工程测量学考试必备

工程测量学定义：定义一：工程测量学是研究各种工程在规划设计、施工建设和运营管理阶段所进行的各种测量工作的学科。

特点：比较大众化，易于理解。

定义二：工程测量学主要研究在工程、工业和城市建设以及资源开发各个阶段所进行的地形和有关信息的采集和处理，施工放样、设备安装、变形监测分析和预报等的理论、方法和技术，以及研究对测量和工程有关的信息进行管理和使用的学科，它是测绘学在国民经济和国防建设中的直接应用。

定义二较定义一更具体、准确，且范围更大。

定义三：工程测量学是研究地球空间（包括地面、地下、水下、空中）中具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测设实现的理论、方法和技术的一门应用性学科。

定义三更加概括、抽象和科学。

定义二、三除建筑工程外，机器设备乃至其它几何实体都是工程测量学的研究对象，且都上升到了理论、方法和技术，强调工程测量学所研究的是与几何实体相联系的测量、测设的理论、方法和技术。

2：工程测量按工程建设的规划设计、施工建设和运营管理三个阶段分为“工程勘测”、“施工测量”和“安全监测”1）规划设计阶：主要是提供各种比例尺的地形图，另外还要为工程地质勘探，水文地质勘探以及水文测验等进行测量。

对于重要的工程区的稳定性监测。

任何一项工程都必须按照自然条件和预期目的进行选址和规划设计。

在此阶段的测量工作，主要是提供各种比例尺的地形图供规划设计人员进行规划设计。

我国公路路规划设计的程序，一般要经过方案研究、初测、初步设计、定测，施工设计等过程。

勘测工作分为初测和定测两个阶段进行。

桥梁规划设计阶段的测量工作：√桥位平面和高程控制测量√桥址定线测量√断面测量√桥位地形测量√流向测量√船筏走行线测量√钻孔定位2）建设施工阶段：建立施工控制网，工程建筑物定线放样，施工质量控制，开挖与建筑方量测绘，工程竣工测量、变形观测以及设备的安装测量等。

工程施工阶段的测量工作主要是按设计要求将设计的建构筑物位置、形状、大小及高程在实地标定出来，以便进行施工；另一方面作为施工质量的监督，还需进行工程质量监理。

主要的测量工作有：施工控制网的建立，施工放样，竣工测量。

3）运营管理阶段：工程建筑物的变形观测，包括水平位移、沉陷、倾斜以及摆动等定期或持续监测。

建立工程进管理、维护信息系统。

工程运营管理阶段测量工作的主要任务是工程建筑物的变形观测。

在工程建筑物运营期间，为了监视其安全和稳定的情况，了解其设计是否合理，验证设计理论是否正确，需要定期对其位移、沉降、倾斜以及摇摆等进行观测，称为变形观测。

工业企业是面状地形，因此它所需的图具有面状特征，要进行规划设计必须有设计底图，而该阶段测量工作的任务是向设计者提供所需的地形图 。

一般来说：1：5000比例尺地形图可用于规划设计；1：2000比例尺地形图可用于初步设计；1：1000比例尺地形图可用于施工设计；1：500比例尺地形图可用于地形复杂、建筑物密集、精度要求较高的工业企业的施工设计。

4： 工程控制网的分类、作用和建网步骤 （全球控制网 国家控制网 工程控制网 ）按用途分：测图控制网，施工控制网，变形监测网，安装控制网 按网点性质分：一维网，二维网，三维网 按网形分：三角网，导线网，混合网，方格网 按坐标系和基准划分：附合网（约束网），独立网，自由网 按其他标准划分：首级网 ，加密网 ，特殊网，专用网（如隧道控制网、建筑方格网、桥梁控制网等）5：工程控制网的作用：工程控制网具有控制全局、提供基准和控制测量误差积累的作用。

8：施工控制网特点：1) 控制的范围较小，控制点的密度较大，精度要求较高2) 使用频繁；3) 受施工干扰大；4) 控制网的坐标系与施工坐标系一致；5) 投影面与工程的平均高程面一致；9： 工程控制网的基准：1约束网：具有多余的已知数据。

2独立网：只有必要的已知数据。

（3）无约束网（自由网）：无必要的已知数据。

10： 工程控制网精度准则：可靠性准则，灵敏度准则，费用准则 施工控制网的精度确定方法原则：保证各种建筑物施工放样的精度 2 大比例尺地形图在工程建设中的应用1）确定点的高程——等高线上点的高程 ， 等于该等高线的高程；不在等高线上点的高程，用内插方法求得。

2）确定两点间的坡度 ABA BAB AB D H H D h i -==3）绘制地形断面图 4）按限制坡度选择最短路线1、根据限制坡度求出相邻等高线之间的最小平距dmin 2、以A 为圆心，以dmin 为半径，找出与相邻等高线的交点 3、依次做法，直到终点，依次连接各点施工测量（在施工阶段进行的施工测量）的主要任务：将图纸上设计建筑物的平面位置和高程，按设计与施工要求，以一定的精度标定到实地，作为施工的依据．并在施工过程中进行一系列的测量工作. 主要内容：１）建立施工控制网；（２）依据设计图纸要求进行建（构）筑物的放样；３）每道施工工序完成后，通过测量检查各部位的平面位置和高程是否符合设计要求（４）随着施工的进展，对一些大型、高层或特殊建（构）物进行 变形观测。

二、施工测量的特点与要求１．施工测量虽与地形测量相反，但它同样遵循“从整体到局部，先控制后细部”的原则；２．施工测量精度取决于建筑物的用途、大小、性质、材料、结构形式和施工方法；四、建筑限差一般工程：总误差允许约为10～30mm。

对高层建筑物：轴线的倾斜度要求高于1/1000～1/2000。

钢结构：允许误差在1～8mm之间；土石方：施工误差允许达10cm；对特殊要求的工程项目，其设计图纸都有明确的限差要求。

4：影响贯通误差的主要因素及其分解：由于洞外控制测量、洞内外联系测量、洞内控制测量和洞内中线放样等项误差的共同影响。

一般将洞外平面控制测量的误差做为影响隧道横向贯通误差的一个独立的因素，将两相向开挖的洞内导线测量的误差各为一个独立的因素，按照等影响原则确定相应的横向贯通误差。

洞外（内）平面控制测量的误差所引起的横向贯通误差的允许值：对于直线隧道，洞外平面控制测量的目的主要是获取两端洞口较为精确的点的平面位置和引测进洞的方向；在隧道施工中，由于地面控制测量、联系测量、地下控制测量以及细部放样的误差，使得两个相向开挖的工作面的施工中线，不能理想地衔接，而产生错开现象，即所谓贯通误差，其在线路中线方向的投影长度称为纵向贯通误差（简称纵向误差），其允许值一般为±20cm。

在垂直于中线方向的投影长度称为横向贯通误差（简称横向误差），其允许值一般为±10cm。

在高程方向的投影长度称为高程贯通误差（简称高程误差），其允许值一般为±5cm。

对于纵向贯通精度而言，它主要影响隧道中线的长度，只要求满足定测中线的精度，修建一条新线一般要经过下列程序1方案研究（规划选线）；2初测和初步设计；3）定测和施工设计；线路设计与测量的关系：实地考察、初测、平面设计、定测、竖向设计路面设计、放样。

中线测量：交点测设、转点测设、偏角测量、中桩测设中桩测设：为了测定线路的长度，进行线路中线测量和测绘纵横断面图，从线路起点开始，需沿线路方向在地面上设置整桩和加桩，这项工作称为中桩测设。

从起点开始，按规定每隔某一整数设一桩，此为整桩。

根据不同的线路；整柱之间的距离也不同，一般为20m、30m、50m等(曲线上根据不同半径及桩距，每隔20m、10m或5m)。

在相邻整桩之间线路穿越的重要地物处(如铁路、公路、[日有管道等)及地面坡度变化处要增设加桩。

因此，加桩又分为地形加桩、地物加桩、曲线加桩和关系加桩等。

横断面测量—在每个中桩点测出垂直于中线的地面线，地物点至中桩的距离和高差，并绘制成横断面图。

横断面图反映垂直于线路中线方向上的起伏情况。

纵断面测量—沿着地面上已经定出的线路，测出所有中线桩处地面的高程，并根据各桩的里程和测得的高程，绘制线路的纵断面图。

两化改正：将导线测量成果改化到参考椭球面上，然后再改化（投影）到高斯平面上。

车辆在曲线上行驶，会产生离心力。

由于离心力的作用，车辆将向曲线外侧倾倒，影响车辆的安全行驶和顺适。

为了减少离心力的影响，路面必须在曲线外侧加高，称为超高。

在直线上超高为0，在圆曲线上超高为h，这就需要在直线与圆曲线之间插入一段曲率半径由无穷大逐渐变化至圆曲线半径R的曲线，使超高由零逐渐增加到h，同时实现曲率半径的过渡，这段曲线称为缓和曲线。

主要有回旋线、三次抛物线及双纽线等8：为了保证地下各方向的开挖面能准确贯通，必须将地面控制网中的点位坐标、方位和高程，通过竖井传递到地下，这项工作称为竖井联系测量。

9：按照地下控制网与地面上联系的形式不同，定向的方法可分为下列四种：经过一个竖井定向（简称一井定向）目的：将地面点坐标和方位角传递到地下。

经过两个竖井定向（简称两井定向）经过横洞（平坑）与斜井的定向；应用陀螺经纬仪定向。

10：地下控制测量的目的是以必要的精度，按照与洞外控制测量统一的坐标系统，建立洞内的控制系统。

根据洞内导线的坐标，就可以放样出隧道中线及其衬砌的位置，指出隧道开挖的方向，保证相向开挖的隧道在所要求的精度范围内贯通。

11 隧道开挖中的测量工作1、中线放样 2、坡度放样 3、断面放样12贯通误差的调整与测定：隧道施工时基本上都是采用边开挖、边衬砌的方法，等到隧道贯通时，未衬砌部分也所剩不多，故可进行中线调整的地段有限。

于是，如何保证隧道在贯通时（包括横向、纵向、高程方向），两相向开挖施工中线的相对错位不超过规定的限值，是隧道施工测量的关键问题。

14：修建一条新线一般要经过下列程序：1方案研究（规划选线）图上选线；实地勘察；方案论证2）初测和初步设计初步设计的主要任务是在提供的带状地形图上选定线路中心线的位置，亦称纸上定线。

经过经济、技术比较提出一个推荐方案；同时要确定线路的主要技术标准，如线路等级、限制坡度、最小半径等。

3）定测和施工设计15：线路测量的基本特点:全线性、阶段性、渐进性16计算设计高程原则：“挖、填平衡”1. 桥轴线控制桩：两岸桥头中线上埋设的控制桩。

作用：保证墩台间的相对位置正确，并使之与相邻线路在平面位置上正确衔接。

2. 桥轴线长度：两岸桥轴线控制桩间的水平距离。

3. 桥轴线长度的测量方法 直接测定法——光电测距 间接测定法——三角网推算1. 钢筋混凝土简支梁设墩台中心点位放样的极限误差为△D （通常取△D =10 mm ），中误差为△D / 2，则相邻二墩台中心的跨距中误差为222D D l m ∆±=∆±=设全桥共有N 跨，则桥轴线长度的中误为N N m m D l L 2∆±==2. 钢板梁及短跨（l ≤64 m ）简支钢桁梁：考虑梁长制造误差和固定支座安装误差 δ 的共同影响，单跨钢板梁和单跨简支钢桁梁的长度中误差为22500021δ+⎪⎭⎫ ⎝⎛±=l m l 当桥梁为N 跨时，则桥轴线长度L 的中误差为22221N l l l L m m m m +++±=示误三角形：通常将三台经纬仪分别安置于三个控制点上，用三条方向线同时交会。