1、建筑場地施工測量設計方案第 1 章 緒 論伴隨著我國國民經濟的發展，各式各樣、用途各異的各種建筑已屢見不鮮，在這 些建筑的建設過程中，無論是在其設計階段，還是在其施工階段，都需要測量人員的 配合。在設計階段 , 一般需要測繪 1:2000 或 1:1000 或 1:500 甚至 1:200 比例尺的地形 圖, 以作為設計的底圖；在施工階段 , 測繪人員應根據設計要求及施工現場的實際情況 首先布設放樣所需控制點 ,按設計圖紙 , 進行建筑物軸線及可能需要的增加地基承載力 的諸如挖孔樁、粉噴樁等各種樁位的放樣。本文重點介紹施工測量中平整場地的實測 方法與步驟，并且通過具體事例來演示其過程。1.1

2、施工測量概述施工測量是把設計的建筑物、構筑物的平面位置和高程，按設計要求以一定的精 度測設在地面上，作為施工的依據，并在施工過程中進行一系列的測量工作，以銜接 和指導各工序間的施工。 施工測量貫穿于整個施工過程中。 從場地平整、 建筑物定位、 基礎施工，到建筑物構件的安裝等，都需要進行施工測量，才能使建筑物、構筑物各 部分的尺寸、位置符合設計要求。有些工程竣工后，為了便于維修和擴建，還必需測 繪出竣工圖。有些高大或特殊的建筑物建成后，還要定期進行變形觀測，以便積累資 料，掌握變形的規律，為今后建筑物的設計、維護和使用提供資料。1.2 施工測量的特點測繪地形圖是將地面上的地物、地貌測繪在圖紙上，

3、而施工放樣則和它相反，是 將設計圖紙上的建筑物、構筑物按其設計位置測設到相應的地面上。測設精度的要求 取決于建筑物或構筑物的大小、材料、用途和施工方法等因素。一般高層建筑物的測 設精度應高于低層建筑物，鋼結構廠房的測設精度應高于鋼筋混凝土結構廠房，裝配 式建筑物的測設精度應高于非裝配式建筑物。施工測量工作與工程質量及施工進度有著密切的聯系。測量人員必須了解設計的 容、性質及其對測量工作的精度要求，熟悉圖紙上的尺寸和高程數據，了解施工的全 過程，并掌握施工現場的變動情況，使施工測量工作能夠與施工密切配合。另外，施 工現場工種多，交叉作業頻繁，并有大量土、石方填挖，地面變動很大，又有動力機 械的振

4、動，因此各種測量標志必須穩固埋設在不易破壞的位置。還應做到妥善保護，經常檢查，如有破壞，應及時恢復。1.3 施工測量的原則施工現場上有各種建筑物、構筑物，且分布較廣，往往又不是同時開工興建。為 了保證各個建筑物、 構筑物在平面和高程位置都符合設計要求， 互相連成統一的整體， 施工測量和測繪地形圖一樣，也要遵循“從整體到局部，先控制后碎部”的原則。即 先在施工現場建立統一的平面控制網和高程控制網，然后以此為基礎，測設出各個建 筑物和構筑物的位置。施工測量的檢核工作也很重要，必須采用各種不同的方法加強 外業和業的檢核工作。1.4 施工測量前的準備工作在施工測量之前，應建立健全測量組織和檢查制度，并

5、核對設計圖紙，檢查總尺 寸和分尺寸是否一致，總平面圖和大樣詳圖尺寸是否一致，不符之處要向設計單位提 出，進行修正。然后對施工現場進行實地踏勘，根據實際情況編制測設詳圖，計算測 設數據。對施工測量所使用的儀器、工具應進行檢驗、校正，否則不能使用。工作中 必須注意人身和儀器的安全，特別是在高空和危險地區進行測量時，必須采取防護措 施。在勘測時期已建立有控制網，但是由于它是進行控制測量時建立的，未考慮施工 的要求，控制點的分布、密度和精度，都難以滿足施工測量的要求，另外，由于平整 場地控制點大多被破壞， 因此在施工之前， 建筑場地上要重新建立專門的施工控制網。1.5 施工測量工作過程施工測量是指把圖

6、紙上設計好的建(構)筑物位置(包括平面和高程位置)在實 地標定出來的工作，即按設計的要求將建(構)筑物各軸線的交點、道路中線、橋墩 等點位標定在相應的地面上。這項工作又稱為測設或放樣。這些待測設的點位是根據 控制點或已有建筑物特征點與待測設點之間的角度、距離和高差等幾何關系，應用測 繪儀器和工具標定出來的。施工測量貫穿于工程的全過程，其主要工作包括以下幾個 方面：1、施工前進行的測量工作(1) 建立施工場地的施工測量控制網。(2) 施工場地的平整測量。(3) 建(構)筑物的定位與放線測量。2、施工期間進行的測量工作(1) 配件安裝時的定位測量，包括平面與高程測量。(2) 施工中工程質量的檢測工

7、作，如垂直度、平整度等。(3) 有關重要建(構)筑物的基礎沉降觀測。(4) 為編制竣工圖所進行的測量工作。3、竣工后進行的測量工作(1) 全面進行一次竣工圖的測量。(2) 全面檢查工程質量的測量。(3) 對重要建(構)筑物定期進行的變形觀測。第 2 章 施工測量的容與方法建筑施工測量必須遵循“從整體到局部”、“先控制后碎部”的原則，因此在施 工前，需要在建筑場地上建立統一的施工控制網。施工控制網主要用于建筑物的施工 放樣和變形監測。在勘測階段所建立的測圖控制網，在施工放樣時仍可以使用，但勘測階段所建立 的控制網，主要是為滿足測圖的需要。這時建筑物的設計位置尚未確定，測圖控制網 無法考慮滿足施工

8、的測量要求，而且由于施工現場的施工，原來布置的測圖控制點往 往會被破壞或因建筑物的修建而無法通視，因此在施工以前，應在建筑場地重新建立 施工控制網，以供建筑物施工階段和運行管理階段使用。相對于測圖控制網來說， 施工控制網具有控制圍小、 精度要求高、 控制點密度大、 使用頻繁等特點。施工控制網分為平面控制網和高程控制網。2.1 平面控制網的測設施工控制網一般布設成正方形或矩形的網格，稱為建筑方格網。當建筑物的結構 比較簡單時只需布設一條或幾條基線作為平面控制，即建筑基線。當建筑物比較復雜 時，可布設成導線。2.1.1 施工坐標系與測圖坐標系的轉換施工坐標系(也稱建筑坐標系)是供建筑物施工放樣時使

9、用的直角坐標系，其坐圖2.1施工坐標系與測圖坐標系的轉換標軸與建筑物的主軸線一致或平行。當施工坐標系與測量坐標系不一致時，兩者之間 需要進行坐標換算。如圖2.1所示：設xoy為測量坐標系，xo y為施工坐標系，x0, y0為施工坐標系 的原點在測量坐標系中的坐標，為施工坐標系的縱軸在測量坐標系中的方位角。設施工坐標系中P點的坐標為(xp ,yp )，則可按下式將其換算為測量坐標(xp,yp )：Xp x0 xp cosyp sinyp yo XpSi nypcos(2.1 )若已知p點的測量坐標，則可按下式將其換算為施工坐標。Xp (Xp xo) cos(yp y°)sinyp (X

10、p x°)sin(yp yo) cos(2.2)建筑方格網1、建筑方格網的設計建筑方格網的布設方案應根據建筑物設計總平面圖上的建(構)筑物、道路及各 種管線的布設情況，并結合現場的地形情況擬定。設計時先選定建筑方格網的主軸線， 后設計其他方格點。方格網可設計成正方形或矩形，當場區面積較大時，常分兩級。 首級可采用“十”字形、“口”字形或“田”字形，然后再加密方格網(如圖2.2所示)。當場區面積不大時，可布置成全面網。方格網布設時應考慮以下幾點：(1)方格網的主軸線應布設在場區的中部，并與擬建主要建筑物的基本軸線平行。主軸線的定位點應不少于3個，有一個應是縱、橫軸線的交點圖22建筑方格

11、網 方格網的邊長一般為100200m，并盡可能為50m的整數倍，邊長的相對精 度一般為 1/10000 1/20000。(3)縱橫軸線要正交，交角為 90°,縱、橫軸線的長度以能控制整個建筑場地為 度。(4) 方格網的邊長應保證通視且便于測距和測角，放樣后的主軸線點位應進行角度 測量，檢查直線度，測定交角的測角中誤差，不應超過2.5，直線度的限差應在180° 土 10 以。2、建筑方格網主軸線的測設建筑方格網主軸線的點位是根據測圖控制點來測設的。首先應將測圖控制點的測 量坐標換算成施工坐標。如圖2.3所示，M、M、M為測量控制點，A O B為主軸點。用坐標反算算出放 樣元素

12、1、2、d2, 3、d3，然后用極坐標法放出三主點的概略位置 A、O、B， 并標定下來。由于存在誤差，致使三點不在同一條直線上(如圖2.4所示)，因此在中間點O安 置經緯儀(或全站儀)，精確測定B角。如果它和180°之差不超過土 10，則認為此 三點成一條直線；否則，應進行調整。調整時，各主軸線點應在 A、O B的垂線方向 移動同一改正值使三點成一條直線。S = ab (180°B) /2(a+b) p (2.3)式(2.3 )中，a為OA的長度，b為0B的長度。定好A O B三個主點后(如圖2.5所示)，將儀器安置在0點，瞄準A點，分別 向左、右轉90°，測設出

13、另一主軸線COD同樣定出其概略位置C和D，再精確測出AOC和 AOD，分別算出它們與90°之差!和2，并計算出改正值li和J，調整C , D的位置。li Li /(2.4)式中，Li是0C或0D的距離。C D兩點定出后，還應觀測改正后的/ COD它與180°之差也應在限差圍之。然 后精密丈量出OA OB OC OD的距離，若超過限差，應進行調整，最后標出各點點位。3、建筑方格網的詳細測設主軸線測設好后，分別在主軸線端點上安置儀器，均以O點為起始方向，分別向 左、右測設出90。角，這樣就交會出田字形方格網點。為了進行校核，還要安置儀器 于方格網點上，測量其角值是否為 90。，

14、并測量各相鄰點間的距離，看它是否與設計 邊長相等，誤差均應在允許圍之。此后再以基本方格網點為基礎，按測角交會或導線 測量的方法加密方格網中其他各點。建筑基線建筑基線是施工控制的基準線。通常建筑基線可布置成直線形、L字形、十字形和T字形(如圖2.6所示)o建筑基線應靠近建筑物并與其主要軸線平行，建筑基線主點間應相互通視，邊長為100400m，基線點應不少于三個，點位應便于保存。建筑 基線的測設方法一般采用直角坐標法?；€點間距離與設計值相比較，其不符值不應 大于1/10000，否則應進行必要的點位調整。圖2.6建筑基線的布設形式2.2高程控制網的測設建筑場地上的高程控制采用水準網，一般布設成兩級

15、，首級為整個場地的高程基 本控制，應布設成閉合路線，盡量與國家水準點聯測，水準點應布設在不受施工影響、 無振動、易于永久保存的地方，并埋設成永久性標志。以首級控制為基礎，布設成閉 合、附合水準路線的加密控制，加密點的密度應盡可能滿足安置一次儀器即可測設出 所需的高程點，其點可埋設成臨時標志，也可在方格網點樁面上中心點旁邊設置一個 突出的半球標志。在一般情況下，首級網采用四等水準測量方法建立，而對連續生產的車間、下水 管道或建筑物間高差關系要求嚴格的建筑場地上，則需采用三等水準測量的方法測定 各水準點的高程。加密水準網根據測設精度的不同要求，可采用四等水準或圖根水準 的技術要求進行施測。2.3施

16、工放樣的基本方法定位元素的測設1、測設已知水平距離(1) 一般方法如圖2.7，從已知點A沿已知方向用鋼尺量出已知距離， 得端點B 為校核，同法再測設一次得B點，若兩點之差在限差，則取兩次端點的平均位置 B作 為終點位置。(2)精確方法當測設精度要求較高時，可采用如下方法。如圖2.8，從已知點A沿給定方向AC用鋼尺量出已知距離D,得端點的概略位置B。 然后用精密量距方法往返丈量 AB距離得D，則B點的改正值 D D D，最后根 據4D定出B點位置。4D為正，向外量 D;AD為負，則向 B如使用光電測距儀或全站儀，見圖 2.9，安置儀器于A點，瞄準已知方向，啟動 跟蹤測量功能，沿此方向移動棱鏡位置

17、，使儀器顯示距離略大于應測設的距離D,定出B點。在B點安置棱鏡，測出豎角及斜距，計算出AB的水平距離D，同樣求得B 點位置的改正值 D D D。根據AD的符號在實地用鋼尺沿已知方向改正 B至B 點。用測距儀放樣距離，應進行加常數、乘常數和氣象改正。2、測設已知水平角(1) 一般方法如圖2.10，A為角頂點，AB為已知方向，B為已知角值，欲在A點測設B 角, 定出該角的另一邊AC可采用正倒鏡分中法。即在 A點安置經緯儀，先用盤左照 準B點，讀取水平度盤讀數L。轉動照準部使度盤讀數為（L+B ）值，在視線方 向上定出C點。然后用盤右重復上述操作，定出C點。取CC連線的中點C,標 定C點，得AC方向

18、。檢核時，用測回法測量/ BAC若與B值之差符合要求，則 / BAC為測設的B角。圖 2.10 一般方法測設水平角（ 2）精確方法如圖2.11，先用一般方法按已知角值 B測設出AC方向上的C點，然后對/ BAC進行多測回水平角觀測，測得角值為，貝AP =B -。其垂距CG應為C（0=AC' tan AB =ACAB / p從C點沿AC邊垂線方向向外（AB >0）或向（AB <0）量出垂距CC，定出C0點。 / BAC為要測設的B角；AC即為測設角值B設定的方向。檢核時，再用測回法 測出/ BAG,其值與B角值之差應小于限差。圖 2.11 精確方法測設水平角3、測設已知高程如

19、圖2.12，已知水準點 A的高程 H=49.358m,測設于 B樁上的設計高程 HB =50.450葉在水準點與B樁之間安置水準儀，在 A點上的后視讀數a=1.965m,按視線 高法求得 B 樁上的前視讀數為b （H A a） HB =（49.358m+1.965m） -50.450m=0.873（2.5）測設時，將水準尺沿B樁側面上下移動，當前視讀數b剛好為0.873m時，緊靠尺 底在B樁上劃一水平線，此線高程即為50.450m（在施工現場，如果以耳為施工的土 0, 則該線即為±0位置）。圖2.12測設已知高程當向深基坑或較高的建筑物上測設已知高程時，還可懸掛鋼尺進行高程上、下傳遞

20、。如圖2.13，欲在較深基坑設置B樁，其高程為38.400m。已知水準點A的高程 耳為46.235m,在基坑上架設吊桿，從桿頂懸掛一根零點在下端的鋼尺，并掛一相當 于鋼尺檢定時拉力的重錘。施測時，先在地面上安置水準儀，設后視讀數ai=1.508m,鋼尺上的前視讀數bi=9.642m。然后將水準儀置于基坑，后視鋼尺讀數a2=1.357m,前視B點應讀水準尺讀數b2為（由圖上直接看出）(2.6)b2 H a ai bi a2 H b =1 058m將水準尺沿坑壁上下移動，當讀數 b2=1.058m時，緊貼尺底向坑壁水平釘入木樁， 木樁頂面高程即為FBo當測設高程大于視線高程，如圖2.14，向高建筑

21、物B處測設時，可在該處懸吊鋼尺，鋼尺零端在上(倒尺)。前視讀數時，上下移動鋼尺，使水準儀前視讀數恰為b Hb (Ha a)，則鋼尺零分劃線的高程即為所需測設的高程H232平面點位的測設方法測設平面點位的常用方法有多種，采用哪種方法，應根據控制點分布、儀器設備、 放樣精度和現場條件等因素確定。1直角坐標法如圖2.15，OA、0B是兩條相互垂直的建筑基線，它與待測建筑物相應兩軸線平行。根據圖上1、3點坐標，即可測設建筑物1、2、3、4點：在0點安置經緯儀，瞄準A 點，由0點起沿視線方向測設距離40m定出a點。再向前測設距離80m定出b點。然 后在a點安置經緯儀，瞄準A點，向左測設90。角，由a點沿

22、視線方向測設25m定 出4點，再向前測設35m定出1點。同法在b點定出3和2點。為檢核點位是否正確，應檢查各邊長是否等于設計長度，四角是否等于90°,誤差在允許圍即可圖2.16極坐標法測設點的平面位置2、極坐標法如圖2.16，A B為控制點，P為待定點，其坐標均為已知；根據坐標反算公式即可算出P點的測設數據；極距Dap、極角B。Dap - (Xp Xa)(yA yA)XAPyAP(2.7 )式(2.7 )中:AParctan YAP / X APABarctan Yab/Xab測設時，在A點安置經緯儀，以B為后視方向測設B角，定出AP方向，然后沿AP方向測設距離Dap定出P點位置3、

23、角度交會法又稱方向交會法，它適用于待定點離控制點較遠或量距困難的地方。如圖2.17，A、B C為控制點，P為待定點，其坐標均為已知。根據坐標反算求出測設數據測設時，在A、B兩點同時安置經緯儀，分別測設出 廿和B 2角，定出AP BP兩方向線交點即為P。為保證交會點的精度，還應從第三個控制點 C測設3角定出CP方向。由于測設角度的誤差影響，三方向線將不交于一點，而形成一個示誤三角形。當示誤三角形的邊長在限差時，可取示誤三角形的重心作為P點的位置。為了保證交會點的精度，應選擇適當位置的控制點進行測設，以保證交會角1, 2在30。150之間。圖 2.17 角度交會法測設點的平面位置 圖 2.18 距

24、離交會法測設點的平面位置4、距離交會法 這種方法適用于待定點離控制點的距離不超過一整尺段長、地面平坦、便于量距 的地方。如圖2.18, A、B、C為控制點，1、2為待定點，其坐標均為已知。根據坐標 可反算距離D、D、B、D4。測設時，用鋼尺分別從控制點 A、B測設距離D、D,并使 D、D2交于一點，即為1點位置。同法以D3、D4交會出2點。最后應測量12長度，與 設計長度比較作檢核。5、自由設站法 全站儀的廣泛應用，給放樣工作帶來了很多方便。在兩個以上已知點的情況下， 置全站儀于任一未知點上，觀測到已知點的距離、方向，即可按最小二乘法求得測站 點坐標，此法稱自由設站法。在求得測站點坐標的同時也

25、完成了測站定向，再根據測 站點、已知點和放樣點的坐標，采用極坐標法可測設各放樣點。自由設站加極坐標法 是實現施工放樣測量一體化的主要方法。2.3.3 測設已知坡度線直線坡度i是直線兩端點間的高差h與其水平距離D之比，即i=h/D。如圖2.19， 已知HA=50.512m, AB距離D=80.000m 如將AB測設為坡度i=-1%的直線，則B點的 設計高程為：Hb H a i D=50.512m-0.01 X 80.000m=49.712m然后按測設高程的方法，將HB測設到B樁上，即可使AB為i=-1%的坡度線。這時， 如需在AB間測設同坡線的1、2、3樁，可在A點安置水準儀，使一腳螺旋置于 A

26、B 方向線上，量取儀器高i，在B點豎立標尺，旋轉AB方向的腳螺旋，直至視線在標尺 上的讀數為i時，儀器視線即平行于坡度線。然后在中間1、2、3點打入木樁，木樁打至樁上標尺讀數為 i 時為止，樁頂連線即為測設的坡度線。若測設坡度較大，可 改用經緯儀進行測設。2.4本章小結本章主要講述了施工控制網建立的一般原則， 其重點是掌握施工放樣的基本方法, 目的是為以后場地整平中放樣方格網做好基礎。第 3 章 平整場地的方法與步驟土建工程開工前， 需要進行“三通一平” , 即要求做到“水通、 電通、道路通”和 “平整場地”。因施工場地的自然地貌常常是起伏不平的，不能滿足建設要求，如不 先平整，施工機具、材料

27、進場也不方便。而當工程接近收尾時，配合綠化還要進行一 次場地平整。場地平整的概念：場地平整就是將高程不同的自然地面設計成水平地面或者具有 一定坡度的傾斜地面，通過土石方量計算、面積計算等再將其放樣到實地并用紅布條 標明填挖量，然后利用一定器械按照設計要求將其進行整平。場地平整測量的主要容有：實測場地地形，按土方平衡原則進行豎向設計，最后 進行現場放線作為施工依據。通常采用方格網法，等高線法，斷面法等進行場地平整 測量。3.1 方格網法 方格網法適用于地形起伏不大的方圓地區，一般要求在填土和挖土的土石方基本 平衡的條件下平整成水平場地，先求出水平場地的合理的設計高程，再以此高程為基 準計算各點的

28、挖、填深度和挖、填方量。場地平整有兩種情形，其一是平整為水平場地，其二是整理為傾斜面。3.1.1 平整為水平場地圖 3.1 所示為某場地的地形圖，假設要求將原地貌按照挖填平衡的原則改造成水 平面，土方量的計算步驟如下：1、在地形圖上繪制方格網 方格網大小取決于地形的復雜程度、 地形圖比例尺的大小和土方計算的精度要求， 一般地，方格邊長為圖上 2cm各方格頂點的高程用線性插法求出，并注記在相應頂 點的右上方，如圖 3.1 所示。2、計算填、挖平衡的設計高程先將每一方格頂點的高程相加除以 4，得到各方格的平均高程 Hi ，再將每個方格的平均高程相加除以方格總數，就得到挖填平衡的設計高程 H0 ，其

29、計算公式為：3.1）Ho （ H 角 2 H 邊 3 H 拐 4 H 中）？1/4n將圖3.1中各方格頂點的高程代入式（3.1 ）中，即可計算出設計高程H。在圖3.1中插出H。的等高線（圖中虛線）即為挖填平衡的邊界線。圖3.1平整為水平場地方格法土方計算3、計算挖、填高度將各方格頂點的高程減去設計高程 Ho即得其挖、填高度，其值注明在各方格頂點的右上萬，如圖3.1所示。4、計算挖、填土方量可按角點、邊點、拐點和中點分別計算，計算公式 如下:角點：挖（填） 邊點：挖（填） 拐點：挖（填） 中點：挖（填） 挖、填土方量的計算一般在表格中進行, 會用實例作詳細說明。5、計算總的填、挖方量高X 1/4

30、方格面積高X 2/4方格面積高X 3/4方格面積高X 4/4方格面積使用Excel計算的填挖土方量,后面我們將所有方格的填方量和挖方量分別求和，即得總的填、挖土石方量。如果設計高程H0是各方格的平均高程值，則最后計算出來的總填方量和總挖方量基本相等。用方格法計算場地填、挖土方量，為了使土方量計算更為準確一般分為四種形式 如圖1（a）、（b）、（c）、（d）所示，設相應地面方格邊長為a , ± hi為第i方格點的填（-）、挖(+)高度。對照圖3.2(a)、圖3.2(b)、圖3.2(c)和圖3.2(d)四種形式，分別列出相應填(挖)土方量計算公式如下：(hih2 h3 h4)?a2T?s

31、iV2h2h324 ?(a2S2 )h1 h2 -?S2V2h3丄?4(a2S2)(3.2)E?S3h2h4(a23*± Ai± ha±亦TAro* h.3 ±22322¥I23IS(V)(h)七kt0k篤0*«% %y± Ar勺 ± h、143041«4104S3S4 )6V2(b>(cl(d)圖3.2方格角點填(挖)高度的四種形式上列式中:a2為方格相應地面正方形面積,Si,S3, S4為相應地面三角形面積，S2為 相應地面梯形面積，+號表示挖方，-號表示填方。由圖3.2 (b)、(c)、(d)

32、形式看出,這些方格的土方量計算屬于既有填方又有挖方 的方格,故在計算土方量前，應先確定此方格邊上不填不挖點(零點)，相應零點連線則 為此方格中不填不挖線(零線)，從而使填、挖土方量分開計算。方格邊上零點的確定可 按下列公式計算：店（挖）h填I h式中:d填（挖）為方格邊上零點至填高角點（至挖深角點）的距離;h填（挖）為方格邊上兩個角點的填高值（挖深值）;a為方格地面邊長。d填（挖）?a(3.3)將場地平整成傾斜平面對于地形復雜、大面積圍的建筑群，其場地平整應盡可能按地形條件平整為傾斜平 面,這樣既經濟又利于排水。將原地形整理成某一坡度的傾斜面，一般可根據挖、填平衡的原則，繪制出設計 傾斜面的等

33、高線。繪制這組等高線必備的條件是：等高距、平距、平行等高線的方向 （或最大坡度線方向）以及高程的起算值。它們都是通過具體的設計要求直接或間接 提供的。繪出傾斜面等高線后，通過插即可求出每個方格角點的設計高程值。這樣， 便可以計算各方格網點的填、挖高度，并計算出每個方格的填、挖方量及總填、挖方 量。但是，有時要求所設計的傾斜面必須包含某些不能改動的高程點（稱設計傾斜面 的控制高程點），例如已有道路的中線高程點，永久性或大型建筑物的外墻地坪高程等。 如圖3-3所示，設A，B, C三點為控制高程點，其地面高程分別為 54.6 m, 51.3 m和 53.7 m。要求將原地形整理成通過 A，B，C三點

34、的傾斜面，其土方量的計算步驟如下：1、確定設計等高線的平距過A，B兩點作直線，用比例插法在 AB直線上求出高程為54m，53m，52m各點 的位置，也就是設計等高線應經過 AB直線上的相應位置，如d，e，f，g,點。2、確定設計等高線的方向在AB直線上比例插出一點k，使其高程等于C點的高程53.7 m。過kC連一直線， 則kC方向就是設計等高線的方向。3、插繪設計傾斜面的等高線過d，e，f，g各點作kC的平行線（圖3.3中的虛線），即為設計傾斜面的等高 線。過設計等高線和原同高程的等高線交點的連線，如圖中連接 1, 2, 3, 4, 5等點, 就可得到挖、填邊界線。圖中繪有短線的一側為填土區，

35、另一側為挖土區。4、計算挖、填土方量與前面的方法相同，首先在圖上繪制方格網，并確定各方格頂點的挖深和填高量。 不同之處是各方格頂點的設計高程是根據設計等高線插求得的，并注記在方格頂點的 右下方。其填高和挖深量仍注記在各頂點的左上方。挖方量和填方量的計算和前面的方法相同5齊了+0.戈aS. G +0.3品亠百55礙祐!>1圖3.3平整為傾斜面場地方格法土方計算23.2等高線法如果地形起伏較大時，可以采用等高線法計算土石方量。但是，等高線法其存儲數據量大，數據結構復雜和難以建立。首先從設計高程的等高線開始計算出各條等高線所包圍的面積，然后將相鄰等高線面積的平均值乘以等高距即得總的填挖方量。如

36、圖3.4，地形圖的等高距為5m要求平整場地后的設計高程為 492m首先在地形圖中插出設計高程為492m的等高線（如圖3.4中虛線），再求出492m 495m 500m三條等咼線所圍成的面積A492、A495、A500，即可算出每層土石方的挖方量為V =1492 495 =2=1500 =2503 = _3(A492 + A495 )*3V495V500(A495 + A500 )(3.4 )則，總的土石方挖方量為3.3斷面法斷面法是在施工場地圍，利用地形圖以一定間距繪出地形斷面圖，并在各個斷面 圖上繪出平整場地后的設計高程線。然后，分別求出斷面圖上地面線與設計高程線所 圍成的面積，再計算相鄰斷

37、面間的土石方量，求其和即為總土石方量。在地形起伏變 化較大的地區，或者如道路、管線等線狀建設場地，則宜采用斷面法來計算填挖土方 量。圖3.5斷面法場地整平如圖3.5所示，ABCD是某建設場地的邊界線，擬按設計高程 85m對建設場地進行 平整，現采用斷面法計算填方和挖方的土方量。根據建筑場地邊界線ABCD勺地形情況, 每隔一定間距(圖3.5為圖上距離1cm繪一垂直于場地左、右邊界線 AD BC的斷面 圖。圖3.6為A-B、1-1的斷面圖。由于設計高程定為85m在每個斷面圖上，凡低于85m的地面與85m設計等高線所圍成的面積即為該斷面的填方面積，如圖3-6中Sa b，S ,S ，凡高于85m的地面

38、與85m設計等高線所圍成的面積即為該斷面的挖方面積, 如圖3.6中的SA B，S分別計算出每一斷面的總填、挖土方面積后，然后將相鄰兩斷面的總填(挖)土 方面積相加后取平均值，再乘上相鄰兩斷面間距L,即可計算出相鄰兩斷面間的填、挖土方量。如在A-B斷面與1-1斷面間的填、挖土方量計算公式為：挖方：VA 丨=1 ( SA B+S ) XL21填萬：Va(Sab S S )(3.6 )2式(3.6 )中V，V相鄰斷面間的挖、填土方量；S斷面處的挖方面積；S,S斷面處的填方面積；L相鄰斷面間距。用同樣的方法可以分別計算出其他相鄰斷面間的填挖土方量。匯總后則可以計算出ABCD場地的總填方量和總挖方量。3

39、.4面積測定面積測量的方法很多，常用的有幾何圖形法、坐標計算法、透明方格法、透明平 行線法和電子求積儀法341幾何圖形法當欲求面積的邊界為直線時，可以把該圖形分解為若干個規則的幾何圖形，例如三角形、梯形或平行四邊形等，如圖3.7。然后，量出這些圖形的邊長，這樣就可以利用幾何公式計算出每個圖形的面積。最后，將所有圖形的面積之和乘以該地形圖比 例尺分母的平方，即為所求面積。坐標計算法如果圖形為任意多邊形，并且，各頂點的坐標已知，則可以利用坐標計算法精確求算該圖形的面積如圖3-8，各頂點按照逆時針方向編號，則面積為圖3.7幾何圖形法測算面積圖3.8坐標計算法測算面積yi i)(3.7)式中，當i=1

40、時，yi i用yn代替；當i=n時，y i用yi代替透明方格法對于不規則圖形，可以采用圖解法求算圖形面積。通常使用繪有單元圖形的透明 紙蒙在待測圖形上，統計落在待測圖形輪廓線以的單元圖形個數來量測面積。透明方格法通常是在透明紙上繪出邊長為imm勺小方格，如圖3.9（a），每個方格的面積為imm而所代表的實際面積則由地形圖的比例尺決定。量測圖上面積時，將 透明方格紙固定在圖紙上，先數出完整小方格數ni,再數出圖形邊緣不完整的小方格數n2。然后，按下式計算整個圖形的實際面積n2 M 2、S （ni三廠硬（38）式（3.8 ）中M為地形圖比例尺分母；S的單位為mt圖3.9透明紙法測算面積透明平行線法

41、透明方格網法的缺點是數方格困難，為此，可以使用圖9.16b透明平行線法。被測圖形被平行線分割成若干個等高的長條，每個長條的面積可以按照梯形公式計算。例如，圖中繪有斜線的面積，其中間位置的虛線為上底加下底的平均值di，可以直接量出，而每個梯形的高均為h，則其面積為：nS di ?hi 1nh dii 1(3.9)電子求積儀法電子求積儀是一種用來測定任意形狀圖形面積的儀器，如圖3.10。在地形圖上求取圖形面積時，先在求積儀的面板上設置地形圖的比例尺和使用單位，再利用求積儀 一端的跟蹤透鏡的十字中心點繞圖形一周來求算面積。電子求積儀具有自動顯示量測 面積結果、儲存測得的數據、計算周圍邊長、數據打印、

42、邊界自動閉合等功能，計算 精度可以達到0.2%。同時，具備各種計量單位，例如，公制、英制，有計算功能， 當數據量溢出時會自動移位處理。由于采用了 RS-232接口，可以直接與計算機相連進圖3.10電子求積儀行數據管理和處理為了保證量測面積的精度和可靠性，應將圖紙平整地固定在圖板或桌面上。當需 要測量的面積較大，可以采取將大面積劃分為若干塊小面積的方法，分別求這些小面 積，最后把量測結果加起來。也可以在待測的大面積劃出一個或若干個規則圖形（四 邊形、三角形、圓等等） ，用解析法求算面積，剩下的邊、角小塊面積用求積儀求取。3.5 本章小結本章主要介紹了平整場地的方法與步驟以及土方量的計算、施工面積

43、計算等，伴 隨著南方 cass7.1 軟件的逐步完善也給測量工作的業處理帶來了極大的方便， 尤其是使 用 cass7.1 軟件計算場地整平中土石方量以及面積計算方便得更是叫人瞠目結舌， 在下 一章節里將有具體的實用。在計算土石方量上用 Excel 表格編一些小的程序也是比較 方便的，本章對這些容都做了較為詳細的介紹。第4章全站儀和經緯儀的實例及數據采集與整理4.1用全站儀進行場地整平為平面對校園周邊地區進行實地測量，主要采集高程點，其采集數據如表4.1 :由表4.1的高程數據可以看出相互點之間的高差變化不大，所以采用方格網法進 行場地整平。使用南方cass7.1軟件進行場地整平，其步驟如下：將

44、野外采集到的數據用數據線傳輸到cass7.1定的文件夾生成“ ywsj.dat ”文件。下一步分別點擊“繪圖處理”下面的“展野外點點號”和“展高程點”，將“ywsj.dat ”文件打開，這樣就將野外采集到的數據成功地展繪到cass7.1軟件里了，如圖4.1所示劉亞明1劉亞明*劉亞明辺踴龍馴M地篇（I）等高線iiiaiH «iii*運顯示區1咬丄智從 m nuLJTt- FtjPiix展高程點肓程點過溥水上高程點 I展野外測點點號呷“展野外測點代碼圖4.1展野外點點號在下面命令符中輸入“ pline ”用多段線繪制方格網邊界。點擊“工程應用”中“方格網法土方計算”，輸入高程坐標數據文件

45、“ ywsj.dat ” ，選擇土方計算邊界線, 輸入方格寬度20m然后點擊“回車”，其中就電腦立刻就可以算出采集的數據中最小 高程100.210m與最大高程102.080m （如圖4-2 ）。當設計面是平面并且場地土方的總 填、挖量相等時選擇“ 3”數據文件，這樣電腦就會自動生成（如圖4.2 ）所示的數據, 非常方便。輸入方格寬度米）壯2最小為養-1DD .21CL最大蕩程汀瞪衛加設計面是：（1）平面（2）斜面（2）數拯文件<1>圖4.2 cass7.1解算最值高程電腦會自動合理的分配填、挖放量，使得填方量等于挖方量等于零，總面積 s=12701.9nf。當然cass7.1也有它

46、的弊端，不能計算測區的最小土方量，不能自動生成設計高程，我覺得可以采用此方法來解決這個問題:表4.1全站儀采集的野外數據點號坐標X坐標Y高程H17300664.818207756.90100.68029300675.460207733.10100.63032300723.333207757.35100.50046300702.744207749.64100.80057300694.983207741.27100.86065300724.195207696.98100.81074300740.275207723.61100.67088300717.695207712.98100.78098300

47、701.441207705.59100.800103300745.741207749.32100.750110300719.198207731.62100.850127300702.768207738.19100.780139300686.015207718.31100.860149300663.089207712.31100.870158300738.833207658.56100.610166300718.090207651.72100.210175300722.240207662.65100.720182300717.341207669.81100.740198300702.259207

48、690.72100.810204300680.827207758.77101.080211300744.309207666.85100.890226300717.905207710.99100.930233300663.835207687.98101.300246300690.345207676.33102.080首先假設一個設計高程，此高程最好在最小高程100.210m與最大高程102.080m之間，這里輸入的是101.000m會自動生成如圖所示的方格網，其中每個方格網的左上 方的高程為頂點的實際高程，再利用公式：1H。？（ H 角 2 H 邊 3 H 拐 4H 中）（ 4.1）4n計算出場

49、地平均高成Hb （即為設計高程）利用公式：V=sXH 0（4.2 ）計算出填或挖的土石方量即可。算得此例的設計高程為H）=100.91m,總填方=1259.7卅，總挖方=1259.5卅。根據此數據作出場區的土石方量平衡和土石方量調配方 案。然后根據控制點，將設計的方格網點測設到實地上，并釘設樁志，標明填、挖-ESI生應里程更件DTMT擊土方i十m斷面試十方計堂k方梅網按土萬計箕等育線扶土力計耳 區域止方星平衙童詢惰定點坐驚 宜詢兩點距鶴Q血 亙閘枝長晝誨賣棒芮積計茸表面枳圖4.3 cass7.1方格網法土方量計算1.30,0336.3211.I Eg j-_汽盅n-Lii.ez叫s J-4X&

50、amp;T-2iJ 2"UV-?4jL r=«j 、KXI=S£J3» p壬4$1? | hiwigF-7 5J0Lucg2r t=4 < tpn r4111冷UWg.gF蠻r-1 s «-W77i=ie T=LF. -LU14 LETTMr-rjr毎討1"W=10fe 71=；-.'、TV上I j<=LaiiL V=yib.a.-7l=y/.b.護=如,rIE；v-Liaa1=2* /*=31./T=qi?T-66.B _-£3 ?11436,869,79&1102,7335 月45 L

51、3; E22JLE59.71E59.5圖4.4 cass7.1解算出的填挖方量高度。然后根據控制點，將設計的方格網點測設到實地上，并釘設樁標，標明填、挖高 度。4.2用經緯儀、水準儀將場地平整平面根據設計用經緯儀將場區布設成一定大小的方格網，用水準儀觀測方格網的頂點高程，然后用機械等機具平整至設計值即可。方格網的邊長 a=20m其數據采集如表4.2 :表4.2使用Excel計算挖、填土方量點號實際高m所占方格面積nf挖深m填咼m挖方量m填方量mA1 （角）55.12100.001.17117.05A2 （邊）54.73200.000.78156.11A3 （邊）54.55200.000.601

52、20.11A4 （角）54.73100.000.7878.05B1 （邊）54.14200.000.1938.11B2仲）54.30400.000.35140.21B3 （中）54.40400.000.45180.21B4 （拐）54.60300.000.65195.16B5 （角）54.70100.000.7575.05C1 （邊）54.20200.000.2550.11C2（中）54.30400.000.35140.21C3（中）53.11400.000.84335.79C4仲）53.71400.000.2495.79C5（邊）53.13200.000.82163.89D1 （角）53.1

53、1100.000.8483.95D2（邊）53.00200.000.95189.89D3（邊）53.01200.000.94187.89D4（邊）53.12200.000.83165.89D5（角）53.08100.000.8786.95求和4400.006.336.331290.371310.05方格面積m400.00設計高53.95A列為各方格頂點點號；B列為各方格頂點實際測得高程；C列為各方格頂點的所 占方格的面積，一個方格網的面積為 400m2; D列挖深；E列為填高；F列挖方量；G列填方量。其中 F2單元的計算公式為“=C2*D2' 挖深D=B2-$B$25;填高 E=$B$25-B2;設計高B25=SUM（B2:B20）/19;其中G2單元的計算公式為“=C2*E2'?？?挖方量計算結果放在E22單元，其計算公式為“二SUM