工程测量学重点教学文稿.doc

学习资料第一章1、工程测量定义：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。2、工程测量学科地位:学科交叉、学科综合、学科细分。测绘学的二级学科：大地测量学：几何大地测量、物理大地测量、空间大地测量、海洋大地测量 、工程测量学（矿山测量）；摄影测量学与遥感；地图制图学；地理信息系统；不动产测绘（房地产测绘、地籍测绘 ）。（非重点）3、按服务对象分工程测量主要内容包括哪些？建筑工程测量、水利工程测量、线路工程测量、桥隧工程测量、地下工程的测量海洋工程测量、军事工程测量、三维工业测量，以及矿山测量、城市测量等。（非重点）4、陆行乘车，水行乘船。，这段描述的含义。这里所记录的就是当时的工程勘测情景，准绳和规矩就是当时所用的测量工具，准是可揆（kui）平的水准器，绳是丈量距离的工具，规是画圆的器具，矩则是一种可定平，可测长度、高度、深度和画圆、画矩形的通用测量仪器。5、 “广义工程测量学”的概念：“一切不属于地球测量，不属于国家地图集范畴的地形测量和不属于官方的测量，都属于工程测量”。第二章1、工程测量各阶段的任务是什么。规划设计阶段的测量工作：测绘地形图和纵、横断面图施工建设阶段的测量工作：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；工程质量监理运营管理阶段的测量工作：竣工测量以及变形监测与维修养护。2、测量监理的工作任务是什么 在正式施工开始时，对控制网进行全面复测、检查 验收承包人的施工定线 验收承包人测定的原始地面高程 对桥梁施工还需进行桥梁下、上部结构的施工放样的检测 对每层路基的厚度、平整度、宽度、纵横坡度进行抽查，检查施工单位的内业资料是否真实 审批承包人提交的施工图第三章1、 按范围和用途，测量控制网分哪几类，作用分为全球控制网、国家控制网、工程控制网全球控制网用于确定、研究地球的形状、大小及其运动变化，确定和研究地球的板块运动等。国家控制网提供全国范围内的统一地理坐标系统：保证国家基本图的测绘和更新；满足大比例尺图测图的精度要求；为精密地确定地面点的位置提供已知点，及其在特定坐标系下的坐标。工程控制网的作用是为工程建设提供工程范围内统一的参考框架，为各项测量工作提供位置基准，满足工程建设不同阶段对测绘在质量、进度和费用等方面的要求，也具有控制全局、提供基准和控制测量误差积累的作用。2、工程控制网定义，作用工程控制网是工程项目的空间位置参考框架，是针对某项具体工程建设测图、施工或管理的需要，在一定区域内布设的平面和高程控制网，工程控制网由工程建设单位或委托其他测绘单位建立。工程控制网的作用是为工程建设提供工程范围内统一的参考框架，为各项测量工作提供位置基准，满足工程建设不同阶段对测绘在质量、进度和费用等方面的要求，也具有控制全局、提供基准和控制测量误差积累的作用。3、工程控制网按用途分几类分为测图控制网、施工控制网、变形监测网 、安装控制网。4、工程控制网建网步骤1）确定控制网的等级； 2）确定布网形式； 3） 确定测量仪器和操作规程（国家或行业规范）； 4） 在图上选点构网，到实地踏勘；5） 埋设标石、标志；6） 外业观测；7） 内业数据处理； 8）提交成果。5、施工控制网与测图控制网相比有什么特点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；6) 有时分两级布网，次级网可能比首级网的精度高。6、变形监测网坐标系和基准选取有哪些原则变形体的范围较大且形状不规则时，可选择已有的大地坐标系统对于具有明显结构性特征的变形体，最好采用基于监测体的坐标系统，该坐标系统的坐标轴与监测体的主轴线重合、平行或垂直，这时目标点的变形刚好在某一坐标方向上。当仅对目标点的相对运动感兴趣时，可不设参考点，这时可采用自由基准，变形体的变形不是通过目标点的坐标变化，而是用可估计的基准不变量导出。7、 安装控制网监理要考虑哪些内容8、工程控制网基准类型，质量准则中各准则含义工程控制网的基准1)约束网：具有多余的已知数据2)最小约束网（经典自由网）：只有必要的已数据。3)无约束网（自由网）：无必要的已知据。精度准则 可靠性准则 控制网发现观测值粗差的能力和抵抗观测值粗差对平差结果影响的能力。灵敏度准则 费用准则 最大原则（费用一定，网的质量最好） 最小原则（质量满足要求，费用最小）9、工程控制网优化设计有几类，采用什么方法优化，有何优缺点网的优化设计方法有两种：解析法：通过数学方程用最优化方法求解。模拟法：根据经验和准则，通过计算比较、修改，得到最优方案。10、标石类型，双金属标原理，标志的要求第四章 (待补充)1、 经纬仪三轴误差2、 ATR原理3、 电磁波测距原理，差频测距，测距改正4、 双频激光干涉测距原理，了解5、 偏距测量定义，测量方法6、 高程测量方法有哪些，电子水准仪基本原理7、 准直测量定义，波带板准直测量原理第五章 1、工程规划设计阶段对地形要求，了解，熟悉一种2、模拟测图点位误差源，误差值约值解析图根点的展绘误差m展；图解图根点的测定误差m图；测定地物点的视距误差m视；测定地物点的方向误差m向；地形图上地物点的刺点误差m刺则地物点平面位置的中误差为： 3、数字化测图点位误差源，误差值约值定向误差对地物点平面位置的影响m定；对中误差对地物点平面位置的影响m中； 观测误差对地物点平面位置的影响m测；棱镜中心与待测地物点不重合对地物点平面位置的影响m重。地物点相对于邻近的图根点的点位（在实地的）中误差为4、工程竣工图测绘的目的，原则、特点，总图清绘工程竣工图测绘目的：在新建或扩建的工程时，为了检验设计的正确性，阐明工程竣工的最终成果，作为竣工后的技术资料，就必须提交出竣工图。如为阶段施工时，则每一期工程竣工后，就应作出该期工程的竣工图，以便作为下期工程设计的依据。工程竣工图测量的原则：控制测量系统应与原有系统保持一致;测量控制网必须有一定的精度标准;充分利用已有的测量和设计的资料.工程竣工图特点：竣工图的施测精度精度应以细部坐标点的测量中误差来确定；测图内容繁杂;根据不同用途而采取不同的技术措施.。总图编绘内容过多，详见课本5、 水下地形测量定位方法，水下地形测量工具 6、深度基准面、深泓点 第六章1、施工放样、建筑限差、等影响原则、忽略不计原则、归化测设施工放样：将图纸上设计的建筑物、构筑物的平面位置和高程按设计要求，以一定的精度在实地标定出来，作为施工的依据。建筑限差：建筑物竣工后实际位置相对于设计位置的极限偏差。等影响原则：假定D1=D2=D3 ，求得D1是分配给测量工作的最大允许偏差，通常把它当作测量的极限误差来处理，从而根据它来制定测量方案。忽略不计原则：若某项误差由m1和m2两部分组成，即其中m2影响较小，当m2小到一定程度时可以忽略不计，即认为M=m1。归化测设：先采用直接放样法定出待定点的粗略位置P，然后通过精密测量和计算，将P归化到精确位置P。2、 角度、距离、点位、铅垂线直接放样、归化放样都有哪些方法，误差源有哪些，放样点精度如何估计（重点）2.1 直接法距离：钢尺法测设、经纬仪定线、测距仪法测设点位放样：极坐标法、全站仪法、距离交会法、角度交会法、直接放样法铅垂线放样：经纬仪+弯曲目镜法、光学铅垂仪法、激光铅垂仪法2. .2 归化法放样点位：距离交会归化法、角度交会归化法误差源、点位精度估计未整理3、道路曲线含义，曲线要素的含义圆曲线：具有一定半径的圆弧；分单圆曲线、复曲线。 缓和曲线：曲率半径从无穷逐渐变到圆曲线半径R。 回头曲线：有时线路一次改变方向180度以上，设置回头曲线。 竖曲线：连接不同坡度曲线。4、圆曲线、缓和曲线偏角法、切线支距法放样元素计算，放样方法第八章 工业设备的安装和检校测量1、直伸型三角网、环形控制网、大地四边形环锁布网方式，特点直伸型三角网：由于控制点基本上位于一条直线上，三角形内角接近0和180，故三角网的图形条件很差，但边角网的图形条件强。环形控制网：测高环形三角网、大地四边形环锁大地四边形环锁：图形结构比较坚强，测量全部边不测角度，也是一种较好的布设方案。但它的工作量大，需要具备四种不同长度的铟瓦尺。2、了解天线测量的一些方法传统测量方法：机械测量法样板法（旋转样板法和固定样板法）和数控机床法。光学测量法双五棱镜法、经纬仪钢带尺法和五棱镜带尺法等电学测量法 射电全息法三坐标测量机3、三坐标测量机原理原理：将被测物置于三坐标测量机的测量空间，可获得被测物上各点的坐标位置，根据这些点的空间坐标值，经过数学运算，求出被测物体的几何尺寸、形状和位置4、精密定线方法外插定线；内插定线 （详细见P236）5、短边方位传递误差源，如何控制仪器对中误差目标偏心误差望远镜调焦误差经纬仪垂直轴倾斜误差等。控制未找到6、三维工业测量系统有哪些，掌握极坐标、摄影测量、经纬仪交会原理、误差源、误差控制方法工业测量系统：与“正交坐标系”测量机相对应另一类“非正交坐标系”测量系统。名称极坐标测量系统经纬仪交会测量系统摄影测量系统基本原理极坐标角度前方交会解空中三角形误差来源轴系误差、双轴补偿器误差、ATR误差、调焦误差、测距误差仪器测角精度、系统定向精度、脚架的稳定性、外界条件的影响、观测标志、观测员的操作技能相机的精度提高精度1、 选择专业型量测相机2、 误差补偿3、 提高相机间的定向精度经纬仪交会测量系统提高经纬仪测量系统的精度的因素1）仪器测角精度选择最佳观测时间（晚11点至次日凌晨3点）和双面观测消除外界条件变化的影响2）系统定向精度将待测工件置于定向点范围内， 尽量避免过大或过小的交会角，一般应在60120，最佳位置在90附近。 当基线较长而基准尺长度不够时，需要采取其他措施确保尺度精度。3）脚架的稳定性使用稳定性好的铁质或铝合金脚架或采用特殊防护的观测墩4）外界条件的影响避免侧风、光线、热源、振动源等5）观测标志同心圆纸质标志和空间对称的球形标志6）观测员的操作技能等 加常数由于测距零点与仪器三轴交点不重合，以及棱镜中心和目标中心不重合而造成的，乘常数由测距频率、大气条件和投影改正所引起的第九章 线状工程测量1、 线状工程建设阶段线状工程测量：为各种线状工程规划设计、施工建设与运营管理阶段所进行的测量工作。1.1 线路勘测阶段：线路初测、线路定测1.2 线路施工测量阶段：主要任务是测设出座位施工依据的桩点的平面位置和高程。1.3 运营管理阶段（略）本题考查工程建设的三个阶段，三个阶段是贯穿全书的线索。2、 初测、定测初测是为初步设计提供资料而进行的勘测工作，对初步设计方案中认为有价值的线路进行实施，即实地选点，定出线路方向，沿线路进行导线测量和水准测量。定测：是在初步设计批准后，结合现场的实际情况确定线路的位置，并为施工设计收集必要的资料。3、 初测工作内容，基平测量，中平测量，两化改正，线路初测内容：选点插旗导线测量高程测量（基平测量、中平测量）带状地形测量基平测量：线路初测中，沿线路布设水准点，作为线路高程控制网，叫做基平测量。中平测量：测定沿线各导线点，百米桩及加桩点的高程，用以绘制线路纵横断面图和专业调查。两化改正：当初测导线与国家控制点联测进行坐标检核时，应首先将导线测量成果化算到大地水准面上，然后再归化到高斯投影面上，才能与国家控制点坐标进行比较检核，这项工作称为导线的两化改正。4、 线路定测工作内容线路定测中线测量中桩测量及曲线测设水准测量及纵横断面测绘5、 纵横断面内容，绘制方法横断面图：反映了各中桩垂直于线路中线方向的地面起伏情况，设计人员结合当地的地形、地质，气候和水文等自然因素，用于确定横断面的形式，各部分位置和尺寸，并为路基土石方量的计算提供依据。纵断面图：表示了沿中线方向的地势起伏形状，设计中用于研究线路空间线形的起伏布置。线路纵断面图以线路的里程为横坐标，中桩的高程为纵坐标，横坐标比例尺一般为1:10000或1:5000，高程比例尺为1:1000或1:500。按线路前进方向自左向右绘制6、线路复测、护桩设置的目的，方法复测内容：转向角测量、直线转点测量、曲线控制桩测量和线路水准测量。复测目的：恢复定测桩点和检查定测质量，而不是重新测设，所以要尽量按定测桩点进行。护桩目的：中桩点在施工中将被填挖掉，因此在线路复测后，路基施工前，对中线的主要控制桩，如交点、直线转点及曲线五大桩，应设置护桩。护桩方法：应选在施工范围以外不易被破坏的地方，一般设两根交叉的方向线，交角不小于60，每一个方向上的护桩不少于3个。第十章 桥梁工程测量1、 桥梁施工测量工作内容桥桥轴线长度测量；施工控制测量；墩、台中心定位；墩、台细部放样以及梁部放样2、了解桥址选线测量2.1桥址平面地形测绘测绘范围 一般应满足设计桥梁孔径、桥头路堤和导流建筑物和施工场地的需要，个别情况下应满足水工模型试 验之用。 测绘内容 1、地形、地物、地貌、水下地形图2、线路导线、中线、既有线中线、桥梁和导流建筑物平面、桥头控制桩3、水准基点、农田分类及边界4、历史最高洪水泛滥线、水流方向5、地质测绘测量方法陆上地形测量；水下地形（直接法、简易断面索法、迂回测深法、三船并进法、悬空断面索，绞索拉船 ）2.2桥址纵断面及辅助断面测量（PPT上没有）2.3既有桥梁丈量（PPT上没有）3、桥梁施工控制网必要精度确定，布设形式（两级）桥梁平面控制网通常分两级布设。首级控制网：桥的轴线。第二级控制：桥墩中心放样（精度应不低于首级网）必要精度见P3184、跨河水准测量方法5、偏距E，平分中矢、切线布置，桥台的直线布置、切线布置 6、曲线桥梁墩台中心坐标计算 7、桥梁中心定位的方法第十二章 工业与民用建筑测量1、大型工业厂区为什么采用分级布网厂区施工控制网的精度主要取决于各系统工程之间连接建筑物施工的精度要求，工程控制网之间不存在一般测量控制网的精度梯度关系。2、建筑方格网，建筑基线，建筑方格网特点，布设方法建筑方格网：布设成正方形或矩形格网形式的施工控制网称为建筑方格网。建筑基线：布设在建筑场地中一条或几条相互垂直的，作为施工放样的依据的基线，称为建筑基线。 建筑方格网特点：分级布置； 采用施工坐标系； 考虑建筑群布局，边长取整数；测设精度高，先测设，再归化；点位须长期保存。布设：建筑方格网的布设一般是根据建筑设计总平面图并结合现场情况来拟定，布设时应首先选定方格网的主轴线，细部方格网是在一级建筑方格网的基础上根据各系统工程建筑物施工放样的需要分期加密布设的。1、 基础开挖放样方法，柱安装方法未找到。2、 高层建筑垂直度控制方法内控制：在建筑物的00面内建立控制网，在控制点竖向相对位置预留竖向传递孔，用仪器在00面控制点上，通过传递孔将控制点传递到不同高度的楼层。3、 高层建筑高程传递方法主要有悬挂钢尺法和全站仪天顶测距法两种悬挂钢尺法：将钢尺零端朝下悬挂于大楼侧面，用水准仪架设在底层，后视底册1m线，前视钢尺，然后水准仪搬至楼上某层，后视钢尺，前视水准尺，并根据该层的设计标高就可以计算和放样出该层的1m线全站仪天顶测距法：将全站仪架设于底层轴线控制点，使望远镜水平向水准尺读得仪器相对底层1m线的高度，然后使望远镜朝上，通过各层轴线传递孔直接向上测距，再用水准仪放样该层的1m线。仅供学习与参考