〈工程测量基本知识〉

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1、工程测量基本知识工程测量学,研究工程建设在规划设计、建筑施工、运行管理各个阶段所进行的各项测量工作的理论、方法、技术。工程测量的任务包括建立测量控制网;提供规划设计所需要的地形图、断面图和其他有关资料;工程施工放样,施工测量,竣工测量;工程运行管理期间的沉陷、位移、变形等安全监测工作。一、基础知识测量工作中,地面点的空间位置是用坐标和高程来表示(确定)的。表示地面点平面位置的常用坐标有地理坐标、平面直角坐标,小范围内也可用极坐标;高程是地面点到大地水准面的铅垂距离,称为该点的绝对高程,也称海拔。目前,我国以黄海平均海水面作为大地水准面。198

2、5年决定采用新确定的黄海平均海水面作为我国的高程起算面,称为“1985年黄海高程系”。之前,我国曾以天津大沽平均海水面作为大地水准面。距离、水平角及高程是确定地面点相对位置的三个基本几何要素,则距离测(丈)量、水平角测量及高程测量是测量的基本工作。结合工作实际,本着学习基础知识、掌握基本技能的原则,现重点学习距离丈量、普通水准测量(高程、视距、断面测量)。二、距离丈量地面点的平面位置是该点投影到水平面上的位置,因此,两点之间的图上距离是指两点之间的水平距离。距离丈量一般是丈量两点之间的水平距离,如果测得的是倾斜距离,就要进行折算。(一)距离丈

3、量常用工具距离丈量常用的工具有钢尺、皮尺、绳尺、花杆、测钎等。丈量精度要求高时,一般使用钢尺;精度要求低时,可用皮尺或绳尺;花杆主要是用来标志位置、标定方向;测钎用来标志位置或记数已测过的整尺次数。(二)平坦地面一般精度的距离丈量丈量平坦地面上两点(应设有明显的标志)之间的水平距离,由两人各持尺子的一端,从一点量向另一点,当两点之间的距离大于一个尺段时,后面的人(后尺手)对准起始刻度、并指挥前面的人(前尺手)调整丈量方向与两点连线一致,目估调整使尺子水平并拉紧,然后标示出尺子终点位置,依次逐尺段进行测量、标记、记录和计算,最终求得两点之间的水

4、平距离;当两点之间的距离不足一个尺段时,可直接拉紧、调平,并分别读取起止点读数,然后计算两点之间的距离,或一端对准起始刻度、另一端直接测读水平距离数。(三)倾斜地面一般精度的距离丈量图1-1平拉法斜坡量距在倾斜地面上丈量两点之间的水平距离,一般由高处往低处分段(阶梯状)进行。后尺手对准起始位置,前尺手拉平尺子、读记数据、在读数位置(尺子的终端刻度或适当位置,以方便拉平尺子和做标记为宜)悬挂垂球、将对应点投放在地面上(作为下一测段的起点),至此完成一个测段的丈量;依次类推,可完成斜坡上A、B之间的水平距离丈量,见图1-1。当两点高程已知、且两点

5、之间斜坡较平顺时,也可直接沿斜坡丈量倾斜距离,然后按勾股定理推5算水平距离。(四)较高精度的距离丈量进行较高精度的距离丈量,多是直接丈量两点之间的斜距,然后按两点之间的高差修正,推算出水平距离;只准用钢尺进行丈量,并用拉力器控制拉尺子的拉力达到某值;每次丈量的距离不能超过一个尺子的长度,分段进行丈量时,尺段分界点设置固定桩及准确的标志(如铁钉、红点);同一尺段需反复、多次(可每次变化起始与末端读数)丈量,取平均数作为两点之间的距离。精度要求高时,不能采用目估水平、阶梯分段、以及连续多尺段长距离丈量的方法。三、普通水准测量水准测量是利用水准仪提

6、供的水平视线、读取水平视线在水准尺上的相应读数、并据以推算高差(或由已知点的高程推算未知点的高程)及视距(通过测量数据推算水准仪至测点之间的水平距离)的一种测量方法。这就是水准测量的原理。依据精度的不同,水准测量分为等级水准测量和普通(等外)水准测量。我国的等级水准测量由高到低依次分为一、二、三、四等,等级以外的水准测量称为等外水准测量或普通水准测量。等级水准测量与普通水准测量的原理相同,基本工作方法相同;但等级测量对所用仪器、工具、以及观测与计算方法都有更高或特殊要求。以下仅按普通水准测量讲述。(一)水准仪及水准尺1、水准仪的结构普通水准仪

7、由望远镜、水准器、及基座三部分组成。(1)望远镜:由目镜、十字丝、物镜组成。通过转动物镜的对光螺旋,可进行物镜的对光,使观测目标的成像变得清楚;通过转动目镜的调节螺旋,可使十字丝变得清晰;十字丝由四条线组成,垂直的一条为纵丝、中间较长的一条横丝为中丝、上下两条短的横丝分别称为上下丝。(2)水准器:包括长水准管和圆水准器。长水准管位于望远镜旁侧,通过调整(转动微倾螺旋)可使长水准管与望远镜一起作微小的上下俯仰变化,当长水准管气泡居中时,望远镜中的视线便成水平;圆水准器在基座上,用以标示仪器的粗略整平。(3)基座:主要由脚螺旋、圆水准器组成。仪器

8、通过基座与三脚架连接,支承在三脚架上。2、水准仪的安设整平与使用(1)安设三脚架:打开三脚架,放置在拟安设位置,通过移动支架腿的位置、蹬踩支架腿使支架尖角入土、使三

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