工程测量知识要点.doc

工程测量知识要点第九章 线状工程测量1P282线装工程测量的主要内容有中线测量，纵、横面测量，带状地形测量，施工放样，竣工测量和有关调查工作等，基主要目的是为设计、施工、运营管理提供必要的基础资料。2P283铁路勘测任务可分为踏勘（初测）和定测。初测工作包括：插大旗、导线测量、高程测量、地形测量。初测在线路的全部勘测工中占有重要的位置，它决定着线路的基本方向。导线点间距应取用400m左右，以避免因边长过短而降低精度。3P284将坐标增量总和改化至参考椭球面上：式中：、为改化至参考椭球面的纵、横坐标增量总和，以m为单位； 、为由边长和平差后角度计算的纵、横坐标增量总和，以m为单位； 为导线平均高程，以km为单位； 为地球平均曲率半径，以km为单位；把改化至参考椭球面的坐标增量总和化算至高斯投影面：式中：、为改化至高斯平面上纵、横坐标增量总和，以m为单位； 为导线两端点横坐标的平均值，以km为单位。 用改化至高斯平面上的坐标增量总和，求出与国家控制点的坐标增量之差，该导线全长相对闭合差不得大于1/2000。满足要求时可调整闭合差。4P285新线定测出阶段的测量工作主要有：中线测量、线路纵、横断面测量。放线常用的方法有拨角法、支距法、极坐标法和GPS(RTK)法。5P291线路复测内容包括：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。其目的是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。第十章 桥梁工程测量6P313工程测量贯穿于桥梁建设的全过程，其中包括：建设过程中勘测、施工测量、竣工测量，施工过程中及竣工通车后的变形监测。7P317桥梁平面控制网通常分两级布设。首级控制网主要控制桥的轴线；为了满足施工中放样每个桥墩的需要，在首级网下需要加设一定数量的插点或插网，构成第二级控制。由于放样桥墩的精度要求较高，故第二级控制网的精度应不低于首级网。 桥梁平面控制网设计应进行精度估算，以确保施测后能满足桥轴线长度和桥墩台中心定位的精度要求。在桥梁控制网施测时，应及时检查外业观测资料，以杜绝错误的产生。在整个控制网的测量工作完成后，应整理全部外业观测成果，并进行平差计算。当闭合差超限时，应查明原因，并及时组织返工。8P318桥梁平面控制网的布设形式：为确保桥轴线长度和墩台定位的精度，大桥、特大桥必须布设专用的施工平面控制网。按观测要素的不同，桥梁控制网可布设成三角网、边角网、精密导线网、GPS网等。桥梁控制网选用桥墩顶平面作为投影面，以便平差计算获得放样需要的控制点之间的实际距离。在平差之前，包括起算边长和观测边长及水平角观测值都要化算到桥墩的平面上。9P319桥梁高程控制测量有两个作用：一是统一本桥高程基准面；二是在桥址附近设立基本高程控制点和施工高程控制点，以满足施工中高程放样和监测桥梁墩台垂直变形的需要。建立高程控制网的常用方法是水准测量和三角高程测量。10P321桥墩的中心位于工作线转折角的顶点上，墩台中心定位，就是测设这些转折角的顶点位置。所谓墩台的纵轴线，是指垂直于线路方向的轴线，而横轴线是指平行于线路方向的轴线。11P335桥梁变形按其类型可分为静态变形和动态变形，静态变形是指变形观测的结果只表示在某一期间内的变形值，它是时间的函数。动态变形是指在外力的影响下而产生的变形，它是表示桥梁在某个时刻的瞬时变形，是以外力为函数来表示的对于时间的变化。桥梁墩台的变形一般来说是静态变形，而桥梁结构的挠度变形则是动态变形。目前桥梁变形观测的方法有四种：一是大地控制测量方法，又称常规地面测量方法，它是变形观测的主要手段。其主要优点是，能够提供桥墩台和桥跨越结构的变形情况，能够以网的形式进行测量并对测量结果进行精度评定。二是特殊测量方法，包括倾斜测量和激光准直。三是地面立体摄影测量方法。四是GPS动态监测方法。后三种测量方法与前者相比，具有工作量少，容易实现连续监测和自动化等优点不。桥梁变形观测通常要求观测次数既能反映出变化的过程，又不遗漏变化的时刻。一般在建造初期，变形速度比较快，观测频率要大一些；经过一段时间后，变形逐步稳定，观测次数可逐步减少；在掌握了一定的规律或变形稳定后，可固定其观测周期；在桥梁遇到特殊情况时，如遇洪水、船只碰撞时，应及时观测。12P337测定桥梁工作基点水平位移的方法：边角网、后方交会法、枪术基准线法、GPS网。测定相对位移的方法与桥梁的开关有关，对于直线形桥梁，一般采用基准线法、测小角法等；对于曲线形桥梁，一般采用前方交会法、导线测量法等。13P338目前，挠度观测的常用方法有精密水准法、全站仪观测法、GPS观测法、液体静力水准观测法、专用挠度仪观测法等。第十一章 水利工程测量14P344水利工程测量的主要工作内容有：平面、高程控制测量、地形测量（包括水下地形测量）、纵横断面测量、定线和放样测量、变形观测等。15P345为了提供河流纵断面图，在收集地形资料和其他测量资料的同时，还应收集该区域内大小河流已有的纵横断面资料。根据需要有时还要测定河流水面高程，测定局部地区河流的横断面及水下地形图。16P346为测定水面高程，首先沿河流建立统一的高程控制，然后再设立水位点进行水位观测。建立高程控制时，通常是在河流沿线布设一定数量的高程控制点，它们应尽可能布设在靠近河岸但又不致被洪水淹没、较为稳定的地点，且最好与待测水位点位于同岸；它们的分布应尽量与水位点的位置相对应。17P346横断面测量常用的方法有：断面索法、交会法、GPS(RTK)法等。18P347河流纵断面是指沿着河流深泓点剖开的断面。用横坐标表示河长，纵坐标表示高程，将这些深泓点连接起来，就得到河底的纵断面形状。19P347为了在纵断面图上绘出同时水位线，应首先计算出各点的同时水位（瞬时水位）。瞬时水位的计算一般根据距离或时间作线性内插。20P350水利枢纽工程的施工控制测量平面控制网一般按两级布设，即基本网和定线网，其精度应根据工程的大小和类型确定。21P351水利枢纽工程的施工控制测量首级平面施工控制网一般布设成三角网形式，也可布设GPS网，在首级网中应尽可能将坝轴线纳入网中作为网的一边。（看下课本）由于建筑物的内部相对位置精度要求较高，所以，定线网的测量精度不一定比基本网的测量精度低，有时定线网的内部相对精度甚至比基本控制网精度要高得多。22P351在建立施工控制网时应使控制点误差引起细部点的误差，相对于施工放样的误差来说，小到可以忽略不计。具体地说，若施工控制点误差的影响，在数值上小于点位总误差的45%50%时，它对细部点的影响公及总误差的10%，可以忽略不计。23P355在水利枢纽工程变形观测中，水平位移观测是水利工程安全运行的重要监测项目，常用的观测方法可分为两在类，即基准线法和大地测量方法。基准线法是通过一条固定的基准线来测定监测点的位移，主要包括：视准线法、引张线法、激光准直法和垂线法。大地测量方法主要用于水利工程的外部变形监测，主要包括：交会法、精密导线法、三角测量方法和GPS观测法。在某些特殊场合，还可以采用多点位移计算等专用设备对工程局部进行水平位移监测。水利枢纽工程变形观测的主要项目：水平位移观测、垂直位移观测（几何水准测量法、液体静力水准法和三角高程测量法）、挠度观测、裂缝观测、应力/应变观测、分层沉降观测、倾斜观测、渗流观测、温度观测、检查观测、滑坡崩岸观测。第十二章 工业与民用建筑测量24P360在大型工业厂区建筑工程中，通常采用的厂区控制网的形式有：建筑方格网、导线网、边角网和GPS网。（看课本）布置成正方形或矩形网形式的施工控制网称为建筑方格网。25P370高层建筑在我国一般是这样划分的：4层以下为一般建筑；59层为多层建筑；1016层为小高层；1740层为高层建筑；40层以上为超高层建筑。26P371高层建筑施工测量中的主要问题是控制竖向偏差，也就是各层轴线如何精确地向上引测的问题。（看书）27P372高层建筑的高程传递通常可采用悬挂钢尺法和全站仪天顶测距法两种。28P380三维激光扫描仪的工作过程，实际上就是一个不断重复的数据采集和处理过程，它通过具有一定分辨率的空间点所组成的点云图来表达系统对目标物体表面采样结果。第十三章 地下工程测量29P383地下工程根据建设的特点可分为三大类：一类属于地下通道工程；另一类属于地下建（构）筑物，还有一类为开采各种矿产而建设的地下采矿工程。30P384贯通误差分类：纵向贯通误差、横向贯通误差、高程贯通误差。隧道控制测量的主要作用是保证隧道的正确贯通（两个或两个以上的掘进工作面在预定地点彼此接通的工程，称为贯通）。31P388地下工程的地面平面控制测量可根据地下工程的特点、范围、地形条件，采用精密导线、三角测量及GPS技术进行。高程控制测量可采用精密水准测量或光电测距三角高程测量进行。地下控制测量可采用导线测量、水准测量和三角高程测量。32P393联系测量：为保证地下工程沿设计方向掘进，应通过平峒、斜井及竖井将地面的平面坐标系统及高程系统传递到地下，该项工作称为联系测量。通过平峒、斜井的联系测量可由导线测量、水准测量、三角高程测量完成。竖井联系测量工作分为平面联系测量和高程联系测量。平面联系测量又分为几何定向（包括一井定向和两井定向）和陀螺定向。33P393一井定向是将地面上的坐标和方向通过一个竖井的平面联系测量传递到地下的测量工作，分为投点（在井筒中下放钢丝）和连接测量两环节。34P396两井投向的优点：减弱了投向误差的影响。35P398为使地面与地下建立统一的高程系统，应通过斜井、平峒或竖井将地面高程传递到地下巷道中，该测量工作称为高程联系测量（也称导入测量）通过竖井导入高程的常用方法有长钢尺法、长钢丝法、光电测距仪铅直测距法等。36P399陀螺经纬仪是一种将陀螺仪和和经纬仪结合在一起的仪器。它利用陀螺仪本身的物理特性（定轴性和进动性）及地球自转的影响，实现自动寻找真北方向从而测定地面和地下工程中任意测站的大地方位角（真方位角）。（坐标方位角真方位角子午线收敛角）（看课本，此处计算）37P399定轴性：陀螺仪自转轴在无外力矩作用时，始终指向其初始恒定方向。进动性：陀螺仪自转轴受到外力矩作用时，将按一定的规律产生进动。38P404一次测定陀螺方位角的作业过程：在测站上整平对中陀螺经纬仪，以一个测回测定待定边或已知边的方向值，然后将仪器大致对正北方。粗略定向（测定近似北方向）。锁紧灵敏部，启动陀螺马达，待达到额定转速后，下放陀螺灵敏部，用粗略定向的方法测定近似北方向。完毕后制动陀螺并托起锁紧，将望远镜视准轴转到近似北方向位置，固定照准部。测前悬带零位观测。打开陀螺照明，下放陀螺灵敏部，进行测前悬带零位观测，同时用秒表记录自摆周期，零位观测完毕，托起并锁紧灵敏部。精密定向（精密测定陀螺北）。采用有扭观测方法（如逆转点法等）或无扭观测方法（如中天法、时差法、摆幅法等）精密测定已知边或待定边的陀螺方位角。测后悬带零位观测。以一个测回测定待定边或已知边的方向值，测前测后两次观测的方向值的互差对J2和J6及经纬仪分别不得超过10和25。取测前测后观测值的平均值作为测线方向值。39P405精密定向就是精确测定已知边和定向边的陀螺方位角。精密定向方法可分为逆转点法和中天法两大类。40P436工程测量内外业一体化和自动化：外业工作无论采用一种或多种、相同类型或不同类型的测量仪器，通过统一的数据采集格式和内外业数据接口定义，从而使内业工作在外业结束时就能一起进行和完成。这里的“自动化”不是指外业测量工作的完全自动化，而是指测量数据的预处理、传输和通信，从而形成电子数据的自动化流程过程中，不需人工干预和处理