1、专业基础 第一部分 基础理论知识 一、掌握内容 （一）建筑分类 、建筑物按照它的使用性质，通常可分为： （1）生产性建筑：工业建筑、农业建筑 工业建筑：为生产服务的各类建筑，也可以叫厂房类建筑，如生产车间、辅助车间、动力用房、仓 储建筑等。厂房类建筑又可以分为单层厂房和多层厂房两大类。 农业建筑：用于农业、畜牧业生产和加工用的建筑，如温室、畜禽饲养场、粮食与饲料加工站、农 机修理站等。 (2）非生产性建筑：民用建筑 、民用建筑分类 （1）按照民用建筑的使用功能分类：居住建筑，公共建筑 居住建筑：主要是指提供家庭和集体生活起居用的建筑物，如住宅、公寓、别墅、宿舍。 公共建筑：主要是指提供人们进行
2、各种社会活动的建筑物，其中包括： 行政办公建筑：机关、企事业单位的办公楼。 文教建筑：学校、图书馆、文化宫等。 托教建筑：托儿所，幼儿园等。 科研建筑：研究所、科学实验楼等。 医疗建筑：医院、门诊部、疗养院等。 商业建筑：商店、商场、购物中心等。 观览建筑：电影院、剧院、购物中心等。 体育建筑：体育馆、体育场、健身房、游泳池等。 旅馆建筑：旅馆、宾馆、招待所等。 交通建筑：航空港、水路客运站、火车站、汽车站、地铁站等。 通讯广播建筑：电信楼、广播电视台、邮电局等。 园林建筑：公园、动物园、植物园、亭台楼榭等。 纪念性的建筑：纪念堂、纪念碑、陵园等。 其他建筑类：如监狱、派出所、消防站。 （2）
3、按照民用建筑的规模大小分类：大量性建筑，大型性建筑。 1 大量性建筑：指建筑规模不大，但修建数量多的；与人们生活密切相关的；分布面广的建筑。如住 宅、中小学校、医院、中小型影剧院、中小型工厂等。 大型性建筑：指规模大，耗资多的建筑。如大型体育馆、大型影剧院、航空港、火车站、博物馆、 大型工厂等。 （3）按照民用建筑的层数分类：低层建筑，多层建筑，中高层建筑，高层建筑，超高层。 低层建筑：指层建筑。 多层建筑：指层建筑。 中高层建筑：指层建筑。 高层建筑：指层以上住宅。公共建筑及综合性建筑总高度超过 24 米为高层。 超高层建筑：建筑物高度超过 100 米时，不论住宅或者公共建筑均为超高层。 （
4、4）按照主要承重结构材料分类：木结构建筑，砖木结构建筑，砖混结构建筑，钢筋混凝土结构建 筑，钢结构建筑，其他结构建筑。 木结构： 混合结构： 钢筋混凝土： 钢结构： 其他结构： （二）建筑施工图的阅读、绘图 （三）施工测量基础知识 第一章 基本概念 1-1：测量科学分类 1、大地测量学：专门研究地球形状、大小和解决在大面积内建立大地点控制网。 2、地形测量学：在大地控制网的基础上，根据需要测绘各种比例尺的地形图。 3、摄影测量学：利用航空摄影或地面（陆地）摄影所得到的摄影像片，经过内业纠正，绘制成地形 图。 4、工程测量学：为城镇建设、矿山建设、交通运输、农田水利工程建设服务的测量科学。我们平
5、时 所从事的测量工作，均属于工程测量的内容之一。 根据测量学的分类，我们就不难分辨工程测量与大地测量的基本任务的区别，大地测量不在这里进 行展开讨论，仅以工程测量与监理工作相关的方面进行学习与探讨。 1-2：工程测量的基本任务 1、根据建设工程的需要，测绘局部地区的大比例尺地形图，以满足建设需要。 2 2、根据设计图纸，把图纸上设计好的各种工程建筑物，按照设计要求测设到地面上。 3、土建工程如：道路、桥梁、各种管道工程、农田水利、工业与民用建筑、矿山和铁路建设等，都 需要用测量所得到的各种资料和图纸进行规划设计、工程量的估算和方案比较，以选出最经济、最合适 的设计方案。为了保证设计意图的实现，
6、在工程施工中也要首先通过测量建立标志，作为施工的依据。 工程竣工后，为了满足使用、管理、维修和扩建等需要，还要把施工的实物，通过测量记录下来，编绘 出竣工图纸和资料长期保存备用。 1-3：平面图、地形图和地图概念 以各种测量的数据将地球表面上的形态描绘于平面图纸上的图形，按图的内容和成图的方法可分为 平面图、地形图和地图。 一、平面图 将地面上的物体沿铅垂线投影到水平面上，并按比例缩小而成相似的图形，这种图称为平面图。 二、地形图 如图上不仅表示地物的平面位置，并且要把地面的高低起伏的形状用规定的符号及配合数字注记表 示出来，这种图称地形图。 三、地图 当测区面积很大，不能用水平面代替“水准面
7、”来做投影面，必须考虑到地球曲率的影响，而用地 图投影的方法并按一定的精度要求，在平面图纸上描绘出测区或全球的图形，这种图称为地图。 1-4：地面高程点的起算 确定一点的位置，除求出它的坐标外，还要求出它的高程。任意一点到大地水准面的铅垂线的距离， 称为该点的绝对高程，也叫标高或海拔。 要衡量地面上点位的高低，就需要选择一个标准。人们经过多年对海水面的观察知道，尽管海水面 升降有变化，但是某一点的长年平均海水面位置是基本不变的。所以，选用平均的静止海水面作为高程 起算的标准面是比较理想的，这个标准面就叫它为大地水准面。其他静止的水平面叫水准面。水准面和 大地水准面的特点是：面上的各点处处与铅垂
8、线垂直，是个曲面，但在小范围内可以认为是一个水平面。 我国青岛水文验潮站，对黄海的海面升降经过了 多年观察记录取得了一个平均值，确定为零点高程， 作为全国高程的统一大地起算面，绝对高程为零。 1956 年国务院正式发布统一起用令，取代了原来使用 的沪凇高程零点。凡根据这个起算面推算的水准点高 程，称为 1956 年黄海高程系，我们简称之为“青岛标 高”。 如图 1-1 中的 HA、HB，叫做该点的绝对高程， 也叫标高或海拔。例如：珠穆朗玛峰的绝对高程是 3 8848.13m，就是说它高出大地水准面 8848.13m；新疆的吐鲁番盆地中部艾丁湖的水面，经高程连测后， 比黄海平均海水面低 154m
9、,就是说它的绝对高程是负 154m（-154m ）。 由图 1-1 可看出，B 点对 A 点的高差 hAB=HB-HA。由此得知，高差有正负之分。 还由如：在局部地区工作时，无法与国家水准点连测时，也可选一个假定水准面作为高程起算面。 地面上某一点到假定水准面的铅垂距离（我们常讲测得的高程，这个高程我们称之为相对高程。这个点 在以后有条件的情况下连测到国家水准点后，就可推算出它的绝对高程青岛标高）。 确定地面点的高程测量工作，叫高程测量。高程测量的方法，根据使用仪器的不同，可分为水准测 量（也叫直接高程测量）、三角高程测量和气压高程测量三种（后两种叫简接高程测量）。其中水准测 量是比较精确的方
10、法。 1-5：点的平面直角坐标 地理坐标在大地测量和地图制图中经常用到，但在地形测量中和 工程建筑中常用平面直角坐标来表示地面点的位置。 提示如下： 测量上使用的平面直角坐标与数学上的直角坐标是不同的。测量 工作中规定所有直线的方向都是从地球纵轴北端顺时针方向量度的， 因此，测量上将南北方向的一条坐标轴线称为 X 轴，东西方向的一条轴线称为 Y 轴，测量上的象限顺序 也与数学上的象限顺序相反，由于这种变换既不要根本上改变数学公式，又满足了测量上惯用的方向观 测和坐标计算，所以运用至今。 我们在1-4 节一开始就已讲到确定地面上一点的位置，要有两个要素，高程和坐标。高程的要素我 们已经知道怎么测
11、量怎么计算了。那么坐标 X、Y 的测量与计算，是否也有一个起始原点和系统呢？答 案是肯定的。在 1980 年以前，我们国家的坐标系统称为 1954 年北京坐标系，即以苏联克拉索夫斯基 （测量学家）参考椭圆体的参数为依据建立的。我们国家的测量科学家在毛主席的独立自主、自力更生 的号召之下，决心建立我国自己的地球椭圆体的参数，1956 年就着手在我国 960 万平方的土地上，北纬 354，东经 73135范围内进行了大规模的大地点选点、造标、埋石、观测、计算工作，直至文 化大革命前这项工作已基本完成，就在进行全面平差计算的时候，一大批科学家受到冲击，1970 年国家 测绘总局被林彪下令撤消，这项工
12、作未能最终完成，直至到文化大革命后，林彪四人帮被打倒，1973 年 国务院下令立即恢复国家测绘局，这项平差计算工作也得以重新启动，直到 1980 年底才完成，并公开发 表以陕西省泾阳县永乐镇某点为我国大地定位原点，正式起用我国科学家自己测算的椭圆体参数，称为 “1980 年国家大地坐标系”。 第二章 水准仪和水准测量 2-1：水准测量的基本原理 由于大家在学校都学过，也经常在使用，这一 节就不讲了。仅复习一下四条轴线。 图 1-2 4 2-2：水准测量的仪器和工具 水准测量的仪器和工具有：水准仪、水准标尺和尺垫脚架组成。 一、水准仪 水准仪是根据提供的一条水平视线来测定地面上两点间高差的仪器。
13、它主要由望远镜、水准器、基 座这三部分。 1 望远镜 望远镜主要有物镜、目镜、十字丝组成。 根据几何光学原理：（关于透镜、符合棱镜、光的直线传播和独立传播，及光的反射和折射、会聚、 发散、放大、成像等基本定律，就不展开讲），望远镜就是通过光的会聚、发散、放大、成像、折射等 基本功能，当观测时物镜对向观测目标，其作用在镜筒内造成倒立的实象。而目镜对向观测者的眼睛， 其作用是将物镜构成的像放大，因此目镜又称放大镜。十字丝的作用是便于精确照准目标。 由于观测目标的距离不同，影象的位置也有所改变，为了使影象位于十字丝平面上，因此必须通过 物镜对光螺丝在望远镜筒内前后移动调焦透镜，使目标成象与十字丝平面
14、相重合。由于人的视力不一致， 可以调节目镜对光螺丝，使十字丝线清晰。 十字丝是刻在玻璃片上相互垂直的两条细线。垂直的一根称为纵丝。中间一根横的称为横丝（又称 中丝）。横丝上、下还有两根对称的用来测定视距的丝，称为视距丝。（这里顺便提示一下，水准仪也 好，经纬仪也好，两根视距丝它与读距之比的常数为 100），十字丝的中心（或交点）和物镜的光心的连 线（抽象）称为望远镜的照准轴（或视准轴）。 望远镜的正确使用包括两个步骤： 第一步：是目镜对光。物镜对向天空或白墙，调节目镜对光螺丝（即目镜外罩）使十字丝清晰。 第二步：物镜对光。照准目标，调节物镜对光螺丝，使目镜的物象落到十字丝的平面上。这时我们 从
15、目镜中就可以清晰地看到了十字丝和目标。 2 水准器 水准器是用来标志视线是否水平或仪器垂直轴是否垂直的装置。水准器分圆水准器和管水准器两种： a、圆水准器：圆水准器是一个玻璃的圆盒。玻璃的内表面是球面，其半径一般为 0.52M，盒内装 以酒精或乙醚。玻璃盖的中央刻有一小圆圈，其圆心即为水准的中心点。连接中心点与地球球心点的直 线，称为水准轴。当圆水准器泡的中心与水准器盖上的圆圈的圆心重合时，则圆水准轴即成垂直位置。 此时圆水准的外壳底面 MN 是水平的，如图 2-3 所示。由于圆水准器的曲率半径短，整平精度较低，在 测量仪器上一般只作概略整平用。（粗平） 5 b、管水准器：管水准器是把一玻璃管
16、的纵向内壁磨成圆弧。圆弧的半径一般为 2200 米之间，管 内装有酒精和乙醚的混合液，加热后排去空气密封做成的。如图 2-4 所示。 水准器圆弧的中心 o 称为水准器的零点，在零点与圆弧相切的切线 HH 称为水准轴。当气泡位于水 准器的中心（称为气泡居中）时，则水准轴成水平位置。水准管上一般每隔 2mm 有一条分划线，每 2mm 弧长所对的圆心角称为水准管的分划值。水准器的半径愈大，水准管的分划值就越小，水准器就越灵敏， 用来整平仪器的精度就越高。 c、符合水准器： 符合水准器，为了提高目估管水准气泡居中的精度，在 管水准器的上方装置一组棱镜组，借棱镜组折光作用，把管 水准器气泡两端的影象折射
17、到望远镜目镜旁的观察镜内，如 气泡两个半影不符合，如图 25，则可转动水准仪上的倾 斜螺丝，使气泡两个半影符合，即说明气泡居中，水准轴水 平。这种带有棱镜组装置的水准仪器称为符合水准器。 (3) 基座（略） 2-3 水准测量 一、复合水准测量 1 测量方法 按照水准测量基本原理，完成一个测站工作，只能测得两点之间，距离较近（100150M）或高差较 小（小于水准标尺）的情况下的两点高差；在实际工作中经常遇到两点相距比较远或高差比较大，安置 一次仪器无法完成任务；因此，就须用复合水准测量来完成；即我们把两点间分成若干段，设若干测站， 分别测得若干站高差，根据起点 A 的高程依次推算出 B 点高程
18、，这种连续多上水准测量，我们称之为复 合水准测量如图 26。 6 2 测量记录 水准测量记录计算表 测区或部位： 仪器： 观测： 日期： 年 月 日，天气 记录： 表 2-1 后距 M 后视 读数测 站 点 号 前距 M 前视 读数 高差 高差 改正 数 改正 后 高差 高程 备 注 A 76.0 1.625 49.053 A 已知高 程 1 N1 80.5 0.997 0.628 0.000 49.681 N1 N1 42.6 1.7842 N2 40.1 1.211 0.573 0.000 50.254 N2 N2 53.4 0.6603 N3 56.7 0.971 -0.311 0.00
19、0 49.943 N3 N3 39.3 1.444 4 B 38.1 1.002 0.442 0.000 50.389 B 已知高 程 211.3 5.513 闭:50.385 215.4 4.181 起:49.053 426.7 +1.332 +1.332+1.332 0.000 +1.332 7 实测高程差=h=+1.332 已知高程差=闭 H-起 H=50.385-49.053=+1.332 闭合差 fn 测= h-(闭 h-起 h)=(+1.332)-(+1.332)=0.000 允许误差 fn 允=20mm1km=20mm 或 5 n （n 为测站点） 每站改正数=-fn 测/h=0
20、.000 二、水准测量精度要求 在测量工作中，根据工程要求的精度，在研究误差产生的规律和总结实践经验的基础上，规定了误 差允许范围，叫允许误差，用 fn 允表示。测量误差小于允许误差时，认为精度合格，成果可以用；如测 量误差大于允许误差的成果就不能使用，应查明原因，否则应重新测量。允许误差也叫精度要求。见表 2-2 水准测量误差规定表 表 2-2 工程名称 允许误差 混凝土路、无压管道工程 fn 允= 10mm k 或2.5mm n 普通建筑工程、一般道路和河道工程 fn 允= 20m k 或5mm n 山区道路和小型农用水利工程 fn 允= 40mm k 或10mm n 附注：表中 K 是水
21、准路线长度的公里数； n 是测站数。当每公里测站数少于 15 站时用前面的公式， 当每公里测站数多于 15 站时用后面的公式。 三、水准路线选择与测量 水准测量进行的路线称为水准路线，在实施测量前应根据地形和施工的要求在室内拟定走向，桩位 等工作。水准路线形式有四种。 1 附合水准路线 从一个已知水准点出发（起始点），沿计划好的路线经过所要求测的点进行测量，最后附合到另一 个已知水准点（闭合点），如图 2-7，即为附合水准。（测量方法略） 为了提高测量精度，一般可采用往返测或单程双测法，如允许闭合差均在限差以内的话，把各段两 次测得的高差取中数，再求出一次闭合差，同样求得各段（站）改正数和改正
22、后高差，求出各所求点高 程，作为最后成果。（注：计算时取往测高差正、负号进行计算）。 2 闭合水准路线 闭合水准从已知高程点出发（起始点），沿着计划 路线经过计划所要求测的点进行测量，又闭合到出发点 （起始点），如图 2-8。即为闭合水准。由于闭合水准测 量起闭于同一个已知高程点，所以全线高差代数和从理 论 上讲应等于零。如果不等于零，其值也叫闭合差， 8 同附合水准测量，闭合差小于允许误差时，视为测量精度合格，然后同附合水准测量计算方法，进行误 差配赋计算出各点所测点高程，作为成果应用。 建筑工地上骨干水准测量（提供各施工队使用的统一系统高程点），基本上闭合水准测量使用比较 多（由于测绘部门
23、提供的水准点少），但必须注意到测绘部门提供的（原始点）本身高程的正确性，因 为它缺少第二个原始点或以上已知点的检查条件来验证。所以，第一：点位一定要照准；第二：确认点 位是否碰动过。 3 支水准法 从一个已知点出发，沿着一个方向测量至所求测 的高程点（一般距离不长，求测点不多，一般为 12 点，如图 2-9（a ）图 2-9（b） 图 2-9（a）这种单程单测，缺少检查条件，无法 确定测量是否正确，国家测量队是不准用单程单测法 的。 图 2-9（b）采用往返测，这就增加了检查条件， 正确的使用方法应采用 2-9（ b）法。也可采用单程双 测法：（略）。 4 引点水准法（直读法或者叫仪高法） 从
24、已知点到所求点之间距离不超过 200 米，天气晴朗、标尺成象清晰的情况下，最大距离可放宽到 不超过 300 米，但必须水准仪一站观测到达，前后视距差一般不超过 10 米，（最大不超过 20 米），并 必须架设两次仪器，测得两个高差，两次高差之差不超过 20 毫米时，取其平均数，推算出的高程作为成 果。如图 2-10。 其次是直读法：（即视线高程=后视点高程+后视读 数）工地上常采用一木条划出后视读数高度记号作为前 视读数固定标记；前视读数时，上下移动木条使木条上 记号与水准仪中丝重合，即为直读法。此法速度快，掌 握容易，适合求取密集点时采用（但必须注意水准仪倾 斜角误差的影响及前后视距不等差的
25、影响）。 2-4：建筑施工测量中常见问题与纠正 一、安置水准仪 a、安置水准仪（略），b、正确使用三脚架（现状示范），抽出第二节时，要留 10cm 左右固定，不 要抽到顶头，主要是保证它的稳定性，和延长使用寿命，另外要及时检查是否有螺丝松动，要随时扭紧， 不要勉强使用，甚至个别螺丝留掉后还在使用 9 二、进行平粗 进行平粗，如下图 a 中仪器的气泡中心偏离圆圈中心，没有居中，须要调节。调节气泡可分两步进 行，先旋转两个脚螺旋 1 和 2，使气泡由 a 移到 b（如下图 2b），然后再转动脚螺旋 3，使气泡移至圆圈 标志中心（如下图 2c），圆水准器气泡即居中。 三、目镜对光 在用望远镜照准目标
26、前，必须首先用目镜对光螺丝使十字丝调至清晰。这是清除视差的第一因素。 四、照准水准尺 使用微动螺丝将标尺切在纵丝附近，防止十字丝横丝不平影响测量精度。 五、物镜对光 充分使用物镜对光螺丝，使水准尺成像清晰。 六、消除视差 如物镜对光不 好,目标的影像未落 在十字丝分划板的 平面上，眼睛在目 镜处上下作小量移 动,会产生十字丝与 目标有相对的晃动 现象。这种现象， 称为视差，如下图 a、b 所示。视差的存在，直接影响读数的精度。消除视差的方法，为重新进行物镜对 光，使目标的像落在十字丝分划板上，如下图 c 所示。 七、读数 10 读数要胆大、心细、果断、要有自信心，必须确认符合气泡在稳定的情况下
27、才读数，（因为液体在 水准管内运动时与管壁间存在粘滞作用）；其二读数时，先确定尾数读数，再读出全数；其三，如遇到 微风时，气泡不能完全稳定，要抓住瞬间，眼睛及时移到目镜看十字横丝在标尺上的上下微动数，选择 最小的数字读出。其三，当观测者读数后，记录者必须复读一遍，观测者同时要听清记录者复读数是否 与你读出的数一致，这个习惯很重要，一定要坚持。 八、扶尺 a、我们尚用塔式标尺，应注意接合部是否衔接好，尺子底部是否沾有泥土。 b、扶尺者要双手正面对仪器扶尺，应特别注意不要前后倾斜（因为观测不易发现你前后不直，左右 不直是可以指挥你纠正的。 九、记录 a、不允许记录在零散的草稿纸上，而后再重抄在正规
28、表格上，实际上失去了原始记录的真实性。 b、读数记录不允许橡皮擦改，规定应该划去重写，但尾数位不能划改，尾数错了要另起一行重测重 记，计算部分不准出现连环涂改。 十、水准轴倾斜角误差 这个问题在水准测量方面是十分重要的，如果倾斜角误差超限，它将直接影响到水准测量的成果的 准确性，而且无法检查出来。注意以下两点： a、定期检查、校正，消除倾角误差到限差以内，确保测量成果准确性 b、在测量过程中，严格控制每一站前后距离差，每站距离差不超过 10m，最大不超过 20m，整个一 条道线前后距离累计差不超过 40m，即可以视为这条道线的测量方法符合规范要求，如果闭合差不超规 范要求，经过平差以后，求得的
29、高程即可作为正式成果应用。 2-6：水准仪倾角误差的检验与校正 11 水准仪倾角误差的检验与校正，实际上就是检查水准管轴是否平行于视准轴（照准轴）这样的几何 关系。测量队的同志一般称它为 I 角检查，看示图： 具体操作步骤简解如下： a、选择相距 80 米左右的两点 A 与 B，如图 2-11，两点应相互通视，钉入木桩，最好上面钉一个钉 头，钉的头部露出，标尺、就放在钉头上（最好是选择能长期使用的地方，下面我会讲到），把两点之 间的中心点找出来（量距、视距都行）。 b、在中心点附近（也就是说不需要对中），架设仪器，如图（a），读取两标尺 A 与 B 的高差 h1， 再把仪器高变动一下，再读取
30、A、B 两点的高差 h2，如 h1 和 h2 两次高差差值小于 3mm，就取平均数作 为 A、B 两点的高差，即 h=(h1+h2)/2.大家可以看出，如果仪器到 A、B 两头的距离相等，二轴不平行 的误差对高差的影响极小，所以可以忽略不计，所以 h高就可以作为一个标准高差。 c、把仪器移到 A 尺（或 B 尺）处，如图 b 使目镜距尺 12 米，以物镜端观测近尺读数 a2，再读取 远测读数 b2，求出 A、B 两点的高差，即为 h。如果仪器没有倾角误差，h=h；如果仪器有倾角误 差，hh；计算：h-h = h。 d、校正：此时，用微倾螺丝移动 B 尺上的读数= b2 读数（h）；这时管水准气
31、泡肯定不符合 了，然后用校正螺丝进行校正气泡至符合。往往要反复进行数次，达到满意的结果为止。 补充说明：h-h=+ h；即校正时 b2 读数- （h） h-h=-h；即校正时 b2 读数+ （h） 第三章 建筑物沉降观测 建筑物的全部重量是由地基来承受的，地基受压力后，由于土质和承受的荷载不同，加上地下水的 涨落，机器震动等外界条件的影响，就会引起建筑物均匀的或不均匀的沉降。不均匀的沉降导致建筑物 变形，严重的会使建筑物倾斜甚至破坏。因此，建筑物在施工过程中和建成之后都要进行沉降观测。以 便掌握建筑物变化情况，及时加固，合理使用，并为科学研究积累资料。 建筑物的沉降观测，是根据建筑物附近专门埋
32、设的水准点进行的。水准点的位置选择在沉降区以外， 距离观测建筑物 20100 米，即观测方便又不受施工影响的地方。对于重要建筑物，为了防止水准点由于 图 2-32 12 受到意外影响，一般最少要布设三个水准点。水准点间距离一般应在 2040 米范围。水准点埋设至少要 有 2 米深，水准点的埋设，应在埋设 10 天后方可开始观测。 在建筑物上要埋设观测点。观测点的数目要根据建筑物的大小、荷载、基础形式和地质条件等因素 决定，要能反映整个建筑物的拐角、沉降缝两侧，新旧建筑物连接处两侧纵横墙连接处、柱子等处，都 应设立观测点，并应考虑观测方便。观测点一般可用角钢埋设在墙上（或基础上），或焊在柱子上。
33、 沉降观测次数和时间，应由设计规定，一般第一次观测应在观测点安设稳固后及时进行。施工期间， 建筑物每升高或每增加一次荷载就要观测一次。工程竣工后，开始一个月观测一次，而后三个月观测一 次，甚至连续观测几年，一直到沉降量稳定在每 100 天不大于 1mm 时方可停止观测。 为了保证观测质量，观测时要求前后视距等长，视线距不得超过 25 米（可用皮尺量）；前后视必须 用同一根标尺，并定期检查和校正水准仪。 对于高大建筑物除进行沉降观测外，还应做倾斜和裂缝观测。 说明：如国家有新的技术要求规定，均以国家要求为准 第四章 光学经纬仪及其应用 4-1 前言 光学经纬仪是大地测量、航测量作业、地形图控制测
34、量的主要测量仪器。在工程建设中，测绘局部 地形图；测量道路、沟渠、管道等中心线；建筑工程中，根据给定的坐标点、起始直线边、设计角度值 将建筑物的平面位置测设到地面上，都需要经纬仪测量和测设角度，经纬仪具有水平角测量和垂直角测 量的功能，并且，经纬仪水准法可代替水准仪测量，所以它和水准仪相比，经纬仪是功能多，构造更为 复杂的精密仪器。通过测定水平角和垂直角就能计算出所求点的坐标和高程。光学经纬仪是根据几何光 学原理，借助一些光学零件（如：透镜、棱镜、平面镜等）组成和机械构件联合起来，构成了光学测量 仪器。 近年来随着科学的发展，已研究出了电子经纬仪、全站仪以及 GBS 卫星定位仪，操作简便，速度
35、快， 精度高。但是，仍不能脱离老的折、反射系统的组合。从根本上舍弃经纬仪。所以，我们仍以光学经纬 仪为讨论对象。 通过第一章基础理论和第二章水准测量的讨论，在经纬仪测量的讨论中，着重建设工程监理工作者， 应了解或注意到的方面结合 J2-1 经纬仪进行讨论，统一认识，统一标准，统一要求。 4-2 仪器结构（略） 4-3 仪器使用 一、对中 1、垂球对中（略） 2、光学对点器对中（略） 13 为了减少对中不准对于测角的影响，应仔细对中。特别在短边定位放线时，必须精确对中，一般规 定边长在 100 米左右时，对中误差不得超过 2 毫米。 二、整平 整平的目的是使水平度盘处于水平位置，即垂直轴在铅垂线
36、方向。这样才能在水平度盘上得到地面 两方向间正确的水平角。 1、用管水准器整平 首先使水平盘管水准器与任意两基座螺旋的连线平行，两手同时向内或向外旋转两基座螺旋，使气 泡居中，将仪器旋转 90，使度盘管水准器与前两个基座螺旋处于垂直位置，旋转第三个基座螺旋，使气 泡居中。如图 4-1。 以上动作须反复进行，直至管水准器的气泡在任何方向上水准气泡偏离中央均不超过一格时为止， 若超过一格须改正水准气泡。 2、用自动归零补偿器整平（略） 三、焦距的调焦 调焦的目的是使十字丝和观测目标清晰，这样才能使望远镜准确地照准目标。望远镜的调焦包括物 镜调焦和目镜调焦两部分。 1、调焦的方法 a 目镜调焦（调节
37、十字丝）：将望远镜对向天空或白墙壁上，从目镜中看十字丝是否清晰，如果不 清晰，则转动目镜，使十字丝的影象最清晰时为止。 b 物镜调焦（对光）：将望远镜照准一处远近适中的目标，若影象模糊不清，则转动调焦环，使目 标的影象达到清晰时为止。 图 4-1 经纬仪整平 14 c 检查及消除十字丝视差：将望远镜对准目标，用右（左）眼在目镜上下，左右移动，如果十字丝 的交点始终对着目标的同一位置，则表示没有视差。如果发现十字丝与目标有相对的移动，则说明目标 成象还不在十字丝平面上，上述这种现象叫十字丝视差。如图 4-2 说明十字丝视差产生的原因。图中 K 表示十字丝平面，O 表示十字丝中心，P 表示象点。如
38、 P 点不 在十字丝平面上，则眼睛移动就会发现十字丝视差；如 P 点已落在十字丝平面上，这时眼睛虽然移动， 但仍不会产生十字丝视差。所以发现十字丝视差、则应反复进行（1）、（2）两步调焦，直到十字丝中 心没有移动为止。十字丝视差的存在对照精度有很大的影响，调焦时必须仔细地消除它。 4-3 水平角的观测与记录 一、度盘读数 1、水平度盘读数（图 4-3） 上窗读数：15000 小窗读数： 0154 角度值： 1500154 2、垂直度盘读数 上窗读数：7440 小窗读数： 0716 角度值： 744716 3、视距读数 望远镜分划板上有上、下及左右均有一短线（如图 4-5），它与标尺配合，可以求
39、得测站点到标尺点 之间的距离。 测距公式：D=KL+C 式中：D目镜到测站点距离 L上下或左右视距丝在标尺上所截长度 K视距乘常数：K=100 图 4-3 图 4-4 图 4-5 象点不在十字丝平面上 象点在十字丝平面上 图 4-2 十字丝视差 15 C视距加常数：C=0 4、电照明（略） 二、水平角测量方法 有方向观测法、测回法、复测法、角观测法四种。方向观测法一般大地测量，地形控制测量采用。 后三种方法工程测量常用。 1 测回法 测角步骤： a 仪器安置测站 O 点上。 b 以盘左位置将度盘调正到零，照准 A 点读数，读得 00000，顺时针方向旋转照准 B 点、读 数，读得 495010
40、。 c 纵转望远镜，然后以盘右位置将度盘调正到 900000，仍照准 A 点读数，读得 900000，同样顺时针方向旋转照准 B 点读数，读得 1395015，两半测回角值相差不超过规范 15（指 J2 仪器，J6=25 ），取其平均值 495012为一测回角，作为正式成果。 水平角观测记录 工程名称： 仪器：030 13785 工作日期： 测站： 观测： 天 气： 记录： 测 站 盘 位 读数 半角测回值角值 测回角 值 备注 00000”A 左 495010” 495010” O 900000” B 右 1395015” 1395015” 495012 ” 2 复测法 复测法：是把一个角重
41、复测多次，以复测的次数去除累积的角值，就可以得到较精确的角值。 水平角观测记录 工程名称： 仪器：030 13785 工作日期： 测站： 观测： 天 气：晴 三级风 记录： 测 站 盘 位 读数 半角测回值角值 测回角 值 备注 A 左 00000” 495010” 495014 A B o A B o 16 495010” O 495010” B 右 994028” 495014” ” 注：半个测回角值差，不超 J2=20，J6=35 规定限差，即可取中数得测回角值。 如测回角值差不超限，即可用 B 点最后读数值直接除 2，即同样得测回角值。 操作方法（略） 3 角测法 测量步骤： a 安置
42、仪器于测站点 O 点上，以盘右位置，用度盘变换器，使读数调整到零，将离合器按钮扳下， 固定仪器照准部，利用水平微动螺丝调节照准 A 点读数，读得 00000。 b 将离合器按钮扳上，按顺时针方向转动照准部，照准 B 点读数，读得 495020。 c 纵转望远镜 180，照准 B 点读数，读得 2295020，此时按反时针方向转动照准部，照准 A 点读数，读得 1800005。 d 计算出盘左半测回角值 495020，盘右半测回角值 495015，两半测回角值较差没有超 过规范 35，两半测回角值取其中数为 495017.5，即为测回角值最后成果。 水平角观测记录 工程名称： 仪器：030 13
43、785 工作日期： 测站： 观测： 天 气： 晴 微风 记录： 测 站 盘 位 读数 半角测回值角值 测回角 值 备注 00000”A 左 495012” 495020” O 1800005” B 右 2295020” 495015” 495017 .5” d 方向观测法 方向观测法：工程测量一般较少采用，如香江华亭曲线形建筑，用圆切线法放线时方向观测法比较 方便 A B o 17 1 2 4 3 水平角观测记簿格式 观向: 仪器: 作业日期： 测站：N1 测略: 方图: 观测者: 读数 觇 点 盘左 盘右 半测回 方向 一测回 平均方 向 各测 回 平均 方向 附 注 1 2 3 4 5 6
44、 7 8 9 第 一测回 33 36 1、 马头山 0 02 36 180 02 36 0 00 00 0 00 00 0 00 00 2、 N5 70 23 36 250 23 42 71 21 03 70 21 04 70 20 55 06 20 46 3、 N7 228 19 24 48 19 30 228 16 51 228 16 52 228 16 48 54 44 4、 黄山 254 17 54 74 17 54 254 15 21 254 15 20 254 15 17 18 14 1、 马头山 0 02 30 180 02 36 第 二测回 15 12 1、 90 03 12
45、270 03 12 0 00 00 0 00 00 2、 160 24 06 340 23 54 70 20 51 70 20 46 42 3、 318 20 00 138 19 54 228 16 45 228 15 44 42 4、 344 18 30 164 18 24 254 15 15 254 15 14 12 1、 90 03 18 270 03 12 4-4：水平角观测限差规定 项目 J2 型 J6 型 备注 半测回归零差 15” 25” ZC 变动范围 20” 35” 各测回同一方向较 差 15” 25” 18 三角形闭合差 20” 20” 4-5：几点注意事项 1、每次照准都
46、要用十字丝垂直丝中部的同一部位。 2、对准目标使用微动螺丝时，要向施进的方向扭动，徐徐一次照准，如果目标一次未照准，可打开 水平度盘固定螺丝使仪器按观测方向旋转一次，再按旋进方向照准一次。不要用水平微动螺丝把目标在 望远镜十字丝纵丝左右来回错动，以减少仪器隙动误差的影响。 3、观测记录不准连环涂改，不准就字改字。观测记录一律保持原始记录，不准重抄。 4、仪器不应在阳光下暴晒，在烈日下观测时应撑伞遮阳。 5、冬天或夏天，室内外温差大时，仪器在搬出室外或搬入室内，才能开箱或装箱。 6、如仪器雨淋后，应及时将仪器外部擦干，并检查仪器内部有无水气，待水气排水后再装箱，以免 光学零件发霉和脱膜。 7、在
47、定位放线时，后视方向要尽量选用长边。 8、注意消除视差影响，提高测角精度。 9、读数要心细：读数前要认清度盘及分微尺的注字刻划特点，防止漏读度盘分划值；使用测微轮时， 一定要用双线爽度盘分划线。 10、在移站时，严禁将经纬仪横扛在肩上走路。 11、脚螺旋和微动螺旋等活动范围有限，使用时不用旋至极限位置，以免失灵。 12、仪器用完装箱时，应先松开各制动螺丝，对位放稳妥后再拧紧各制动螺丝，各附件应放回原位， 如箱盖关不上，应查明原因，不可强压，以免仪器受损，然后上扣锁好。 13、从仪器箱内取出经纬仪时，应尽管用双手握支架取出。 14、应有专人保管并定期擦拭保养。 4-6：检验与校正 光学经纬仪结构
48、的示意图。它有四条主要轴线，即：望远镜的视准轴（CC）；望远镜的旋转轴，简 称横轴（HH）；照准部水准管轴（LL）；仪器的旋转轴，简称竖轴（ VV）。 根据水平角测量原理，要求四条主要轴线满足下列几何关系：（首先复习一下四条轴线） 1、照准部水准管轴垂直于仪器的竖轴（LLVV）； 2、望远镜视准轴垂直于横轴（CCHH）； 3、望远镜横轴垂直于竖轴（HHVV）； 4、望远镜十字丝竖丝垂直于横轴。 如果上述四条轴线的几何关系得到满足，当照准部水准管轴利用脚螺旋调至水平，竖轴位在铅垂位 置，横轴相应处在水平位置。通过望远镜视准轴照准某目标方向后，视准轴绕横轴旋转所扫描的必然是 一竖直面，其投影又落在呈水平状态的水平度盘某位置上，依靠指标可读出该方向值，完全达到水平角 19 测量原理的要求。如若某项几何条件不能满足，必然产生某种误差影响。故仪器使用一段时间之后，轴 线之间应满足的几何关系可能产生变动，因而要求对仪器进行检验与校正，以恢复轴线间正确的几
