测量施工的基础知识.docx

《测量施工的基础知识.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《测量施工的基础知识.docx（29页珍藏版）》请在第一文库网上搜索。

1、第一章基本概念1-1：测量科学分类1、大地测量学：专门研究地球形状、大小和处理在大面积内建立大地点控制网。2、地形测量学：在大地控制网的基础上，根据需要测绘多种比例尺的地形图。3、摄影测量学：运用航空摄影或地面（陆地）摄影所得到的摄影像片，通过内业纠正，绘制成地形图。4、工程测量学：为城镇建设、矿山建设、交通运送、农田水利工程建设服务的测量科学。我们平时所从事的测量工作，均属于工程测量的内容之一。根据测量学B分类，我们就不难辨别工程测量与大地测量B基本任务的区别，大地测量不在这里进行展开讨论，仅以工程测量与监理工作有关的方面进行学习与探讨。1-2：工程测量的基本任务1、根据建设工程日勺需要，测

2、绘局部地区的大比例尺地形图，以满足建设需要。2、根据设计图纸，把图纸上设计好的多种工程建筑物，按照设计规定测设到地面上。3、土建工程如：道路、桥梁、多种管道工程、农田水利、工业与民用建筑、矿山和铁路建设等，都需要用测量所得到的多种资料和图纸进行规划设计、工程量B估算和方案比较，以选出最经济、最合适的设计方案。为了保证设计意图的实现，在工程施工中也要首先通过测量建立标志，作为施工的根据。工程竣工后，为了满足使用、管理、维修和扩建等需要，还要把施工的实物，通过测量记录下来，编绘出竣工图纸和资料长期保留备用。1-3：平面图、地形图和地图概念以多种测量的数据将地球表面上的形态描绘于平面图纸上的图形，按

3、图的内容和成图aJ措施可分为平面图、地形图和地图。一、平面图将地面上的物体沿铅垂线投影到水平面上，并按比例缩小而成相似的图形，这种图称为平面图。二、地形图如图上不仅表达地物的平面位置，并且要把地面的高下起伏的形状用规定的符号及配合数字注记表达出来，这种图称地形图。三、地图当测区面积很大，不能用水平面替代“水准面”来做投影面，必须考虑到地球曲率的影响，而用地图投影的措施并按一定的精度规定，在平面图纸上描绘出测区或全球B图形,这种图称为地图。1-4：地面高程点的起算确定一点的位置，除求出它的坐标外，还规定出它的高程。任意一点到大地水准面的铅垂线的距离，称为该点的绝对高程，也叫标高或海拔。要衡量地面

4、上点位的高下，就需要选择一种原则。人们通过数年对海水面的观测懂得,尽管海水面升降有变化，不过某一点0长年平均海水面位置是基本不变的。因此，选用平均的静止海水面作为高程起算B原则面是比较理想的，这个原则面就叫它为大地水准面。其他静止的水平面叫水准面。水准面和大地水准面的特点是：面上的各点到处与铅垂线垂直，是个曲面，但在小范围内可以认为是一种水平面。B我国青岛水文验潮站，对黄海的海面升降通过了数年观测记录获得了一种平均值,确定为零点高程，作为全国高程日勺统一大地起算面，绝对高程为零。1956年国务院正式公布统一起用令,取代了本来使用的沪淞高程零点。凡根据这个起算面推算的水准点高程，称为1956年黄

5、海高程系，我们简称之为“青岛标高”。如图1-1中0HaHb,叫做该点的绝对高程，也叫标高或海拔。例如：珠穆朗玛峰的绝对高程是8848.13m,就是说它高出大地水准面8848.13m；新疆B吐鲁番盆地中部艾丁湖的水面,经高程连测后，比黄海平均海水面低154m,就是说它的绝对高程是负154m（-154m）o由图1-1可看出，B点对A点H高差Iub=Hb-Hao由此得知，高差有正负之分。还由如：在局部地区工作时，无法与国家水准点连测时，也可选一种假定水准面作为高程起算面。地面上某一点到假定水准面的铅垂距离（我们常讲测得的高程，这个高程我们称之为相对高程。这个点在后来有条件的状况下连测到国家水准点后，

6、就可推算出它的绝对高程青岛标高）。确定地面点的高程测量工作，叫高程测量。高程测量的措施，根据使用仪器的不一样,可分为水准测量（也叫直接高程测量）、三角高程测量和气压高程测量三种（后两种叫简接高程测量）。其中水准测量是比较精确日勺措施。1-5：点的平面直角坐标地理坐标在大地测量和地图制图中常常用到，但在地形测量中和工程建筑中常用平面直角坐标来表达地面点的位置。提醒如下：测量上使用的平面直角坐标与数学上的直角坐标是不一样的。测量工作中规定所有直线B方向都是从地球纵轴北端顺时针方向量度的，因此，测量上将南北方向的一条坐标轴线称为X轴，东西方向的一条轴线称为Y轴，测量上的象限次序也与数学上的象限次序相

7、反，由于这种变换既不要主线上变化数学公式，又满足了测量上常用的方向观测和坐标计算，因此运用至今。我们在1-4节一开始就已讲到确定地面上一点0位置，要有两个要素，高程和坐标。高程的要素我们已经懂得怎么测量怎么计算了。那么坐标X、Y的测量与计算，与否也有一种起始原点和系统呢？答案是肯定的。在1980年此前，我们国家的坐标系统称为1954年北京坐标系，即以苏联克拉索夫斯基（测量学家）参照椭圆体的参数为根据建立的。我们国家的测量科学家在毛主席的独立自主、自力更生的号召之下,决心建立我国自己的地球椭圆体的参数，1956年就着手在我国960万平方的土地上，北纬354,东经73135范围内进行了大规模日勺大

8、地点选点、造标、埋石、观测、计算工作，直至文化大革命前这项工作已基本完毕，就在进行全面平差计算的时候，一大批科学家受到冲击，1970年国家测绘总局被林彪下令撤销，这项工作未能最终完毕，直至到文化大革命后，林彪四人帮被打倒，1973年国务院下令立即恢复国家测绘局，这项平差计算工作也得以重新启动，直到1980年终才完毕，并公开刊登以陕西省泾阳县永乐镇某点为我国大地定位原点，正式起用我国科学家自己测算的椭圆体参数，称为“1980年国家大地坐标系，第二章水准仪和水准测量24：水准测量的基本原理由于大家在学校都学过，也常常在使用，这一节就不讲了。仅复习一下四条轴线。2-2：水准测量的仪器和工具水准测量日

9、勺仪器和工具有：水准仪、水准标尺和尺垫脚架构成。一、水准仪水准仪是根据提供的一条水平视线来测定地面上两点间高差的仪器。它重要由望远镜、水准器、基座这三部分。1望远镜望远镜重要有物镜、目镜、十字丝构成。根据几何光学原理：（有关透镜、符合棱镜、光的直线传播和独立传播，及光0反射和折射、会聚、发散、放大、成像等基本定律，就不展开讲），望远镜就是通过光的会聚、发散、放大、成像、折射等基本功能，当观测时物镜对向观测目的，其作用在镜筒内导致倒立日勺实象。而目镜对向观测者B眼睛，其作用是将物镜构成日勺像放大，因此目镜又称放大镜。十字丝的作用是便于精确照准目的。由于观测目的JaJ距离不一样，影象的位置也有所变

10、化，为了使影象位于十字丝平面上,因此必须通过物镜对光螺丝在望远镜筒内前后移动调焦透镜，使目的成象与十字丝平面相重叠。由于人的视力不一致，可以调整目镜对光螺丝，使十字丝线清晰。十字丝是刻在玻璃片上互相垂直0两条细线。垂直日勺一根称为纵丝。中间一根横0称为横丝（又称中丝）。横丝上、下尚有两根对称的用来测定视距的丝，称为视距丝。（这里顺便提醒一下，水准仪也好，经纬仪也好，两根视距丝它与读距之比0常数为Io0）,十字丝的中心（或交点）和物镜时光心的连线（抽象）称为望远镜的照准轴（或视准轴）。望远镜的对的使用包括两个环节：第一步：是目镜对光。物镜对向天空或白墙，调整目镜对光螺丝（即目镜外罩）使十字丝清晰

11、。第二步：物镜对光。照准目的，调整物镜对光螺丝，使目镜的物象落到十字丝的平面上。这时我们从目镜中就可以清晰地看到了十字丝和目的。2水准器水准器是用来标志视线与否水平或仪器垂直轴与否垂直的装置。水准器分圆水准器和管水准器两种：a、圆水准器：圆水准器是一种玻璃的圆盒。玻璃的内表面是球面，其半径一般为0.52M,盒内装以酒精或乙酸。玻璃盖的中央刻有一小圆圈，其圆心即为水准的中心点。连接中心点与地球球心点B直线,称为水准轴。当圆力b、管水准器：管水准器是把一玻璃管的纵向内壁磨成圆弧。圆弧的半径一般为2200米之间，管内装有酒精和乙酸的混合液，加热后排去空气密封做成的。如图2-4所示。水准器圆弧日勺中心

12、O称为水准器B零点，在零点与圆弧相切B切线HH称为水准轴。当气泡位于水准器的中心（称为气泡居中）时，则水准轴成水平位置。水准管上一般每隔2mm有一条分划线，每2mm弧长所对的圆心角称为水准管的分划值。水准器的半径愈大,水准管的分划值就越小，水准器就越敏捷，用来整平仪器的精度就越高。2-3水准测量c、符合水准器：符合水准器，为了提高目估管水准气泡居中B精度，在管水准器的上方装置一组棱镜组，借棱镜组折光作用，把管水准器气泡两端的影象折射到望远镜目镜旁的观测镜内，如气泡两个半影不符合，如图25,则可转动水准仪上B倾斜螺丝，使气泡两个半影符合，即阐明气泡居中，水准轴水平。这种带有棱镜组装置的水准仪器称

13、为符合水准器。（3）基座（略）一、复合水准测量1测量措施按照水准测量基本原理,完毕一种测站工作，只能测得两点之间，距离较近（100-150M）或高差较小（不不小于水准标尺）日勺状况下日勺两点高差；在实际工作中常常碰到两点相距比较远或高差比较大，安顿一次仪器无法完毕任务；因此，就须用复合水准测量来完毕；即我们把两点间提成若干段，设若干测站,分别测得若干站高差，根据起点A的高程依次推算出B点高程，这种持续多上水准测量,我们称之为复合水准测量如图2-6o2测量记录水准测量记录计算表测区或部位：仪器：观测：日期：年一月_0,天气记录：表2-1测站点号后距M后视读数高差高差改正数改正后高差高程备注前距M

14、前视读数1A76.01.6250.6280.00049.053A已知高程N180.50.99749.681N12N142.61.7840.5730.000N240.11.21150.254N23N253.40.660-0.3110.000N356.70.97149.943N34N339.31.4440.4420.000B38.11.00250.389B已知高程211.35.513闭:50.385215.44.181起:49.053426.7+1.332+1.3320.0+1.332+1.332实测高程差=Eh=+1.332已知高程差二闭H-起H=50.385-49.053=+1.332闭合差fnw=h-(ff1h-起h)=(+1.332)-(1.332)=0.000容许误差fn允二20mm1km=20mm或5n(n为测站点)每站改正数=-fn测/Eh=O.000二、水准测量精度规定在测量工作中，根据工程规定的精度，在研究误差产生0规律和总结实践经验B基础上，规定了误差容许范围，叫容许误差，用fn允表达。测量误差不不小于容许误差时，认为精度合格，成果可以用；如测量误差不小于容许误差的成果就不能使用，应查明原因，否则应重新测量。容许误差也叫精度规定。见表2-2水准测量误差规定表表2-2工程名称容许误差混凝土路、无压管道工程fn允二0mm7T或2.5un7-n一般建