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工程测量学
名词解释：
1. 工程测量学：是研究各种工程建设在勘测设计、施工建设和运营管理阶段所进行的各种测量了工作的学科。
2. 基准线法测量：基准线法测量是构成一条基准线，通过测量获取沿基准线所布设的测量点到基准线的偏离值，以确定测量点相对于基准线的距离的测量。
3. 基准线法测量主要方法：光学法、光电法和机械法。
4. 倾斜测量：确定地面或建筑物倾斜值的测量称倾斜测量，地面上两点之间的倾斜值可通过测量两点的高差和距离进行计算获得。
5. 挠度测量：挠度是一种特殊变形位移值，相对于水平或铅垂基准线的弯曲线成挠度曲线，曲线上某点到基准线的垂距称该点挠度。
6. 传感器测量：测量中的传感器技术是一种基于光电信号转换的技术。
7. 施工放样：就是将图上设计的工程建筑物的平面位置和高程按设计和施工的要求，以一定的精度在实地标定出来，作为施工的依据。
8. 建筑限差：建筑限差是指建筑物竣工后实际位置相对于设计位置的极限偏差，又称设计或施工允许的总误差。
9. 缓和曲线：缓和曲线是直线与曲线之间或半径相差较大的两个转向相同的圆曲线之间介入的一段曲率半径渐变至圆曲线半径R的一种线型，它起缓和及过渡的作用。
10. 深度基准面：

11. 瞬时水位：

工程测量学内容：

①　 工程测量学的理论
②　 地形资料的获取与表达
③　 工程控制测量及数据处理
④　 建筑物的施工放样
⑤　 设备安装检核测量
⑥　 工程的变形监测分析和预报

可概括为“六化”和“十六字”

“六化”是：(1)测量内外业作业一体化
(2)数据获取及处理自动化
(3)测量过程控制和系统行为智能化
(4)测量成果和产品数字化
(5)测量信息管理可视化
(6)信息共享和传播的网络化
“十六字”是：精确、可靠、快速、简便、实时、持续、动态、遥测
误差分配三个原则：
（1） 等影响原则：
（2） 忽略不计原则：设总限差是由两种误差引起的，当一种误差的等于等于或小于另一种误差的三分之一时，这一种误差对总误差的影响可忽略不计。
（3） 按比例分配原则：设总限差，主要有由两种误差引起，根据实际情况，他们之间的比例分配为：。
最后可得三种误差与总限差的比例关系为：。
工程控制网的质量准则：（1）精度准则（2）可靠性准则（3）灵敏度准则（4）费用准则
测量控制网分为：（1）全球测量控制网（2）国家测量控制网（3）城市测量控制网（4）工程测量控制网。
施工测量控制网特点：
①　 精度要求较测图控制网高。
②　 根据工程规模，可多级或两级布网，有些工程的次级网可能比首级网的精度高。
③　 控制点使用频繁，受施工干扰大，点的密度较大，需要作定期复测。
④　 为了便于坐标计算和施工放样，控制网的坐标系与施工坐标系一致。
⑤　 为了不做投影改正和便于放样，投影面与工程的平均高程面应一致。
工程测量控制网的基准分：（1）约束网（2）最小约束网（3）自由网。
网的布设和建立步骤：
①　 根据精度要求确定控制网的等级
②　 确定布设图形和测量仪器

③　 图上选点，实地勘测，构网和做方案设计，进行网的模拟计算。
④　 埋石造标。
⑤　 外业观测
⑥　 内业数据处理和提交成果。
工程测量网优化设计包括：提出设计任务，制定设计方案，实施方案优化，进行方案评价。
工程测量网优化设计方法：解析法，模拟法。
典型的工程测量控制网有：（1）特长隧道的洞外平面控制网（2）特大桥梁的施工控制网（3）大型水利枢纽工程的施工控制网（4）大型离子加速器的安装测量控制网（5）大型升船机工程的施工与安装测量控制网
标石：平面控制点标石、水准点标石。
平面控制点标石类型：普通标石、深埋式标石、带强制对中装置的观测墩。
平面定位测量方法：单点定位，单基准站或多基准站的差分定位和实时动态载波相位差分定位
回声探测仪基本原理：设测量声波从某一水面至水底往返的时间为，可按下式计算水深：
，
大比例地形图的应用：

①　 量测图上任意点的坐标
②　 量测图上任意两点的水平距离
③　 量测图上任意直线的方位角
④　 量测图上任意点的高程及两点间的坡度
⑤　 按限定坡度在图上选定最短路线
⑥　 按指定方向回执断面图
⑦　 量测图上任意图像面积
⑧　 根据等高线平整土地计算土方量。

施工总图:
施工总图是工程竣工后按实际和工作需要所绘制的图，与一般的地形图不同，与建筑总平面图、施工总平面图也不完全相同,他能真实反映工程设计与施工的情况。
施工总图系以竣工测量为主，以设计和施工资料为辅进行编绘。
施工总图分类：（1）厂区现状总平面图（2）辅助图（3）剖面图（4）专业图（5）技术总结报告和成果表。
施工放样的常用方法：角度放样、距离放样、点位放样、直线放样、铅垂线放样、高程放样。

变形监测：是对监视对象或物体进行定期测量以确定其空间位置随时间的变化特征。
变形监测意义：
1． 实用上的意义。保障工程安全，监测各种工程建筑物、机器设备以及与工程建设有关的地质构造的变形，及时法线异常变化，对其稳定性、安全性做出判断，以便采取措施处理，防止事故发生。
2． 科学史的意义。积累检测资料，能更好地解释变形的机理，验证变形的假说，为研究灾预报理论和方法服务，检验工程设计的理论是否正确，设计是否合理，为以后修改设计，指定设计规范提供依据。
变形监测特点：
1． 变形检测贯穿于工程建设和运营的始终，需要进行长期的重复观测。
2． 精度差别很大，有极高精度要求。
3． 对遥控、遥测和自动化要求更高。
变形监测内容：
（1） 工业与民用建筑物：
沉降观测、倾斜观测、裂缝观测
（2） 土木建筑物：如土坝
水平位移、垂直位移、渗透及裂缝观测
（3） 钢筋混凝土建筑物：如混凝土重力坝
垂直位移、水平位移、伸缩缝观测--外部
混凝土应力、钢筋应力、温度变化检测--内部
沉陷观测点布设位置：
通常布设在建筑物的四角点、中点、转角处布置，沿建筑的周边每隔10---20m布置一个观测点。在新建与原有的建筑物的连接处，建筑物荷载，基础地质变化处也应布置观测点。
倾斜观测直接方法：悬掉垂球法、经纬仪投影法、测水平角法、光学垂准或激光垂准仪法
倾斜观测间接方法：水准测量法、液体静力水准测量法、气泡式倾斜仪
水平位移检测分正垂和倒垂法。
裂缝观测：对水工建筑物产生的裂缝进行位置、长度、宽度、深度和错距等的定期观测。
裂缝观测常用方法：两端用油漆画线或绘制方格坐标、薄铁片法、埋金属棒法、
变形资料整理内容：

1. 收集资料；
2. 审核资料
3. 填表和绘图
4. 编写整理成果说明；

资料分析常用方法：

1. 作图分析
2. 统计分析
3. 对比分析
4. 建模分析

成果表达方式：文字，表格，图形，多媒体，仿真技术，虚拟现实技术
成果解释需要回答的问题：
①　 是变形体及其环境的状态安全检测还是交通安全检测或运行安全检测；
②　 需在不同荷载情况下，对变形体的变形模型做检验验证；
③　 根据岩土力学性质建立物理力学模型；
④　 工程整治的效果怎样；
⑤　 对地球物理或物理假设进行验证；
⑥　 对工程建筑物进行检测和检验；
⑦　 采取建筑措施后做建筑物的安全证明。
建筑方格网：是以矩形为基本图形、导线网是以多边形为基本图形、三角形网是以三角形为基本图形的地面边角网。
自由设站法定义：用全站仪进行边角后方交会，将全站仪自由地架设在地面任一点，只要能对两个或两个以上已知点作边角测量，即可得到设站点的坐标。
用归化法建立方格网的步骤：第一步，对格网点进行初步放样，并埋桩；第二步，精确测量网点的坐标；第三部，根据实测坐标与设计坐标计算改化值；第四步，将网点精确改化到设计位置；第五步，将网点固定在测量桩上。
高层建筑物测量——垂直度计算
为计算层高h处的楼层垂直度k，应选n个位于纵、横向轴线上的特征点，测量特征点的实际坐标，计算与设计坐标之差（），则楼层垂直度用下式计算
，
式中，
分层投点法：施工过程中，从最靠近施工层面的测量平台向施工层面投点，这种方法叫分层投点法。

分层投点法原理：把高层建筑物或高耸建筑物按高度分为若干段，段长一般为10---100m，在建筑物内部间隔一定高度搭建测量平台，将埋设于面内的控制点采用垂准仪逐层向上投递，以提高竖向轴线精度。
分层投点方法：采用垂准仪，置平范围大的自动安平垂准仪配置激光目镜后即为激光垂准仪。
高速铁路各级控制网的精度要求
控制网
测量方法
相邻点的相对中误差（mm）
点间距
CP0
GNSS
20
约50km
CPI
GNSS
10
约4000m
CPII
GNSS
8
600~800m
闭合导线
8
400~800m
CPIII
自由测站边角交会
1
点对间距50~70m
二等水准
二等水准测量
高差中误差2mm/km
约2000m
三网合一技术
新布设的CPII网宜将全部CPI点纳入网中，形成整体网，并将CPI网的无约束平差坐标作为约束条件，在WGS84坐标系中进行整网三维约束平差。平差成果先转换至2000国家大地坐标系中，再根据实际需要，分段转换至工程独立坐标系中，为CPIII网提供平面控制基准。这样，CPI、CPII、CPIII就形成一个三网合一的整体网。
梁式桥分为：钢筋混凝土梁、钢板梁、连续梁、连续梁、长（短）跨简支钢桁梁。按长度分为特大桥、大桥、中小桥。
悬索桥组成：锚锭、索塔、主缆和主梁。

计算：
第1题

第二题

第三题

第4题 极坐标法

第五题

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