2K317011 施工测量主要内容与常用仪器
（注意：本节不建议大家全部看，要是没时间，甚至直接不看，参考历年真题，考的分数少之又少，但是实际上本节真要全部理解，要花相当多时间，而且这本身是测量员跟勘察单位重点要学的东西，你都学了，人家的饭碗呢？不都给你抢了）
讲课之前，我们先来看下以下的几个常用词汇。
▼测量与测量仪器
A:控制点
简单来讲，就是控制某个区域的坐标和高程的点；
▼控制点
B:坐标：
狭义的坐标，简单理解就是X与Y轴，比如CAD里面，我们正常画图的时候就是二维的XY轴的面；广义的坐标，是三维的，是XYZ轴，CAD实际是三维坐标的，只是你们没发现而已。但是在工程中，为了施工方便，一般把XY轴叫做平面坐标，Z轴叫做高程，这个都是矢量的，有±的。
▼CAD里面的三维坐标
一般来说，坐标数据我们是不知道的，它掌握在国家控管部门那边，一般是国土局或者城乡规划局以及测绘局里面。坐标点分为A-E个级别，A最精确，B次之。
C：高程点（水准点）
分为绝对标高跟相对标高。我们一般说的华山有多少高，就是绝对标高。那么什么叫绝对标高什么叫相对标高？
D:绝对标高
我国以黄海平均海水面作为水准点，作为绝对的±0.00。青岛验潮站的桩塔顶标高，比绝对0点高出72.26米，那它的高程就是 72.26m(高程跟坐标一样，都是矢量的，是有方向的，方向中±表示)。高程也有精度等级，分为一、二、三、四四个等级。同一个等级的水准点组成的网络就是水准网，他可以跟坐标点融合（也就是同一个点上标注，点上是X,Y,Z轴同时有数据的），也可以单独设置。
▼水准零点
▼水准零点与相对零点示意图
E：相对标高
举个最简单的例子，你们有一位很喜欢的老师，叫波老师，我们说她的身高是163mm,这个163就是相对于地面高度来讲的一个身高，那么她的相对标高就是163mm。她的相对零点就是地面，如果地面的绝对高程是Amm,那么波老师的绝对高程就是A 163mm。（能理解了吗，各位兄弟，连波老师我都搬出来了，你们还不理解，就太对不住人家了）
一、施工测量主要内容与作业规定
(一)施工测量定义与主要内容
施工测量以规划和设计为依据，将设计图纸上的建(构)筑物的平面位置、形状和高程标定在施工现场的地面上，并在施工过程中指导施工，使工程按照规划和设计的要求进行建设。
竣工测量为市政公用工程设施的验收提供技术依据，为城市基础设施运行管理及扩建改造提供基础资料。
■（墨师兄模拟题·多选题）
施工测量以（ ）和（ ）为依据，将设计图纸上的建(构)筑物的平面位置、形状和高程标定在施工现场的地面上。
A.勘察
B.规划
C.涉及
D.施工
E.运行
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···········
答案：BC
市政公用设施运行管理阶段，常需要对建(构)筑物和周围环境进行监控量测(变形测量)，以确保城市基础设施工程使用的安全。
市政公用工程测量内容包括施工控制测量、施工测图、土方测量、钉桩放线、细部放样、监控量测(变形测量)、竣工测量、地下管线测量及其他测量等。
■（墨师兄模拟题·案例题）
请列市政工程中需要进行哪些测量！
(二)准备工作
(1)依据设计要求，进行现场调研和交接桩。
注意：交接桩是设计勘测或者单位确定控制点桩号，交给施工单位后，施工单位就要以此为准点开始放线、定位，确定制作建筑的控制网。
▼现场调研
▼测量交接桩记录
(2)依据施工组织设计和施工方案，编制施工测量方案。
▼施工测量方案文本
▼施工测量（基础混凝土测量）
(3)对仪器进行必要的检校，保证仪器满足规定的精度要求;所使用的仪器必须在检定周期之内，应具有足够的稳定性和精度，满足测量工作的需要。
▼测量仪器（全站仪）
▼校定
▼检定证书
(4)建立现场施工控制测量网、设置基准点和观测点（注意：控制测量点：就是控制桩点组成的网络面；基准点，简单来说就是那个确定的点，你拿去做参照的点；观测点就是你放测量仪器的点；）。
▼施工测量控制网
(5)场地的土地平整及土方计算。
▼土方整平
▼土方计算（BIM计算）
(三)基本规定
(1)综合性的市政基础设施工程中，使用不同的设计文件时，施工控制网测设后应进行相关的道路、桥梁、管道与各类构筑物的平面控制网联测，并绘制点位布置图，标注必要的点位数据。
(2)应核对工程占地、拆迁范围，在现场施工范围边线(征地线)布测标志桩(拨地定桩) ，并标出占地范围内地下管线等构筑物的位置;根据已建立的平面、高程控制网进行施工布桩、放线测量;当工程规模较大或分期建设时，应设辅助平面测量基线与高程控制桩，以方便工程施工和验收使用。
(3)施工过程应根据分部(项)工程要求布设测桩，中桩、中心桩等控制桩的恢复与校测应按施工需要及时进行，发现桩位偏移或丢失应及时补测、钉桩。
▼中心桩
(4) 每个关键部位的控制桩均应绘制桩位平面位置图，标出控制桩的编号，注明桩的相应数据。一个结构工程的定位桩和与其相应的结构的距离宜保持一致;不能保持一致时，必须在桩位上予以准确、清晰的标明。
▼控制桩编号
(四)作业要求
(1)从事施工测量的作业人员，应经专业培训、考核合格，持证上岗。
▼测量员证书
▼测量员上岗工作
(2)施工测量用的控制桩要注意保护，经常校测，保持准确。雨后、冻融期或受到碰撞、遭遇损害，应及时校测。
▼控制桩校测
(3)测量记录应按规定填写并按编号顺序保存。测量记录应做到表头完整、字迹清楚、规整，严禁擦改、涂改，必要时可用斜线划去错误数据，旁注正确数据，但不得转抄。
▼测量记录表划线改错
(4)应建立测量复核制度。
▼复核制度
(5)实行测量成果检验制度。
■(2017年一级单选15）
关于施工测量的说法，错误的是（ ）。
A.规划批复和设计文件是施工测量的依据
B.施工测量贯穿于工程实施的全过程
C.施工测量应遵循“由局部到整体，先细部后控制的原则”
D.综合性工程使用不同的设计文件时，应进行平面控制网联测
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答案：C
■（2018年广东一级单选16）
测量工作中，现测记录的原始数据有误，一般采取（ ）方法修正。
A.擦改
B.涂改
C.转抄
D.划线改正
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答案：D
■（墨师兄模拟题·单选题）
实行测量成果（ ）制度。
A.复核
B.检验
C.校正
D.备份
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答案：B
二、常用的仪器与测量方法
市政工用工程常用的施工测量仪器有：全站仪、经纬仪、水准仪、数字水准仪(包括光学水准 仪、自动安平水准仪、数字水准仪)、平板仪、测距仪、激光准直(指向)仪、卫星定位 仪器(如GPS-RTK) 及其配套器具等。
下面就其中主要仪器进行介绍。
（一）全站仪及经纬仪（全站仪功能：距离，角度，坐标，高程）
（1）全站仪是一种采用红外线自动数字显示距离和角度的测量仪器，主要由接收筒、发射筒、照准头、振荡器、混频器、控制箱、电池、反射棱镜及专用三脚架等组成。
▼全站仪构造
全站仪主要应用于施工平面控制网的测量以及施工过程中点间水平距离、水平角度的测量；
▼全站仪测量
在没有条件使用水准仪进行水准测量时，还可考虑利用全站仪进行精密三角高程测量以代替水准测量；在特定条件下，市政公用工程施工选用全站仪进行三角高程测量和三维坐标的测量。
☆（注意：全站仪代替经纬仪时候，是将它的竖直角度调到0°；同时，经纬仪是无法测距离的，非要测距的时候，可以定好水平方向角度，在拉钢皮尺测量。也就是说，其实在工地里面，在条件或者设备不足的情况下，还是有多种解决方法的，也就是墨师兄经常强调的：在工地干活，只要动动脑方法，总是比问题多的！）
▼经纬仪拉尺子测距
■（2015年一级单选18）
施工平面控制网测量时，用于水平角度测量的仪器为（ ）。
A.水准仪
B.全站仪
C.激光准直仪
D.激光测距仪
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答案：B
■（2016年一级单选16）
不能进行角度测量的仪器是（ ）。
A.全站仪
B.准直仪
C.水准仪
D.GPS
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········
答案：C
■（墨师兄模拟题·单选题）
在没有条件使用水准仪进行水准测量时，还可考虑利用（ ）进行精密三角高程测量以代替水准测量。
A.GPS-RTK
B.准直仪
C.激光准直仪
D.全站仪
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答案：D
全站仪在测站上一经观测，必要的观测数据如斜距、天顶距（竖直角）、水平角等均能自动显示，而且几乎是同一瞬间内得到平距、高差、点的坐标和高程。如果通过传输接口把全站仪野外采集的数据终端与计算机、绘图机连接起来，配以数据处理软件和绘图软件，即可实现测图的自动化。
（2）经纬仪测回法测量应用举例：（不建议大家看，太罗嗦了，看你你也看不懂）
☆注意，全站仪其实是在经纬仪基础上发展起来的，融合经纬仪的用途，增加了测距等功能。
经纬仪：
是一种根据测角原理设计的测量水平角和竖直角的测量仪器，分为光学经纬仪和电子经纬仪两种，目前最常用的是电子经纬仪。
经纬仪是望远镜的机械部分，使望远镜能指向不同方向。经纬仪具有两条互相垂直的转轴，以调校望远镜的方位角及水平高度。经纬仪是一种测角仪器，它配备望远镜、水平度盘和读数的指标、竖直度盘和读数的指标。
▼光学经纬仪
▼电子经纬仪
采用导线法建立控制网时，水平方向观测可采用测回法进行。设C为测站点，A、B为观测目标，如图2K316021-1 所示。
用测回法观测CA与CB两方向之间的水平角β，操作程序应符合下列规定：
1）在测站点C安置全站仪，在A、B两点竖立测杆或测钎等，作为目标标志。
2）将仪器置于盘左位置，转动照准部，先瞄准左目标A，读取水平度盘读数记
，计入水平角观测手簿相应栏内。松开照准部制动螺旋，顺时针转动照准部，瞄准右目标B，读取水平度盘读数
，记入观测表中相应栏内。以上称为上半测回，盘左位置的水平角（也称上半测回角值）
为：
=
-
3）松开照准部制动螺旋，倒转望远镜成盘右位置，先瞄准右目标B，读取水平度盘读数
，记入表格相应栏内。松开照准部制动螺旋，逆时针转动照准部，瞄准左目标A，读取水平度盘读数
，记入观测表中相应栏内。以上称为下半测回，盘右位置的水平角(称下半测回角值）βR为：
=
—
。
上半测回和下半测回构成一测回。
4）对于
精度的全站仪，如果上、下两半测回角值之差不大于± 12″，认为观测合格。此时，可取上、下两半测回角值的平均值作为一测回角值β。
5）方向观测法各项限差应符合表2K316021要求。（这个表看都不用看，看你妹，你还能记得住啊）
▼回测法示意图
（二）光学水准仪
（标高，高程，不能测角度）
（1）光学水准仪主要由目镜、物镜、水准管、制动螺旋、微动螺旋、校正螺丝、脚螺旋及专用三脚架等部分组成，现场施工多用来测量构筑物标高和高程，适用于施工控制测量的控制网水准基准点的测设及施工过程中的高程测量。
▼光学水准仪
▼电子水准仪
（2）测量应用举例：
在进行施工测量时，经常要在地面上和空间设置一些给定高程的点，如图2K316021-2所示；设B为待测点，其设计高程为HB，A为水准点，已知其高程为HA。
▼测量现场
为了将设计高程测定于B，安置水准仪于A、B之间，先在A点立尺，读得后视读数为a，然后在B点立尺。为了使B点的 标高等于设计高程HB，升高或降低B点上所立之尺，使前视尺之读数等 于b。b可按下式计算： b=HA＋a－HB 所测出的高程可用木桩固定下来，或将设计高程标志在墙壁上；即当前尺读数等于b时，沿尺底在桩侧或墙上画线。当高程测设的精度要求较高时，可在木桩的顶面旋入螺钉作为测标，拧入或退出螺钉，调整测标顶端达到所要求的高程。
▼墙上划线
▼木桩与螺钉
▼光学水准仪高程测量
■（2018年一级单选 16）
采用水准仪测量工作井高程时,测定高程为3.460,后视读数为1.360,已知前视测点高程为 3.580，前视读数应为 ( )。
A.0.960m
B.1.120m
C.1.240m
D.2.000m
答案：C
（三）激光准直（铅直）仪
（角度坐标，定向准直，平面坐标，同心度）
▼铅直线
（1）激光准直（铅直）仪主要由发射、接收与附件三大部分组成，现场施工测量用于角度坐标测量和定向准直测量，适用于长距离、大直径以及高耸构筑物控制测量的平面坐标的传递、同心度找正测量。
▼激光准直仪构造
▼激光准直仪原理
▼准直仪
▼激光准直仪原理
▼激光准直仪原理
▼激光准直仪原理
（2）测量应用举例：
将激光准直（铅直）仪置于索（水）塔的塔身（钢架）底座中心点上，调整水准管使气泡居中，严格整平后，进行望远镜调焦，使激光光斑直径最小。这时向上射出激光束反使映在相应平台的接收靶上，即可测出塔身各层平台的中心是否同心；若不同心，即说明平台有偏移，这时可以根据激光束来测量出相应平台的偏移数值，然后及时进行纠偏。
▼激光准直仪靶环（不是唯一）
▼激光准直仪原理示意图（不明白就听墨师兄视频解析吧）
（四）卫星定位（GPS-RTK）仪器
（三维空间坐标）
（1）全球定位GPS（GlobalPositionSystem）技术系统通过空间部分、地面控制部分与用户接收端之间的实时差分解算出待测点位的三维空间坐标；实时动态测量即RTK（RealTimeKinematic）技术，随着GPS技术的发展，RTK技术逐渐成为工程测量的通用技术，在市政公用工程也得到充分应用。
▼GPS-RTK仪器
GPS-RTK系统由基准站、若干个流动站及无线电通讯系统三部分组成。
▼GPS-RTK基准站模式
基准站包括GPS接收机、GPS天线、无线电通讯发射系统、供GPS接收机和免线电台使用的电源（车用蓄电瓶）及基准站控制器等部分；流动站由GPS接收机、GPS天线、无线电通讯接听系统、供GPS接收机和无线电使用的电源及流动站控制器等部分组成。
▼工作原理
▼相关构造
现在的GPS-RTK作业已经能代替大部分的传统外业测量。GPS-RTK仪器的适用范围很广，在一些地形复杂的市政公用工程中可通过GPS-RTK结合全站仪联合测量达到高效作业目的。RTK技术的关键在于数据处理技术和数据传输技术，需注意的是：RTK技术的观测精度为厘米级。
■（墨师兄模拟题·单选题）
目前GPS-RTK作业已经能代替大部分的传统外业测量，是常用的外业测量仪器仪器，其中，RTK技术的观测精度为( )级。
A.毫米
B.厘米
C.分米
D.纳米
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···········
···········
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···········
···········
答案：B
（2）RTK测绘地形图的野外数据采集应用实例（以Trimble5700为例）（因为目前市面的型号挺多的，书本不可能一一解释，以下具体的内容，你看个屁，不考！考了谁特么都不懂，谁也别拿分，那就跟送分没区别！）
1）作业前，首先要对基准（流动）站进行设置。
基准站可架设在已知点上，也可架设在未知点上。首先将基准站架设在未知点上，将GPS接收机与GPS天线连接好，电台主机与电台天线连接好，电台与GPS接收机连接好；GPS天线与无线电发射天线最好相距3m开外，最后用电缆将电台和电瓶连接起来。连接手簿
（基准站控制器）与基准站主机，进行基准（流动）站设置。
2）设置完成后退回主菜单，在主菜单中选择：测量—测量形式—测量点，然后输入要测点的名称或点号，在方法中根据实际情况选择观测控制点、地形点、快速点还是校正点。在观测次数处，根据需要，可以在选项中选择测量时间，等到流动站初始化完成、RTK由“浮动”变为“固定”后按下测量键即可开始测量，进行坐标采集。
3）由于GPS测量的是WGS-84坐标，而实际工程施工时，需要的是平面坐标，所以在进行正式测量前，必须进行坐标转换，即点校正。首先应到已知点上采集WGS-84坐标，再进行点校正。一般来说，需要在已知平面坐标的三个以上已知控制点上测得WGS-84坐标记入手簿，然后在控制器的测量子菜单中选择“点校正”，进行坐标转换。
(五)陀螺全站仪
（真方位角，中线方位校核，隧道贯通）
陀螺全站仪是由陀螺仪、经纬仪和测距仪组合而成的一种定向用仪器,其原理为在地球自转作用下,高速旋转的陀螺转子之轴具有指向真北的性能,从而可以测量某一直线的真方位角,进而计算出这一直线的坐标方位角。
▼陀螺全站仪
▼指北针（大家可以拿起你手机，打开指北针功能感觉下）
在市政公用工程施工中经常用于地下隧道的中线方位校核,可有效提高隧道贯通测量的精度。陀螺全站仪定向的作业过程:
▼隧道贯穿测量
(1)在地面已知边上测定仪器常数（常）。
(2)在隧道内定向边上测量陀螺方位角（叫）。
(3)仪器上井后重新测定仪器常数（井）。
(4)计算子午线收敛角（子）。
(5)计算隧道内定向边的坐标方位角（鸡）。
★墨师兄口诀：常叫井子鸡（说你考完一建，有钱了，经常去叫井子鸡吃）
▼常叫井子鸡（联想墨师兄偶像周星驰作品《美人鱼》刘轩吃鸡）
三、施工测量主要内容
(一)道路施工测量
▼道路施工测量
(1)道路工程的各类控制桩主要包括:起点、终点、转角点与平曲线、竖曲线的基本元素点及中桩、边线桩、里程桩、高程桩等。
(2)道路直线段范围内,各类桩间距一般为10-20m。平曲线和竖曲线范围内的各类桩间距宜控制在5~10m。
▼中桩与边线桩（墨师兄实拍）
▼桩距10-20米（自己目测下，是不是很直观，墨师兄实拍）
▼铺线
(3)道路高程测量应采用附合水准测量。交叉路口、匝道出入口等不规则地段高程放线应采用方格网或等分圆网分层测定。
▼交叉路口放线
(4)道路及其附属构筑物平面位置应以道路中心线作施工测量的控制基准,高程应以道路中心线部位的路面高程为基准。
▼道路放线原理示意图
(5)填方段路基应每填一层恢复一次中线、边线并进行高程测设,在距路床顶1.5m范围应按设计纵、横坡放线控制。
▼填方路基，每填一次恢复一次线
(二)桥梁施工测量
▼桥梁施工测量
(1)桥梁工程的各类控制桩包括:中桩及墩台的中心桩和定位桩等。
2)桥梁放线应根据桥梁的形式、跨径、设计要求的施工精度及现场环境条件确定放线方法,也可根据需要重新布设或加密控制网。
(3)当水准路线跨越河、湖等水体时,应采用跨河水准测量方法校核。视线离水面的高度不小于2m。
▼跨河水准测量
(4)桥梁基础、墩台与上部结构等各部位的平面、高程均应以桥梁中线位置及其相应的桥面高程为基准。
(5)施工前应复测桥梁中线和各墩台的纵轴与横轴线定位桩,作为施工控制依据。
▼基础放线
(6)支座(垫石)和梁(板)定位应以桥梁中线和盖梁中轴线为基准,依施工图尺寸进行平面施工测量,支座(垫石)和梁(板)的高程以其顶部高程进行控制。
▼梁体与支座中线
▼桥梁支座垫石和梁板高程测量控制
(三)管道施工测量
▼管道施工测量
▼管道沟槽放线
(1)管道工程各类控制桩主要包括:起点、终点、折点、井位中心点、变坡点等特征控制点。排水管道中线桩间距宜为10m,给水等其他管道中心桩间距宜为15-20m。（排水是污水或者雨水，所以要求更高，要密一点）
(2)检查井平面位置放线:矩形井应以管道中心线及垂直管道中心线的井中心线为轴线进行放线;圆形井应以井底圆心为基准放线。
▼检查井平面放线（图不很准确，但是大概那个意思，没办法，墨师兄找不到合适的图，只能自己P一张差不多的）
(3)管道工程高程应以管内底高程作为施工控制基准,检查井应以井内底高程作为控制基准。管道控制点高程测量应采用附合水准测量（都是底高程）。
(4)在挖槽见底前、灌注混凝土基础前、管道铺设或砌筑构筑物前,应校测管道中心及高程。
(5)分段施工时,相邻施工段间的水准点,宜布设在施工分界点附近,施工测量时应对相邻已完成管道进行复核
(四)隧道施工测量
▼隧道测量
(1)施工中应将地面导线测量坐标、方位、水准测量高程，通过竖井、斜井、通道等适时传递到地下，形成地下平面、高程控制网。定向测量的地下定向边不得少于两条，传递高程的地下近井高程点不得少于两个，并应对地下定向边间和高程点间的几何关系进 行检核。
(2)隧道中心采用激光指向确定;横断面测量采用全站仪、光电测距仪等仪器利用极坐标或断面支距原理测得。
(3)当贯通面一侧的隧道长度大于1000m时，应提高定向测量精度，一般可采取在贯通距离约1/2处通过钻孔投测坐标点或加测陀螺方位角等方法进行贯通测量。
(4)地面和地下的平面控制点与高程控制点应定期校测和联测。
公告
