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1、精选优质文档-倾情为你奉上清华大学毕业论文全站仪的应用及测量在施工中的放样所属系别： 勘测工程系 姓 名： * 指导老师： * 完成日期： 2012年5月14日 全站仪的应用及测量在施工中的放样摘要：在国家特大及大中型项目建设中，工程测量是一项极其重要的基础性工作。测量施工的任何一次失误，都可能导致工程施工出现较大偏差，从而引起工程局部返工甚至报废，并延误工期，给工程带来巨大损失。因此，在施工过程中，如何控制好工程测量的施工质量，是一项非常值得研究的管理课题。本文通过对道路工程线路中线和路基边桩关系的分析，总结出一种更精确、更快捷、更方便的放样方法极坐标法；此外，全站仪在工程测量中的应用极广也
2、是必不可少的，所以本文也将介绍下全站仪的应用。关键词：全站仪，工程，测量，质量，控制，实践，分析Abstract：Yuyao City seawall Danger to river reclamation in four engineering background, about the GPS-RTK application of knowledge and then this project construction, the text of the different stages of construction projects in sub-chapter, respectivel
3、y, about the various stagesmeasure the application of knowledge. I will start with the overview and construction of this project deployment, and then describe in detail the various stages of survey work.Key words：GPSRTK；total station；road engineering survey；application comparison 目 录1引言32 传统阶段13 坐标放
4、样阶段1 3.1 全站仪的概念及应用 3.2 全站仪的结构、精度及测量原理4 测量放样在施工中的应用24.1 放样前准备24.2 极坐标法放点35道路工程路基边桩放样方法35.1路基边桩放样法的改进35.2传统的路基边桩放样方法的局限性45.3施工坐标系45.4断面方向的方位角45.5路基边桩放样46施工放样中产生的误差这样处理46.1在放样工作中进行现场平差56.2避免误差的有效方法57在放样后做好复测工作57.1设计图纸的复核57.2建筑物定位的复测67.3水准点高程的复测67.4原始观测记录的复核68极坐标法放样的优点及应用6总结7参考文献8致 谢9专心-专注-专业1引言道路工程施工中，
5、尤其是深路堑、施工，为了保证线路各部结构符合设计和规范要求，更好地掌握和控制工程施工数量，技术人员需要不断地检查、监控线路中线和开挖（填筑）边线，内、外业工作量极大。近年来，工程施工大多采用项目法管理，人员精简，每个技术人员除了本职的技术工作外，还要参与大量的管理工作。因此，如何使技术人员从繁重的测量放样工作中解脱出来，成了项目法管理实施中的一大课题。2 传统阶段在传统的工程放样方法中，必须求出图中的放样点或线相对于控制网或原有的相互关系，即求出其间的角度及间距和高程，这些数据称为放样数据。工业建筑物的总图设计，是根据生产的工艺流程要求和建筑场的地形情况进行的，主要建筑物的轴线往往不能与测量坐
6、标系的坐标轴平行，如果设计建筑物的坐标计算在测量坐标系中进行，则计算工作较为复杂。因此，建筑设计人员往往根据现场情况选定独立坐标系，使独立坐标系的坐标轴与主要建筑物的轴线方法相一致。这样，再通过旋转换算，把建筑坐标换算成测量坐标。3 坐标放样阶段 随着光电测距仪的发展，出现了一种测滤头，可以直接安置到传统经纬仪的上面，这样装置曾戏称“半站仪”。从而实现了同时测角和量距的任务，再结合计算器就可即时计算出所测设点的坐标，出现了坐标放样法。坐标放样法克服了传统方法中的求取放样数据的麻烦工序，直接获取放样点的坐标就可以放样出设计点。下面是结合CASIOf4800计算器的里程偏距反算程序，说明圆曲线的放
7、样步骤：首先将仪器置于控制点上；然后测出前视点坐标，把测出的坐标输入计算器中，反算出该点距线路中线的偏距和该点在中线上的正投影点的里程值；最后根据所要放样点对中线的偏距并结合现场情况，确定前视点需要左右移动的距离，再次安置前视点，直至精确放出前视点。 3.1 全站仪的概念及应用在计算机普及和发展的同时，电子经纬仪即全站仪（Total Station）迅速发展取代了传统的光学经纬仪。计算机的普及使用为放样数据的求取精度和求取工序、速度作出了极大的贡献，全站仪则在具体的放样工作中简化了放样工作程序，特别是1992年以来，新颖的电脑智能型全站仪投入世界测绘仪器市场，如南方系列、索佳SET系列、拓普康
8、GTS700系列、尼康DTM700系列、徕卡TPS1000系列等，使操作更加方便快捷、测量精度更高、内存量更大、结构造型更精美合理。全站仪的应用范围已不仅局限于测绘工程、建筑工程、交通与水利工程、地籍与房地产测量，而且在大型工业生产设备和构件的安装调试、船体设计施工、大桥水坝的变形观测、地质灾害监测及体育竞技等领域中都得到了广泛应用，本文主要就全站仪在各个工程建设中的应用做逐一分析。 全站仪的应用具有以下特点： 一、 在地形测量过程中，可以将控制测量和地形测量同时进行。 二、 在施工放样测量中，可以将设计好的管线、道路、工程建筑的位置测设到地面上，实现三维坐标快速施工放样。 三、 在变形观测中
9、，可以对建筑物的变形、地质灾害等进行实时动态监测。 四、 在控制测量中，导线测量、前方交会、后方交会、等程序功能，操作简单、速度快、精度高；其他程序测量功能方便、实用且应用广泛。 五、 在同一测站点，可以完成全部测量的基本内容，包括角度测量、距离测量、高差测量，实现数据的存储和传输。 六、 通过传输设备，可以将全站仪与计算机、绘图机相连，形成内外一体的测绘系统，从而大大提高地形图测绘的质量和效率。 3.2 全站仪的结构、精度及测量原理第一节 全站仪的基本组成全站仪由电子测角、电子测距、电子补偿、微机处理装置四大部分组成，它本身就是一个带有特殊功能的计算机控制系统，其微机处理装置由微处理器、存储
10、器、输入部分和输出部分组成。 从总体上看，全站仪的组成可以分为两大部分： 一、为采集数据而设置的专用设备，主要有电子测角系统、电子测距系统、数据存储系统、自动补偿设备等。 二、测量过程的控制设备，主要用于有序地实现上述每一专用设备的功能，包括与测量数据相连接的外围设备及进行计算、产生指令的微处理机等。 只有上述两大部分有机结合才能真正地体现“全站”功能，既要自动完成数据采集，又要自动处理数据和控制整个测量过程。 第二节 全站仪的基本机构 全站仪按其结构可以分为组合式与整体式两种。 一、组合式全站仪 组合式全站仪由测距头、光学经纬仪及电子计算部分拼装组合而成。其优点是能通过不同的构件进行多样组合
11、，当个别构件损坏时，可以用其他构件代替，具有很强的灵活性。早期的全站仪都采用这种结构。 二、整体式全站仪 整体式全站仪是在一个机器外壳内含有电子测距、测角、补偿、记录、计算、存储等部分。将发射、接受、瞄准光学系统设计成同轴，公用一个望远镜，角度和距离测量只需一次瞄准，测量结果能自动显示并能与外围设备双向通讯。其优点是体积小、结构紧凑、操作方便、精度高、近期的全站仪都采用整体式结构。 第三节 全站仪的精度全站仪是集光电测距、电子测角、电子补偿、微机数据处理为一体的综合性测量仪器，其主要精度指标是测距精度mD和测角精度mB。如SET500全站仪的标称精度为：测角标精度mB=5；测距标精度mD=(3
12、mm+2ppmD)(1ppm=110-6)在全站仪的精度等级设计中，对测距和测角精度的匹配采用“等影响”原则，即 mBp=mDD 式中，取D=12km,p=206 265,则有表1-1所示的对应关系。 表3-1 mB与mD的关系 mb()md(D=1km)(mm)md(D=2km)(mm)14.82.4 1.57.33.6 524.212.1 1048.524.2 国家计量检定规程（JJG100-94）将全站仪的准确度等级分划为四个等级，见表3-2。 表3-2 全站仪的准确度等级 准确度等级（mm）测角标准差mb()测距标准差（md ）mb 1md 5 1mb 2md 5 2mb 65md 1
13、0 6mb 10md 10 注：md为每公里测距标准差。 、级仪器为精密型全站仪，主要用于高等级控制测量及变形观测等；、级仪器主要用于道路和建筑场地的施工测量、电子平板数据采集、地籍测量和房地产测量等。第四节 全站仪的测量原理 测角原理：电子测角的度盘主要有编码度盘、光栅度盘、动态度盘三种形式。因此，电子测角也就有编码测角、光栅测角、动态测角等形式。利用编码度盘进行测角是电子经纬仪中采用最早、较为普遍的电子测角方法。它是以二进制为基础，将光学度盘分成若干区域，每一区域用一个二进制编码来表示。 全站仪的测距原理：电子测距即电磁波测距，它是以电磁波作为载波，传输光信号来测量距离的一种方法。它的基本
14、原理是利用仪器发出的光波（光速C已知），通过测定出光波在测线两端点间往返传播的时间t来测量距离S: S=Ct/2式中乘以1/2是因为光波经历了两倍的路程。 按这种原理设计制成的仪器叫做电磁波测距仪。根据测定时间的方式不同，又分为脉冲式测距仪和相位式测距仪。脉冲式测距仪是直接测定光波传播的时间，由于这种方式受到脉冲的宽度和电子计数器时间分辨率限制，所以测距精度不高，一般为15m。相位式光电测距仪是利用测相电路直接测定光波从起点出发经终点反射回到起点时因往返时间差引起的相位差来计算距离，该法测距精度较高，一般可达520mm。目前短程测距仪大都采用相位法计时测距。通常是开机后将观测时的温度和气压输入全站仪，仪器自动对距离进行温度和气压改正。测定气温通常使用通风干湿温度计，测定气压通常使用空盒气压表。气压表所用单位有mb（102Pa）和mmHg（133.322Pa）两种，而1mb0.mmHg。气温读数至1度，气压读数至1mmHg。 全站仪的补偿器原理：全站仪三轴的关系同光学经纬仪一样，包括垂直轴(竖轴)、水平轴（横轴）和视准轴，由于三轴的关系不正确引起的测角误差简称仪器的 三轴误
