情景一、大比例尺地形圖的測繪                單元一：小地區(qū)控制測量

                              第一章 （一）測量的基礎知識

第一節(jié) 一、建筑工程測量的任務

1.測量學的概念
   研究地球形狀、大小和地表（包括地面上各種物體）的幾何形狀及其空間位置的科學。
   測量工作的基本任務：求得點的規(guī)定坐標系中的坐標值。
   2.建筑工程測量的主要任務
   (1) 勘察設計階段：地形圖，提供設計依據；
   (2) 施工階段：施工前放線；
               施工中軸線（斜）控制、高程（層高）控制；
                竣工測量的竣工圖；
   (3) 施工及運營階段的監(jiān)測；
   3.建筑工程測量工作的分類

第二節(jié) 二、測量工作的基準面和基準線

1.地球的形狀和大小
   （1）地球表面起伏最大值/地球 半徑≈20/6371很?。蝗鐖D1-1所示。
   （2）地球表面71%的都是水。

圖 1-1 地球的形狀

2.測量工作的基準面和基準線
   鉛垂線：某點的重力方向線，可用懸掛垂球的細線方同來表示；
   水平線：與鉛垂線正交的直線；
   水平面：與鉛垂線正交的平面稱為水平面；
   水準面：處處與重力方向垂直的連續(xù)曲面，任何自由靜止的水面都是水準面；大地水準面：與不受風浪和潮汐影響的靜止海水面相吻合的水準面。

鉛垂線、大地水準面是測量工作的基準線和基準面。

第三節(jié) 三、地面點位的確定

1.確定地面點位的方法
   測量工作的實質：確定地面點的空間位置。
   點的空間位置（三維）=該點在水準面或水平面（球面或平面）的位置（二維）+該點到大地水準面的鉛垂距離（一維）。如圖1-2所示。

圖 1-2 三維空間

2.地面點的高程
   絕對高程——地面點到大地水準面的鉛垂距離，簡稱高程：用H表示，如。如圖1-3所示。

圖1-3 地面點高程

3.地面點的坐標
   （1）地理坐標
   （2）平面直角坐標
 

以西南角為坐標原點，縱軸為X軸，橫軸為Y軸， X軸正向為正北方向，負向為正南方向，Y軸正向為正東方向，負向為正西方向（上北下南左西右東），象限以順時針方向編號。如圖1-4所示。
   4.空間直角坐標
   空間直角坐標主要用于衛(wèi)星定位。

圖1-4 平面直角坐標象限

第四節(jié) 四、以水平面代替水準面的限度

1.在10km為半徑的圓面積之內進行距離測量時，可以用水平面代替水準面，而不需考慮地球曲率對距離的影響。
    2.就高程測量而言，即使距離很短，也應用水準面作為測量的基準面，即應顧及地球曲率對高程的影響。

第五節(jié) 五、測量工作的基本內容與基本原則

1.測量工作的基本內容
    主要目的：確定點的坐標和高程
    測量工作的基本內容：高程測量、角度測量、距離測量
    測量工作一般分外業(yè)和內業(yè)兩種。
    2.測量工作的基本原則
    “從整體到局部、先控制后碎部”——基本原則 “步步有檢核”

第六節(jié) 六、測量誤差的基本知識

1.測量誤差來源

（1）誤差來源

（2）常用測量形式：按觀測條件分為

（3）粗差（錯誤）與誤差 不同概念，為避免粗差，一方面要認真，另一方面要有檢校措施。    
    2.測量誤差的分類

（1）系統(tǒng)誤差
    產生原因：儀器、工具制造或校正不完善；
    特性：具有規(guī)律性、累積性的誤差；
    影響：有些可用計算改正或用觀測方向消除。
    （2）偶然誤差 產生原因：由人、儀器、外界條件等多方面因素造成。

影響：誤差值不大，如采用一定方法或計算消除系統(tǒng)誤差，則偶然誤差居主要地位，其值不可消除，只能隨觀測次數趨于無限時，誤差平均值趨于零。
    3.衡量精度的標準
    用真誤差直接比對，方法簡單但難以操作，引入幾個指標作為衡量精度的標準。
    （1）中誤差
    n次等精度觀測條件下，計算每次觀測的真誤差Δ，按下式計算中誤差。

（2）容許誤差 偶然誤差的絕對值不應超過一定的限值，為容許誤差

（3）相對誤差
    對于誤差具有累積性的觀測應用相對誤差來評定。

相對誤差為絕對誤差的絕對值與相應量之比。
    4.誤差傳播定律
    用于由直接觀測值推導計算出非直接觀測值（高差、內角和、視距測量等）
   （1）一般函數的誤差傳播
    線性函數的誤差傳播

（2）運用誤差傳播定律的步驟
    先寫函數式，再求全微分，最后計算觀測值函數中誤差。
    【注】1）角度問題，必先化為弧度；
         2）觀測值必須獨立。
    5.等精度直接平差
    （1）求最終觀測值
    時算術平均值為未知量的真值，但測量次數有限，但以算術平均值為未知量的最終觀測值。
    （2）評定精度
    n次等精度觀測，計算算術平均值L，計算每次觀測值與L間差值的改正數V，

第七節(jié) 一、控制網的定義與分類

1.定義：在測區(qū)內選擇若干有控制意義的控制點，按一定的規(guī)律和要求組成網狀幾何圖形。
    2.分類：國家控制網、城市控制網和小地區(qū)控制網。

第八節(jié) 二、控制測量的定義與內容

1.定義：為建立控制網而進行的測量工作。
    2.內容：平面控制測量、高程控制測量和三維控制測量。

第九節(jié) 三、平面控制測量的定義、方法及等級

1.定義：確定控制點平面位置的工作。
    2.方法：常規(guī)有三角測量和導線測量，還有GPS測量（三維坐標）。
    3.國家（一、二、三、四等）、城市、工程。

第十節(jié) 四、小地區(qū)控制網的定義及分類

1.定義：一般面積在15km2以下范圍內建立的平面控制網。
    2.分類：首級控制網和圖根控制網。

                                    第二章 （三）高程測量

第一節(jié) 一、水準測量原理

水準測量的基本測法是：如圖3-1所示，已知A點的高程為，只要能測出A點至B點的高程之差，簡稱高差。

圖3-1 水準測量原理示意圖

則Ｂ點的高程就可用下式計算求得：

用水準測量方法測定高差。的原理如圖3-1所示，在A、B兩點上豎立水準尺，并在A、B兩點之間安置—架可以得到水平視線的儀器即水準儀，設水準儀的水平視線截在尺上的位置分別為M、N，過A點作一水平線與過B點的豎線相交于C。因為BC的高度就是A、B兩點之間的高差。所以由矩形MACH 就可以得到計算的公式：

綜上所述要測算地面上兩點間的高差或點的高程，所依據的就是一條水平視線，如果視線不水平，上述公式不成立，測算將發(fā)生錯誤。因此，視線必須水平，是水準測量中要牢牢記住的操作要領。

第二節(jié) 二、水準儀的技術操作

水準儀的技術操作按以下四個步驟進行：粗平—照準—精平—讀數。
    1.粗平
    粗平就是通過調整腳螺旋，將圓水準氣泡居中，使儀器豎軸處于鉛垂位置，視線概略水平。具體做法是：用兩手同時以相對方向分別轉動任意兩個腳螺旋，此時氣泡移動的方向和左手大拇指旋轉方向相同，然后再轉動第三個腳螺旋使氣泡居中，如此反復進行，直至在任何位置水準氣泡均位于分劃圓圈內為止。

圖3-2 左手原則

在操作熟練后，不必將氣泡的移動分解為兩步，視氣泡的具體位置而轉動任兩個腳螺旋直接使氣泡居中。
    2.照準
    照準就是用望遠鏡照準水準尺，清晰地看清目標和十字絲。當眼睛靠近目鏡上下微微晃動時，物像隨著眼睛的晃動也上下移動，這就表明存在著視差。有視差就會影響照準和讀數精度。消除視差的方法是仔細且反復交替地調節(jié)目鏡和物鏡對光螺旋，使十字絲和目標影像共平面，且同時都十分清晰，
    3.精平
    精平就是轉動微傾螺旋將水準管氣泡居中，使視線精確水平，其做法是：慢慢轉動微傾螺旋，使觀察窗中符合水準氣泡的影象符合。左側影像移動的方向與右手大拇指轉動方向相同。由于氣泡影像移動有慣性，在轉動微傾螺旋時要慢、穩(wěn)、輕、速度不宜太快。
    4.讀數
    讀數就是在視線水平時，用望遠鏡十字絲的橫絲在尺上讀數。讀數前要認清水準尺的刻畫特征，呈像要清晰穩(wěn)定。為了保證讀數的準確性，讀數時要按由小到大的方向，先估讀mm數，再讀出m、dm、cm數。

圖3-3

第三節(jié) 三、附合水準路線施測及計算方法

普通水準測量通常用經檢校后的型水準儀施測。水準尺采用塔尺或單面尺，測量時水準儀應置于兩水準尺中間，使前、后視的距離盡可能相等。具體施測方法如下：
    (1)置水準儀于距已知后視高程點A一定距離的Ⅰ處，并選擇好前視轉點，將水準尺置于A點和點上。
    (2)將水準儀粗平后，先瞄準后視尺，消除視差。精平后讀取后視讀數值，并記入五等水準測量記錄表中。
    (3)平轉望遠鏡照準前視尺，精平后，讀取前視讀數值，并記入五等水準測量記錄表中。至此便完成了普通水準測量一個測站的觀測任務。
    (4)將儀器搬遷到第Ⅱ站，把第Ⅰ站的后視尺移到第Ⅱ站的轉點上，把原第Ⅰ站前視變成第Ⅱ站的后視。
    (5)按(2)、(3)步驟測出第Ⅱ站的后、前視讀數值、，并記入五等水準測量記錄表中。
    (6)重復上述步驟測至終點B為止。
Ｂ點高程的計算是先計算出各站高差：

再用Ａ點的已知高程推算各轉點的高程，最后求得Ｂ點的高程。
    即：

將上列左邊求和得：

從上列右邊可知：

需要指出的是，在水準測量中，高程是依次由 、 ……等點傳遞過來的，這些傳遞高程的點稱為轉點。轉點既有前視讀數又有后視讀數，轉點的選擇將影響到水準測量的觀測精度，因此轉點要選在堅實、凸起、明顯的位置，在一般土地上應放置尺墊。

第四節(jié) 三、校核方法

1 ．計算校核
    由公式 (3-7) 看出， B 點對 A 點的高差等于各轉點之間高差的代數和，也等于后視讀數之和減去前視讀數之和的差值，即：

經上式校核無誤后，說明高差計算是正確的。
   按照各站觀測高差和 A 點已知高程，推算出各轉點的高程，最后求得終點 B 的高程。終點 B 的高程H B 減去起點A 的高程 H A 應等于各站高差的代數和，即：

經上式校核無誤后，說明各轉點高程的計算是正確的。
    2 ．測站校核
    水準測量連續(xù)性很強，一個測站的誤差或錯誤對整個水準測量成果都有影響。為了保證各個測站觀測成果的正確性，可采用以下方法進行校核。
    變更儀器高法 ：在一個測站上用不同的儀器高度測出兩次高差。測得第一次高差后，改變儀器高度 ( 至少 10cm) ，然后再測一次高差。當兩次所測高差之差不大干 3 ～ 5mm 則認為觀測值符合要求，取其平均值作為最后結果。若大于 3 ～ 5mm 則需要重測。
    雙面尺法 ：本法是儀器高度不變，而用水準尺的紅面和黑面高差進行校核。紅、黑面高差之差也不能大于 3 ～ 5mm 。
    3 ．成果校核
    測量成果由于測量誤差的影響，使得水準路線的實測高差值與應有值不相符，其差值稱為 高差閉合差 ，若高差閉合差在允許誤差范圍之內時，認為外業(yè)觀測成果合格；若超過允許誤差范圍時，應查明原因進行重測，直到符合要求為止。一般等外水準測量的高差容許閉合差為：

水準測量的成果校核，主要考慮其高差閉合差是否超限。根據不同的水準路線，其校核的方法也不同，各水準路線的高差閉合差計算公式如下：
    (1) 附合水準路線：實測高差的總和與始、終已知水準點高差之差值稱為附合水準路線的高差閉合差。即：

(2) 閉合水準路線：實測高差的代數和不等于零，其差值為閉合水準路線的高差閉合差。即：

(3) 支水準路線：實測往、返高差的絕對值之差稱為支水準路線的高差閉合差。即：

如果水準路線的高差閉合差 小于或等于其容許的高差閉合差，即 ，就認為外業(yè)觀測成果合格，否則須進行重測。

第五節(jié) 四、成果處理

五等水準測量的成果處理就是當外業(yè)觀測成果的高差閉合差在容許范圍內時，所進行的高差閉合差的調整，使調整后的各測段高差值等于應有值，也就是使 。最后用調整后的高差計算各測段水準點的高程。
    高差閉合差的調整原則是以水準路線的測段站數或測段長度成正比，將閉合差反號分配到各測段上，并進行實測高差的改正計算。
    1 ．按測站數調整高差閉合差
    若按測站數進行高差閉合差的調整，則某一測段高差的改正數 為：

按測站數調整高差閉合差和高程計算示例如圖 3-4 所示。

圖 3-4 附合水準路線

2 ．按測段長度調整高差閉合差
    若按測段長度進行高差閉合差的調整，則某一測段高差的改正數為：

按測段長度調整高差閉合差和高程計算示例如圖 3-4 所示，并參見表3-2 。

需要指出的是：在水準測量成果處理時無論是按測站數調整高差閉合差，還是按測段長度調整高差閉合差，都應滿足下列關系：

也就是水準路線各測段的改正數之和與高差閉合差大小相等符號相反。

                                    第三章 （四）角度測量

第一節(jié) 一、水平角測量原理

面上兩條直線之間的夾角在水平面上的投影稱為水平角。 如圖所示， A 、 B 、 O 為地面上的任意點，通 OA 和 OB 直線各作一垂直面，并把 OA 和OB 分別投影到水平投影面上，其投影線 Oa 和 Ob 的夾角∠aOb ，就是∠AOB 的水平角。如果在角頂O 上安置一個帶有水平刻度盤的測角儀器，其度盤中心O ′在通過測站 O 點的鉛垂線上，設 OA 和 OB 兩條方向線在水平刻度盤上的投影讀數為和 ，則水平角為：

第二節(jié) 二、經緯儀的使用

經緯儀的技術操作包括：對中——整平——瞄準——讀數。
    １ . 對中
    對中的目的是使儀器的中心與測站的標志中心位于同一鉛垂線上。
    ２ . 整平
    （1）使水準管平行于兩腳螺旋的連線，如圖 4-2a) 所示。操作時，兩手同時向內 ( 或向外 ) 旋轉兩個腳螺旋使氣泡居中。氣泡移動方向和左手大拇指轉動的方向相同。
    （2）將儀器繞豎軸旋轉90 °，如圖 4-2b) 所示，旋轉另一個腳螺旋使氣泡居中。按上述方法反復進行，直至儀器旋轉到任何位置時，水準管氣泡都居中為止。

圖 4-2

上述兩步技術操作稱為經緯儀的安置。目前生產的光學經緯儀均裝置有光學對中器，若采用光學對中器進行對中，應與整平儀器結合進行，其操作步驟如下：
   （1）將儀器置于測站點上，三個腳螺旋調至中間位置，架頭大致水平。使光學對中器大致位于測站上，將三腳架踩牢。
   （2）旋轉光學對中器的目鏡，看清分劃板上的圓圈，拉或推動目鏡使測站點影像清晰。
   （3）旋轉腳螺旋使光學對中器對準測站點。
   （4）伸縮三腳架腿，使圓水準氣泡居中。
   （5）用腳螺旋精確整平管水準管轉動照準部 90 ゜ ，水準管氣泡均居中。
   （6）如果光學對中器分劃圈不在測站點上，應松開連接螺旋，在架頭上平移儀器，使分劃圈對準測站點。
   （7）重新再整平儀器，依此反復進行直至儀器整平后，光學對中器分劃圈對準測站點為止。
    ３ . 瞄準
   （1）將望遠鏡照準遠處，調節(jié)對光螺旋使十字絲清晰。
   （2）旋松望遠鏡和照準部制動螺旋，用望遠鏡的光學瞄準器照準目標。
   （3）轉動物鏡對光螺旋使目標影像清晰。
   （4）旋緊望遠鏡和照準部的制動螺旋，通過旋轉望遠鏡和照準部的微動螺旋，使十字絲交點對準目標，并觀察有無視差，如有視差，應重新對光，予以消除。

圖4-3

４.讀數
    （1）打開反光鏡，調節(jié)反光鏡鏡面位置，使讀數窗亮度適中。
    （2）轉動讀數顯微鏡目鏡對光螺旋，使度盤、測微尺及指標線的影像清晰。
    （3）根據儀器的讀數設備進行讀數。
   測角的前題：對中保證儀器中心與地面的角頂點在同一條鉛垂線上，整平保證水平度盤水平，而豎盤豎直，精確的瞄準保證望遠鏡指示角的某一條邊線，讀數保證可讀出角的邊線在水平面內的投影讀數。

第三節(jié) 三、經緯儀測回法測水平角

1.適用：單角（雙目標）
    2.方法操作：
   設O為測站點，A、B為觀測目標，∠AOB為觀測角，見圖4-4所示。

圖4-4測回法觀測水平角示意圖

先在O點安置儀器，進行整平、對中，然后按以下步驟進行觀測：
   （１）盤左位置：先照準左方目標，即后視點A，讀取水平度盤讀數為，并記入測回法測角記錄表中，見表4-1。然后順時針轉動照準部照準右方目標，即前視點B，讀取水平度盤讀數為，并記入記錄表中。以上稱為上半測回，其觀測角值為

（２）盤右位置：先照準右方目標，即前視點B，讀取水平度盤讀數為，并記入記錄表中，再逆時針轉動照準部照準左方目標，即后視點A，讀取水平度盤讀數為，并記入記錄表中，則得下半測回角值為：

（３）上、下半測回合起來稱為一測回。一般規(guī)定，用J6級光學經緯儀進行觀測，上、下半測回角值之差不超過40″時，可取其平均值作為一測回的角值，即：

3.記錄計算：

4.提高精度的措施：
   （1）以配盤的方法多測幾個測回

（2）上下半測回間輕動度盤變換手輪改變讀數
    【注意】同一半測回的兩讀數間不可改變度盤的位置。

                                      第二卷 單元一：小地區(qū)控制測量

                                    第一章 （五）距離測量

第一節(jié) 一、丈量工具

通常使用的量距工具為鋼尺、皮尺、竹尺和測繩，以及測釬、標桿和垂球等輔助工具。 皮尺， 鋼尺，由帶狀薄鋼條制成，有手柄式和皮盒式兩種，長度有20m、30m、50m幾種。尺的最小刻劃為1cm或5mm或1mm。按尺的零點位置可分為端點尺和刻線尺兩種。端點尺是從尺的端點開始。端點尺適用于從建筑物墻邊開始丈量?？叹€尺是從尺上刻的一條橫線作為起點。使用鋼尺時必須注意鋼尺的零點位置，以免發(fā)生錯誤。
    標桿又稱花桿，長為2m或3m，直徑為3～4cm，用木桿或玻璃鋼管或空心鋼管制成，桿上按20cm間隔涂上紅白漆，桿底為錐形鐵腳，用于顯示目標和直線定線。
    測釬用粗鐵絲制成，長為30cm或40cm，上部彎一個小圈，可套入環(huán)內，在小圈上系一醒目的紅布條，一般一組測釬有6根或11根。在丈量時用它來標定尺端點位置和計算所量過的整尺段數。
    垂球是由金屬制成的，似圓錐形，上端系有細線，是對點的工具。有時為了克服地面起伏的障礙，垂球常掛在標桿架上使用。

第二節(jié) 二、在平坦地面上丈量

要丈量平坦地面上A、B 兩點間的距離，其做法是：先在標定好的A、B 兩點立標桿，進行直線定線，然后進行丈量。丈量時后尺手拿尺的零端，前尺手拿尺的末端，兩尺手蹲下，后尺手把零點對準A點，喊“預備”，前尺手把尺邊近靠定線標志釬，兩人同時拉緊尺子，當尺拉穩(wěn)后，后尺手喊“好”，前尺手對準尺的終點刻劃將一測釬豎直插在地面上，這樣就量完了第一尺段。

圖5-1： 距離丈量示意圖

用同樣的方法，繼續(xù)向前量第二、第三…第N尺段。量完每一尺段時，后尺手必須將插在地面上的測釬拔出收好，用來計算量過的整尺段數。最后量不足一整尺段的距離，如圖所示。當丈量到B點時，由前尺手用尺上某整刻劃線對準終點B，后尺手在尺的零端讀數至ｍｍ，量出零尺段長度Δl。
    上述過程稱為往測，往測的距離用下式計算：

接著再調轉尺頭用以上方法，從Ｂ至Ａ進行返測，直至Ａ點為止。然后再依據(4-1)式計算出返測的距離。一般往返各丈量一次稱為一測回，在符合精度要求時，取往返距離的平均值作為丈量結果。

第三節(jié) 三、在傾斜地面上丈量

當地面稍有傾斜時，可把尺一端稍許抬高，就能按整尺段依次水平丈量，如圖a)所示，分段量取水平距離，最后計算總長。若地面傾斜較大，則使尺子一端靠高地點樁頂，對準端點位置，尺子另一端用垂球線緊靠尺子的某分劃，將尺拉緊且水平。放開垂球線，使它自由下墜，垂球尖端位置，即為低點樁頂。然后量出兩點的水平距離，如圖b)所示。
    在傾斜地面上丈量，仍需往返進行，在符合精度要求時，取其平均值做為丈量結果。

圖5-2 平坦地區(qū)與傾斜地面丈量示意圖

第四節(jié) 四、丈量成果處理與精度評定

為了避免錯誤和判斷丈量結果的可靠性，并提高丈量精度，距離丈量要求往返丈量。用往返丈量的較差ΔD與平均距離之比來衡量它的精度，此比值用分子等于ｌ的分數形式來表示，稱為相對誤差Ｋ，即：

如相對誤差在規(guī)定的允許限度內，即，可取往返丈量的平均值作為丈量成果。如果超限，則應重新丈量只到符合要求為止。
    【例】用鋼尺丈量兩點間的直線距離，往量距離為217.30m，返量距離為217.38m，今規(guī)定其相對誤差不應大于，試用：(1)所丈量成果是否滿足精度要求？(2)按此規(guī)定，若丈量100米的距離，往返丈量的較差最大可允許相差多少毫米？
解：由題意知：

即往返丈量的較差最大可相差±50(mm)。

                     第二章 （一）大比例尺地形圖的基本知識

第一節(jié) 一、地形圖

按照一定的比例尺和規(guī)定的符號，將測區(qū)內的地物和地貌在圖紙上繪制成圖。
    平面圖：只表示地物不表示地貌。

第二節(jié) 二、測圖比例尺

圖上某一線段的長度與地面上相應線段的水平距離D之比，通常以分子等于1的分數形式表示，即：1/M，M 稱為比例尺分母。
    1.數字比例尺： 1/M
    2.圖示比例尺

圖1-1

第三節(jié) 三、地形圖分類

1.大比例尺地形圖1：500~1：5000
    2.中比例尺地形圖 1：5000~1：10萬
    3.小比例尺地形圖：小于1：20萬

第四節(jié) 四、比例尺精度

人眼在圖上能分辨的最小距離為0.1mm，因此在地形圖上0.1mm所代表的地面上的實地距離稱為比例尺精度。即：

根據比例尺精度可以知道地面上量距應準確到什么程度，比例尺越大，表示地形變化的狀況越詳細，精度越高。所以測圖比例尺應根據用圖的需要來確定，工程常用的幾種大比例尺地形圖的比例尺精度，如表1-1所列。

                         第三章 （二）地形在圖上的表示方法

第一節(jié) 一、地物的表示方法

1、比例符號：如房屋、池塘等，
    2、非比例符號：如水井、獨立樹、測量控制點等
    3、半依比例尺符號：線狀地物
    4、注記符號：用文字、數字或特殊的標記對地物加以說明的符號稱為注記符號，如城鎮(zhèn)名、道路名、高程注記、平面控制點點號等。

第二節(jié) 二、地貌的表示方法

地貌是指地球表面的各種起伏形態(tài)，它包括山地、丘陵、高原、平原、盆地等。
    1、等高線的概念
    1) 等高線的形成和定義
    用不同高程而間隔相等的一組水平面，，與地表面相截，在各平面上得到相應的截取線，將這些截取線沿著垂直方向正射投影到水平投影面P上，便得到表示該地表面的一些閉合曲線，即等高線。如圖1-2所示的就是地面高程為90m、95m、100m的等高線，所以等高線就是地面上高程相等的相鄰點連接而成的閉合曲線。
    用等高線表示的幾種典型地貌如圖1-2所示。

圖1-2 等高線示意圖

2）等高距和等高線平距
    兩條相鄰等高線的高差稱為等高距。相鄰等高線間的水平距離稱為等高線平距。等高距越小，顯示地貌就越詳細，但等高距過小，圖上等高線將很密，會使地形圖不清晰。因此，要根據測圖比例尺和地面傾斜角及其用圖的目的來選擇等高距。但在同一幅圖內，等高距通常取定值。

第三節(jié) 2、等高線的分類

1）首曲線：按所選定的等高距描繪的等高線稱為基本等高線（首曲線），用實線表示
    2）計曲線：從高程0m起算每隔四根等高線需加粗一根， 稱為加粗等高線（計曲線）。
    3）間曲線：在局部地區(qū)用基本等高線不足以表示地貌的實際狀態(tài)時，可用二分之一等高距的等高線，稱為半距等高線（間曲線），用長虛線表示。
    4）助曲線：四分之一等高距的等高線稱為輔助等高線（助曲線），用短虛線表示。

第四節(jié) 3、典型地貌及等高線圖

1）山頭、盆地、示坡線
    2）山脊、山谷（集水線、分水線）

第五節(jié)

圖1-3 山谷山脊線

3）鞍部

圖1-4 鞍部的等高線

4）特殊地貌：沖溝、懸崖、陡壁

圖1-5

第六節(jié) 4、等高線的特性

1）在同一條等高線上各點的高程相等。
    2）每條等高線必為閉合曲線，如不在本幅圖內閉合，也在相鄰的圖幅內閉合。
    3）不同高程的等高線不能相交。當等高線重迭時，表示陡坎或絕壁。
    4）山脊線（分水線）、山谷線（集水線）均與等高線垂直相交。
    5) 等高線平距與坡度成正比。在同一幅圖上，平距小表示坡度陡，平距大表示坡度緩，平距相等表示坡度相同。換句話說，坡度陡的地方等高線就密，坡度緩的地方等高線就稀。
    6）等高線跨河時，不能直穿河流，須繞經上游正交于河岸線，中斷后再從彼岸折向下游。
    等高線的這些特性是相互聯(lián)系的，在測繪地形圖時，正確運用等高線的特性，才能較逼真地顯示地貌的形狀。

第七節(jié) 一、地形圖的圖名

每幅地形圖都應標注圖名，通常以圖幅內最著名的地名、廠礦企業(yè)或村莊的名稱作為圖名。
    圖名一般標注在地形圖北圖廓外上方中央。

圖1-6 地形圖的命名

第八節(jié) 二、圖號

為了區(qū)別各幅地形圖所在的位置，每幅地形圖上都編有圖號。圖號就是該圖幅相應分幅方法的編號，標注在北圖廓上方的中央、圖名的下方。
    1．分幅方法
    以1:5000地形圖為基礎進行的正方形分幅

圖1-7

2．編號方法
    1）坐標編號法
    圖號一般采用該圖幅西南角坐標的公里數為編號，x坐標在前，y坐標在后，中間有短線連接。
    2）數字順序編號法
    如果測區(qū)范圍比較小，圖幅數量少，可采用數字順序編號法。

第九節(jié) 三、圖廓和接合圖表

1、圖廓
    圖廓是地形圖的邊界線，有內、外圖廓線之分。
    內圖廓就是坐標格網線，也是圖幅的邊界線，用0.1mm細線繪出。
    外圖廓線為圖幅的最外圍邊線，用0.5mm粗線繪出。
    內、外圖廓線相距12mm，在內外圖廓線之間注記坐標格網線坐標值。
    2、接合圖表
    為了說明本幅圖與相鄰圖幅之間的關系，便于索取相鄰圖幅，在圖幅左上角列出相鄰圖幅圖名，斜線部分表示本圖位置

                         第四章 （四）大比例尺地形圖的測繪

測繪地形圖的方法有很多，如經緯儀測繪法、小平板儀與經緯儀聯(lián)合測繪法、大平板儀測繪法、航空攝影測量及全站儀測圖法等。本單元主要介紹經緯儀測繪法測繪大比例尺地形圖和全站儀測圖。

第一節(jié) 一、測圖前的準備工作

1、資料和儀器的準備
    在測圖前要明確任務和要求，抄錄測區(qū)控制點的成果資料，并進行測區(qū)踏勘，擬定施測方案；根據方案所要求的測圖方法準備儀器、工具和所用物品，并配備技術人員；對主要儀器應進行檢查和校正，尤其是豎盤的指標差要經常進行檢校。
    2、圖紙準備
    為了保證測圖質量，必須采用優(yōu)質圖紙。對于較小地區(qū)的臨時性的測圖，可將圖紙直接固定在圖板上進行測繪。對于需長期保存的地形圖，為了減少圖紙變形，采用聚脂薄膜測圖。
    為了測繪、保管和使用上的方便，測繪單位采用的圖幅尺寸一般有50cm×50cm、40cm×50cm、40cm×40cm幾種，測圖時可根據測區(qū)情況選擇所需的圖幅尺寸。
   3、繪制坐標格網
    如圖2-1所示，先用直尺在圖紙上畫兩條相互垂直的對角線AC、BD，再以對角線交點O為圓心量出長度相等（此長度可根據圖幅尺寸計算求得）的四段線段，得a、b、c、d四點，連接各點即得正方形圖廓。在圖廓各邊上標出每隔10cm的點，將上下和左右兩邊相對應的點一一連接起來，即構成直角坐標格網。連線時，縱橫線不必貫通，只畫出1cm長的正交短線即可。

圖2-1 坐標格網圖

坐標格網繪成后，必須檢查繪制的精度。用直尺檢查各方格網的交點是否在同一直線上，其偏離值不應超過0.2mm；小方格網的邊長與理論值10cm相差不應超過0.2mm；小方格網對角線長度與其理論值14.14cm相差不應超過0.3mm。如超過限值應重新繪制。方格網檢查合格后，根據測區(qū)控制網各控制點的坐標按照盡量把各控制點均勻分布在格網圖中間的原則，選取本幅圖的圓點坐標，在圖廓外注明格網的縱橫坐標值，并在格網上邊注明圖號，下邊注明比例尺。
    4、展繪測圖控制點
    圖紙上繪出坐標格網后，根據控制點的坐標值先確定點所在的方格，然后計算出對應格網的坐標差數X′和Y′，按比例在格網和相對邊上截取與此坐標相等的距離，最后對應連接相交即得點的位置。如圖2-1中，要展繪1號點，其坐標 ，m，測圖比例尺為1：1000。由坐標值可知1點所在方格，其縱坐標X=29.12m，按比例在方格內截取29.12m得橫線cd，橫坐標差Y=80.08m，按比例在本格網內截取80.08m得縱線ab，將相應截取的橫線cd與縱線ab相交，其交點即為1點在圖上的位置。在此點的右側平畫一短橫線，在橫線上方注明點號，橫線的下方注明此點的高程。控制點展好后應檢查各控制點之間的圖上長度與按比例尺縮小后的相應實地長度之差，其差數不應超過圖上長度的0.3mm，合格后才能進行測圖。

第二節(jié) 二、視距測量

    1、視距測量原理
    經緯儀（或水準儀）望遠鏡筒內十字絲分劃板的上下兩條短橫絲，就是用來測量距離的，這樣的兩條短橫絲稱為視距絲，如圖2-2a)所示。
    在圖2-2 b)中，A為測繪點，B為欲測地形碎部點。在A點安置儀器，B點立尺，讀取上下視距絲在尺上的讀數間隔n 和中絲讀數v ，以及豎直角，并量取儀器高i，則A、B兩點間的水平距離高D和高差h可用下式計算：

圖2-2 視距測量示意圖

式中：k——儀器乘常數，可取k=100
如果令，在實際工作中只要能使所觀測的中絲在尺上讀數V 等于儀器高i，就可使等于零，高差計算公式式可簡化為:

為了方便起見，現(xiàn)將視距測量公式列于表2-1中，以便在使用中查用。

立尺點B的高程計算公式應為：

2、視距測量的施測與計算
    如圖2-2 b)所示，欲測定A、B兩點間的水平距離D和高差h，其觀測方法如下：
    1）在測站A安置經緯儀，量取儀器高i，在測點B豎立視距尺；
    2）盤左位置，照準視距尺，消除視差后使十字絲的橫絲（中絲）讀數等于儀器高i，固定望遠鏡，用上下視距絲分別在尺上讀取讀數，估讀到mm，算出視距間隔n（n=下絲讀數-上絲讀數）。為了既快速又準確地讀出視距間隔，可先將中絲對準儀器高讀豎直角，然后把上絲對準鄰近整數刻劃后直接讀取視距間隔；
    3）轉動豎盤指標水準管微動螺旋使豎盤指標水準管氣泡居中，讀取豎盤讀數，算出豎直角。對有豎盤指標自動歸零裝置的儀器，應打開自動歸零裝置后再讀數；
    4）根據表2-1所列公式，計算水平距離和高差及立尺點的高程。
    3、進行視距觀測時，應注意以下幾點：
    1）使用的儀器必須進行豎盤指標差的檢校。
    2）視距尺應豎直。
    3）必須嚴格消除視差，上下絲讀數要快速。
    4）若為提高精度并進行校核，應在盤左、盤右位置按上述方法觀測一測回，最后取上、下半測回所得的尺間隔n和豎直角的平均值來計算水平距離D和高差h。
    5）有障礙物或其它原因，中絲不能在尺上截取儀器高i的讀數時，應盡量截取大于儀器高的整米數來，以便于測點高程的計算。例如，i＝1.42，則可截取2.42m或3.42m等。

第三節(jié) 三、地形圖的測繪

在地形圖測繪中，決定地物、地貌位置的特征點稱為地形特征點，也稱碎部點。測繪地形圖就是測定碎部點平面位置和高程。
    1、碎部點的選擇
    1）地物特征點的選擇
    地物特征點主要是地物輪廓的轉折點，如房屋的房角，圍墻、電力線的轉折點、道路河岸線的轉彎點、交叉點，電桿、獨立樹的中心點等。連接這些特征點，便可得到與實地相似的地物形狀。
    由于地物形狀極不規(guī)則，一般規(guī)定，主要地物凹凸部分在圖上大于0.4mm時均應表示出來；在地形圖上小于0.4mm，可以用直線連接。
    2）地貌特征點的選擇
    地貌特征點應選在最能反映地貌特征的山脊線、山谷線等地性線上，如山頂、鞍部、山脊和山谷的地形變換處、山坡傾斜變換處和山腳地形變換的地方。
    為了能真實地表示實地情況，在地面平坦或坡度無明顯變化的地區(qū)，碎部點的間距、碎部點的最大視距和城市建筑區(qū)的最大視距均應符合相應的規(guī)定。

2、經緯儀測繪法
    在一個測站上的測繪工作步驟
    1）安置儀器
    ①將經緯儀安置在控制點A上，量取儀器高，并記入碎部測量手薄。
    ②后視另一控制點B，安置水平度盤讀為，則AB 稱為起始方向。
    ③將小平板安置在測站附近，使圖紙上控制邊方向與地面上相應控制邊方向大致一致。
    ④連接圖上相應控制點a 、b，并適當延長ab線，則ab為圖上起始方向線。
    ⑤用小針通過量角器圓心的小孔插在a點,使量角器圓心固定在a點。

圖2-3

2）立尺
    將視距尺立在地物、地貌特征點上?，F(xiàn)將視距尺立于1點上。
    3）觀測
    觀測員將經緯儀瞄準1點視距尺，讀尺間隔l、中絲讀數v、豎盤讀數L及水平角β。
    4）記錄與計算
    將觀測數據尺間隔l、中絲讀數v、豎盤讀數L及水平角β逐項記入“碎部測量手簿”相應欄內。根據觀測數據，用視距測量計算公式，計算出水平距離和高程，填入“碎部測量手簿”相應欄內。在備注欄內注明重要碎部點的名稱，如房角、山頂、鞍部等，以便必要時查對和作圖。

5）展點
    用量角器，將碎部點展繪在圖紙上。
    6）繪圖
    參照實地情況，隨測隨繪，按地形圖圖式規(guī)定的符號將地物和等高線繪制出來。

圖2-4

3、增補測站點
    經緯儀視距支導線法是增補測站點常用方法。
    【例】從圖根控制點A 測定支導線點1。

圖2-5

1）將經緯儀安置在控制點A上，對中、整平。用測回法測量AB與A1之間的水平角β一測回，用量角器在圖上畫出a1方向線。
    2）用視距法測出A、1兩點間的水平距離DA1和高差hA1，概略定出1點在圖上的位置。
    3）再將經緯儀安置在1點上，在控制點A上立尺，用同樣的方法測定兩點間的水平距離D1A和高差h1A。
    4）若往、返兩次測得距離之差不超過相應的規(guī)定時，取其平均值，按測圖比例尺在方向線上定出補充測站1點。

4、碎部測量的注意事項
    1）施測前應檢測豎盤指標差，要求小于1′。
    2）每一測站每測若干點或結束時，應檢查起始方向是否為零，即歸零差是否超限。若超限，需重新安置為，然后逐點改正。
    3）每一測站測繪前，先對在另一控制點所測碎部點的檢查和對測區(qū)內已測碎部點的檢查，檢查點應不少于兩個。檢查無誤后，才能開始測繪。
    4）每一測站的工作結束后，應在測繪范圍內檢查地物、地貌是否漏測、少測，各類地物名稱和地理名稱等是否清楚齊全，在確保沒有錯誤和遺漏后，可遷至下一站。
    5、地物、地貌的勾繪
    1）地物的描繪
    地物要按地形圖圖式規(guī)定的符號表示。如房屋按其輪廓用直線連接；河流、道路的彎曲部分，則用圓滑的曲線連接；對于不能按比例描繪的地物，應按相應的非比例符號表示。
    2）等高線的勾繪
    地貌主要用等高線來表示。對于不能用等高線表示的特殊地貌，如懸崖、峭壁、陡坎、沖溝、雨裂等，則用相應的圖式規(guī)定的符號表示。等高線是根據相鄰地貌特征點的高程，按規(guī)定的等高距勾繪的。等高線的勾繪方法有比例內插法、圖解法和目估法等。

圖2-6

第四節(jié) 四、地形圖的拼接、檢查與整飾

1、地形圖的拼接
    采用分幅測圖時，為了保證相鄰圖幅的拼接，每幅圖的四邊均須測出圖廓線外5mm。拼接時將相鄰兩幅的相應圖邊，按坐標格網疊合在一起進行拼接。如果不吻合，其接圖誤差不超過下表中所規(guī)定的平面與高差中誤差的2倍時，可按平均位置修改。若超過限差時，應到現(xiàn)場檢查予以糾正或重測。

2、地形圖的檢查
    1）室內檢查
    室內檢查的內容有圖面地物、地貌是否清晰易讀，各種符號、注記是否正確，等高線與地貌特征點的高程是否相符，接邊精度是否合乎要求等。
    如發(fā)現(xiàn)錯誤和疑點，不可隨意修改，應加記錄，并到野外進行實地檢查、修改。
    2）野外檢查
    野外檢查是在室內檢查的基礎上進行重點抽查。檢查方法分巡視檢查和儀器檢查兩種。
    3、地形圖的整飾
    原圖經過拼接和檢查后，還應按規(guī)定的地形圖圖式符號對地物、地貌進行清繪和整飾，使圖面更加合理、清晰、美觀。
整飾的順序是先圖內后圖外，先注記后符號，先地物后地貌。最后寫出圖名、比例尺、坐標系統(tǒng)及高程系統(tǒng)、施測單位、測繪者及施測日期等。如果是獨立坐標系統(tǒng)，還需畫出指北方向。

                         第五章 （五）大比例尺地形圖的測繪

第一節(jié) 一、全站儀的構造與使用

1、基本構造
    與經緯儀比較：
    1）制動微動螺旋組合
    2）顯示屏（數據直接顯示）
    3）對中有光學對中和激光對中兩種方式
    4）帶有儲存、程序測量、施樣等多種功能
    5）有數據傳輸口
    6）通電工作
    2、測角用工具
    1）棱鏡：分為單棱鏡和三棱鏡
    棱鏡支撐方式     對中桿（簡易型和支架型）基座與三腳架站儀
    2）免棱鏡全站儀
    3、使用方法
    安置、對中、整平、開機、瞄準、測量

（1）測量前的準備工作
    1）電池的安裝（注意：測量前電池需充足電）
    ①把電池盒底部的導塊插入裝電池的導孔。
    ②按電池盒的頂部直至聽到“咔嚓”響聲。
    ③向下按解鎖鈕，取出電池。
    2）儀器的安置。
    ①在實驗場地上選擇一點，作為測站，另外兩點作為觀測點。
    ②將全站儀安置于點，對中、整平。
    ③在兩點分別安置棱鏡。
    3）豎直度盤和水平度盤指標的設置。
    ①豎直度盤指標設置。
    松開豎直度盤制動鈕，將望遠鏡縱轉一周（望遠鏡處于盤左，當物鏡穿過水平面時），豎直度盤指標即已設置。隨即聽見一聲鳴響，并顯示出豎直角。
    ②水平度盤指標設置。
    松開水平制動螺旋，旋轉照準部360，水平度盤指標即自動設置。隨即一聲鳴響，同時顯示水平角。至此，豎直度盤和水平度盤指標已設置完畢。注意：每當打開儀器電源時，必須重新設置和的指標。
    4）調焦與照準目標。
    操作步驟與一般經緯儀相同，注意消除視差。
   （2）角度測量
    1）首先從顯示屏上確定是否處于角度測量模式，如果不是，則按操作轉換為距離模式。
    2）盤左瞄準左目標A,按置零鍵，使水平度盤讀數顯示為，順時針旋轉照準部，瞄準右目標B，讀取顯示讀數。
    3）同樣方法可以進行盤右觀測。
    4）如果測豎直角，可在讀取水平度盤的同時讀取豎盤的顯示讀數。
   （3）距離測量
    1）設置棱鏡常數
    測距前須將棱鏡常數輸入儀器中，儀器會自動對所測距離進行改正。
    2）設置大氣改正值或氣溫、氣壓值
    光在大氣中的傳播速度會隨大氣的溫度和氣壓而變化，15℃和760mmHg是儀器設置的一個標準值，此時的大氣改正為0ppm。實測時，可輸入溫度和氣壓值，全站儀會自動計算大氣改正值（也可直接輸入大氣改正值），并對測距結果進行改正。
    3）量儀器高、棱鏡高并輸入全站儀。
    4）距離測量
    照準目標棱鏡中心，按測距鍵，距離測量開始，測距完成時顯示斜距、平距、高差。HD為水平距離，VD為傾斜距離。
    全站儀的測距模式有精測模式、跟蹤模式、粗測模式三種。精測模式是最常用的測距模式，測量時間約2.5S，最小顯示單位1mm；跟蹤模式，常用于跟蹤移動目標或放樣時連續(xù)測距，最小顯示一般為1cm，每次測距時間約0.3S；粗測模式，測量時間約0.7S，最小顯示單位1cm或1mm。在距離測量或坐標測量時，可按測距模式（MODE）鍵選擇不同的測距模式。
    應注意，有些型號的全站儀在距離測量時不能設定儀器高和棱鏡高，顯示的高差值是全站儀橫軸中心與棱鏡中心的高差。
   （3）坐標測量
    1）設定測站點的三維坐標。
    2）設定后視點的坐標或設定后視方向的水平度盤讀數為其方位角。當設定后視點的坐標時，全站儀會自動計算后視方向的方位角，并設定后視方向的水平度盤讀數為其方位角。
    3）設置棱鏡常數。
    4）設置大氣改正值或氣溫、氣壓值。
    5）量儀器高、棱鏡高并輸入全站儀。
    6）照準目標棱鏡，按坐標測量鍵，全站儀開始測距并計算顯示測點的三維坐標
    2、使用誤區(qū)：
    在教學過程中收到部分同學說全站儀測距不準（幾十米的距離居然差上了一個厘米），誤差大等問題，但是經我們教師認真檢測后又一點問題都沒有。其實這并不是全站儀的問題，主要是一些使用方法不當造成的。把一些錯誤的使用方法以及不正確的校正方法列出來，供學生參考：
    1）問：在坐標測量的時候為什么“設置方位角”沒有用？
    答：請先確認你的全站儀是否完全整平，當全站儀在沒有完全整平（換句話說就是出現(xiàn)“補償超限”）的情況下，是不能設置的，這是一個程序對全站儀的保護。因為如果你設置了方位角，測得的數據也是不準確的，這個可以避免出現(xiàn)不必要的錯誤。
    處理方法：精確整平全站儀后再進行設置。
    2）問：在野外i角不準了是否可以用檢測水準儀的方法來檢測全站呢？
    答：用校正水準儀i角的方法來校正全站儀i角是不行的。如果你用校正水準儀十字絲的方法來校正全站儀十字絲，那你這臺全站儀將不能正常使用。因為你一旦動了全站的十字絲，那么這臺全站的三軸（三軸包括：發(fā)射軸，接收軸，視準軸）必須重調。因為全站儀的三軸一旦不共軸則會出現(xiàn)照準棱鏡中心不測距的故障。
    處理方法：如果有條件最好能在校正臺上精平全站儀后進行i角校正。如果在野外先精平全站儀后找到遠處一個固定物（樓房上的天線或者避雷針等），也可以進行i角校正。步驟是：開機-ESC-配置-儀器參數設置-垂直角過零基準設置-盤左照準目標-按是-再盤右照準目標-按是。
    3）問：為什么全站儀測量出來的距離比我用尺子量的距離短（長）？
    答：其實用這種方法判斷全站儀測距有問題是不科學的，因為你用尺子量，第一可能尺子存在誤差，第二人為誤差，你用尺子量100m就可能差了幾個毫米，甚至厘米。但是全站儀的精度是2+2PPM，就是說測1000m也就才4毫米的誤差，因此肯定不能以尺子來衡量全站儀。
    處理方法：1.將全站儀拿到儀器鑒定中心通過基線來校正。2.找另外一臺全站儀（所有指標均合格）使用比測的方法來對全站儀進行調整。3.在野外的時候，在沒有其他全站儀的情況下，可以通過以下方法檢測：首先選一平坦場地在A點安置并整平全站儀，用豎絲仔細在地面標定同一直線上間隔約50m的A、B點和B、C點，并準確對中地安置反射棱鏡。然后全站儀設置了溫度與氣壓數據后，精確測出AB、AC的平距。再在B點安置全站儀并準確對中，精確測出BC的平距?？梢缘贸鋈緝x測距常數：K＝AC－(AB＋BC)，K值應接近或等于O，若｜K｜＞5mm，則要進行校正。
    校正：
    經嚴格檢驗證實儀器常數K不接近于０已發(fā)生變化，用戶如果需進行校正，將儀器加常數按綜合常數K值進行設置。
    應注意的兩點：
    1、應使用儀器的豎絲進行定向，嚴格使Ａ、Ｂ、Ｃ三點在同一直線上。Ｂ點地面要有牢固清晰的對中標記。
    2、Ｂ點棱鏡中心與儀器中心是否重合一致，是保證檢測精度的重要環(huán)節(jié)，因此，最好在Ｂ點用三腳架和兩者能通用的基座，如用三爪式棱鏡連接器及基座互換時，三腳架和基座保持固定不動，僅換棱鏡和儀器的基座以上部分，可減少不重合誤差。

                                    第三卷 情境二、民用建筑施工測量

                                第四卷 單元一：多層民用建筑施工測量

第一節(jié) 一、民用建筑物的定位

1、定義
    將建筑物的外廓（墻）軸線交點（簡稱角樁）測設到地面上。為建筑物的放線及細部放樣提供依據。
    2、定位方法
    1）直角坐標法或極坐標法定位——有建筑基線、建筑方格網或導線時。
    2）根據已有建筑物定位——無控制網時。
    從已建建筑物引出 ab ——延長 ab 得建筑基線 cd ——撥角、量邊得角樁——檢查角度和邊長，以滿足要求（如：1/5000，1' ）。
    注意：測設時，要考慮待建的建筑物墻的厚度。

第二節(jié) 二、民用建筑物的放線

1、內容：
    1）根據定位出的角樁，來詳細測設建筑物各軸線的交點樁（中心樁）。
    2）延長軸線，撒出基槽開挖白灰線。
    2、延長軸線的方法
    1）龍門板法——適用小型民用建筑。

2）引樁法——適用大型民用建筑。

第三節(jié) 三、基礎施工的測量工作

控制基槽開挖深度，不得超挖基底。
    當基槽挖到離槽底 0.3-0.5m 時，用高程放樣的方法在槽壁上釘水平控制樁。
    1、基槽抄平
    建筑施工中的高程測設，又稱抄平。
    1）設置水平樁 為了控制基槽的開挖深度，當快挖到槽底設計標高時，應用水準儀根據地面上±0.000m點，在槽壁上測設一些水平小木樁（稱為水平樁），如圖下圖所示，使木樁的上表面離槽底的設計標高為一固定值（如0.500m）。

為了施工時使用方便，一般在槽壁各拐角處、深度變化處和基槽壁上每隔3～4m測設一水平樁。
    水平樁可作為挖槽深度、修平槽底和打基礎墊層的依據。
    2）水平樁的測設方法 如圖上圖所示，槽底設計標高為－1.700m，欲測設比槽底設計標高高0.500m的水平樁，測設方法如下：
    ①在地面適當地方安置水準儀，在±0標高線位置上立水準尺，讀取后視讀數為1.318m。
    ②計算測設水平樁的應讀前視讀數b應：

3）在槽內一側立水準尺，并上下移動，直至水準儀視線讀數為2.518m時，沿水準尺尺底在槽壁打入一小木樁。
    2、墊層中線的投測
    基礎墊層打好后，根據軸線控制樁或龍門板上的軸線釘，用經緯儀或用拉繩掛錘球的方法，把軸線投測到墊層上，如圖下圖所示，并用墨線彈出墻中心線和基礎邊線，作為砌筑基礎的依據。由于整個墻身砌筑均以此線為準，這是確定建筑物位置的關鍵環(huán)節(jié)，所以要嚴格校核后方可進行砌筑施工。

3、基礎墻標高的控制
    房屋基礎墻是指±0.000m以下的磚墻，它的高度是用基礎皮數桿來控制的。

1）基礎皮數桿是一根木制的桿子，如圖上圖所示，在桿上事先按照設計尺寸，將磚、灰縫厚度畫出線條，并標明±0.000m和防潮層的標高位置。
    2）立皮數桿時，先在立桿處打一木樁，用水準儀在木樁側面定出一條高于墊層某一數值（如100mm）的水平線，然后將皮數桿上標高相同的一條線與木樁上的水平線對齊，并用大鐵釘把皮數桿與木樁釘在一起，作為基礎墻的標高依據。
    4、基礎面標高的檢查
    基礎施工結束后，應檢查基礎面的標高是否符合設計要求（也可檢查防潮層）?？捎盟疁蕛x測出基礎面上若干點的高程和設計高程比較，允許誤差為±10mm。

第四節(jié) 四、墻體施工測量

1、墻體定位
    1）利用軸線控制樁或龍門板上的軸線和墻邊線標志，用經緯儀或拉細繩掛錘球的方法將軸線投測到基礎面上或防潮層上。
    2）用墨線彈出墻中線和墻邊線。
    3）檢查外墻軸線交角是否等于。
    4）把墻軸線延伸并畫在外墻基礎上，如圖下圖所示，作為向上投測軸線的依據。
    5）把門、窗和其它洞口的邊線，也在外墻基礎上標定出來。

2、墻體各部位標高控制
   在墻體砌筑施工中，墻身上各部位的標高通常是用皮數桿來控制和傳遞的。皮數桿應根據建筑物剖面圖畫有每塊磚和灰縫的厚度，并注明墻體上窗臺、門窗洞口、過梁、雨蓬、圈梁、樓板等構件高度位置。在墻體施工中，用皮數桿可以控制墻身各部位構件的準確位置，并保證每批轉灰縫厚度均勻，每批磚都處在同一水平面上。皮數桿一般都立在建筑物拐角和隔墻處。

立皮數桿時，先在地面上打一木樁，用水準儀測出± 0. 000 標高位置，并畫一橫線作為標志；然后，把皮數桿上的± 0. 000 線與木樁上± 0. 000 對齊，釘牢。皮數桿釘好后要用水準儀進行檢測，并用垂球來校正皮數桿的垂直。
    為了施工方便，采用里腳手架砌磚時，皮數桿應立在墻外側，如采用外腳手架時，皮數桿應立在墻內側，如系框架或鋼筋砼柱間墻時，每層皮數桿可直接畫在構件上，而不立皮數桿。

第五節(jié) 五、建筑物的軸線投測

在多層建筑墻身砌筑過程中，為了保證建筑物軸線位置正確，可用吊錘球或經緯儀將軸線投測到各層樓板邊緣或柱頂上。
    1．吊錘球法
    將較重的錘球懸吊在樓板或柱頂邊緣，當錘球尖對準基礎墻面上的軸線標志時，線在樓板或柱頂邊緣的位置即為樓層軸線端點位置，并畫出標志線。各軸線的端點投測完后，用鋼尺檢核各軸線的間距，符合要求后，繼續(xù)施工，并把軸線逐層自下向上傳遞。
吊錘球法簡便易行，不受施工場地限制，一般能保證施工質量。但當有風或建筑物較高時，投測誤差較大，應采用經緯儀投測法。
    2．經緯儀投測法
    在軸線控制樁上安置經緯儀，嚴格整平后，瞄準基礎墻面上的軸線標志，用盤左、盤右分中投點法，將軸線投測到樓層邊緣或柱頂上。將所有端點投測到樓板上之后，用鋼尺檢核其間距，相對誤差不得大于1/2000。檢查合格后，才能在樓板分間彈線，繼續(xù)施工。

第六節(jié) 六、建筑物的高程傳遞

在多層建筑施工中，要由下層向上層傳遞高程，以便樓板、門窗口等的標高符合設計要求。高程傳遞的方法有以下幾種：
    1．利用皮數桿傳遞高程
    2．利用鋼尺直接丈量
    3．吊鋼尺法

                              第五卷 單元二：高層建筑物軸線豎向投測

第一節(jié) 一、高層建筑物施工測量基本知識

高層建筑物施工測量中的主要問題是控制垂直度，就是將建筑物的基礎軸線準確地向高層引測，并保證各層相應軸線位于同一豎直面內，控制豎向偏差，使軸線向上投測的偏差值不超限。
    軸線向上投測時，要求豎向誤差在本層內不超過5mm，全樓累計誤差值不應超過2H/10000（H為建筑物總高度），且不應大于：
     30m＜H≤60m時，10mm； 60m＜H≤90m時，15mm； 90m＜H 時，20mm。
    高層建筑物軸線的豎向投測，主要有外控法和內控法兩種，下面分別介紹這兩種方法。
    1、外控法外控法是在建筑物外部，利用經緯儀，根據建筑物軸線控制樁來進行軸線的豎向投測，亦稱作“經緯儀引樁投測法”。具體操作方法如下：
    1）在建筑物底部投測中心軸線位置高層建筑的基礎工程完工后，將經緯儀安置在軸線控制樁A1、A1′、B1和B1′上，把建筑物主軸線精確地投測到建筑物的底部，并設立標志，如圖下圖中的a1、a1′、b1和b1′，以供下一步施工與向上投測之用。

2）向上投測中心線
    隨著建筑物不斷升高，要逐層將軸線向上傳遞，如圖11-18所示，將經緯儀安置在中心軸線控制樁A1、A1′、B1和B1′上，嚴格整平儀器，用望遠鏡瞄準建筑物底部已標出的軸線a1、a1′、b1和b1′點，用盤左和盤右分別向上投測到每層樓板上，并取其中點作為該層中心軸線的投影點，如圖11-18中的a2、a2′、b2和b2′。
    3）增設軸線引樁
    當樓房逐漸增高，而軸線控制樁距建筑物又較近時，望遠鏡的仰角較大，操作不便，投測精度也會降低。為此，要將原中心軸線控制樁引測到更遠的安全地方，或者附近大樓的屋面。

具體作法是：
    將經緯儀安置在已經投測上去的較高層（如第八層）樓面軸線a8a8′上，如圖上圖所示，瞄準地面上原有的軸線控制樁A1和A1′點，用盤左、盤右分中投點法，將軸線延長到遠處A2和A2′點，并用標志固定其位置，A2、A2′即為新投測的A1A1′軸控制樁。
    更高各層的中心軸線，可將經緯儀安置在新的引樁上，按上述方法繼續(xù)進行投測。
    2、內控法
    內控法是在建筑物內±0平面設置軸線控制點，并預埋標志，以后在各層樓板相應位置上預留200mm×200mm的傳遞孔，在軸線控制點上直接采用吊線墜法或激光鉛垂儀法，通過預留孔將其點位垂直投測到任一樓層。
    1）內控法軸線控制點的設置
    在基礎施工完畢后，在±0首層平面上，適當位置設置與軸線平行的輔助軸線。輔助軸線距軸線500～800mm為宜，并在輔助軸線交點或端點處埋設標志。如下圖所示：

2）吊線墜法
    吊線墜法是利用鋼絲懸掛重錘球的方法，進行軸線豎向投測。這種方法一般用于高度在50～100m的高層建筑施工中，錘球的重量約為10～20kg，鋼絲的直徑約為0.5～0.8mm。投測方法如下：
    在預留孔上面安置十字架，掛上錘球，對準首層預埋標志。當錘球線靜止時，固定十字架，并在預留孔四周作出標記，作為以后恢復軸線及放樣的依據。此時，十字架中心即為軸線控制點在該樓面上的投測點。
    用吊線墜法實測時，要采取一些必要措施，如用鉛直的塑料管套著墜線或將錘球沉浸于油中，以減少擺動。
    3）激光鉛垂儀法
   （1）激光鉛垂儀簡介 激光鉛垂儀是一種專用的鉛直定位儀器。適用于高層建筑物、煙囪及高塔架的鉛直定位測量。
    激光鉛垂儀的基本構造如圖所示

主要由氦氖激光管、精密豎軸、發(fā)射望遠鏡、水準器、基座、激光電源及接收屏等部分組成。
    激光器通過兩組固定螺釘固定在套筒內。激光鉛垂儀的豎軸是空心筒軸，兩端有螺扣，上、下兩端分別與發(fā)射望遠鏡和氦氖激光器套筒相連接，二者位置可對調，構成向上或向下發(fā)射激光束的鉛垂儀。儀器上設置有兩個互成的管水準器，儀器配有專用激光電源。
    (2)激光垂準儀投測軸線方法
    1）在首層軸線控制點上安置激光鉛垂儀，利用激光器底端（全反射棱鏡端）所發(fā)射的激光束進行對中，通過調節(jié)基座整平螺旋，使管水準器氣泡嚴格居中。
    2）在上層施工樓面預留孔處，放置接受靶。
    3）接通激光電源，啟輝激光器發(fā)射鉛直激光束，通過發(fā)射望遠鏡調焦，使激光束會聚成紅色耀目光斑，投射到接受靶上。
    4）移動接受靶，使靶心與紅色光斑重合，固定接受靶，并在預留孔四周作出標記，此時，靶心位置即為軸線控制點在該樓面上的投測點。

                                        第六卷 工業(yè)建筑工程施工測量

                                  第七卷 單元一：工業(yè)廠房控制網測設

第一節(jié) 一、概述

工業(yè)建筑中以廠房為主體，一般工業(yè)廠房多采用預制構件，在現(xiàn)場裝配的方法施工。廠房的預制構件有柱子、吊車梁和屋架等。因此，工業(yè)建筑施工測量的工作主要是保證這些預制構件安裝到位。具體任務為：廠房矩形控制網測設、廠房柱列軸線放樣、杯形基礎施工測量及廠房預制構件安裝測量等。

第二節(jié) 二、廠房矩形控制網測設

工業(yè)廠房一般都應建立廠房矩形控制網，作為廠房施工測設的依據。下面介紹根據建筑方格網，采用直角坐標法測設廠房矩形控制網的方法。

圖11-24 廠房矩形控制網的測設
1—建筑方格網  2—廠房矩形控制網 3—距離指標樁  4——廠房軸線

如圖11-24所示，H、I、J、K四點是廠房的房角點，從設計圖中已知H、J兩點的坐標。S、P、Q、R為布置在基礎開挖邊線以外的廠房矩形控制網的四個角點，稱為廠房控制樁。廠房矩形控制網的邊線到廠房軸線的距離為4m，廠房控制樁S、P、Q、R的坐標，可按廠房角點的設計坐標，加減4m算得。測設方法如下：
    1．計算測設數據
    根據廠房控制樁S、P、Q、R的坐標，計算利用直角坐標法進行測設時，所需測設數據，計算結果標注在圖11-24中。
    2．廠房控制點的測設
    （1）從F點起沿FE方向量取36m，定出a 點；沿FG方向量取29m，定出b點。
    （2）在a與b上安置經緯儀，分別瞄準E與F點，順時針方向測設，得兩條視線方向，沿視線方向量取23m，定出R 、Q點。再向前量取21m，定出S、P點。
    （3）為了便于進行細部的測設，在測設廠房矩形控制網的同時，還應沿控制網測設距離指標樁，如圖11-24所示，距離指標樁的間距一般等于柱子間距的整倍數。
    3．檢查
    （1）檢查∠S、∠P是否等于，其誤差不得超過±10″。
    （2）檢查SP是否等于設計長度，其誤差不得超過1/10 000。
    以上這種方法適用于中小型廠房，對于大型或設備復雜的廠房，應先測設廠房控制網的主軸線，再根據主軸線測設廠房矩形控制網。

第三節(jié) 三、廠房柱列軸線與柱基施工測量

1．廠房柱列軸線測設
    根據廠房平面圖上所注的柱間距和跨距尺寸，用鋼尺沿矩形控制網各邊量出各柱列軸線控制樁的位置，如圖11-25中的 1′、2′、…，并打入大木樁，樁頂用小釘標出點位，作為柱基測設和施工安裝的依據。丈量時應以相鄰的兩個距離指標樁為起點分別進行，以便檢核。

圖11-25廠房柱列軸線和柱基測量
1—廠房控制樁 2—廠房矩形控制網 3—柱列軸線控制樁
4—距離指標樁 5—定位小木樁 6—柱基礎

2．柱基定位和放線
   （1）安置兩臺經緯儀，在兩條互相垂直的柱列軸線控制樁上，沿軸線方向交會出各柱基的位置（即柱列軸線的交點），此項工作稱為柱基定位。
   （2）在柱基的四周軸線上，打入四個定位小木樁a、b、c、d ，如圖11-25所示，其樁位應在基礎開挖邊線以外，比基礎深度大1.5倍的地方，作為修坑和立模的依據。
   （3）按照基礎詳圖所注尺寸和基坑放坡寬度，用特制角尺，放出基坑開挖邊界線，并撒出白灰線以便開挖，此項工作稱為基礎放線。
   （4）在進行柱基測設時，應注意柱列軸線不一定都是柱基的中心線，而一般立模、吊裝等習慣用中心線，此時，應將柱列軸線平移，定出柱基中心線。
     3．柱基施工測量
    （1）基坑開挖深度的控制 當基坑挖到一定深度時，應在基坑四壁，離基坑底設計標高0.5m處，測設水平樁，作為檢查基坑底標高和控制墊層的依據。
    （2）杯形基礎立模測量 杯形基礎立模測量有以下三項工作：
     ①基礎墊層打好后，根據基坑周邊定位小木樁，用拉線吊錘球的方法，把柱基定位線投 測到墊層上，彈出墨線，用紅漆畫出標記，作為柱基立模板和布置基礎鋼筋的依據。
     ②立模時，將模板底線對準墊層上的定位線，并用錘球檢查模板是否垂直。
     ③將柱基頂面設計標高測設在模板內壁，作為澆灌混凝土的高度依據。

第四節(jié) 四、廠房預制構件安裝測量

1．柱子安裝測量
   （1）柱子安裝應滿足的基本要求 柱子中心線應與相應的柱列軸線一致，其允許偏差為±5mm。牛腿頂面和柱頂面的實際標高應與設計標高一致，其允許誤差為±（5～8mm），柱高大于5m時為±8mm。柱身垂直允許誤差為當柱高≤5m時為±5mm；當柱高5～10m時，為±10mm；當柱高超過10m時，則為柱高的1/1000，但不得大于20mm。
   （2）柱子安裝前的準備工作 柱子安裝前的準備工作有以下幾項：
    1）在柱基頂面投測柱列軸線 柱基拆模后，用經緯儀根據柱列軸線控制樁，將柱列軸線投測到杯口頂面上，如圖11-26所示，并彈出墨線，用紅漆畫出“”標志，作為安裝柱子時確定軸線的依據。如果柱列軸線不通過柱子的中心線，應在杯形基礎頂面上加彈柱中心線。

圖11-26 杯形基礎
1—柱中心線 2—－60cm標高線 3—杯底

用水準儀，在杯口內壁，測設一條一般為－0.600m的標高線（一般杯口頂面的標高為－0.500m），并畫出“▼”標志，如圖11-26所示，作為杯底找平的依據。
    2）柱身彈線 柱子安裝前，應將每根柱子按軸線位置進行編號。如圖4所示，在每根柱子的三個側面彈出柱中心線，并在每條線的上端和下端近杯口處畫出“”標志。根據牛腿面的設計標高，從牛腿面向下用鋼尺量出－0.600m的標高線，并畫出“▼”標志。

圖11-27 柱身彈線

3）杯底找平 先量出柱子的－0.600m標高線至柱底面的長度，再在相應的柱基杯口內，量出－0.600m標高線至杯底的高度，并進行比較，以確定杯底找平厚度，用水泥沙漿根據找平厚度，在杯底進行找平，使牛腿面符合設計高程。
  （3）柱子的安裝測量 柱子安裝測量的目的是保證柱子平面和高程符合設計要求，柱身鉛直。
   1）預制的鋼筋混泥土柱子插入杯口后，應使柱子三面的中心線與杯口中心線對齊，如圖11-28a所示，用木楔或鋼楔臨時固定。
   2）柱子立穩(wěn)后，立即用水準儀檢測柱身上的±0.000m標高線，其容許誤差為±3mm。
   3）如圖11-28a所示，用兩臺經緯儀，分別安置在柱基縱、橫軸線上，離柱子的距離不小于柱高的1.5倍，先用望遠鏡瞄準柱底的中心線標志，固定照準部后，再緩慢抬高望遠鏡觀察柱子偏離十字絲豎絲的方向，指揮用鋼絲繩拉直柱子，直至從兩臺經緯儀中，觀測到的柱子中心線都與十字絲豎絲重合為止。

圖11-28 柱子垂直度校正

4）在杯口與柱子的縫隙中澆入混凝土，以固定柱子的位置。
    5）在實際安裝時，一般是一次把許多柱子都豎起來，然后進行垂直校正。這時，可把兩臺經緯儀分別安置在縱橫軸線的一側，一次可校正幾根柱子，如圖11-28b所示，但儀器偏離軸線的角度，應在以內。
    （4）柱子安裝測量的注意事項 所使用的經緯儀必須嚴格校正，操作時，應使照準部水準管氣泡嚴格居中。校正時，除注意柱子垂直外，還應隨時檢查柱子中心線是否對準杯口柱列軸線標志，以防柱子安裝就位后，產生水平位移。在校正變截面的柱子時，經緯儀必須安置在柱列軸線上，以免產生差錯。在日照下校正柱子的垂直度時，應考慮日照使柱頂向陰面彎曲的影響，為避免此種影響，宜在早晨或陰天校正。
    2．吊車梁安裝測量
    吊車梁安裝測量主要是保證吊車梁中線位置和吊車梁的標高滿足設計要求。
   （1）吊車梁安裝前的準備工作 吊車梁安裝前的準備工作有以下幾項：
    1）在柱面上量出吊車梁頂面標高 根據柱子上的±0.000m標高線，用鋼尺沿柱面向上量出吊車梁頂面設計標高線，作為調整吊車梁面標高的依據。
    2）在吊車梁上彈出梁的中心線 如圖11-29所示，在吊車梁的頂面和兩端面上，用墨線彈出梁的中心線，作為安裝定位的依據。

圖11-29 在吊車梁上彈出梁的中心

3）在牛腿面上彈出梁的中心線 根據廠房中心線，在牛腿面上投測出吊車梁的中心線，投測方法如下：

圖11-30 吊車梁的安裝測量

如圖11-30a所示，利用廠房中心線A1A1，根據設計軌道間距，在地面上測設出吊車梁中心線（也是吊車軌道中心線）A′A′和B′B′。在吊車梁中心線的一個端點A′（或B′）上安置經緯儀，瞄準另一個端點A′（或B′），固定照準部，抬高望遠鏡，即可將吊車梁中心線投測到每根柱子的牛腿面上，并墨線彈出梁的中心線。
   （2）吊車梁的安裝測量 安裝時，使吊車梁兩端的梁中心線與牛腿面梁中心線重合，是吊車梁初步定位。采用平行線法，對吊車梁的中心線進行檢測，校正方法如下：
   1）如圖11-30b所示，在地面上，從吊車梁中心線，向廠房中心線方向量出長度a（1m），得到平行線A″A″和B″B″。
   2）在平行線一端點A″（或B″）上安置經緯儀，瞄準另一端點A″（或B″），固定照準部，抬高望遠鏡進行測量。
   3）此時，另外一人在梁上移動橫放的木尺，當視線正對準尺上一米刻劃線時，尺的零點應與梁面上的中心線重合。如不重合，可用撬杠移動吊車梁，使吊車梁中心線到A″A″（或B″B″）的間距等于1m為止。
   吊車梁安裝就位后，先按柱面上定出的吊車梁設計標高線對吊車梁面進行調整，然后將水準儀安置在吊車梁上，每隔3m測一點高程，并與設計高程比較，誤差應在3mm以內。
   3．屋架安裝測量
   （1）屋架安裝前的準備工作 屋架吊裝前，用經緯儀或其它方法在柱頂面上，測設出屋架定位軸線。在屋架兩端彈出屋架中心線，以便進行定位。
   （2）屋架的安裝測量

屋架吊裝就位時，應使屋架的中心線與柱頂面上的定位軸線對準，允許誤差為5mm。屋架的垂直度可用錘球或經緯儀進行檢查。用經緯儀檢校方法如下：
    1）如圖11-31所示，在屋架上安裝三把卡尺，一把卡尺安裝在屋架上弦中點附近，另外兩把分別安裝在屋架的兩端。自屋架幾何中心沿卡尺向外量出一定距離，一般為500 mm，作出標志。
    2）在地面上，距屋架中線同樣距離處，安置經緯儀，觀測三把卡尺的標志是否在同一豎直面內，如果屋架豎向偏差較大，則用機具校正，最后將屋架固定。
    垂直度允許偏差為：薄腹梁為5 mm；桁架為屋架高的1/250。

                   第八卷 單元二：廠房柱基礎施工測量和預制構件安裝測量

第一節(jié) 一、柱基礎施工測量

（1）基坑開挖深度的控制 當基坑挖到一定深度時，應在基坑四壁，離基坑底設計標高0.5m處，測設水平樁，作為檢查基坑底標高和控制墊層的依據。
   （2）杯形基礎立模測量 杯形基礎立模測量有以下三項工作：
    1）基礎墊層打好后，根據基坑周邊定位小木樁，用拉線吊錘球的方法，把柱基定位線投測到墊層上，彈出墨線，用紅漆畫出標記，作為柱基立模板和布置基礎鋼筋的依據。
    2）立模時，將模板底線對準墊層上的定位線，并用錘球檢查模板是否垂直。
    3）將柱基頂面設計標高測設在模板內壁，作為澆灌混凝土的高度依據。

第二節(jié) 二、 柱子的安裝測量

（1）柱子安裝應滿足的基本要求 柱子中心線應與相應的柱列軸線一致，其允許偏差為±5mm。牛腿頂面和柱頂面的實際標高應與設計標高一致，其允許誤差為±（5～8mm），柱高大于5m時為±8mm。柱身垂直允許誤差為當柱高≤5m時為±5mm；當柱高5～10m時，為±10mm；當柱高超過10m時，則為柱高的1/1000，但不得大于20mm。
   （2）柱子安裝前的準備工作
    1）在柱基頂面投測柱列軸線
    2）柱身彈線
    3）杯底找平
   （3）柱子的安裝測量 柱子安裝測量的目的是保證柱子平面和高程符合設計要求，柱身鉛直。
   （4）柱子安裝測量的注意事項 所使用的經緯儀必須嚴格校正，操作時，應使照準部水準管氣泡嚴格居中。校正時，除注意柱子垂直外，還應隨時檢查柱子中心線是否對準杯口柱列軸線標志，以防柱子安裝就位后，產生水平位移。在校正變截面的柱子時，經緯儀必須安置在柱列軸線上，以免產生差錯。在日照下校正柱子的垂直度時，應考慮日照使柱頂向陰面彎曲的影響，為避免此種影響，宜在早晨或陰天校正。

第三節(jié) 三、 吊車梁安裝測量

吊車梁安裝測量主要是保證吊車梁中線位置和吊車梁的標高滿足設計要求。
  （1）吊車梁安裝前的準備工作
   1）在柱面上量出吊車梁頂面標高
   2）在吊車梁上彈出梁的中心線
   3）在牛腿面上彈出梁的中心線 根據廠房中心線，在牛腿面上投測出吊車梁的中心線，投測方法如下：

圖3 吊車梁的安裝測量

如圖3(a)所示，利用廠房中心線A1A1，根據設計軌道間距，在地面上測設出吊車梁中心線（也是吊車軌道中心線）A′A′和B′B′。在吊車梁中心線的一個端點A′（或B′）上安置經緯儀，瞄準另一個端點A′（或B′），固定照準部，抬高望遠鏡，即可將吊車梁中心線投測到每根柱子的牛腿面上，并墨線彈出梁的中心線。
   （2）吊車梁的安裝測量 安裝時，使吊車梁兩端的梁中心線與牛腿面梁中心線重合，吊車梁初步定位。采用平行線法對吊車梁的中心線進行檢測，校正方法如下：
   1）如圖3(b)所示，在地面上，從吊車梁中心線，向廠房中心線方向量出長度a（1m），得到平行線A″A″和B″B″。
   2）在平行線一端點A″（或B″）上安置經緯儀，瞄準另一端點A″（或B″），固定照準部，抬高望遠鏡進行測量。
   3）此時，另外一人在梁上移動橫放的木尺，當視線正對準尺上一米刻劃線時，尺的零點應與梁面上的中心線重合。如不重合，可用撬杠移動吊車梁，使吊車梁中心線到A″A″（或B″B″）的間距等于1m為止。
吊車梁安裝就位后，先按柱面上定出的吊車梁設計標高線對吊車梁面進行調整，然后將水準儀安置在吊車梁上，每隔3m測一點高程，并與設計高程比較，誤差應在3mm以內。

第四節(jié) 四、 屋架安裝測量

（1）屋架安裝前的準備工作 屋架吊裝前，用經緯儀在柱頂面上，測設出屋架定位軸線。在屋架兩端彈出屋架中心線，以便進行定位。
    （2）屋架的安裝測量 屋架吊裝就位時，應使屋架的中心線與柱頂面上的定位軸線對準，允許誤差為5mm。屋架的垂直度可用錘球進行檢查。  

                                        第九卷 情景四、管道施工測量

                                        第十卷 單元一：管道中線測量

管道中線測量的任務是將設計的管道中心線位置在地面上測設并標定出來，其主要內容有：釘管道交點樁、里程樁和加樁；測定管道轉向角等。

第一節(jié) 一、測設主點

管道的起點、交點 （轉折點）、終點稱為管道的三個主點。
    主點的位置及管道方向是設計時給定的，管道方向一般與道路中心線或大型建筑物軸線平行或垂直。
    在中線測設時，應先定出中線的轉折點，這些轉折點稱為交點（包括起點和終點），用JD表示，它是中線測量的控制點。
    在定線測量中，當相鄰兩交點互不通視或直線較長時，需要在其連線或延長線上測定一點或數點，以供交點、測角、量距或延長直線瞄準使用，這樣的點稱為轉點，用ZD表示。
    1.測設中線交點
    測設中線交點時，由于定位條件和實地情況不同，交點測設方法有以下幾種。
   （１）根據地物測設交點
    如圖1所示，測設時可利用與地物 （道路、建筑物等）之間的關系直接測設。如井1、井2，從圖右上角放大圖可看出它們與辦公樓的關系，井6由平行辦公樓的井2～井6線與平行展覽中線的井13～井6線交出。在主點測設的同時，根據需要，可將檢查井或其他附屬構筑物位置一并標定。

第二節(jié)

圖 1 管道主點的測設

（２）直接測設法
    當中線定位條件是提供的交點坐標，且這些交點可直接由控制點測設時，可事先算出有關測設數據，按極坐標法、角度交會法或距離交會法測設交點。
    （３）穿線交點法
    穿線交點法是利用圖上就近的導線點或地物點，把中線的直線段獨立地測設到地面上，然后將相鄰直線延長相交，定出地面交點樁的位置，具體測設步驟如下。
    １）放點。放點的方法有極坐標法和支距法。
    如圖2所示，P1、P2、P3、P4為圖樣上定線的某直線段欲放的臨時點，先在圖上以附近的導線點D7、D8為依據，用量角器和比例尺分別量出β1、l1、β2、l2等放樣數據，然后在現(xiàn)場用極坐標法將P1、P2、P3、P4標定出來。

圖2 極坐標法放點

按支距法放點時，如圖3所示，先在圖上從導線點D6、D7、D8、D9作導線邊的垂線分別與中線相交得P1、P2、P3、P4各臨時點，用比例尺量取相應的支距L1、L2、L3、L4，然后在現(xiàn)場以相應導線點為垂足，用方向架定垂線方向，用鋼尺量支距，測設出P1、P2、P3、P4各臨時點。

圖3 支距發(fā)放點

２）穿線。放出的臨時各點，由于圖解數據和測設工作中的誤差，實際上并不嚴格在一條直線上，如圖4所示。這時可根據現(xiàn)場實際情況，采用目估法穿線或用經緯儀視準法穿線，定出一條盡可能多地穿過或靠近臨時點的直線AB，最后在Ａ、Ｂ點或其方向線上打下兩個以上轉點樁，隨即取消臨時點。若釘的臨時樁偏差不大，則只需調整其樁位使其在一條直線上即可。

圖4

３）交點。如圖5所示，當兩條相交直線AB、CD在地面上確定后，即可進行交點。在B點安置經緯儀，瞄準A點，倒轉望遠鏡，在視線方向上接近交點JD2的概略位置前后打下兩個騎馬樁，采用盤左、盤右分中法在這兩個騎馬樁上定出ａ、ｂ兩點，并釘以小釘，掛上細線。在CD方向上，同法定出ｃ、ｄ兩點，掛上細線，在兩細線的相交處打下木樁，并釘以小釘，得JD2。

圖5 交點

２.中線轉點的測設
   （１） 在兩點間設置轉點
   如果兩點間互相通視，通常采用盤左、盤右分中法測定轉點，定點橫向偏差每100m 不超過10mm，在限差內取中點作為所求轉點。
   如圖6a所示，如果JD5、JD兩點不通視，應先置儀器于任意點ZD′點，在JD6附近定出JD5～ZD′的延長線上點JD6′，并量偏差ｆ，用視距法測定ａ、ｂ，則

將ZD′按ｅ值移動至ZD，在ZD上安置經緯儀同上法，如果ｆ不超限，則認為ZD為正確位置；若ｆ超限，重復上述步驟，直至符合為止。

圖6 中線轉點的測設

（２）在兩交點延長線上設置轉點
    如圖6b所示，JD8～JD9互不通視，在其延長線方向附近選一點ZD′，并在該點上安置經緯儀，瞄準JD8，用盤左、盤右分中法在JD9附近投點得JD9′點，量出ｆ值，用視距法測定ａ、ｂ則

將ZD′按ｅ值移動至ZD，在ZD上安置經緯儀，重復上述工作，直至ｆ符合要求后樁釘ZD點位，即為所求轉點。
    交點和轉點樁釘完后，均應做好標志，以備施工時恢復和查找之用。

第三節(jié) 二、中線轉折角的測定

中線由一個方向偏轉為另一方向時，偏轉后的方向與原方向延長線的夾角稱為轉折角，又稱轉角或偏角，用α表示。轉折角有左、右之分，如圖7所示。當偏轉后的方向位于原方向右側時，稱右轉角αR；當偏轉后的方向位于原方向左測時，稱左轉角αL。在中線測量中，習慣上是通過觀測中線的右角β計算轉角α。右角β的觀測角常用DJ6按測回法觀測一測回，當β＜180°時為右轉角，當β＞180°時為左轉角。右轉角和左轉角的計算公式為： 

圖7 中線轉折角

第四節(jié) 三、測設里程樁

１.里程樁
    里程樁亦稱中樁，里程樁分為整樁和加樁兩種。樁上寫有樁號（亦稱里程），表示該樁距路線起點的里程，如某加樁距路線起點的距離為1366.50ｍ，其樁號為K1+366.50。
   （１）整樁 整樁是由路線起點開始，每隔20ｍ 或50ｍ 設置一樁，百米樁和公里樁均屬于整樁。整樁的書寫實例如圖8所示。

圖8 整樁

２）加樁 加樁分為地形加樁、地物加樁、曲線加樁和關系加樁。地形加樁是于中線上地面坡度變化處和中線兩側地形變化較大處設置的樁；地物加樁是在中線遇到河流、溝渠等人工構筑物處，以及與道路等相交處設置的樁；曲線加樁是在曲線的起點、中點、終點和細部點設置的樁；關系加樁是在轉點和交點上設置的樁。
    在書寫曲線加樁和關系加樁時，應在樁號之前加寫其縮寫名稱。
    里程樁和加樁一般不釘中心釘，但在距線路起點每隔500ｍ 的整倍數樁，重要地物加樁。
    ２.里程樁的釘設
    釘里程樁一般用經緯儀定向，距離丈量視精度要求而定，高速路用測距儀或全站儀；城鎮(zhèn)規(guī)劃路用鋼尺丈量，精度應高于1/3000；一般情況下用鋼尺丈量，但其精度不得低于1/1000。
    樁號一般用紅漆寫在木樁朝向線路起始方向的一側或附近明顯地物上，字跡要工整、醒目。對重要里程樁如交點樁等應設置護樁，如圖12-11ａ所示，同時對里程樁和護樁要做好點之記工作，如圖9所示。

圖9 交點樁的護樁

３.斷鏈及其處理
    如遇局部地段改線或分段測量，以及事后發(fā)現(xiàn)丈量或計算錯誤等，均會造成中線里程樁的不連續(xù)，叫斷鏈。樁號重疊的叫長鏈；樁號間斷的叫短鏈。發(fā)生斷鏈時，應在測量成果和有關設計文件中注明，并在實地釘斷鏈樁，斷鏈樁不要設在曲線內或建筑物上，樁上應注明線路來向去向的里程和應增減的長度。一般在等號前后分別注明來向、去向里程，如1+856.43=1+900.00，即短鏈為43.57ｍ。

                                 第十一卷 單元二：管道縱橫斷面測量

第一節(jié) 一、縱斷面測量

管道縱斷面測量要注意以下幾點：
   １）有些管線 （如下水管道）精度要求較高，容許閉合差為 。
   ２）在實測中，應特別注意做好與其他地下管線交叉的調查工作，要求準確測出管線交叉處的樁號、原有管線的高程和管徑，如圖1所示。
   ３）管道縱斷面圖上部，要把本管線與舊管線交叉處的高程和管徑，按比例繪在圖上。
   ４）由于管線起點方向不同，有時為了與線路地形圖的注記方向一致，往往要倒展。
   ５）縱斷面圖橫向比例尺盡量與線路帶狀圖比例一致。

圖1 管道縱斷面圖

下面就管道縱斷面測量的步驟和方法詳細說明一下。
    線路的平面位置在實地測設之后，應測出各里程樁的高程，以便繪制表示沿線起伏情況的斷面圖和進行線路縱向坡度、新舊管道交匯位置的設計及土石方量計算?？v斷面圖的測量，是用水準測量的方法測出道路中線各里程樁的地面高程，然后根據里程樁號和測得相應的地面高程，按一定比例繪制成縱斷面圖。
    鐵路、道路、管道等線形工程在勘測設計階段進行的水準測量，統(tǒng)稱為線路水準測量。線路水準測量一般分兩部分進行：一是在線路附近每隔一定距離設置一水準點，并按四等水準測量方法測定其高程，稱為基平測量；二是根據水準點高程按圖根水準測量要求測量線路中線各里程樁的高程，稱中平測量。
    １.基平測量
   （１）水準點設置 水準點是線路水準測量的控制點，勘測設計和施工階段甚至工程運營階段都要使用，因此應選擇在沿線路離中線30～50ｍ 左右，不受施工影響，使用方便和易于保存的地方。要埋設足夠的水準點，一般每隔1～2km以及重要地物（如明顯建筑物）和溝河兩岸等處均埋設一個永久性水準點；每隔300～500m以及橋涵、停車場等構筑物附近埋設一個臨時水準點，作為縱斷面測量分段閉合和施工時引測高程的依據。
   （２）基平測量 水準點高程測量時首先應與國家高等級水準點聯(lián)測，以獲得絕對高程，然后按四等水準測量的方法測定各水準點的高程。在沿線水準測量中也應盡量與附近的國家水準點進行聯(lián)測，作為校核。
    ２.中平測量
    中平測量又稱中樁水準測量，測量時應起閉于水準點上，按圖根水準測量精度要求沿中樁逐樁測量。在施測過程中，應同時檢查中樁、加樁是否恰當，里程樁號是否正確，若發(fā)現(xiàn)錯誤和遺漏需進行補測。相鄰水準點的高差與中樁水準測量檢測的較差，不應超過2cm。實測中，由于中樁較多，且各樁間距一般均較小，因此可相隔幾個樁設一測站，在每一測站上除測出轉點的后視、前視讀數外，還需測出兩轉點之間所有中樁地面的前視讀數，讀到厘米，這些只有前視讀數而無后視讀數的中樁點，稱為中間點。設計所依據的重要高程點位，如下水道井底等應按轉點施測，讀數到毫米。
    中平測量記錄是展繪管道中線縱斷面圖的依據。若設站點所測中間點較多，為防止儀器下沉，影響高程閉合，可先測轉點高程。在與下一個水準點閉合后，應以原測水準點高程起算，繼續(xù)施測，以免誤差積累。如圖2所示，是一段中平測量示意圖。

圖2 中平測量

每一測站的各項高程按下列公式計算：
           視線高程＝后視點高程＋后視讀數
           轉點高程＝視線高程－前視讀數
           中樁高程＝視線高程－中視讀數
   ３.縱斷面圖的繪制
    縱斷面圖是沿中線方向繪制的反映地面起伏和縱坡設計的線狀圖，它表示出各路段縱坡的大小和中線位置的填挖尺寸，是線路設計和施工中的重要文件資料。
    縱斷面圖是以中樁的里程為橫坐標、中樁的地面高程為縱坐標繪制的。展圖比例尺中其里程比例尺應與線路帶狀地形圖比例尺一致，高程比例尺通常比里程大10倍，如果里程比例尺為1：1000，則高程比例尺為1：100。

圖3 道路縱斷面圖

圖3所示為道路縱斷面圖（管道中線與之大致類似），在圖的上部，從左至右繪有兩條貫穿全圖的線，細的折線表示中線方向的地面線，它是根據中線水準測量的地面高程繪制的；粗線是帶有豎曲線在內的縱坡設計線，它是按設計要求繪制的。此外在上部還注有水準點、涵洞、斷鏈等位置、數據和說明。圖的下部幾欄表格中注有測量數據及縱坡設計、豎曲線等資料。
管道縱斷面圖的繪制方法如下：
   １）按照選定的里程比例尺和高程比例尺打格制表，填寫里程樁號、地面高程、直線與曲線等資料。
   ２）繪出地面線。首先選定縱坐標的起始高程，使繪出的地面線位于圖中適當位置。然后根據中樁的里程和高程，在圖上按縱、橫比例尺依次點出各中樁的地面位置，再用直線將相鄰點一個個連接起來，就得到地面線。在高差變化較大的地區(qū)，如果縱向受到圖幅限制時，可在適當地段變更圖上高程起算位置，如圖4所示。

圖4 高程起算位置的變換

3）根據設計縱坡計算設計高程和繪制設計線
    4）計算各樁的填挖高度。同一樁號的設計高程與地面高程之差，即為該樁號的填挖高度，正號為填高，負號為挖深。
    5）在圖上注記有關資料，如水準點、豎曲線等。

第二節(jié) 二、橫斷面測量

若管道工程對橫斷面圖精度要求較高，可利用測繪大比例尺地形圖的方法，繪制橫斷面圖。若管徑較小，地面變化不大或埋管較淺，開挖邊界較窄時，可不測量橫斷面，計算土方量時用中樁高程即可。
   1.橫斷面的測量方法
橫斷面施測的寬度應滿足工程需要，一般要求在中線兩側各測15～30ｍ。當用十字定向架定出橫斷面方向后，即可用下述方法測出。
    （１）水準儀法 此法適用于施測斷面較窄的平坦地區(qū)。水準儀安置后，以中樁地面高程為后視，以中線兩側橫斷面方向地面特征點為前視，讀數到厘米，并用皮尺量出各特征點到中樁的水平距離，量到分米。觀測時安置一次儀器一般可測幾個斷面。記錄格式如表1所示，分子表示高程，分母表示距離，表中按線路前進方向，分左、右兩側。沿線路前進方向施測時，應自下而上記錄。

２）經緯儀法 采用經緯儀測量橫斷面，是將經緯儀安置于中線樁上，讀取中線樁兩側各地形變化點視距和垂直角，計算各觀測點相對中樁的水平距離與高差。此法適用于地形起伏變化大的山區(qū)。
    ３） 測桿皮尺法 如圖5所示，測量時將一根測桿立于橫斷面方向的某特征點上，另一根桿立在中樁上。用皮尺截于測桿的紅白格數 （每格20ｃｍ），即為兩點的高差。同法連續(xù)地測出每兩點間的水平距離與高差直至需要的寬度為止，數字直接記入草圖中。此法簡便、迅速，但精度較低，適用于等級較低的公路測量。

圖5 測桿皮尺法測橫斷面

2.橫斷面圖的繪制
    （１）建立坐標系 繪制橫斷面圖時均以中樁地面坐標為原點，以平距為橫坐標，高差為縱坐標，將各地面特征點繪在毫米方格紙上。
    ２）確定比例尺 為了計算橫斷面面積和確定管道的填、挖邊界，橫斷面的水平距離和高差的比例尺應是相同的，通常用1：100或1：200。
    ３）繪制方法 先在毫米方格上，由下而上以一定間隔定出各斷面的中心位置，并注上相應的樁號和高程，然后根據記錄的水平距離和高差，按規(guī)定的比例尺繪出地面上各特征點的位置，再用直線連接相鄰點即繪出斷面圖的地面線，最后標注有關的地物和數據等，如圖6所示。橫斷面圖繪制簡單，但工作量大，發(fā)現(xiàn)問題應即時糾正。

圖6 橫斷面

                                         第十二卷 情景五：竣工測量

工程建設中由于多方面的原因，在施工過程中進行設計變更是經常發(fā)生的，從而使得某些建筑物、道路、管網等的位置及平面形狀發(fā)生改變，使之與原設計總平面圖的布置不一致。為反映建筑物、道路、地下管網的工程實際狀況，為將來工程交付使用后進行檢修、改建或擴建等提供實際資料，在工程竣工后應進行竣工測量并繪制竣工平面圖。

第一節(jié) 一、竣工測量

1.竣工測量包括以下幾個方面
   （1）一般工業(yè)與民用建筑 測量房屋角點坐標及高程，對較大的矩形建筑物至少要測三個主要房角坐標，小型房屋可測其長邊兩個房屋角點，并量出房寬注于圖上，還應測量各種管線進出口位置和高程。
   （2）鐵路和公路 測量線路的起始點、轉折點、曲線起始點、曲線元素、交叉點坐標，橋涵等構筑物位置和高程。
   （3）地下管線 測量管線轉折點、起點及終點的坐標，測量、檢查井旁地面、井蓋、井底、溝槽、井內敷設物和管頂等處的標高。
   （4）架空管線 測量管線轉折點、結點、交叉點的坐標，測量支架間距及支架間距及支架旁邊地面標高、基礎標高，管座、最高和最低電線至地面的凈高等。
   （5）特種構筑物 測量沉淀池、煙囪、煤氣罐等及其附屬構筑物的外形和四角的坐標，圓形構筑物的中心坐標，基礎標高，構筑物高度，沉淀池深度等。
   （6）其他測量圍墻拐角點坐標、綠化區(qū)邊界以及一些不同專業(yè)需要反映的設施和內容。
    2.竣工測量的方法與特點
    竣工測量的基本測量方法與地形測量相似，區(qū)別在于以下幾點：
   （1）圖根控制點的密度  一般竣工測量圖根控制點的密度要大于地形測量圖根控制點的密度。
   （2）碎布點的密度的實測 地形測量一般采用視距測量的方法，測定碎布點的平面位置和高程；而竣工測量一般采用經緯儀測角、鋼尺量距的極坐標法測定碎布點的平面位置，采用水準儀或經緯儀視線水平測定碎布點的高程；亦可用全站儀進行測繪。
   （3）測量精度  竣工測量的精度，要高于地形測量的測量精度。地形測量的測量精度要求滿足圖解精度，而竣工測量的測量精度一般要滿足解析精度，應精確至厘米。
   （4）測繪內容  竣工測量的內容比地形測量的內容更豐富?？⒐y量不僅測地面的地形和地貌，還要測底下各種隱蔽工程，如上、下水及熱力管線。

第二節(jié) 二、竣工總平面圖的編繪

１.編繪竣工總平面圖的依據
   （1）設計總平面圖，單位工程平面圖，縱、橫斷面圖，施工圖及施工說明。
   （2）施工放樣成果，施工檢查成果及竣工測量成果。
   （3）更改設計的圖樣、數據、資料 （包括設計變更通知單）。
    ２.竣工總平面圖的編繪方法
   （1）在圖紙上繪制坐標方格網 繪制坐標方格網的方法、精度要求，與地形測量繪制坐標方格網的方法、精度要求相同。
   （2）展繪控制點  坐標方格網畫好后，將施工控制點按坐標值展繪在圖紙上。展點對所臨近的方格而言，其容許誤差為±０.３ｍｍ。
   （3）展繪設計總平面圖  根據坐標方格網，將設計總平面圖的圖面內容按其設計坐標，用鉛筆展繪于圖紙上，作為底圖。
   （4）展繪竣工總平面圖  對凡按設計坐標進行定位的工程，應以測量定位資料為依據，按設計坐標 （或相對尺寸） 和標高展繪；對原設計進行變更的工程，應根據設計變更資料展繪；對凡有竣工測量資料的工程，若竣工測量成果與設計值之比差不超過所規(guī)定的定位容許誤差時，按設計值展繪，否則按竣工測量資料展繪。
    ３.竣工總平面圖的整飾
   （1）竣工總平面圖的符號應與原設計圖的符號一致。有關地形圖的圖例應使用國家地形圖圖示符號。
   （2）對于廠房應使用黑色墨線，繪出該工程的竣工位置，并應在圖上注明工程名稱、坐標、高程及有關說明。
   （3）對于各種地上、地下管線，應用各種不同顏色的墨線，繪出其中心位置，并應在圖上注明轉折點及井位的坐標、高程及有關說明。
   （4）對于沒有進行設計變更的工程，用墨線繪出的竣工位置，與按設計原圖用鉛筆繪出的設計位置應重合，但其坐標及高程數據與設計值比較可能稍有出入。
隨著工程的進展，逐漸在底圖上將鉛筆線都繪成墨線。
    4.實測竣工總平面圖
    對于直接在現(xiàn)場指定位置進行施工的工程、以固定地物定位施工的工程及多次變更設計而無法查對的工程等，只好進行現(xiàn)場實測，這樣測繪出的竣工總平面圖，稱為實測竣工總平面圖。

                                   第十三卷 情境六：建筑物變形觀測

第一節(jié) 一、變形觀測概述

1、建筑物變形觀測及意義
    建筑物在施工和營運過程中，由于地質條件和土壤性質的不同，地下水位和大氣溫度的變化，建筑物荷載和外力作用等影響，導致建筑物隨時間發(fā)生的垂直升降、水平位移、撓曲、傾斜、裂縫等，統(tǒng)稱為變形。用測量儀器定期測定建筑物的變形及其發(fā)展情況，稱為變形觀測。
    各種工程建筑物在其施工和使用過程中，都會產生一定的變形，當這種變形在一定限度內時可認為屬正常現(xiàn)象，但超過了一定的范圍就會影響其正常使用并危及建筑物自身及人身的安全，因此需要對施丁中的重要建筑物和已發(fā)現(xiàn)變形的建筑物進行變形觀測，掌握其變形量、變形發(fā)展趨勢和規(guī)律，以便一旦發(fā)現(xiàn)不利的變形可以及時采取措施，以確保施工安全和建筑物的安全，同時也為今后更合理的設計提供資料。
    由于建筑物破壞性變形危害巨大，變形觀測的作用逐步為人們了解和重視，因此在建筑立法方面也賦予其一定的地位，建設部已制定頒布了中華人們共和同行業(yè)標準《建筑變形測量規(guī)范》(JGJ／T8--97)，并自1998年6月1日起施行。目前國內許多大中城市已經提出要求和做出決定：新建的高層、超高層，重要的建筑物必須進行變形觀測，否則不予驗收。同時要求，把變形觀測資料作為工程驗收依據和技術檔案之一，呈報和歸檔。
    2、變形觀測的特點
    1)觀測精度高
    由于變形觀測的結果育接關系到建筑物的安全，影響對變形原因和變形規(guī)律的正確分析，觀測必須具有較高的精度。變形觀測的精度要求，取決于該工程建筑物預計允許變形值的大小和進行觀測的目的。一般來講，如果變形觀測是為了確保建筑物的安全，則測量精度應小于允許變形值的1／10-1／20；如果是為了研究變形的過程，則觀測精度還應更高。
    2)重復觀測量大
    建筑物由于各種原因產生的變形都具有時間效應，計算變形量最基本的方法是計算建筑物上同一點在不同時間的坐標差和高程差。這就要求變形觀測必須依一定的時間周期進行重復觀測。重復觀測的頻率取決于觀測的目的、預計的變形量大小和變形速率。通常要求觀測的次數，既能反映出變化的過程，又不遺漏變化的時刻。
    3)數據處理嚴密
    建筑物的變形一般都較小，甚至與觀測精度處在同一個數量級；同時，重復觀測的數據量較大。要從大量數據中精確提取變形信息，必須采用嚴密的數據處理方法。數據處理的過程也是進行變形分析和預報的過程
    3、變形觀測的內容
    所謂變形觀測是對建筑物以及地基變形（包括水平位移、沉降、傾斜、撓度、裂縫等）進行的測量工作。建筑物的變形應從基礎施工開始，在整個施工階段按規(guī)定進行定期的變形觀測，直到建成之后的一定使用階段，如有必要應延續(xù)到變形趨于穩(wěn)定為止。
    4、變形觀測常規(guī)方法
    包括精密水準測量、三角高程測量、三角(邊)測量、導線測量、交會法等。測量儀器主要有經緯儀、水準儀、電磁波測距儀以及全站儀等。這類方法的測量精度高，應用靈活，適用于不同變形體和不同的工作環(huán)境。

第二節(jié) 二、建筑物沉降觀測

1、建筑物沉降原因
    在荷載影響下，建筑基礎下土層的壓縮是逐步實現(xiàn)的，因此，基礎的沉降量亦是逐漸增加的。一般認為，建筑在砂土類土層上的建筑物，其沉降在施工期間已完成大部分；而建筑在粘土類土層上的建筑物，其沉降在施工期間只完成了一部分。
    對于砂性土層上的建筑，基礎的沉降過程可分為四個階段：第一階段是在施工期間，隨著地基上荷載的增加，沉降速度很大，年沉降量達20-70mm；到第二階段，沉降速度就顯著地變慢，年沉降量大約為20mm；第三階段為平穩(wěn)下沉階段，其速度大約為每年1-2mm ；第四階段沉降曲線幾乎是水平的，也就是說到了沉降停止的階段。相反，粘性土地基上的建筑物，其沉降會有一個快速發(fā)展——逐漸收斂的緩慢過程。因此，變形監(jiān)測應貫串整個興建工程建筑物的全過程，即建筑之前、之中及運營期間。
    2、高程基準點和沉降觀測點的設置
    （1）基準點布設
     1）點位穩(wěn)固，在沉降變形區(qū)以外；
     2）不宜過遠，通常一站能引測到觀測點；
     3）每個工地設置2~3個，以便檢核；
     4）一般需要與國家水準點聯(lián)測，獲得絕對高程；
     5）凍土地區(qū)應埋深至凍土線以下0.5米處。
    （2）、觀測點布設
     1）建筑物的四角、大轉角處及沿外墻每10～15m處或每隔2～3根柱基上。
     2）高低層建筑物、新舊建筑物、縱橫墻等交接處的兩側。
     3）建筑物裂縫和沉降縫兩側、基礎埋深相差懸殊處、人工地基與天然地基接壤處、不同結構的分界處及填挖方分界處。
     4）寬度大于等于15m或小于15m而地質復雜以及膨脹土地區(qū)的建筑物承重內隔墻中部設內墻點，在室內陸面中心及四周設地面點。
     5）鄰近堆置重物處、受振動有顯著影響的部位及基礎下的暗溝處。
     6）框架結構建筑物的每個或部分柱基上或沿縱橫軸線設點。
     7）片筏基礎、箱型基礎底板或接近基礎的結構部分之四角處及其中部位置。
     8）重型設備基礎和動力設備基礎的四角、基礎型式或埋深改變處以及地質條件變化處兩側。
     9）電視塔、煙囪、水塔、油罐、煉油塔、高爐等高聳構筑物，沿周邊在與基礎軸線相交的對稱位置上布點，點數不少于4個。

圖1 觀測點設置

3、沉降觀測的時間、方法和精度要求
    （1）、觀測周期與時間
    觀測周期觀測的時間和次數，應根據工程的性質、施工進度、地基地質情況及基礎荷載的變化情況而定。
    1）當埋設的沉降觀測點穩(wěn)固后，在建筑物主體開工前，進行第一次觀測。
    2）在建（構）筑物主體施工過程中，一般每蓋1～2層觀測一次。如中途停工時間較長，應在停工時和復工時進行觀測。
    3）當發(fā)生大量沉降或嚴重裂縫時，應立即或幾天一次連續(xù)觀測。
    4）建筑物封頂或竣工后，一般每月觀測一次，如果沉降速度減緩，可改為2～3個月觀測一次，直至沉降穩(wěn)定為止。
    （2）、觀測方法
    觀測時先后視水準基點，接著依次前視各沉降觀測點，最后再次后視該水準基點，兩次后視讀數之差不應超過±1mm。另外，沉降觀測的水準路線（從一個水準基點到另一個水準基點）應為閉合水準路線。
    （3）、精度要求
    沉降觀測的精度應根據建筑物的性質而定。
    1）多層建筑物的沉降觀測，可采用DS3水準儀，用普通水準測量的方法進行，其水準路線的閉合差不應超過mm（n測站數）。
    2）高層建筑物的沉降觀測，則應采用DS1精密水準儀，用二等水準測量的方法進行，其水準路線的閉合差不應超過mm（n為測站數）。
    （4)、工作要求
    沉降觀測是一項長期、連續(xù)的工作，為了保證觀測成果的正確性，應盡可能做到四定，即固定觀測人員，使用固定的水準儀和水準尺，使用固定的水準基點，按固定的實測路線和測站進行。
     1）沉降觀測的成果整理
     ① 整理原始記錄 每次觀測結束后，應檢查記錄的數據和計算是否正確，精度是否合格，然后，調整高差閉合差，推算出各沉降觀測點的高程，并填入“沉降觀測表”中（表1）。
     ② 計算沉降量 計算內容和方法如下：
     1°計算各沉降觀測點的本次沉降量：
    沉降觀測點的本次沉降量=本次觀測所得的高程－上次觀測所得的高程
     2°計算累積沉降量：
     累積沉降量=本次沉降量+上次累積沉降量
    將計算出的沉降觀測點本次沉降量、累積沉降量和觀測日期、荷載情況等記入“沉降觀測表”中（表1）。

表1

 ③ 繪制沉降曲線 如圖1所示為沉降曲線圖，沉降曲線分為兩部分，即時間與沉降量關系曲線和時間與荷載關系曲線。

圖2 沉降曲線圖

1°繪制時間與沉降量關系曲線 首先，以沉降量s為縱軸，以時間t為橫軸，組成直角坐標系。然后，以每次累積沉降量為縱坐標，以每次觀測日期為橫坐標，標出沉降觀測點的位置。最后，用曲線將標出的各點連接起來，并在曲線的一端注明沉降觀測點號碼，這樣就繪制出了時間與沉降量關系曲線，如圖2所示。
    2°繪制時間與荷載關系曲線 首先，以荷載為縱軸，以時間為橫軸，組成直角坐標系。再根據每次觀測時間和相應的荷載標出各點，將各點連接起來，即可繪制出時間與荷載關系曲線，如圖2所示。

第三節(jié) 三、建筑物傾斜觀測

建筑物由于地基的不均勻沉降將引起上部主體結構傾斜，對于高寬比很大的高聳建筑物而言，其傾斜變形較沉降變形更為明顯，輕微傾斜將影響其美觀及功能的正常使用，當傾斜過大時，將導致建筑物安全性降低甚至倒塌，因此，對該類建筑物則以傾斜變形為主。
    用測量儀器來測定建筑物的基礎和主體結構傾斜變化的工作，稱為傾斜觀測。
    1、一般建筑物主體的傾斜觀測
    建筑物主體的傾斜觀測，應測定建筑物頂部觀測點相對于底部觀測點的偏移值，再根據建筑物的高度，計算建筑物主體的傾斜度，即

 式中 i——建筑物主體的傾斜度；
        ΔD——建筑物頂部觀測點相對于底部觀測點的偏移值（m）；
          H——建筑物的高度（m）；
          α——傾斜角（°）。
   由式可知，傾斜測量主要是測定建筑物主體的偏移值ΔD。偏移值ΔD的測定一般采用經緯儀投影法。具體觀測方法如下：

圖3? 一般建筑物的傾斜觀測

（1）如圖所示，將經緯儀安置在固定測站上，該測站到建筑物的距離，為建筑物高度的1.5倍以上。瞄準建筑物X墻面上部的觀測點M，用盤左、盤右分中投點法，定出下部的觀測點N。用同樣的方法，在與X墻面垂直的Y墻面上定出上觀測點P和下觀測點Q。M、N和P、Q即為所設觀測標志。
   （2）相隔一段時間后，在原固定測站上，安置經緯儀，分別瞄準上觀測點M和P，用盤左、盤右分中投點法，得到N′和Q′。如果，N與N′、Q與Q′不重合，如圖1所示，說明建筑物發(fā)生了傾斜。
   （3）用尺子，量出在X、Y墻面的偏移值ΔA、ΔB，然后用矢量相加的方法，計算出該建筑物的總偏移值ΔD，即：。
    根據總偏移值ΔD和建筑物的高度H用式（1）即可計算出其傾斜度i。
    2、圓形建（構）筑物主體的傾斜觀測
    對圓形建（構）筑物的傾斜觀測，是在互相垂直的兩個方向上，測定其頂部中心對底部中心的偏移值。具體觀測方法如下：

圖4 圓形建（構）筑物的傾斜觀測

（1）如圖4所示，在煙囪底部橫放一根標尺，在標尺中垂線方向上，安置經緯儀，經緯儀到煙囪的距離為煙囪高度的1.5倍。
    （2）用望遠鏡將煙囪頂部邊緣兩點A、A′及底部邊緣兩點B、B′分別投到標尺上，得讀數為y1、y1′及y2、y2′，如圖2所示。煙囪頂部中心O對底部中心O′在y方向上的偏移值Δy為：

（3）用同樣的方法，可測得在x方向上，頂部中心O的偏移值Δx為：

（4）用矢量相加的方法，計算出頂部中心O對底部中心O′的總偏移值ΔD，即

根據總偏移值ΔD和圓形建（構）筑物的高度H用式（2）即可計算出其傾斜度i。
    另外，亦可采用激光鉛垂儀或懸吊錘球的方法，直接測定建（構）筑物的傾斜量。
    3、建筑物基礎傾斜觀測

建筑物的基礎傾斜觀測一般采用精密水準測量的方法，定期測出基礎兩端點的沉降量差值Δh，如圖5所示，在根據兩點間的距離L，即可計算出基礎的傾斜度：

對整體剛度較好的建筑物的傾斜觀測，亦可采用基礎沉降量差值，推算主體偏移值。如圖6所示，用精密水準測量測定建筑物基礎兩端點的沉降量差值Δh，在根據建筑物的寬度L和高度H，推算出該建筑物主體的偏移值ΔD，即

第四節(jié) 四、建筑物位移觀測

根據平面控制點測定建筑物的平面位置隨時間而移動的大小及方向，稱為位移觀測。位移觀測首先要在建筑物附近埋設測量控制點，再在建筑物上設置位移觀測點。位移觀測的方法有以下兩種：
    1、角度前方交會法
    利用角度前方交會法，對觀測點進行角度觀測，計算觀測點的坐標，利用兩期之間的坐標差值，計算該點的水平位移量。
    2、基準線法
    某些建筑物只要求測定某特定方向上的位移量，如大壩在水壓力方向上的位移量，這種情況可采用基準線法進行水平位移觀測。

圖7 基準線法觀測水平位移

觀測時，先在位移方向的垂直方向上建立一條基準線，如圖7所示。A、B為控制點，P為觀測點。只要定期測量觀測點P與基準線AB的角度變化值Δβ，即可測定水平位移量，Δβ測量方法如下：

在A點安置經緯儀，第一次觀測水平角∠BAP=β1，第二次觀測水平角∠BAP′=β2，兩次觀測水平角的角值之差即Δβ：

其位移量可按下式計算：

3、構件的撓度觀測
    建筑物的結構構件在施工和使用階段隨著荷載的增加會產生撓曲，撓曲的大小對建筑物結構構件受力狀態(tài)的影響很大。因此，結構構件的撓度不應超過某一限值，否則將危及建筑物的安全。
    撓度觀測時通過測量觀測點的沉降量來進行的計算的。如圖 所示，A，B，C是某構件同一軸線上的三個沉降觀測點（A，C為支座處，B為跨中），測得其沉降量分別為△A，△B，△C，則該構件的跨中撓度為

第五節(jié) 五、建筑物的裂縫觀測

當建筑物出現(xiàn)基礎不均勻沉降、施工方法不當、設計有誤等方面的問題時，都會使上部主體結構產生裂縫。為了分析裂縫產生的原因，以便采取正確的處理方法，除了要增加沉降觀測外，還應立即進行裂縫觀測。
為了觀測裂縫的發(fā)展情況，要在裂縫處設置觀測標志。對標志設置的基本要求是：當裂縫開裂時標志就能相應的開裂或變化，能正確反映建筑物裂縫發(fā)展的情況。下面介紹兩種常用簡便的裂縫觀測方法。
    1、石膏板標志
    用厚10mm，寬約50～80mm的石膏板（長度視裂縫大小而定），固定在裂縫的兩側。當裂縫繼續(xù)發(fā)展時，石膏板也隨之開裂，從而觀察裂縫繼續(xù)發(fā)展的情況。
    2、白鐵皮標志

圖8 建筑物的裂縫觀測

（1）如圖8所示，用兩塊白鐵皮，一片取150mm×150mm的正方形，固定在裂縫的一側。
    （2）另一片為50mm×200mm的矩形，固定在裂縫的另一側，使兩塊白鐵皮的邊緣相互平行，并使其中的一部分重疊。
    （3）在兩塊白鐵皮的表面，涂上紅色油漆。
    （4）如果裂縫繼續(xù)發(fā)展，兩塊白鐵皮將逐漸拉開，露出正方形上，原被覆蓋沒有油漆的部分，其寬度即為裂縫加大的寬度，可用尺子量出。