工程测量概论-孙现申11习题课-一-2h

1、参考网稳定性检验 习题课（一）军事工程测量学二院一室孙现申 (635306) 向同学们问好！参考网稳定性检验 “工测概论”部分【名词解释】各种工程建设中各项测量工作的总称。或：工程建设的勘测设计、施工和运营管理各阶段，应用测绘学理论和技术进行的各种测量工作。(gb/t 5022896,2.0.2,工程测量基本术语标准,北京：中国计划出版社)或：工程建设和自然资源开发各阶段进行的控制测量、地形测绘、施工放样、变形监测等技术。(gb/t 14911-1994,3.31,测绘基本术语)或：在工程建设勘测设计、施工和管理阶段所进行的各种测量工作。(测绘词典p.16,上海:上海

2、辞书出版社1981)工程测量工程测量(engineering surveys):参考网稳定性检验 “工测概论”部分名词解释研究工程建设和自然资源开发中各个阶段进行的控制测量、地形测绘、施工放样、变形监测及建立相应信息系统的理论和技术的学科。（gb/t 14911-1994,2.5，测绘基本术语）或：研究工程建设在勘测设计、施工和管理阶段所进行的各种测量工作的学科，主要内容有：工程控制网建立、地形测绘、设备安装测量、竣工测量、变形测量和维修养护测量的理论、技术与方法。（测绘词典p.16，上海:上海辞书出版社1981）工程测量学：工程测量学：(engineering surveying):军事工程

3、测量军事工程测量（military engineering surveys）研究在军事设施和国防工程建设中所进行的与地形有关的信息采集与处理、施工放样、设备安装以及变形分析与预报等理论和技术。 (军事大百科，新版，测绘卷) 参考网稳定性检验 “工测概论”部分名词解释当某一个量受若干因素的误差影响时，为了方案设计时误差分配的需要（精度反解），可假定这些因素的影响是相互独立并且其影响程度是相等的，该原则称之为独立等影响原则，或独立等影响假定。等影响原则等影响原则：可忽略不计标准可忽略不计标准：如果某误差m是由两项误差m1与m2组合而成22212mmm，当1124 . 03 . 051101mmm或

4、取 1231mm 时，忽略的影响不超过10，可认为 可忽略不计。该标准称为可忽略不计标准，也称三分之一原则（one third rule）。参考网稳定性检验 “工测概论”部分名词解释土木工程土木工程（civil engineering）工程分科之一。指用建筑材料（例如，土、石、砖、木、混凝土、钢筋混凝土等和各种金属材料）修建房屋、道路、铁路、桥梁、隧道、河、港、市政卫生工程等的生产活动和工程技术。随着工程建设和科学技术的发展，逐渐形成一些专门分科，如有关修建河、港、水坝、灌溉渠等称为水利工程；有关修建各种房屋称为（房屋）建筑工程等等。道路、铁路、桥梁、隧道、市政卫生等各种工程全部或一部分的建筑

5、物的统称。运用物理学、化学、数学、力学、材料学等基础学科和各种有关的工程技术知识来研究、设计、修建土木工程的一门学科。（辞海缩印本p.512，上海：上海辞书出版社1980） 参考网稳定性检验 “工测概论”部分名词解释全站型电子速测仪全站型电子速测仪(electronic total station)是由电子测角、电子测距等系统组成，测量结果能自动显示、计算和存储，并能与外围设备自动交换信息的多功能测量仪器。通常简称为全站仪全站仪。工程师工程师是指能熟练掌握一定范围内的工程技术，并带领相关人员从事实践活动，进而取得成果的专门人才勘测设计阶段测量：勘测设计阶段测量：是指为工程设计提供测量资料所进行

6、的测量工作，主要包括测图控制网的建立、地形图及地形断面图的测绘、国家测量控制点和地形测量成果的利用、以及为地质、勘探、水文测验和线路定线等所进行的测量工作。（测绘词典p.562，上海:上海辞书出版社1981） 地形测量地形测量topographic survey:根据规范和图式，将地貌、地物及其他地理要素测量并记录在某种载体上的技术。 （gb/t 14911-1994,3.25，测绘基本术语）参考网稳定性检验 “工测概论”部分名词解释竣工测量：竣工测量：建筑物和构筑物竣工验收时所进行的测量工作。对于主要建筑物和构筑物的墙角、地下管线的转折点、窨井中心、道路交叉点等重要地物细部点，可用解析法测算

7、其坐标；对于主要建筑物和构筑物室内地坪、上水道管顶、下水道管底、道路变坡点，可用水准仪测量其高程。一般地貌、地形按地形测图要求测绘。竣工测量成果主要是竣工总平面图、分类图、断面图，以及细部坐标、高程明细表。它们是改建、扩建和管理维护所必须的资料。（测绘词典p.631，上海:上海辞书出版社1981） 参考网稳定性检验 “工测概论”部分名词解释变形测量：变形测量：为获取建筑物及其地基或一定范围内岩体及土体的变形信息而进行的测量工作。工程工程gis：在计算机软硬件支持下，把各种与工程有关的信息按照空间分布及属性，以一定的格式输入、处理、管理、空间分析、输出的技术系统。是gis在工程建设等领域的应用。

8、(军事大百科，新版，测绘卷) 或：测定建筑物及其地基在建筑物荷重和外力作用下随时间而变形的工作。内容主要有：沉降观测、位移观测、倾斜观测、裂缝观测和挠度观测等。（测绘词典p.412，上海:上海辞书出版社1981） 或：对建筑物、构筑物及其地基或一定范围内岩体及土体的位移、沉降、倾斜、挠度、裂缝等所进行的测量工作。（gb/t 5022896,7.1.1，工程测量基本术语标准，北京：中国计划出版社）参考网稳定性检验 “工测概论”部分【简答题】试叙述工程建设三个阶段的主要测量工作内容。试叙述工程建设三个阶段的主要测量工作内容。工程勘测设计阶段：建立测图控制网、地形测量、断面测量，以及为工程地质勘探、

9、水文测验进行的地形资料测绘等。工程施工阶段：建立施工控制网、施工放样、工程变形监测和竣工测量等。工程运营与管理阶段：工程变形监测、工程几何信息管理等。参考网稳定性检验 “施工放样”部分【名词解释】在工程施工阶段进行的测量工作。（gb/t 5022896,6.1.1,工程测量基本术语标准,北京:中国计划出版社）施工测量施工测量：(construction survey)或：指在工程施工阶段所进行的测量工作，主要包括施工控制网的建立、将图上设计好的建筑物或构筑物的空间形状与位置标定在实地的放样工作、工程竣工后测绘各种建筑物或构筑物实际情况的竣工测量、以及施工期间的变形测量等。（测绘词典p.477，

10、上海:上海辞书出版社1981）参考网稳定性检验 “施工放样”部分名词解释施工放样施工放样：(stake off, set out)依设计与施工的要求，将设计好的建筑物或构筑物的空间位置、形状与大小在实地标定出来的测量工作。直接法放样直接法放样：根据已知点和设计点之间的几何关系在实地直接标定出设计点的位置。或：把图纸上设计好的各种建筑物或构筑物的平面位置和高程标定在实地上的测量工作。(测绘词典p.394,上海:上海辞书出版社1981)或：工程施工时，把设计的建筑物或构筑物的平面位置、高程测设到实地的测量工作。(gb/t 5022896,6.3.1,工程测量基本术语标准,北京:中国计划出版社)参考

11、网稳定性检验 “施工放样”部分名词解释归化法放样：归化法放样：为提高放样精度，先用直接法放样一个过渡点（埋设临时桩），接着测量该过渡点与已知点之间的关系（边长、夹角、高差等）；把测算的值与设计值比较得差数；最后从过渡点出发修正这一差数，把点子调整到更精确的位置上去；在精确的点位处埋设永久性标石。这种精度较高的放样方法称为归化法放样。 施工控制网：施工控制网：为工程建设的施工而布设的测量控制网。（gb/t 5022896,6.2.1，工程测量基本术语标准，北京：中国计划出版社）或：为工程建筑物的施工放样布设的测量控制网。（测绘词典p.478，上海:上海辞书出版社1981）参考网稳定性检验 “施工

12、放样”部分【简答题】为提高放样精度，先用直接法放样一个过渡点（埋设临时桩），接着测量该过渡点与已知点之间的关系（边长、夹角、高差等）；把测算的值与设计值比较得差数；最后从过渡点出发修正这一差数，把点子调整到更精确的位置上去；在精确的点位处埋设永久性标石。试叙述归化法放样的思路。试叙述归化法放样的思路。 参考网稳定性检验 “施工放样”部分【计算题】例 : 已 知 地 面 上 控 制 点 a ( 4 0 0 . 0 0 0 , 1 5 0 0 . 0 0 0 ) 、b(585.854,1708.423),现欲将设计点p(598.500,1758.400)。用极坐 标 法 放 样 于 实 地 。 试

13、 解 答 以 下 问 题 ： 计算p点放样元素、绘p点放样图、叙述p点放样步骤； 设水平距离、水平角的放样精度分别为ms/s=1/20000、m=10，试计算p点的点位误差、绘p点的误差椭圆。 例:在控制点a设站,拟用极坐标法放样点p。p至a的距离s=100m,要求点p的放样误差不大于20mm。试依等影响原则确定水平角放样和距离放样的必要精度。参考网稳定性检验 如图,拟在ab直线上等间隔定两点1、2。首先设站a,后视b,定点1；然后设站1,后视b,定点2。设点间距为s,瞄准误差为m, 求点2的横向误差。 “施工放样”部分 计算题 a b 1 2 s s s 解：依题意，首先得 在点a放样点1的

14、误差： smm1 不计点1误差的影响，在点1放样点2的误差： smm1 现在考虑m1对点2的影响： a b 1 2 s s s 1 1 2 2 1 参考网稳定性检验 “施工放样”部分 计算题设点1存在真误差1，则会在点2产生真误差 12112 ,写成中误差形式,即 12121mm 点2的横向中误差 msmsmsmmm252122221222参考网稳定性检验 a、b为已知点,p1、p2为待放样点,其坐标为下表,现拟用极坐标法放样p1 、p2 ,请计算放样元素并按比例绘制放样图。 “施工放样”部分 计算题 x y a 36.700 148.500 b 212.685 163.234 p1 80.0

15、00 120.000 p2 80.000 180.000 p1(80.000,120.000) p2(80.000,180.000) b(212.685,163.234) a(36.700,148.500) s=53.546m =311458 =380819 s=51.838m 参考网稳定性检验 例:某建筑方格网的点位精度要求为2cm,其中两相邻点a、b的设计坐标为a(100.000,100.000)、b(200.000,100.000)。初步放样之后,对网进行了精确观测,计算得初放点a、b的实测坐标为a(100.183,99.933)、b(199.897,100.079)。试解答下列问题：

16、计算a、b两点的归化元素（极坐标法）； 依等影响原则求归化元素的必要精度。 “施工放样”部分 计算题参考网稳定性检验 如图，设a、1、2、b近似在一条直线上，现测得a121，12b2，且测角误差均为m，sa1s12s2bs，求点1、2相对于ab的偏角移量及其精度。“施工放样”部分 计算题 a b 1 2 s s s 2 1 解：指定偏离值的正方向如图所示，并设点1、2偏离ab的值为1、2 a b 1 2 s s s 2 1 2 1 记 11180 22180 则有关系 112122s221122s参考网稳定性检验 联立求解得 “施工放样”部分 计算题1121221212112254033112

17、254033ssss应用中误差传播率并顾及 mmm21得smmm3521参考网稳定性检验 如图所示，a、b为相距较远的两基准点。为测定a、b中间处1、2、3、n点相对于a、b连线的偏离值，在a、b中间处p点设站，测角apb=，并分别以a、b为后视，观测待测点小角，如图中所示的bpi=i。设papbs，pi0.1s，求点i相对于ab之偏离值及其精度。（设测角精度为m）。 “施工放样”部分 计算题 a b p i 1 n 2 i 解：(1) 点i相对于ab之偏离值 1809121010iiss(2) 点i相对于ab之偏离值的中误差 22910.462010immmss参考网稳定性检验 “道路测量”

18、部分【名词解释】在直线与圆曲线、圆曲线与圆曲线之间设置的曲率半径连续渐变的曲线。（gb/t 5022896,5.2.18，工程测量基本术语标准，北京：中国计划出版社）缓和曲线缓和曲线 ( transition curve; easement curve )： 参考网稳定性检验 或：亦称“介曲线”。在铁路与公路平面上直线与圆曲线或不同半径圆曲线间插入的曲线半径逐渐改变的过度曲线。线路由一方向转到另一方向需设置圆曲线。车辆从直线驶入圆曲线时会突然产生离心力（大小与车辆速度平方成正比，与圆曲线半径成反比），因此影响行车安全与车道寿命。为了平衡这种离心力，在铁路曲线上常把外轨比内轨抬高一定数量，形成外

19、轨超高；同样在公路曲线上常把路面外侧抬高一定数量，形成外侧超高产生向心力，以克服离心力。但由直线驶入圆曲线（或由圆曲线驶入直线）时，必须将超高逐渐抬高（或降低），这就需要一段距离使超高的抬高变化（或降低变化）和离心力的增加（或减少）相适应。为此，在直线与圆曲线间需插入曲线半径由（与直线相联结处）逐渐变化到r（与圆曲线相联接处）的缓和曲线。有时在复曲线测设中，为使两个不同半径r1、r2的圆曲线联接，也常插入曲线半径由r1逐渐变化到r2的缓和曲线。我国常用的缓和曲线以螺旋曲线表示。（测绘词典p.637，上海:上海辞书出版社1981） 参考网稳定性检验 道路曲线放样名 词 解 释带状地形图带状地形图

20、( strip map )：线路狭长地带的地形图。为铁路、公路及河道等线形工程纸上定线和初步设计的基本资料。沿线路可能的方向敷设导线点作为平面和高程的图根控制，进行带状地形图测绘；或在已有地形图地区，将中线展绘在原有地形图上，再在现场进行修测或补测；也可根据在沿线所测的纵、横断面成果绘制地形图。带状地形图比例尺一般为1:5000，地形复杂地段为1:2000或1:1000。带状地形图的测绘工作一般在线路初测阶段进行。（测绘词典p.437，上海:上海辞书出版社1981）线路测量线路测量(route survey):为铁路、公路、渠道、输电线路、管线及架空索道等线形工程所进行的测量工作。 (gb/t

21、 5022896,5.1.1,工程测量基本术语标准,北京:中国计划出版社) 参考网稳定性检验 道路曲线放样名 词 解 释工点地形图工点地形图(topographic map of construction site):为车站、修造场、营运站、泵站、加热站、加压站、桥隧和站场等工程设计提供的局部地形图。 (同上,5.1.4)纵断面测量纵断面测量(profile survey):测量线路中线方向的平面配置和地面上各点的起伏形态的测量工作。 (同上,5.1.5) 纵断面图纵断面图(profile diagram):表示线路中线方向的平面配置和地面起伏形态的剖面图。 (同上,5.1.7) 横断面图横断

22、面图(cross-section profile):表示中桩处垂直于线路中线方向地面起伏的剖面图。 (同上,5.1.8)铁路铁路(公路公路)测量测量(railway (highway) survey): 为铁路(公路)工程的勘察、设计、施工和运营管理等而进行的测量工作。 (同上,5.2.1、2) 初测初测(preliminary survey): 铁路、公路)工程初步设计阶段的测量工作。 (同上,5.2.3)参考网稳定性检验 道路曲线放样名 词 解 释定线测量定线测量(final survey;route location survey):将线路工程设计图纸上的线路位置测设于实地或在实地直接选

23、定线路的测量工作。 (同上,5.2.5) 中线测量中线测量(center line survey):沿选定的中线测量转角、测设中桩、定出线路中线或实地选定线路中线平面位置的测量工作。 (同上,5.2.6)基平基平(benchmark leveling):铁路、公路工程的高程控制测量。 (同上,5.2.7) 中平中平(center-line stake leveling):铁路、公路中线上的转点、百米桩、曲线桩、加桩和控制桩的高程测量，也称中桩水准。 (同上,5.2.8) 交点交点(deflection point): 铁路、公路)线路改变方向时，两相邻直线段的中线延长线相交的点，也称转向点。

24、(同上,5.2.8)参考网稳定性检验 道路曲线放样名 词 解 释变坡点变坡点(point of change slope): 在线路工程纵断面设计图上，两相邻的设计坡度线的交点。 (同上,5.2.12)中桩中桩(center stake):表示中线位置和线路形状，沿线路中线所设置的标有里程桩号的标志。 (同上,5.2.13) 断链断链(broken chaining peg):因局部改线或分段测设等原因造成里程桩号不相衔接。桩号重叠时称长链，桩号间断时称断链。 (同上,5.2.16)参考网稳定性检验 “道路测量”部分【简答题】试简述道路勘测设计过程试简述道路勘测设计过程,并说明其中的主要测量工

25、作。并说明其中的主要测量工作。 道路勘测设计过程 道路设计 道路测量 在 1:50000 地形图上选线 (踏勘) 定线：设计道路中线 (平面设计) 设计道路纵坡 (竖向设计) 路基设计、计算工程量 道路、水准、带状地形图测量 (初测) 放线、测中线、测纵断面图 (定测) 施工测量 (放样) 参考网稳定性检验 初测：导线测量：为带状地形图测绘(1:1000、1:2000、1:500)及中线测设；水准测量（包括基平、中平）：为带状地形图测绘及中桩高程； 带状地形图测绘 定测：定线测量：测设道路中心线折线形式，测转向角； 中线测量：量距、钉百米桩及加桩、曲线测设； 水准测量：纵断面图； 横断面测量

26、参考网稳定性检验 “道路测量”部分【计算题】在某待建线路中，已知jd10(3533816.257,545114.504)、jd11(3535385.239,551683.949)、转向角11z=132420、以及圆曲线设计半径r11=5000m。又知jd11的桩号为k28+564.482。每20m放样一点，试完成11号曲线点坐标的计算。jd: dk28+564.882 t : 594.985mjd: dk28+564.882 t : 594.985ma : 13.3420 ly: 1184.400ma : 13.3420 ly: 1184.400mr : 5000m l : 1184.400m

27、r : 5000m l : 1184.400m e : 35.276m e : 35.276mdl: 20m q : 5.570mdl: 20m q : 5.570m参考网稳定性检验 dk27+969.897(zy) 3535385.239 551683.949dk27+969.897(zy) 3535385.239 551683.949dk27+980 3535387.596 551693.773dk27+980 3535387.596 551693.773dk28+000 3535392.320 551713.207dk28+000 3535392.320 551713.207dk28+0

28、20 3535397.122 551732.622dk28+020 3535397.122 551732.622dk28+040 3535402.001 551752.018dk28+040 3535402.001 551752.018dk28+060 3535406.958 551771.394dk28+060 3535406.958 551771.394dk28+080 3535411.993 551790.750dk28+080 3535411.993 551790.750dk28+100 3535417.104 551810.085dk28+100 3535417.104 551810

29、.085dk28+120 3535422.293 551829.400dk28+120 3535422.293 551829.400dk28+140 3535427.560 551848.694dk28+140 3535427.560 551848.694dk28+160 3535432.903 551867.967dk28+160 3535432.903 551867.967dk28+180 3535438.324 551887.219dk28+180 3535438.324 551887.219dk28+200 3535443.821 551906.448dk28+200 3535443.

30、821 551906.448dk28+220 3535449.396 551925.656dk28+220 3535449.396 551925.656dk28+240 3535455.047 551944.841dk28+240 3535455.047 551944.841dk28+260 3535460.775 551964.003dk28+260 3535460.775 551964.003dk28+280 3535466.579 551983.142dk28+280 3535466.579 551983.142参考网稳定性检验 dk28+300 3535472.460 552002.2

31、58dk28+300 3535472.460 552002.258dk28+320 3535478.417 552021.350dk28+320 3535478.417 552021.350dk28+340 3535484.451 552040.418dk28+340 3535484.451 552040.418dk28+360 3535490.561 552059.462dk28+360 3535490.561 552059.462dk28+380 3535496.747 552078.482dk28+380 3535496.747 552078.482dk28+400 3535503.00

32、9 552097.476dk28+400 3535503.009 552097.476dk28+420 3535509.347 552116.445dk28+420 3535509.347 552116.445dk28+440 3535515.761 552135.389dk28+440 3535515.761 552135.389dk28+460 3535522.250 552154.307dk28+460 3535522.250 552154.307dk28+480 3535528.816 552173.198dk28+480 3535528.816 552173.198dk28+500

33、3535535.456 552192.064dk28+500 3535535.456 552192.064dk28+520 3535542.172 552210.902dk28+520 3535542.172 552210.902dk28+540 3535548.964 552229.714dk28+540 3535548.964 552229.714dk28+560 3535555.830 552248.498dk28+560 3535555.830 552248.498dk28+562.097(qz) 3535556.555 552250.466dk28+562.097(qz) 35355

34、56.555 552250.466dk28+580 3535562.772 552267.255dk28+580 3535562.772 552267.255dk28+600 3535569.789 552285.984dk28+600 3535569.789 552285.984参考网稳定性检验 dk28+620 3535576.880 552304.684dk28+620 3535576.880 552304.684dk28+640 3535584.046 552323.356dk28+640 3535584.046 552323.356dk28+660 3535591.287 55234

35、1.999dk28+660 3535591.287 552341.999dk28+680 3535598.603 552360.613dk28+680 3535598.603 552360.613dk28+700 3535605.992 552379.198dk28+700 3535605.992 552379.198dk28+720 3535613.456 552397.753dk28+720 3535613.456 552397.753dk28+740 3535620.995 552416.278dk28+740 3535620.995 552416.278dk28+760 3535628

36、.607 552434.773dk28+760 3535628.607 552434.773dk28+780 3535636.293 552453.237dk28+780 3535636.293 552453.237dk28+800 3535644.053 552471.670dk28+800 3535644.053 552471.670dk28+820 3535651.887 552490.072dk28+820 3535651.887 552490.072dk28+840 3535659.794 552508.443dk28+840 3535659.794 552508.443dk28+8

37、60 3535667.774 552526.781dk28+860 3535667.774 552526.781dk28+880 3535675.828 552545.088dk28+880 3535675.828 552545.088dk28+900 3535683.955 552563.362dk28+900 3535683.955 552563.362参考网稳定性检验 dk28+920 3535692.155 552581.604dk28+920 3535692.155 552581.604dk28+940 3535700.428 552599.813dk28+940 3535700.4

38、28 552599.813dk28+960 3535708.774 552617.988dk28+960 3535708.774 552617.988dk28+980 3535717.193 552636.130dk28+980 3535717.193 552636.130dk29+000 3535725.684 552654.238dk29+000 3535725.684 552654.238dk29+020 3535734.247 552672.312dk29+020 3535734.247 552672.312dk29+040 3535742.882 552690.352dk29+040

39、 3535742.882 552690.352dk29+060 3535751.590 552708.357dk29+060 3535751.590 552708.357dk29+080 3535760.369 552726.327dk29+080 3535760.369 552726.327dk29+100 3535769.221 552744.261dk29+100 3535769.221 552744.261dk29+120 3535778.144 552762.161dk29+120 3535778.144 552762.161dk29+140 3535787.138 552780.024dk29+140 3535787.138 552780.024dk29+154.297(yz) 3535793.612 552792.772dk29+154.297(yz) 3535793.612 552792.772参考网稳定性检验 已知某山岭重丘区三级公路,交点桩号为dk0+518.667,左转角=181836,圆曲线半径r=300m,缓和曲线长lh=35m,每10m放样一点，试计算平曲线放样元素和主点桩号。 又知zh(2588.666,3356.285)、zhjd=132420,求dk0+480、dk0+520、dk0+560的坐标。道路曲线放