全站儀在道路施工測(cè)量中的應(yīng)用.doc

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1、全站儀在道路施工測(cè)量中的應(yīng)用1.緒論電子全站儀是由光電測(cè)距儀、電子經(jīng)緯儀和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)組合而成的測(cè)量?jī)x器，可以同時(shí)進(jìn)行角度（水平角、豎直角）測(cè)量、距離（斜距、平距）測(cè)量、高差測(cè)量、坐標(biāo)測(cè)量和放樣測(cè)量。安置一次儀器，便可以完成在該測(cè)站上所有的測(cè)量工作。通過輸入輸出設(shè)備，可以與計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，即將全站儀中的測(cè)量數(shù)據(jù)下載到計(jì)算機(jī)里，進(jìn)行計(jì)算、編輯和繪圖，同時(shí)也可以將計(jì)算機(jī)中已經(jīng)編輯好的測(cè)量作業(yè)所需要的已知數(shù)據(jù)上傳到全站儀中。應(yīng)用全站儀不僅使測(cè)量的外業(yè)工作高效化，而且可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)測(cè)量作業(yè)的高度自動(dòng)化

2、，目前，全站儀已成為各施工單位進(jìn)行測(cè)量和放樣的主要儀器。施工測(cè)量的目的是根據(jù)施工的需要，將圖紙上的構(gòu)筑物的平面位置和高程,按設(shè)計(jì)要求以一定的精度要求放樣到實(shí)地上，并在施工過程中進(jìn)行一系列的放樣測(cè)量工作，以銜接和指導(dǎo)各工序間的施工。施工測(cè)量是保證施工質(zhì)量的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，貫穿于整個(gè)施工過程中。從道路導(dǎo)線、水準(zhǔn)聯(lián)測(cè)、中邊線放樣、橋隧等構(gòu)筑物的軸線定位，到基礎(chǔ)工程施工，橋梁下部構(gòu)造對(duì)橋梁上部構(gòu)件的安裝和橋梁的橋面系施工以及施工場(chǎng)地平整等，都需要進(jìn)行施工測(cè)量。只有這樣，才能使工程結(jié)構(gòu)或建筑物各部分的尺寸、

3、位置和高程符合設(shè)計(jì)要求。有些高大或特殊的建筑物及軟土地質(zhì)的路基及結(jié)構(gòu)物在建成后，還要定期進(jìn)行沉降觀測(cè)與變形觀測(cè)，以便積累資料，掌握下沉和變形的規(guī)律，為今后建筑物、道路及結(jié)構(gòu)等的設(shè)計(jì)、維護(hù)和使用提供資料。任何物體，不外乎由點(diǎn)、線、面所構(gòu)成。根據(jù)點(diǎn)動(dòng)成線、線動(dòng)成面、面動(dòng)成體的原理，施工測(cè)量的基本工作是根據(jù)已知點(diǎn)的位置（平面位置和高程）來確定未知點(diǎn)的位置，實(shí)質(zhì)上是確定點(diǎn)間的相對(duì)位置（相對(duì)平面位置與相對(duì)高差）或者確定點(diǎn)的絕對(duì)位置；這些工作習(xí)慣上稱為工程定位和施工放樣。為求得放樣位置盡可能的準(zhǔn)確，以上放樣

4、工作都是遵循“先控制，后碎部”的原則進(jìn)行的。對(duì)于不同的工程來說，施工測(cè)量的具體任務(wù)也不同，但放樣過程中儀器所安置的方向、距離都是依據(jù)控制網(wǎng)計(jì)算出來的。因而，在施工放樣之前，為防止施工與設(shè)計(jì)的周期差而導(dǎo)致的控制網(wǎng)的偏位，需對(duì)控制網(wǎng)進(jìn)行復(fù)測(cè)，為了滿足施工放樣的需要，還要加密控制點(diǎn)，建立具有必要精度的施工控制網(wǎng)。建立平面控制網(wǎng)的傳統(tǒng)方法有三角測(cè)量和導(dǎo)線測(cè)量；建立高程控制網(wǎng)則主要是水準(zhǔn)測(cè)量，其次是三角高程測(cè)量。三角高程測(cè)量主要是用于地面起伏較大，水準(zhǔn)測(cè)量難以實(shí)施的山區(qū)。近年來，隨著全站儀的廣泛應(yīng)用，量距

5、的精度也逐漸提高，導(dǎo)線測(cè)量便取代了傳統(tǒng)的三角測(cè)量，成為了一種日益流行的平面控制測(cè)量的方法，特別是在道路測(cè)量中，它有著其它的測(cè)量方法無法替代的地位?，F(xiàn)在，導(dǎo)線測(cè)量已廣泛應(yīng)用于隱蔽地區(qū)，帶狀地區(qū)，城建地區(qū)和地下工程等。全站儀可以通過機(jī)內(nèi)的微處理機(jī)，直接得到地面點(diǎn)的空間坐標(biāo)，因此在成果處理時(shí)可直接采用坐標(biāo)平差法。這與過去通過邊、角平差后求算坐標(biāo)的方法有所不同。全站儀測(cè)定高程是依據(jù)三角高程測(cè)量的原理,在工程測(cè)量中，精度指標(biāo)都是針對(duì)水準(zhǔn)測(cè)量制定的，全站儀測(cè)定高程的精度問題也在探討之中，但其在道路縱、橫斷面

6、測(cè)量中的應(yīng)用，給道路施工測(cè)量帶來了前所未有的變化。本文從傳統(tǒng)導(dǎo)線測(cè)量近似平差計(jì)算的方法入手,對(duì)應(yīng)用全站儀在道路測(cè)量中的坐標(biāo)導(dǎo)線測(cè)量的方法及其近似平差方法進(jìn)行分析,介紹全站儀進(jìn)行施工放樣的方法。2．傳統(tǒng)導(dǎo)線測(cè)量近似平差計(jì)算的方法D以附合導(dǎo)線為例（如圖1所示），傳統(tǒng)的導(dǎo)線測(cè)量是用經(jīng)緯儀測(cè)量水平角（這里為右角）β1、β2……βn，用鋼尺或測(cè)距儀測(cè)量邊長(zhǎng)D12、D23、…、D（n-1）n。已知A、B、C、D高級(jí)控制點(diǎn)的坐標(biāo)xA、yA、xB、yB、、xc、yc和xD、yD，就可依次推求2、3……直至C（n

7、）點(diǎn)的平面坐標(biāo)。近似平差計(jì)算步驟為：24AC（n）3β2B（1）βnβ4β3β1圖1附合導(dǎo)線測(cè)量2.1按坐標(biāo)反算計(jì)算已知坐標(biāo)方位角αAB、αCD：αAB＝tg-1αCD＝tg-1(2-1)2.2計(jì)算與調(diào)整角度閉合差角度閉合差按下式計(jì)算：fβ＝（αAB－αCD）＋n180°—∑β右(2-2)式中n為觀測(cè)右角的個(gè)數(shù)。如果角度閉合差fβ不大于規(guī)范規(guī)定的容許值，即可進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整采取平均分配的原則，角度改正數(shù)為：vβ＝fβ/n（2-3）改正后的角度為：βi′＝βi＋vβ（2-4）2.3依次推算各邊的坐標(biāo)

8、方位角αBC＝αAB＋180°－β1′α23＝αB2＋180°－β2′……（2-5）αCD＝α（n-1）C＋180°－βn′式中βi′為經(jīng)過角度閉合差調(diào)整后的角度。2.4計(jì)算各邊的坐標(biāo)增量按坐標(biāo)正算推算各邊的坐標(biāo)增量：△xB2＝DB2cosαB2△yB2＝DB2sinαB2△x23＝D23cosαB2△y23＝D23sinαB2（2-6）……△x（n-1）c＝D（n-1）ccosα（n-1）c△y（n-1）c＝D（n-1）csinα（n-1）c2.5計(jì)算和調(diào)整坐標(biāo)增量閉合差計(jì)算坐標(biāo)增量閉合差：f