如何利用全站儀進行土方測量

工程建設中需要測量工程量的項目很多，從勘察設計到施工期間由于地質、施工 、設計變更等原因，施工區內的地形地貌變化很頻繁，因此，不僅在勘察設計階段要測量工程量，在施工前、施工過程中、竣工等階段為控制工程進度、預算分項目經費、最后結算等都需要多次測量工程量。如果按傳統的斷面法、方格法等測算工程量，首先需要在待測區域建立多層次控制網點，按照工程設計資料給出的設計基線(通常是指建筑物的軸線即：洞軸線、壩軸線等)的主軸點(用以標定主軸線的點)坐標進行放樣，定出基線的實際位置，在基線上根據要求或實際地形的變化情況放樣出需測設的各個斷面位置，然后依次在斷面樁上架設儀器進行斷面測量。有時由于地形變化復雜，測量一個斷面往往需要多次架設儀器，而且對每個斷面必須作平面高程控制，這不但增加了外業勞動強度，也降低了測量工作的效率和精度。而在大型施工過程中，施工爆破、機械開挖、常常會使控制點破壞，從而造成停工待測影響施工，也影響測量工作的進行。隨著計算機技術在施工領域的發展與普及，使得測繪行業從硬件到軟件都發生了革命性變化，這就為工程量的測算提供了新的手段和方法。　　　　

水利樞紐工程在施工中大量使用具有水平的施工機械設備、施工工藝和*的測繪儀器，使得施工測量和工程量測算技術也以嶄新的面貌出現在黑河工地。根據所配備的*測量儀器 ，如高精度全站儀（徠卡TC1700、TCR305、托普康GTS711）、T2經緯儀配合徠卡Dir3002遠距離無棱鏡測距儀、高智能測繪軟件構成的電子平板等的一些突出特點，總結出一些有針對性的、簡單、實用、快捷的工程量測算新方法，在工程施工中取得了良好效果。　　

1、斷面法 　　　　

我們設想利用施工區的平面控制點，使用全站儀或經緯儀配合測距儀遠距離施測斷面，在通視較好的平面控制點上，一站即可完成一項工程的全部斷面測量任務。

（1）原理

全站儀或經緯儀配合測距儀都可以直接或間接獲取測站的三維坐標，利用這一功能，只要將測站與基線納入統一坐標系，經過坐標旋轉，建立新的施工坐標系，在測站點架設儀器并輸入測站點相對于基線的里程樁號和規化距離(軸距)，此時，所測得測點的縱、橫坐標就是該點的樁號和該樁號上的橫斷面點相應的軸距。

(2) 施工坐標系坐標與大地勘測坐標系坐標的換算。

(3)，求出總工程量。第二種方法是將各種數據(原始地面數據、土石分界線、收方線、竣工線等)分別輸入計算機，利用AutoCAD強大的繪圖功能完成斷面繪制、斷面面積查詢，配合電子表格(Excel)利用平均斷面法計算總工程量，斷面圖用Auto CAD輸出。

2、地形圖法

對于地形變化復雜、通視條件差、開挖或回填區域不規則的地區，有時測量幾個有限的斷面很難表達出該地區實際情況，增補斷面，如果通視影響就不得不頻繁搬站 ，無形中加大了外業工作量，由于受視野的限制可能室外選定的斷面對于計算工程量不一定非常合理，這時使用斷面法就沒有太大優勢，因此我們使用地形圖法。

地形圖是地表的模擬圖象。地形圖是按一定的比例尺，用規定的符號表示地物 、地貌平面位置和高程的正射投影圖。地形圖法即野外直接測定地物、特征地貌的三維坐標，依據計量要求確定測圖比例，近距離現場展點現場勾繪地形圖，地形圖比例尺根據用途、工程部位、范圍大小等選擇，如主要建筑物的開挖竣工地形圖選用1:200，收方圖以1:500或1:200為宜，大范圍的土石覆蓋層開挖可選用1:1 000 。測圖完畢 ，交付施工監理現場驗圖，地形圖之地物點位置中誤差、等高線高程中誤差等均符合水利水電施工測量規范允許精度，即可交付內業計算使用 。

內業計算時，在地形圖上先定出基線位置，在地形圖上參考基線位置依地形變化趨勢、地質情況等以滿足計量要求截取橫斷面，依斷面線量取距離與高程等斷面數據 ，并填入相應的表格。這樣即減少了外業工作量，又減少了外業的盲目性,或是斷面不足而造成的補測停工，甚至影響工程計量。繪制斷面圖與計算工程量的方法如同上述 ＂斷面法＂所述，但因注意所使用地形圖的比例尺應不小于斷面的繪圖比例尺，并盡可能提高測點的點位與高程精度，加大點位密度。

3、數字化測圖與工程計量一體化

隨著科學技術的發展，測繪技術從硬件到軟件都發生了革命性的變化，儀器自動化程度的提高、計算機技術的廣泛應用、高智能測繪軟件的普及這一切是我們進行一體化構思的前提。我們多次赴黃河小浪底水利樞紐參觀學習，結合國內外承包商在該工程建設中采用的測量計量模式，結合黑河水利樞紐建設的配套設施及自身的特點,我們提出了使用電子平板的數字化測圖和工程量計量一體化的應用構思：

我們選用了北京威遠圖公司的SV300數字化成圖軟件，該軟件是在AutoCAD軟件平臺上二次開發而成的專業測繪軟件，具有MICSOFTWindows的高度交互式圖形界面 ，具有很強的數據處理能力，它能根據數字地形數據自動繪制地形圖、斷面圖和計算土方量。

（1）地形測量

地形測量是利用帶有內存的全站儀在野外測定棱鏡的位置獲取三維坐標，利用便攜式計算機現場繪制地形圖。或是利用隨機內存存貯全部原始數據，然后將采集的數據傳輸到計算機，形成地形數據．DAT坐標文件，內業根據野外草圖繪制地形圖。也可以采用其他測量方法，如全站儀＋電子手簿，舊地形圖數字化等。

（2）工程量計算

計量軟件的作用是通過施工前的地形圖，土石分界，收方計量時測的收方地形圖（或竣工地形圖），按照給定的樁號切剖原始地面線、土石分界線或竣工線，從而按工程需要繪制斷面圖，計算工程量。

工程量計量計算的常用方法如下：

(1) 采用平均斷面法，利用軟件的繪制斷面功能，鼠標點取截線，地形數據文件，設定比例和網格間距，自動剖取、繪制斷面圖。斷面面積使用AutoCAD的查詢面積功能，自動計算斷面面積。另外在圓曲線段，考慮到施工區所在位置的不同，斷面間距L根據平均半徑加權計算,可以較好的解決圓曲線段斷面間距計算得問題。

(2) 利用地形圖計算工程量采用與積分運算類似方法，利用同一區域范圍內不同時間的地形圖進行計算，利用場地平整思路計算兩個不同地形面之間的工程量（即測定場地方格網的高程，給定一個標高，按照棱柱體進行計算），然后將施工前和施工后各算一次土方量，兩者相減即為本工程的凈工程量。設定平場高程時，一定要低于本高程的高程，兩者的平場高程要相同，計算邊界要相同。

提高土石方計算精度的方法有：

(1)測定數字地形圖時，提高點位精度及采集密度 。

(2)縮短等分間距。數字化測圖與工程計量一體化充分利用了計算機和測圖軟件的計算功能,使土石方計算實現了計算機輔助自動化處理，從使用情況來看與人工繪制斷面圖、求積儀計量面積的結果基本一致，與手工計算工程量差值在3%以內，滿足工程量計量的要求。

信息標題：全站儀測土方 如何利用全站儀進行土方測量

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