工程测量实训教程
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任务三 全站仪坐标放样、角度放样、距离放样、高程放样

课前知识准备:①复习测量基本测设的工作方法;②复习通过两已知点坐标反算两点间方位角和距离的知识;③用计算器完成坐标放样中实训题放样数据的计算。

一、任务目的

(1)掌握全站仪距离放样、角度放样、坐标放样、高程放样的方法。

(2)熟练掌握全站仪的操作方法。

二、所需仪器和工具

全站仪1台、棱镜2个、三脚架3个、温度气压表1块、2m钢卷尺1把、记录板1块、记号笔。

三、实施方案

1.全站仪放样已知方向的长度

由于全站仪一般都具有斜距换算平距功能。因此,使用全站仪放样长度的方法很简单。具体步骤可如下:

(1)如图141所示安置全站仪于A点,照准放样方向B,将温度、湿度、气压及各种参数输入全站仪中。

图141 全站仪放样已知方向长度示意图

(2)在目标方向线AB上移动反光镜,当全站仪平距显示为待放样距离S=25.46m时,固定反光镜,整平后,松开制动螺旋,在三脚架上平移反光镜到目标方向并使显示器为待放样值dHD=0m为止,固定反光镜。

(3)将反光镜中心投影到地面上定一点P′,此点即为持定点。其AP′距离为近似的放样值S。

(4)放样长度精度要求较高时,在上述放样后,用归化法进行改正。在P′点精确安置反光镜,用全站仪测量该距离,其值为S′,差值为ΔS=S-S′。

(5)在AB方向线上,按ΔS的符号,向前(后)量取ΔS,定点P,则P点为最终

点位,AP=S。

2.全站仪放样已知角度

在一些建筑工程建设过程中,经常需根据已知方向放样出一直角或任意角度,其具体步骤可如下:

(1)如图142所示安置全站仪于A点,将温度、湿度、气压及各种参数输入全站仪中,在B点(已知方向点)安置反光镜。

(2)照准反光镜B,并使仪器显示角度值为0°00′00″。

(3)顺时针转动照准部瞄准另一反光镜(可用单杆棱镜),移动这面反光镜,直到全站仪显示器显示角值为放样的角值(β=58°25′58″),固定反光镜,将反光镜中心投影到地面上定点P,则AP方向即为要放样的方向。

(4)放样角值精度要求较高时,在上述放样后,可认为第一次放样的位置为P′,如

图143所示。

(5)用全站仪精确测量∠BAP′=β′,并测量距离SAP′=S,若要放样角值为β,则计

算Δβ=β-β′,q=Δβ/ρ″×S(ρ″=206265″)。

(6)经过计算求出q值,则在P′点上作AP′垂线,在垂线上量q值,则∠BAP即为要放样的角值。

图142 全站仪放样已知角度示意图 图143 检验放样角度示意图

3.全站仪放样高程点

全站仪放样高程点一般较复杂,如放样建筑工程场地的±0水准点。假设建筑工程场

地附近有一已知高程点A,其高程为HA,放样的高程点高程为HP,则放样步骤如下:

(1)如图144所示安置全站仪于A点,测量仪器高度,将温度、湿度、气压及各种参数输入全站仪中。

(2)在放样的地方安置反光镜,测出反光镜

图144 全站仪放样高程点示意图

的镜上中心高程,并计算Δh=Hi-HP

(3)从反光镜的镜中心向上(下)量取Δh

定出一点P′,则此点即为要放样的高程点。

(4)放样的高程精度要求较高时,在上述放样后,可对P′点进行改正,如图144

所示用全站仪精确测P′点的高程为H′P,计算HP-H′P=ΔH。

(5)从P′向上(下)量取ΔH,定出的点P,即为要精确放样的高程点P。4.坐标放样

在地面上任取两个点,为A和B,在B点架全站仪,后视A点,设B点三维坐标为

(1035.447,3316.815,52.617),坐标方位角αBA=205°18′36″,D点的三维坐标为(1038.000,3307.509,52.505),试放样出点D的平面位置及需填挖的深度,如图145所示。

操作步骤:

(1)在B点安置全站仪(对中、整平)。对中误差小于±2mm;整平水准管气泡偏离小于半格。

(2)进行测站设置,输入测站点坐标、测站点号、仪器高、棱镜高。

(3)瞄准后视A点,固定照准部,BA边的方位角205°18′36″。

(4)进入坐标放样程序,输入D点坐标,仪器自动计算出

图145 全站仪坐标

Δβ和ΔHD(HD为水平距离)。

放样示意图

(5)旋转望远镜,当Δβ=0°00′00″时,固定望远镜(水平制

动),操纵仪器的同学指挥扶棱镜的同学在该视准线上前、后移动,当ΔHD=0时,棱镜所在位置即为D点。

(6)该点的地面高程与已知高程之间的差值,即为挖填深度。

四、实训中应注意事项

(1)使用过程必须严格遵守操作规程,注意爱护仪器。

(2)阳光下使用全站仪测量时,一定要撑伞遮阳,严禁用望远镜对准太阳。(3)开机后先检测信号,停测时随时关机。

(4)更换电池时,应先关断电源开关。

(5)与自己课前计算的数据对比判断是否吻合。

(6)注意全站仪中的棱镜常数是否与使用棱镜常数一致。

五、控制标准与评价1.训练要求

每位同学通过训练要达到的要求:

(1)独立完成距离、角度、坐标、高程的放样。(2)能正确完成放样数据的计算。

(3)能熟悉并记住实施中的注意事项。

(4)角度放样误差控制在10″以内;距离放样误差不大于1/3000。2.自我评价

学生针对要求对自己实训做出正确的自我评价。写出改进的措施:

3.教师评价

指导教师要对每位学生在实训过程中的表现进行及时评价,见表146。

表146

评 价 表