工程测量设计

第一章 绪论一、设计的目的和范围目的：1）了解建筑工程的总体布局，以及建筑物在规划设计和施工建设等各个阶段的测量工作，加深对课堂教学内容的理解；2）对工程施工控制网的布设、施工期的施工测量、数据处理等内容有更深刻的认识；3）掌握线路工程测量、建筑施工测量、管道施工测量、水利工程测量等内容控制网的设计和测设方法，能够利用计算机来选取最佳方案。测区范围：内蒙古科技大学西院二、测区概况内蒙古科技大学坐落在首批全国文明城市、美丽的草原钢城包头，她始建于1956年，包头市位于中国内蒙古自治区中西部，坐落在著名的黄河河套顶端，北于蒙古国接壤，东西两侧是土默川平原和河套平原，是连接环渤海经济带和西北地区的战略要地，是自治区战略布局中腹地开发的关键地区，属半干旱中温带大陆性季风气候，2002年包头市年均气温8.5，年最低气温27.6，年最高气温35.5，年降水总量262.9毫米，年最大风速.米秒，平均风速1.8米秒，年日照时数2806小时，年平均相对湿度52，全年沙尘天气12次。夏秋之时，是包头绝佳季节，清风送爽，花香色艳，瓜果丰盛，蔬菜充足，是理想的避暑胜地。冬春二季，冰封雪飘，银装素裹，别具北国特色。目前，学校占地121万平方米，建筑面积65万平方米，其中，教学行政用房31万平方米。分为东西两院，东院为高职院，西院为本科院。由于测区位于大学校园内交通便利，测区有三条主干道，若干交叉道。形成了网型，由于校园高楼林立，通视条件较差，所以控制网应沿路线布设。形成网型控制网。但是由于校园人流量较大也给测量带来一定的麻烦。三、测区困难类别：测区地势较为平坦，通视条件好第二章 测区已有成果及资料、图纸一、测区已有成果：测区采用内蒙古科技大学独立坐标系，且在测区内有控制点两个（平面控制点及高程控制点重合），保存完好且精度符合要求，可以使用二、资料及图纸：内蒙古科技大学校园规划总平面图一张，系高职院测绘工程与信息研究室绘制，比例尺为1：1000，2001年测绘，采用内蒙古科技大学独立坐标系第三章 测区工程技术设计第一节 测区首级控制网设计方案一、 平面控制网和高程控制网的图上布设（即综合导线控制网）1、 控制网的布设形式及精度分析(1).把搜集到的测区中比例尺地形图拼接起来，在图上绘出实地上已知的三级锁网、导线和水准路线。(2).依据对三角点位的要求和最佳结构，并考虑到最低建标高度，从已知点开始，逐点扩展设计网。布点的基本步骤是由高级到低级，由已知点到未知点，由内向外逐点步设。(3).按照规范对高程起算点的密度要求，拟定水准联测路线。(4).在地形图上判断和检查相邻点间的不通视情况。(5).图上选点完毕后，应进行检查，以确保布设的网形符合规范的规定。2、 导线测量注意事项 (1) 导线的边长、两结点间点的个数都必须满足规范要求。 (2) 应在每一个导线点上安置仪器，每一条边都要往返双向观测。(3) 按相应等级水平角测量的测回数和限差要求测量导线点至前、后两点间的水平角，在结点上大于两个方向。 (4) 按相应等级垂直角测量的测回数和限差要求测量导线相邻两点间的垂直角。(5) 观测斜距,逐项改正计算平距；直接测量的平距、高差可以用来检核。(6) 每站应测量温度（一、二等需要测干、湿温）、气压(7) 测前、测后各量1次仪器高和觇牌高，2次互差不得超过23、 布设网型如下：图3.1 三等附和导线1、2、3、4为设计的导线控制点，A、B、C、D为已知控制点，坐标如下ABCDX145.8507239.7474657.6622657.6622Y276.9344253.2750200.046999.5690第二节 作业规范、规程及作业依据一、导线测量的技术要求应符合表3.1的规定 表3.1等级附合导线长度（km）平均边长（km）每边测距中误差（mm）测 角中误差（）导线全长相对闭合差方位角闭合差（）测 回 数DJ1DJ2DJ6三等302.0131.81/55 0003.6610四等201.0132.51/35000546一级100.5175.01/150001024二级60.3308.01/100001613三级20.01/20003012 注：表中n为测站数。二、光电测距的技术要求 表3.2平面控制网等级测 距 仪精度等级观测次数总测回数一测回读数较差（mm）单程各测回较差（mm）往返较差往返二、三等1165781015四等114657481015一级12101542030二级112101522030三、主要控制桩、水准点桩的规格及埋设1、主要控制桩图（附图B1）注：1.冻土地区，尺寸可加长并埋深； 2.四等以上控制点，尺寸可适当加大； 3.三级导线，可自行设计。2、水准点桩图（附图B2）附图B2（单位：cm）注：冻土地区，尺寸可加长，并埋入冻土深度线以下。第三节 仪器及观测方法要求一、所需仪器： J6经纬仪一台 DCJA5型红外测距仪一台（均包括配套设施）二、仪器检查项目 仪器在使用前须进行必要的检查，合格后方能使用：（1）、经纬仪一般状态必须检定的项目a、经纬仪光学对中器对中误差的检验与校正；b、照准部水准管轴应垂直于竖轴的检验与校正（既水准管的校正）；c、经纬仪十字丝的检验与校正；d、经纬仪视准轴不垂直于横轴的误差C的检定与校正；e、经纬仪横轴不垂直于竖轴的误差i角的检定与校正； (2)、经纬仪若经常抖动或经摔打后，补充检定的项目a、经纬仪照准部旋转轴系的检验；b、经纬仪光学测微器行差的检定；c、经纬仪照准部旋转时仪器底座位移产生的系统误差的检验。对于DCJA型红外测距仪应定期到检测中心进行检查三、外业观测1、作业要求(1). 外业观测是测量成果的基础，其数据必须真实有效。外业观测必须按操作规程严格执行，做好测前、测中、测后三检查。(2). 应在成像清晰、气象条件稳定等有利观测时段进行外业工作，雨、雪、大风和气温超过40时不宜作业。(3).方向观测测回间要重新整置仪器 (4).导线环角度闭合差、测角中误差、测距相对中误差、三角高程对向观测较差和导线环闭合差均应满足对应等级的限差要求。外业观测超限应及时补测或重测。2、精密测角的一般原则为了最大限度地减弱或消除各种误差影响，在精密测角时应遵循下列原则(1)、仪器的盘左和盘右两个位置进行，盘左观测上半测回，盘右观测下半测回，取上下半测回的平均值作为最后观测值，这样可以消除仪器视准轴误差和水平轴倾斜误差的影响(2)、在一测回观测中，要求下半测回照准目标的先后顺序和上半测回相反，这样可以消弱仪器脚架扭转、因气温引起视准轴变化和基座扭转引起的度盘带动等差影响(3)、每半测回开始观测前，照准部应向将要旋转的方向先转12周；在半测回观测过程中，照准部不得有相反方向转动，这样可以消弱照准部对度盘的带动误差和脚螺旋空隙带动误差的影响(4)、测微螺旋。水平微动螺旋的最后操作应为“旋进”，这样可以消弱测微器、微动螺旋的隙动误差(5)、各测回的起始方向应均匀分配在度盘和测微器的各个位置上，这样可以消弱水平度盘分划的长周期误差和短周期误差，以及测微尺的分划误差(6)、观测前要认真调焦，消除视差，在一测回中不的改变望远镜的焦距，以免由于视准轴的变动而引起视准轴误差的变化(7)、整平仪器时，照准部气泡应严格居中，在一测回观测过程中气泡偏差过大时应停止观测，重新整置仪器；当目标垂直角较大时，应在测回之间从新整置仪器(8)、观测一定要在通视良好，成像稳定和清晰时进行，有条件时可在不同光段内完成，尽力减弱旁折光和相位差的影响规范中对方向观测法的各项限差规定如下表表3-1 观测限差表等级经纬仪型号半测回零差/(”)同一方向各测回互差/(”)一二级小三角及一二三级导线J618243.一个测站上观测工作顺序 3.1安置经纬仪 (1)先将脚架安放在测站上，使脚架头大致水平，脚架头中心大致对准测站中心；把仪器固定在脚架上，移动脚架的两个脚，使地面测站标志中心与对中器中心大致重合； (2)通过升降脚架使圆水准气泡居中，松开仪器连接螺丝，移动仪器，使地面测站标志中心与对中器中心精确重合，拧紧连接螺丝。 (3)用仪器脚螺旋精确整平仪器：先将长水准管与两脚螺旋平行，调整这两个脚螺旋使水泡居中；再使长水准管垂直于这两个脚螺旋的连线方向，调整第三脚螺旋，使气泡居中。 以上对中、整平过程可能要反复进行，直到精确对中，且旋转照准部在各个方向上，长水准管气泡居中。在强制对中观测墩上安置仪器时，没有（1）、（2）步骤。 3.2根据观测方案，利用技术设计或选点略图寻找并识别各观测目标； 3.3量取仪器高度、觇标高度（注意量取的位置）、温度、气压。 3.4观测 角度观测一般采用方向观测法进行，方向观测法一测回的操作步骤如下： (1)将仪器照准零方向（第一方向），按观测度盘表配置好度盘和测微器位置； (2)顺时针方向旋转照准部12周后精确照准零方向，读定度、分和光学测微器读数两次（重合两次、读两次数）； (3)顺时针方向旋转照准部，精确照准1方向，读定度、分和光学测微器读数两次。继续顺时针方向旋转照准部依次观测2、3、4N方向，最后闭合至零方向。 以上观测为上半测回。 (4)纵转望远镜，逆时针方向旋转照准部12周后，精确照准零方向，读数（重合两次、读数两次）。 (5)逆时针方向旋转照准部，按上半测回观测的相反次序N3、2、1观测至零方向。 以上操作为一测回，当方向数小于四个时，可不闭合至零方向。 3.5记录检查，如有需要重测（或补测）的，应马上重(补)测。重测注意事项如下： (1)重测一般应在基本测回（即规定的全部测回）完成以后，对全部成果进行综合分析，作出正确的取舍，并尽可能分析出影响质量的原因后再进行。切忌不加分析，片面地、盲目地追求观测成果的表面上合格，以致最后得不到良好的结果。(2)因对错度盘、测错方向、读错记错、碰动仪器、气泡偏离过大、上半测回归零差超限以及其它原因未测完的测回，都可以立即重测，并不算重测的测回数。(3)一测回中2C互差超限或化归同一起始方向后，同一方向值各测回互差超限时，重测超限方向并联测零方向（起始方向的度盘位置与原测回相同）。因测回互差超限重测时，除明显孤值外，原则上应重测观测结果中2C值最大和最小的测回。 (4)一测回中超限的方向数大于测站方向总数的1/3时，应重测整个测回。 (5)若零方向的2C互差超限或下半测回的归零差超限，则应重测整个测回。 (6)在一个测站上重测的方向测回数超过测站上方向测回总数的1/3时，应重测全部测回。 (7)基本测回成果和重测成果都要汇总于记簿中，每一测回只取一份合格成果。 3.6通知镜站，仪器装箱，清点物品，搬站。 第四节 控制网的精度估算第五节 经费预算第六