【建筑施工手冊】之 施工測量控制網(wǎng)的建立
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4、建筑物軸線的方向相平行,坐標原點應(yīng)虛設(shè)在總平面圖西南角上,使所有建筑物坐標皆為正值。施工坐標系統(tǒng)與測量坐標系統(tǒng)之間關(guān)系的數(shù)據(jù)由設(shè)計書中給出。 有的廠區(qū)建筑物因受地形限制,不同區(qū)域建筑物的軸線方向不相同,因而布設(shè)相應(yīng)區(qū)域的不同施工坐標系統(tǒng)。 2.測量坐標系統(tǒng) 測量坐標系統(tǒng),系平面直角坐標。一般有國家坐標系統(tǒng)、城市坐標系統(tǒng)等。若總平面圖上設(shè)計是采用測量坐標系統(tǒng)進行的,則測量坐標系統(tǒng)即為施工坐標系統(tǒng)。 4-2-1-2坐標換算 當施工控制網(wǎng)與測量控制網(wǎng)發(fā)生聯(lián)系時,應(yīng)進行坐標換算,以使它們的坐標系統(tǒng)統(tǒng)一。如圖4—15所示,兩坐標系的旋向相同,設(shè)a為施工坐標系(AO’B)的縱軸0A在測量坐標系(
5、XO’Y)內(nèi)的方位角,a、b為施工坐標系原點O’在測量系內(nèi)的坐標值,則P點在兩坐標系統(tǒng)內(nèi)的坐標X、Y和A、B的關(guān)系式為: 以及 設(shè)已知Pl、P2兩點在兩系內(nèi)的坐標值(圖4—16),則可按下列公式計算出ɑ、a、b。 下列公式可作復(fù)核之用 如果兩坐標系統(tǒng)的旋向不同(圖4—17),其坐標換算公式與上列各式形式相同,僅有關(guān)項要取下面的符號。 4-2-2建筑方格網(wǎng)和主軸線設(shè)計 4-2-2-1建筑方格網(wǎng)設(shè)計 1.設(shè)計的準備工作 (1)收集繪有設(shè)計的和已有的全部建筑物、構(gòu)筑物、交通線路的平面圖和管線位置的綜合平面圖,最好是技術(shù)或施工圖
6、設(shè)計的總平面圖,在圖上應(yīng)附有坐標和高程。 (2)收集建筑場地的測量控制網(wǎng)資料。 (3)收集施工坐標和測量坐標系統(tǒng)的換算數(shù)據(jù)a、b與ɑ (參閱圖4-15)。 一, 當整個建筑場地有幾個施工坐標系時,如圖4一18所示。還要獲得各系的坐標軸和整個場地的主坐標軸MN的交角Qi,交點Pi在施工坐標系中的坐標。 (4)了解定線的精度要求。 2.定線精度規(guī)格 第一種定線精度,要求滿足各個設(shè)計對象的中心位置,放樣誤差符合設(shè)計的量計誤差,即在同一生產(chǎn)系統(tǒng)的范圍內(nèi)各個設(shè)計對象中心位置之差。 第二種定線精度,要求滿足每座建筑物本身各部分設(shè)計數(shù)據(jù)的定線精度。 第一種定線的誤差,影響各廠房之間與聯(lián)系
7、設(shè)備之間的間隔,這方面的精度,一般要求不是很高的。 第二種定線的誤差,影響該廠房內(nèi)部間的相互關(guān)系,精度要求一般是比較高的。 由此可知,廠區(qū)方格網(wǎng)的測設(shè)精度主要滿足第一種定線精度要求,廠房內(nèi)部的定位,須另建一個矩形方格網(wǎng)(廠房控制網(wǎng)),來滿足精度要求。 施工定位誤差與建筑方格網(wǎng)的精度關(guān)系式應(yīng)為 mu≤0.45m0 (4-31) 式中 mu——方格網(wǎng)的精度; m0——施工定位誤差。 方格網(wǎng)與主軸線的精度關(guān)系式為 m≤0.89mu (4-32) 式中 m——主軸線的精度。 由此可知定線測量的第一種精度要求,對于方格網(wǎng)和主軸線的精度關(guān)系,可根據(jù)公式(
8、4-31)和(4-32)求出。現(xiàn)根據(jù)各種不同的定線精度而求出主軸線和方格網(wǎng)的測設(shè)精度,見表4-11。 主軸線和方格網(wǎng)的測設(shè)精度(m) 表4-11 定線的精度要求 0.10 0.20 O.40 方格網(wǎng)的點位中誤差 0.045 0.09 0.18 主軸線的點位中誤差 0.040 0.08 0.16 方格網(wǎng)的精度規(guī)定,要根據(jù)工業(yè)建設(shè)的規(guī)模和連續(xù)生產(chǎn)的復(fù)雜程度來決定,當遇到個別大型廠房,施工和生產(chǎn)機械復(fù)雜的施工場地,可按0.1定線精度來建立方格網(wǎng)。遇到中型廠房,施工和生產(chǎn)機械不太復(fù)雜的旋工場地
9、,可按0.2定線精度來建立方格網(wǎng)。至于小型廠房和不復(fù)雜的施工場地可以采用定線精度0.4m測定。 3.方格網(wǎng)布設(shè)原則 建筑方格網(wǎng)的建立原則,由整體到局部,其程序一般采用先作整個控制建筑場地的主軸線,然后按各個局部不同精度要求來建立方格網(wǎng),在布設(shè)時應(yīng)注意下列要求: (1)等級:當廠區(qū)面積超過lkm2而又分期施工時,可分兩級布網(wǎng)。其首級可以采用“田”字形、“口”字形或“+”字形。首級網(wǎng)下可采用Ⅱ級方格網(wǎng)分區(qū)加密。不超過1km2的廠區(qū)應(yīng)盡量布成Ⅱ級全面方格網(wǎng),網(wǎng)中相鄰點應(yīng)加以連接,組成矩形,個別地方有困難時,可以不連,允許組成六邊形。 (2)方格網(wǎng)的密度:每個方格網(wǎng)的大小,要根據(jù)建筑物的實際情
10、況而決定。方格的邊長一般在100~200m為宜。若邊長大于300m以上,中間加以補點。 (3)點位布置:便于方格網(wǎng)測量和旋工定線需要來考慮,布設(shè)在建筑物周圍、次要通道上或空隙處。坐標數(shù)值最好是5或lOm的整倍數(shù),不要零數(shù)。 (4)考慮方格點的標樁能長期保存,方格點不要落在開挖的基礎(chǔ)上、埋設(shè)管線的范圍內(nèi),或太靠近建筑物處。一般選擇在建筑物附近空隙區(qū),這樣能長期保存。 (5)點的埋設(shè)要方便,造價經(jīng)濟。 4-2-2-2主軸線設(shè)計 軸線點位置,應(yīng)在總平面圖上進行設(shè)計確定,應(yīng)滿足下列幾條要求: 1.主軸線應(yīng)盡量位于場地中央,狹長場地也可在場地的一邊,主軸線的定位點(主軸點)一般應(yīng)不少于三個(
11、包括軸線交點)。 2.縱橫軸線要互相垂直,若縱軸線較長時,橫軸線應(yīng)酌情加密,縱橫軸線的長度能控制整個建筑物場地的范圍。 3.主軸線中,縱橫軸各個端點應(yīng)布置在場區(qū)的邊界上,為便于恢復(fù)施工過程中損壞的軸線點,必要時主軸線各個端點可布置在場區(qū)外的延長線上。 4.為便于定線,量距和標石保護,軸線點不要落在建筑物上,各種管線上和道路中。 4-2-3主軸線的測設(shè) 4-2-3-1 主軸線點初步位置的測定方法及實地標定 1.極坐標法 如圖4—19所示,將測量控制點No.1、No.2、No.3的坐標換算成建筑坐標系的坐標,并反算放樣元素驢l、Sl、壚2、S2和P3、s3。置經(jīng)緯儀
12、于測量控制點上,定出主軸線點A、B、C的概略位置,測定點位的精度可按式(4-21)估算。 2.角度交會法 根據(jù)預(yù)先計算出的放樣元素(交會軸線點的角度),在現(xiàn)場用兩臺經(jīng)緯儀直接交會出點位,并到第三點上進行檢查。交會法定點有兩種方法,一種是兩點前方交會定點,如圖4-20(ɑ),對交會點相鄰方向線交角δ以90゜為最好。此時可按式(4—22)計算交會點的精度。另一種為三點交會法,在三角形內(nèi)交會時以120゜為最好圖(4—20b),允許在90゜~150゜之間;在三個站上或三角形外交會時應(yīng)在30゜~120゜之間(圖4—20c)。以三角形內(nèi)交會點精度最高。 由于三點交會,三條方向線不會相交于一點
13、,而必然產(chǎn)生一個誤差三角形,誤差三角形可用李曼法來消除,即按待定點至誤差三角形各邊的垂距與它至相應(yīng)已知點之距離成正比的原則,得出三邊垂線的交點,即為交會點的正確位置。 主軸點初步定位后,一般要求點位誤差不超過5cm。 3.主軸點初步位置的實地標定 主軸線是整個場地的堅強控制,無論采用何種方法測定。都必須在實地埋設(shè)永久標樁。同時在投點埋設(shè)標樁時,務(wù)必使初步點位居樁頂?shù)闹胁?,以便改點時,有較大活動余地。此外在選定主軸點的位置和實地埋標時,應(yīng)掌握樁頂?shù)母叱獭R话愕臉俄斆娓哂诘孛嬖O(shè)計高程0.3m為宜。否則可先埋設(shè)臨時木樁,到場地平整以后,進行改點時,再換成永久性標樁。 4-2-3-2主軸線點精
14、確位置的測定和主軸線方向調(diào)整 1.主軸線點精確位置的測定 按極坐標法或角度交會法所測定主軸點初步位置,不會正好符合設(shè)計位置,因而必須將其聯(lián)系在測量控制點上,并構(gòu)成簡單的典型圖形,如三角形中插入一點(圖4—20b),固定角插入一點(圖4-20c)等。然后進行三角測量和平差計算,求得主軸點實測坐標值,并將其與設(shè)計坐標進行比較,根據(jù)它們的坐標差,將實測點與設(shè)計點相對位置展繪于透明紙上。在實地以測量控制點定向,改正至設(shè)計位置。 一般要求主軸線定位點的點位中誤差不得大于5cm(相對于測量控制點而言)。 2.主軸線方向的調(diào)整 主軸點放到實地上,并非嚴格在一條直線上,調(diào)整的方法,可以在軸線的交點上
15、測定軸線的的交角β(圖4—21),測角中誤差不應(yīng)超過2.5"。若交角不為180゜,則應(yīng)按下列公式計算改正值δ。 改正后必須用同樣方法進行檢查,其結(jié)果與180。之差不應(yīng)超過"5,否則仍應(yīng)進行改正。 調(diào)整的方法,是將各點位置按同一改正值占沿橫向移動,使在一直線上,如β小于180゜,β為正值,則中間點往上移,兩端點往下移,反之亦然。 4-2-3-3 主軸線長度的精密丈量及主軸線點坐標的確定 當主軸線的方向調(diào)整好以后,就要進行主軸線的長度丈量。 1.主軸線長度的精度要求 (1)量距相對誤差:一般要求是,大型企業(yè)為1:50000,中型企業(yè)為1:25000,小型企業(yè)或民用建筑場地
16、為1:10000。 (2)主軸線實量長度與附合測量控制點系統(tǒng)設(shè)計長度之差與全長之比不大于1:10000,以保證廠內(nèi)外運輸線路和管道連接。 2.主軸線點坐標的確定 主軸線經(jīng)實量,若達到上述要求,則主軸線上點位坐標誤差,應(yīng)按實量長度推算改正。推算坐標的起算點,可任意決定一點(該點應(yīng)選在建筑物定位精度要求較高的區(qū)域之內(nèi))。向其他方向推算,求出主軸線上各點施工坐標。 4-2-3-4短軸線的測設(shè) 短軸線的測設(shè),應(yīng)根據(jù)調(diào)整好后的長軸線進行,其方法和要求與長軸線所述相同,不過這時觀測的是長軸線與所定短軸方向線在交點處兩個夾角,如圖4-22所示。調(diào)整時只改正短軸線的端點。其改正數(shù)d的計算公式為:
17、式中 l——軸線交點至短軸線端點的距離; δ——設(shè)計角為直角時 設(shè)計角為傾斜角時 按式(4-34)求出改正數(shù)后,應(yīng)在實地進行改正。 短軸線的方向調(diào)整好以后,應(yīng)從交點向兩端點進行精密量距,并根據(jù)交點的坐標和實量長度,確定短軸線的坐標值。 4-2-3-5軸線的加密 按上述方法測定了一條縱橫主軸線,如圖4-23所示AOB和COD后,還不能滿足定線的需要,因而必須進行軸線加密。選定了3-6、7-9、8-12、10-11四條加密軸線,組成軸線網(wǎng),各加密軸線的方向應(yīng)根據(jù)縱軸線AOB和橫軸線COD測定,并按式(4-34)進行調(diào)整,加密軸線長度丈量方法和精度要求,與主軸線量
18、距相同。加密軸線的坐標值,則以縱軸線(或橫軸線)與加密軸線的交點坐標為起算點,并按實量長度進行推算。 在進行軸線加密時,各軸線之間有時構(gòu)成單個或數(shù)個閉合的矩形,如圖4-23中O-2-6-5和O-1-4-5。對這些單獨構(gòu)成的矩形,可以進行個別調(diào)整,以矩形網(wǎng)O-2-6-5為例說明。點6是根據(jù)2-6和5-6兩條方向線交會測定的,再丈量2-6、5-6兩邊的距離,如果測設(shè)點6精度良好,則角度與長度誤差能相適應(yīng)。如在圖4-24中,在6′點所測之角小于90゜,在點2和點5所測之角分別為90゜+δ1和90゜+δ2,則5-6和2-6的距離比應(yīng)有值為長,即為l1+△l1,l2+△l2。如在點2,點5所測角皆小于
19、90゜,而在點6所測之角大于90゜,則所量的距離應(yīng)短于應(yīng)有長度,符合這個規(guī)律時,可按下式計算改正數(shù)△l; 求出改正數(shù)之后,在標板上圖解出方向線,作出四邊形,其對角線另一端點,即為改正后的正確點位。 如果角度與長度的規(guī)律不明顯或不相適應(yīng),則可按2—6—5的線路組成符合導(dǎo)線,求出點6的實測坐標值,并與設(shè)計坐標比較,根據(jù)其坐標差在標板上作圖解調(diào)整。 4-2-3-6注意事項 1.施工控制網(wǎng)只應(yīng)具有惟一的起始方向 施工控制網(wǎng)的起標坐標和起始方向,一般根據(jù)測量控制點來測定的,當測定好了的主軸線或長方向線后,往往作為施工平面控制網(wǎng)的起始方向,在控制網(wǎng)加密或建筑物定位時,不再利用測量控制點來定
20、向,否則將會使建筑物產(chǎn)生不同位移和偏轉(zhuǎn),影響工程質(zhì)量。 2.通過一點測定主軸線 當主軸線定位不能通過三點來確定時,可只測定一點,經(jīng)精測調(diào)整后,再通過該點測出主軸線的設(shè)計方向。定位點的點位中誤差(對五等測量控制點而言),不得大于5cm。主軸線的方向要根據(jù)三個后視點來測定。 測角中誤差不得大于3", 由各后視點測得的同一方向的誤差不得大于15"。滿足限差后取平均值,作為最后結(jié)果,并根據(jù)該結(jié)果將方向加以改正。 3.根據(jù)地物來測定施工控制網(wǎng)的起標方向 當建筑場地沒有測量控制點或距離建筑場地較遠不便應(yīng)用時,則可以根據(jù)總平面圖及其設(shè)計要求,從某一地物出發(fā)用圖解法取得測設(shè)施工控制阿起標方向的數(shù)據(jù),這
21、時其施工坐標系統(tǒng)坐標軸的方向應(yīng)與地物的中心線平行或垂直,坐標原點虛設(shè)在總平面圖西南角某點,而使所有建筑物的坐標皆為正值。 4.軸線網(wǎng)測設(shè)的精度掌握 軸線網(wǎng)的測設(shè)精度,可以根據(jù)建筑物定位精度的不同要求靈活掌握。整個軸線網(wǎng)甚至同一條軸線的不同地段,不強求用同一精度來測設(shè)。這樣有利于加快工作進度而又能滿足施工定位的精度需要。 4—2—4建筑方格網(wǎng)的測設(shè) 4-2-4—1建筑方格網(wǎng)的測設(shè)方法 1.建筑方格網(wǎng)點初步定位 建筑方格網(wǎng)測量之前,應(yīng)以主軸線為基礎(chǔ),將方格點的設(shè)計位置進行初步放樣。要求初放的點位誤差(對方格網(wǎng)起算點而言)不大于5cm。初步放樣的點位用木樁臨時標定,然后埋設(shè)永久標樁。如設(shè)
22、計點所在位置地面標高與設(shè)計標高相差很大,這時應(yīng)在方格點設(shè)計位置附近的方向線上埋設(shè)臨時木樁。 2.建筑方格網(wǎng)點坐標測定方法 方格網(wǎng)點實地位置定出以后,一般采用導(dǎo)線測量法,或者三角測量法來建立建筑方格網(wǎng)。 (1)導(dǎo)線測量法采用導(dǎo)線測量法建立方格網(wǎng)一般有下列三種: 1)中心軸線法在建筑場地不大,布設(shè)一個獨立的方格網(wǎng)就能滿足施工定線要求時,則一般先行建立方格網(wǎng)中心軸線,如。圖4-25所示,AB為縱軸,CD為橫軸,中心交點為0,軸線測設(shè)調(diào)整后,再測設(shè)方格網(wǎng),從軸線端點定出N1、N2、N3和N4點,組成大方格,通過測角、量邊、平差、調(diào)整后構(gòu)成一個四個環(huán)形的l級方格網(wǎng),然后根據(jù)大方格邊上點位,定出邊
23、上的內(nèi)分點和交會出方格中的中間點,作為網(wǎng)中的Ⅱ級點。 2)附合于主軸線法如果建筑場地面積較大,備生產(chǎn)連續(xù)的車間可以按其不同精度要求建立方格網(wǎng),則可以在整個建筑場地測設(shè)主軸線,在主軸線下分部建立方格網(wǎng),如圖4-26所示,為在一條三點直角形主軸線下建立由許多分部構(gòu)成的一個整體建筑方格網(wǎng)。 圖中N1-N9為縱軸,N1-N4為橫軸,測設(shè)方法先在主軸線上定出N2、N3、N5、N12、N13、N14、N15、N16等點,作為方格網(wǎng)的起算數(shù)據(jù),然后根據(jù)這些已知點各作與主軸線垂直方向線相交定出中間各N6、N7、N8、N10和N11等環(huán)形結(jié)點,構(gòu)成五個方格環(huán)形,經(jīng)過測角、
24、量距、平差、調(diào)整的工作后成為I級方格網(wǎng)。再作內(nèi)分點、中間點的加密作為Ⅱ級方格點,這樣就形成一個有31個點的建筑方格網(wǎng)。 3)一次布網(wǎng)法 一般小型建筑場地和在開闊地區(qū)中建立方格網(wǎng),可以采用一次布網(wǎng)。測設(shè)方法有兩種情況,一種方法不測設(shè)縱橫主軸線,盡量布成Ⅱ級全面方格網(wǎng),如圖4-27所示,可以將長邊N,一N5先行定出,再從長邊作垂直方向線定出其他方格點N6一N15,構(gòu)成八個方格環(huán)形,通過測角、量距、平差、調(diào)整后的工作,構(gòu)成一個Ⅱ級全面方格網(wǎng)。另一種方法,只布設(shè)縱橫軸線作為控制,不構(gòu)成方格網(wǎng)形。 (2)三角測量法采用小三角測量法建立方格網(wǎng)有兩種形式:一種是附合在主軸線上的小三角網(wǎng),如圖4-28
25、所示,為中心六邊形的三角網(wǎng)附合在主軸線AOB上。另一種形式是將三角網(wǎng)或三角鎖附合在起算邊上。 3.建筑方格網(wǎng)點的歸化改正 方格網(wǎng)點經(jīng)實測和平差計算后的實際坐標往往與設(shè)計坐標不一致,則需要在標樁的標板上進行調(diào)整,其調(diào)整的方法是先計算出方格點的實際坐標與設(shè)計坐標的坐標差,計算式是 △x=x設(shè)計-x實際 △y=y設(shè)計-y實際 然后以實際點位至相鄰點在標板上方向線來定向,用三角尺在定向邊上量出位△x與△y,如圖4—29所示,并依據(jù)其數(shù)值平行推出設(shè)計坐標軸線,其交點A即為方格點正式點位。標定后,將原點位消去。 4-2-4-2建筑方格網(wǎng)的加密和最后檢查 1.方格
26、網(wǎng)的加密 在建立方格網(wǎng)時,應(yīng)先建立邊長較長的方格網(wǎng),然后再加密中間的方格網(wǎng)點,方格網(wǎng)的加密,常采用下述兩種方法: (1)直線內(nèi)分點法 在一條方格邊上的中間點加密方格點時,如圖4—30所示,從已知點A沿AB方向線按設(shè)計要求精密丈量定出M點,由于定線偏差得M′。置經(jīng)緯儀于M′。測定AM′B的角值β,按下式求得偏差值 式中 S——AM′的距離, △β=180゜- β0 按δ值對M′進行糾正,得M0 (2)方向線交會法 如圖4—31所示,在方格點Nl和N2上置經(jīng)緯儀瞄準N4和N3,此兩方向線相交,得a點,即方格網(wǎng)加密點。 檢測和糾正的方法是在a點置經(jīng)緯儀,先把
27、a點糾正到N,N4直線上,再把新點a糾正到N2N3直線上,即得a的正確位置。 2.建筑方格網(wǎng)的檢查 建筑方格網(wǎng)的歸化改正和加密工作完成以后,應(yīng)對方格網(wǎng)進行全面的實地檢查測量。檢查時可隔點設(shè)站測量角度并實量幾條邊的長度,檢查的結(jié)果應(yīng)滿足表4—12的要求,如個別超出規(guī)定,應(yīng)合理地進行調(diào)整。 方格網(wǎng)的精度要求 等級 主軸線或方格網(wǎng) 邊長精度 直線角誤差 主軸線交角或直角誤差 主軸線 1:50000 5" 3" I 方格網(wǎng) 1:4
28、0000 5" 主軸線 1:25000 10" 6" Ⅱ 方格網(wǎng) 1:20000 10" 主軸線 1:10000 15" 10" Ⅲ 方格網(wǎng) 1:8000 15" 注:小型廠房、民用建筑和施工不復(fù)雜建筑場地應(yīng)采用Ⅲ級布設(shè)。 4-2-4-3水平角觀測方法及技術(shù)要求 采用導(dǎo)線法建立方格網(wǎng)時,水平方向觀測可以采用全圓測回法(又稱方向觀測法)進行。 采用全圓測回法,各級方格網(wǎng)的測回數(shù)及測量限差應(yīng)符合表4—1
29、3的規(guī)定。 測回數(shù)及測量限差的規(guī)定 表4-13 等級 儀器類別 測角中誤差 (") 測回數(shù) 半測回歸零差(") 一測回中2C變動范圍 (") 各測回方向較差 (") I Jl 4 2 6 8 5 J2 4 4 8 12 8 Ⅱ J2 8, 10 2 8 12 8 每測回間應(yīng)變換水平度盤位置,其計算公式如下: 式中60g——60大格; m——測回數(shù); k——測回序號(k=1,2,3……m)。 4-2-4-4邊長測量方法及技術(shù)要求 1.鋼尺精密量矩 (1)丈量方法 1)定線將經(jīng)緯儀設(shè)置于量
30、邊的一端點,瞄準另~端點,由遠而近定出每一尺段位置,在各尺段的端點設(shè)置軸桿架或打下大木樁,樁頂高出地面5~lOcm,在每個樁頂上刻劃十字線作標記。 2)投影使各樁標記(指十字線交點)恰在經(jīng)緯儀視線上。 3)水準測量在丈量開始前和結(jié)束后,均應(yīng)用水準儀直接測定軸桿頭或木樁頂面的標高。 4)量線根據(jù)對量線精度不同要求,分別采用重錘和彈簧秤檢定鋼尺,每一跨距應(yīng)在鋼尺不同分劃處讀取讀數(shù),同時計算各次讀數(shù)的較差,是否符合有關(guān)規(guī)定的要求。在回測中要校對往測讀數(shù),如不符合要求,則應(yīng)重測。在量線時須測量溫度。 (2)丈量要求 用于丈量的鋼尺、彈簧秤、溫度計均應(yīng)經(jīng)過檢定。鋼尺檢定的中誤差不得超過0.2m
31、m。邊長丈量后應(yīng)分別加入尺長、溫度和傾斜改正數(shù);求出邊長觀測值。邊長丈量的各項要求及限差應(yīng)按表4—14的規(guī)定。 方格網(wǎng)邊長丈量要求表4-14 鋼尺 丈量次數(shù) 觀測要求(ram) 各次全長經(jīng)各項 全長相對 等級 丈量方法 根數(shù) 往 返 測回 估讀 移動 較差 改正后的較差 中誤差 I Ⅱ 懸空 懸空或沿清理過的地面 2 2 1 1 1 0 2 1 0.1 0.5 3 3 O.5 1.0 6 (mm) 10 (mm) 1/40000 1/20000 注:表中n=S/200.S為方格網(wǎng)的邊長。 2.
32、光電測距 廠區(qū)Ⅰ、Ⅱ級方格網(wǎng)用光電儀測距時,對測距儀的精度和施測要求,應(yīng)符合表4-15的規(guī)定。詳見“4-9-4光電側(cè)距儀”。 光電測距儀測距的技術(shù)要求表4-15 等級 平均邊長(m) 測距儀精度 測回數(shù) 讀數(shù)次數(shù) 單程或往返 常誤差(mm) 比例誤差(ppm) I Ⅱ 200 200 5 10 5 5 2 2 4 4 往返 單程 4-2-4-5方格網(wǎng)平差計算 1.平差方法和權(quán)的確定 平差方法應(yīng)同導(dǎo)線網(wǎng)平差法一致。I級方格網(wǎng)采用嚴密平差法平差,Ⅱ級方格網(wǎng)可以采用分別平差法平差(即將方位角條件、縱橫坐標條件看成相互獨立組成的方程式分別解算)。
33、 邊角網(wǎng)平差時權(quán)的確定與導(dǎo)線網(wǎng)平差時確定權(quán)的方法相同,即 Pβ= Ps= 邊角網(wǎng)平差中包含有角度和邊長兩種不同的觀測值。因此在平差前應(yīng)正確地確定它們的測量精度,對于測距儀的測距精度公式一般采用 mSi= (4-38) 式中ml——測距儀常誤差; Si—方格網(wǎng)平均邊長; R—以百萬分率(ppm)表示測距的比例誤差系數(shù)。 例如某測距儀的常誤差為5mm.比例誤差為每公里5mm,則儀器的標稱精度可以簡寫成mD(5mm,5ppm),測角中誤差可以參照相應(yīng)等級方格網(wǎng)的測量精度來確定。 測量精度亦可根據(jù)外業(yè)實際所能達到的精度指標來確定中誤差。 2.方格網(wǎng)條
34、件平差算例 設(shè)在方格網(wǎng)圖4-32中觀測的角值及邊長值如表4-16中所示,求各觀測值最或是值,及平差后N2點點位中誤差?,F(xiàn)選定推算路線A-N1-N2。 平差計算步驟 (1)列條件方程式及權(quán)函數(shù)式 1)一個圖形條件式為 方格網(wǎng)觀測值表 表4-16 觀測值號 觀測值 改正數(shù) 評差值(L、S) L1 L2 L3 L4 9000′14.1" 8959′52.7" 9000′00.8" 8959′56.4" -2.6" -0.7" +0.6" -1.3" 9000′11.5" 8959′52.0" 9000
35、′01.4" 8959′55.l" S1 S2 S3 192.012m 200.005m 192.014m 0.7mm +1.0m +0.7mm 192.0113mm 200.0060mm 192.0147mm 已知:aAB=9000′00.0"; SAB=200.00m; XA=1000.000m,YA=1000.000m。 V1+V2+Vg+V4+ω=0 2)一個縱坐標條件式和一個橫坐標條件式,其線性形式為 其中上標“0”表示用觀測值,近似值算得結(jié)果,而 上式整理后得下列三個條件式為 3)平差值函數(shù)式的列立 寫
36、出縱坐標XN2的平差值函數(shù)式 其中 上式按臺勞公式展開,略去二次以上各項,得 將(4-42)式代入(4-40)式,整理后得XN2的權(quán)函數(shù)式為 類似地,可得到橫坐標乙2的權(quán)函數(shù)式為 平差值函數(shù)的權(quán)倒數(shù)式,其純量形式為 (2)導(dǎo)線計算 根據(jù)觀測值(角度與邊長),推算導(dǎo)線方位角閉合差。ωβ坐標增量閉合差ωx二和ωy,并計算各點近似坐標值(見表4-17),將坐標增量代入式(4-39)、式(4-43)和式(4-44),得到縱橫坐標條件式和權(quán)函數(shù)式改正數(shù)系數(shù)。 (3)權(quán)的確定 導(dǎo)線計算表 表4-17 角號 轉(zhuǎn)折角 β
37、 方位角 ɑ 邊長S (m) 坐標增量 X (m) y (m) △X △y B 27000′00.0" A 9000′14.1" 1000.000 1000.000 18000′14.1" 192.012 -192.0120 -0.0131 Nl 8959′52.7" 807.99 999.99 9000′06.8" 200.005 —0.0066 +200.0050 N2 8959′56.4" 807.98 1199.99 0000′07.6" 192.014
38、 +192.0140 +0.0071 B 1000.000 1200.000 27000′04.0" (27000′00.0") A ωβ=+0.4" ωX=-4.6 ωX=1.0mm 設(shè)網(wǎng)中角度觀測中誤差mβ= 5"。設(shè)單程觀測誤差為士5mm,則邊長往返觀測中數(shù)的中誤差為設(shè)mβ為單位中誤差,即mβ=μ故 Pβ=1 ⑷組成條件方程式系數(shù)及權(quán)函數(shù)式系數(shù)表(見表4-18) 法方程解算表表 4-19 觀測值號 條件式 權(quán)函數(shù)式 檢核 S V a b C FXN2 FYN2
39、 -1.306 +1.371 +2.088 Ll L2 L3 L4 1 1 1 1 -0.97 -0.97 +0.93 +0.93 -O.97 -0.97 -0.93 -1.87 -0.01 +1.93 +1.OO 1 1 1 l -2.64" -0.69 +O.64 -1.31 S1 S2 S3 -1.OO +1.00 +1.OO -1.00 +1.00 -2.00 +2.00 +1.00 O.5 O.5 O.5 -
40、0.69mm +1.04 +0.69 ∑ ω 4 +4.00 -1.94 -4.60 +2.86 -1.00 -2.94 +O.07 +2.05 +2.05 [13.64] ⑸法方程解算表(見表4-19) 法方程解算表 表4-19 行的符號 a/ha 6/hb c/hC ω FxN2 FYN2 ∑ S a E +4.00 Ka=-1.306 -1.94 +0.485 +1.86 -0.465 +4.OO -1.000 -1.94 +0.485 -0.93 +0.232 +5.05 -1
41、.263 +5.05 -1.262 b b.1 E.1 +2.88 +1.94 kb=+1.371 -O.90 0 0 -4.60 -2.66 +1.371 +2.38 +1.44 -0.742 +0.90 +0.45 -0.232 -1.28 +1.17 -O.603 -1.28 +1.17 -O.603 C c.2 E.2 +2.23 +1.37 kc=+2.088 -1.OO -2.86 +2.088 -0.90 O O +0.50 +O.93 -O.679 +1.79 -O.56 +O.409 +
42、1.79 -O.56 +O.409 ω ω.3 0 -13.62 -[PVV] +2.38 +0.37 +1.36 +O.41 ⑹改正數(shù)計算見表4-18,其計算公式為 ⑺精度計算 單位權(quán)中誤差(測角中誤差) 所求點N2的坐標中誤差和點位中誤差為 4-2-5用小三角測量法建立施工平面控制網(wǎng) 若建筑場地在山區(qū),常用小三角網(wǎng)(鎖)作為施工控制網(wǎng)。 4-2-5-1小三角測t等級與三角網(wǎng)的布設(shè) 1.小三角測量的等級和技術(shù)指標 小三角網(wǎng)分為兩級。面積較大廠區(qū),應(yīng)分兩級布網(wǎng),首級采用一級小三角網(wǎng),其下用二級小三角網(wǎng)加密。
43、當廠區(qū)面積較小時,可采用二級三角網(wǎng)一次布設(shè)。各級小三角網(wǎng)的技術(shù)指標應(yīng)符合表4-20的規(guī)定。 各級小三角網(wǎng)的技術(shù)指標 表4-20 等級 網(wǎng)別 邊長 (m) 平均邊長 (m) 測角中誤差 (∥) 三角形最 大閉合差 (坩) 起算邊相 對中誤差 最弱邊相 對中誤差 I 獨立 400-800 600 2.5 9 1/100000 1/40000 Ⅱ 獨立 100-300 200 5 18 1/50000 1/20000 加 密 插網(wǎng) 100-300 200 6 20 l/40000 l/20000 插點 200-
44、500 350 6 20 1/40000 1/25000 注:表中測角中誤差應(yīng)按下式計算 (4-48) 式中W為三角形閉合差;n為三角形的個數(shù)。 2.小三角網(wǎng)的布設(shè) 布設(shè)小三角網(wǎng)常用的圖形有:單三角鎖(圖4-33a)、中點多邊形(圖4-33b)和線形三角鎖(圖4-33c)等。 4-2-5-2 小三角測量的步驟 1.踏勘選點 為了使三角點能長期保存和使用,首先應(yīng)根據(jù)總平面圖進行選點設(shè)計,然后到實地核對并修改落實點位。 選定小三角點應(yīng)注意以下幾點: (1)各三角形的邊長應(yīng)接近于相等,其平均邊長應(yīng)符合表4-20的規(guī)定。 (2)各三角形的內(nèi)角一般應(yīng)接近60
45、゜,不小于30゜,或大于120%。 (3)小三角點之間應(yīng)保證通視良好,便于埋設(shè)標志和觀測作業(yè),并應(yīng)考慮便于加密和擴展。 (4)基線位置應(yīng)選在便于量距的平坦地段。 2.埋設(shè)標樁并豎立標桿 小三角點選定之后,應(yīng)埋設(shè)永久性標石一塊,頂面需平整,且標志明顯,并刻鑿點號。 3.照準目標 小三角點的照準目標應(yīng)根據(jù)邊長的長短來決定,當邊較長時,觀測時照準花桿,或懸掛大垂球,在垂球線上綁一小花桿作為照準目標。 當邊長較短時,可采用懸吊垂球線作為照準目標。 4.角度觀測 為了保證角度觀測的質(zhì)量,要選擇較好的天氣和成象良好的時間進行,觀測前應(yīng)檢查目標是否偏心,如花桿或垂球線歪斜,應(yīng)校正豎直;經(jīng)緯
46、儀在測站要精確對中、置平。 小三角網(wǎng)的角度觀測應(yīng)采用全圓測回法,其測回數(shù)及測量限差按表4-21的規(guī)定。 測回數(shù)及測量限差 表4-21 儀器類型 測角中誤差 (") 測回數(shù) 半測回歸零差 (") 一測回中2C變動范圍 (") 各測回方向較差 (") Jl 2.5 4 6 8 5 J2 2.5 6 8 12 8 5、6 3 8 12 8 注:當垂直角為5~10′時,2C的變動范圍可增加1/3倍;超過10゜時,可增加1/2倍。 5.基線(起算邊)丈量 基線丈量應(yīng)按精度丈量方法進行?;€場地的坡度一般不得大于1/10。尺端水準測量應(yīng)
47、于丈量前后各測一次,兩次觀測所得高差之差不得大于士5mm,滿足要求后取平均值。 基線丈量時,應(yīng)選擇風(fēng)力不大于3級和無陽光直射的天氣進行。量距用的鋼尺應(yīng)預(yù)先加以檢定。 各級三角網(wǎng)起算邊均應(yīng)懸空丈量,丈量時應(yīng)按表4-22的規(guī)定進行。 起算邊丈量的規(guī)定 表4-22 三角網(wǎng) 等級 尺子根數(shù) 丈量次數(shù) 觀測要求 各次全長經(jīng)尺長、 溫度、傾斜等改正 精度要求 往 返 測回 估讀 (mm) 移動 較差 (mm) 后的較差 (mm) I 銦鋼尺2根 1 1 2 0.1 3 0.3 8? 1/100000 Ⅱ 鋼尺2根 2 1 3 0.
48、1 3 0.3 5? 1/50000 注:表中n1=s1/600;n2=s2/200;s1、s2分別為I、Ⅱ級三角網(wǎng)起算邊的長度,以m計。 4-2-6用導(dǎo)線測量法建立施工平面控制網(wǎng) 導(dǎo)線測量法能根據(jù)建筑物定位的需要靈活的布置網(wǎng)點,便于控制點的使用和保存。導(dǎo)線測量常用于擴建或改建的建筑區(qū),新建區(qū)亦可采用導(dǎo)線測量法建網(wǎng)。 4-2-6-1導(dǎo)線測量的等級與導(dǎo)線網(wǎng)的布設(shè) 1.導(dǎo)線測量等級和技術(shù)指標 導(dǎo)線測量分為兩級,在面積較大盯區(qū),一級導(dǎo)線可作為首級控制,以二級導(dǎo)線加密。在面積較小廠區(qū)以二級導(dǎo)線一次布設(shè)。各級導(dǎo)線網(wǎng)的技術(shù)指標應(yīng)符合表4-23的規(guī)定。 各級導(dǎo)線網(wǎng)技術(shù)指標 表4-
49、23 等級 邊長 (m) 平均邊長 (m) 測角中誤差 (") 多邊形閉合差 (") 多邊形最大周長 (m) 邊長丈量 相對中誤差 導(dǎo)線相對 閉合差 Ⅰ 100~300 200 4 10 2400 1/40000 1/35000 Ⅱ 加密 100~300 200 10 20 1200 1/20000 1/12000 獨立 100~300 200 8 16 1200 l/20000 1/13000 注:1.n為多邊形中的內(nèi)角個數(shù)或方位角條件中轉(zhuǎn)折角個數(shù); 2.環(huán)形相對閉合差fs/[s]是經(jīng)角度調(diào)整以后算出的
50、; 3.測角中誤差的計算采用下列公式 m (4-49) 式中n為各閉合環(huán)內(nèi)的角度;N為閉合環(huán)的個數(shù);fβ為閉合環(huán)的角度閉合差。 2.導(dǎo)線網(wǎng)的布設(shè) 廠區(qū)導(dǎo)線網(wǎng)應(yīng)按設(shè)計總平面圖布設(shè),布設(shè)的基本要求如下: (1)根據(jù)建筑物本身的重要性和生產(chǎn)系統(tǒng)性適當?shù)倪x擇導(dǎo)線的線路,各條導(dǎo)線應(yīng)均勻分布于整個廠區(qū),每個環(huán)形控制面積應(yīng)盡可能均勻。 (2)各條導(dǎo)線盡可能布成直伸導(dǎo)線,導(dǎo)線網(wǎng)應(yīng)構(gòu)成互相聯(lián)系的環(huán)形,構(gòu)成嚴密平差圖形。 (3)各級導(dǎo)線的總長和邊長應(yīng)按表4-23的有關(guān)規(guī)定。 4-2-6-2導(dǎo)線測量的步驟 1.選點與標樁埋設(shè) 對于新建和擴建的建筑區(qū), 導(dǎo)線應(yīng)
51、根據(jù)總平面圖布設(shè), 改建區(qū)應(yīng)沿已有道路布網(wǎng)。點位應(yīng)選在人行道旁或設(shè)計中的凈空地帶。所選之點要便于使用、安全和能長期保存。導(dǎo)線點選定之后,應(yīng)及時埋設(shè)標樁。 2.角度觀測 角度觀測采用全圓測回法進行。各級導(dǎo)線網(wǎng)的測回數(shù)及測量限差與方格網(wǎng)角度觀測要求相同,參照表4-13的規(guī)定。 3.邊長丈量 邊長丈量的各項要求及限差,與方格網(wǎng)邊長丈量要求相同,參照表4-14的規(guī)定。 4.導(dǎo)線網(wǎng)的起算數(shù)據(jù) 在擴建、改建廠區(qū),新測導(dǎo)線應(yīng)附合在已有施工控制網(wǎng)上(將已有控制點作為起算點):若原有之施工控制網(wǎng)已被破壞,則應(yīng)根據(jù)大地測量控制網(wǎng)或主要建筑物軸線確定起算數(shù)據(jù)。新建廠區(qū)的導(dǎo)線網(wǎng)起算數(shù)據(jù)應(yīng)根據(jù)大地測量控制點
52、測定。 5.導(dǎo)線網(wǎng)的平差 導(dǎo)線網(wǎng)平差一級導(dǎo)線網(wǎng)采用嚴密平差法;二級導(dǎo)線網(wǎng)可以采用分別平差法。關(guān)于導(dǎo)線網(wǎng)平差方法的選擇,必須全面考慮導(dǎo)線的形狀、長度和精度要求等因素,導(dǎo)線網(wǎng)構(gòu)成環(huán)形,應(yīng)采用環(huán)形平差。附合在已知點上的導(dǎo)線網(wǎng),由于已知點較多,可以采用結(jié)點平差法。對于具有2--3個結(jié)點的導(dǎo)線網(wǎng),則采用等權(quán)代替法。只有一個結(jié)點的導(dǎo)線網(wǎng),可以按照帶權(quán)平均值的原理進行平差計算。 4-2-6-3導(dǎo)線法與軸線法聯(lián)合測設(shè)施工控制網(wǎng) 對于大型建筑場地,采用軸線法在地面上測定兩條互相垂直的主軸線。作為首級控制,然后以主軸線上的已知點作為起算點,用導(dǎo)線網(wǎng)來進行加密。加密導(dǎo)線可以按照建筑物施工精度不同要求或按照不
53、同的開工時間,來分期測設(shè)。 如圖4-34所示,縱橫兩條主軸線將場地分成四個象限。工象限內(nèi)采用具有兩個結(jié)點的導(dǎo)線網(wǎng)加密,I象限為簡單的附合導(dǎo)線,fu,1V象限都是具有一個結(jié)點的導(dǎo)線網(wǎng)。 4-2-圓弧平面圖形的施工測量 圓弧平面圖形的建筑物應(yīng)用較為廣泛,住宅建筑、辦公樓建筑、旅館飯店建筑、醫(yī)院建筑、交通性建筑等常有采用,形式也極為豐富多樣,有的是整個建筑物為圓弧平面圖形,如某塔式圓弧形住宅樓見圖4-35所示、某天文臺觀察樓見圖4-36所示、某公共汽車總站建筑見圖4-37所示。有的是建筑物平面為一組圓弧曲線形,如某實驗嬰兒院建筑見圖4-38所示,深圳的西麗飯店(圖4-39)則是兩組圓弧曲線形建
54、筑合抱組成的平面圖形。有的是圓弧形平面與其他平面的組合平面圖形,如某航空站平面圖形見圖4-40所示,還有的是建筑物局部采用圓弧曲面形,如中國南海石油中心的“珠江帆影”建筑見圖4-41所示。在影劇院建筑中,局部采用圓弧曲面形處理的就更多了,如樂池,座位排列、樓層挑臺、頂棚天花等。 4-2-7-1圓弧形平面曲線的數(shù)學(xué)方程式 圓的數(shù)學(xué)定義:平面上與一定點(中心)有一定距離(半徑)的點的軌跡,叫做圓。 如圖4-42所示,在直角坐標系里,圓上任意一點M(x、y)與中心O′(a、b)的距O′M等于R,即 O′M=R 如果用點O′及M的坐標來表示O′M的距離.則可以以O(shè)′M為斜邊、作一直角三角
55、形0′MN, 根據(jù)勾股定理,可得方程: 因為O′N=x-a,MN=y-b 代入上式,可得 去根號,便可得到圓的標準方程式 當O′與O點重合時,成為特殊情況,如圖4-43所示,即a=0,b=0,此時圓的方程式成為如下形式: 由上可知,圓弧形平面曲線是一組二次曲線。當R一定時,變量x和y只要知道其中的一個數(shù)值,便可求得圓弧曲線上任何一個數(shù)值,即 在大半徑圓弧形平面曲線的施工放線中,常采用等分圓弧所對的弦后,再求取各點相應(yīng)的矢高值的方法來確定圓弧形平面曲線,當弦的等分點越多,放線時所求得的圓弧形曲線越精確。 【例6】已知一半圓形曲線,半徑R為5m,求在半徑
56、5等分處(即x分別為1,2, 3, 4、5m處)各點的矢高值y。 解(1)如圖4-44所示,以半徑R=5m,圓心O為原點作圓,并建立直角坐標,在ox軸上作等分點1(-1),2(-2),3(-3),4(-4),5(-5),引垂直線向上交圓弧于M點。 (2)在育角三角形OlM中: 因為 Ol2+M12=OM2 所以 M1== ==4.889m (3)用同樣方法可求得 M2=4.583m M3=4.000m M4=3.000m M5=0m (4)根據(jù)對稱性質(zhì),可知當x=-1、-2、-3、-4、-5時,其y值是對應(yīng)相等的。 (5)將上述各數(shù)列成一表格,如表4-24所示,
57、以圓心O為中心兩邊對稱。 【例7】已知一段半徑為l0m的圓弧曲線,其弦長為l0m,求在弦上10等分處各點的矢高值y0 解(1)如圖4-45所示,作圓弧曲線,其半徑OB=l0m,弦長AB=10m. (2)以圓心O為原點建立直角坐標,y軸交AB弦于N,交于M。 (3)以MN為對稱軸線,將AB弦作10等分,其等分點分別為1,2,3,4,B和-1、-2、-3、-4,A0 表4-24 z(m) -5 -4 -3 -2 -1 O 1 2 3 4 5 y(m) 0 3.000 4.000 4.583 4.899 5 4.899 4.583 4.000
58、 3.000 0 (4)由各等分點作AB弦的垂直線,分別交弧于1′,2′,3′,4′和-1′、-2′,-3′、一4′各點。 (5)由1′點向Y軸作垂直線,交Y軸于C點,在直角三角形ONB中,根據(jù)勾股定理 可得ON====8.660(m) MN=OM-ON=10-8.660=1.340m MN即為AB弦上的最大矢高值。 (6)在直角三角形OC1中,根據(jù)勾股定理可得 OC=== =9.950m 因為11′=NC=OC-ON 所以11′=9.950-8.660=1.290m (7)用同樣方法可求得 22′=1.138m 33′=0.879m 44′=0.505m (
59、8)根據(jù)對稱性質(zhì),可知 -1-1′=11′=1.290m -2-2′=22"=1.138m -3-3′=33′=0.879m -4-4′=44′=-0.505m (9)將上述各數(shù)列成一表格,如表4-25所示,以NM為中心兩邊對稱。 表4-25 z(m) 一5 —4 —3 —2 —1 O 1 2 3 4 5 3,(m) 0 O.505 O.879 1.138 1.290 1.340 1.290 1.138 O.879 0.505 0 在半徑較大的圓弧形平面曲線的施工放線中,有時八日弦在現(xiàn)場難于作出,這時可采用以等分過圓弧頂點切線的
60、方法,求取切線到圓弧的垂直距離來求作圓弧曲線。 【例8】已知直徑為80m的一段圓弧曲線,其弦長AB為30m,求作圓弧曲線。 解 (1)如圖4-46所示,作圓弧曲線,其半徑OB二80m, 弦長AB=30m。 (2)以圓心O為原點,建立直角坐標,y軸分別交AB弦于N, 交于M點。 (3)過M點作圓弧切線KL。 (4)將AB弦長度內(nèi)的切線作若干等分點 (例如10等分,當弦的長度較大時,等分點可適當增加,以保證所作圓弧曲線的精確度。作等分點時,應(yīng)使各點間距以整數(shù)為宜,以使計算簡便。如等分后帶有小數(shù)時,可將小數(shù)集中于邊端的一個間距上,而其他間距為整數(shù)), 其等分點為1′、2′、3′、4′
61、、B′、和-1′、-2′、-3′、4′、A′。 (5)過各等分點作切線KL的垂直線(此垂線亦垂直于弦AB),分別交AB于1、2、3、4、 B和一1、一2、一3、一4、A各點。 (6)由圖可知 BB′=NM=OM-0N 在直角屯角形OBN中,根據(jù)勾股定理可知 ON===78.581m 所以BB′=80一78.581=1.419m (7)用同樣方法可求得 44′=0.905m 33′=0.508m 22′=0.223m 11′=0.056m (8)根據(jù)對稱性質(zhì),可得 AA′=1.419m -4-4′=0.905m -3-3′=0.508m -2-2′=0.223m
62、 -1-1′=0.056m (9)將上述各數(shù)列成表格,如表4-26所示,以NM為中心兩邊對稱。 表4-26 點 A′ -4′ -3′ -2′ -1′ M 1 2′ 3′ -4′ B′ y′(m) 1.419 0.905 O.508 O.223 0.056 0 0.056 0.223 0.508 O.905 1.419 注:y′為切線到圓弧的距離。 (10)根據(jù)表4-26中各點數(shù)值,可求作所需的圓弧曲線。當?shù)确贮c越多,求作的圓弧曲線精確度就越高。 4-2-7-2圓弧形平面曲線圖形的現(xiàn)場施工放線 圓弧形平面曲線圖形的現(xiàn)場施工放線,方法較
63、多,有直接拉線法、幾何作圖法、坐標計算法以及經(jīng)緯儀測角法等,現(xiàn)分述如下。 1.直接拉線法 這種施工放線方法大多在圓弧半徑較小的情況下采用。在定出建筑物(或構(gòu)筑物)的中心樁位置后,即可進行施工放線操作。這種放線方法比較簡單,一般操作工人都能掌握。 用直接拉線法進行圓弧形平面曲線圖形的施工放線時,應(yīng)注意以下幾個問題: (1)中心樁位置應(yīng)根據(jù)總平面圖的要求,設(shè)置正確。 (2)中心樁應(yīng)穩(wěn)固,中心處應(yīng)釘一圓釘(中心樁為木樁時)或埋設(shè)一短鋼筋頭(中心樁為水泥管、磚砌或混凝土樁時),如圖4-47所示。 (3)應(yīng)用丈桿或鋼尺套住圓釘或鋼筋頭后進行畫圖操作。鋼尺應(yīng)松緊一致,不允許有時松時緊的現(xiàn)象。不
64、宜用皮尺進行畫圖操作。 (4)整個施工過程中,中心樁須多次使用,應(yīng)妥善保護。同時,四周應(yīng)分設(shè)輔助樁,如圖4-48所示。當中心樁因發(fā)生碰撞或因挖土等原因被損壞或挖去后,可由輔助樁加以復(fù)核校對,重新設(shè)置中心樁,以保證中心樁的位置正確。 【例9】某一工廠幼兒園建筑為半圓形平面圖形,4-49所示,試用直接拉線法進行現(xiàn)場施工放線。 放線步驟: (1)根據(jù)廠區(qū)道路中心線確定圓弧形建筑物的圓心點O,并按照圖4-49所示要求,設(shè)置較為穩(wěn)固的中心樁。 (2)置經(jīng)緯儀于O點,后視A點(或B點),然后轉(zhuǎn)角45゜,確定圓弧形建筑物的中軸線。 (3)在中軸線上從O點量取R1,(8400mm)、R2(11
65、400mm)和R3(18000mm),定出建筑物柱廊、前沿墻和后沿墻的軸線尺寸。 (4)用鋼尺套住中心樁上的圓釘或鋼筋頭,分別以R1,R2,R3畫圓,所畫出之三道圓弧即為柱廊、前沿墻和后沿墻的軸線位置。 (5)置經(jīng)緯儀于0點.根據(jù)半圓中柱廊六等分的設(shè)計要求,定出各開間的放射形中心軸線。 (6)在各放射中心軸線的內(nèi)、外側(cè)釘好龍門板(樁),然后再定出挖土、基礎(chǔ)、墻身等結(jié)構(gòu)尺寸和局部尺寸。 2.幾何作圖法 幾何作圖法,又可叫直接放樣法,弦點作圖法,即在施工現(xiàn)場采用幾何作圖工具(直尺三角尺等)直接進行圓弧形平面曲線的放樣作圖。 圖4-50所示為影劇院觀眾廳的座位排列圖,它是一組同心圓弧曲線
66、,其半徑R較大,圓心已越出建筑物之外,因而不能采用直接拉線法進行施工放線,而采用幾何作圖法,則可以收到良好的效果。 用幾何作圖法作圓弧形平面曲線,不需要進行任何計算,就能在施工現(xiàn)場直接放出具有一定精度的圓弧形平面曲線的大樣。一般放線人員容易掌握。 【例10】設(shè)圖4-50中某排座位的圓弧曲線的弦長為2L0,拱高為h0,見圖4-51求作該圓弧曲線。 據(jù)圖4-51當h0為未知時,可根據(jù)已知R、L0的情況下汁算出h0來,h0=R-。 作圖步驟(圖4-52): (1)作AB=2L0,OC=h0,并垂直平分AB。 (2)確定的四分之一分點,即,的二分之一分點G、F。 (3)過B點作AB的垂直線,并與AC的延長線相交于D。 (4)在AD上截取AB’二AB,并聯(lián)結(jié)BB。 (5)在BD上(或其延長線上)截取BP=L1(L1為AC弦或BC弦之半)。 (6)過P點作DB′A的平行線交BB/丁P/點。 (7)量取PP/的長度為hl,則h1即是AC弧或BC弧的
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