2019年工程測量實習報告.doc

1、西安科技大學測繪科學與技術(shù)學院實習報告一、實習的目的與意義工程測量學 是資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理專業(yè)的一門主要專業(yè)課，內(nèi)容繁多， 涉及測繪學的各個分支學科，服務(wù)于土建、交通、城建、水利、電力、橋梁、隧道等各類工程建設(shè)項目， 重點在于測量基本理論、基本技能在工程實踐中的綜合應(yīng)用。開設(shè)這門課的目的是讓學生了解各種工程測量的理論和方法。1、實習的目的工程測量實習為模擬生產(chǎn)實習，是資環(huán)專業(yè)本科學生在學完工程測量學后，將所學的理論知識用于實踐的一次極其重要的綜合性實踐環(huán)節(jié)。通過本次實習， 要求學生初步掌握工程控制網(wǎng)設(shè)計技術(shù)和施測方法；掌握施工放樣的方法及其實施；變形監(jiān)測的方案設(shè)計及實施；新儀器操作使用等。

2、2、實習的意義通過本次實習，使學生將測量學、誤差理論與測量平差、控制測量、工程測量、施工測量及變形監(jiān)測等課程中所學的基本理論、方法和技能融于一體，并在控制測量、 施工放樣等測量實踐中加以靈活運用。學生通過該實習將獲得方案設(shè)計、外業(yè)觀測、內(nèi)業(yè)計算、 圖形繪制、文獻引用、資料整理、精度分析、報告編寫等測繪工程師的基本素質(zhì)訓(xùn)練，從而鞏固和深化理論教學的內(nèi)容， 檢驗學生理論聯(lián)系實際的能力， 鍛煉實際操作的動手能力； 培養(yǎng)學生運用基本測量理論來分析、 解決實際工程技術(shù)問題的能力； 加深對工程測量基本理論方法的理解，并為畢業(yè)實習和設(shè)計及以后參加實際工作做好準備。二、任務(wù)概述1、測區(qū)概況測區(qū)距西安180 公

3、里，位于陜西省渭南市合陽縣城東23 公里處的洽川鎮(zhèn)黃河二級臺地上，全部工程南北長約6 公里，本組的作業(yè)區(qū)域位于測區(qū)最北端。洽川東臨黃河、 西依青山，土地肥沃，氣候濕潤，水源充足，物產(chǎn)豐富，素有“小江南”之美稱。108 國道和陜西省十五重點項目西禹高速公路縱貫縣城，交通十分便利， 發(fā)展生態(tài)旅游得天獨厚，已被列為國家級重點風景名勝區(qū)。2、工作起止日期2011-06-272011-07-123、實際完成的工作量1.公路初測：1）圖根平面控制測量：踏勘選點、外業(yè)觀測、內(nèi)業(yè)計算；2）圖根三角高程測量：路線設(shè)計、外業(yè)觀測、內(nèi)業(yè)計算；3）坐標系統(tǒng)的分析與選擇：應(yīng)使測區(qū)內(nèi)投影長度的變形值2.5cm/km ；4

4、）數(shù)字化地形圖測繪：外業(yè)測量、內(nèi)業(yè)成圖。2.公路定測：1）中樁放樣；2）中平測量；3）橫斷面測量。3.千金塔變形監(jiān)測：1）平面控制測量；2）傾斜變形觀測；3）內(nèi)業(yè)計算；4）變形分析。4.場地平整：1）施工樁放樣；2）高程測量；3）平整場地底面平整方案設(shè)計；4）設(shè)計高程與填、挖邊界線的確定；5）施工樁填挖深度計算；6）填挖土方量計算。三、公路勘測1、作業(yè)模式確定公路建設(shè)分前期準備、設(shè)計和施工三個階段。前期準備階段包括立項、工程可行性研究；設(shè)計階段根據(jù)公路工程基本建設(shè)項目設(shè)計文件編制辦法的規(guī)定，其勘測分為初測、定測和一次定測。 兩階段初步設(shè)計階段所進行的勘測工作為初測；施工圖設(shè)計階段進行的勘測工作

5、為定測；一階段施工圖設(shè)計階段進行的勘測工作為一次定測。為全面地了解、掌握公路勘測中的各項測量工作，根據(jù)公路勘測規(guī)范JTG Cl0-2007的要求，高速公路、一級公路不宜進行一次定測方式。因此，本次實習采用兩階段勘測設(shè)計方式，完成初測和定測的各項測量工作。2、作業(yè)任務(wù)本次實習的線路為一條環(huán)山公路，設(shè)計長約6.8km，各小組獨立完成環(huán)山公路所有測量工作的設(shè)計、 坐標系統(tǒng)的分析和選擇工作。實地作業(yè)時， 本小組原則上的規(guī)定任務(wù)約2.2km 。需完成控制點選埋；外業(yè)導(dǎo)線與三角高程測量；內(nèi)業(yè)平差計算；帶狀地形圖測繪；縱、橫斷面測量等。3、控制點選點埋石根據(jù)公路勘測規(guī)范JTG Cl0-2007的要求，相鄰控

6、制點間距大約500m，平原、微丘區(qū)不得小于200m；點位距路線初步設(shè)計中心線的距離應(yīng)大于50m，宜小于300m，每一點應(yīng)至少有一相鄰點通視?？刂泣c應(yīng)選在地質(zhì)條件穩(wěn)定、視野開闊、點位不易遭到破壞的地方，離信號發(fā)射塔200m，高壓電線50m以外?？刂泣c的布設(shè)如下圖所示：4、平面控制測量本小組獨立完成了測量選定的控制點的導(dǎo)線測量任務(wù)。根據(jù)公路勘測規(guī)范的要求，平面控制測量的等級為一級5 導(dǎo)線。平面控制測量的各項技術(shù)要求見下表1、表 2、表 3、表 4。表 1導(dǎo)線測量水平角觀測的技術(shù)要求附合導(dǎo)線平均每邊測邊測角中導(dǎo)線全長相方位角閉等級邊數(shù)長度邊長中誤差誤差對閉合差合差一級 16km 12 0.5km 1

7、4mm 5 1/17000 10 n注： 導(dǎo)線網(wǎng)節(jié)點間的長度不得大于表中長度的0.7 倍。表 2水平角觀測的主要技術(shù)要求測量半測回2C較差儀器型號一測回內(nèi)同一方向值各測回較差測回數(shù)等級歸零差DJ2 12 18 12 2一級DJ6 24 24 4注： 當照準點方向的垂直角超過士3。時，該方向的2C(C 為視準軸誤差）較差可按同一觀測時間段內(nèi)的相鄰測回進行比較，其差值仍按上表規(guī)定。按此方法比較應(yīng)在手薄中注明。表 3測距邊測距的主要技術(shù)要求觀測次數(shù)一測回讀數(shù)較差單程各測回較差控制網(wǎng)等級每邊測回數(shù)（ mm）（ mm）往返一級1 2 7 10注： 一測回是指照準目標一次，讀數(shù)4 次的過程。表 4 角度、

8、長度和坐標的數(shù)字取位要求等級角度（）長度（ m）坐標（ m）一級10.0010.0015、三角高程測量根據(jù)公路勘測規(guī)范JTG C10-2007 的規(guī)定，高程控制測量應(yīng)采用四等水準測量的方法或相同精度的三角高程測量方法實施。由于環(huán)山公路地形的限制，本次實習采用圖根三角高程測量測定控制點的高程，高程控制點與平面控制點位置相同。圖根三角高程控制測量的各項技術(shù)要求見下表5。表 5圖根三角高程測量的主要技術(shù)要求每公里觀測高差指標差較差對向觀測高差附合或環(huán)線全中誤差 (mm)垂直角測回數(shù)垂直較差 ( )較差 (mm)閉合差 (mm) 20中絲法 2 測回 2560 D40 D注： D為邊長 (km) 。6

9、、帶狀地形圖測繪本次實習測圖比例尺為1：2000，因地形平坦， 基本等高距為1m。采用測記法實測地形圖，野外觀測時繪制草圖，內(nèi)業(yè)在計算機上用南方CASS 軟件根據(jù)草圖繪制數(shù)字地形圖。野外采集碎部點的坐標采用全站儀極坐標法。光電測距的最大長度應(yīng)600m。地形圖測量時，儀器對中誤差應(yīng)小于圖上0.05mm；當以較遠一點標定方向，用其它點檢核時，檢核偏差不應(yīng)大于圖上0.3mm；當檢查另一測站高程時，其較差不應(yīng)大于1/5 基本等高距。高程注記點的分布力求均勻，其間距宜符合下表6 的規(guī)定。高程注記至0.1m 。表 6地形圖上高程注記點的間距比例尺1：10001:2000高程注記點間距（ m)30 507、

10、中線測設(shè) （放樣）本次實習的線路設(shè)計由指導(dǎo)教師完成。公路設(shè)計的線型有直線和圓曲線，設(shè)計時給定了各類線型的各項參數(shù)。中線測設(shè)作為本次實習內(nèi)容中放樣工作的一個方面，要求根據(jù)設(shè)計的線路位置和參數(shù)，內(nèi)業(yè)計算自己需要的整樁坐標。計算整樁坐標時， 可利用 EXCEL表格進行， 對于圓曲線部分可根據(jù)圓心到各整樁的方位角和圓曲線的半徑，通過計算坐標增量，得出各整樁坐標。如下圖，圓曲線圓心O點的坐標為X=3892601.8093,Y=438464.8480，半徑為700 ，圓心到圓曲線端點A 的方 位角為113.165236111 ，經(jīng)過計算，我們小組的第一個整樁號M點位于圓曲線AB上，弧 AM的距離為112.

11、1157 ，則可計算逐樁坐標（i 分別取1,2,3 ）：Xi=3892601.8093+COS(113.165236111*PI()/180-(112.1157+（ i-1）*10)/700)*700Yi=438464.8480+ SIN(113.165236111*PI()/180-(112.1157+（ i-1）*10)/700)*700因此，利用EXCEL表格，可按照上述公式計算整樁坐標，直線部分與之類似。計算出各整樁坐標后，然后在實地利用RTK放樣出規(guī)定的整樁和各種地形、地物加樁。中樁放樣的間距與放樣的精度要求見下表7、表 8。設(shè)置測站時應(yīng)對所使用的測站元素進行檢查， 當轉(zhuǎn)移測站后，

12、后一測站放樣前應(yīng)對前一測站所放樁位重放 1-2 個樁點進行檢查。表 7中樁間距直線（ m）曲線（ m）平原微丘區(qū)山嶺重丘區(qū)不設(shè)超高的曲線R 6030 R 60R 3050252520105表 8中樁平面位置精度中樁位置中誤差（cm）樁位檢測之差（cm）公路等級距離限差平原微丘區(qū)山嶺重丘區(qū)平原微丘陵山嶺重丘區(qū)一級1 2000 5 10 1020地形加樁主要考慮陡坎、斜坡的上下緣； 斜坡的變坡點等，地物加樁主要考慮道路、溝渠、房屋等建（構(gòu)）筑物。本次實習中樁間距設(shè)置為50m。8、中平測量公路中平測量是根據(jù)基平測量建立的控制點的高程，測出逐中樁的高程為繪制縱斷面提供依據(jù)。本小組利用RTK進行了本項測

13、量工作。9、橫斷面測量公路橫斷面測量就是測定與公路中線正交方向上地形的起伏情況，沿路的數(shù)據(jù)采集。 逐中樁點測量左右各15m的地形圖，地面線，地物至中樁的距離和高差。然后用CASS把斷面截取出來。橫斷面測量是進行路基設(shè)計、土石方的計算及施工中確定基填挖邊的依據(jù)。本小組同樣利用RTK進行本項測量工作，并與中線測設(shè)和中平測量同時進行。橫斷面方向應(yīng)與路線中線切線垂直，橫斷面中的距離、高程的讀數(shù)應(yīng)取位至 0.1m ，檢測互差限差應(yīng)符合下表 9 的規(guī)定。表 9 橫斷面檢測互差限差公路等級距離（ m）高差（ m）一級 L/100+0.1 h/100+L/200+0.1注： L 為測點至中樁的水平距離（m）；

14、 h 為測點至中樁的高差（m）。四、坐標系統(tǒng)選擇1、坐標系統(tǒng)選擇要求在公路、鐵路、 水域等帶狀區(qū)域進行施工放樣時，我國現(xiàn)行國家標準規(guī)定，在進行平面控制測量坐標系統(tǒng)選擇時，1km 長度變形的相對誤差應(yīng)小于1/40000 ，即投影長度的變形值不大于2.5cm/km ，這樣的投影變形能滿足工程建設(shè)施工放樣中平面控制點間的相對精度不低于 1/20000 的要求，否則應(yīng)建立獨立坐標系統(tǒng)。2、計算投影長度變形觀測邊長歸算至高斯平面上時，要經(jīng)過高程歸化和投影改化兩項改正。觀測邊長 D 投影至某一高程面H 上時（即高程歸化） ，其長度變形D 可按下式計算：0DHH0D(1)R(1) 式中 H 為觀測邊長的平均

15、高程面高程， R 為觀測邊平均曲率半徑，其計算公式為：a 1 2RMNe(2)e2cos2 B1(2) 式中 M為子午圈曲率半徑，N 為卯酉圈曲率半徑，a 為橢球長半軸，e2 為橢球的第二偏心率， B 為觀測邊的平均緯度，實際計算時B 可取測區(qū)的平均緯度。由 (1)式可以看出，如投影面H0 低于觀測邊的平均高程面，D 為負值，即經(jīng)投影后邊長會縮短；反之，如投影面H 高于觀測邊的平均高程面，D 為正值，即經(jīng)投影后邊長會放0長；同時，應(yīng)指出的是：如果投影面為參考橢球面，此時，(1) 式變?yōu)?DHD（H為R觀測邊高出參考橢球面的距離，即正常高程與高程異常的和）。觀測邊的第二項改正是將歸化至某一高程面

16、上的邊長S 投影至高斯平面， 改正公式可按下式計算：Sy m22 S(3)2R(3) 式中 ym 為觀測邊的平均橫坐標值（即觀測邊離開中央子午線的距離）， R 為平均曲率半徑。由 (1) 、 (3) 式可知，觀測邊投影至高斯平面后其長度變形可近似的寫為：HH 0ym22-5(4)D(R2R2 )D(0.00123 Y 均 -15.7H均）* 10根據(jù)控制點的坐標，計算各條邊的變形情況如下：Y均H均相對變形導(dǎo)線邊Y1(m)H1(m)Y2(m)H2(m)(自然值 )(cm/km)(km)G06-G07438734.263374.044438932.355371.197-61.1670.373-1.

17、248G07-D01438932.355371.197438894.270404.787-61.0870.388-1.502D01-D02438894.270404.787439157.430384.850-60.9740.395-1.626D02-D03439157.430384.850439057.545414.220-60.8930.400-1.712D03-D04439057.545414.220439147.156381.859-60.8980.398-1.688D04-D05439147.156381.859438885.776432.509-60.9840.407-1.818D0

18、5-D06438885.776432.509439400.204368.408-60.8570.400-1.732D06-G10439400.204368.408439395.186368.369-60.6020.368-1.266G10-G09439395.186368.369439404.898373.199-60.6000.371-1.304根據(jù)計算結(jié)果可知，各導(dǎo)線邊的相對變形值的絕對值均小于2.5cm/km ，因此，在本測區(qū)可以使用國家統(tǒng)一坐標系。五、變形監(jiān)測1、傾斜觀測建筑物產(chǎn)生傾斜的原因主要是地基承載力的不均勻、建筑物體型復(fù)雜形成不同荷載及受外力風荷、 地震等影響引起建筑物基礎(chǔ)的不

19、均勻沉降。測定建筑物傾斜度隨時間而變化的工作叫傾斜觀測。 建筑主體傾斜觀測應(yīng)測定建筑頂部觀測點相對于底部固定點或上層相對于下層觀測點的傾斜度、傾斜方向及傾斜速率。剛性建筑的整體傾斜，可通過測量頂面或基礎(chǔ)的差異沉降來間接確定。1. 主體傾斜觀測點和測站點的布設(shè)應(yīng)符合下列要求：1）當從建筑外部觀測時，測站點的點位應(yīng)選在與傾斜方向成正交的方向線上距照準目標 15 2 0 倍目標高度的固定位置。當利用建筑內(nèi)部豎向通道觀測時，可將通道底部中心點作為測站點；2）對于整體傾斜，觀測點及底部固定點應(yīng)沿著對應(yīng)測站點的建筑主體豎直線，在頂部和底部上下對應(yīng)布設(shè)；對于分層傾斜，應(yīng)按分層部位上下對應(yīng)布設(shè)；3）按前方交會

20、法布設(shè)的測站點，基線端點的選設(shè)應(yīng)顧及測距或長度丈量的要求。按方向線水平角法布設(shè)的測站點，應(yīng)設(shè)置好定向點。2. 觀測方法觀測千金塔的主體傾斜時，由于是從建筑或構(gòu)件的外部觀測，宜選用前方交會法，所選基線應(yīng)與觀測點組成最佳構(gòu)形， 交會角宜在 60 120之間。 控制點到塔頂?shù)乃骄嚯x，可通過在 CASS軟件上展點并處理后直接讀出，再根據(jù)各測站觀測塔頂時的垂直角可計算出控制點與塔頂?shù)母卟?，得出塔頂?shù)母叱獭?. 傾斜變形分析根據(jù)導(dǎo)線測量結(jié)果， 利用前方交會的方法，通過對塔底和塔頂水平角的觀測，利用 CASS軟件， 繪出塔底和塔頂所構(gòu)成的小三角形，如右圖所示， 再利用 CASS 作出小三角形的內(nèi)切圓圓心

21、A 和 B，并認為它們分別是塔底和塔頂在平面上投影的位置。在圖上通過查詢兩點間距離和方位，量得A ， B 兩點間實地距離=1.924 米 , 圖上距離=3.847 毫米 , 方位角 =79 57 10.72，則可知千金塔的水平傾斜方向為東偏北，傾斜角度為 =79 57 10.72。再由水準測量的結(jié)果計算塔底與塔頂高程及高差，步驟如下：塔底與塔測站高程儀器高平距垂直角高差頂高差T6722.7061.50986.52319 5331.31412845.75 34 3732.27905T7722.0691.43446.43832.06517829.50 2T8722.4421.50852.39731

22、 0531.59264916.00 由以上計算結(jié)果可知，千金塔的垂直傾斜角度為： =arctan(1.924/32.27905168)=3 24 39.93。2、沉降觀測1. 沉降觀測的“五定”原則1）沉降觀測依據(jù)的基準點、工作基點和被觀測物的沉降觀測點，點位要穩(wěn)定；2）所用儀器、設(shè)備要穩(wěn)定；3）觀測人員要穩(wěn)定；4）觀測時的環(huán)境條件基本一致；5）觀測路線、鏡位、程序和方法要固定；以上措施在客觀上盡量減少觀測誤差的不定性，使所測的結(jié)果具有統(tǒng)一的趨向性，保證各次復(fù)測結(jié)果與首次觀測的結(jié)果可比性更一致，使所觀測的沉降量更真實。2.沉降變形分析根據(jù)水準測量結(jié)果，同一磚縫高程計算值分別如下：723.833

23、7 ； 723.7275； 723.5403；723.3691；723.3855； 723.4913； 723.7061； 723.8449。其中，最大高程值為723.8449，最小高程值為723.3691，這兩高程的高差為h=0.4758m ，故可認為千金塔在某一方向沉降，沉降的高度為0.4785m，這也正是千金塔產(chǎn)生傾斜的原因。六、場地平整大型工程項目要確定場地的設(shè)計底面，進行場地的平整工作。場地平整就是將自然地面改造成工程建設(shè)需要的平面、斜面、陡坎、斜坡等，然后進行建（構(gòu)）筑物的施工。場地平整通常是挖高填低，并要求填、挖土方量應(yīng)大致平衡。在填挖土方量平衡的前提下, 計算填挖土方量，并進行

24、場地平整測設(shè)。1、測設(shè)方格網(wǎng)1施工樁放樣平整場地設(shè)計時， 需要確定施工場地的四至邊界，在該場地的地形圖上布設(shè)普通方格網(wǎng)，按 10m的間距設(shè)計并在現(xiàn)場放樣施工的樁位。2高程測量測量施工樁的地面標高。結(jié)果如下：2、場地地面平均高程計算H 平Pi * HiPi式中： H 方格點的地面高程；P 方格點的權(quán)。ii3、確定設(shè)計高程將場地平整為一個水平面, 要求填挖土方量平衡, 則場地地面平均高程H 就是各點的平設(shè)計高程，即H設(shè)H平 。4、計算各點的挖填高度根據(jù)各方格網(wǎng)點的設(shè)計高程和地面高程，即可按下式計算各點填挖高度：填挖高度 =地面高程 - 設(shè)計高程，即 hi Hi - H設(shè)式中： hi為正表示挖方；

25、hi為負表示填方。各點的填挖數(shù)標注在相應(yīng)方格點右下方。5、確定挖填分界線位置設(shè)計高程面與原自然地面的交線稱為填挖分界線或零線, 在零線上不填也不挖。6、填、挖方量計算方格點填、 挖土石方工程量 = hi * Pi * S方格hi * Pi * 100，分別算出各方格的挖、填44土石方工程量， 將全部方格的填、挖方土石工程量都計算出來后，按填、挖土石方工程量分別求和，即得總和的填、挖土石方工程量。7、填挖邊界和填挖高度測設(shè)當填挖邊界和士方量計算無誤后，可根據(jù)土方計算圖，在現(xiàn)場用量距方法定出各零點位置，然后用白灰線將相鄰點連接起來，即得到實地的填挖分界線。填挖高度注寫在相應(yīng)的方格點木樁上，作為施工

26、的依據(jù)。8、場地平整數(shù)據(jù)處理1. 根據(jù)公式計算 (利用 EXCEL 表格，輸入公式自動計算 )，結(jié)果如下：1）設(shè)計高程 H設(shè)Pi * Hi377.2550561Pi2）挖、填高度 hiHi - H設(shè) ,式中： hi為正表示挖方；hi 為負表示填方。3）挖、填土石方工程量= hi * Pi* S方格hi * Pi * 100，分別算出各方格的挖、 填土44石方工程量，將全部方格的填、挖方土石工程量都計算出來后，按填、挖土石方工程量分別求和，即得總和的填、挖土石方工程量。4）總填土石方工程量 =-2043.465051 立方米； 總挖土石方工程量=2043.465051 立方米。2. 利用 CASS 軟件直接計算展方格網(wǎng)點的高程后，點擊 CASS 工具欄中的“工程應(yīng)用”“區(qū)域土方量平衡” “根據(jù)圖上高程點” ，然后選擇區(qū)域邊界，自動計算出設(shè)計高程和總挖、填土石方工程量，并生成填、挖邊界線。結(jié)果：土方平