测量工作内容
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施工前的准备
一、设计院移交控制点
1、与设计院移交控制点,需记录清楚控制点的位置,控制点周围的建筑、路面上的桩号等都可作为记录信息。
2、埋设控制点要选择空旷、通视好的地方,要远离高压线、信号发射塔等影响信号接收的建筑,埋设控制点应用混凝土浇筑,中心埋设上带“十字”的钢筋或带有“十字”的不锈钢螺栓。
3、设计院移交的控制点毕竟不可能符合施工的要求,因此需要按照上边的做法铺设利于施工的控制点。
二、导线测量
定义:导线就是将选定的控制点组成连续折线,折线的转折点就是所选定的控制点,称为导线点。测量所有折线的长度(即导线边边长)和转折角(左角或右角),然后根据导线起点的已知坐标和方位角,即可求出个导线点的坐标。导线可分为闭合导线、附合导线、支导线。
1、闭合导线:从一个已知控制点开始,经过若干点,最后又回到这个已知点上,形成一个闭合多边形。
2、附合导线:从一个高级控制点开始,经过若干点,最后附合到另一高级控制点上。
3、支导线:从一控制点开始,最后既不符合到另一控制点,也不闭合到原控制点上。
武深高速嘉通段导线测量时,用的附合导线:
1、附合导线平差的一般步骤:
① 制计算草图,在图上填写已知数据和测量数据。 ② 角度闭合差的计算与调整。 ③ 按新的角值,计算各边坐标增量。 ④ 坐标增量闭合差得计算与调整。 ⑤ 根据坐标增量计算坐标。 1) 坐标算法 如图:
① 根据直线起点的坐标、直线长度及其坐标方位角计算直线终点的坐标,称为坐标正算。如图1-1所示,已知直线AB 起点A 的坐标为(x A ,y A ),AB 边的边长及坐标方位角分别为D AB 和αAB ,需计算直线终点B 的坐标。
② 直线两端点A 、B 的坐标值之差,称为坐标增量,用Δx AB 、Δy AB 表示。由图1-1可看出坐标增量的计算公式为:
y
图1-1坐标增量计算
⎭⎬
⎫
=-=∆=-=∆AB AB A B AB AB AB A B AB D y y y D x x x ααsin cos
③ 根据公式计算坐标增量时,sin 和cos 函数值随着α角所在象限而有正负之分,因此算得的坐标增量同样具有正、负号。坐标增量正、负号的规律如表1-1所示。
坐标增量正、负号的规律
则B 点的坐标:
⎭⎬
⎫
+=∆+=+=∆+=AB AB A AB A B AB AB A AB A B D y y y y D x x x x ααsin cos
2)坐标反算
根据直线起点和终点的坐标,计算直线的边长和坐标方位角,称为坐标反算。如图1-1所示,已知直线AB 两端点的坐标分别为(xA ,yA )和(xB ,yB ),则直线边长DAB 和坐标方位角αAB 的计算公式为:
2
2AB
AB AB y x D ∆+∆=
AB
AB AB
x y ∆∆=arctan
α
应该注意的是坐标方位角的角值范围在0˚~360˚间,而arctan 函数的角值范围在-90˚~+90˚间,两者是不一致的。计
算坐标方位角时,计算出的是象限角,因此,应根据坐标增量Δx 、Δy 的正、负号,按表1-1决定其所在象限,再把象限角换算成相应的坐标方位角。
2、附合导线的坐标计算与闭合导线的坐标计算基本相同,仅在角度闭合差的计算与坐标增量闭合差的计算方面稍有差别。 1) 角度闭合差的计算与调整
(1)计算角度闭合差 如图1-2所示,根据起始边AB 的坐标方位角及观测的各右角,可推算CD 边的坐标方位角。
写成一般公式为:∑-︒⨯+='R n βαα1800fin
若观测左角,则按下式计算:
∑+︒⨯+='L n βαα1800fin
附合导线的角度闭合差f β为:
fin fin
ααβ-'=f
(2)调整角度闭合差 当角度闭合差在容许范围内,如果观测的是左角,则将角度闭合差反号平均分配到各左角上;如果观测的是右角,则将角度闭合差同号平均分配到各右角上。
2) 坐标增量闭合差的计算
附合导线的坐标增量代数和的理论值应等于终、始两点的已知坐标值之差,即
⎭⎬
⎫
-=∆-=∆∑∑0fin th 0fin th y y y x x x
纵、横坐标增量闭合差为:
⎭
⎬
⎫
--∆=∆-∆=--∆=∆-∆=∑∑∑∑∑∑)()(0fin th 0fin th y y y y y W x x x x x W y x
知道了坐标增量闭合差,把坐标增量闭合差反号(按距离由短到长)平均到每段增量里,就可以依次求出各控制点的最终坐标了。 三、水准测量
1、水准测量原理是利用水准仪的水平视线来测定两点间的高差。 水准测量用得最多的就是水准点,分为:永久性水准点和临时性水准点。
1) 顾名思义,永久性水准点是要长期保留的,一般用混凝土或石料
制成,顶面嵌入一半球状金属标志。它的埋设费用较高,但需数量较少。
2) 临时性水准点是为某工程所设,基本的设置原理就是方便施工,
因此临时水准点的数量较多。 2、三等、四等水准的测量方法:
1) 三四等水准测量时,水准尺可用双面尺。观测程序可简述为:后-前-前-后,即在每个测站上的观测顺序为:
后视黑面,依次读取下丝、上丝和中丝读数;
前视黑面,依次读取下丝、上丝和中丝读数;
前视红面,读取中丝读数;
后视红面,读取中丝读数;
三四等水准测量的观测和计算次序表1-2
2)计算与检核的方法
①视距计算
后视距离:(9)=[(1)-(2)]×100
前视距离:(10)=[(4)-(5)]×100