工程测量仪器安放顺序及放样方法.docx

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工程测量仪器安放顺序及放样方法

仪器安放顺序及放样方法

1.全站仪、水准仪、GPS接收机的安放顺序。

一、全站仪

（一）普通全站仪

1、打开三脚架。

松开脚架制动螺旋,根据观测者自身身高确定脚架打开的高度,以方便观测。

将脚架大致平整地架在控制点上,使三脚架中心与控制点在一条竖直线上,踩紧其中一个脚架。

2、双手取出全站仪。

打开仪器箱,松开仪器制动螺旋,一只手拿住提手,另一只手拿住仪器基座,使仪器架在三脚架上,旋紧连接螺杆。

3、粗对中。

先调整对中装置的目镜和物镜,使对中装置的十字丝（或小圆点）清晰,同时也能清楚看见地面上的标志。

然后两只手握住另外两个未踩紧的脚架,以自己的脚尖为目标,使仪器大致对中,之后踩紧两个脚架。

4、精确对中。

调整三个脚螺旋,使仪器精确对中。

5、粗平。

松开脚架制动螺旋,升降其中任意两个脚架,使圆水准汽泡居中。

6、精平。

调节管水准,首先使管水准与任意两个脚螺旋的方向平行,用两手的大拇指和食指使这两个脚螺旋同时旋进或旋出,以使管水准汽泡居中,然后旋转90度,调节另一脚螺旋,再次使管水准汽泡居中。

1

7、再次精确对中,松开连接螺杆,移动基座,使仪器精确对中。

之后旋紧基座。

8、再次精平。

检查仪器是否精平,如不精平,与第6步一样调节管水准使仪器精平。

9、观测。

一般全站仪经过两次精确对中和精平后就可以进行观测了。

如果经过第8步后仪器又不精确对中了,那么就需要重复第7步和第8步,直到仪器既精确对中又精平为止。

仪器在观测时要注意调节望远镜目镜使十字丝清晰,调节望远镜物镜使观测的目标清晰,这样才能测量准确。

10、仪器装箱归位。

观测完后,将仪器三个脚螺旋回复到中间位置,以方便下次安放,然后松开基座连接螺杆,双手取下仪器装箱归位。

（二）激光对中全站仪。

目前已部分使用激光对中全站仪,除激光对中外,还有电子汽泡。

安放时比普通全站仪还要方便快捷些。

安放顺序基本一样,只是不用调节对中装置的目镜和物镜,而是打开激光直接对中,另外使用电子汽泡可以不需要再旋转90度,而是直接调节第三个脚螺旋就可以达到精平了。

（三）如果使用全站仪任意建站不对中时,可以像安放水准仪的步骤顺序来进行安放。

二、水准仪

由于安放水准仪不需要仪器对中,所以安放速度比较快。

我

公司目前已基本上都使用自动安平水准仪,安放时只需要将圆水准汽泡居中就可以了。

1、打开三脚架。

松开脚架制动螺旋,根据观测者自身身高确定三脚架打开的高度,以方便观测。

脚架大致平整后,踩紧其中的两个脚架。

2、取出水准仪。

打开仪器箱,取出水准仪,放在三脚架上,旋紧连接螺杆,使仪器基座与三脚架连接紧密。

3、粗平。

使望远镜视准轴与两个踩紧的脚架方向平行,左手扶住其中一个脚架,用右手扶住第三个未踩紧的脚架,并前后左右靠着地面进行移动,使圆水准汽泡大致居中。

之后踩紧第三个脚架。

4、精平。

调节三个脚螺旋,使圆水准汽泡完全居中。

5、观测。

调节目镜使十字丝清晰,调节调焦按钮使观测目标清晰。

6、仪器装箱归位。

观测完后,将仪器三个脚螺旋回复到中间位置,以方便下次安放,然后松开基座连接螺杆,取下仪器装箱归位。

三、GPS接收机

1、基座安放。

基座安放步骤与普通全站仪第1至8步完全一样。

2、GPS接收机与基座连接。

将GPS接收机与基座连接紧密,并量取天线高度。

3、观测记录。

开机并记录数据,注意在记录纸上记下记录数据时间,接收机收到的卫星数量。

4、仪器装箱归位。

接收时间到后,关记录关机,先将GPS接收机装箱,再将基座三个脚螺旋回复到中间位置,以方便下次安放,然后松开基座连接螺杆,取下基座装箱归位。

2.全站仪、水准仪施工放样过程;GPS接收机动态放样过程。

一、全站仪

1、测站建站:

有两种方法,一是在已知点上设站,一是在架在任意点上设站。

在已知点上设站时时,安放全站仪的步骤与全站仪安放的第

（一）

（二）种情况一致;在任意点上设站时,安放全站仪的步骤与全站仪安放的第（三）种情况一致。

2、后视定向:

有两种方法。

一是后视方位角定向,一是后视坐标定向。

第一种:

坐标方位角定向,这种方法测站只能架在已知点上,先瞄准后视目标,输入测站与后视点的坐标方位角。

瞄准后视目标时,松开制动螺旋,使望远镜大致瞄准后锁定制动螺旋,改用微动螺旋精确瞄准,然后输入坐标方位角,再按测距功能鍵,测量出测站与后视的距离来进行检测控制点是否稳定。

在确定控制点稳定可用之后松开制动螺旋进入方位角和距离放样;

第二种:

坐标定向。

（1）测站架在已知点,先输入测站的坐

标,再瞄准后视点输入后视点的坐标,按测距健后完成定向;

（2）测站架在任意点,需要至少瞄准两个以上的后视点来求出测站点的坐标。

先瞄准第1个后视点,输入坐标,按测距健后再瞄准第2个点,输入第2个点的坐标,按测距健后可再瞄准其它后视点依次输入后视点坐标,之后由全站仪的坐标计算功能自动计算出测站的坐标,完成坐标定向。

之后需要按测坐标功能键,测量出后视点的实际坐标来检测控制点是否稳定。

在确定控制点稳定可用之后,再进入坐标放样。

3、放样。

第一种用方位角和距离放样:

先计算出测站与放样点之间的方位角和距离,将全站仪大致旋转到放样点的方位角,之后锁定制动螺旋,利用微动螺旋让全站仪精确旋转到放样点的方位角,然后（用对讲机）通知前视安放好棱镜,利用全站仪的测距功能测出测站与前视棱镜的距离,与计算出的理论距离对比,通知前视人员远离（或靠近）测站,直到与理论距离一致;第二种用坐标放样:

输入放样点坐标,确认后仪器会自动给出应旋转到的角度位臵和距离,将全站仪转到相应的角度后进行测距,然后通知前视人员远离（或靠近）测站,直到与理论距离一致。

4、打桩。

前视人员在棱镜放好的位臵设立标志,可打木桩、片桩、铁钉等,并用油漆、油笔或红布条等作好标识。

重要的放样桩点必须用木桩,并在木桩上定钉。

5、其余点放样。

重复3、4步骤,放出其它放样点。

6、放样完成后复核已知点。

放样完成后再测一下后视点的距离或坐标,检查在放样过程中测站是否有移动,确认后视点正确之后整个放样任务就可以结束。

7、仪器装箱归位。

二、水准仪

1、求出视线高程。

在已知水准点和要观测的结构物（路基、桥梁、隧道、涵洞等）之间架设水准仪。

水准尺立在水准点,读取后视读数,求出视线高程。

2、转点。

如果水准点离观测的结构物较远,则需要进行转点,水准点后视读数后,立尺人员到转点上立尺,注意转点到测站的距离与水准点到测站的距离基本一致,即前后视距离基本相等。

读出水准尺在转点上的读数,求出转点高程。

如果转点离观测点仍较远,则还需要转点,直到能观测到结构物为止。

如果水准点距离结构物较近,可直接观测中间点,则可以不用这个步骤,直接进行第4步。

3、迁站。

后视转点读数,求出视线高程。

4、观测中间点。

中间点可以是结构物的任意点,中线点、边桩均可以。

水准尺立在中间点上,读数后即可求出中间点高程。

同理,水准尺立在其它中间点上,求出其它中间点的实际高程。

5、求出中间点应上（应下）的高度。

根据逐桩坐标和高程计算出中间点的设计高程,与实测高程之差就是中间点应上

（应下）的高度。

6、闭合（或附合）到已知水准点。

如果水准点较近,则可以直接闭合（或附合）到已知水准点。

如果较远,则需要转点后再闭合（或附合）到已知水准点,求出已知点实测高程,计算出闭合（或附合）差,如果闭合（或附合）差未超限,则水准仪操平任务完成。

如果闭合（或附合）差超限,则需要重复第1~6步骤。

三、GPS动态放样

1、架设基准站。

在地势较高（还要考虑交通方便）、天空较为开阔、周围无高度角超过10°的障碍物、有利于卫星信号的接收和数据链发射的位置架设一台GPS接收机作为基准站。

打开手簿通过蓝牙和基准站GPS接收机相连,设立相应的投影面和坐标系统,选择一种合适的电台频率,将基准站设置好。

设置好后,断开蓝牙连接。

之后设专人看守基准站,不得移动和改变基准站位置。

2、设置流动站。

打开另外一台GPS接受机,通过蓝牙与手簿相连接,设置和基准站相同的电台频率。

3、坐标转换。

使用流动站GPS接收机采集至少两个已知点的地心坐标（WGS84）,再输入这两个点的独立坐标和高程（如需要）,将两组坐标匹配后,进行坐标转换。

4、放样。

输入待放样点的坐标,打开手簿的放样菜单,根据手簿提示的位置放样（最好配备指南针）,确定放样点

位置。

5、打桩。

在放好的位置钉上木桩、片桩或其它标志,并用油漆、油笔或红布条作上标识,写上里程、桩号等。

6、放样其它点。

重复第4和5步。

7、检核已知点。

放样任务完成后再测一个已知点坐标,确认限差在规范要求范围内时,可结束放样。

否则应分析原因,该重测的应重测。

8、收仪器,装箱归位。

3.隧道断面测量过程;

一、手动记录观测

1、先用隧道内的控制点放出隧道的中线点,中线点的里程和高程都已知。

中线点的间距视需要测量的断面间距而定。

2、在隧道中线点位臵安放全站仪,量取仪器高度,后视定向后,将全站仪拨到该里程的法线方向上。

固定水平制动螺旋。

3、松开上下制动螺旋,打开全站仪的免棱镜测距功能。

4、从隧道的一侧墙角开始观测,记下距离和竖直角。

5、根据需要的间距手动在竖直面上转动望远镜,依次记下每点的距离和竖直角。

直到观测到隧道另一侧墙角,完成这一断面的观测。

6、在隧道其它中线点上安放全站仪,重复第2~5步骤,直到观测完所有断面。

7、绘制断面图。

将全站仪装箱归位后,回到技术室用电脑绘制断面图。

首先根据实测数据利用CAD技术绘出每一里程的实际断面图,再用同一比例尺根据设计施工图绘出每一里程对应的理论断面图（应考虑预留沉降量、初支厚度、二衬厚度等）,将实际断面图与理论断面图比较,就可以看出隧道在该里程的超欠挖情况。

二、自动观测

目前已有少部分项目在使用具有马达驱动,自动观测、自动记录的高精度智能全站仪,用来进行断面测量十分方便。

这种智能全站仪可以架在隧道内任意已知坐标点上,后视任意控制点定向,可以连续观测测站前后20米的任意一个断面,且数据下载后自动成图,大大提高了作业效率。

其测量原理与手动观测是一样的。

4.隧道监控量测（测点布臵、数据观测及分析）;

监控量测所用仪器:

全站仪、水准仪、数显收敛仪。

监控量测必测项目:

净空变化（也叫周边收敛）、拱顶下沉、浅埋段地表下沉;选测项目很多,如围岩压力、围岩位移、钢架内力、锚杆轴力等,应按设计要求进行监测。

下面只介绍必测项目。

一、净空变化（周边收敛）与拱顶下沉

监测方法有两种,一种是接触式观测,一种是非接触式观测。

（一）接触式:

使用仪器为数显收敛计和水准仪,测点预埋件需要先加工好。

1、测点布臵间距。

净空变化与拱顶下沉测点布臵在同一个断面上,净空变化两测点应基本在同一水平面上。

断面间距视围岩类别而定。

Ⅲ级围岩30~50m,Ⅳ级围岩不得大于10m,Ⅴ级围岩不得大于5m。

2、测点布臵时间及初始读数:

应在距开挖面2m的范围内尽快安设,并做好保护措施。

应保证爆破后24h内或下一次爆破前测读初始读数。

3、使用收敛仪进行净空变化观测,收敛仪两端挂在同一水平面上的两测点上进行读数,每次读数前均要记录温度值,准确到0.1C°,同时要保证每次读数的拉力一样大。

4、使用水准仪进行拱顶下沉观测。

利用洞内引测的水准点作为基点,后视读数后求出视线高程,再将水准尺倒立在拱顶测点上,读出倒尺读数,计算出拱顶高程。

或者将长钢尺挂在测点上,读出钢尺读数,从而计算出拱顶高程。

5、按规定频率重复第3和4步。

6、在相应的记录表上对每次的周边收敛和拱顶下沉数据进行分析,求出每次周边收敛值和累积收敛值,每次拱顶下沉值和累积下沉值。

从而求出收敛速度和下沉速度。

7、在图纸上绘出测段（点）的位移-时间图和位移速度-时间图。

以此为基础判断围岩是否处于稳定。

8、将每次测量的数据及绘出的图像整理成日报、周报和月报,上报项目总工、监理等单位,项目总工将数据进行综合判断后确定围岩是否稳定,是否需要采取加固措施或停工等,以确保隧道施工安全。

（二）非接触式:

使用仪器为全站仪,在测点位臵安设反射片。

1、测点布臵间距:

同上。

2、测点布臵时间及初始读数:

同上。

3、使用全站仪进行观测。

利用全站仪的测三维坐标功能,测出各测点的三维坐标,求出各测段之间的距离及拱顶高程。

每次观测前都要对全站仪输入温度和气压改正,以确保观测数据的精度可靠。

4、按规定观测的频率重复第3步。

5、在相应的记录表上得出各测段相应的每次的变化值及累积变化值,拱顶每次下沉值及累积下沉值。

从而求出收敛速度和下沉速度。

6、在图纸上绘出测段（点）的位移-时间图和位移速度-时间图。

以此为基础判断围岩是否处于稳定。

7、将每次测量的数据及绘出的图像整理成日报、周报和月报,上报项目总工、监理等单位,项目总工将数据进行综合判断后确定围岩是否稳定,是否需要采取加固措施或停工等,以确保隧道施工安全。

二、地表下沉（仅隧道浅埋段）

1、埋设沉降观测点。

隧道浅埋段地表沉降测点应在隧道开挖前布设,地表沉降测点和隧道内测点应布臵在同一断面里程。

地表沉降测点纵向间距5~50m,根据隧道埋深与开挖宽度进行确定;地表沉降测点横向间距为2~5m,在隧道中线附近测点应适当加密,隧道中线两侧量测范围不应小于隧道埋深与开挖宽度之和。

2、引测水准基点。

将水准基点引测到地表附近合适位臵,水准基点既要稳定可靠不受施工干扰,又要方便观测地表沉降点。

3、使用水准仪得用水准基点测出每个沉降点的高程。

4、按规定频率重复第3步观测。

5、在相应的记录表上算出各测点每次沉降值及累积沉降值。

从而求出沉降速度。

6、在图纸上绘出测点的位移-时间图和位移速度-时间图。

以此为基础判断围岩是否处于稳定。

7、将每次测量的数据及绘出的图像整理成日报、周报和月报,上报项目总工、监理等单位,项目总工将数据进行综合判断后确定围岩是否稳定,是否需要采取加固措施或停工等,以确保隧道施工安全。