精密工程测量

距离放样
定义：从一个已知点沿已知方向确定所需的距离。 放样方法： 1，钢尺直接法放样
2，光电测距仪直接法放样
3，归化法放样
钢尺直接法放样
钢尺法测设：经纬仪定线；
钢尺测设DAB ；
用大木桩标定B。 已有：起点A、和AB方向 已知：水平距离D AB (设计已知) 定：终点B
极坐标法
1、计算放样元素： y y y y OA tan 1 ( A O ) OB tan 1 ( B O ) xA xO xB xO
A (XA,YA) OA
2
OB
D
B (XB ,YB)
OB OA D ( xB xO ) ( yB yO )
精密工程测量的发展方向
1、对经典测量理论和方法的研究 2、减弱环境因素作用的影响 3、研究合理的数据处理方法
4、专用测量仪器的进一步研究
各种工程精度的要求
各种工程建设对精度的要求，因工程而异各 不相同。同时由于各部位的重要性不同，实现的 目地不同，构成的材料不同，允许的误差不同等 诸因素的不同，而有不同的精密要求。
精密工程测量的含义
主要是指结合现代测绘科技的新进展，研究和解决大型工 程或特种工程对测量的高精度、可靠性、自动测控等各个 方面要求的测量科学。 测量精度要求：1-2mm，甚至达亚毫米级。 有别于传统的工程测量，但又与其密切相关。主要解决精 度要求特高、特难、测值要求高可靠性和安全监测等问题。 精密工程测量具有典型的多学科交叉的性质。 精度工程所使用的仪器设备，必须具备优良的性能和适合 于从事服务对象的专门要求。
注：测设精度要求较高时，考虑
距离的改正数，实际测设的距离 为D′= D -ΔDk -ΔDt -ΔDh
光电测距仪直接法放样
在A安置测距仪(或全站仪)； 在B附近安置反光棱镜； 观测AB距离、调整棱镜位 置，直至与设计距离相等， 定B标志。 测距仪观测斜距时，应读 竖直角，改正成平距； 全站仪直接读取平距。
β、D计算： ΔXJP= XP- XJ=-52.110，ΔYJP=YP-YJ=+63.775 ΔXJK=XK-XJ=+244.092 ，ΔYJK=YK-YJ=-39.637 D= 82.357m ，αJK=350046’35” ，αJP=129015’07”������
β=αJP -αJK=129015’07”-350046′35”=138028’32”
和评定这些资料的精度和利用价值；
2 、工程区基准的确定，在详细进行精度分析和遵循有关 “规范”条款的基础上，兼顾整个工程区建设的需要，提 出控制方案和实施方法，以及对精度进行预估等；
精密工程测量中精度的确定
1
根据确保工 程最主要的 目标及不利 情况，进行 多种模拟计 算分析，并 结合目前的 先进技术能 实现的精度 初步确定
坝体位移
坝体垂直位移 坝体裂缝 坝基倾斜 近坝区岩体 闸门、闸墙
1.0
1.0 0.2 1.0” 2.0 3.0 1.0 0.2 1.0” 2.0 1-2
张引线、正锤、激光准直、GPS技术
精密水准、静力水准 裂缝仪、应变计 精密水准、静力水准、电子倾斜仪 监控网 近景摄影
一些工程中的精度要求
名称 2. 高精度控制网 3. 大桥精密测量 精度要求 2.0 实现精 度 1.0-2.0 采用方法 TC2003全站仪、GPS测量、ME-3000 配合T3
土石坝安全监测精度4-5mm；
混凝土坝安全监测的精度1-2mm； 质子加速器粒子巨型磁铁安装误差，径向 不大于0.2mm，高程方向不大于0.2mm；
各种工程精度的要求
主跨628m的南京长江第二大桥，桥轴线的 拼接误差不大于1mm，两合龙端面的对接误差 不大于3mm； 南京某全高150m的塔形大楼，各层间的垂 直度误差不大于2mm，全楼垂直度误差不大于 8mm； 某核电站，厂区首级控制网的点位中误差 小于1mm，核反应堆所建微型控制网点位误差 小于1mm，反应堆心各构件的同轴度误差不大 于0.2mm；
归化法放样
1，先用直接放样法定出待放样点B； 2，精确测定A与B之间的距离D测； 3，计算∆D=D设-D测
4，根据∆D对B的位置进行调整，直到D设=D测
正倒镜投点法
β
P＇ P P″
精密角度放样法
A
Pβ ＇ O β Δ β P
点位放样
将设计的平面点位测设到实地上。 测设方法 极坐标法 测设数据 角度β、距离D
• 高层建筑物轴线倾斜度允许值：1/1000–1/2000；
施工放样的精度
• 土石方的施工总误差允许值：10cm； • 对特殊要求的工程项目，其设计图纸都有明确的限 差要求。 • 具体工程放样精度的要求： • 若规范有规定，则按规范执行； • 若无规定，则按工程的需要来确定精度，使之既能 满足工程建设的需要，又不至于浪费。
2
3
各建 筑物 、构 筑物 的主 要轴 线
细 部 放 样
施工放样的精度
建筑限差：建筑物竣工后的实际位置相对于设计位置 的极限偏差，它一般由测量误差、施工误差和构件加 工误差造成，常常用施工总误差允许值来表示。
• 一般土建工程的施工总误差允许值：10–30cm；
• 钢结构施工的总误差允许值：1–Байду номын сангаасmm；
极坐标法
直角坐标法
原理：通过在控制基线及其垂直方向量取距离（坐标差） 来确定点的平面位置。 放样元素：角度（直角）和距离。 用途：多用于建筑物轴线的放样。 适用条件：现场有控制基线，且待放样的轴线与基线平行。
直角坐标法
角度交会法
原理：在两个或以上控制点测设角度来确定点的平面位置。 放样元素：两个（或以上）角度。 应用：水利工程和桥梁工程。 适用条件：不便于测距的场合。
精密工程测量技术及应用
第一章 概论
1 精密工程测量的特点及发展
2 精密工程测量的精度
3 精密工程测量的实施方案
研究背景
随着科学技术的飞速发展和建设事业的迅猛 发展，各种新型的特大型工程及建筑群体（数百 米高的特大型水电工程，特大跨距的斜拉桥、悬 索桥、大型工业和民用建筑群体）纷纷涌现。对 传统的工程测量在内容、精度、技术要求、测控 技术等方面提出了众多急需解决的问题。为适应 现代工程建设的需要，确保这些大型工程建设的 顺利实施和工程的优质，并对其日常运营状况进 行安全监测，研究现代精密工程测量技术显得十 分重要。
高塔柱变形
钢箱梁拼装 桥梁曲线控制
3.0
1.0 5.0
3.0
1.0 3.0
TC2003，GPS技术
TC2003 现场测控系统
高塔柱垂直度
合拢段拼接
1/20000
3.0
1/50000
3.0
TC2003、自动整平垂准仪
精密测距、测温及模型拟合
一些工程中的精度要求
名称 4. 88m灵山大佛造型 微型控制网 数字化成像 安装定位 5. 800m顶管工程 方位传递 7.0” 3.5” 8.0 1.8 联系三角测量，GAK陀螺经纬仪 TC1800智能测控系统，精密水准 TC1800智能测控系统，精密水准 1.0 10.0 8.0 0.3 5.0 5.0 ME-3000，T2000 近景摄影，数字化处理技术、解析测图仪 分层投影导线，距离交会 精度要求 实现精 度 采用方法
和评定这些资料的精度和利用价值；
2 、工程区基准的确定，在详细进行精度分析和遵循有关 “规范”条款的基础上，兼顾整个工程区建设的需要，提 出控制方案和实施方法，以及对精度进行预估等；
精密工程测量实施方案的基本步骤
3、 确定出测量中的关键精度所在，并结合自己的经验以 及广泛吸收同类工程成功的实例，提出数个实施方案。实 施方案包括采用的仪器、测量的方法、关键技术的解决内
施工放样的精度
放样方法的种类
实际放样时，按照精度要求的不同，常采用直接放样 法和归化法放样。 一般放样方法：只测设必要放样数据的一种简便直接
的放样方法。
• 一般而言是只用盘左（正镜）测设角度和（或）距
离来确定点的位置。
• 放样点位的精度仅为仪器半测回的精度。
放样方法的种类
归化法放样：为了满足高精度的放样。 • 先用一般放样方法放样一个点作为临时过度点； • 接着测量该过度点与设计点之间的角度、距离，计 算实测值与设计值的差值； • 然后根据差值将过度点修正归化到更精度的位置； • 最后在精确的位置上设立标志，作为放样点的设计 位置。
直角坐标法
距离交会法 角度交会法
角度β(直角)、距离D
距离D1、距离D2 角度β1、角度β2
直接坐标法（GPS RTK法） 现场至少有一条基线(两个相互通视的已知点)
极坐标法
原理：在控制点上测设角度和距离来确定点的平面位置。
测设元素：角度和距离。
用途：极为广泛，适合各种工程放样。 适用条件：若采用经纬仪和钢尺放样则适用于放样点离控 制点较近且便于量距的情况；若用全站仪放样则不受限制。
贯通误差（平面） 12.5 贯通误差（竖直） 4.0
一些工程中的精度要求
名称
6. 垂准测量 高楼垂直度 8.0 2.0 自动安平（±1”）垂准仪
精度要求
实现精 度
采用方法
电视塔变形
7. 大型机械安装 汽车发电机轴线 汽轮发电机高程 8. 核电站 微型控制网 堆心各构件同轴 边孔同轴度
2.0
1.6
激光铅锤仪加竖直面温度梯度改正
0.1 0.05
0.03 0.02
波带级激光准直系统 液体静力水准仪
1.0 0.2 0.6
0.8 0.2 0.4
边角网，ME-3000测距 专用对中器 水银池自准直仪
一些工程中的精度要求
名称 9. 精密跨江工程 10. 电子对撞机 地面控制网 地下控制网 1.0 1.0 0.3 0.3 0.5 0.06 0.12 边角网，ME-3000测距 边角网，ME-3000测距 几何水准及静力水准 激光准直仪及调节设备 多种专用测量设备 精度要求 1.2 实现精度 采用方法 1.0 L=1.5km，采用经纬仪测角法及强反光标志
地下高程控制网 1.0 漂移管 磁铁体 0.2 0.2
精密工程测量中精度的确定
1、根据确保工程最主要的目标及不利情况，进行多种模 拟计算分析，并结合目前的先进技术能实现的精度初步确 定
2、根据类似工程安全运行资料并结合专门分析的结果而
认定 3、借助于同类工程执行的并已被验证能确保工程质量的 精度指标
各种工程精度的要求
上海过黄浦江底30m深的排水顶管工程，要 求顶管全中误差在±10mm以内； 综上，精密工程测量的精度，将因各种工 程的特点、重要性、环境条件、拟实现的目标等 诸因素不同而异。 此外，应结合各种分析，根据材料的特征， 确定误差的允许值，测量人员应根据此要求，拟 定测量方案，选择仪器，满足精度要求。
容、预期精度的估计，以及不同方案的比较；
4、数据处理的方法； 5、对方案可行性的论证，工作量及经费的概算。
精密工程测量实施方案的基本步骤
1 、对工程区的环境条件、工程及水文地质、气候的特点 进行详细的分析及描述，并分析总结这些条件对测量作业 的影响。要全面完整地掌握该地区已有的测量资料，分析
2
O (XO,YO)
2，将经纬仪或全站仪安置于已知点O上，后视已知点A，测 设角度β，得到方向OB，然后在此方向上测设距离D，设立
标志作为B点的设计位置。
极坐标法
J、K为已知导线点，P为某设计点位。在J点用极坐标法测 设P点，J，K、P的坐标分别为J（746.202，456.588）、K
（502.110m，496.225m）和P(450.000，560.000)
一些工程中的精度要求
大量的工程构筑物，如果已有“规范”规定 的精度要求，则必须严格按照“规范”要求执行； 若无要求，则可参照已有的工程实施。
一些工程中的精度要求
名称 1.大坝变形监测 坝基水平位移 坝顶水平位移 0.3 1.0 0.3 1.0 倒垂，真空激光准直 张引线、正锤、激光准直、GPS技术 精度要求 实现精度 采用方法
精密工程测量实施方案
1、收集各种有关的资料及深刻理解对精度要求的含义 2、找出关键问题及拟定处理方案 3、成功经验的吸收
4、能考虑以不同方法进行验证
精密工程测量实施方案的基本步骤
1 、对工程区的环境条件、工程及水文地质、气候的特点 进行详细的分析及描述，并分析总结这些条件对测量作业 的影响。要全面完整地掌握该地区已有的测量资料，分析