AutoCAD与全站仪在复杂建筑
工程测量中的应用
甘肃第七建设集团股份有限公司三公司 高志元 陈志东
随着建筑业的发展，建筑工程设计逐渐多样化、艺术化、要求施工定位测量的技术含量越来越高，测量数据计算越来越复杂。如何正确、快速的对建筑物进行定位成为施工过程中的重点、难点。而AUTOCAD软件和全站仪的应用大大简化了手工计算的工作量，并使工程定位测量变得更快速更精确。
一、复杂建筑工程测量要点：
1、复杂平面图形放线前，首先应充分学习图纸，熟悉图纸设计意图，弄清各种曲线图形的性质。在有多种曲线图形组成的平面图形中，应弄清不同曲线圆弧的分界点、各自的圆心、半径，有关的角度及相互之间的关系等各种因素。
2、对复杂平面图形的施工放线，应确定几根基准控制线及基准控制点，并由该基本控制线和基本控制点逐步导出其他各点、线的位置。
3、对各种不同性质的曲线图形，应建立合适的计算坐标体系，运用相应的数学公式，对施工放线测设时所需的数据进行计算，将复杂的图形、众多的数字进行计算、整理、简化，最终绘制成放线测设简图和有关数据表格，供实地放线测设时使用。
4、复杂平面图形的施工放线检查和校核工作十分重要。在计算放线测设所需的有关数据时，应同时计算检查、校核所需要的相应数
1
据，以便实地放线测设时随时进行检查、校核之用。应注意的是，检查、校核所用的数据应用不同计算方法取得。
5、复杂平面图形的施工放线，应尽可能的使用高精度仪器进行测设，并定期检验，保持测设仪器的高精度。测设仪器的高精度是获得高质量放线测设的基础和保证。同时，测量人员应有专人负责，并建立完整的测设资料。
以下就我公司施工的石嘴山市大武口区行政文化科技中心工程为例，介绍该工程A区椭圆形建筑定位测量方法。椭圆形平面布局紧凑、立面比较活泼、富有动态感，较多的应用于公共建筑，如：体育馆、展厅、会议厅，礼堂等。
二、测量特点：
该工程位于石嘴山市大武口新区，分为A、B、C三个区。A区两层局部一层,总高度10.05米；B区一层局部两层，总高度9.90米；C区两层，总高度8.40米。总建筑面积7650㎡。其中最为复杂的为A区，设计中A区为职工餐厅，餐厅结构呈椭圆形，由三个椭圆构成，椭圆中心分别为：O1、O2、O3。鉴于这三个椭圆不同心且现场地貌起伏较大，建设单位给定的坐标点距待测坐标点较远，因此就给施工定位测量造成了一定困难。首先，使用经纬仪效率太低；其次，由于本工程定位所需控制点较多造成测量数据计算量大容易出错，因此单纯使用全站仪施测也有一定困难。见总平面图。
2
2F下 沉 广 场A区职工餐厅
总平面图
3
三、施工测量方案： 1、仪器：
采用日产的NiKon—DTM—530全站仪。 2、施测： 方法一：
根据本工程已知的测量条件，先使用坐标放样技术对控制点进行定位再使用极坐标放样技术放出椭圆形曲线。
1、以甲方给定的已知点作为前视点和后视点，使用全站仪定出○
1/○A、○1/○J轴处外墙端点坐标： 总平面图中○
1/○J：○（4317860.399，106120.736） 1/○A：○（4317814.441，106168.811） 2、计算O1、O2、O3的坐标分别为: ○
O1 （4317911.774，106121.513） O2 （4317915.985，106121.052） O3 （4317921.747，106121.649）
3、分别计算椭圆短轴与椭圆圆周的交点坐标○（三个椭圆上各取一点）。
短轴与椭圆交点1：（4317942.084，106139.013） 短轴与椭圆交点2：（4317952.633，106134.390） 短轴与椭圆交点3：（4317969.564，106125.832）
4、在AUTOCAD中分别以O1、O2、O3圆心，每5°做一条直线与○
椭圆圆周相交，交点把椭圆分成若干段曲线，通过交点的连线所构成
4
的闭合曲线近似于椭圆，焦点越密集，近似程度就越高。
5、计算圆心至此交点的距离或直线与椭圆圆周交点的坐标。 ○
6、取得数据后分别以O1、O2、O3为控制点，再以椭圆短轴为起○
始边使用全站仪施测。
方法二：
根据本工程已知的测量条件，仅使用坐标放样技术对控制点进行定位，放出椭圆形曲线。
1、同方法一 ○
2、同方法一 ○
3、同方法一 ○
4、分别以O1、O2、O3坐标中心点建立坐标系，X方向为椭圆长○
轴线，Y方向为椭圆短轴线。
5、在X轴上取等分点Y=0、1、2、3、„„利用椭圆标准方程○
求出Y值。或用极坐标反算直角坐标。
6、将计算结果列表，供放线人员使用。 ○
X Y 0 0 1 2 3 4 5 6 7 „„ 测点布置以椭圆O1为例，见下图：
5
椭圆O1定位图
6
施工测量控制点数据表 O1： 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 角度° 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 距离（M） 35.000 35.068 35.272 35.614 36.093 36.712 37.470 38.366 39.396 40.550 41.812 44.540 47.209 49.233 49.804 50.000 序号 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 角度° 80 85 90 95 110 115 120 125 130 135 140 145 150 155 160 距离（M） 49.804 49.233 48.343 41.812 40.550 39.396 38.366 37.470 36.712 36.093 35.614 35.272 35.068 35.000 35.068 椭圆O2、O3的施测方法与椭圆O1相同，此处不再详细叙述。以
7
上内容是本工程测量具体步骤，在此过程当中充分应用了AUTOCAD图解技术与全站仪测量技术。
四、 AUTOCAD图解技术在全站仪测量技术中的应用
1、在AUTOCAD 中建立测量坐标系：纵坐标为X轴，横坐标为Y轴，使其与设计坐标系一致。
2、按比例正确绘制工程测量平面图或使用设计单位提供的电子版图纸。
3、依据建设单位提供的前视点和后视点在施工现场对待测设点进行定位。
4、使用AUTOCAD图形计算功能获取施工图中不明确的放样点的坐标值（通过“查询”命令直接得出），使用全站仪坐标放样功能进行定位。
5、对多角度圆弧形曲线可在AUTOCAD中绘制出起点坐标、曲线半径、方位角、终点坐标采用全站仪极坐标放样功能进行定位。
6、编辑、储存测量数据。 五、 总结
用全站仪进行观测时，必要的观测数据，如：斜距、天顶距、水平角均能自动显示，而且几乎在同时得到平距、高差和点的坐标。因此全站仪的应用将越来越广泛。同时，由于建设规模日益增长，建设工程日趋复杂，造型独特的建筑物越来越多，导致工程测量的数据计算量增加。因此，应用AUTOCAD制图软件进行图纸分析，加快了处理测量数据的速度；减少了内业计算的工作量；加强了数据处理的准确性；避免了人工计算中的错误；提高了数据精度；尤其提升了曲线较多的工程的测量精度；高质量的满足了施工测量的需要。
8
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容