工程测量实习指导书.docx
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工程测量实习指导书
工程测量学实习指导书
土木工程专业
西安科技大学高新学院
2012-6
一、实习目的
测量教学实习是测量课教学的重要实践性环节，通过综合性的测量实习，加强理论联系实际，巩固和丰富课堂所学的基础理论知识，提高实际操作技能，进一步了解和学握有关测量工作的基本程序，培养学生吃苦耐劳、克服困难，实事求是的工作作风和独立工作的能力。
二、任务和要求
1、熟练使用常规测量仪器和工具，要求在规定时间范围内完成水准仪、经纬仪的技术操作。
2、系统掌握线路水准测量工作的程序和方法。
3、初步掌握平面控制测量的基本方法和程序。
4、能进行道路纵、横断面测量，并能够绘制道路纵横断面图。
三、实习组织
实习期间的组织及辅导工作由实习教师全面负责。
实习工作按小组进行，设组长1人，负责组内实习分工和仪器管理。
负责借还和保管本组的仪器设备，负责本组实习，监督考勤工作，保管本组的测量成果资料。
实习过程中各组要在组长的统一指挥下，分工协作，每项工作要求由组员轮流担任，不要单纯追求进度，注意提高工作质量，按时完成实习任务。
四、实习内容和时间安排
序号
内容
主要仪器
天数
1
实习动员及准备工作
0.5
2
四等水准测量（闭合）
S3型普通水准仪
0.5
3
平面控制测量
J6光学经纬仪
1
4
道路纵横断面测量及断面图绘制
0.5
5
整理资料、上交仪器工具
0.5
6
内业数据处理
2
合计
5天
五、实习注意事项
（一）仪器工具使用与爱护
1、按时领借、归还仪器工具，并遵守测量实验室领借归还制度；
2、每次出发前和收工时均应清点仪器和工具；
3、实习中如发现仪器有故障，应立即报告辅导老师，不准自行拆卸，为保证仪器的安全，实习时应做到：
人不离仪器，仪器不离人。
4、钢尺量距时，应在尺中间设专人保护钢尺，严禁卷曲和各种车辆、行人轧踩；
5、严禁手执测绘仪器、工具追逐、打闹；
6、仪器、工具有损坏、丢失者，按实验室规定处理。
（二）其它
1、组长要切实负责，合理安排，使每人都有练习的机会，不要单纯追求进度；组员之间应团结协作，密切配合，以确保实习任务顺利完成。
2、实习前要做好准备，随着实习进度阅读本指导书及教材的有关章节。
3、每一项测量工作完成后要及时计算、整理成果并编写实习报告。
原始数据、资料、成果应妥善保存，不得丢失。
六、实习报告的编写
要求报告在实习期间编写，实习结束时上交。
报告应反映学生在实习中所获得的一切知识，编写时要认真，力求完善，参考格式如下：
1、封面——实习名称、地点、迄止日期、班级、组别、姓名；
2、目录；
3、前言——说明实习目的、任务及要求；
4、内容——实习的项目、程序、方法、精度、计算成果及示意图，按实习顺序逐项编写；
5、结束语——实习的心得体会、意见和建议。
七、成果与资料上交
1、每人应交实习报告一份。
平面控制测量坐标计算结果。
纵、横断面图一套。
2、每组上交下列成果：
（1）水准测量观测记录；
（2）控制测量平面和高程控制的外业记录；
（3）道路纵横断面外业成果。
八、实习内容实施
（一）准备工作
1、实习前要进行实习动员并分组分配实习任务。
2、借领实习所用的仪器、工具，并对仪器进行检验。
3、仪器使用注意事项：
（1）仪器的携带
携带仪器前，检查仪器箱是否扣紧，拉手和背带是否牢固。
（2）仪器的安装
1）安放仪器的三脚架必须稳固可靠，特别注意伸缩腿稳固。
2）从仪器箱提取仪器时，应先松开制动螺旋，用双手握住仪器支架或基座，放到三脚架上。
一手握住仪器，一手拧连接螺旋，直至拧紧。
3）仪器取出后，应关好箱盖，不准在箱上坐人，搬站时携带好仪器箱以及所有的附件。
（3）仪器的使用
1）仪器安装在三脚架上之后，无论是否观测，观测者必须守护仪器。
2）应撑伞，给仪器遮阳。
雨天禁止使用仪器。
3）仪器镜头上的灰尘、污痕，只能用软毛刷和镜头纸轻轻擦去。
不能用手指或其他物品擦，以免磨坏镜面。
4）旋转仪器各部分螺旋要有手感。
制动螺旋不要拧得太紧，微动螺旋不要旋转至尽。
（4）仪器的搬迁
1）贵重仪器或搬站距离较远时，必须把仪器装箱后再搬。
2）水准仪近距离搬站，先检查连接螺旋是否旋紧，松开各制动螺旋，收拢三脚架，一手握住仪器基座或照准部﹐一手抱住脚架，稳步前进。
（5）仪器的装箱
1）从三脚架取下仪器时，先松开各制动螺旋，一手握住仪器基座或支架，一手拧松连接螺旋，双手从架头上取下装箱。
2）在箱内将仪器正确就位后，拧紧需要制动的制动螺旋，关箱扣紧。
4、外业记录规则
（1）观测数据按规定的表格现场记录。
记录应采用2
或3
硬度的铅笔。
记录者听到观测数据后应复诵一遍记录的数字，避免记错。
（2）记录者记录完一个测站的数据后，当场应进行必要的计算和检核，确认无误后，观测者才能搬站。
（3）对错误的原始记录数据，不得涂改，也不得用橡皮擦掉，应用横线划去错误数字，把正确的数字写在原数字的上方，并在备注栏说明原因。
（二）四等水准测量
通过四等水准测量实习，要求学生掌握四等水准测量的选点、施测、计算等水准测量的整个操作过程，进一步提高使用水准仪的基本操作技能。
1、四等水准测量属于等级水准测量，精度要求较高，一般应注意以下几方面：
（1）必须使用S3型以上的水准仪施测，配用成对3米长的双面水准尺。
（2）四等水准路线一般要求布设成闭合、附合路线，其长度一般不超过5公里。
（3）四等水准测量在一个测站上要求：
视线长度＜100米；前后视距差＜5米；红黑面中丝读数差＜3毫米；红黑面高差之差＜5毫米；一测段的前后视差累计和＜10m.望远镜视线的高度以十字丝上、中、下丝均能在水准尺上读数为宜。
（4）高差闭合差要求
fh=20mm
fh=±6√nmm
式中L路线长度，以KM为单位；n测站数
2、观测程序
四等水准测量一般采用“后后前前”的观测程序，在一个测站上读取8个数据，其内容如下：
后：
读后视尺的黑面下丝
（1）、上丝
（2）、中丝（3）
后：
读后视尺的红面中丝（4）
前：
读前视尺的黑面下丝（5）、上丝（6）、中丝（7）
前：
读前视尺的红面中丝（8）
3、测量小组人员分工
以每个实习小组人员分工
（1）观测人员：
操作仪器并负责仪器的安全
（2）立尺人员：
负责立直、立稳水准尺
（3）记录人员：
负责记录测量数据，做到认真、清晰、工整
（4）计算人员：
负责及时、准确地计算出结果
4、四等水准测量是利用水准仪提供的水平视线测取高差、推算高程的。
实习时应严格按照操作规范实测，要有高度的工作责任心。
此外，应注意以下几方面：
（1）测量小组一定要团结协作，各负其责。
（2）观测时要注意仪器精平时才能读取中丝读数。
（3）立尺要稳、直、要面向仪器，一般转点上要使用尺垫，且记水准点上不能使用尺垫。
（4）记录要准确、清晰，字体工整，计算要正确。
（5）在一个测站上计算完毕，各项指标全部符合要求后方可迁站。
（6）为防止一个测站上前后视距差超限，立尺员可根据后视距离利用“量步”方法灵活掌握。
5、S3型普通水准仪的使用
（1）水准仪的安置
安置好脚架并使脚架头大致水平，然后取出水准仪装在脚架上，并拧紧中心螺旋；
（2）整平
通过转动三个脚螺旋，使圆水准器气泡居中，方法同整平经纬仪。
（3）瞄准水准尺
松开制动螺旋，瞄准水准尺，进行目镜和物镜调焦（要消除视差），使十字丝的竖丝靠近尺面一侧，以便读数；
（4）精确整平及读数
转动微倾螺旋，使符合水准器气泡符合，读取中丝读数（共四位数，即米、分米、厘米、毫米，对于普通水准测量，其最末位毫米数是估读的，因水准尺的最小分划为厘米）。
6、S3型普通水准仪水准测量的作业步骤
水准测量是分测站进行施测的，无论是闭合、附合还是往返水准路线，其作业步骤皆为：
（1）将两根水准尺分别立于后、前转点上，分别称为后尺和前尺，尺下需垫尺垫，若该点不是转点，而是已知的水准点或待测高程点，则不能垫尺垫。
（2）将水准仪安置于两水准尺之间，且使水准仪到前、后尺的距离大致相等，并整平水准仪；
（3）用望远镜照准后尺黑面，转动微倾螺旋使符合水准器气泡符合，读取下、上、中三丝读数，并记入观测手簿（表5—2）；
（4）调转望远镜照准前尺黑面，转动微倾螺旋使气泡符合，读取中、下、上三丝读数并记入观测手薄，然后再照准前尺红面，仅读取中丝读数并记录；
（5）再调转望远镜照准后尺红面，并使符合水准器气泡居中，读取中丝读数并记录。
以上乃是一个测站的观测顺序，简称“后前前后”，对于等外水准测量也可采用“后后前前”的观测顺序。
（6）该测站的各项指标经检查合格后，即可迁站。
迁站时将后尺变为前尺，前尺不动而作为后尺，并按前述相同的方法安置水准仪、观测、记录、校核。
依次类推，直至末站为止。
7、三（四）等水准观测手簿示例
测
自
至
天气观测者
成像记录者
日期年月日开始时分结束时分
测站
编号
后尺
下丝
前尺
下丝
方向
及
尺号
标 尺 读 数
K+黑
减
红
高差中数
备考
上丝
上丝
后距
前距
黑面
红面
视距差d
∑d
（1）
（5）
后
（3）
（8）
（10）
（2）
（6）
前
（4）
（7）
（9）
（15）
（16）
后－前
（11）
（12）
（13）
（14）
（17）
（18）
１
１５７１
７３９
后１２
１３８４
６１７１
０
１１９７
３６３
前１３
５５１
５２３９
－１
３７４
３７６
后－前
＋８３３
+９３２
＋１
＋８３２５
－２
－２
２
２１２１
２１９６
后１３
１９３４
６６２１
０
１７４７
１８２１
前１２
２００８
６７９６
－１
３７４
３７５
后－前
－７４
－１７５
＋１
－７４５
－１
－３
三（四）等水准手簿记录与计算方法说明
（1）示例表格内某方格中（）内之号码，表示相应之观测读数与计算之次序。
（2）测站上计算方法
高差部分：
（10）＝（3）＋K－（8），（9）＝（4）＋K－（7）
K为标尺黑红两面之常数差。
本例中标尺№12之K＝4.787m，№13之K＝4.687m
（11）＝（3）－（4），（12）＝（8）－（7）
（13）＝（10）－（9）（校核）
视距部分：
（15）＝
（1）－
（2）＝前视距
（16）＝（5）－（6）＝后视距
（17）＝（15）－（16）
（18）＝前站（18）＋（17）
（3）观测结束后之检查与计算
观测结束后，应全面检查（13）＝（11）－（12）±100＝（10）－（9），检查无误后，用下列三式计算（校核）高差中数；
高差中数（14）＝
｛（11）＋（12）±100｝＝（11）－
（13）
＝（12）±100＋
（13）。
此外，应求∑（15）、∑（16）之值，并须用∑（15）－∑（16）＝（18）（末站）校核，无误后算出所测路线之总视距＝∑（15）＋∑（16）。
（4）当用单面标尺时，变换仪器水平面后之中丝读数，记入红面（8）、（7）栏内。
（三）平面控制测量
在测区实地踏勘，布设一条闭合导线，经过观测、计算获得控制点平面坐标。
1、踏勘选点：
每组在指定测区内进行踏勘，了解测区地形条件，按踏勘选点要求，选定4～5点，选点时应注意：
相邻点间应通视良好，地势平坦，便于测角和量距；点位应选在土质坚实，便于安置仪器和保存标志的地方；导线点应选在视野开阔的地方，便于碎部测量；导线边长应大致相等，其平均边长应符合技术要求；导线点应有足够的密度，分布均匀，便于控制整个测区。
2、建立标志：
导线点位置选定后，应建立标志，在点位上打一个木桩，在桩顶钉一小钉，作为点的标志；也可在水泥地面上用红漆划一圆圈，圈内点一小点，作为临时性标志。
3、水平角观测：
用测回法观测导线内角一个测回，要求上、下两半测回角值之差不超过±40″，闭合导线角度闭合差不超过。
4、导线边长测量：
用钢尺往、返丈量导线各边边长，其相对误差不超过1/3000，特殊困难地区限差可放宽为1/1000。
5、测定起始边的方位角：
为了使控制点的坐标纳入本校或本地区的统一坐标系统，尽量与测区内外已知高级控制点进行连测。
6、平面坐标计算：
根据起始数据和观测数据，计算各平面控制点的坐标。
7、经纬仪的使用：
（l）经纬仪的安置
①对中
对中的目的是将经纬仪水平度盘中心安置在欲测角顶点上，对中的方法有二：
铅垂法和对中器法。
铅垂法：
将三脚架调至适当高度，拧紧，打开安放在测站点上，并使脚架顶面大致水平，且其中心垂线过测站点。
然后将经纬仪安装在脚架上，注意拧的不要太紧，挂上铅锤，并踩紧三个脚架，接着在脚架顶面上平移仪器直至垂球尖对准测站点标志为止，并拧紧中心螺旋即可。
其对中误差一般不大于2mm。
对中器法：
该法与铅垂法大致相同，只需把对中器的目镜进行对光调节，然后在脚架顶面上轻移仪器，直到对中器目镜中测站点标志（如小钉、十字中心等）的像与对中器的小圆圈中心相重合为止，此时即可拧紧中心螺旋，对中完毕。
②整平
安置经纬仪的第二步就是整平，其目的是使经纬仪的竖轴垂直，并使水平度盘处于水平位置。
方法：
打开水平制动螺旋，转动照准部，使水准管与一对脚螺旋连线相平行，然后同时向里或向外旋转这对脚螺旋，使水准管气泡居中，然后将照准部旋转90°，使水准管垂直于原来那对脚螺旋的连线，转动第三个脚螺旋，使气泡居中。
如此反复进行数次，直至水准管转到任何位置，气泡皆居中为止。
实用中，允许气泡偏移中心不超过一小格。
（2）经纬仪的操作使用
待经纬仪对中、整平之后，下一步就是利用经纬仪照准目标，进行观测。
①望远镜的对光
将望远镜对向明亮的背景（天空或白墙等）旋转目镜调焦螺旋使十字丝显得最清晰；照准目标后，再旋转物镜调焦螺旋（对光螺旋），使目标的像也最清晰。
视差：
在对光完成后，若随着眼睛的上下移动，十字丝与目标的像也做相对移动，这一现象称为视差，视差必须消除，消除视差的方法是重新对光。
②目标的照准方法
打开经纬仪水平制动螺旋，旋转照准部，用经纬仪望远镜上的准星概略照准目标，然后旋紧水平制动螺旋，再通过旋转水平微动螺旋进一步照准目标。
所谓照准目标就是用十字丝的竖丝去平分目标（单丝）或夹准目标（双丝）。
注意：
照准目标时要尽量照准目标的底部。
它可通过竖直制动和微动螺旋配合水平制动和微动螺旋来完成。
（3）经纬仪的读数
在照准目标以后，即可从位于目镜旁边的读数窗中读取观测目标方向的方向值，无论是水平还是竖直盘其读数方法是一致的，它们都是度盘上的读数与测数器（尺）上的读数之和。
如图1—1为J6级分微尺光学经纬仪读数窗中的像，其中水平表示水平盘读数、竖直表示竖直盘读数，无论是水平，还是竖直，分微尺的0线为读数指标线。
图中水平度盘读数为：
度盘上读数：
130°
分微尺上读数：
11′
分微尺上估读：
（0.4′）24″
完整的读数为：
130°11′24″
图中竖直度盘读数则为：
87°22′06″
图1-1J6级分微尺光学经纬仪读数窗
（四）道路纵横断面测量
任务：
每组完成约200m长的直线纵断面测量及5个横断面测量任务。
要点：
纵、横断面测量要注意前进的方向及前进方向的左右。
流程：
首先选择一条道路的中线，每变坡点和每10m测量一个中桩高程，进行选择纵断面测量，然后选择5个横断面，进行断面测量。
1、纵断面测量：
按照线路中线里程和中桩高程，绘制出沿线路中线地面起伏变化的图，称纵断面图。
a．将水准仪安置于I，读取水准点BMl上的尺读数，作为后视读数。
然后依次读取各中线桩的尺读数，由于这些尺读数是独立的，不传递高程，故称为中视读数。
最后读取转点Z1的读数，作为前视读数。
再将仪器搬至II，后视转点Z1，重复上述方法，直至闭合于BM2。
中视读数读至cm，转点读数读至mm。
记录、计算见表。
中桩高程计算采用仪器视线高法，先计算出仪器视线高
，即
＝后视点高程十后视读数
中桩高程＝
－中视读数
b．纵断面图绘制线路纵断面图中，其横向表示里程，比例尺为1︰1000；纵向表示高程，比例尺为1︰10，它比横向比例尺大10倍，以突出地面的起伏变化。
2、横断面测量：
横断面是指沿垂直线路中线方向的地面断面线。
横断面测量的任务，是测出各中线桩处的横向地面起伏情况，并按一定比例尺给出横断面图。
a．将经纬仪安置在中线上，利用视距方法直接测出横断面上各地形变化点相对于测站的距离和高差。
b.横断面图绘制
横断面图一般绘在毫米方格纸上，为便于路基断面设计和面积计算，其水平距离和高程采用相同比例尺，一般为1:
300，如图
（五）成果及仪器上交
各组整理好原始数据及组员的实习报告以组为单位上交，检查仪器归还实验室。
九、实习考核与评分
1、出勤率——按时出工和收工，不得无故缺席，或迟到、早退。
2、测量认真，能思考问题，主动肯干，不懒散。
3、请假超过两天者（包括事假病假）实习无成绩。
4、评分依据——实习成果的质量，实习考查成绩，实习期间的表现和实习纪律等综合评分。
附表：
（一）三、四等水准测量记录表
时间：
年月日天气：
成像：
仪器及编号：
观测者：
记录者：
第页
测
站编
号
点
号
后尺
下丝
前尺
下丝
方向
及
尺号
标尺读数
（m）
黑+K
－红
（mm）
高差中数（m）
备注
上丝
上丝
后视距（m）
前视距（m）
黑面
红面
视距差d（m）
∑d
（m）
后
K为水准尺常数
前
后－前
后
前
后－前
后
前
后－前
后
前
后－前
后
前
后－前
后
前
后－前
（二）水准测量成果计算表
测站
水准路线长Li（m）
测站数ni（m）
实测高差（m）
高差改正值Ci（m）
改正后高差（m）
改正后高程（m）
备注
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
1
∑
（三）钢尺量距记录计算表
精度要求：
K≤1/3000
日期天气测量记录
测线
分段丈量长度（m）
总长度（m）
平均长度（m）
精度
备注
整尺段（nl）
零尺段（l）
往
返
往
返
往
返
往
返
往
返
往
返
往
返
往
返
（四）水平角测量手簿
日期天气测量记录
测站
竖盘
位置
测点
水平度盘读数
（°′″）
半测回水平角值
（°′″）
一测回水平角值
（°′″）
备注
左
右
左
右
左
右
左
右
左
右
左
右
左
右
左
右
左
右
（五）导线测量外业记录表
日期：
_____年___月___日天气：
_____仪器型号：
____________组号：
________
观测者：
_______________记录者：
_______________参加者：
_____________________
测点
盘位
目标
水平度盘读数
°′″
水平角
示意图及边长
半测回值
°′″
一测回值
°′″
边长名：
__________
第一次=__________m。
第二次=__________m。
平均=__________m。
边长名：
__________
第一次=__________m。
第二次=__________m。
平均=__________m。
边长名：
__________
第一次=__________m。
第二次=__________m。
平均=__________m。
边长名：
__________
第一次=__________m。
第二次=__________m。
平均=__________m。
校核
内角和闭合差f=
（六）经纬仪导线坐标计算表
点号
实测内角（°′″）
角度改正数（″）
改正后内角（°′″）
坐标方位角（°′″）
边长D（m）
坐标增量计算值（m）
改正后增量值（m）
坐标值（m）
点号
△xi（i+1）
△yi（i+1）
△xi（i+1）
△yi（i+1）
x
y
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