1、土木工程测量重点整理土木工程测量一、 1.测量学的概念:测量学是研究如何测量地球或地球局部区域 的形状并把测量结果用数据或图形表示出来的科学。2.测量学研究的对象是地球。二、 1.测量学的分类:按照测量的对象和任务不同,测量学主要分 为以下几种:(1) 大地测量学:主要是建立国家级大范围的控制网.(2) 普通测量学:主要是建立小范围的控制网,在小地区内进 行一些测量可以不考虑地球曲率的影响。(3) 工程测量学(4) 摄影测量学:利用摄影来进行测图,主要研究对象是利用 各种仪器所获得的图像信息,经过室内分析及处理投摄的影像 转换成正投影图。(5) 海洋测量学:属于水下测量,其测量方法和手段和陆地
2、截 然不同。(6) 地图制图学:是研究各种地图的制作理论、 工艺技术和应 用的学科。2.大地水准面:我们设想把平均静止的海水面向陆地延伸而形成 的封闭曲面,称为大地水准面。3.大地水准面的有关说明:a.大地水准面是一个略有起伏的不规则曲面。b.大地水准面上处处与铅垂线方向垂直。c.大地水准面所包围的球体可以代表整个地球形 状。d.大地水准面是测量学的基准面,铅垂线是测量学的基准线。4.水平面 :与水准面相切的平面称为水平面。三、确定地面点位的方法:1、确定地面点位的要素 :a.点到大地水准面的铅垂距离,即绝对高程。b.点在大地水准面上的投影位置 , 即坐标。2、 地面点的高程 :分为绝对高程和
3、相对高程 两种。(1) 绝对高程:点到大地水准面的铅垂距离,称为绝对高程。用 H 表示,今后提到的高程一般指绝对高程。(2) 相对高程 :地面点到任一高程基准面的铅垂距离,称为相对高 程。3、 地面点的平面位置(1) 地理坐标:即经度和纬度。(2) 高斯平面直角坐标系。(3) 独立坐标系。4、 高斯平面直角坐标系1.建立高斯平面坐标系的步骤:(1)分带:沿赤道一圈每隔 6 度或 3度分一带, 共分 60 带或 120带。(2)投影:中央子午线:每一带最中间的那根子午线,称为该带的 中央子午线。 用一个大圆柱去套地球, 要求大圆柱要和中央子午线相 切,假设在地心放一个点光源, 把地球表面的每一带
4、投影到圆柱面上。投影后,再把圆柱面展开铺平,中央子午线作为坐标纵轴即 X,赤道作为横轴即y轴,交点为坐标原点 Q为了使地面上的点位和坐标建 立起一一对应关系,规定在横坐标值即 y 值前面加上带号。注:我国 的高斯平面坐标系:我国处在北半球即赤道以北,所以x坐标均为正 值,但y坐标有正有付,为了使y坐标均为正值,规定x轴向西平移 500 公里。二、 对水平角的影响:对于面积为100km2范围内的多边形,用水 平面代替水准面时, 在一般测量工作中, 对角度的影响可以忽略不计。三、 对高程的影响 :进行高程测量中,即使在很短的距离内也必须 考虑地球曲率的影响。四、 测定和测设的概念 :1 、测定:把
5、地面上原有的点、建筑物的平面位置在地形图上 标定出来,这一过程称为测定。2、测设:把地形图上设计好的点、 建筑物的平面位置和高程在 地面上标定出来,这一过程称为测设。五、 DS3 型微倾水准仪的构造:水准仪由 望远镜、水准器、基座 三部分构成1、望远镜:作用:瞄准水准尺,并对水准尺进行读数。 构成:物镜、对光透镜、物镜对光螺旋、十字丝分划板、目镜、目镜对光螺旋视准轴 :十字丝交点和物镜光心的连线,称为视准轴。物镜 :由一组透镜组组成。作用:把远处目标的像反映到望远镜 的镜筒内。目镜:也是由一组透镜组成。作用:是将物镜所成的实像放大成为虚像,DS3型微倾水准仪放大率一般不小于 28倍。 十字丝分
6、划板 :是安装在目镜筒内的一块平板玻璃,上面刻有两 条垂直的长丝,称为十字丝,分别叫做竖丝、横丝(也叫中丝) , 水准仪读数一般为中丝读数。在中丝的上下还刻有两条对称的短 丝,称为视距丝,作用可以读取距离。对光透镜和物镜对光螺旋 :两者的主要作用是通过调节物镜对光 螺旋从而使对光透镜移动, 从而使目标的像落在十字丝分划板上。 水准器 :水准器是水准仪上一个重要部件,主要是用来整平仪器 和视准轴是否处于水平位置。水准器有圆水准器 和管水准器两种。六、 DS3 型微倾水准仪的构造:水准仪由 望远镜、水准器、基座 三部分构成。 基座 :基座由轴 座、脚螺旋、连接板组成。仪器上部通过竖轴插入轴座内,脚
7、 螺旋用来调节圆水准器使圆气泡居中。整个仪器通过连接板连 接螺旋与三脚架相连接。水准仪上各种螺旋的名称及其作用:1.物镜对光螺旋 :使远处目标的像清晰。2.目镜对光螺旋 :使十字丝清晰。3.脚螺旋:使圆水准器气泡居中。4.制动螺旋 :固定或松开望远镜。5.微动螺旋 :使望远镜左右微微摆动。6.微倾螺旋 :使管水准器气泡居中。七、水准仪的使用 :1、安置仪器 :把水准仪安置在脚架上并拧紧连接螺旋。 三点要求:(1)要双手抱仪器(2)脚架高度要适中(3)架台要大致水平2、粗略整平:(1)概念:调节脚螺旋,使圆水准器气泡居中。(2)方法:记住一句话,气泡移动方向始终与转动脚螺旋的左手大 拇指移动方向
8、一致。3、瞄准水准尺:(1)目镜对光:转动目镜对光螺旋,使十字丝清晰。(2)初步瞄准:松开制动螺旋,转动望远镜,利用望远镜上的准星、 照门瞄准水准尺,然后拧紧制动螺旋。(3)物镜对光:转动物镜对光螺旋,使水准尺成像清晰。(4)精确瞄准:转动微动螺旋,使水准尺影像处在视场中央。5)消除视差:视差:物镜对光后,眼睛在目镜端上下微微地移动, 若发现十字丝和水准尺影像有相对移动的现象,则称为视差。产生原因:水准尺没用恰好成像于十字丝分划板上。 消除方法:反复调节目镜和物镜对光螺旋,直至视差消除。4、精确整平 :调节微倾螺旋,是管水准器气泡居中,即豆芽瓣重合。5、读数 :读取中丝读数。要求:直接读出米、
9、分米、厘米、估计到 毫米。八、水准测量的实施路线:1、符合水准路线2、闭合水准路线3、支水准路线九、水准测量的检核方法 :1、计算校核2、测站检核 :在同一测站测得的结果是否一致,称为测站检核。常 用的有两种方法。(1)双仪器高法:对于普通水准测量,两次测得高差之差的绝对 值应小于 6mm.(2)双面尺法:3、成果检核: 计算检核只能发现计算是否有误,测站检核只能检验 一个测站上是否存在错误或误差是否超限,但对于一条水准路线来 说,测站检核不足以说明测量全过程的精度是否符合要求: 如仪器本 身误差。只有通过成果检核才能知道。十、水准测量时取前后视距相等可以消除以下误差 :1、视准轴不平行于水准
10、管轴产生的误差。2、大气折光的影响产生的误差。3、地球曲率的影响产生的误差。十一. 水平角 :空间相交的两条直线在水平面上的投影所夹得角度称 为水平角。用B表示。经纬仪的组成:由 照准部、水平度盘、基座 三部分组成。 十二、经纬仪上各种螺旋的名称及其作用:1、物镜对光螺旋 :使远处目标的像清晰。2、目镜对光螺旋 :使十字丝清晰。3、读数显微镜调焦螺旋 :使读数清晰。在读数时,要通过反光镜把 光线充分反射到进光孔中。4、 水平制动螺旋 :固定或松开照准部。5、 水平微动螺旋 :使照准部左右微微摆动。6、 望远镜制动螺旋 :固定或松开望远镜。7、望远镜微动螺旋 :使望远镜上下微微摆动。8、 竖盘指
11、标水准管微动螺旋 :使竖盘指标水准管气泡居中。9、 光学对中器调焦螺旋 :使地面上的点位清晰。10、 脚螺旋: 使水平度盘上的水准管气泡居中。11、 度盘控制螺旋 :使水平度盘转动12、 轴座固定螺旋: 固定轴座。 十三、经纬仪的读数方法:测微尺读数:读数要求:直接读出度、分估计到秒且秒数应估计成 6 的倍数。十四、经纬仪的使用步骤:1、安置仪器: 注意事项:(1)脚架高度要适中(2)架台要大致水平。(3)要双手抱仪器。(4)连接螺旋暂时不要拧紧。2、对中: 对中目的:使仪器中心和角的顶点处在同一条竖直线上。 对中方法:有垂球对中和光学对中两种方法。3、 整平:整平目的:使水平度盘处于水平位置
12、。整平方法: 首先使水平度盘水准管平行于任意一对脚螺旋的连线, 两 手相向转动着一对脚螺旋, 使水准管气泡居中, 注意气泡移动方向始 终和转动脚螺旋的左手大拇指移动方向一致, 然后把仪器转动 90 度, 再调节第三个脚螺旋,使气泡居中。如此反复进行两到三次,直至仪 器转动任一位置气泡都居中为止。4、照准目标:( 1)用望远镜上的对点器照准目标, 然后固定水平制动螺旋和 望远镜制动螺旋。(2)调节物镜对光螺旋,使目标的像清晰。(3)调节目镜对光螺旋,使十字丝清晰。( 4)调节水平微动螺旋和望远镜微动螺旋, 使目标的像处在十 字丝中心。5、读数。十五、水平角观测方法 :有测回法和方向观测法 两种。
13、 测回法:适用于观测两个方向之间的单角。 方向观测法:适用于同一点多个方向之间的夹角。 1、测回法观测水平角的步骤 :(1)、在0点安置经纬仪,对中整平。( 2)、盘左照准 A 点,读取读数 a1( 3)、松开制动螺旋,顺时针转动照准部,盘左照准 B 点,读取读数 b1( 4)、松开制动螺旋,翻转望远镜,盘右照准 B 点,读取读数 b2(5)、松开制动螺旋,逆时针转动照准部,盘右照准 A 点,读取读 数 a2(6)、计算:上半测回 B 1 = bl al下半测回B 2 = b2 a2若 B 1B 240取 B=(B 1+B 2)/2 十六、角度测量时采用盘左盘右观测可以消除或减小的误差 : 1
14、 、度盘刻划不均匀产生的误差。2、照准部偏心产生的误差。3、视准轴不垂直于横轴产生的误差。4、横轴不垂直于竖轴产生的误差。5、竖盘指标差的影响。 钢尺量距的一般方法1、 测量工具:主要工具:钢尺。规格有 20m 30m 50m等几种2、 钢尺量距的精密方法需要考虑的因素: 温度影响、尺长影响、拉 力影响、高差影响十七、施工测量的目的和内容:1 、施工放样的概念 :施工放样又称为测设,把地形图上设计好 的建筑物、构筑物的平面位置和高程在地面上标定出来,这个过 程就称为施工放样。2、 施工测量的目的 :把地形图上设计好的建筑物、构筑物的平 面位置和高程在地面上标定出来,作为施工的依据。3、 施工测
15、量的内容:(1) 施工控制网的建立(2) 建筑物的定位(3) 建筑物主要轴线的测设(4) 建筑物的细部测设(5) 工程竣工测量(6) 建筑物的变形观测十八、高程测设: 已知:地面上有一点 A ,在 A 点附近有一电杆要求:在电杆上标出标出一点 B,使B点比A点高0.450米。测设过 程:(1)在A点和电杆之间安置水准仪,在 A点立一塔尺,望远镜照 准塔尺得后视读数为 a;(2)假设B点塔尺上的读数b,计算B点塔尺上的读数bv HA+a二HB+b b= a (HB HA)= a 0.450( 3)在电杆侧面上立一塔尺,望远镜照准塔尺,上下移动塔尺,当读数恰好为(a0.450 )时,在尺底电杆侧面上画一标志,即表示B点的高程位置。十九、点的平面位置放样: 1、直角坐标法 2、极坐标法 3、距离交会 法 4、角度交会法二十、建筑基线: 建筑基线的测设方法 :建筑基线一定是先设计再测设。( 1 )依据建筑红线测设建筑基线。( 2)依据原有建筑物测设建筑基线。( 3)依据控制点的坐标测设建筑基线。二十一、 建筑物的定
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