《建筑工程测量》课程实验报告实习指导书10.docx
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《建筑工程测量》课程实验报告实习指导书10
江西理工大学
《建筑工程测量》课程实验、实习指导书
主审人：
主撰人：
前言：
建筑工程测量实验、实习，是学生学习“建筑工程测量”课程的重要环节，特别是对培养学生在独立工作、提高动手能力方面起着显著作用。
本书是《建筑工程测量》教材的配套用书，与《建筑工程测量》教材内容紧密结合，相互衔接，是测量教学中必不可少的教学用书。
本书以实用为目的，共分三个部分，第一部分绪论；第二部分为课间实验指导，兼顾各学校对实验教学开设的能力，选取了多个实验内容，其中有些可以根据专业情况选做。
每个实验均指明了实验目的、实验器具、实验内容、实验步骤、注意事项等，并针对实验内容提出一定量的实验要求，由学生做过相应实验后来完成。
这样可进一步帮助学生理解和巩固实验内容。
第三部分为一、二周测量综合实习。
实验、实习结束后要求学生写出实验报告。
本书用作学生实验、实习指导。
建筑工程测量实验指导书……………………………………………………………l
前言……………………………………………………………………………………l
第一部分绪论……………………………………………………………………1
第二部分建筑工程测量实验指导………………………………………………3
实验一水准仪的认识与操作…………………………………………………3
实验二普通水准测量…………………………………………………………6
实验三经纬仪的认识与操作…………………………………………………10
实验四LeicaTc407全站仪的操作与使用…………………………………14
实验五测回法观测水平角……………………………………………………27
实验六全圆方向法观测水平角………………………………………………30
实验七竖直角观测……………………………………………………………34
实验八钢尺量距及罗盘仪定向…………………………………………………38
．实验九视距测量………………………………………………………………41
实验十利用地形图计算土石方工程量………………………………………44
实验十一线路纵、横断面测量…………………………………………………44
实验十二用全站仪测设水平角、水平距离及坐标…………………………47
实验十三用水准仪进行设计高程的测设……………………………50
第三部分一到二周测量综合实习……………………………………………53
第一部分绪论
本实验指导书是根据《建筑工程测量》课程实验教学大纲编写，适用于土木、给排水、城规、工程管理、环境等专业。
一、本课程实验的作用与任务
建筑工程测量实验是课堂教学期间，某一章节内容讲授之后安排在课内的实践性教学环节。
其作用是通过测量实验可以加深学生对测量概念的理解，巩固课堂所学的基本理论和基本方法，初步掌握测量工具的操作技能，提高学生的动手能力，使理论与实践结合起来。
也为实习本课程的后续内容打好基础，以便更好地掌握测量课程的基本内容。
本指导书中的实验，有些是验证性实验，有些是综合性实验，有些实验可分次进行，有些实验可合并进行。
实验项目的取舍，应根据所选用的教材及教学大纲要求来确定。
每项实验的学时数一般为2学时左右，实验小组人数一般为4~5人，但也应根据实验的具体内容以及仪器设备条件作灵活安排，以保证每人都能进行观测、记录、做辅助工作等实践。
每项实验的观测要求均列在注意事项中。
在每项实验后列出了测量实验报告及相应的观测记录表格形式，在实验中应做到随时测量、随时记录、随时计算检核，实验完成后可以裁减下来，以便上交。
二、本课程实验的基础知识
本实验课程需要认真的掌握建筑工程测量、误差理论、测量仪器操作等方面的基本知识。
三、本课程实验教学项目及要求
序
号
实验项目名称
学
时
实验类别
实验要求
实验类型
每组人数
主要设备名称
目的和要求
1
水准仪的认识与使用
2
专业
必修
验证
4-5
水准仪
掌握水准仪使用、操作方法。
2
普通水准测量
2
专业
必修
验证
4-5
水准仪
掌握普通水准测量方法
3
经纬仪的认识与使用
2
专业
选修
验证
4
经纬仪
掌握经纬仪使用、操作方法
4
LeicaTc407全站仪的使用
2
专业
必修
综合
4-5
全站仪
学习全站仪数据导入、导出
5
测回法观测水平角
2
专业
选修
验证
4-5
掌握测回法测量水平角的方法
6
用DJ2光学经纬仪按全圆方向法观测水平角
2
专业
选修
验证
4-5
经纬仪
掌握DJ2光学经纬仪的使用方法。
掌握全圆方向法观测水平角的观测、记录和计算方法
7
竖直角观测与竖盘指标差的检校
2
专业
选修
验证
4-5
经纬仪
掌握竖直角观测、记录、计算的方法
8
钢尺量距与用罗盘仪测定磁方位角
2
专业
选修
验证
4-5
钢尺1把，测钎1束，花杆3根，罗盘仪
掌握用钢尺按一般方法进行距离丈量。
掌握用罗盘仪测定直线的磁方位角
9
视距测量
2
专业
选修
验证
4-5
经纬仪1台、视距尺1根、
掌握视距测量的方法。
学会用计算器进行视距计算。
10
土石方工程量计算
2
专业
必修
综合
4-5
地形图一张
掌握利用地形图计算土方量方法
11
线路纵、横断面测量
2
专业
选修
验证
4-5
水准仪1台、水准尺2根
初步掌握线路纵、横断面水准测量的过程及基本方法。
12
用全站仪测设水平角、水平距离及坐标
4
专业
必修
4-5
全站仪
掌握全站仪测设水平角、水平距离及点的坐标平面位置方法和步骤
用水准仪进行设计高程的测设
专业
必修
4-5
经纬仪
学习应读前视法放样高程
第二部分基本实验指导
实验一水准仪的认识和使用
高程是确定地面点位的主要参数之一。
水准测量是高程测量的主要方法之一，水准仪是水准测量所使用的仪器。
本实验通过对微倾水准仪及自动安水准仪的认识和使用，使同学们熟悉水准测量的常规仪器、附件、工具，正确掌握水准仪的操作。
一、实验性质
验证性实验，实验时数安排为1~2学时。
二、目的和要求
⑴了解微倾式水准仪及自动安平水准仪的基本构造和性能，以及各螺旋名称及作用，掌握使用方法。
⑵了解脚架的构造、作用，熟悉水准尺的刻划、标注规律及尺垫的作用。
⑶练习水准仪的安置、瞄准、精平、读数、记录和计算高差的方法。
三、仪器和工具
⑴微倾式水准仪1台、自动安平水准仪1台、脚架1个、水准尺2根、尺垫2个、记录板1块、测伞1把。
⑵自备：
铅笔、草稿纸。
四、方法步骤
⑴仪器介绍。
指导教师现场通过演示讲解水准仪的构造、安置及使用方法；水准尺的刻划、标注规律及读数方法。
⑵选择场地架设仪器。
从仪器箱中取水准仪时，注意仪器装箱位置，以便用后装箱。
⑶认识仪器。
对照实物正确说出仪器的组成部分，各螺旋的名称及作用。
⑷粗整平。
先用双手按相对（或相反）方向旋转一对脚螺旋，观察圆水准器气泡移动方向与左手拇指运动方向之间运行规律，再用左手旋转第三个脚螺旋，经过反复调整使圆水准器气泡居中。
⑸瞄准。
先将望远镜对准明亮背景，旋转目镜调焦螺旋，使十字丝清晰；再用望远镜瞄准器照准竖立于测点的水准尺，旋转对光螺旋进行对光；最后旋转微动螺旋，使十字丝的竖丝位于水准尺中线位置上或尺边线上，完成对光，并消除视差。
⑹精平（自动安平水准仪无此步骤）。
旋转微倾螺旋，从符合式气泡观测窗观察气泡的移动，使两端气泡吻合。
⑺读数。
用十字丝中丝读取米、分米、厘米、估读出毫米位数字，并用铅笔记录。
如图5-1-1所示，十字丝中丝的读数为0907mm，或0.907m。
十字丝下丝的读数为0989mm（或0.989m），十字丝上丝的读数为0825mm（或0.825m）。
观测水准尺读数
图1-1-1
⑻计算。
读取立于两个或更多测点上的水准尺读数，计算不同点间的高差。
⑼交换。
使用微倾式水准仪及相应水准尺的小组同使用自动安平水准仪及相应水准尺的小组互换仪器及工具，重复以上8步操作。
五、注意事项
⑴三脚架应支在平坦、坚固的地面上，架设高度应适中，架头应大致水平，架腿制动螺旋应紧固，整个三脚架应稳定。
⑵安放仪器时应将仪器连接螺旋旋紧，防止仪器脱落。
⑶各螺旋的旋转应稳、轻、慢，禁止用蛮力，最好使用螺旋运行的中间位置。
⑷瞄准目标时必须注意消除误差，应习惯先用瞄准器寻找和瞄准。
⑸立尺时，应站在水准尺后，双手扶尺，以使尺身保持竖直。
⑹读数时不要忘记精平。
⑺做到边观测、边记录、边计算。
记录应使用铅笔。
⑻避免水准尺靠在墙上或电杆上，以免摔坏；禁止用水准尺抬物,禁止坐在水准尺及仪器箱上。
⑼发现异常问题应及时向指导教师汇报，不得自行处理。
六、上交资料
实验结束后将测量实验报告以小组为单位装订成册上交，测量实验报告见下页。
测量实验报告（实验一）
姓名学号班级指导教师日期
[实验名称]
[目的与要求]
[仪器和工具]
[主要步骤]
[各部件名称及作用]
部件名称
功能
准星和照门
目镜角焦螺旋
物镜对光螺旋
制动螺旋
微动螺旋
脚螺旋
圆水准器
管水准器
[观测记录]
水准仪观测记录
点名
后视读数
前视读数
高差
备注
1
仪器号
2
3
4
5
6
[体会及建议]
[教师评语]
实验二普通水准测量
水准路线一般布置成为闭合、附合、支线的形式。
本实验通过对一条闭合水准路线按普通水准测量的方法进行施测，使同学们掌握普通水准测量的方法。
一、实验性质
综合性实验，实验时数安排为2~3学时。
二、目的和要求
⑴练习水准路线的选点、布置。
⑵掌握普通水准测量路线的观测、记录、计算检核以及集体配合、协调作业的施测过程。
⑶掌握水准测量路线成果检核及数据处理方法。
⑷学会独立完成一条闭合水准测量路线的实际作业过程。
三、仪器和工具
⑴水准仪1台、脚架1个、双面水准尺2根、尺垫2个、木桩4~5个、斧头1把、记录板1块、测伞1把。
⑵自备：
铅笔、计算器。
四、方法步骤
⑴领取仪器后，根据教师给定的已知高程点，在测区选点。
选择4~5个待测高程点，钉木桩并标明点号，形成一条闭合水准路线。
⑵在距已知高程点（起点）与第一个转点大致等距离处架设水准仪，在起点与第一个待测点上竖立尺。
⑶仪器整平后便可进行观测，同时记录观测数据。
用双仪器高法（或双尺面法）进行测站检核。
⑷第一站施测完毕，检核无误后，水准仪搬至第二站，第一个待测点上的水准尺尺底位置不变，尺面转向仪器；另一把水准尺竖立在第二个待测点上，进行观测，依此类推。
⑸当两点间距离较长或两点间的高差较大时，在两点间可选定一或两个转点作为分段点，进行分段测量。
在转点上立尺时，尺子应立在尺垫上的凸起物顶上。
⑹水准路线施测完毕后，应求出水准路线高差闭合差，以对水准测量路线成果进行检核。
⑺在高差闭合差满足要求（
，单位mm）时，对闭合差进行调整，求出数据处理后各待测点高程。
五、注意事项
⑴前、后视距应大致相等。
⑵读取读数前，应仔细对光以消除视差。
⑶每次读数时，都应精平（转动微倾螺旋，使符合式气泡吻合）。
并注意勿将上、下丝的读数误读成中丝读数。
⑷观测过程中不得进行粗平。
若圆水准器气泡发生偏离，应整平仪器后，重新观测。
⑸应做到边测量，边记录，边检核，误差超限应立即重测。
⑹双仪器高法进行测站检核时，两次所测得的高差之差应小于等于6mm；双面尺法检核时，两次所测得的高差尾数之差应小于等于5mm（两次所测得的高差，因尺常数不同，理论值应相差0.1m）。
⑺尺垫仅在转点上使用，在转点前后两站测量未完成时，不得移动尺垫位置。
⑻闭合水准路线高差闭合差
，容许值
，单位mm。
六、上交资料
实验结束后普通水准测量记录及测量实验报告以小组为单位装订成册上交，测量实验报告见下页。
此页可按该线裁下
测量实验报告（实验二）
姓名学号班级指导教师日期
[实验名称]
[目的与要求]
[仪器和工具]
[主要步骤]
[水准测量路线草图]
[数据处理]
水准测量成果计算表
点号
距离
m
测站
实测高差
m
高差改正数
mm
改正后高差
m
高程
m
辅助计算
fh=
fh容=
Σ
[体会及建议]
[教师评语]
普通水准测量记录（实验二）
仪器天气班组观测员记录员
测
站
点
号
后视读数a
m
前视读数b
m
高差h/m
平均高差
m
高程
备注
检核
Σa=Σb=Σh=
Σa-Σb=
实验三经纬仪的认识与使用
角度测量是测量的基本工作之一，经纬仪是测定角度的仪器。
通过本实验可使同学们了解光学及电子经纬仪的组成、构造，经纬仪上各螺旋的名称、功能，以及电子经纬仪的特点。
一、实验性质
验证性实验，实验时数安排为1~2学时。
二、目的和要求
⑴了解DJ6光学经纬仪的基本构造，以及主要部件的名称与作用。
⑵掌握经纬仪的安置方法，学会使用经纬仪。
三、仪器和工具
1.DJ6光学经纬仪（或DT5电子经纬仪）1台、记录板1块、测伞1把。
2.自备：
铅笔、计算器。
四、方法步骤
（一）光学经纬仪
⑴仪器讲解。
指导教师现场讲解DJ6光学经纬仪的构造，各螺旋的名称、功能及操作方法，仪器的安置及使用方法。
⑵安置仪器。
各小组在给定的测站点上架设仪器（从箱中取经纬仪时，应注意仪器的装箱位置，以便用后装箱）。
在测站点上撑开三脚架，高度应适中，架头应大致水平；然后把经纬仪安放到三脚架的架头上。
安放仪器时，一手扶住仪器，一手旋转位于架头底部的连接螺旋，使连接螺旋穿入经纬仪基座压板螺孔，并旋紧螺旋。
⑶认识仪器。
对照实物正确说出仪器的组成部分、各螺旋的名称及作用。
⑷对中。
对中有垂球对中和光学对中器对中两种方法。
方法一：
垂球对中（基本不用）
①在架头底部的连接螺旋的小挂钩上挂上垂球。
②平移三脚架，使垂球尖大致对准地面上的测站点，并注意使架头大致水平，踩紧三脚架。
③稍松底座下的连接螺旋，在架头上平移仪器，使垂球尖精确对准测站点（对中误差应小于等于3mm），最后旋紧连接螺旋。
方法二：
光学对中器对中
①将仪器中心大致对准地面测站点。
②通过旋转光学对中器的目镜调焦螺旋，使分划板对中圈清晰；通过推、拉光学对中器的镜管进行对光，使对中圈和地面测站点标志都清晰显示。
③调整脚螺旋，使地面测站点标志位于对中圈内。
④逐一松开三脚架架腿制动螺旋并利用伸缩架腿（架脚点不得移位）使圆水准器气泡居中，大致整平仪器。
⑤用脚螺旋使照准部水准管气泡居中，整平仪器。
⑥检查对中器中地面测站点是否偏离分划板对中圈。
若发生偏离，则松开底座下的连接螺旋，在架头上轻轻平移仪器，使地面测站点回到对中器分划板刻对中圈内。
⑦检查照准部水准管气泡是否居中。
若气泡发生偏离，需再次整平，即重复前面过程，最后旋紧连接螺旋。
（按方法二对中仪器后，可直接进入步骤6）
⑸整平。
转动照准部，使水准管平行于任意一对脚螺旋，同时相对（或相反）旋转这两只脚螺旋（气泡移动的方向与左手大拇指行进方向一致），使水准管气泡居中；然后将照准部绕竖轴转动90º，再转动第三只脚螺旋，使气泡居中。
如此反复进行，直到照准部转到任何方向，气泡在水准管内的偏移都不超过刻划线的一格为止。
⑹瞄准。
取下望远镜的镜盖，将望远镜对准天空（或远处明亮背景），转动望远镜的目镜调焦螺旋，使十字丝最清晰；然后用望远镜上的照门和准星瞄准远处一线状目标（如：
远处的避雷针、天线等），旋紧望远镜和照准部的制动螺旋，转动对光螺旋（物镜调焦螺旋），使目标影像清晰；再转动望远镜和照准部的微动螺旋，使目标被十字丝的纵向单丝平分，或被纵向双丝夹在中央。
DJ6光学经纬仪读数窗
图1-3-1
⑺读数：
瞄准目标后，调节反光镜的位置，使读数显微镜读数窗亮度适当，旋转显微镜的目镜调焦螺旋，使度盘及分微尺的刻划线清晰，读取落在分微尺上的度盘刻划线所示的度数，然后读出分微尺上0刻划线到这条度盘刻划线之间的分数，最后估读至1′的0.1位。
（如图5-5-1所示，水平度盘读数为117º01.9′，竖盘读数为90º36.2′）。
⑻设置度盘读数。
可利用光学经纬仪的水平度盘读数变换手轮，改变水平度盘读数。
作法是打开基座上的水平度盘读数变换手轮的护盖，拨动水平度盘读数变换手轮，观察水平度盘读数的变化，使水平度盘读数为一定值，关上护盖。
有些仪器配置的是复测扳手，要改变水平度盘读数，首先要旋转照准部，观察水平度盘读数的变化，使水平度盘读数为一定值，按下复测扳手将照准部和水平度盘卡住；再将照准部（带着水平度盘）转到需瞄准的方向上，打开复测扳手，使其复位。
⑼记录。
用2H或3H铅笔将观测的水平方向读数记录在表格中，用不同的方向值计算水平角。
五、注意事项
⑴尽量使用光学对中器进行对中，对中误差应小于3mm。
⑵测量水平角瞄准目标时，应尽可能瞄准其底部，以减少目标倾斜所引起的误差。
⑶观测过程中，注意避免碰动光学经纬仪的复测扳手或度盘变换手轮，以免发生读数错误。
⑷日光下测量时应避免将物镜直接瞄准太阳。
⑸仪器安放到三脚架上或取下时，要一手先握住仪器，以防仪器摔落。
⑹电子经纬仪在装、卸电池时，必须先关掉仪器的电源开关（关机）。
⑺勿用有机溶液擦试镜头、显示窗和键盘等。
六、上交资料
实验结束后将测量实验报告以小组为单位装订成册上交，测量实验报告见下页。
此页可按该线裁下
测量实验报告（实验三）
姓名学号班级指导教师日期
[实验名称]
[目的与要求]
[仪器和工具]
[主要步骤]
[观测数据及处理]
经纬仪观测记录
仪器型号天气观测班组观测者记录者
测站
目标
竖盘位置
水平度盘读数
º′″
水平角值
º′″
竖直度盘读数
º′″
略图
左
右
左
右
[体会及建议]
[教师评语]
实验四LeicaTc407全站仪的使用
全站仪的测角系统是采用电子度盘，测距系统是采用红外光测距，角度和距离观测值均可保存在仪器内存中。
一、实验性质
验证性实验，实验时数安排为1~2学时。
二、实验目的
熟悉TC407全站仪各部件的名称及作用，掌握全站仪的操作方法。
三、主要仪器和耗材
每组一套TC407全站仪。
四、实验内容和步骤
1初步认识TC407全站仪
1）仪器外形结构见图1。
图1LeicaTC407的外形结构
2）仪器的安置
先使三脚架大致水平及对中，架上全站仪，打开电源（开关在望远镜支架的右侧）。
Tc407全站仪设有红外光对点器及照准部电子水准器（显示屏上有两个相互垂直的电子水准器），采用光学对中的方法来安置仪器。
先调节脚螺旋使红外光点对准地面标志，然后伸缩三脚架使圆气泡居中，这时显示屏上的电子气泡将显示；如果仪器没有粗略整平，屏幕显示如图2（a）所示的倾斜符号，而电子气泡（小黑块）不显示。
精平时，使某一个电子水准器与任意两个脚螺旋连线平行，调节这两个脚螺旋使气泡居中，不用转动照准部，然后调节第三个脚螺旋使另一个电子水准器气泡居中。
若第一个电子气泡偏离了，重复前面的步骤，直至对中、整平符合要求为止，如图2（b）所示。
（a）（b）
图2电子气泡示意图
3）了解控制面板上固定键的功能
仪器的控制面板见图3。
图3仪器的控制面板
①控制面板右侧固定键
翻页对话框有多页时，按该键翻页查看
菜单包括机载程序、设置、数据管理、检验校正、通讯参数、系统信息和数据传输
自定义键可将功能中的任一项赋予自定义键，以方便使用
常用功能支持测量工作的一些快速执行功能
退出/取消退出目前窗口或取消输入
确认键，确认输入或选择
热键有三种设置：
测距、测存、关闭，在菜单的系统设置中配置
②控制面板右侧四个三角形状按钮
这四个按钮为定位键，用于移动光标及启动修改数据
左边的三角形为INS键，它用来启动光标条及往左移动光标条，其第二功能（按SHIFT+INS）是插入字符。
其余三个三角形则分别是向右、向上或向下移动光标条。
4）“常规测量”屏幕
开机后首先显示如图4所示的“常规测量”屏幕。
最上面一行的分数“1/2”表示“常规测量”显示屏有两页，这是第一页。
按翻页键进行翻页。
5）软按钮
EDM显示EDM设置
测距仅测距、测角一次，不保存
记录记录显示的值
坐标打开坐标输入的窗口
查找查找已在内存中的点
Hz=0将水平方向值置为0°00′00″
置Hz将水平方向值置为某一特定的值
设站输入测站的有关坐标、高程、仪器高图4常规测量屏幕
确认接受显示的值，并退出对话框
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2．Tc407全站仪的基本操作
1）照准、测量
Tc407全站仪没有制动螺旋，微动螺旋可全程微动，分别旋转水平微动和竖直微动螺旋，观察水平度盘和竖直度盘读数的变化。
通过粗瞄器大致照准后用水平微动和竖直微动螺旋精确照准棱镜的中心，按测距钮，测量并显示测站至镜站的水平距离，但不进行记录（保存），按记录钮，记录所有观测数据，如果点号的末位为数字则点号图5字符输入
递增。
如果没有照准棱镜，屏幕显示“信号太弱”，
这时点号不递增，且水平距离栏仍为虚线。
2）练习字符、数字的输入
在屏幕为工作界面的状态下，按屏幕右侧的左三角形键启动光标条，一般是先显示字符条，如图6所示。
若要输入字符D，先按DEFG所对应的F2，屏幕下方显示如图5所示的四个字符，按D所对应的F1键，即把D输入到所选位置。
图6数字输入
输入一个字符后屏幕返回到上一界面的字符条，按同样的步骤输入其它字符。
要输入其它的字符或数字按图5的>>>（即F4）。
待屏幕显示相应的字符条时按前述方法输入字符或数字。
图6为数字条。
3）用半测回法观测水平角
打全站仪后显示如图所示界面，用望远镜照准左目标，按软键置Hz，弹出[水平角设置]界面（如图7所示），按输入软键可以输入水平角的设置值，然后按确认键；顺时针旋转照准部照准右目标，水平度盘的读数与瞄准左目标
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