工程测量实习指导书

工程测量总实习任务书和指导书一、总实习目的工程测量学是一门实践性很强的技术基础课，是我院土木专业的一门必修课。测量学较强的实践性，决定了学生在掌握扎实的专业理论知识外还必须具备较强的实际动手能力。工程测量总实习是测量课教学的重要组成部分，是必不可少的重要环节。其目的是通过总实习，使学生得到一次全面、系统的实践训练，以巩固所学的理论知识，加强实际操作、独立工作和解决实际问题的能力。同时，培养严谨求实、团结协作、吃苦耐劳、爱护仪器和遵守纪律的良好作风。二、总实习的任务及要求根据土木工程专业的特点和我院学生毕业后实际工作的需要，总实习安排以下实习任务（一）仪器检校对所用的水准仪和经纬仪进行检验；（二）地形测绘测绘图幅为40CM40CM，比例尺为1500的平面图一张；（三）基平测量由已知水准点，用水准测量方法测出两个未知水准点的高程；（四）中线测量测设两条曲线（圆曲线加缓和曲线）；（五）纵断面和横断面测绘测量线路中线的纵断面和横断面，并绘图；（六）桥梁控制测量及墩台放样布设一个大地四边形作为桥梁控制网，进行控制测量及墩台中心的放样。上述实习任务涵盖了一个工程项目从设计阶段到施工阶段的大部分测量工作，综括水准测量（抄平）、测角、量距和定向四项基本工作以及控制测量和碎部测量、测定（测图）和测设（放样）等不同性质的测量工作。实习采用规范为新建铁路测量规范。通过总实习，使学生在业务能力上达到如下要求掌握仪器检校的方法、大比例尺测图的过程、增设水准点的测量工作、线路定测或复测阶段的测量工作、施工控制网的施测的全过程以及施工放样的方法，使学生在测、绘、算及仪器操作等基本技能方面得到进一步提高。三、总实习内容与实施由于受客观条件的限制，不能将各部分实习内容形成一个有机的整体。现采用单项训练，不失整体的办法进行。（一）仪器检校按“课间实验三”和“课间实验七”的要求，每组分别对水准仪和经纬仪进行检验，检验结果填入“实验报告三”和“实验报告七”。（二）地形测绘由于条件限制，本项目在院内测绘平面图。1、平面控制测量（1）图根控制网的布设每组在院内指定范围选46个控制点组成闭和导线，作为图根控制网。（2）外业观测测角用J2（或J6）经纬仪观测导线各内角一测回，观测数据记录在“水平角观测记录表”中。上、下半测回角值较差不得大于15（J6为30），闭和导线角度闭和差不得大于N“25（J6为N“30）。量距用钢尺往返测量各边边长，观测数据记录在“距离丈量记录表”中。相对较差不大于1/2000，取均值作为边长值。定向用罗盘仪测出起始边的磁方位角，记录在“磁方位角观测记录表”中。（3）内业计算假定起始导线点的磁北方向为X正轴，起始点的坐标为（20000，20000），将经检核的外业观测数据填入“导线坐标计算表”中进行导线点的坐标计算。要求导线全长相对闭和差小于1/2000。计算中角度取至秒，边长和坐标值取至厘米。2、高程控制测量高程控制点设在平面控制点（导线点）上，与一个已知水准点组成附合水准路线。用S3水准仪采用五等水准测量进行施测，求出控制点的高程。容许高程闭和差为L30MM（或N9MM），式中L为附合水准路线的长度（KM），N为测站数。水准测量观测数据记录在“水准测量记录表”中。高程计算在“水准路线高程计算表”中进行。3、图纸准备地形图的测绘一般是在野外边测边绘，因此测图前应进行图纸的准备。（1）坐标格网绘制用对角线法绘制坐标格网并进行检查，绘制方法参见教材有关章节。对坐标格网的要求是方格的边长应准确，格网边长为10CM，误差不超过02MM；纵横格网线应互相垂直，方格对角线和图廓对角线的长度误差不超过03MM。（2）控制点的展绘坐标格网绘制并检查合格后，根据图幅在测区内位置，确定坐标格网左下角坐标值，并将此值注记在内图廓与外图廓之间所对应的坐标格网处。展绘各控制点，展点方法参见教材有关章节。用比例尺量出各控制点之间的距离，与按坐标反算长度之差在图上不应超过03MM，否则应检查展点是否有误。展绘完控制点平面位置并检查合格后，擦去图幅内多余线划。图纸上只留下图廓线、四角坐标、图号、比例尺以及方格网十字交叉点处5MM长的相互垂直短线。用符号标出控制点及其点号和高程。4、碎部测量采用经纬仪测绘法，一个测站上的工作如下（1）在指定的控制点（导线点）上安置经纬仪，对中、整平，并用钢尺量出仪器高I，以00000照准另一个控制点作为起始方向。将平板安置在经纬仪附近，使图纸中的点位方向与实地点位方向一致。（2）在地物特征点上立地形尺，仪器照准，读取读数（水平度盘读数、竖直度盘读数、视距读数L、中丝读数V），记入“地形测绘记录手薄”。（3）计算水平距离及高差，并根据需要，算出部分点的高程。水平距离DKLCOS2高差HDTANIV（4）根据水平度盘读数和水平距离，用半圆仪在图纸上展绘地物点，在部分地物点或高程点上注记高程。（5）观测完毕，重新照准起始方向的目标，检查水平度盘的读数，是否仍为0。归零误差不应大于4。测图时，应利用图幅内所有的控制点和图根点作为测站点，但在图根点不足或遇到地形复杂隐蔽处时，需要增设地形转点作为临时测站。新建铁路测量规范规定地形转点可用经纬仪视距法或交会法测设，可连续设置两个，用正切法上点。用经纬仪视距法测设施测边长不能超过最大视距的2/3，边长和高差均应往返观测，距离相对较差不大于1/200，高差不符值不大于距离的1/500。5、平面图的绘制（1）地物的描绘地形图上所绘地物不是对相应地面情况简单的缩绘，而是经过取舍与概括去测定与绘图。图上的线划应当密度适当，否则会造成用图的困难。规范中规定图上凹凸小于04MM的地物形状可以不表示其凹凸形状。（2）地形图的检查和整饰地形原图是用铅笔绘制，又称铅笔底图。一幅图测完后，每组必须对平面图进行严格自检，最后交指导教师检查，然后还应清绘和整饰，使图面清晰美观。整饰顺序是先图内后图外，先地物后地貌，先注记后符号。整饰的内容有擦掉多余的、不必要的点线。重绘内图廓线、坐标格网线并注记坐标。所有地物应按图式规定的线划、符号、注记进行清绘。各种文字注记应注在适当的位置，一般要求字头朝北，字体端正。按规定图式整饰图廓及图廓外各项注记。（三）基平测量1、水准点的布设沿线路走向布设三个水准基点，各水准基点的编号、间距等数据如图1所示。其中BM1L1L2BM1BM2BM3的高程为已知HBM1200118M。图12、施测方法采用往返观测法分别测定相邻水准点间的高差。当一个环闭和后再测第二个环，每人均要观测两个环，不合格要返工。观测数据记录在“水准测量记录表”中。3、精度要求每个环往返测高差闭和差的限差为L30MM，其中L为单程距离，单位为KM。（四）中线测量1、线路布设线路中线由长约1KM的线路组成，包含两条曲线和三段直线，如图2所示。2、施测方法及精度要求（1）放线及交点图2中的ZD1、JD1、ZD2、JD21、JD22、ZD3这些控制线路走向的点本来是应根据初测导线点通过放线及交点而得。由于实习时间和场地的限制，这一步无法实施。各组参考图2中的数据在实地标定出上述六点。转向角及各折线段长度要基本符合要求。（2）偏角法测设曲线（正常情况）测定转向角1置经纬仪于JD1，用测回法观测右角1一个测回，上下半测回间较差30时取均值，并由此推算出转向角11801。右角1的观测资料记录在“水平角观测记录”中。计算缓和曲线常数及曲线综合要素根据转向角1及设计的曲线半径R和缓和曲线长L0，计算（或查曲线测设用表第三册）求出缓和曲线常数X0、Y0、0、0、M、P，进而求出曲线综合要素T、L、E0、Q。将120R1500ML060M226R2500ML080MZD1150MJD1100M150M150M150MJD2JD21JD21ZD3ZD212图2以上结果填入“圆曲线加缓和曲线测设计算单”。测设曲线控制点（主点）控制测量ZH、HY、QZ、YH、HZ称为曲线的五大主点。ZH和HZ的测设置镜JD1，后视ZD1或ZD2，沿切线方向测设切线长T即得。测设切线长T要用钢尺往返丈量，相对较差应1/2000。HY和YH的测设用直角坐标法测设。QZ曲线测设置镜JD1，用极坐标法测设。注意在测设HY和YH时，切线上垂足处应打桩钉小钉；拨角定向时应盘左、盘右分中，正倒镜点位横向差应小于5MM/100M，最大不超过20MM。推算主点里程假定线路起点在ZD1，其里程为DK0000。往返丈量ZD1到ZH点的距离，相对较差1/2000时取均值，则可得ZH的里程。在“圆曲线加缓和曲线测设计算单”中推算曲线各主点的里程，并进行检核计算。详细测设曲线碎部测量A）曲线的详细测设方案地面上只有五大主点，还不能满足设计和施工的需要，为此还应在主点间加测一些曲线点（碎部点），这种工作称为曲线的详细测设。在两主点间加测曲线点一般是根据三个曲线主点（或两个主点和一个控制点（ZD、JD等）进行的置镜在一个主点上，后视一个主点或控制点定出方位，用一个主点进行检核，评定测设的精度。如测设曲线在正常情况可这样进行置镜ZH，后视JD1（或ZD1），测第一缓和曲线（ZHHY），闭和到HY检核；置镜HZ，后视JD1（或ZD2），测第二缓和曲线（HZYH），闭和到YH检核；置镜HY，后视ZH，测前半个圆曲线（HYQZ），闭和到QZ检核；置镜YH，后视HZ，测后半个圆曲线（YHQZ），闭和到QZ检核。B）曲线点（中桩）的位置缓和曲线间隔10M；圆曲线间隔20M，且中桩里程为20M的整倍数；在地形变化处和按设计需要应另设加桩，且加桩宜设在整米处。C）曲线点测设资料的计算根据A）中的方案，可进行曲线点测设资料的计算，即曲线偏角计算。曲线偏角计算可根据公式计算，也可查曲线测设用表，具体过程请参考教材有关章节。计算资料填入“曲线偏角计算汇总表”。缓和曲线偏角计算通用公式21TPTPP（圆曲线偏角计算公式1802RK式中P前视或后视点点号；其他符号说明参见教材有关章节。D）曲线的详细测设按“曲线偏角计算汇总表”具体施测。当分段闭和到曲线主点上时，应检查实际闭和差是否超限，将实测的纵、横闭和差数值填入“曲线偏角计算汇总表”的附注栏。允许闭和差为纵向（沿线路方向）1/2000；横向（垂直线路方向）10CM。测设线路上直线段的百米桩和加桩测设ZD1到ZH的百米桩和加桩，若该段无地形变化点，则应测设出50米桩。距离应往返丈量，相对较差1/2000时，以第一次丈量结果为准。（3）偏角法测设曲线（交点不能到达的情况）由于时间有限，只测设一半曲线即可。测定转向角2分别置经纬仪于JD21和JD22，用测回法观测左角21和22各两个测回。上下半测回间较差30时，取均值作为该测回的角值；测回间角值互差20时，取两测回的均值作为该角的观测值。根据21和22即可推算出转向角2（18021）（18022）。左角21和22的观测资料记录在“水平角观测记录”中。测定基线（JD21与JD22间的平距）用钢尺往返丈量，当相对较差1/3000时，取均值作为基线长度。也可用光电测距仪或全站仪观测。计算缓和曲线常数、曲线综合要素及主点放样数据根据转向角1及设计的曲线半径R和缓和曲线长L0，计算（或查曲线测设用表第三册）求出缓和曲线常数X0、Y0、0、0、M、P，进而求出曲线综合要素T、L、E0、Q。将以上结果填入“圆曲线加缓和曲线测设计算单”。在JD21JD2JD22中，利用已知边长和内角，按正弦定理求得其余两边长度。进而求得置镜在JD21或JD22测设五大主点的有关数据。具体参见教材有关章节。测设曲线主点ZH和HZ的测设置镜JD21或JD22，后视ZD2或ZD3，沿切线方向测设长度（TJD2JD21）或（TJD2JD22）即得。测设要用钢尺往返丈量，相对较差应1/2000。HY和YH的测设用直角坐标法测设。QZ曲线测设置镜JD21或JD22，用极坐标法测设。注意在测设HY和YH时，切线上垂足处应打桩钉小钉；拨角定向时应盘左、盘右分中，正倒镜点位横向差应小于5MM/100M，最大不超过20MM。推算主点里程往返丈量曲线的HZ点与曲线的ZH点的距离，相对较差1/2000时取均值，则可得推求出曲线的ZH点的里程。在“圆曲线加缓和曲线测设计算单”中推算曲线各主点里程，并进行检核计算。详细测设曲线与曲线相同。测设曲线与曲线间夹直线段上的里程桩和加桩（4）曲线上遇障碍时的测设方法待两条曲线测设完，各组在本组已测设好的曲线上练习曲线上遇障碍时的测设方法。每人自选一种方法练习，计算及测设数据记录在“曲线越障碍偏角汇总表”中。练习内容为缓和曲线上任意点置镜测设任意点；圆曲线上任意点置镜测设任意点；曲线上任意点上置镜测设线路的法线方向（如涵洞轴线等）；切线支距法测设曲线；极坐标法测设曲线等。（五）纵断面和横断面测绘1、纵断面测绘纵断面测量亦称中平测量，是测顶中线上各控制桩、百米桩、加桩（包括直线及曲线中桩）所在地面的高程，为绘制线路纵断面图提供资料。（1）纵断面测量中平测量采用一台水准仪单程测量，水准路线应起闭于水准点，组成附合水准路线，限差为L50MM（L为水准路线长度，以KM计）。中桩高程宜观测两次，其不符值不应超过10CM，取位至CM；中桩高程闭和差不作平差。在测量过程中，水准点和转点的读数（后视或前视读数）取位至MM，中间点读数（中视读数）取位至CM。观测数据记录在“水准测量记录表”中。（2）绘制纵断面图按照线路中线里程和中桩高程，以横向表示里程、比例尺为110000，纵向表示高程、比例尺为11000，在坐标纸上绘制纵断面图。（3）要求要求每人进行一次中平测量，并根据自己的基平测量成果，计算各中桩地面的高程；绘制纵断面图（横向12000；纵向1100）一张。2、横断面测绘横断面是指垂直于线路中线方向的地面断面线。横断面测量的任务，是测出各中线桩处的横向地面起伏情况，并按一定比例尺绘制横断面图。（1）横断面测量一般应在百米桩和线路纵、横向地形明显变化处及曲线控制桩处测绘横断面。横断面测绘的宽度，根据地面坡度、路基中心填挖高度、设计边坡及工程上的需要来决定。本实习要求测量中桩左右两侧各25M的范围。测量方法确定横断面的方向，采用经纬仪；测距、测高差用经纬仪视距法。观测数据记录在“横断面测量记录表”中。（2）绘制横断面图横断面图一般绘在坐标纸上，其水平距离和高程采用相同比例尺，均为1200。（3）要求要求每人进行一个横断面的测量，并按要求绘制横断面图。（六）桥梁控制测量与施工放样1、选点布网每组参照图3选点布网，L1L5的大小由指导教师给出。首先选A、B两点（本应由定测阶段定出），定出桥梁走向，则AB即为桥轴线；然后，选C、D两点构成一大地四边形。注意AD和BC的长度应为AB长度的0708倍，最短不应小于05倍。2、桥梁控制网的施测方法和精度要求（1）测量基线AD用光电测距仪或全站仪进行测量。将观测数据填在“光电测距记录与成果计算表”中，对测距成果施加气象改正、加常数改正、乘常数改正和倾斜改正，求得AD的平距，并根据仪器的检定精度计算测距中误差MAD。（2）角度观测采用J2经纬仪按方向观测法测定大地四边形的全部内角。每个测站均测两个测回，测站作业限差要求如下表。两次重合读数差半测回归零差同方向各测回2C互差同一方向各测回互差381310要求每人至少测一个测回，观测数据记录在“方向观测法记录表”中。测站作业满足限差要求后，即应进行方向观测法的测站平差，求得各方向测站平差后的方向值，并据此求出各内角观测值。尔后，用菲列罗公式初步评定测角精度NM3式中三角形的角度闭和差，每个应小于允许闭和差（30）；N三角形个数。测角中误差的允许值为M允10（二级小三角）（3）大地四边形的内业计算大地四边形近似平差平差计算在“大地四边形近似平差计算表”中进行，平差结束得各角的平差值。大地四边形边长计算根据基线AD的长度及各内角的平差值，在“大地四边形边长计算表”中按正弦定理求出各边的边长。控制点坐标计算将大地四边形作为一闭和导线，在“大地四边形坐标计算表”中计算各控制点的坐标（注意无需进行角度闭和差和坐标增量闭和差的计算和调整）。计算时，假定A点坐标为XBC213墩2墩21AD图4（200000，200000），AB为X轴的正向，即AB00000。3、桥梁墩台中心的放样如图4所示，本实习只要求放样2墩、3墩的中心位置。（1）墩台中心放样资料的计算根据控制点的计算坐标和墩台中心的设计坐标，用坐标反算的方法求出墩台中心的交会角。图4中2墩的交会角为1、1；3墩的交会角为2、2。交会角算完后，画出墩台放样示意图，并将交会角标到图中。（2）墩台中心的放样与复核墩台中心的放样将经纬仪置于C、D、A三点，按三方向交会法定出2墩、3墩的中心位置，并记录示误三角形的形状和大小。示误三角形最大边长允许值为25MM。满足要求后，将非桥轴线上的那个三角形顶点投影到桥轴线上，则投影点即为墩台中心。用钢尺采用直接丈量法自A点沿桥轴线方向按设计位置复核A点到2墩、2墩到3墩、3墩到B点的距离，以复核交会定位成果的可靠性。四、总实习组织、时间安排及要求1、总实习组织实习期间的组织工作由主讲教师全面负责，另外根据学生的人数可适当增加辅导教师。每个班的班长、课代表要配合教师的工作。实习工作按组进行，全班分成若干个实习组，每个组8人，指定组长一人，副组长一人，负责全组的实习分工和仪器管理等工作。2、实习地点和时间安排总实习时间安排表实习内容所需时间地点说明实习准备及仪器检校1天院内实习动员，领仪器等实习用品、检校仪器地形测绘4天院内图根控制1天，碎部测量2天，内业1天水准测量桥控测量5天滹沱河水准和桥控测角、测距同时进行3天（每组分两小组，15天后互换），墩台交会1天，内业1天中线测量纵断面测量横断面测量5天滹沱河曲线测设3天，纵断面和横断面测量1天，内业1天操作考核2天院内考核内容水准测量、J2测角总计17天3、实习要求及注意事项（1）每项实习项目进行前，一定要事先预习本指导书及教材的有关章节，人人做到心中有数。（2）实习中要服从领导听指挥，组长要切实负责，合理安排，使每人都有练习的机会，不要单纯追求进度。组员之间应团结协作、互相支持、互相配合，以确保实习任务的顺利完成。（3）实习中重视记录，严格遵守测量资料记录规则，外业观测的原始记录要保存完好，记录清晰、整洁。内业计算要有检核、复核。（4）实习中，严格按规定的方法步骤和操作规程进行，不得投机取巧。成果超限应立即重测，严禁伪造数据。（5）实习报告必须资料齐全、条理清楚、书写工整。（6）各种仪器、工具及实习物品要注意爱护和保管，严格遵守测量仪器使用规则，责任到人。出工前和收工时各组长要负责清点，同一仪器、工具的带出和带回要固定到同一人。若有丢失或损坏，一律照价赔偿，所赔款项落实到组到人。（7）要有吃苦耐劳和经受锻炼的思想准备。总实习外业时间长，条件差，劳动强度大，要不怕风吹日晒，做到任劳任怨，乐在其中。（8）遵守纪律，注意人身安全。五、总实习报告总实习报告是总实习的成果整理和个人实习情况的总结。实习报告中既要包括外业记录表格、内业计算资料，又要有理论上的综合分析。故在整个总实习过程中要注意保存和积累资料，做完一项及时整理一项。一般来说，总实习报告应分为前言（总实习目的、任务、概况等）、正文、结束语（收获、心得体会、意见和建议）三部分，其中正文部分应包括以下内容（一）仪器检校1、水准仪的检验和校正实验报告三2、经纬仪的检验和校正实验报告七（二）地形测绘1、控制测量资料平面控制测量资料外业观测记录表（水平角、距离、磁方位角）、闭和导线坐标计算表、平面控制点坐标成果表；高程控制测量资料水准测量记录、水准路线高程计算表。2、地形测量记录表（每组一份）3、1500平面图（每组一张）（三）基平测量1、水准点布置示意图2、水准测量观测记录表3、水准点高程成果表（四）中线测量1、线路平面布置示意图2、曲线测设资料转向角、基线观测记录；曲线要素计算单；偏角计算汇总表。（五）纵断面和横断面测量1、纵断面测绘中平测量记录表；纵断面图一张。2、横断面测绘横断面测量记录表；横断面图一张（每人一个断面）。（六）桥梁控制测量与墩台放样1、桥梁控制大地四边形布置示意图；外业观测记录方向观测法测角（个人部分）、基线观测表；内业计算大地四边形近似平差、边长计算；控制点坐标计算（闭和导线坐标计算表）。2、墩台放样墩台放样资料交会角计算资料、墩台放样示意图（标出数据）；放样结果示误三角形示意图、墩台间距复核资料。六、操作考核和成绩评定（一）操作考核为检验总实习的效果，考查学生的动手能力和实际操作水平，客观地评定学生的总实习成绩，故在实习后期进行操作考核，考核成绩作为总实习成绩的主要依据之一。操作考核为两项1、水准测量（50分）（1）考核办法考生按教师指定的水准支线进行单程测量（2个测站），求得两点A、B的高差。观测、记录、计算均由考生独立完成，他人不得帮助。（2）评分标准和细则记录清楚、规范（5分）实测数据合格（20分）精度要求（限差）MMFH17212在限差内者，得20分；超限者，此项成绩不及格，视其程度酌情得分。计算正确（5分）对原始实测数据进行计算（不论实测数据合格与否），计算正确为5分；计算有错，视其程度酌情扣分。速度分（15分）在实测数据合格的前提下，视其观测时间的长短，给出时间分。标准如下6分钟15分68分钟12分810分钟10分1015分钟8分15分钟或成果不合格0分遵守规程（5分）2、J2测回法测角（50分）（1）考核办法按指定的测站和两目标独立完成以下内容对中、整平起始方向按考评员的要求配盘，测1测回计算角值（2）评分标准和细则对中、整平（5分）配盘正确（2分）起始方向的读数在要求的配盘读数1以内，得2分，否则不得分。记录清楚、规范（3分）实测数据合格（15分）精度要求（限差）上下半测回之差20；与标准角值之差20。在限