【岩土结构基础工程测量】第3讲测量误差基本知识地形图测量施工测量.pdf
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1、网络授课课后视频及时答疑专有题库岩土基础群283982936 公共基础群248495262019年张工培训注册岩土工程师基础精讲班课-工程测量第3讲:误差基本知识、地形图测绘与应用、建筑工程测量主讲:马老师1岩土基础免费群283982936 公共基础免费群24849526考试大纲专业岩土、结构专业给排水专业测量误差基本知识测量误差分类与特性、评定精度的标准、观测值的精度评定、误差传播定律测量误差分类与特性、评定精度、观测值的精度评定、误差传播定律地形图测绘地形图基本知识、地物平面图测绘、等高线地形图测绘地形图基本知识、地物平面图测绘、等高线地形图测绘地形图应用地形图应用的基本知识、建筑设计中的
2、地形图应用、城市规划中的地形图应用建筑设计中的地形图应用、城市规划中的地形图应用建筑工程测量建筑工程控制测量、施工放样测量、建筑安装测量、建筑工程变形观测建筑工程控制测量、施工放样测量、建筑安装测量、建筑工程变形观测岩土基础免费群283982936 公共基础免费群24849526工程测量 第3讲七、七、测量误差基本知识测量误差基本知识;八、地形图的测绘与应用八、地形图的测绘与应用;九、建筑工程测量九、建筑工程测量;3岩土基础免费群283982936 公共基础免费群24849526工程测量第3讲2005;2006;2007;2008;2009;2010;2011;2012;2016;2018岩土
3、(结构)历年考题2003;2016;20162006;2008;2010;2011;2013;20144七、七、测量误差基本知识测量误差基本知识;八、地形图的测绘与应用八、地形图的测绘与应用;九、建筑工程测量九、建筑工程测量;岩土基础免费群283982936 公共基础免费群24849526工程测量 第3讲2006;2008;2009;2010;2011;2012;203;2014;2016;2017;2018给排水历年考题2010;2011;2013;2014;2016;20172007;2008;2009;2010;2014;2016;2017;20185七、七、测量误差基本知识测量误差基本
4、知识;八、地形图的测绘与应用八、地形图的测绘与应用;九、建筑工程测量九、建筑工程测量;岩土基础免费群283982936 公共基础免费群24849526七、误差基本知识七、误差基本知识;7.1测量误差分类与特性;7.2评定精度的标准;7.3观测值的精度评定;7.4误差传播定律;6岩土基础免费群283982936 公共基础免费群248495267.1 测量误差的基本概念7误差真值观测值XLXL误差理论研究任务:误差理论研究任务:1.求出未知量的最可靠值求出未知量的最可靠值;2.评定测量成果的精度评定测量成果的精度。岩土基础免费群283982936 公共基础免费群24849526测量误差分类与特性;
5、l误差存在原因:误差存在原因:l观测条件(观测条件(仪器、观测者的技术水平、外界条件);仪器、观测者的技术水平、外界条件);等精等精度观测度观测、非等精度观测非等精度观测;l观测值、真实值或理论值差异;客观存在,不可避免。观测值、真实值或理论值差异;客观存在,不可避免。粗差粗差(错误错误):读错、记错、算错或测错等读错、记错、算错或测错等-不允许,检核不允许,检核系统误差系统误差:在相同的观测条件下,对某量进行一系列观测,误差误差出现的符号和大小均相同或按一定的规律变化出现的符号和大小均相同或按一定的规律变化-减弱或消除减弱或消除偶然误差偶然误差:在相同的观测条件下,对某量进行一系列观测,误差
6、误差出现的符号和大小均不一定出现的符号和大小均不一定-提高精度满足要求提高精度满足要求8岩土基础免费群283982936 公共基础免费群24849526系统误差l规律性规律性(符号、大小)(符号、大小)、积累性积累性。l1)1)用计算的方法加以改正;用计算的方法加以改正;l2)2)用一定的观测方法加以消除;用一定的观测方法加以消除;l3)3)将系统误差限制在允许范围内;将系统误差限制在允许范围内;l 仪器精确检校,仔细对中整平仪器精确检校,仔细对中整平9岩土基础免费群283982936 公共基础免费群24849526偶然误差-单个偶然、统计规律l(1)在一定的观测条件下,偶然误差的绝对值有一定
7、的限值,超在一定的观测条件下,偶然误差的绝对值有一定的限值,超出该限值的误差出现的概率为零;(出该限值的误差出现的概率为零;(有界性有界性)l(2)绝对值较小的误差比绝对值大的误差出现的概率大;(绝对值较小的误差比绝对值大的误差出现的概率大;(趋向趋向性性)l(3)绝对值相等的正、负误差出现的概率相同(绝对值相等的正、负误差出现的概率相同(对称性对称性););l(4)同一量的等精度观测,其偶然误差的算术平均值,随着观测同一量的等精度观测,其偶然误差的算术平均值,随着观测次数的无限增加而趋于零(次数的无限增加而趋于零(抵偿性抵偿性)。)。10岩土基础免费群283982936 公共基础免费群248
8、495267.2评定精度的标准l1 1)中误差)中误差l观测观测次数无限多时次数无限多时,用标准差,用标准差 表示偶然误差的离散情形:表示偶然误差的离散情形:l观测观测次数次数n有限时有限时,用中误差,用中误差m表示偶然误差的离散情形:表示偶然误差的离散情形:limnn 22212nmnn L11岩土基础免费群283982936 公共基础免费群24849526中误差的计算12岩土基础免费群283982936 公共基础免费群24849526m1和m213岩土基础免费群283982936 公共基础免费群248495262)相对误差l中误差绝对值与观测量之比中误差绝对值与观测量之比。l例:用钢尺丈量
9、两段距离分别得例:用钢尺丈量两段距离分别得S1=100米米,m1=0.02m;S2=200米米,m2=0.02m。计算。计算S1、S2的相对误差。的相对误差。mDDmk/15000110002.01k10000120002.02k k2D,向延长方向量DDD往ABD返2返往DDDDDD设岩土基础免费群283982936 公共基础免费群24849526(2)精确方法 当测设精度较高时,就要考虑尺长不准、温度变化及地面倾斜的影响,即进行三项改正,以便提高测设精度。由距离测量计算公式,可知:因此,测设时的公式可写为:),(精确值观测值DDDDDDDhtdhDtDdDDDhtdDDDDD设计测设岩土基
10、础免费群283982936 公共基础免费群24849526练习l设欲放样设欲放样ABAB的水平距离的水平距离D=D=46.000m46.000m,使用的钢尺的名义长使用的钢尺的名义长度为度为3030m m,实际长度为实际长度为30.00530.005m m,钢尺检定时的温度为钢尺检定时的温度为2020 ,钢尺的膨胀系数为钢尺的膨胀系数为1.251.251010-5-5,A A、B B两点的高差为两点的高差为h h=+1.380m=+1.380m,实测时温度为实测时温度为1010。求放样时在地面应量出。求放样时在地面应量出的长度为多少?的长度为多少?115 解:尺长改正数解:尺长改正数030.0
11、053046.0000.008m30dDD 50()46.000 1.25 10(1020)0.006mtDDtt 温度改正:温度改正:221.3802 46.000=0.021m2hhDD 测设长度测设长度D D测设为:测设为:倾斜改正:倾斜改正:46.0000.008(0.006)(0.021)46.019mdthDDDDD 测设设计岩土基础免费群283982936 公共基础免费群24849526(3)用光电测距仪放样已知水平距离 安置仪器于已知A点,瞄准并锁定已知方向,沿此方向移动反光棱镜,使仪器显示值为所放样水平距离时,则在棱镜所在位置定出端点C。为了进一步提高放样精度,可用光电测距仪
12、精确测定AC的水平距离,并与已知设计值比较,按照钢尺测设的一般方法确定改正值,改正到C点。DACAC测测距距仪仪反反光光棱棱镜镜岩土基础免费群283982936 公共基础免费群24849526已有已有:测站A、后视方向B 已知已知:水平角数据b(设计已知)确定确定:P P方向方向1.1.一般方法放样一般方法放样角角(经 纬仪正倒镜分中法)。二.已知水平角的测设P1 P2 P 1P2 测站A A后视B B待定点PP1 岩土基础免费群283982936 公共基础免费群248495262.精确方法放样角2.精确方法放样角(多测回修正法)用“正倒镜分中法”测设角(实际得1、C1);多测回观测BAC,取
13、平均得1;计算改正值C1C,修正得精确位置C。例:例:已知AC1=85.00米,设计值=36,设测得1=355942,计算 修正值C1C。解:=-1=18 C1C=85tan0018 =0.0074m 7mm 得:点位修正值为7mm(向外)待定点 C1测站A A后视B B1C C岩土基础免费群283982936 公共基础免费群24849526三三.设计平面设计平面点位的测设点位的测设现场至少有一条基线(两个相互通视的已知点)测设方法测设方法 测设数据测设数据 直角坐标法 角度(直角)、距离D 极坐标法 角度、距离D 距离交会法 距离D1、距离D2 角度交会法 角度1、角度2三.设计平面点位的测
14、设将设计的平面点位测设到实地上。岩土基础免费群283982936 公共基础免费群24849526(一一).).直角坐标法直角坐标法72.000m(检核)(一)直角坐标法(多用于建筑物轴线的放样)ABX=600.000mY=700.000mX=600.000mY=900.000m建筑基线建筑基线现场有控制基线,且待测设的轴线与基线平行。待建房屋待建房屋ABX=698.000mY=832.000mX=650.000mY=760.000m60.000m68.000m50.000m 48.000m50.000m48.000m岩土基础免费群283982936 公共基础免费群24849526(二二).).
15、极极坐标法坐标法(二)极坐标法1.计算放样数据(P303公式):AB(XA,YA)(XB,YB)P(XP,YP)设计2.用经纬仪测设,用钢尺测设D,得P点设计位置。AB=tg-1YB-YAXB-XAAP=tg-1YP-YAXP-XA=AP-ABD=(XP-XA)2+(YP-YA)2ABAPD岩土基础免费群283982936 公共基础免费群24849526极坐标放样算例例:例:右图中J J、K K为已知导线点,P P为 某设计点位。按图中数据计算 在J点用极坐标法测设P点的放样 数据、D D。KJPXK=746.202mYK=456.588mXJ=502.110mYJ=496.225mXP=45
16、0.000mYP=560.000m D D解:解:XJP=XP-XJ=-52.110YJP=YP-YJ=+63.775XJK=XK-XJ=+244.092YJK=YK-YJ=-39.637 D=(-52.110)2+63.7752=82.357maJK=tg-1 =360-91325=3504635-39.637+244.092=JP-JK=1291507-3504635+360=1382832JP=tg-1 =180-504453=1291507+63.775-52.110岩土基础免费群283982936 公共基础免费群24849526(三三).).角角度交会法度交会法(三)角度交会法ABP
17、(XA,YA)(XB,YB)(XP,YP)设计1.计算AB、AP、BP,则:1=AP-AB 2=BP-AB122.在测站A测设1,得AP方向;在测站B测设2,得BP方向,相交得P点,定P点标志。测设时,通常先沿AP、BP 的方向线打“骑马桩”,然后交会出P点位置。注意交会角 30g150g岩土基础免费群283982936 公共基础免费群24849526(四四).).距离交距离交会法会法(四)距离交会法 ABP(XA,YA)(XB,YB)(XP,YP)设计1.计算DAP、DBPDAPDBP2.在测站A用钢尺测设D1;在测站B用钢尺测设D2,相交得P点,定P点标志通常待定点P离已知点 A、B不超过
18、一尺段,地 面平坦,便于钢尺作业。岩土基础免费群283982936 公共基础免费群24849526四四.设计高程的测设计高程的测设设 1.1.测设设计高程测设设计高程已有已有 水准点A已知已知 B点设计标高HB确定确定 HB标志例:例:已知水准点A的高程 H HA A=24.376m=24.376m,要测 设某设计地坪标高 H HB B=25.000m=25.000m。测设 过程如下:1在A、B间安置水准仪,在A竖水准尺,在B处设木桩;1对水准尺A读数,设为a=1.534ma=1.534m,则:水平视线高 Hi=HA+a=24.376+1.534=25.910m B点应读数 b=Hi-HB=2
19、5.910-25.000=0.910mH HA A=24.376=24.376H HB B=25.000=25.000大地水准面ABa aHib b1调整B尺高度,至b=0.910时,沿尺底尺底做标记即设计标高HB。岩土基础免费群283982936 公共基础免费群248495262.2.高程的传高程的传递放样递放样1待测设高差大,用钢尺代替水准尺。AB钢钢尺尺H HA AH HB BhABb1a1b b2 2a2 hAB=HB-HA =(a1-b1)+(a2-b b2 2)b b2 2=(a1-b1)+a2-hAB同样方法也可向高处传递高程。岩土基础免费群283982936 公共基础免费群24
20、849526将地面水准点A的高程传递到高层建筑物上,方法与上述相仿,任一层上临时水准点Bi的高程为Hi求出后,即可以临时水准点Bi为后视点,测没第i层高楼上其他各待测设高程点的设计高程。iiAiiABibdcaHbcdaHH)()()(岩土基础免费群283982936 公共基础免费群24849526五五.设计坡度的测设计坡度的测设设 道路、管道等施工中,须测设斜坡线,可用经纬仪或水准仪进行测设。ii设计斜坡线设计斜坡线AB1当水准尺读数为i时,尺底位于设计斜坡线上。1填(挖)方=i-点位尺上读数,-为填;+为挖。iii岩土基础免费群283982936 公共基础免费群248495269.3 建筑
21、工程测量l民用建筑施工测量民用建筑施工测量l准备工作准备工作:1 1)熟悉设计图纸;熟悉设计图纸;2 2)现场踏勘;)现场踏勘;3 3)平整和)平整和清理施工现场;清理施工现场;4 4)拟定测设计划和绘制测设草图,核对)拟定测设计划和绘制测设草图,核对数据、准备仪器工具等。数据、准备仪器工具等。l建筑的定位和放线:建筑的定位和放线:1 1)利用红线、基线戒方格网把建筑)利用红线、基线戒方格网把建筑物外廓的物外廓的交点桩(角桩)交点桩(角桩)放到地面上;放到地面上;2 2)由交点桩放样)由交点桩放样其他细部其他细部轴线的交点(中心桩)轴线的交点(中心桩)作为基础放线、细部放线作为基础放线、细部放
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