全站仪在道路施工测量中的应用.doc

精品文档

全站仪在道路施工测量中的应用

1.绪论

电子全站仪是由光电测距仪、电子经纬仪和数据处理系统组合而成的测量

仪器，可以同时进行角度（水平角、竖直角）测量、距离（斜距、平距）测量、高差测量、坐标测量和放样测量。安置一次仪器，便可以完成在该测站上所有的测量工作。通过输入输出设备，可以与计算机进行数据交换，即将全站仪中的测量数据下载到计算机里，进行计算、编辑和绘图，同时也可以将计算机中

已经编辑好的测量作业所需要的已知数据上传到全站仪中。应用全站仪不仅使测量的外业工作高效化，而且可以实现整个测量作业的高度自动化，目前，全站仪已成为各施工单位进行测量和放样的主要仪器。

施工测量的目的是根据施工的需要，将图纸上的构筑物的平面位置和高程 , 按设计要求以一定的精度要求放样到实地上，并在施工过程中进行一系列的放样测量工作，以衔接和指导各工序间的施工。施工测量是保证施工质量的一个重要环节，贯穿于整个施工过程中。从道路导线、水准联测、中边线放样、桥

隧等构筑物的轴线定位，到基础工程施工，桥梁下部构造对桥梁上部构件的安装和桥梁的桥面系施工以及施工场地平整等，都需要进行施工测量。只有这样，才能使工程结构或建筑物各部分的尺寸、位置和高程符合设计要求。有些高大或特殊的建筑物及软土地质的路基及结构物在建成后，还要定期进行沉降观测与变形观测，以便积累资料，掌握下沉和变形的规律，为今后建筑物、道路及结构等的设计、维护和使用提供资料。

任何物体，不外乎由点、线、面所构成。根据点动成线、线动成面、面动成体

的原理，施工测量的基本工作是根据已知点的位置（平面位置和高程）来确定未知点的位置，实质上是确定点间的相对位置（相对平面位置与相对高差）或者确定点的绝对位置；这些工作习惯上称为工程定位和施工放样。为求得放样位置尽可能的准确，以上放样工作都是遵循“先控制，后碎部”的原则进行的。对于不同的工程来说，施工测量的具体任务也不同，但放样过程中仪器所安置的方向、距离都是依据控制网计算出来的。因而，在施工放样之前，为防止施

工与设计的周期差而导致的控制网的偏位，需对控制网进行复测，为了满足施

随意编辑

精品文档

工放样的需要，还要加密控制点，建立具有必要精度的施工控制网。建立平面控制网的传统方法有三角测量和导线测量；建立高程控制网则主要是水准测

量，其次是三角高程测量。三角高程测量主要是用于地面起伏较大，水准测量

难以实施的山区。近年来，随着全站仪的广泛应用，量距的精度也逐渐提高，导

线测量便取代了传统的三角测量，成为了一种日益流行的平面控制测量的方法，特别是在道路测量中，它有着其它的测量方法无法替代的地位。现在，导线测量已广泛应用于隐蔽地区，带状地区，城建地区和地下工程等。

全站仪可以通过机内的微处理机，直接得到地面点的空间坐标，因此在成

果处理时可直接采用坐标平差法。这与过去通过边、角平差后求算坐标的方法

有所不同。全站仪测定高程是依据三角高程测量的原理 ,在工程测量中，精度指标都是针对水准测量制定的，全站仪测定高程的精度问题也在探讨之中，但其在

道路纵、横断面测量中的应用，给道路施工测量带来了前所未有的变化。

本文从传统导线测量近似平差计算的方法入手,对应用全站仪在道路测量中

的坐标导线测量的方法及其近似平差方法进行分析,介绍全站仪进行施工放样的

方法。

2．传统导线测量近似平差计算的方法

以附合导线为例（如图 1 所示），传统的导线测量是用经纬仪测量水平角（这里为右角）β1、β2βn ，用钢尺或测距仪测量边长 D 12、D23、、D（n-1）

n 。已知A、B、C、D高级控制点的坐标x A、y A、x B、y B、、x c、 y c和 x D、 y D，就可依次推求 2 、3 直至 C（n ）点的平面坐标。近似平差计算步骤为：D

A 2 4

C（ n）

B（ 1）β

2 3

β4 β1 βn

β3

图 1 附合导线测量

2.1 按坐标反算计算已知坐标方位角αAB、αCD：

y B y A

αAB＝tg-1x B x C

随意编辑

精品文档

αCD＝tg

y D y C

(2-1) -1

x C

x D

2.2 计算与调整角度闭合差

角度闭合差按下式计算：

f ＝（αAB－αCD）＋ n180 °—∑β(2-2)

β右

式中 n 为观测右角的个数。

β

如果角度闭合差 f 不大于规范规定的容许值，即可进行调整。调整采取平均分配的原则，角度改正数为：

β

（2-3 ）

v ＝fβ/n

改正后的角度为：

βi′＝βi＋vβ（2-4 ）2.3 依次推算各边的坐标方位角

αBC＝αAB＋180°－β1′

α23 ＝αB2 ＋180°－β2′

（2-5 ）

αCD＝α（n-1 ）C＋180°－βn′

式中βi′为经过角度闭合差调整后的角度。

2.4 计算各边的坐标增量

按坐标正算推算各边的坐标增量：

△x B2＝ D B2 cos αB2

△y B2＝ D B2 sin αB2

△x23＝ D23 cos αB2

△y23＝ D 23 sin αB2 （2-6 ）

△x（n-1）c＝D （n-1）c cos α（n-1）c

△y（n-1）c＝D（n-1）c sin α（n-1）c

2.5 计算和调整坐标增量闭合差

计算坐标增量闭合差：

f x＝∑△x－（ x c－ x B）

随意编辑