【正文】 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文摘要近年來(lái)，隨著一些新技術(shù)的廣泛應(yīng)用，全站儀這種具有測(cè)量無(wú)接觸、實(shí)時(shí)、自動(dòng)、高精度等優(yōu)越性能的儀器，已逐步被應(yīng)用到各類工程的施工放樣的工作中，了解全站儀的原理、特點(diǎn)及應(yīng)用知識(shí)，對(duì)工程施工測(cè)量工作具有重要的意義。本文結(jié)合全站儀的特點(diǎn)及工作原理，淺談了全站儀在道路工程、地下管線工程、建筑工程、橋梁工程、井下工程、水利及堤防工程中施工放樣的應(yīng)用，根據(jù)不同的工程特點(diǎn)運(yùn)用不同的方法放樣出所需的工程點(diǎn)位，以及相同工程中不同的放樣方法，有些方法結(jié)合實(shí)例給出，從而滿足不同的放樣精度要求，使全站儀的使用僅不僅僅限于幾項(xiàng)常用的功能，盡可能多的發(fā)揮出全部性能。正確的全站儀使用方法可以極大地降低工程施工技術(shù)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度, 可以提高了施工人員的勞動(dòng)效率,同時(shí)也可以大大降低工程的成本。對(duì)充分發(fā)揮全站儀在工程施工放樣中的作用作一些必要的幫助 。 關(guān)鍵詞： 全站儀 施工放樣 放樣精度 三角高程AbstractIn recent years, with the wide application of new technology of total station instrument with this measurement, noncontact, realtime, automatic, high precision and superior performance of the instrument, has gradually been applied to various types of Engineering Construction Settingout work, understanding of total station instrument principle, characteristics and application of knowledge, construction survey is important meaning of. In this paper the characteristic and working principle of total station instrument, of the total station instrument in road engineering, underground pipeline engineering, construction engineering, bridge engineering, underground engineering, water conservancy and levee construction lofting applications, according to the different characteristics of engineering use different methods for setting out the required engineering point, and the same in different engineering lofting method, some methods with examples given, so as to meet the needs of different lofting accuracy requirements, so that the total station instrument use is not limited to several monly used functions, as much as possible to play a full performance. The correct total station using the method can greatly reduce the construction and technical personnel39。s labor intensity, can improve the construction personnel labor efficiency, but also can greatly reduce the cost of the project. To make full use of the total station instrument in engineering construction lofting39。s role in making the necessary help.Key words: Total station ；Construction lofting ；Lofting accuracy；Trigonometric leveling目錄1 引言 11．1 本課題研究問(wèn)題的提出 11．2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 11．3 課題研究的目的及應(yīng)用價(jià)值 22 全站儀放樣的特點(diǎn)及主要放樣功能 3 全站儀的主要特點(diǎn) 3 全站儀的主要放樣功能 3 3 全站儀放樣已知角度 4 全站儀放樣高程點(diǎn) 5 全站儀坐標(biāo)放樣 6 本章小結(jié) 73 全站儀在工程中的施工放樣的應(yīng)用 9 全站儀在道路工程的施工放樣 9 利用全站儀任意設(shè)站放樣道路曲線原理 9 全站儀坐標(biāo)法放樣在道路曲線放樣測(cè)量中的應(yīng)用 12 全站儀在路基施工中放樣 14 全站儀在地下管線工程中施工放樣放樣 16 全站儀參考線測(cè)量放樣方法的原理 16 全站儀在建筑工程中的施工放樣 17 全站儀在建筑工程平面施工放樣定位 17 全站儀在建筑工程中高程施工放樣定位 19 全站儀在橋梁工程施工放樣 21 全站儀在橋梁測(cè)量工程施工放線中的應(yīng)用 22 全站儀在井下下工程中施工放樣的應(yīng)用 24 礦山斜井快速準(zhǔn)確的測(cè)量放樣方法 24 全站儀運(yùn)用三角高程進(jìn)行放樣 26 全站儀在水利工程中施工放樣的一般方法 27 數(shù)據(jù)采集操作說(shuō)明 27 數(shù)據(jù)管理 28 利用全站儀進(jìn)行中線測(cè)量 29 利用全站儀進(jìn)行高程放樣定位 29 全站儀在堤防工程中的施工放樣 33 全站儀在堤防工程中的施工放樣一般方法 33 本章小結(jié) 384 全站儀在工程中應(yīng)用實(shí)例分析 39 道路工程中曲線放樣 39 南海石化地下管線放樣中的應(yīng)用 41 操作步驟 42 彎頭的放樣方法 43 建筑樓層架設(shè)全站儀進(jìn)行施工放樣 45 用全站儀測(cè)量放樣橋梁墩、臺(tái)的方法 46 橋梁墩、臺(tái)中心點(diǎn)位置的放樣與校核 46 橋梁墩、臺(tái)中心線的放樣與校核 47 全站儀平距放樣在井下的具體應(yīng)用 48 本章小結(jié) 495 結(jié)語(yǔ) 51致謝 53參考文獻(xiàn) 55IV1 引言1．1 本課題研究問(wèn)題的提出新中國(guó)成立以來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展很快，特別是黨的十一屆三中全會(huì)以來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)更是目新月異，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶動(dòng)各項(xiàng)工程的建設(shè)，現(xiàn)代工程在建設(shè)過(guò)程中,經(jīng)常是在圖紙?jiān)O(shè)計(jì)好以后,才進(jìn)行建設(shè)施工。在施工前測(cè)量人員需把一些工程的點(diǎn)、線放樣到實(shí)地中去,然后根據(jù)工程點(diǎn)、線的位置才可進(jìn)行施工。在一些建筑工程建設(shè)過(guò)程中也需把一些工程點(diǎn)、線放樣到實(shí)地中去。近年來(lái)隨著全站儀技術(shù)的進(jìn)步與價(jià)格不斷的下調(diào)，它在工程施工建設(shè)方面得到了廣泛的應(yīng)用，在各類建設(shè)中，發(fā)揮了重要的作用。全站儀是一種能在一個(gè)測(cè)站上完成所有測(cè)量工作的高精度測(cè)量的儀器，除了能自動(dòng)測(cè)距、測(cè)角外，還能進(jìn)行平距、高程、坐標(biāo)的計(jì)算，進(jìn)行放樣。傳統(tǒng)的施工方法，往往采用常規(guī)經(jīng)緯儀測(cè)設(shè)的方法，不僅效率低下，而且產(chǎn)生的誤差較大。全站儀的應(yīng)用已是相當(dāng)普遍,無(wú)論是數(shù)字化測(cè)圖, 還是施工放樣, 全站儀都是非常簡(jiǎn)捷、高效的應(yīng)用工具。但是, 由于受到經(jīng)緯儀時(shí)代傳統(tǒng)測(cè)量的影響, 加之對(duì)全站儀的功能不甚了解, 因而在很多情況下, 全站儀只是當(dāng)作高價(jià)的經(jīng)緯儀而使用, 并不能對(duì)其靈活運(yùn)用。采用全站儀施工放樣，如果采用正確的方法會(huì)起到事半功倍的效果。綜上說(shuō)述，對(duì)全站儀特點(diǎn)、功能及一些簡(jiǎn)便放樣的方法的了解掌握是非常必要的。1．2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀由于全球經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，各類工程的建設(shè)都已增加，全站儀目前已成為各國(guó)各測(cè)繪單位的一種必需測(cè)量設(shè)備。全站儀的工作原理是一樣的，有些國(guó)家總體實(shí)力比較好，儀器先進(jìn)，全站儀使用的方法非常好，運(yùn)用較好的方法，及降低了經(jīng)濟(jì)成本，又滿足了精度要求，但是有些實(shí)力比較落后的國(guó)家沒(méi)有先進(jìn)的儀器，使用的儀器性能非常不穩(wěn)定，也沒(méi)有研究全站儀正確的使用方法，沒(méi)有達(dá)到良好的效果，浪費(fèi)了大量的人力物力。日本在全站儀性能研究、使用方法研究比其他的一些國(guó)家要先進(jìn)的多，取得了很好的效果。本文主要研究的內(nèi)容有：全站儀的主要特點(diǎn)、功能，在不同的工程放樣中的應(yīng)用，與傳統(tǒng)的放樣法相比具有的一些優(yōu)勢(shì)。盡可能多的介紹全站儀的功能的運(yùn)用，各類工程中點(diǎn)位，曲線放樣的一般方法，以及運(yùn)用全站儀的坐標(biāo)放樣法、極坐標(biāo)放樣法、距離交會(huì)法、角度交會(huì)法、自由設(shè)站法等放樣方法在各類工程中的應(yīng)用及什么場(chǎng)合中運(yùn)用最簡(jiǎn)便、最經(jīng)濟(jì)、成本最低。1．3 課題研究的目的及應(yīng)用價(jià)值如果能充分發(fā)揮全站儀的功能, 不僅可以提高工作的效率, 而且還能夠避免一些人為錯(cuò)誤的發(fā)生, 起到事半功倍的效果。傳統(tǒng)的測(cè)量工作一般需要幾種測(cè)量?jī)x器配合來(lái)承擔(dān)，至少需要兩種測(cè)量?jī)x器才能完成一點(diǎn)的測(cè)量工作，而且需要移動(dòng)站點(diǎn)（轉(zhuǎn)點(diǎn)），費(fèi)時(shí)費(fèi)力；而全站儀在一個(gè)站點(diǎn)就可以完成控點(diǎn)范圍內(nèi)的所有測(cè)量工作。尤其在高程測(cè)量上，全站儀的一站可以完成傳統(tǒng)水準(zhǔn)儀10 站乃至50 站的工作，且避免了因轉(zhuǎn)點(diǎn)而引起的誤差累積。因此，對(duì)放樣同樣任務(wù)的工作，“全站儀”比“傳統(tǒng)測(cè)量?jī)x器”可節(jié)省2/3的 時(shí)間，人力可節(jié)省1/2。隨著全站儀的普及使用, 采用全站儀放樣, 靈活、快捷,放樣精度比較高，測(cè)量范圍廣。 可以大大的降低生產(chǎn)成本。2 全站儀放樣的特點(diǎn)及主要放樣功能 全站儀的主要特點(diǎn)全站儀可與電子計(jì)算機(jī)配合使用，以實(shí)現(xiàn)工作的高效性。其優(yōu)越性主要表現(xiàn)在:作業(yè)面相對(duì)高差限制大大縮小，一般高差在150m 以內(nèi)（要正確設(shè)置大氣常數(shù)），其水準(zhǔn)測(cè)量能滿足四等水準(zhǔn)精度，這一高差基本上能滿足各種大中型工程的要求；訪其粗略放樣半徑可達(dá)2000m以上（根據(jù)儀器的不同，其視距將有所不同）；無(wú)需鋼尺量距；測(cè)距速度快（測(cè)距2000m 只需2s，在其測(cè)距范圍內(nèi)也只需2s）；設(shè)內(nèi)業(yè)計(jì)算簡(jiǎn)單；訮尤其在采用坐標(biāo)放樣時(shí)，更顯其優(yōu)越性，其角差和放樣邊長(zhǎng)都會(huì)顯示在儀器屏幕上，操作尤為方便。傳統(tǒng)的測(cè)量工作一般需要幾種測(cè)量?jī)x器配合來(lái)承擔(dān)，至少需要兩種測(cè)量?jī)x器才能完成一點(diǎn)的測(cè)量工作，而且需要移動(dòng)站點(diǎn)（轉(zhuǎn)點(diǎn)），費(fèi)時(shí)費(fèi)力；而全站儀在一個(gè)站點(diǎn)就可以完成控點(diǎn)范圍內(nèi)的所有測(cè)量工作。尤其在高程測(cè)量上，全站儀的一站可以完成傳統(tǒng)水準(zhǔn)儀10 站乃至50 站的工作，且避免了因轉(zhuǎn)點(diǎn)而引起的誤差累積。因此，對(duì)放樣同樣任務(wù)的工作，“全站儀”比“傳統(tǒng)測(cè)量?jī)x器”可節(jié)省2/3 時(shí)間，人力可節(jié)省1/2。 全站儀的主要放樣功能由于全站儀一般都具有斜距換算平距功能。因此,使用全站儀放樣長(zhǎng)度的方法很簡(jiǎn)單。具體步驟可如下:（1)首先安置全站儀于A 點(diǎn),照準(zhǔn)放樣方向B ,將溫度、濕度、氣壓及各種參數(shù)輸入全站儀中。（2)在目標(biāo)方向線AB 上(全站儀用跟蹤測(cè)量方式) 移動(dòng)反光鏡,當(dāng)全站儀平距顯示為待放樣距離S 時(shí),固定反光鏡,整平后,松開(kāi)制動(dòng)螺旋,在三角架上平移反光鏡到目標(biāo)方向、并使顯示器為待放樣值S 為止,固定反光鏡。（3)將反光鏡中心投影到地面上定一點(diǎn),此點(diǎn)即為持定點(diǎn)。其距離為近似的放樣值S 。（4)若要求放樣長(zhǎng)度精度較高時(shí),在上述放樣后,用歸化法進(jìn)行改正。在點(diǎn)精確安置反光鏡,用全站儀測(cè)量該距離,其值為,差值為()。（5)在AB 方向線上, 按ΔS 的符號(hào),向前(后) 量取ΔS ,定點(diǎn)P ,則P 點(diǎn)為最終點(diǎn)位, AP=S 。 全站儀放樣已知角度在一些建筑工程建設(shè)過(guò)程中,經(jīng)常需根據(jù)已知方向放樣出一直角或任意角度,其具體步驟可如下:（1)如圖21 所示安置全站儀于A 點(diǎn),將溫度、濕度、氣壓及各種參數(shù)輸入全站儀中。在B 點(diǎn)(已知方向點(diǎn)) 安置反光鏡。（2)照準(zhǔn)反光鏡B ,并使儀器顯示角值為0176。00′00″。（3)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部(也使全站儀用跟蹤測(cè)量方式) 瞄準(zhǔn)另一反光鏡(可用單桿棱鏡) ,移動(dòng)這面反光鏡,直到全站儀顯示器顯示角值為放樣的角值(β) ,固定反光鏡,將反光鏡中心投影到地面上定一點(diǎn)P ,則A P 方向即為要放樣的方向（4)若要求放樣的角值精度較高時(shí),在上述放樣后,可認(rèn)為第次放樣的位置為P′(如圖21 所示) 。（5)用全站儀精確測(cè)量∠BA P′=β′,并測(cè)量距離SA P′= S ,若放樣的角值為β, 則計(jì)算Δβ = β β′, q =Δβ/ρ″ S (ρ″=206 265″)圖 21 角度放樣原理 angle settingout principle（6)經(jīng)過(guò)計(jì)算求出q 值,則在P′點(diǎn)上作A P′垂線,在垂線上量q 值,則∠BAP 即為要放樣的角值。 全站儀放樣高程點(diǎn)全站儀放樣高程點(diǎn)一般較復(fù)雜一點(diǎn),如放樣建筑工程場(chǎng)地的177。0 水準(zhǔn)點(diǎn)。假設(shè)建筑工程場(chǎng)地附近有一已知高程點(diǎn)A ,其高程為HA ,放樣的高程點(diǎn)高程為HP ,則放樣步驟如下:(1)如圖22 所示安置全站儀于A 點(diǎn),量?jī)x器高,將溫度、濕度、氣壓及各種參數(shù)輸入全站儀中。圖22 放樣高程點(diǎn) lofting elevation point（2)在放樣的地方安置反光鏡,測(cè)出反光鏡的鏡上中心高程,并計(jì)算Δh = 。（3)從反光鏡的鏡上中心向上(下) 量取Δh 定出一點(diǎn)P′,則此點(diǎn)即為要放樣的高程點(diǎn)。（4)若要求放樣的高程精度較高時(shí),在上述放樣后,可對(duì)P′點(diǎn)進(jìn)行改正,如圖4 所示用全站儀精確測(cè)P′點(diǎn)的高程為HP′, 計(jì)算: =。（5)從P′向上(下) 量取ΔH ,定出的點(diǎn)P ,即為要精確放樣的高程點(diǎn)P。 全站儀坐標(biāo)放樣在已知坐標(biāo)點(diǎn)上，架儀器，整平對(duì)中。