测量实习教案.doc

测量学实习实训教案一 目的与要求1 培养学生综合应用测量理论知识分析和解决实际问题的能力。2 掌握纵、横断面的测量方法。 3 掌握方格法平整土地的方法。4 掌握圆曲线、缓和曲线的测设方法。5 掌握全站仪的使用方法。二 准备工作1 实习动员由有关教师讲明实习的重要性和必要性。介绍实习场地的情况，实习任务和计划，实习纪律，分组名单，领借仪器的工具的办法以及损坏或丢失仪器的赔偿规定，指出实习注意事项等，以保证实习的顺利进行。2 领借仪器每组经纬仪一套，水准尺一付，竹竿若干，全站仪一套。皮尺一把，木桩、小钉若干。3 分组每组由46人组成，设组长一名，组织本组纪律及看护仪器。三 实习内容1 纵横断面测量（1）纵断面测量中线测量：首先确定直线起点A及终点B，由A点到B点定直线，每隔100米打一里程桩，遇到地形变化处要加桩，里程桩和加桩都以起点到该桩的距离进行编号。例如某加桩号为1+426，即该桩距起点A为1426米（“+”前为公里数，“+”后为不足一公里的数）。边选点边打桩边画出草图。纵断面水准测量：由已知高级水准点开始，将高程引至起点A（即0+000桩），测量中线上各桩的高程时，测站不一定安置在两点中间，而是选择里程桩为转点，其他加桩则作为中间点处理。高程计算法采用视线高高程法，即： 视线高程=后视点高程+后视读数 前视点高程=视线高程-前视点读数 间视点高程=视线高程-间视点读数注：转点上水准尺读数应读至毫米，间视点上水准尺读数可读到厘米。绘制纵断面图（2）横断面测量在横断面方向上从右侧开始选出第一个地形变化点，在该点上立一水准尺，读出两点间水平距离和高差。同时，沿横断面方向上，又可测出第一个和第二个地形变化点之间的距离和高差，直至到中线宽度的下半处。然后在同一里程桩的左侧，同上法，又可测得一些地形变化点的位置及高差，直至中线宽度的一半处。绘制横断面图（3）土方计算 在横断面图上，可以计算出填方、挖方的面积，计算土方的方法使平均断面法，两断面间的土方量是：V=( A1+A2)D式中：A1 A2相邻两横断面的挖方和填方面积 D相邻两横断面之间的距离计算土方一般在表格上进行，从横纵断面图上将各中线桩的地面高程、计算高程、填挖数及各断面的填、挖面积分别填入表内，然后按平均断面法计算土方。从纵断面图中，可以看到设计线与地面线相交的点，这些点即不填又不挖，叫做零点，可以计算出零点到相邻中线桩的距离，还应到现场测量零点处的横断面，以便将两中线桩之间的土方分成两部分计算。2 方格法平整土地测量（1）测设方格网 在地块边缘测设基线，根据地块大小、地形条件及施工作业手段，每隔一定距离（10m、20m、40m、100m）打一木桩，用a、b、c，.编号。在各桩点做基线的垂线，量取相同间距（如20米）设点打入木桩，形成方格网，按一定比例尺作一草图，用行列法对各桩点进行编号，如第一个方格左上角的编号a-1，第二个方格左上角的编号为a-2，.等。（2）测量各方格顶点高程安置水准仪于地块中央，依此在各方格顶点立水准尺，读数至厘米，记录在略图上。假定a-1点高程为10.00m,用视线高程法计算各方格顶点高程。记录在略图上。（3）填挖高度的计算设将地块平成水平面。计算整个地块的平均高程H0.。整个地块的平均高程为各方格高程的平均值，而每个方格的高程为四个顶点高程的平均值。由于在计算整个地块的平均高程时各方格顶点高程参与计算的次数不同，故采用加权平均法计算整个地块的平均高程。公式如下： H0=(1H角+2H边+3H拐+4H中)/4N式中：H角为地块角点的桩点高程，只与一个方格相邻： H边为地块边点的桩点高程，与两个方格相邻： H拐为地块拐点的桩点高程，与三个方格相邻： H中为地块中间点的装点高程，与四个方格相邻：计算各方格桩点的填挖高填挖高（h）=地面高程（Hi）设计高程（H0）若填挖高为“+”，为挖深：若填挖高位“”，为填高。将计算出的填挖高记在略图上。（4）填挖方土方量计算开挖线确定后，要计算各方格的填挖土方量，公式如下： V=A*h式中：v某方格的填方或挖方数 A该方格的底面积 h该方格各顶点填挖高度的平均值计算时要注意，如某方格中既有挖方又有填方，应先按开挖线将方格分块，在分别按其各自的实际底面积计算填方或挖方量。尽量使总填方量和总挖方量相等。3 圆曲线计算与测设（1）曲线要素的计算 （已知转角及半径R）切线长 曲线长 外矢距 切曲差 （2）主点里程的计算及测设主点里程的计算ZY里程=JD里程-T； YZ里程=ZY里程+LQZ里程=YZ里程-L/2； JD里程=QZ里程+D/2 测设步骤： 1)、在JDi架仪，照准JDi-1，量取T，得ZY点；2)、照准JDi+1，量取T，得YZ点；3)、在分角线方向量取E，得QZ点。（3）纯圆曲线加密桩的详细测设 桩号计算方法：有整桩号法和整桩距法。细部点加密方法有：切限支距法和偏角法A、切线支距法 以ZY或YZ为坐标原点，切线为X轴，过原点的半径为Y轴，建立坐标系计算出各桩点坐标后，再用方向架、钢尺去丈量。（1） 坐标计算 特点：测点误差不积累。宜以QZ 为界，将曲线分两部分进行测设。B、偏角法 (1) 长弦偏角法计算曲线上各桩点至ZY或YZ的弦长及其与切线的偏角2）再分别架仪于ZY或YZ点，拨角、量边。 偏角计算公式 弦长计算公式 （2）短弦偏角法其与长弦偏角法相比，有如下的相同点：1）偏角相同。2）计算曲线上各桩点间弦线长公式相同。测设方法：架设仪器于ZY或YZ点，拨角、依次在各桩点上量边，相交后得中桩点。4 缓和曲线的计算和测设（1） 概念 为缓和行车方向的突变和离心力的突然产生与消失，需要在直线（超高为0）与圆曲线（超高为h）之间插入一段曲率半径由无穷大逐渐变化至圆曲线半径的过渡曲线（使超高由0变为h），此曲线为缓和曲线。主要有回旋线、三次抛物线及双纽线等。 其中， 缓和曲线全长 切线角公式 缓和曲线长所对应的中心角。 缓和曲线全长所对应的缓和曲线角。参数方程当桩位在任意点处时的参数方程为：当点位在HY点处时的参数方程为： B 主点的测设1、缓和曲线测设元素的计算（1）内移距p 和切线增长q的计算：当转角，圆曲线半径R和缓和曲线长，0、p、q均以知时，即可计算缓和曲线的测设元素。 （2）曲线主点测设元素的计算公式：切线长：曲线长：外矢距：2、主点的测设（1）里程的计算 ZH=JD-TH；HY=ZH+ls； QZ=ZH+LH/2；HZ=ZH+LH；YH=HZ-ls（1） 测设方法。例题：如图，设某公路的交点桩号为K0+518.66，右转角=1801836，圆曲线半径R=100m，缓和曲线长ls=10m，试测设主点桩。（作为实习课内容）解：（一）计算测设元素 （二）计算里程 ZH=K0+497.54；HY=K0+507.54；QZ=K0+518.52；HZ=K0+539.50；YH=K0+529.50 （三）主点测设1在架立仪，后视JDi-1，量取TH，得ZH点；后视JDi+1，量取TH，得HZ点；在分角线上量取EH，得QZ点。2分别在ZH、HZ点架仪，后视JDi方向，量取x0，再在此方向垂直方向上量取y0，得HY和YH点。 C 带有缓和曲线的圆曲线加密桩的详细测设 1、切线支距法 要注意：点是位于缓和曲线上，还是位于圆曲线上。（1）当点位于缓和曲线上，有： （2）当点位于圆曲线上，有：其中，l为点到坐标原点的曲线长。（3）测设方法可按无缓和曲线时的圆曲线切线支距法的测设方法进行测设。圆曲线上的各点也可以以HY点或YH点为坐标原点用切线支距法进行测设。2、偏角法（整桩距、短弦偏角法）要注意：点是位于缓和曲线，还是位于圆曲线。（1） 当点位于缓和曲线上，有： 总偏角即HY点出的偏角，其值为常量：任意点偏角 或 弦长 距离：用曲线长L来代替弦长。放样出第1点后，放样第2点时，用偏角和距离l交会得到。（2） 当点位于圆曲线上 仪器置于HY点或YH点上，这时应定出过HY点或YH点的切线方向。先计算b0，其计算公式如下：方法：架仪器于HY 点(或YH点)，后视ZH点(或HZ点)，水平读盘配置在b0（当曲线右转时，配置），转动照准部使水平读盘读数为 并倒镜 即找到了HY点的切线方向，再按单圆曲线偏角法进行测设。5 全站仪的了解和使用（1）坐标测量 在输入测站点坐标、仪器高、目标高和后视方位角后，用坐标测量功能可以测定目标点的三维坐标。方法：在测量模式下第二页菜单按【坐标】进入坐标测量菜单屏幕。（也可以在菜单模式下选取“1.坐标测量”完成同样功能。） 选取“2.测站设置”后按【回车】确认，进入测站坐标输入屏，输入测站坐标。（若需调用仪器内存中已知坐标数据，按【查找】，存储数据按【记录】。） 按【确定】确认输入的测站坐标值，并返回上级菜单。 在坐标测量菜单屏幕下选取“3.置方位角”后按回车【 】进入方位角设置。 此时可直接输入后视点的方位角，并照准后视点，按回车【】确定后完成定向，并返回坐标测量菜单。 输入后视点坐标，按【确定】 仪器自动计算出后视方位角，并提示照准后视点。 在坐标测量菜单中选取“4.仪器棱镜高”后按回车【】 输入棱镜高和仪器高，按【确定】，返回坐标测量菜单。 照准目标点上的棱镜，在坐标测量菜单屏幕下选取“1.坐标测量”后按回车【】，开始测量坐标。测量完成，屏幕上显示出所测目标点的坐标值。 照准下一目标点后按【测量】开始测量，用同样的方法对所有目标点进行测量。 按【ESC】结束坐标测量返回坐标测量菜单屏幕。（2）放样测量 坐标放样测量用于实地上测定出其坐标值为已知的点。 在输入待放样点的坐标后，仪器计算出所需水平角值和平距值并存储于内部储存器中，借助于角度放样和距离放样功能，便可设定待放样点的位置。方法：在测量模式下按【放样】进入放样测量菜单屏幕，分别进行3.测站设置进行测站数据输入、