程和設(shè)計(jì)高程比較,允許誤差為±10mm。
1、墻體定位
1)利用軸線控制樁或龍門板上的軸線和墻邊線標(biāo)志,用經(jīng)緯儀或拉細(xì)繩掛錘球的方法將軸線投測(cè)到基礎(chǔ)面上或防潮層上。
2)用墨線彈出墻中線和墻邊線。
3)檢查外墻軸線交角是否等于
2、墻體各部位標(biāo)高控制
在墻體砌筑施工中,墻身上各部位的標(biāo)高通常是用皮數(shù)桿來控制和傳遞的。皮數(shù)桿應(yīng)根據(jù)建筑物剖面圖畫有每塊磚和灰縫的厚度,并注明墻體上窗臺(tái)、門窗洞口、過梁、雨蓬、圈梁、樓板等構(gòu)件高度位置。在墻體施工中,用皮數(shù)桿可以控制墻身各部位構(gòu)件的準(zhǔn)確位置,并保證每批轉(zhuǎn)灰縫厚度均勻,每批磚都處在同一水平面上。皮數(shù)桿一般都立在建筑物拐角和隔墻處。
立皮數(shù)桿時(shí),先在地面上打一木樁,用水準(zhǔn)儀測(cè)出± 0. 000 標(biāo)高位置,并畫一橫線作為標(biāo)志;然后,把皮數(shù)桿上的± 0. 000 線與木樁上± 0. 000 對(duì)齊,釘牢。皮數(shù)桿釘好后要用水準(zhǔn)儀進(jìn)行檢測(cè),并用垂球來校正皮數(shù)桿的垂直。
為了施工方便,采用里腳手架砌磚時(shí),皮數(shù)桿應(yīng)立在墻外側(cè),如采用外腳手架時(shí),皮數(shù)桿應(yīng)立在墻內(nèi)側(cè),如系框架或鋼筋砼柱間墻時(shí),每層皮數(shù)桿可直接畫在構(gòu)件上,而不立皮數(shù)桿。
在多層建筑墻身砌筑過程中,為了保證建筑物軸線位置正確,可用吊錘球或經(jīng)緯儀將軸線投測(cè)到各層樓板邊緣或柱頂上。
1.吊錘球法
將較重的錘球懸吊在樓板或柱頂邊緣,當(dāng)錘球尖對(duì)準(zhǔn)基礎(chǔ)墻面上的軸線標(biāo)志時(shí),線在樓板或柱頂邊緣的位置即為樓層軸線端點(diǎn)位置,并畫出標(biāo)志線。各軸線的端點(diǎn)投測(cè)完后,用鋼尺檢核各軸線的間距,符合要求后,繼續(xù)施工,并把軸線逐層自下向上傳遞。
吊錘球法簡便易行,不受施工場(chǎng)地限制,一般能保證施工質(zhì)量。但當(dāng)有風(fēng)或建筑物較高時(shí),投測(cè)誤差較大,應(yīng)采用經(jīng)緯儀投測(cè)法。
2.經(jīng)緯儀投測(cè)法
在軸線控制樁上安置經(jīng)緯儀,嚴(yán)格整平后,瞄準(zhǔn)基礎(chǔ)墻面上的軸線標(biāo)志,用盤左、盤右分中投點(diǎn)法,將軸線投測(cè)到樓層邊緣或柱頂上。將所有端點(diǎn)投測(cè)到樓板上之后,用鋼尺檢核其間距,相對(duì)誤差不得大于1/2000。檢查合格后,才能在樓板分間彈線,繼續(xù)施工。
在多層建筑施工中,要由下層向上層傳遞高程,以便樓板、門窗口等的標(biāo)高符合設(shè)計(jì)要求。高程傳遞的方法有以下幾種:
1.利用皮數(shù)桿傳遞高程
2.利用鋼尺直接丈量
3.吊鋼尺法
高層建筑物施工測(cè)量中的主要問題是控制垂直度,就是將建筑物的基礎(chǔ)軸線準(zhǔn)確地向高層引測(cè),并保證各層相應(yīng)軸線位于同一豎直面內(nèi),控制豎向偏差,使軸線向上投測(cè)的偏差值不超限。
軸線向上投測(cè)時(shí),要求豎向誤差在本層內(nèi)不超過5mm,全樓累計(jì)誤差值不應(yīng)超過2H/10000(H為建筑物總高度),且不應(yīng)大于:
30m<H≤60m時(shí),10mm; 60m<H≤90m時(shí),15mm; 90m<H 時(shí),20mm。
高層建筑物軸線的豎向投測(cè),主要有外控法和內(nèi)控法兩種,下面分別介紹這兩種方法。
1、外控法外控法是在建筑物外部,利用經(jīng)緯儀,根據(jù)建筑物軸線控制樁來進(jìn)行軸線的豎向投測(cè),亦稱作“經(jīng)緯儀引樁投測(cè)法”。具體操作方法如下:
1)在建筑物底部投測(cè)中心軸線位置高層建筑的基礎(chǔ)工程完工后,將經(jīng)緯儀安置在軸線控制樁A1、A1′、B1和B1′上,把建筑物主軸線精確地投測(cè)到建筑物的底部,并設(shè)立標(biāo)志,如圖下圖中的a1、a1′、b1和b1′,以供下一步施工與向上投測(cè)之用。
2)向上投測(cè)中心線
隨著建筑物不斷升高,要逐層將軸線向上傳遞,如圖11-18所示,將經(jīng)緯儀安置在中心軸線控制樁A1、A1′、B1和B1′上,嚴(yán)格整平儀器,用望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)建筑物底部已標(biāo)出的軸線a1、a1′、b1和b1′點(diǎn),用盤左和盤右分別向上投測(cè)到每層樓板上,并取其中點(diǎn)作為該層中心軸線的投影點(diǎn),如圖11-18中的a2、a2′、b2和b2′。
3)增設(shè)軸線引樁
當(dāng)樓房逐漸增高,而軸線控制樁距建筑物又較近時(shí),望遠(yuǎn)鏡的仰角較大,操作不便,投測(cè)精度也會(huì)降低。為此,要將原中心軸線控制樁引測(cè)到更遠(yuǎn)的安全地方,或者附近大樓的屋面。
具體作法是:
將經(jīng)緯儀安置在已經(jīng)投測(cè)上去的較高層(如第八層)樓面軸線a8a8′上,如圖上圖所示,瞄準(zhǔn)地面上原有的軸線控制樁A1和A1′點(diǎn),用盤左、盤右分中投點(diǎn)法,將軸線延長到遠(yuǎn)處A2和A2′點(diǎn),并用標(biāo)志固定其位置,A2、A2′即為新投測(cè)的A1A1′軸控制樁。
更高各層的中心軸線,可將經(jīng)緯儀安置在新的引樁上,按上述方法繼續(xù)進(jìn)行投測(cè)。
2、內(nèi)控法
內(nèi)控法是在建筑物內(nèi)±0平面設(shè)置軸線控制點(diǎn),并預(yù)埋標(biāo)志,以后在各層樓板相應(yīng)位置上預(yù)留200mm×200mm的傳遞孔,在軸線控制點(diǎn)上直接采用吊線墜法或激光鉛垂儀法,通過預(yù)留孔將其點(diǎn)位垂直投測(cè)到任一樓層。
1)內(nèi)控法軸線控制點(diǎn)的設(shè)置
在基礎(chǔ)施工完畢后,在±0首層平面上,適當(dāng)位置設(shè)置與軸線平行的輔助軸線。輔助軸線距軸線500~800mm為宜,并在輔助軸線交點(diǎn)或端點(diǎn)處埋設(shè)標(biāo)志。如下圖所示:
2)吊線墜法
吊線墜法是利用鋼絲懸掛重錘球的方法,進(jìn)行軸線豎向投測(cè)。這種方法一般用于高度在50~100m的高層建筑施工中,錘球的重量約為10~20kg,鋼絲的直徑約為0.5~0.8mm。投測(cè)方法如下:
在預(yù)留孔上面安置十字架,掛上錘球,對(duì)準(zhǔn)首層預(yù)埋標(biāo)志。當(dāng)錘球線靜止時(shí),固定十字架,并在預(yù)留孔四周作出標(biāo)記,作為以后恢復(fù)軸線及放樣的依據(jù)。此時(shí),十字架中心即為軸線控制點(diǎn)在該樓面上的投測(cè)點(diǎn)。
用吊線墜法實(shí)測(cè)時(shí),要采取一些必要措施,如用鉛直的塑料管套著墜線或?qū)㈠N球沉浸于油中,以減少擺動(dòng)。
3)激光鉛垂儀法
(1)激光鉛垂儀簡介 激光鉛垂儀是一種專用的鉛直定位儀器。適用于高層建筑物、煙囪及高塔架的鉛直定位測(cè)量。
激光鉛垂儀的基本構(gòu)造如圖所示
主要由氦氖激光管、精密豎軸、發(fā)射望遠(yuǎn)鏡、水準(zhǔn)器、基座、激光電源及接收屏等部分組成。
激光器通過兩組固定螺釘固定在套筒內(nèi)。激光鉛垂儀的豎軸是空心筒軸,兩端有螺扣,上、下兩端分別與發(fā)射望遠(yuǎn)鏡和氦氖激光器套筒相連接,二者位置可對(duì)調(diào),構(gòu)成向上或向下發(fā)射激光束的鉛垂儀。儀器上設(shè)置有兩個(gè)互成
工業(yè)建筑中以廠房為主體,一般工業(yè)廠房多采用預(yù)制構(gòu)件,在現(xiàn)場(chǎng)裝配的方法施工。廠房的預(yù)制構(gòu)件有柱子、吊車梁和屋架等。因此,工業(yè)建筑施工測(cè)量的工作主要是保證這些預(yù)制構(gòu)件安裝到位。具體任務(wù)為:廠房矩形控制網(wǎng)測(cè)設(shè)、廠房柱列軸線放樣、杯形基礎(chǔ)施工測(cè)量及廠房預(yù)制構(gòu)件安裝測(cè)量等。
工業(yè)廠房一般都應(yīng)建立廠房矩形控制網(wǎng),作為廠房施工測(cè)設(shè)的依據(jù)。下面介紹根據(jù)建筑方格網(wǎng),采用直角坐標(biāo)法測(cè)設(shè)廠房矩形控制網(wǎng)的方法。
圖11-24 廠房矩形控制網(wǎng)的測(cè)設(shè)
1—建筑方格網(wǎng) 2—廠房矩形控制網(wǎng) 3—距離指標(biāo)樁 4——廠房軸線
如圖11-24所示,H、I、J、K四點(diǎn)是廠房的房角點(diǎn),從設(shè)計(jì)圖中已知H、J兩點(diǎn)的坐標(biāo)。S、P、Q、R為布置在基礎(chǔ)開挖邊線以外的廠房矩形控制網(wǎng)的四個(gè)角點(diǎn),稱為廠房控制樁。廠房矩形控制網(wǎng)的邊線到廠房軸線的距離為4m,廠房控制樁S、P、Q、R的坐標(biāo),可按廠房角點(diǎn)的設(shè)計(jì)坐標(biāo),加減4m算得。測(cè)設(shè)方法如下:
1.計(jì)算測(cè)設(shè)數(shù)據(jù)
根據(jù)廠房控制樁S、P、Q、R的坐標(biāo),計(jì)算利用直角坐標(biāo)法進(jìn)行測(cè)設(shè)時(shí),所需測(cè)設(shè)數(shù)據(jù),計(jì)算結(jié)果標(biāo)注在圖11-24中。
2.廠房控制點(diǎn)的測(cè)設(shè)
(1)從F點(diǎn)起沿FE方向量取36m,定出a 點(diǎn);沿FG方向量取29m,定出b點(diǎn)。
(2)在a與b上安置經(jīng)緯儀,分別瞄準(zhǔn)E與F點(diǎn),順時(shí)針方向測(cè)設(shè)
1.廠房柱列軸線測(cè)設(shè)
根據(jù)廠房平面圖上所注的柱間距和跨距尺寸,用鋼尺沿矩形控制網(wǎng)各邊量出各柱列軸線控制樁的位置,如圖11-25中的 1′、2′、…,并打入大木樁,樁頂用小釘標(biāo)出點(diǎn)位,作為柱基測(cè)設(shè)和施工安裝的依據(jù)。丈量時(shí)應(yīng)以相鄰的兩個(gè)距離指標(biāo)樁為起點(diǎn)分別進(jìn)行,以便檢核。
圖11-25廠房柱列軸線和柱基測(cè)量
1—廠房控制樁 2—廠房矩形控制網(wǎng) 3—柱列軸線控制樁
4—距離指標(biāo)樁 5—定位小木樁 6—柱基礎(chǔ)
2.柱基定位和放線
(1)安置兩臺(tái)經(jīng)緯儀,在兩條互相垂直的柱列軸線控制樁上,沿軸線方向交會(huì)出各柱基的位置(即柱列軸線的交點(diǎn)),此項(xiàng)工作稱為柱基定位。
(2)在柱基的四周軸線上,打入四個(gè)定位小木樁a、b、c、d ,如圖11-25所示,其樁位應(yīng)在基礎(chǔ)開挖邊線以外,比基礎(chǔ)深度大1.5倍的地方,作為修坑和立模的依據(jù)。
(3)按照基礎(chǔ)詳圖所注尺寸和基坑放坡寬度,用特制角尺,放出基坑開挖邊界線,并撒出白灰線以便開挖,此項(xiàng)工作稱為基礎(chǔ)放線。
(4)在進(jìn)行柱基測(cè)設(shè)時(shí),應(yīng)注意柱列軸線不一定都是柱基的中心線,而一般立模、吊裝等習(xí)慣用中心線,此時(shí),應(yīng)將柱列軸線平移,定出柱基中心線。
3.柱基施工測(cè)量
(1)基坑開挖深度的控制 當(dāng)基坑挖到一定深度時(shí),應(yīng)在基坑四壁,離基坑底設(shè)計(jì)標(biāo)高0.5m處,測(cè)設(shè)水平樁,作為檢查基坑底標(biāo)高和控制墊層的依據(jù)。
(2)杯形基礎(chǔ)立模測(cè)量 杯形基礎(chǔ)立模測(cè)量有以下三項(xiàng)工作:
①基礎(chǔ)墊層打好后,根據(jù)基坑周邊定位小木樁,用拉線吊錘球的方法,把柱基定位線投 測(cè)到墊層上,彈出墨線,用紅漆畫出標(biāo)記,作為柱基立模板和布置基礎(chǔ)鋼筋的依據(jù)。
②立模時(shí),將模板底線對(duì)準(zhǔn)墊層上的定位線,并用錘球檢查模板是否垂直。
③將柱基頂面設(shè)計(jì)標(biāo)高測(cè)設(shè)在模板內(nèi)壁,作為澆灌混凝土的高度依據(jù)。
1.柱子安裝測(cè)量
(1)柱子安裝應(yīng)滿足的基本要求 柱子中心線應(yīng)與相應(yīng)的柱列軸線一致,其允許偏差為±5mm。牛腿頂面和柱頂面的實(shí)際標(biāo)高應(yīng)與設(shè)計(jì)標(biāo)高一致,其允許誤差為±(5~8mm),柱高大于5m時(shí)為±8mm。柱身垂直允許誤差為當(dāng)柱高≤5m時(shí)為±5mm;當(dāng)柱高5~10m時(shí),為±10mm;當(dāng)柱高超過10m時(shí),則為柱高的1/1000,但不得大于20mm。
(2)柱子安裝前的準(zhǔn)備工作 柱子安裝前的準(zhǔn)備工作有以下幾項(xiàng):
1)在柱基頂面投測(cè)柱列軸線 柱基拆模后,用經(jīng)緯儀根據(jù)柱列軸線控制樁,將柱列軸線投測(cè)到杯口頂面上,如圖11-26所示,并彈出墨線,用紅漆畫出“
圖11-26 杯形基礎(chǔ)
1—柱中心線 2—-60cm標(biāo)高線 3—杯底
用水準(zhǔn)儀,在杯口內(nèi)壁,測(cè)設(shè)一條一般為-0.600m的標(biāo)高線(一般杯口頂面的標(biāo)高為-0.500m),并畫出“▼”標(biāo)志,如圖11-26所示,作為杯底找平的依據(jù)。
2)柱身彈線 柱子安裝前,應(yīng)將每根柱子按軸線位置進(jìn)行編號(hào)。如圖4所示,在每根柱子的三個(gè)側(cè)面彈出柱中心線,并在每條線的上端和下端近杯口處畫出“
圖11-27 柱身彈線
3)杯底找平 先量出柱子的-0.600m標(biāo)高線至柱底面的長度,再在相應(yīng)的柱基杯口內(nèi),量出-0.600m標(biāo)高線至杯底的高度,并進(jìn)行比較,以確定杯底找平厚度,用水泥沙漿根據(jù)找平厚度,在杯底進(jìn)行找平,使牛腿面符合設(shè)計(jì)高程。
(3)柱子的安裝測(cè)量 柱子安裝測(cè)量的目的是保證柱子平面和高程符合設(shè)計(jì)要求,柱身鉛直。
1)預(yù)制的鋼筋混泥土柱子插入杯口后,應(yīng)使柱子三面的中心線與杯口中心線對(duì)齊,如圖11-28a所示,用木楔或鋼楔臨時(shí)固定。
2)柱子立穩(wěn)后,立即用水準(zhǔn)儀檢測(cè)柱身上的±0.000m標(biāo)高線,其容許誤差為±3mm。
3)如圖11-28a所示,用兩臺(tái)經(jīng)緯儀,分別安置在柱基縱、橫軸線上,離柱子的距離不小于柱高的1.5倍,先用望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)柱底的中心線標(biāo)志,固定照準(zhǔn)部后,再緩慢抬高望遠(yuǎn)鏡觀察柱子偏離十字絲豎絲的方向,指揮用鋼絲繩拉直柱子,直至從兩臺(tái)經(jīng)緯儀中,觀測(cè)到的柱子中心線都與十字絲豎絲重合為止。
圖11-28 柱子垂直度校正
4)在杯口與柱子的縫隙中澆入混凝土,以固定柱子的位置。
5)在實(shí)際安裝時(shí),一般是一次把許多柱子都豎起來,然后進(jìn)行垂直校正。這時(shí),可把兩臺(tái)經(jīng)緯儀分別安置在縱橫軸線的一側(cè),一次可校正幾根柱子,如圖11-28b所示,但儀器偏離軸線的角度,應(yīng)在
圖11-29 在吊車梁上彈出梁的中心
3)在牛腿面上彈出梁的中心線 根據(jù)廠房中心線,在牛腿面上投測(cè)出吊車梁的中心線,投測(cè)方法如下:
圖11-30 吊車梁的安裝測(cè)量
如圖11-30a所示,利用廠房中心線A1A1,根據(jù)設(shè)計(jì)軌道間距,在地面上測(cè)設(shè)出吊車梁中心線(也是吊車軌道中心線)A′A′和B′B′。在吊車梁中心線的一個(gè)端點(diǎn)A′(或B′)上安置經(jīng)緯儀,瞄準(zhǔn)另一個(gè)端點(diǎn)A′(或B′),固定照準(zhǔn)部,抬高望遠(yuǎn)鏡,即可將吊車梁中心線投測(cè)到每根柱子的牛腿面上,并墨線彈出梁的中心線。
(2)吊車梁的安裝測(cè)量 安裝時(shí),使吊車梁兩端的梁中心線與牛腿面梁中心線重合,是吊車梁初步定位。采用平行線法,對(duì)吊車梁的中心線進(jìn)行檢測(cè),校正方法如下:
1)如圖11-30b所示,在地面上,從吊車梁中心線,向廠房中心線方向量出長度a(1m),得到平行線A″A″和B″B″。
2)在平行線一端點(diǎn)A″(或B″)上安置經(jīng)緯儀,瞄準(zhǔn)另一端點(diǎn)A″(或B″),固定照準(zhǔn)部,抬高望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行測(cè)量。
3)此時(shí),另外一人在梁上移動(dòng)橫放的木尺,當(dāng)視線正對(duì)準(zhǔn)尺上一米刻劃線時(shí),尺的零點(diǎn)應(yīng)與梁面上的中心線重合。如不重合,可用撬杠移動(dòng)吊車梁,使吊車梁中心線到A″A″(或B″B″)的間距等于1m為止。
吊車梁安裝就位后,先按柱面上定出的吊車梁設(shè)計(jì)標(biāo)高線對(duì)吊車梁面進(jìn)行調(diào)整,然后將水準(zhǔn)儀安置在吊車梁上,每隔3m測(cè)一點(diǎn)高程,并與設(shè)計(jì)高程比較,誤差應(yīng)在3mm以內(nèi)。
3.屋架安裝測(cè)量
(1)屋架安裝前的準(zhǔn)備工作 屋架吊裝前,用經(jīng)緯儀或其它方法在柱頂面上,測(cè)設(shè)出屋架定位軸線。在屋架兩端彈出屋架中心線,以便進(jìn)行定位。
(2)屋架的安裝測(cè)量
屋架吊裝就位時(shí),應(yīng)使屋架的中心線與柱頂面上的定位軸線對(duì)準(zhǔn),允許誤差為5mm。屋架的垂直度可用錘球或經(jīng)緯儀進(jìn)行檢查。用經(jīng)緯儀檢校方法如下:
1)如圖11-31所示,在屋架上安裝三把卡尺,一把卡尺安裝在屋架上弦中點(diǎn)附近,另外兩把分別安裝在屋架的兩端。自屋架幾何中心沿卡尺向外量出一定距離,一般為500 mm,作出標(biāo)志。
2)在地面上,距屋架中線同樣距離處,安置經(jīng)緯儀,觀測(cè)三把卡尺的標(biāo)志是否在同一豎直面內(nèi),如果屋架豎向偏差較大,則用機(jī)具校正,最后將屋架固定。
垂直度允許偏差為:薄腹梁為5 mm;桁架為屋架高的1/250。
(1)基坑開挖深度的控制 當(dāng)基坑挖到一定深度時(shí),應(yīng)在基坑四壁,離基坑底設(shè)計(jì)標(biāo)高0.5m處,測(cè)設(shè)水平樁,作為檢查基坑底標(biāo)高和控制墊層的依據(jù)。
(2)杯形基礎(chǔ)立模測(cè)量 杯形基礎(chǔ)立模測(cè)量有以下三項(xiàng)工作:
1)基礎(chǔ)墊層打好后,根據(jù)基坑周邊定位小木樁,用拉線吊錘球的方法,把柱基定位線投測(cè)到墊層上,彈出墨線,用紅漆畫出標(biāo)記,作為柱基立模板和布置基礎(chǔ)鋼筋的依據(jù)。
2)立模時(shí),將模板底線對(duì)準(zhǔn)墊層上的定位線,并用錘球檢查模板是否垂直。
3)將柱基頂面設(shè)計(jì)標(biāo)高測(cè)設(shè)在模板內(nèi)壁,作為澆灌混凝土的高度依據(jù)。
(1)柱子安裝應(yīng)滿足的基本要求 柱子中心線應(yīng)與相應(yīng)的柱列軸線一致,其允許偏差為±5mm。牛腿頂面和柱頂面的實(shí)際標(biāo)高應(yīng)與設(shè)計(jì)標(biāo)高一致,其允許誤差為±(5~8mm),柱高大于5m時(shí)為±8mm。柱身垂直允許誤差為當(dāng)柱高≤5m時(shí)為±5mm;當(dāng)柱高5~10m時(shí),為±10mm;當(dāng)柱高超過10m時(shí),則為柱高的1/1000,但不得大于20mm。
(2)柱子安裝前的準(zhǔn)備工作
1)在柱基頂面投測(cè)柱列軸線
2)柱身彈線
3)杯底找平
(3)柱子的安裝測(cè)量 柱子安裝測(cè)量的目的是保證柱子平面和高程符合設(shè)計(jì)要求,柱身鉛直。
(4)柱子安裝測(cè)量的注意事項(xiàng) 所使用的經(jīng)緯儀必須嚴(yán)格校正,操作時(shí),應(yīng)使照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管氣泡嚴(yán)格居中。校正時(shí),除注意柱子垂直外,還應(yīng)隨時(shí)檢查柱子中心線是否對(duì)準(zhǔn)杯口柱列軸線標(biāo)志,以防柱子安裝就位后,產(chǎn)生水平位移。在校正變截面的柱子時(shí),經(jīng)緯儀必須安置在柱列軸線上,以免產(chǎn)生差錯(cuò)。在日照下校正柱子的垂直度時(shí),應(yīng)考慮日照使柱頂向陰面彎曲的影響,為避免此種影響,宜在早晨或陰天校正。
吊車梁安裝測(cè)量主要是保證吊車梁中線位置和吊車梁的標(biāo)高滿足設(shè)計(jì)要求。
(1)吊車梁安裝前的準(zhǔn)備工作
1)在柱面上量出吊車梁頂面標(biāo)高
2)在吊車梁上彈出梁的中心線
3)在牛腿面上彈出梁的中心線 根據(jù)廠房中心線,在牛腿面上投測(cè)出吊車梁的中心線,投測(cè)方法如下:
圖3 吊車梁的安裝測(cè)量
如圖3(a)所示,利用廠房中心線A1A1,根據(jù)設(shè)計(jì)軌道間距,在地面上測(cè)設(shè)出吊車梁中心線(也是吊車軌道中心線)A′A′和B′B′。在吊車梁中心線的一個(gè)端點(diǎn)A′(或B′)上安置經(jīng)緯儀,瞄準(zhǔn)另一個(gè)端點(diǎn)A′(或B′),固定照準(zhǔn)部,抬高望遠(yuǎn)鏡,即可將吊車梁中心線投測(cè)到每根柱子的牛腿面上,并墨線彈出梁的中心線。
(2)吊車梁的安裝測(cè)量 安裝時(shí),使吊車梁兩端的梁中心線與牛腿面梁中心線重合,吊車梁初步定位。采用平行線法對(duì)吊車梁的中心線進(jìn)行檢測(cè),校正方法如下:
1)如圖3(b)所示,在地面上,從吊車梁中心線,向廠房中心線方向量出長度a(1m),得到平行線A″A″和B″B″。
2)在平行線一端點(diǎn)A″(或B″)上安置經(jīng)緯儀,瞄準(zhǔn)另一端點(diǎn)A″(或B″),固定照準(zhǔn)部,抬高望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行測(cè)量。
3)此時(shí),另外一人在梁上移動(dòng)橫放的木尺,當(dāng)視線正對(duì)準(zhǔn)尺上一米刻劃線時(shí),尺的零點(diǎn)應(yīng)與梁面上的中心線重合。如不重合,可用撬杠移動(dòng)吊車梁,使吊車梁中心線到A″A″(或B″B″)的間距等于1m為止。
吊車梁安裝就位后,先按柱面上定出的吊車梁設(shè)計(jì)標(biāo)高線對(duì)吊車梁面進(jìn)行調(diào)整,然后將水準(zhǔn)儀安置在吊車梁上,每隔3m測(cè)一點(diǎn)高程,并與設(shè)計(jì)高程比較,誤差應(yīng)在3mm以內(nèi)。
(1)屋架安裝前的準(zhǔn)備工作 屋架吊裝前,用經(jīng)緯儀在柱頂面上,測(cè)設(shè)出屋架定位軸線。在屋架兩端彈出屋架中心線,以便進(jìn)行定位。
(2)屋架的安裝測(cè)量 屋架吊裝就位時(shí),應(yīng)使屋架的中心線與柱頂面上的定位軸線對(duì)準(zhǔn),允許誤差為5mm。屋架的垂直度可用錘球進(jìn)行檢查。
管道中線測(cè)量的任務(wù)是將設(shè)計(jì)的管道中心線位置在地面上測(cè)設(shè)并標(biāo)定出來,其主要內(nèi)容有:釘管道交點(diǎn)樁、里程樁和加樁;測(cè)定管道轉(zhuǎn)向角等。
管道的起點(diǎn)、交點(diǎn) (轉(zhuǎn)折點(diǎn))、終點(diǎn)稱為管道的三個(gè)主點(diǎn)。
主點(diǎn)的位置及管道方向是設(shè)計(jì)時(shí)給定的,管道方向一般與道路中心線或大型建筑物軸線平行或垂直。
在中線測(cè)設(shè)時(shí),應(yīng)先定出中線的轉(zhuǎn)折點(diǎn),這些轉(zhuǎn)折點(diǎn)稱為交點(diǎn)(包括起點(diǎn)和終點(diǎn)),用JD表示,它是中線測(cè)量的控制點(diǎn)。
在定線測(cè)量中,當(dāng)相鄰兩交點(diǎn)互不通視或直線較長時(shí),需要在其連線或延長線上測(cè)定一點(diǎn)或數(shù)點(diǎn),以供交點(diǎn)、測(cè)角、量距或延長直線瞄準(zhǔn)使用,這樣的點(diǎn)稱為轉(zhuǎn)點(diǎn),用ZD表示。
1.測(cè)設(shè)中線交點(diǎn)
測(cè)設(shè)中線交點(diǎn)時(shí),由于定位條件和實(shí)地情況不同,交點(diǎn)測(cè)設(shè)方法有以下幾種。
(1)根據(jù)地物測(cè)設(shè)交點(diǎn)
如圖1所示,測(cè)設(shè)時(shí)可利用與地物 (道路、建筑物等)之間的關(guān)系直接測(cè)設(shè)。如井1、井2,從圖右上角放大圖可看出它們與辦公樓的關(guān)系,井6由平行辦公樓的井2~井6線與平行展覽中線的井13~井6線交出。在主點(diǎn)測(cè)設(shè)的同時(shí),根據(jù)需要,可將檢查井或其他附屬構(gòu)筑物位置一并標(biāo)定。
圖 1 管道主點(diǎn)的測(cè)設(shè)
(2)直接測(cè)設(shè)法
當(dāng)中線定位條件是提供的交點(diǎn)坐標(biāo),且這些交點(diǎn)可直接由控制點(diǎn)測(cè)設(shè)時(shí),可事先算出有關(guān)測(cè)設(shè)數(shù)據(jù),按極坐標(biāo)法、角度交會(huì)法或距離交會(huì)法測(cè)設(shè)交點(diǎn)。
(3)穿線交點(diǎn)法
穿線交點(diǎn)法是利用圖上就近的導(dǎo)線點(diǎn)或地物點(diǎn),把中線的直線段獨(dú)立地測(cè)設(shè)到地面上,然后將相鄰直線延長相交,定出地面交點(diǎn)樁的位置,具體測(cè)設(shè)步驟如下。
1)放點(diǎn)。放點(diǎn)的方法有極坐標(biāo)法和支距法。
如圖2所示,P1、P2、P3、P4為圖樣上定線的某直線段欲放的臨時(shí)點(diǎn),先在圖上以附近的導(dǎo)線點(diǎn)D7、D8為依據(jù),用量角器和比例尺分別量出β1、l1、β2、l2等放樣數(shù)據(jù),然后在現(xiàn)場(chǎng)用極坐標(biāo)法將P1、P2、P3、P4標(biāo)定出來。
圖2 極坐標(biāo)法放點(diǎn)
按支距法放點(diǎn)時(shí),如圖3所示,先在圖上從導(dǎo)線點(diǎn)D6、D7、D8、D9作導(dǎo)線邊的垂線分別與中線相交得P1、P2、P3、P4各臨時(shí)點(diǎn),用比例尺量取相應(yīng)的支距L1、L2、L3、L4,然后在現(xiàn)場(chǎng)以相應(yīng)導(dǎo)線點(diǎn)為垂足,用方向架定垂線方向,用鋼尺量支距,測(cè)設(shè)出P1、P2、P3、P4各臨時(shí)點(diǎn)。
圖3 支距發(fā)放點(diǎn)
2)穿線。放出的臨時(shí)各點(diǎn),由于圖解數(shù)據(jù)和測(cè)設(shè)工作中的誤差,實(shí)際上并不嚴(yán)格在一條直線上,如圖4所示。這時(shí)可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,采用目估法穿線或用經(jīng)緯儀視準(zhǔn)法穿線,定出一條盡可能多地穿過或靠近臨時(shí)點(diǎn)的直線AB,最后在A、B點(diǎn)或其方向線上打下兩個(gè)以上轉(zhuǎn)點(diǎn)樁,隨即取消臨時(shí)點(diǎn)。若釘?shù)呐R時(shí)樁偏差不大,則只需調(diào)整其樁位使其在一條直線上即可。
圖4
3)交點(diǎn)。如圖5所示,當(dāng)兩條相交直線AB、CD在地面上確定后,即可進(jìn)行交點(diǎn)。在B點(diǎn)安置經(jīng)緯儀,瞄準(zhǔn)A點(diǎn),倒轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡,在視線方向上接近交點(diǎn)JD2的概略位置前后打下兩個(gè)騎馬樁,采用盤左、盤右分中法在這兩個(gè)騎馬樁上定出a、b兩點(diǎn),并釘以小釘,掛上細(xì)線。在CD方向上,同法定出c、d兩點(diǎn),掛上細(xì)線,在兩細(xì)線的相交處打下木樁,并釘以小釘,得JD2。
圖5 交點(diǎn)
2.中線轉(zhuǎn)點(diǎn)的測(cè)設(shè)
(1) 在兩點(diǎn)間設(shè)置轉(zhuǎn)點(diǎn)
如果兩點(diǎn)間互相通視,通常采用盤左、盤右分中法測(cè)定轉(zhuǎn)點(diǎn),定點(diǎn)橫向偏差每100m 不超過10mm,在限差內(nèi)取中點(diǎn)作為所求轉(zhuǎn)點(diǎn)。
如圖6a所示,如果JD5、JD兩點(diǎn)不通視,應(yīng)先置儀器于任意點(diǎn)ZD′點(diǎn),在JD6附近定出JD5~ZD′的延長線上點(diǎn)JD6′,并量偏差f,用視距法測(cè)定a、b,則
將ZD′按e值移動(dòng)至ZD,在ZD上安置經(jīng)緯儀同上法,如果f不超限,則認(rèn)為ZD為正確位置;若f超限,重復(fù)上述步驟,直至符合為止。
圖6 中線轉(zhuǎn)點(diǎn)的測(cè)設(shè)
(2)在兩交點(diǎn)延長線上設(shè)置轉(zhuǎn)點(diǎn)
如圖6b所示,JD8~JD9互不通視,在其延長線方向附近選一點(diǎn)ZD′,并在該點(diǎn)上安置經(jīng)緯儀,瞄準(zhǔn)JD8,用盤左、盤右分中法在JD9附近投點(diǎn)得JD9′點(diǎn),量出f值,用視距法測(cè)定a、b則
將ZD′按e值移動(dòng)至ZD,在ZD上安置經(jīng)緯儀,重復(fù)上述工作,直至f符合要求后樁釘ZD點(diǎn)位,即為所求轉(zhuǎn)點(diǎn)。
交點(diǎn)和轉(zhuǎn)點(diǎn)樁釘完后,均應(yīng)做好標(biāo)志,以備施工時(shí)恢復(fù)和查找之用。
中線由一個(gè)方向偏轉(zhuǎn)為另一方向時(shí),偏轉(zhuǎn)后的方向與原方向延長線的夾角稱為轉(zhuǎn)折角,又稱轉(zhuǎn)角或偏角,用α表示。轉(zhuǎn)折角有左、右之分,如圖7所示。當(dāng)偏轉(zhuǎn)后的方向位于原方向右側(cè)時(shí),稱右轉(zhuǎn)角αR;當(dāng)偏轉(zhuǎn)后的方向位于原方向左測(cè)時(shí),稱左轉(zhuǎn)角αL。在中線測(cè)量中,習(xí)慣上是通過觀測(cè)中線的右角β計(jì)算轉(zhuǎn)角α。右角β的觀測(cè)角常用DJ6按測(cè)回法觀測(cè)一測(cè)回,當(dāng)β<180°時(shí)為右轉(zhuǎn)角,當(dāng)β>180°時(shí)為左轉(zhuǎn)角。右轉(zhuǎn)角和左轉(zhuǎn)角的計(jì)算公式為:
圖7 中線轉(zhuǎn)折角
1.里程樁
里程樁亦稱中樁,里程樁分為整樁和加樁兩種。樁上寫有樁號(hào)(亦稱里程),表示該樁距路線起點(diǎn)的里程,如某加樁距路線起點(diǎn)的距離為1366.50m,其樁號(hào)為K1+366.50。
(1)整樁 整樁是由路線起點(diǎn)開始,每隔20m 或50m 設(shè)置一樁,百米樁和公里樁均屬于整樁。整樁的書寫實(shí)例如圖8所示。
圖8 整樁
2)加樁 加樁分為地形加樁、地物加樁、曲線加樁和關(guān)系加樁。地形加樁是于中線上地面坡度變化處和中線兩側(cè)地形變化較大處設(shè)置的樁;地物加樁是在中線遇到河流、溝渠等人工構(gòu)筑物處,以及與道路等相交處設(shè)置的樁;曲線加樁是在曲線的起點(diǎn)、中點(diǎn)、終點(diǎn)和細(xì)部點(diǎn)設(shè)置的樁;關(guān)系加樁是在轉(zhuǎn)點(diǎn)和交點(diǎn)上設(shè)置的樁。
在書寫曲線加樁和關(guān)系加樁時(shí),應(yīng)在樁號(hào)之前加寫其縮寫名稱。
里程樁和加樁一般不釘中心釘,但在距線路起點(diǎn)每隔500m 的整倍數(shù)樁,重要地物加樁。
2.里程樁的釘設(shè)
釘里程樁一般用經(jīng)緯儀定向,距離丈量視精度要求而定,高速路用測(cè)距儀或全站儀;城鎮(zhèn)規(guī)劃路用鋼尺丈量,精度應(yīng)高于1/3000;一般情況下用鋼尺丈量,但其精度不得低于1/1000。
樁號(hào)一般用紅漆寫在木樁朝向線路起始方向的一側(cè)或附近明顯地物上,字跡要工整、醒目。對(duì)重要里程樁如交點(diǎn)樁等應(yīng)設(shè)置護(hù)樁,如圖12-11a所示,同時(shí)對(duì)里程樁和護(hù)樁要做好點(diǎn)之記工作,如圖9所示。
圖9 交點(diǎn)樁的護(hù)樁
3.斷鏈及其處理
如遇局部地段改線或分段測(cè)量,以及事后發(fā)現(xiàn)丈量或計(jì)算錯(cuò)誤等,均會(huì)造成中線里程樁的不連續(xù),叫斷鏈。樁號(hào)重疊的叫長鏈;樁號(hào)間斷的叫短鏈。發(fā)生斷鏈時(shí),應(yīng)在測(cè)量成果和有關(guān)設(shè)計(jì)文件中注明,并在實(shí)地釘斷鏈樁,斷鏈樁不要設(shè)在曲線內(nèi)或建筑物上,樁上應(yīng)注明線路來向去向的里程和應(yīng)增減的長度。一般在等號(hào)前后分別注明來向、去向里程,如1+856.43=1+900.00,即短鏈為43.57m。
管道縱斷面測(cè)量要注意以下幾點(diǎn):
1)有些管線 (如下水管道)精度要求較高,容許閉合差為
圖1 管道縱斷面圖
下面就管道縱斷面測(cè)量的步驟和方法詳細(xì)說明一下。
線路的平面位置在實(shí)地測(cè)設(shè)之后,應(yīng)測(cè)出各里程樁的高程,以便繪制表示沿線起伏情況的斷面圖和進(jìn)行線路縱向坡度、新舊管道交匯位置的設(shè)計(jì)及土石方量計(jì)算??v斷面圖的測(cè)量,是用水準(zhǔn)測(cè)量的方法測(cè)出道路中線各里程樁的地面高程,然后根據(jù)里程樁號(hào)和測(cè)得相應(yīng)的地面高程,按一定比例繪制成縱斷面圖。
鐵路、道路、管道等線形工程在勘測(cè)設(shè)計(jì)階段進(jìn)行的水準(zhǔn)測(cè)量,統(tǒng)稱為線路水準(zhǔn)測(cè)量。線路水準(zhǔn)測(cè)量一般分兩部分進(jìn)行:一是在線路附近每隔一定距離設(shè)置一水準(zhǔn)點(diǎn),并按四等水準(zhǔn)測(cè)量方法測(cè)定其高程,稱為基平測(cè)量;二是根據(jù)水準(zhǔn)點(diǎn)高程按圖根水準(zhǔn)測(cè)量要求測(cè)量線路中線各里程樁的高程,稱中平測(cè)量。
1.基平測(cè)量
(1)水準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)置 水準(zhǔn)點(diǎn)是線路水準(zhǔn)測(cè)量的控制點(diǎn),勘測(cè)設(shè)計(jì)和施工階段甚至工程運(yùn)營階段都要使用,因此應(yīng)選擇在沿線路離中線30~50m 左右,不受施工影響,使用方便和易于保存的地方。要埋設(shè)足夠的水準(zhǔn)點(diǎn),一般每隔1~2km以及重要地物(如明顯建筑物)和溝河兩岸等處均埋設(shè)一個(gè)永久性水準(zhǔn)點(diǎn);每隔300~500m以及橋涵、停車場(chǎng)等構(gòu)筑物附近埋設(shè)一個(gè)臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn),作為縱斷面測(cè)量分段閉合和施工時(shí)引測(cè)高程的依據(jù)。
(2)基平測(cè)量 水準(zhǔn)點(diǎn)高程測(cè)量時(shí)首先應(yīng)與國家高等級(jí)水準(zhǔn)點(diǎn)聯(lián)測(cè),以獲得絕對(duì)高程,然后按四等水準(zhǔn)測(cè)量的方法測(cè)定各水準(zhǔn)點(diǎn)的高程。在沿線水準(zhǔn)測(cè)量中也應(yīng)盡量與附近的國家水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測(cè),作為校核。
2.中平測(cè)量
中平測(cè)量又稱中樁水準(zhǔn)測(cè)量,測(cè)量時(shí)應(yīng)起閉于水準(zhǔn)點(diǎn)上,按圖根水準(zhǔn)測(cè)量精度要求沿中樁逐樁測(cè)量。在施測(cè)過程中,應(yīng)同時(shí)檢查中樁、加樁是否恰當(dāng),里程樁號(hào)是否正確,若發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤和遺漏需進(jìn)行補(bǔ)測(cè)。相鄰水準(zhǔn)點(diǎn)的高差與中樁水準(zhǔn)測(cè)量檢測(cè)的較差,不應(yīng)超過2cm。實(shí)測(cè)中,由于中樁較多,且各樁間距一般均較小,因此可相隔幾個(gè)樁設(shè)一測(cè)站,在每一測(cè)站上除測(cè)出轉(zhuǎn)點(diǎn)的后視、前視讀數(shù)外,還需測(cè)出兩轉(zhuǎn)點(diǎn)之間所有中樁地面的前視讀數(shù),讀到厘米,這些只有前視讀數(shù)而無后視讀數(shù)的中樁點(diǎn),稱為中間點(diǎn)。設(shè)計(jì)所依據(jù)的重要高程點(diǎn)位,如下水道井底等應(yīng)按轉(zhuǎn)點(diǎn)施測(cè),讀數(shù)到毫米。
中平測(cè)量記錄是展繪管道中線縱斷面圖的依據(jù)。若設(shè)站點(diǎn)所測(cè)中間點(diǎn)較多,為防止儀器下沉,影響高程閉合,可先測(cè)轉(zhuǎn)點(diǎn)高程。在與下一個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)閉合后,應(yīng)以原測(cè)水準(zhǔn)點(diǎn)高程起算,繼續(xù)施測(cè),以免誤差積累。如圖2所示,是一段中平測(cè)量示意圖。
圖2 中平測(cè)量
每一測(cè)站的各項(xiàng)高程按下列公式計(jì)算:
視線高程=后視點(diǎn)高程+后視讀數(shù)
轉(zhuǎn)點(diǎn)高程=視線高程-前視讀數(shù)
中樁高程=視線高程-中視讀數(shù)
3.縱斷面圖的繪制
縱斷面圖是沿中線方向繪制的反映地面起伏和縱坡設(shè)計(jì)的線狀圖,它表示出各路段縱坡的大小和中線位置的填挖尺寸,是線路設(shè)計(jì)和施工中的重要文件資料。
縱斷面圖是以中樁的里程為橫坐標(biāo)、中樁的地面高程為縱坐標(biāo)繪制的。展圖比例尺中其里程比例尺應(yīng)與線路帶狀地形圖比例尺一致,高程比例尺通常比里程大10倍,如果里程比例尺為1:1000,則高程比例尺為1:100。
圖3 道路縱斷面圖
圖3所示為道路縱斷面圖(管道中線與之大致類似),在圖的上部,從左至右繪有兩條貫穿全圖的線,細(xì)的折線表示中線方向的地面線,它是根據(jù)中線水準(zhǔn)測(cè)量的地面高程繪制的;粗線是帶有豎曲線在內(nèi)的縱坡設(shè)計(jì)線,它是按設(shè)計(jì)要求繪制的。此外在上部還注有水準(zhǔn)點(diǎn)、涵洞、斷鏈等位置、數(shù)據(jù)和說明。圖的下部幾欄表格中注有測(cè)量數(shù)據(jù)及縱坡設(shè)計(jì)、豎曲線等資料。
管道縱斷面圖的繪制方法如下:
1)按照選定的里程比例尺和高程比例尺打格制表,填寫里程樁號(hào)、地面高程、直線與曲線等資料。
2)繪出地面線。首先選定縱坐標(biāo)的起始高程,使繪出的地面線位于圖中適當(dāng)位置。然后根據(jù)中樁的里程和高程,在圖上按縱、橫比例尺依次點(diǎn)出各中樁的地面位置,再用直線將相鄰點(diǎn)一個(gè)個(gè)連接起來,就得到地面線。在高差變化較大的地區(qū),如果縱向受到圖幅限制時(shí),可在適當(dāng)?shù)囟巫兏鼒D上高程起算位置,如圖4所示。
圖4 高程起算位置的變換
3)根據(jù)設(shè)計(jì)縱坡計(jì)算設(shè)計(jì)高程和繪制設(shè)計(jì)線
4)計(jì)算各樁的填挖高度。同一樁號(hào)的設(shè)計(jì)高程與地面高程之差,即為該樁號(hào)的填挖高度,正號(hào)為填高,負(fù)號(hào)為挖深。
5)在圖上注記有關(guān)資料,如水準(zhǔn)點(diǎn)、豎曲線等。
若管道工程對(duì)橫斷面圖精度要求較高,可利用測(cè)繪大比例尺地形圖的方法,繪制橫斷面圖。若管徑較小,地面變化不大或埋管較淺,開挖邊界較窄時(shí),可不測(cè)量橫斷面,計(jì)算土方量時(shí)用中樁高程即可。
1.橫斷面的測(cè)量方法
橫斷面施測(cè)的寬度應(yīng)滿足工程需要,一般要求在中線兩側(cè)各測(cè)15~30m。當(dāng)用十字定向架定出橫斷面方向后,即可用下述方法測(cè)出。
(1)水準(zhǔn)儀法 此法適用于施測(cè)斷面較窄的平坦地區(qū)。水準(zhǔn)儀安置后,以中樁地面高程為后視,以中線兩側(cè)橫斷面方向地面特征點(diǎn)為前視,讀數(shù)到厘米,并用皮尺量出各特征點(diǎn)到中樁的水平距離,量到分米。觀測(cè)時(shí)安置一次儀器一般可測(cè)幾個(gè)斷面。記錄格式如表1所示,分子表示高程,分母表示距離,表中按線路前進(jìn)方向,分左、右兩側(cè)。沿線路前進(jìn)方向施測(cè)時(shí),應(yīng)自下而上記錄。
2)經(jīng)緯儀法 采用經(jīng)緯儀測(cè)量橫斷面,是將經(jīng)緯儀安置于中線樁上,讀取中線樁兩側(cè)各地形變化點(diǎn)視距和垂直角,計(jì)算各觀測(cè)點(diǎn)相對(duì)中樁的水平距離與高差。此法適用于地形起伏變化大的山區(qū)。
3) 測(cè)桿皮尺法 如圖5所示,測(cè)量時(shí)將一根測(cè)桿立于橫斷面方向的某特征點(diǎn)上,另一根桿立在中樁上。用皮尺截于測(cè)桿的紅白格數(shù)
(每格20cm),即為兩點(diǎn)的高差。同法連續(xù)地測(cè)出每兩點(diǎn)間的水平距離與高差直至需要的寬度為止,數(shù)字直接記入草圖中。此法簡便、迅速,但精度較低,適用于等級(jí)較低的公路測(cè)量。
圖5 測(cè)桿皮尺法測(cè)橫斷面
2.橫斷面圖的繪制
(1)建立坐標(biāo)系 繪制橫斷面圖時(shí)均以中樁地面坐標(biāo)為原點(diǎn),以平距為橫坐標(biāo),高差為縱坐標(biāo),將各地面特征點(diǎn)繪在毫米方格紙上。
2)確定比例尺 為了計(jì)算橫斷面面積和確定管道的填、挖邊界,橫斷面的水平距離和高差的比例尺應(yīng)是相同的,通常用1:100或1:200。
3)繪制方法 先在毫米方格上,由下而上以一定間隔定出各斷面的中心位置,并注上相應(yīng)的樁號(hào)和高程,然后根據(jù)記錄的水平距離和高差,按規(guī)定的比例尺繪出地面上各特征點(diǎn)的位置,再用直線連接相鄰點(diǎn)即繪出斷面圖的地面線,最后標(biāo)注有關(guān)的地物和數(shù)據(jù)等,如圖6所示。橫斷面圖繪制簡單,但工作量大,發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)即時(shí)糾正。
圖6 橫斷面
工程建設(shè)中由于多方面的原因,在施工過程中進(jìn)行設(shè)計(jì)變更是經(jīng)常發(fā)生的,從而使得某些建筑物、道路、管網(wǎng)等的位置及平面形狀發(fā)生改變,使之與原設(shè)計(jì)總平面圖的布置不一致。為反映建筑物、道路、地下管網(wǎng)的工程實(shí)際狀況,為將來工程交付使用后進(jìn)行檢修、改建或擴(kuò)建等提供實(shí)際資料,在工程竣工后應(yīng)進(jìn)行竣工測(cè)量并繪制竣工平面圖。
1.竣工測(cè)量包括以下幾個(gè)方面
(1)一般工業(yè)與民用建筑 測(cè)量房屋角點(diǎn)坐標(biāo)及高程,對(duì)較大的矩形建筑物至少要測(cè)三個(gè)主要房角坐標(biāo),小型房屋可測(cè)其長邊兩個(gè)房屋角點(diǎn),并量出房寬注于圖上,還應(yīng)測(cè)量各種管線進(jìn)出口位置和高程。
(2)鐵路和公路 測(cè)量線路的起始點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)、曲線起始點(diǎn)、曲線元素、交叉點(diǎn)坐標(biāo),橋涵等構(gòu)筑物位置和高程。
(3)地下管線 測(cè)量管線轉(zhuǎn)折點(diǎn)、起點(diǎn)及終點(diǎn)的坐標(biāo),測(cè)量、檢查井旁地面、井蓋、井底、溝槽、井內(nèi)敷設(shè)物和管頂?shù)忍幍臉?biāo)高。
(4)架空管線 測(cè)量管線轉(zhuǎn)折點(diǎn)、結(jié)點(diǎn)、交叉點(diǎn)的坐標(biāo),測(cè)量支架間距及支架間距及支架旁邊地面標(biāo)高、基礎(chǔ)標(biāo)高,管座、最高和最低電線至地面的凈高等。
(5)特種構(gòu)筑物 測(cè)量沉淀池、煙囪、煤氣罐等及其附屬構(gòu)筑物的外形和四角的坐標(biāo),圓形構(gòu)筑物的中心坐標(biāo),基礎(chǔ)標(biāo)高,構(gòu)筑物高度,沉淀池深度等。
(6)其他測(cè)量圍墻拐角點(diǎn)坐標(biāo)、綠化區(qū)邊界以及一些不同專業(yè)需要反映的設(shè)施和內(nèi)容。
2.竣工測(cè)量的方法與特點(diǎn)
竣工測(cè)量的基本測(cè)量方法與地形測(cè)量相似,區(qū)別在于以下幾點(diǎn):
(1)圖根控制點(diǎn)的密度 一般竣工測(cè)量圖根控制點(diǎn)的密度要大于地形測(cè)量圖根控制點(diǎn)的密度。
(2)碎布點(diǎn)的密度的實(shí)測(cè) 地形測(cè)量一般采用視距測(cè)量的方法,測(cè)定碎布點(diǎn)的平面位置和高程;而竣工測(cè)量一般采用經(jīng)緯儀測(cè)角、鋼尺量距的極坐標(biāo)法測(cè)定碎布點(diǎn)的平面位置,采用水準(zhǔn)儀或經(jīng)緯儀視線水平測(cè)定碎布點(diǎn)的高程;亦可用全站儀進(jìn)行測(cè)繪。
(3)測(cè)量精度 竣工測(cè)量的精度,要高于地形測(cè)量的測(cè)量精度。地形測(cè)量的測(cè)量精度要求滿足圖解精度,而竣工測(cè)量的測(cè)量精度一般要滿足解析精度,應(yīng)精確至厘米。
(4)測(cè)繪內(nèi)容 竣工測(cè)量的內(nèi)容比地形測(cè)量的內(nèi)容更豐富??⒐y(cè)量不僅測(cè)地面的地形和地貌,還要測(cè)底下各種隱蔽工程,如上、下水及熱力管線。
1.編繪竣工總平面圖的依據(jù)
(1)設(shè)計(jì)總平面圖,單位工程平面圖,縱、橫斷面圖,施工圖及施工說明。
(2)施工放樣成果,施工檢查成果及竣工測(cè)量成果。
(3)更改設(shè)計(jì)的圖樣、數(shù)據(jù)、資料 (包括設(shè)計(jì)變更通知單)。
2.竣工總平面圖的編繪方法
(1)在圖紙上繪制坐標(biāo)方格網(wǎng) 繪制坐標(biāo)方格網(wǎng)的方法、精度要求,與地形測(cè)量繪制坐標(biāo)方格網(wǎng)的方法、精度要求相同。
(2)展繪控制點(diǎn) 坐標(biāo)方格網(wǎng)畫好后,將施工控制點(diǎn)按坐標(biāo)值展繪在圖紙上。展點(diǎn)對(duì)所臨近的方格而言,其容許誤差為±0.3mm。
(3)展繪設(shè)計(jì)總平面圖 根據(jù)坐標(biāo)方格網(wǎng),將設(shè)計(jì)總平面圖的圖面內(nèi)容按其設(shè)計(jì)坐標(biāo),用鉛筆展繪于圖紙上,作為底圖。
(4)展繪竣工總平面圖 對(duì)凡按設(shè)計(jì)坐標(biāo)進(jìn)行定位的工程,應(yīng)以測(cè)量定位資料為依據(jù),按設(shè)計(jì)坐標(biāo)
(或相對(duì)尺寸) 和標(biāo)高展繪;對(duì)原設(shè)計(jì)進(jìn)行變更的工程,應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)變更資料展繪;對(duì)凡有竣工測(cè)量資料的工程,若竣工測(cè)量成果與設(shè)計(jì)值之比差不超過所規(guī)定的定位容許誤差時(shí),按設(shè)計(jì)值展繪,否則按竣工測(cè)量資料展繪。
3.竣工總平面圖的整飾
(1)竣工總平面圖的符號(hào)應(yīng)與原設(shè)計(jì)圖的符號(hào)一致。有關(guān)地形圖的圖例應(yīng)使用國家地形圖圖示符號(hào)。
(2)對(duì)于廠房應(yīng)使用黑色墨線,繪出該工程的竣工位置,并應(yīng)在圖上注明工程名稱、坐標(biāo)、高程及有關(guān)說明。
(3)對(duì)于各種地上、地下管線,應(yīng)用各種不同顏色的墨線,繪出其中心位置,并應(yīng)在圖上注明轉(zhuǎn)折點(diǎn)及井位的坐標(biāo)、高程及有關(guān)說明。
(4)對(duì)于沒有進(jìn)行設(shè)計(jì)變更的工程,用墨線繪出的竣工位置,與按設(shè)計(jì)原圖用鉛筆繪出的設(shè)計(jì)位置應(yīng)重合,但其坐標(biāo)及高程數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)值比較可能稍有出入。
隨著工程的進(jìn)展,逐漸在底圖上將鉛筆線都繪成墨線。
4.實(shí)測(cè)竣工總平面圖
對(duì)于直接在現(xiàn)場(chǎng)指定位置進(jìn)行施工的工程、以固定地物定位施工的工程及多次變更設(shè)計(jì)而無法查對(duì)的工程等,只好進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè),這樣測(cè)繪出的竣工總平面圖,稱為實(shí)測(cè)竣工總平面圖。
1、建筑物變形觀測(cè)及意義
建筑物在施工和營運(yùn)過程中,由于地質(zhì)條件和土壤性質(zhì)的不同,地下水位和大氣溫度的變化,建筑物荷載和外力作用等影響,導(dǎo)致建筑物隨時(shí)間發(fā)生的垂直升降、水平位移、撓曲、傾斜、裂縫等,統(tǒng)稱為變形。用測(cè)量儀器定期測(cè)定建筑物的變形及其發(fā)展情況,稱為變形觀測(cè)。
各種工程建筑物在其施工和使用過程中,都會(huì)產(chǎn)生一定的變形,當(dāng)這種變形在一定限度內(nèi)時(shí)可認(rèn)為屬正常現(xiàn)象,但超過了一定的范圍就會(huì)影響其正常使用并危及建筑物自身及人身的安全,因此需要對(duì)施丁中的重要建筑物和已發(fā)現(xiàn)變形的建筑物進(jìn)行變形觀測(cè),掌握其變形量、變形發(fā)展趨勢(shì)和規(guī)律,以便一旦發(fā)現(xiàn)不利的變形可以及時(shí)采取措施,以確保施工安全和建筑物的安全,同時(shí)也為今后更合理的設(shè)計(jì)提供資料。
由于建筑物破壞性變形危害巨大,變形觀測(cè)的作用逐步為人們了解和重視,因此在建筑立法方面也賦予其一定的地位,建設(shè)部已制定頒布了中華人們共和同行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑變形測(cè)量規(guī)范》(JGJ/T8--97),并自1998年6月1日起施行。目前國內(nèi)許多大中城市已經(jīng)提出要求和做出決定:新建的高層、超高層,重要的建筑物必須進(jìn)行變形觀測(cè),否則不予驗(yàn)收。同時(shí)要求,把變形觀測(cè)資料作為工程驗(yàn)收依據(jù)和技術(shù)檔案之一,呈報(bào)和歸檔。
2、變形觀測(cè)的特點(diǎn)
1)觀測(cè)精度高
由于變形觀測(cè)的結(jié)果育接關(guān)系到建筑物的安全,影響對(duì)變形原因和變形規(guī)律的正確分析,觀測(cè)必須具有較高的精度。變形觀測(cè)的精度要求,取決于該工程建筑物預(yù)計(jì)允許變形值的大小和進(jìn)行觀測(cè)的目的。一般來講,如果變形觀測(cè)是為了確保建筑物的安全,則測(cè)量精度應(yīng)小于允許變形值的1/10-1/20;如果是為了研究變形的過程,則觀測(cè)精度還應(yīng)更高。
2)重復(fù)觀測(cè)量大
建筑物由于各種原因產(chǎn)生的變形都具有時(shí)間效應(yīng),計(jì)算變形量最基本的方法是計(jì)算建筑物上同一點(diǎn)在不同時(shí)間的坐標(biāo)差和高程差。這就要求變形觀測(cè)必須依一定的時(shí)間周期進(jìn)行重復(fù)觀測(cè)。重復(fù)觀測(cè)的頻率取決于觀測(cè)的目的、預(yù)計(jì)的變形量大小和變形速率。通常要求觀測(cè)的次數(shù),既能反映出變化的過程,又不遺漏變化的時(shí)刻。
3)數(shù)據(jù)處理嚴(yán)密
建筑物的變形一般都較小,甚至與觀測(cè)精度處在同一個(gè)數(shù)量級(jí);同時(shí),重復(fù)觀測(cè)的數(shù)據(jù)量較大。要從大量數(shù)據(jù)中精確提取變形信息,必須采用嚴(yán)密的數(shù)據(jù)處理方法。數(shù)據(jù)處理的過程也是進(jìn)行變形分析和預(yù)報(bào)的過程
3、變形觀測(cè)的內(nèi)容
所謂變形觀測(cè)是對(duì)建筑物以及地基變形(包括水平位移、沉降、傾斜、撓度、裂縫等)進(jìn)行的測(cè)量工作。建筑物的變形應(yīng)從基礎(chǔ)施工開始,在整個(gè)施工階段按規(guī)定進(jìn)行定期的變形觀測(cè),直到建成之后的一定使用階段,如有必要應(yīng)延續(xù)到變形趨于穩(wěn)定為止。
4、變形觀測(cè)常規(guī)方法
包括精密水準(zhǔn)測(cè)量、三角高程測(cè)量、三角(邊)測(cè)量、導(dǎo)線測(cè)量、交會(huì)法等。測(cè)量儀器主要有經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀、電磁波測(cè)距儀以及全站儀等。這類方法的測(cè)量精度高,應(yīng)用靈活,適用于不同變形體和不同的工作環(huán)境。
1、建筑物沉降原因
在荷載影響下,建筑基礎(chǔ)下土層的壓縮是逐步實(shí)現(xiàn)的,因此,基礎(chǔ)的沉降量亦是逐漸增加的。一般認(rèn)為,建筑在砂土類土層上的建筑物,其沉降在施工期間已完成大部分;而建筑在粘土類土層上的建筑物,其沉降在施工期間只完成了一部分。
對(duì)于砂性土層上的建筑,基礎(chǔ)的沉降過程可分為四個(gè)階段:第一階段是在施工期間,隨著地基上荷載的增加,沉降速度很大,年沉降量達(dá)20-70mm;到第二階段,沉降速度就顯著地變慢,年沉降量大約為20mm;第三階段為平穩(wěn)下沉階段,其速度大約為每年1-2mm ;第四階段沉降曲線幾乎是水平的,也就是說到了沉降停止的階段。相反,粘性土地基上的建筑物,其沉降會(huì)有一個(gè)快速發(fā)展——逐漸收斂的緩慢過程。因此,變形監(jiān)測(cè)應(yīng)貫串整個(gè)興建工程建筑物的全過程,即建筑之前、之中及運(yùn)營期間。
2、高程基準(zhǔn)點(diǎn)和沉降觀測(cè)點(diǎn)的設(shè)置
(1)基準(zhǔn)點(diǎn)布設(shè)
1)點(diǎn)位穩(wěn)固,在沉降變形區(qū)以外;
2)不宜過遠(yuǎn),通常一站能引測(cè)到觀測(cè)點(diǎn);
3)每個(gè)工地設(shè)置2~3個(gè),以便檢核;
4)一般需要與國家水準(zhǔn)點(diǎn)聯(lián)測(cè),獲得絕對(duì)高程;
5)凍土地區(qū)應(yīng)埋深至凍土線以下0.5米處。
(2)、觀測(cè)點(diǎn)布設(shè)
1)建筑物的四角、大轉(zhuǎn)角處及沿外墻每10~15m處或每隔2~3根柱基上。
2)高低層建筑物、新舊建筑物、縱橫墻等交接處的兩側(cè)。
3)建筑物裂縫和沉降縫兩側(cè)、基礎(chǔ)埋深相差懸殊處、人工地基與天然地基接壤處、不同結(jié)構(gòu)的分界處及填挖方分界處。
4)寬度大于等于15m或小于15m而地質(zhì)復(fù)雜以及膨脹土地區(qū)的建筑物承重內(nèi)隔墻中部設(shè)內(nèi)墻點(diǎn),在室內(nèi)陸面中心及四周設(shè)地面點(diǎn)。
5)鄰近堆置重物處、受振動(dòng)有顯著影響的部位及基礎(chǔ)下的暗溝處。
6)框架結(jié)構(gòu)建筑物的每個(gè)或部分柱基上或沿縱橫軸線設(shè)點(diǎn)。
7)片筏基礎(chǔ)、箱型基礎(chǔ)底板或接近基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)部分之四角處及其中部位置。
8)重型設(shè)備基礎(chǔ)和動(dòng)力設(shè)備基礎(chǔ)的四角、基礎(chǔ)型式或埋深改變處以及地質(zhì)條件變化處兩側(cè)。
9)電視塔、煙囪、水塔、油罐、煉油塔、高爐等高聳構(gòu)筑物,沿周邊在與基礎(chǔ)軸線相交的對(duì)稱位置上布點(diǎn),點(diǎn)數(shù)不少于4個(gè)。
圖1 觀測(cè)點(diǎn)設(shè)置
3、沉降觀測(cè)的時(shí)間、方法和精度要求
(1)、觀測(cè)周期與時(shí)間
觀測(cè)周期觀測(cè)的時(shí)間和次數(shù),應(yīng)根據(jù)工程的性質(zhì)、施工進(jìn)度、地基地質(zhì)情況及基礎(chǔ)荷載的變化情況而定。
1)當(dāng)埋設(shè)的沉降觀測(cè)點(diǎn)穩(wěn)固后,在建筑物主體開工前,進(jìn)行第一次觀測(cè)。
2)在建(構(gòu))筑物主體施工過程中,一般每蓋1~2層觀測(cè)一次。如中途停工時(shí)間較長,應(yīng)在停工時(shí)和復(fù)工時(shí)進(jìn)行觀測(cè)。
3)當(dāng)發(fā)生大量沉降或嚴(yán)重裂縫時(shí),應(yīng)立即或幾天一次連續(xù)觀測(cè)。
4)建筑物封頂或竣工后,一般每月觀測(cè)一次,如果沉降速度減緩,可改為2~3個(gè)月觀測(cè)一次,直至沉降穩(wěn)定為止。
(2)、觀測(cè)方法
觀測(cè)時(shí)先后視水準(zhǔn)基點(diǎn),接著依次前視各沉降觀測(cè)點(diǎn),最后再次后視該水準(zhǔn)基點(diǎn),兩次后視讀數(shù)之差不應(yīng)超過±1mm。另外,沉降觀測(cè)的水準(zhǔn)路線(從一個(gè)水準(zhǔn)基點(diǎn)到另一個(gè)水準(zhǔn)基點(diǎn))應(yīng)為閉合水準(zhǔn)路線。
(3)、精度要求
沉降觀測(cè)的精度應(yīng)根據(jù)建筑物的性質(zhì)而定。
1)多層建筑物的沉降觀測(cè),可采用DS3水準(zhǔn)儀,用普通水準(zhǔn)測(cè)量的方法進(jìn)行,其水準(zhǔn)路線的閉合差不應(yīng)超過
表1
③ 繪制沉降曲線 如圖1所示為沉降曲線圖,沉降曲線分為兩部分,即時(shí)間與沉降量關(guān)系曲線和時(shí)間與荷載關(guān)系曲線。
圖2 沉降曲線圖
1°繪制時(shí)間與沉降量關(guān)系曲線 首先,以沉降量s為縱軸,以時(shí)間t為橫軸,組成直角坐標(biāo)系。然后,以每次累積沉降量為縱坐標(biāo),以每次觀測(cè)日期為橫坐標(biāo),標(biāo)出沉降觀測(cè)點(diǎn)的位置。最后,用曲線將標(biāo)出的各點(diǎn)連接起來,并在曲線的一端注明沉降觀測(cè)點(diǎn)號(hào)碼,這樣就繪制出了時(shí)間與沉降量關(guān)系曲線,如圖2所示。
2°繪制時(shí)間與荷載關(guān)系曲線 首先,以荷載為縱軸,以時(shí)間為橫軸,組成直角坐標(biāo)系。再根據(jù)每次觀測(cè)時(shí)間和相應(yīng)的荷載標(biāo)出各點(diǎn),將各點(diǎn)連接起來,即可繪制出時(shí)間與荷載關(guān)系曲線,如圖2所示。
建筑物由于地基的不均勻沉降將引起上部主體結(jié)構(gòu)傾斜,對(duì)于高寬比很大的高聳建筑物而言,其傾斜變形較沉降變形更為明顯,輕微傾斜將影響其美觀及功能的正常使用,當(dāng)傾斜過大時(shí),將導(dǎo)致建筑物安全性降低甚至倒塌,因此,對(duì)該類建筑物則以傾斜變形為主。
用測(cè)量儀器來測(cè)定建筑物的基礎(chǔ)和主體結(jié)構(gòu)傾斜變化的工作,稱為傾斜觀測(cè)。
1、一般建筑物主體的傾斜觀測(cè)
建筑物主體的傾斜觀測(cè),應(yīng)測(cè)定建筑物頂部觀測(cè)點(diǎn)相對(duì)于底部觀測(cè)點(diǎn)的偏移值,再根據(jù)建筑物的高度,計(jì)算建筑物主體的傾斜度,即
式中 i——建筑物主體的傾斜度;
ΔD——建筑物頂部觀測(cè)點(diǎn)相對(duì)于底部觀測(cè)點(diǎn)的偏移值(m);
H——建筑物的高度(m);
α——傾斜角(°)。
由式可知,傾斜測(cè)量主要是測(cè)定建筑物主體的偏移值ΔD。偏移值ΔD的測(cè)定一般采用經(jīng)緯儀投影法。具體觀測(cè)方法如下:
圖3? 一般建筑物的傾斜觀測(cè)
(1)如圖所示,將經(jīng)緯儀安置在固定測(cè)站上,該測(cè)站到建筑物的距離,為建筑物高度的1.5倍以上。瞄準(zhǔn)建筑物X墻面上部的觀測(cè)點(diǎn)M,用盤左、盤右分中投點(diǎn)法,定出下部的觀測(cè)點(diǎn)N。用同樣的方法,在與X墻面垂直的Y墻面上定出上觀測(cè)點(diǎn)P和下觀測(cè)點(diǎn)Q。M、N和P、Q即為所設(shè)觀測(cè)標(biāo)志。
(2)相隔一段時(shí)間后,在原固定測(cè)站上,安置經(jīng)緯儀,分別瞄準(zhǔn)上觀測(cè)點(diǎn)M和P,用盤左、盤右分中投點(diǎn)法,得到N′和Q′。如果,N與N′、Q與Q′不重合,如圖1所示,說明建筑物發(fā)生了傾斜。
(3)用尺子,量出在X、Y墻面的偏移值ΔA、ΔB,然后用矢量相加的方法,計(jì)算出該建筑物的總偏移值ΔD,即:
圖4 圓形建(構(gòu))筑物的傾斜觀測(cè)
(1)如圖4所示,在煙囪底部橫放一根標(biāo)尺,在標(biāo)尺中垂線方向上,安置經(jīng)緯儀,經(jīng)緯儀到煙囪的距離為煙囪高度的1.5倍。
(2)用望遠(yuǎn)鏡將煙囪頂部邊緣兩點(diǎn)A、A′及底部邊緣兩點(diǎn)B、B′分別投到標(biāo)尺上,得讀數(shù)為y1、y1′及y2、y2′,如圖2所示。煙囪頂部中心O對(duì)底部中心O′在y方向上的偏移值Δy為:
(3)用同樣的方法,可測(cè)得在x方向上,頂部中心O的偏移值Δx為:
(4)用矢量相加的方法,計(jì)算出頂部中心O對(duì)底部中心O′的總偏移值ΔD,即
根據(jù)總偏移值ΔD和圓形建(構(gòu))筑物的高度H用式(2)即可計(jì)算出其傾斜度i。
另外,亦可采用激光鉛垂儀或懸吊錘球的方法,直接測(cè)定建(構(gòu))筑物的傾斜量。
3、建筑物基礎(chǔ)傾斜觀測(cè)
建筑物的基礎(chǔ)傾斜觀測(cè)一般采用精密水準(zhǔn)測(cè)量的方法,定期測(cè)出基礎(chǔ)兩端點(diǎn)的沉降量差值Δh,如圖5所示,在根據(jù)兩點(diǎn)間的距離L,即可計(jì)算出基礎(chǔ)的傾斜度:
對(duì)整體剛度較好的建筑物的傾斜觀測(cè),亦可采用基礎(chǔ)沉降量差值,推算主體偏移值。如圖6所示,用精密水準(zhǔn)測(cè)量測(cè)定建筑物基礎(chǔ)兩端點(diǎn)的沉降量差值Δh,在根據(jù)建筑物的寬度L和高度H,推算出該建筑物主體的偏移值ΔD,即
根據(jù)平面控制點(diǎn)測(cè)定建筑物的平面位置隨時(shí)間而移動(dòng)的大小及方向,稱為位移觀測(cè)。位移觀測(cè)首先要在建筑物附近埋設(shè)測(cè)量控制點(diǎn),再在建筑物上設(shè)置位移觀測(cè)點(diǎn)。位移觀測(cè)的方法有以下兩種:
1、角度前方交會(huì)法
利用角度前方交會(huì)法,對(duì)觀測(cè)點(diǎn)進(jìn)行角度觀測(cè),計(jì)算觀測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo),利用兩期之間的坐標(biāo)差值,計(jì)算該點(diǎn)的水平位移量。
2、基準(zhǔn)線法
某些建筑物只要求測(cè)定某特定方向上的位移量,如大壩在水壓力方向上的位移量,這種情況可采用基準(zhǔn)線法進(jìn)行水平位移觀測(cè)。
圖7 基準(zhǔn)線法觀測(cè)水平位移
觀測(cè)時(shí),先在位移方向的垂直方向上建立一條基準(zhǔn)線,如圖7所示。A、B為控制點(diǎn),P為觀測(cè)點(diǎn)。只要定期測(cè)量觀測(cè)點(diǎn)P與基準(zhǔn)線AB的角度變化值Δβ,即可測(cè)定水平位移量,Δβ測(cè)量方法如下:
在A點(diǎn)安置經(jīng)緯儀,第一次觀測(cè)水平角∠BAP=β1,第二次觀測(cè)水平角∠BAP′=β2,兩次觀測(cè)水平角的角值之差即Δβ:
其位移量可按下式計(jì)算:
3、構(gòu)件的撓度觀測(cè)
建筑物的結(jié)構(gòu)構(gòu)件在施工和使用階段隨著荷載的增加會(huì)產(chǎn)生撓曲,撓曲的大小對(duì)建筑物結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力狀態(tài)的影響很大。因此,結(jié)構(gòu)構(gòu)件的撓度不應(yīng)超過某一限值,否則將危及建筑物的安全。
撓度觀測(cè)時(shí)通過測(cè)量觀測(cè)點(diǎn)的沉降量來進(jìn)行的計(jì)算的。如圖 所示,A,B,C是某構(gòu)件同一軸線上的三個(gè)沉降觀測(cè)點(diǎn)(A,C為支座處,B為跨中),測(cè)得其沉降量分別為△A,△B,△C,則該構(gòu)件的跨中撓度為
當(dāng)建筑物出現(xiàn)基礎(chǔ)不均勻沉降、施工方法不當(dāng)、設(shè)計(jì)有誤等方面的問題時(shí),都會(huì)使上部主體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。為了分析裂縫產(chǎn)生的原因,以便采取正確的處理方法,除了要增加沉降觀測(cè)外,還應(yīng)立即進(jìn)行裂縫觀測(cè)。
為了觀測(cè)裂縫的發(fā)展情況,要在裂縫處設(shè)置觀測(cè)標(biāo)志。對(duì)標(biāo)志設(shè)置的基本要求是:當(dāng)裂縫開裂時(shí)標(biāo)志就能相應(yīng)的開裂或變化,能正確反映建筑物裂縫發(fā)展的情況。下面介紹兩種常用簡便的裂縫觀測(cè)方法。
1、石膏板標(biāo)志
用厚10mm,寬約50~80mm的石膏板(長度視裂縫大小而定),固定在裂縫的兩側(cè)。當(dāng)裂縫繼續(xù)發(fā)展時(shí),石膏板也隨之開裂,從而觀察裂縫繼續(xù)發(fā)展的情況。
2、白鐵皮標(biāo)志
圖8 建筑物的裂縫觀測(cè)
(1)如圖8所示,用兩塊白鐵皮,一片取150mm×150mm的正方形,固定在裂縫的一側(cè)。
(2)另一片為50mm×200mm的矩形,固定在裂縫的另一側(cè),使兩塊白鐵皮的邊緣相互平行,并使其中的一部分重疊。
(3)在兩塊白鐵皮的表面,涂上紅色油漆。
(4)如果裂縫繼續(xù)發(fā)展,兩塊白鐵皮將逐漸拉開,露出正方形上,原被覆蓋沒有油漆的部分,其寬度即為裂縫加大的寬度,可用尺子量出。
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