工程测量学基础知识.ppt

测量的实际工作分为外业和内业两个内容，其外业工作 （放样工作）即为测量地面上各点之间的角度、水平距 离和高差，测量成果的好坏亦取决于这三项工作的质量； 内业工作包括资料计算、现场放样记录、成果整理复核 等。
⑴ 水平距离、水平角和高程的测设
1）测设工作的概念 ⒈定义：测设，又称放样，是测绘的逆过程。根据待建、构筑物各特
五、道路中线测量
例：某圆曲线半径R为1500m，转向角α为20°30′40″，JD的里程为DK15+108.086,计算圆曲线各主点的里 程。
根据公式计算而得:T=271.394；L=536.980；E=24.354；q=5.809。 则： JD= DK15+108.086 -)T -271.394 ZY= DK14+836.692 +)L/2 +268.490 QZ= DK15+105.182 +)L/2 +268.490 YZ= DK15+373.672 ⒉圆曲线主要点测设（在JD处设站时）
征点与控制点之间的距离、角度、高差等测设数据，以控制点为根据， 将各特征点在实地桩定出来。
⒉测设的基本工作——水平距离、水平角和高程（称为测设工作三要 素）。
2）水平距离的测设 ⒈直接法——从起点A直接用钢尺或测距仪在给定方向上，丈量待放
3）水平角的测设 ⒈正倒镜分中法——较精确的直
接法。
一、测量工作在施工生产中作
用
• 由于社会的发展，工程项目的增多，测量技术已经广泛地 应用于工程建设的各个阶段。应用于工程建设上，其任务 共分三项：测图；放样；监测。测图工作是设计和测绘部 门的主要任务，我们只需了解一些概念即可。监测可理解 为监控测量，监测的主要内容为：在施工过程中对地质和 地形变化情况进行监视。例如：在隧道施工过程中，对围 岩受敛情况及拱顶下沉情况进行观测，以及其它大型建筑 物和高路基或地质不良地段需要经常地观测它们的变形情 况，以便采取相应的措施，确保工程质量和人员、行车的 安全。对于我们施工单位而言，测量工作的主要任务就是 放样，因为测量放样工作贯穿着工程的全过程。放样亦称 测设，就是把图纸上设计好的各种建筑物按设计要求测设 到地面上，并用一定的标志表示出来，作为施工的依据。
⑷.观测误差
⒈照准误差
影响照准精度的主要因素有望远镜的放大倍率、目标的亮度与清晰度、视差消除的程 度、人眼的分辨能力等。
⑴.目的与作用 一 平面控制测量概述
1）为测图或工程建设的测区建立统一的平面控制网和高程控制网。 2）控制误差的积累。 3）作为进行各种细部测量的基准。 ⑵.有关名词 1）小地区（小区域）：不必考虑地球曲率对水平角和水平距离影响
三 小三角测量
基本概念 1）三角点：测区内的控制点组成相互连接的而成三角网，网中各三角形的顶点称为三角点 2）小三角测量：在小范围内布设边长较短的小三角网，观测所有三角形的各内角，并丈量起始边长，用近似方法
进行平差，然后应用正弦定律算出各三角形的边长，再根据已知边的坐标方位角、已知点坐标，求出各三角点的坐点多边形 ⒊线形三角锁 2）等级 ⒈一级小三角
⑵ 点平面位置的测设 正拨、反拨的概念： 水平角正拨——顺时针测设；水平角反拨——逆时针测设。 点平面位置的测设方法 1）直角坐标法 ⒈适用：有彼此垂直的主轴线时。 ⒉方法： O点架仪，瞄准A，量取y，定出过渡点C；C点架仪，瞄准A，反拨
2）极坐标法
⒈适用：在施工现场较开阔，无方格控制网时可根据控制点利用极 坐标法进行平面位置测设。如图，A、B为建筑物附近的控制点，1、 2为某建筑物的两个端点，其坐标值已知，用极坐标法可以测设1、2 点的位置。
⒉由于视准轴应垂直于横轴的校正不够完善，而仪器尚有残余误差时，会影响水平角 的成果，给测角带来误差。采用测回法取盘左、盘右测角的平均值；或者用方向观测 法，一方向取盘左、盘右测角的平均数，可以消除视准轴误差的影响。
⒊横轴误差：由于横轴在装调时有一定的误差，因此，横轴对竖轴的垂直有一定的影 响，当竖轴垂直时横轴不水平，会给测角带来误差。采用测回法取盘左、盘右测角的 平均值；或者用方向观测法，一方向取盘左、盘右测角的平均数，可以消除横轴误差
⒉方法：（见图）
四 竖直角测量
水平角观测的误差与注意事项
⑴.仪器误差
经纬仪受制造精度所限产生的误差、检验校正不完善等残留的误差，都会影响到测 角精度。仪器误差主要有水平度盘的偏心误差、视准轴误差、横轴误差等。
⒈水平度盘的偏心误差
水平度盘的偏心误差是由于水平度盘的中心与照准部的旋转中心不重合造成的。取同 一方向两次读数的平均值，可消除度盘偏心差的影响。
⒊圆曲线的详细测设
圆曲线一般每20m设置一个点，此时可在ZY（YZ）点设站，采用偏角法和切 线支距法（直角坐标法）两种方法进行测设。
①偏角法测设圆曲线
圆曲线上的切线与弦线间的夹角δ称为弦切角或偏角。由几何原理知，偏角 δ为该弦所对圆心角α的一半。
δ= =
（ -弧长）
由ZY点后视JD，拨δ角，量20m距离，定出第一点，依次拨2δ、3δ…由第一 点按20m的间距依次量距，至QZ点后与已测设的QZ点符合，当闭合差不大 于下列误差时视为满足精度要求：
二 导线测量
⑴.导线的定义 1)定义：将测区内相邻控制点（导线点）连成直线而构成的折线图形。 2)适用范围较广：主要用于带状地区 (如：公路、铁路和水利) 、隐蔽
地区、城建区、地下工程等控制点的测量。 ⑵.导线布设形式 根据测区情况和要求，导线布设可分为以下几种形式： 1)闭合导线 多用于面积较宽阔的独立地区。
+) L/2- +272.524
YH= DK48+431.008
⒉整平误差
由于竖轴倾斜的方向和倾斜的大小在盘左、盘右两个位置都不能改变，因此，采用盘 左、盘右观测同一目标的方法，不能消除对中误差，只有精确将仪器整平，才能消除 对中误差的影响。
⑶.目标偏心误差
目标偏心误差是由于仪器所照准的目标点不是观测标志中心而引起的测角误差。为 了减少此项误差，在较近距离测角时应尽量观测目标底部，亦可直接照准垂球线，减 少目标偏心的误差。
⑵ 加缓和曲线后的测设
例某曲线JD里程为DK48+168.110，根据上例推算五大桩里程。
JD= DK48+168.110
-)T -342.150
ZH= DK47+825.960
+) +60.000
HY= DK47+885.960
+) L/2- +272.524
QZ= DK48+158.484
⑶.导线的外业 1)踏勘选点及建立标志 ⒈导线点应选择在地势较高、视野开阔处，便于扩展加密控制和实
测碎部。 ⒉相邻导线点应通视良好，利于测角量边。 ⒊导线点应选择在土质坚硬处，便于长期保存和安置仪器。 ⒋导线点应尽量接近线路中线布设，在较大的桥址两岸、隧道口附
近要设置导线点，以供放样使用。 2)测水平角
⒉归化法。步骤如下： ①用直接法放样出角值，在实地
标定过渡点P。 ②精确实测<AOP，得角值 ，并
4）高程的测设
⒈高程点放样的方法
在已知水准点（BM）和待放样高程点P中间位置附近架 仪，后视BM点，读后视读数a ，得视线高Hi=HBM+a， 上、下移动水准尺，使前视读数b=Hi-HP，并沿尺底画 线，得P点。
的范围。 2）控制点：具有精确可靠平面坐标或高程的测量基准点(一般由设计
部门提供)。 3）控制网：由控制点分布和测量方法决定所组成的图形。
⑷.国家控制网 在全国范围内建立的控制网，称为国家控制网。它是全国各种比例
尺测图的基本控制，并为确定地球的形状和大小提供研究资料。国 家控制网是用精密测量仪器和方法建立的。 平面控制网：国家平面控制网由一、二、三、四等三角网组成。 高程控制网：国家高程控制网由一、二、三、四等水准网组成。 国家控制网的特点：高级点逐级控制低级点。 ⑸.小区域（15km2以内）控制测量