《建筑工程测量》课程实验报告、实习指导书

《建筑工程测量》课程实验报告、实习指导书一、《建筑工程测量》课程实验报告（一）实验一：水准测量1.实验目的水准测量是建筑工程测量中获取高程数据的基本方法。本次实验旨在让学生掌握水准测量的原理和操作流程，能够使用水准仪准确测量两点之间的高差，为后续的工程建设提供高程依据。2.实验仪器及工具水准仪：型号为[具体型号]，它是水准测量的核心仪器，通过望远镜和水准器来提供水平视线，以读取水准尺上的读数。水准尺：采用[具体类型]水准尺，其长度一般为3m或5m，尺面上有精确的刻度，用于读取高度值。尺垫：放置水准尺时使用，保证水准尺的稳定，避免其发生下沉或移动。3.实验原理水准测量的基本原理是利用水准仪提供的水平视线，读取竖立在两点上的水准尺读数，来测定两点间的高差，然后根据已知点高程，推算出未知点的高程。公式为：$h_{AB}=ab$，其中$h_{AB}$为A、B两点间的高差，$a$为后视读数（已知点上水准尺的读数），$b$为前视读数（未知点上水准尺的读数）；$H_{B}=H_{A}+h_{AB}$，$H_{A}$为已知点A的高程，$H_{B}$为未知点B的高程。4.实验步骤安置水准仪：在测站处打开三脚架，使其高度适中且架头大致水平。将水准仪固定在三脚架上，通过脚螺旋调节圆水准器气泡居中，使仪器初步整平。后视读数：将水准尺竖立在已知高程的后视点上，用望远镜瞄准水准尺，调节目镜使十字丝清晰，再调节物镜使水准尺影像清晰。消除视差后，读取水准尺上的读数，记录为后视读数$a$。前视读数：将水准尺移至前视点上，再次瞄准水准尺，读取前视读数$b$。计算高差：根据后视读数和前视读数计算两点间的高差$h_{AB}=ab$。转点测量：当两点间距离较远或高差较大时，需要设置转点。转点上要放置尺垫，依次重复上述步骤，直到测到终点。闭合差计算与调整：如果是闭合水准路线或附合水准路线，需要计算高差闭合差。闭合水准路线高差闭合差$f_{h}=\sumh_{测}$，附合水准路线高差闭合差$f_{h}=\sumh_{测}(H_{终}H_{始})$。当高差闭合差在允许范围内时，进行高差调整，按测站数或距离成正比分配闭合差。5.实验数据记录与处理|测站|后视点|后视读数（m）|前视点|前视读数（m）|高差（m）|备注||||||||||1|A|1.234|B|0.897|0.337|||2|B|1.567|C|1.123|0.444|||...|...|...|...|...|...|...|计算高差闭合差，判断是否符合要求。若符合要求，进行高差调整，计算各点的高程。6.实验结论通过本次水准测量实验，掌握了水准仪的操作方法和水准测量的基本原理。能够准确读取水准尺读数，计算两点间的高差和未知点的高程。在实验过程中，要注意仪器的安置和整平，消除视差，确保读数的准确性。同时，要严格控制高差闭合差，保证测量结果的精度。（二）实验二：角度测量1.实验目的角度测量是建筑工程测量中的重要内容，本次实验旨在让学生掌握经纬仪的使用方法，能够准确测量水平角和竖直角，为建筑物的定位和定向提供角度数据。2.实验仪器及工具经纬仪：型号为[具体型号]，它是角度测量的主要仪器，由照准部、水平度盘和基座三部分组成。测钎：用于标定测站点和目标点的位置。记录板：用于记录测量数据。3.实验原理水平角测量的原理是通过经纬仪的照准部瞄准不同方向的目标，读取水平度盘上的读数，计算两个方向读数之差，即为水平角。竖直角测量是通过读取竖直度盘上的读数，计算目标视线与水平线之间的夹角。4.实验步骤安置经纬仪：在测站处打开三脚架，使其高度适中且架头大致水平。将经纬仪固定在三脚架上，通过对中器使仪器中心与测站点位于同一铅垂线上，然后调节脚螺旋使水准管气泡居中，使仪器精确整平。水平角测量（测回法）盘左位置：瞄准起始目标A，读取水平度盘读数$a_{左}$，记录。顺时针旋转照准部，瞄准目标B，读取水平度盘读数$b_{左}$，记录。计算盘左半测回水平角$\beta_{左}=b_{左}a_{左}$。盘右位置：倒转望远镜，瞄准目标B，读取水平度盘读数$b_{右}$，记录。逆时针旋转照准部，瞄准目标A，读取水平度盘读数$a_{右}$，记录。计算盘右半测回水平角$\beta_{右}=b_{右}a_{右}$。计算一测回水平角$\beta=\frac{1}{2}(\beta_{左}+\beta_{右})$。竖直角测量盘左位置：瞄准目标，读取竖直度盘读数$L$，记录。计算盘左竖直角$\alpha_{左}=90^{\circ}L$（当视线向上倾斜时）或$\alpha_{左}=L90^{\circ}$（当视线向下倾斜时）。盘右位置：倒转望远镜，瞄准同一目标，读取竖直度盘读数$R$，记录。计算盘右竖直角$\alpha_{右}=R270^{\circ}$（当视线向上倾斜时）或$\alpha_{右}=270^{\circ}R$（当视线向下倾斜时）。计算一测回竖直角$\alpha=\frac{1}{2}(\alpha_{左}+\alpha_{右})$。5.实验数据记录与处理|测回|目标|盘左读数|盘右读数|半测回角值|一测回角值|备注||||||||||1|A|0°00′12″|180°00′06″||||||B|45°30′24″|225°30′18″|||||...|...|...|...|...|...|...|对水平角和竖直角的测量数据进行整理和计算，检查误差是否在允许范围内。6.实验结论通过本次角度测量实验，掌握了经纬仪的操作方法和水平角、竖直角的测量原理。在测量过程中，要注意仪器的对中、整平，瞄准目标时要准确，读数要清晰、准确。同时，要采用盘左盘右观测取平均值的方法，消除仪器误差的影响，提高测量精度。（三）实验三：距离测量1.实验目的距离测量是建筑工程测量中的基本工作之一，本次实验旨在让学生掌握钢尺量距和全站仪测距的方法，能够准确测量两点之间的水平距离，为建筑物的平面定位提供距离数据。2.实验仪器及工具钢尺：长度为[具体长度]，用于钢尺量距。全站仪：型号为[具体型号]，它是一种集测角、测距、测高差功能于一体的测量仪器。标杆：用于标定直线方向。垂球：在倾斜地面上量距时，用于将钢尺端点垂直投影到地面上。3.实验原理钢尺量距是通过直接丈量钢尺在两点间的长度，经过尺长改正、温度改正和倾斜改正后，得到两点间的水平距离。全站仪测距是利用电磁波在两点间传播的时间来计算距离。4.实验步骤钢尺量距直线定线：在两点间的直线方向上，用标杆标定出若干个中间点，使各点位于同一直线上。丈量距离：将钢尺的零端对准起点，沿直线方向拉紧钢尺，在终点处读取钢尺的读数，记录。重复丈量23次，取平均值。计算改正数：根据钢尺的尺长方程式，计算尺长改正数$\Deltal_{d}$；根据测量时的温度，计算温度改正数$\Deltal_{t}$；根据两点间的高差，计算倾斜改正数$\Deltal_{h}$。计算水平距离：$D=l+\Deltal_{d}+\Deltal_{t}+\Deltal_{h}$，其中$l$为钢尺丈量的距离，$D$为水平距离。全站仪测距安置全站仪：在测站处打开三脚架，使其高度适中且架头大致水平。将全站仪固定在三脚架上，通过对中器使仪器中心与测站点位于同一铅垂线上，然后调节脚螺旋使水准管气泡居中，使仪器精确整平。目标设置：在目标点上安置反射棱镜，使其中心与目标点位于同一铅垂线上。测距操作：打开全站仪电源，进入测距模式。瞄准反射棱镜，按下测距键，全站仪自动测量并显示两点间的斜距、平距和高差等数据。重复测量：为了提高测量精度，重复测量23次，取平均值。5.实验数据记录与处理|测量方法|测量次数|丈量距离（m）|尺长改正数（m）|温度改正数（m）|倾斜改正数（m）|水平距离（m）|备注|||||||||||钢尺量距|1|25.345|0.002|0.001|0.003|25.345||||2|25.348|0.002|0.001|0.003|25.348||||...|...|...|...|...|...|...||全站仪测距|1|25.346||||25.346||||2|25.347||||25.347||||...|...||||...|...|对钢尺量距和全站仪测距的数据进行整理和分析，比较两种测量方法的精度和适用范围。6.实验结论通过本次距离测量实验，掌握了钢尺量距和全站仪测距的方法。钢尺量距适用于短距离测量，操作简单，但精度相对较低，需要进行多项改正。全站仪测距精度高、速度快，适用于各种距离的测量，但仪器价格较高，操作相对复杂。在实际测量中，应根据测量精度要求和现场条件选择合适的测量方法。二、《建筑工程测量》实习指导书（一）实习目的1.通过实习，将课堂所学的建筑工程测量理论知识与实际操作相结合，加深对测量原理和方法的理解和掌握。2.培养学生独立进行测量工作的能力，包括仪器的操作、数据的记录与处理、测量成果的分析和应用等。3.提高学生的团队协作能力和解决实际问题的能力，增强学生的工程意识和责任感。4.使学生熟悉建筑工程测量的工作流程和规范要求，为今后从事建筑工程相关工作打下坚实的基础。（二）实习任务1.控制测量在实习区域内建立平面控制网和高程控制网，采用导线测量和水准测量的方法，测定控制点的平面坐标和高程。对控制测量数据进行平差处理，计算控制点的最终坐标和高程，保证控制网的精度符合要求。2.地形测量使用全站仪或水准仪等仪器，对实习区域的地形进行测量，绘制地形草图。根据地形草图和测量数据，使用绘图软件绘制地形图，包括等高线、地物符号等。3.建筑施工测量根据设计图纸和控制点的坐标，进行建筑物的定位和放线工作，确定建筑物的轴线和边界。在建筑物施工过程中，进行高程传递和垂直度控制，保证建筑物的施工质量。（三）实习准备1.仪器设备水准仪、经纬仪、全站仪、钢尺、测钎、标杆、垂球、记录板等。检查仪器设备的性能和精度，确保其正常运行。2.资料准备实习区域的地形图、设计图纸、测量规范等资料。准备好记录表格和计算工具。3.人员组织将学生分成若干个实习小组，每组46人，明确组长和组员的职责。组织学生学习实习指导书和测量规范，进行安全教育。（四）实习步骤1.控制测量选点与埋石：在实习区域内选择合适的控制点位置，用测钎或木桩标定，并做好标记。对于永久性控制点，要进行埋石处理。导线测量采用全站仪或经纬仪进行导线测量，测量导线的转折角和边长。记录测量数据，包括角度、距离、仪器高、觇标高。计算导线的方位角和坐标增量，进行导线平差处理，计算控制点的坐标。水准测量采用水准仪进行水准测量，测定控制点的高程。记录测量数据，包括后视读数、前视读数、高差。计算高差闭合差，进行高差调整，计算控制点的高程。2.地形测量碎部点测量在控制点上安置全站仪或水准仪，进行对中、整平。瞄准碎部点，测量碎部点的水平角、竖直角和距离。记录测量数据，包括角度、距离、高程。地形草图绘制根据碎部点的测量数据，在现场绘制地形草图，标注地物的位置、名称和特征。注意地形草图的比例和精度，保证其能够准确反映实习区域的地形地貌。地形图绘制将地形草图和测量数据输入计算机，使用绘图软件绘制地形图。绘制等高线、地物符号、注记等，进行地形图的整饰和美化。3.建筑施工测量建筑物定位与放线根据设计图纸和控制点的坐标，计算建筑物的轴线交点坐标。使用全站仪或经纬仪，将建筑物的轴线交点测设到实地，并用木桩或钢筋标定。根据轴线交点，放出建筑物的边界线和基础边线。高程传递在建筑物基础施工过程中，采用水准测量的方法，将控制点的高程传递到基础面上。在建筑物主体施工过程中，采用钢尺或全站仪，