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文檔簡介
模塊1道路工程測量概論
1'什么是水準(zhǔn)面'大地水準(zhǔn)面'旋轉(zhuǎn)橢球體?
答:設(shè)想有一個自由平靜的海水面,向陸地延伸而形成一個封閉
的曲面,我們把這個自由平靜的海水面稱為水準(zhǔn)面。
接近地球形狀和大小的是通過平均海水面的那個水準(zhǔn)面,這個唯
一而確定的水準(zhǔn)面叫大地水準(zhǔn)面,大地水準(zhǔn)面就是測量的基準(zhǔn)面。
用一個和大地水準(zhǔn)面的形狀非常接近的可用數(shù)學(xué)公式表達(dá)的幾
何形體來代替大地水準(zhǔn)面。在測量上是選用橢圓繞其短軸旋轉(zhuǎn)而成的
參考旋轉(zhuǎn)橢球體面,作為測量計算的基準(zhǔn)面。
2、什么是高程、假定高程?
答:地面點到大地水準(zhǔn)面的鉛垂距離,稱為該點的絕對高程或海
拔,簡稱高程,用”表示。當(dāng)在局部地區(qū)進(jìn)行高程測量時,也可以假
定一個水準(zhǔn)面作為高程起算面。地面點到假定水準(zhǔn)面的鉛垂距離稱為
假定高程或相對高程。如圖1-3中,A、B兩點的相對高程為"卜H'H0
3、表示地面點的坐標(biāo)系有哪些?
答:地面點的坐標(biāo)常用地理坐標(biāo)、平面直角坐標(biāo)或空間直角坐標(biāo)
系表ZF。
4、測量坐標(biāo)系與數(shù)學(xué)坐標(biāo)系的區(qū)別?
答:測量上選用的平面直角坐標(biāo)系,規(guī)定縱坐標(biāo)軸為X軸,表示
南北方向,向北為正;橫坐標(biāo)軸為Y軸,表示東西方向,向東為正;
坐標(biāo)原點可假定,也可選在測區(qū)的已知點上;象限按順時針方向編號。
5、測量工作所遵循的原則是什么?
答:在實際測量工作中應(yīng)遵循的原則是:在測量布局上要“從整
體到局部”;在測量精度上要“由高級到低級”;在測量程序上要“先
控制后碎部”。
6、已知A點的高程為498.521m,測得A點到B點的高差為
-16.517m,試問B點的高程為多少?
答:B點高程為498.521+(-16.517)=482.004m
模塊2水準(zhǔn)測量
1.什么叫視準(zhǔn)軸?如何使視準(zhǔn)軸水平?
答:十字絲分劃板的交點與物鏡光心的連線稱為視準(zhǔn)軸。調(diào)節(jié)圓
水準(zhǔn)氣泡居中,管水準(zhǔn)氣泡影響重合,視準(zhǔn)管處于水平。
2.水準(zhǔn)儀的技術(shù)操作分為哪幾步?
答:水準(zhǔn)儀的技術(shù)操作按四個步驟進(jìn)行:粗平一照準(zhǔn)一精平一讀
數(shù)。
3.試述精平的具體作法。其目的是什么?
答:精平就是轉(zhuǎn)動微傾螺旋將水準(zhǔn)管氣泡居中,使視線精確水平,
其做法是:慢慢轉(zhuǎn)動微傾螺旋,使觀察窗中符合水準(zhǔn)氣泡的影象符合。
左側(cè)影像移動的方向與右手大拇指轉(zhuǎn)動方向相同。由于氣泡影像移動
有慣性,在轉(zhuǎn)動微傾螺旋時要慢'穩(wěn)、'輕、速度不宜太快。
4.附合水準(zhǔn)路線、閉合水準(zhǔn)路線、支水準(zhǔn)路線的高差閉合差的計
算公式各是什么?
答:附合水準(zhǔn)路線的成果校核
理論上,附合水準(zhǔn)路線中各待測高程點間高差的代數(shù)和,應(yīng)等于
始、終兩個已知水準(zhǔn)點的高程之差,即:2%=”終-”始如果不相等,
兩者之差稱為高差閉合差,用力,表示:
fh=-("終-”始)。閉合水準(zhǔn)路線高差理論上總和等于零,
即:2力理=°但實際上總是會有誤差,致使高差閉合差不等于零,
則高差閉合差為:.Ek支水準(zhǔn)路線的成果校核高差閉合差為:
fh=Z〃往+Z〃返。
5.微傾式水準(zhǔn)儀主要做哪幾項檢驗?其目的是什么?
答:圓水準(zhǔn)器的檢驗與校正、十字絲橫絲的檢驗與校正、管水準(zhǔn)
器的檢驗與校正。
6.將儀器架設(shè)在兩水準(zhǔn)尺間等距離處可消除哪些誤差?
答:水準(zhǔn)儀安置在兩水準(zhǔn)尺之間,可以克服水準(zhǔn)儀視準(zhǔn)軸不平行水準(zhǔn)
管軸的影響,也就是克服i角的影響;水準(zhǔn)儀安置在兩水準(zhǔn)尺之間,
可以克服打七折光的影響;水準(zhǔn)儀安置在兩水準(zhǔn)尺之間,可以克服地
球曲率的影響。
7、水準(zhǔn)測量中,設(shè)后尺A的讀數(shù)a=2.713m,前尺B的讀數(shù)為
b=1.401m,已知A點高程為15.000m,則視線高程為多少米?
答:15.000+2.713=17.713m
8、如圖2-18,在水準(zhǔn)點BNh、BM2之間進(jìn)行水準(zhǔn)測量,試將各站
讀數(shù)填入等外水準(zhǔn)測量記錄表中,并計算出BM2的高程。
題圖2-18
答:138.952+2.012+2.345+2.001-1.871-2.123-1.578=139.738m
9、圖279為附合水準(zhǔn)路線的觀測成果,按測段路線長度調(diào)整高
差閉合差,并進(jìn)行高程計算。
2.5km13km22km3n
^^3*745m°^231^
-4.860m+2.956mBM7
113.127m116.184m
圖2-19
較.
F=1"
附合水準(zhǔn)測量成果計算表
改正后
距離實測高改正數(shù)備
測段測點的高差高程(m)
(km)差(m)(m)注
(m)
113,127
BM6
12.5+3.745-0.004+3,741
1116.868
23+1.231-0.005+1.226
2118,094
32-4.860-0.004-4.864
3113,230
4AI+2.956-0.002+2.954
BM
7116.184
E8.5+3.072-0.015+3.057
輔助
fh=+0.015w力溶=±116mm£/=8.5km
計算
10、圖2-20為閉合水準(zhǔn)路線的觀測成果,按測站數(shù)調(diào)整高差閉
合差并進(jìn)行高程計算。
答:
閉合水準(zhǔn)測量成果計算表
測測站實測高差改正數(shù)改正后的高差高程備
測
點(km)(m)(m)(m)(m)注
段
BM,75.137
110+1.224+0.005+1.229
276.366
28-1.424+0.004-1.420
74.946
3
3OQ+1.781+0.004+1.785
76.731
4
4II-1.714+0.006-1.708
□75.023
5IZ+0.108+0.006+0.114
BM75.137
49-0.025+0.0250
X
輔
助
fh=-0.025m
計
算
11、在檢驗校正水管管軸與視準(zhǔn)軸是否平行時,將儀器安置在距
A、B兩點等距離處,得A尺讀數(shù)a1=1.573m,B尺讀數(shù)b1=1.215m。
將儀器搬至A尺附近,得A尺讀數(shù)a2=1.432m,B尺讀數(shù)b2=1.066m,
問:(1)視準(zhǔn)軸是否平行于水準(zhǔn)管軸?(2)當(dāng)水準(zhǔn)管氣泡居中時,視線
向上傾斜還是向下傾斜?(3)如何校正?(4)若是自動安平水準(zhǔn)儀,如
何較正?
答:不平行,水準(zhǔn)管平行于視準(zhǔn)軸檢驗:在S1處安置水準(zhǔn)儀,
從儀器向兩側(cè)各量40米,定出等距離的A、B兩點,打木樁或放置尺
墊標(biāo)志之。在S1處用變動儀高法,測出A、B兩點的高差。若兩次測
得的高差之差不超過3MM,則取其平均值HAB作為最后結(jié)果。由于距
離相等,兩軸不平行的誤差A(yù)H可在高差計算中自動消除,故H值不
受視準(zhǔn)軸誤差的影響。安置儀器于B點附近的S2處,離B點約3米
左右,精平后讀得B點水準(zhǔn)尺上的讀數(shù)為B2,因儀器離B點很近,
兩軸不平行引起的讀數(shù)誤差可忽略不計。
模塊3角度測量
1.經(jīng)緯儀的技術(shù)操作包括哪些。
答:初步對中'初步整平'精確整平'精確對中。
2.試述經(jīng)緯儀對中、整平的步驟。
答:1.初步對中
對中的目的是使儀器的中心與測站的標(biāo)志中心位于同一鉛垂線
±0對中方法如下:
(1)將儀器安置于測站點上,三個腳螺旋調(diào)至中間位置,架頭
大致水平。使光學(xué)對中器大致位于測站上,將三腳架踩牢。
(2)旋轉(zhuǎn)光學(xué)對中器的目鏡,看清分劃板上的圓圈,拉或推動
對中目鏡使測站點影像清晰。
(3)移動腳架或旋轉(zhuǎn)腳螺旋使光學(xué)對中器精確對準(zhǔn)測站點。
2.整平
整平的目的是使儀器的豎軸鉛垂,水平度盤水平。其方法如下。
(1)首先伸縮腳架使圓水準(zhǔn)氣泡居中。
(2)其次使水準(zhǔn)管氣泡居中,先使水準(zhǔn)管平行于兩腳螺旋的連
線,如圖3-6(a)所示。操作時,兩手同時向內(nèi)(或向外)旋轉(zhuǎn)兩個腳
螺旋使氣泡居中。氣泡移動方向和左手大拇指轉(zhuǎn)動的方向相同;然后
將儀器繞豎軸旋轉(zhuǎn)90°,如圖3-6(b)所示,旋轉(zhuǎn)另一個腳螺旋使氣
泡居中。按上述方法反復(fù)進(jìn)行,直至儀器旋轉(zhuǎn)到任何位置時,水準(zhǔn)管
氣泡都居中為止。
3.敘述用測回法觀測水平角的觀測程序。
答:(1)盤左位置:先照準(zhǔn)左方目標(biāo),即后視點A,讀數(shù)為七,
并記入測回法測角記錄表中,見表37。然后順時針轉(zhuǎn)動照準(zhǔn)部照準(zhǔn)
右方目標(biāo),即前視點B,讀取水平度盤讀數(shù)為展,并記入記錄表中。
以上稱為上半測回,其觀測角值為:
,左二6左-a左
(2)盤右位置:倒鏡,逆時針旋轉(zhuǎn)照準(zhǔn)部,先照準(zhǔn)右方目標(biāo),
即前視點B,讀取水平度盤讀數(shù)外,并記入記錄表中,再逆時針轉(zhuǎn)動
照準(zhǔn)部照準(zhǔn)左方目標(biāo),即后視點A,讀取水平度盤讀數(shù)為a右,并記入
記錄表中,則得下半測回角值為:
&。右-“右
(3)上、下半測回合起來稱為一測回。一般規(guī)定,用皿6級光學(xué)
經(jīng)緯儀進(jìn)行觀測,上、下半測回角值之差不超過40〃時,可取其平
均值作為一測回的角值,即:
夕=$4+備)
4.試述光學(xué)經(jīng)緯儀觀測豎直角的操作步驟。
答:在測站上安置儀器,用下述方法測定豎直角:
(1)盤左位置:瞄準(zhǔn)目標(biāo)后,用十字絲橫絲卡準(zhǔn)目標(biāo)的固定位
置,打開豎盤自動歸零按鈕,讀取豎盤讀數(shù)L,并記入豎直角觀測記
錄表中,見表3-2。用所推導(dǎo)好的豎角計算公式,計算出盤左時的豎
直角,上述觀測稱為上半測回觀測。
(2)盤右位置:仍照準(zhǔn)原目標(biāo),讀取豎盤讀數(shù),并記入記錄表
中。用所推導(dǎo)好的豎角計算公式,計算出盤右時的豎角,稱為下半測
回觀測。上'下半測回合稱一測回。
5.經(jīng)緯儀有哪些主要軸線?它們之間應(yīng)滿足怎樣的幾何關(guān)系?
為什么必須滿足這些幾何關(guān)系?
答:照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管軸應(yīng)垂直于儀器豎軸(LL_LVV);十字絲縱絲應(yīng)
垂直于橫軸;視準(zhǔn)軸應(yīng)垂直于橫軸(CC_LHH);橫軸應(yīng)垂直于儀器豎軸
(HH±VV);豎盤指標(biāo)差應(yīng)為零;光學(xué)對中器的視準(zhǔn)軸應(yīng)與儀器豎軸重
合。
6.觀測水平角時采用盤左、盤右觀測方法,可以消除哪些誤差
對測角的影響?
答:消除視準(zhǔn)軸不垂直于橫軸的誤差;橫軸不垂直于豎軸的誤差;豎
盤指標(biāo)差。
7.用測回法觀測水平角,其觀測數(shù)據(jù)如表3-3,試計算各測回
角值。
表3-3
水平度盤讀水平角(°'〃)
測盤目
數(shù)
站位標(biāo)半測回水平角測回值備注
(°,〃)
A000012
左304403044018
B
30
0180003044012
A
48
右3044006
12440
B
54
C000110
左603910
D604020
18002
MC603905
40
右603900
24041
D
40
8.在。點架設(shè)經(jīng)緯儀,觀測M、N兩點,其豎盤讀數(shù)如表3-4,
完成剩余計算。
表3-4
測目盤豎盤讀數(shù)半測回豎直角指標(biāo)差一測回豎直角
備
站標(biāo)位(°,〃)(°'〃)(°'〃)
注
左691724+204236豎盤
M-21204215
右2904154+204154為天
左983548-83548頂式
0
^ll頁時
N-16-83604
右2612340-83620針注
記。
模塊4距離測量與直線定向
1.距離測量目前使用哪些儀器?
答:鋼尺、測距儀'全站儀'GPS
2.距離丈量有哪些主要誤差?為了保證距離丈量的精度,應(yīng)注
意哪些問題?
答:鋼尺量距的主要誤差來源有以下幾種:
1)尺長誤差
如果鋼尺的名義長度和實際長度不符,則產(chǎn)生尺長誤差。尺長誤
差是積累的,其大小與丈量距離成正比。往返丈量不能消除尺長誤差,
只有加入尺長改正才能消除。因此,距離丈量時要對新的鋼尺進(jìn)行鑒
定,以求其尺長改正值。
2)溫度誤差
鋼尺的長度隨著溫度的變化而變化,當(dāng)丈量時溫度和標(biāo)準(zhǔn)溫度不
一致則會產(chǎn)生溫度誤差。鋼的膨脹系數(shù)按1.25x10-597計算,溫度每
變化1°C其影響為丈量長度的1/80000。一般量距時,當(dāng)溫度變化小
于10℃時,可以不加改正,但精密量距時必須加溫度改正。
3)尺子傾斜
鋼尺不處于水平狀態(tài)會使所測距離增大,對于30m鋼尺,如果目
估尺子水平誤差為0.5m(傾角約為1度),由此產(chǎn)生的量距誤差為4mm。
因此,用平量法丈量時應(yīng)盡可能使鋼尺水平。
4)垂曲誤差
鋼尺懸空丈量時中間下垂,造成垂曲,由此產(chǎn)生的誤差為鋼尺垂
曲差。垂曲誤差會使量得的長度大于實際長度,因此,丈量時,必須
注意尺子的水平,整尺段懸空時,應(yīng)有人在中間托扶。
5)定線誤差
由于丈量時的尺子沒有準(zhǔn)確地放在所量距離的直線方向上,使所
丈量距離不是直線而是一組折線的誤差稱為定線誤差。一般丈量時,
要求標(biāo)桿定線偏差不大于0.1m,經(jīng)緯儀定線偏差不大于5?7cm。
6)拉力誤差
鋼尺在丈量時所受拉力應(yīng)與鑒定時拉力相同,拉力的大小將影響
尺長的變化,拉力不同將產(chǎn)生拉力誤差。對于普通鋼尺若拉力變化
70N,尺長將改變1/10000o故在一般丈量中,只要保持拉力均勻即
可,對于精密量距需要使用彈簧秤。
7)對點誤差
丈量時,用測釬在地面上標(biāo)定尺端點時,若插測釬不準(zhǔn)確將會對
丈量結(jié)果造成一定的影響。距離量測過程中要對點準(zhǔn)確,配合默契。
3.全站儀有哪些主要功能?
答:測角、測距'測坐標(biāo)、放樣等
4.簡答全站儀坐標(biāo)測量原理。
答:全站儀可以直接測算點的三維坐標(biāo),。為測站點,A為后視
點,1位待定點。已知A的坐標(biāo)為(NA,EA,ZA),0的坐標(biāo)為(N。,4,Z。),
求待測點1的坐標(biāo))。
圖4-4坐標(biāo)測量計算原理圖
根據(jù)坐標(biāo)反算其坐標(biāo)方位角密…arctan與二色,為后視0A邊坐
UN。
標(biāo)方位角。由此可得待測點1的坐標(biāo)(2,片,4)為:
N、=No+s?sinz?cosa
(4-1)
Ej=4+s?sinz?sina
(4-2)
Z1=Zo+s-cosz+z-v
(4-3)
式中:——為待測點坐標(biāo)
NO,EO,Zo——為測站點坐標(biāo)
s一—為測站點至待測點的斜距
z——為天頂距
a——為測站點至待測點方向的坐標(biāo)方位角
i——為儀器高
v——為棱鏡高
5.全站儀坐標(biāo)放樣時,先進(jìn)行角度放樣還是進(jìn)行距離放樣?
答:先角度后距離放樣。
6.測量中作為直線定向依據(jù)的基本方向線有哪些?真方位角'
磁方位角'坐標(biāo)方位角三者之間的關(guān)系是什么?
答:在測量工作中常用的標(biāo)準(zhǔn)方向有真子午線方向、磁子午線方
向、坐標(biāo)子午線方向三種。
根據(jù)真子午線、磁子午線'坐標(biāo)縱軸子午線三者之間的相互關(guān)系,
如圖4-5所示,三
種方位角有以下聯(lián)系:
A=A,“+S(6東偏為正,西偏為負(fù))
(4-4)
A=a+y(/東偏為正,西偏為負(fù))
(4-5)
因此:
a=4“+8-y
(4-6)
7.如圖4-9所示,已知%2=49°20'0(r,
d=125O25W;^=126°15,00ff,求其余各邊坐標(biāo)方位角。
圖4-9坐標(biāo)方位角推導(dǎo)
答:23邊方位角=49。20,00"-125。25慟+180°=103°55'00"
34邊方位角=103。55,00"+126。15,00"-180°=50。1000"
8.如圖470所示,一圖根閉和導(dǎo)線,已知:直線12的坐標(biāo)方
位角為253°43'00〃,P1=115°55'00〃,02=91°28'00〃,
P3=112°34'00〃,04=95°45'00〃,[35=124°18'00〃,
求其它各邊的坐標(biāo)方位角。
答:23邊方位角=253°43'00〃+91°28'00〃-180°=165°
11700〃
34邊方位角=165°1T00〃+112°34'00〃-180°=97°45'00〃
45邊方位角=97°45'00〃+95°45'00〃-180°=13°30'00〃
51邊方位角=13°30'00〃+124°18'00"-180°=317°48'00〃
12邊方位角=317°48'00〃+115°55'00〃-180°=253°43'00
模塊5控制測量
1.什么是坐標(biāo)正算?什么是坐標(biāo)反算?坐標(biāo)反算時坐標(biāo)方位角
如何確定?
答:根據(jù)已知點的坐標(biāo)及邊長和坐標(biāo)方位角計算未知點的坐標(biāo),
即坐標(biāo)的正算。由兩個已知點的坐標(biāo)反算其坐標(biāo)方位角和邊長,即坐
標(biāo)的反算。
計算方位角時需要注意,按式(5-3)計算出來的是象限角,還應(yīng)
按坐標(biāo)增量-和△),的正負(fù)號決定AB邊所在的象限,才能換算為AB
邊的坐標(biāo)方位角。
2.什么叫坐標(biāo)方位角'正(反)方位角?
答:設(shè)直線AB前進(jìn)方向的%B為正坐標(biāo)方位角,其反方向BA的
坐標(biāo)方位角%A為直線AB的反坐標(biāo)方位角,同一條直線的正、反坐標(biāo)
方位角互差180°o
3.導(dǎo)線測量的目的是什么?其外業(yè)工作如何進(jìn)行?
答:目的是計算點的平面坐標(biāo),外業(yè)包括水平角觀測、水平距離
觀測。
4.如何計算閉合導(dǎo)線和附合導(dǎo)線的角度閉合差?
答:假設(shè)導(dǎo)線各觀測角度不存在誤差,上式成立,則Z尸為理論
值,寫成一般形式為:
Z萬理=a純-a始十nx180。式中n為包括連接角在內(nèi)的導(dǎo)線
轉(zhuǎn)折角個數(shù)。由于觀測中存在誤差,因此觀測角總和Z尸測與Z%不
相等,其差值為角度閉合差為,即:%=5>測-工魘即
力=工尸測+£始終-nxl80。當(dāng)觀測角為右角時,角度閉合差計算公
式為:方始+。終-nxl80°
n邊形閉合導(dǎo)線內(nèi)角和的理論值應(yīng)為:Z白川=5-2)x180。
由于觀測角度不可避免存在誤差,使得實際觀測的內(nèi)角和{>測與
Z夕理不相等,其差值為閉合導(dǎo)線角度閉合差力,即:
力,=5>測-理=5>測一(〃一2)x180。
5.何謂導(dǎo)線坐標(biāo)增量閉合差?何謂導(dǎo)線全長相對閉合差?坐標(biāo)
增量閉合差是根據(jù)什么原則進(jìn)行分配的?
答:由于調(diào)整之后的各個轉(zhuǎn)折角和實際測量的各導(dǎo)線邊長均含有
誤差,導(dǎo)致實際計算的各個邊的縱橫坐標(biāo)增量的代數(shù)和不等于附合導(dǎo)
線終點和起點的縱橫坐標(biāo)之差。它們的差值即為縱橫坐標(biāo)增量閉合差
和小
由于力和/,的存在,使導(dǎo)線不能和CD邊連接,存在一個缺口,
這個缺口的長度稱為導(dǎo)線全長閉合差,用力,表示,即:病=產(chǎn)十
導(dǎo)線越長,全長閉合差越大。因此,以力值得大小不能顯示導(dǎo)線
測量的精度,應(yīng)當(dāng)將力,與導(dǎo)線全長X。相比較。通常采用相對閉合差
來衡量導(dǎo)線測量的精度,計算公式為:
心■1
6.閉合導(dǎo)線與附合導(dǎo)線的內(nèi)業(yè)計算有何異同點。
答:閉合導(dǎo)線計算步驟與附合導(dǎo)線基本相同,兩種導(dǎo)線計算的區(qū)
別主要是角度閉合差和坐標(biāo)增量閉合差的計算方法不同。
7.試述全站儀三角高程測量的全過程。
答:已知A點高程/,欲測定B點高程小,可在A點安置儀器,
在B點豎立棱鏡,用望遠(yuǎn)鏡中絲瞄準(zhǔn)棱鏡中心,測定豎直角a,量取
儀器高度,和棱鏡高度-根據(jù)AB之間水平距離D,即可計算A、B兩
點之間高差為:hAB=Dtana+i-v
8.已知坐標(biāo)方位角及邊長,試計算各邊的坐標(biāo)增量AX、AY,見表
5-5o
表5-5
號
邊坐標(biāo)方位角(°'〃)邊長(m)
AB814537346.512
BC943359523.805
CD2672144527.024
答:
邊號AXAY
AB+49.660+342.935
BC-41.702+522.143
CD-24.251-526.466
9.已知A、B、C、D各點坐標(biāo),試計算AB和CD的坐標(biāo)方位角和
邊長,見表5-6。
表5-6
點號X(m)Y(m)點號X(m)Y(m)
A9821.0714293.387C9187.4192642.792
B9590.9334043.074D9310.5412931.040
答:AB邊坐標(biāo)方位角:227°24'16〃,邊長:340.029m
CD邊坐標(biāo)方位角:66°52'15〃,邊長:313.442m
10.某閉合導(dǎo)線,其橫坐標(biāo)增量總和為-0.35m,縱坐標(biāo)增量總和為
+0.46m如果導(dǎo)線總長度為1216.39m試計算導(dǎo)線全長相對閉合
差和邊長每100m的坐標(biāo)增量改正數(shù)。
答:導(dǎo)線全長相對閉合差=0.578m-?1216.39=1\2104
邊長每100m的坐標(biāo)增量改正數(shù)=100*0.578m4-1216.39=0.047m
11.根據(jù)表5-7中的觀測數(shù)據(jù)完成四等水準(zhǔn)測量各測站的計算
及每頁的計算校核。
表5-7四等水準(zhǔn)測量觀測記錄表
測點后上前上方向K+平均備
號水準(zhǔn)尺讀數(shù)
站尺絲尺絲及黑高差注
編下下尺號-紅(m)
號
絲絲
后視距前視距
黑面紅面
視距差dYd
2.6061.025后2.1846.973-2
1.7610.169前0.5965.282+1
1BM-ZD,后一+1.590
84.585.6+1.588+1.691-3
前
-1.1-1.1
2.6271.781后2.2366.922
+1
1.8441.031前1.4076.195
-1
2ZD-ZD2后一+0.828
78.375.0+0.829+0.727+2
前
+3.3+2.2
1.8681.993后1.3856.1720
0.9011.057前1.5246.213
-2
3ZD2-ZD3-0.140
后一
96.793.6-0.139-0.041+2
前
+3.1+5.3
1.8212.107后1.4876.172
+2
1.1611.480前1.7936.578
+2
4-0.306
ZD3-ZD4
后一0
66.062.7-0.306-0.406
前
+3.3+8.6
每頁檢核Zh=1.972m
模塊6大比例尺地形圖及其測繪
1.試述在地形圖上確定任何一點的平面坐標(biāo)和高程的方法。
答:利用縱橫坐標(biāo)和比例尺可以獲得點的平面坐標(biāo);利用等高線
可以獲得點的高程。
2.地形圖為什么要進(jìn)行分幅與編號?
答:為了便于測繪'拼接'使用和保管地形圖,需要用各種比例
尺的地形圖按統(tǒng)一的規(guī)定進(jìn)行分幅與編號。
3.測圖前要作哪些準(zhǔn)備工作?
答:在圖根控制測量結(jié)束后,開始地形測圖前,應(yīng)認(rèn)真做好各項準(zhǔn)備
工作。準(zhǔn)備工作包括技術(shù)資料的收集與抄錄,對地形測圖所需儀器進(jìn)
行必須要的檢驗與校正,測圖板的準(zhǔn)備,繪制坐標(biāo)格網(wǎng),展繪圖幅內(nèi)
各級控制點等。如果測繪1:5000比例尺地形圖需采用梯形分幅時,
還要查取和展繪出圖幅的圖廓點的平面直角坐標(biāo)。
4.簡述經(jīng)緯儀測圖法的主要部驟。
1)答:觀測
觀測員松開經(jīng)緯儀照準(zhǔn)部,使望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)立尺員豎立在碎部點上
的標(biāo)尺,讀取尺間隔和中絲讀數(shù)(最好用中絲在尺上截取儀器高和在
儀器高附近的整分劃處直接讀出尺間隔)。然后讀出水平度盤讀數(shù);
使豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管汽泡居中,讀取豎盤讀數(shù)。
觀測員一般每觀測20-30個碎部點后,即應(yīng)檢查起始方向有無變
動。對碎部點觀測只需一個鏡位。除尺間隔需讀至毫米外,儀器高、
中絲讀數(shù)讀至cm,水平角讀至分。
2)記錄與計算
記錄員認(rèn)真聽取并回報觀測員所讀觀測數(shù)據(jù),且記入碎部測量手
薄,如表67所示。按視距法,用計算器或用視距計算表計算出測站
至碎部點的水平距離及碎部點的高程。
5.何謂等高線?等高線有哪些特點?等高距、等高線平距與地面
坡度三者之間的關(guān)系怎樣?
答:地面上高程相等的各相鄰點所連成的閉合曲線,也相當(dāng)于一
定高度的水平面橫截地面時的地面截痕線。
1)在同一條等高線上的各點高程相等;2)等高線是閉合的曲線;
3)等高線不能相交;4)等高線平距的大小與地面坡度的大小成反比;
5)等高線與山脊線(分水線)、山谷線(合水線)成正交;6)河流
守同我。
坡度二等高距/等高線平距
6、1:1000地形圖,圖上1cm代表實地距離多少?
答:10米
7、地形碎步測量,完成表6-3的計算。
表6-3
測站:B后視點:A儀器高i=1.34m測站高程HB=100.12m
點尺磔巨中絲激如ism水平角平距離m嬴呈附
號
mC')L(°')C')m注
10.7351.609010-01073.099.65屋角
20.9161.378900+10091.6101.69屋角
30.2831.389200+20028.3101.07屋角
模塊7道路施工測量的基本工作
1.測設(shè)點的平面位置有哪些基本方法?各適用于何種情況?
答:直角坐標(biāo)法(適用于皮尺和經(jīng)緯儀,精度低)、極坐標(biāo)法(適
用于皮尺和經(jīng)緯儀)、坐標(biāo)放樣(適用于全站儀,精度高,定位準(zhǔn))。
2.高程測設(shè)有哪幾種情況?
答:平面高程傳遞'向地下傳遞高程和平整土地等情況。
3.試述用精密方法進(jìn)行水平角測設(shè)的步驟。
答:分別采用盤左(正鏡)、盤右(倒鏡)在樁頂標(biāo)定出兩個點位G,
c2,最后取其中點G)作為正式放樣結(jié)果,雖然正倒鏡分中法比一般
方法精度高,但放樣出的方向和設(shè)計方向相比,仍會有微小偏差”。
4.道路初測階段選線測量有哪些要求?
答:選線是一項技術(shù)性'綜合性很強(qiáng)的工作,一般由線路設(shè)計'
測量、水文'地質(zhì)和土地、資源部門的技術(shù)人員組隊完成。其任務(wù)是
根據(jù)初步方案在實地選定線路的大致位置,確定線路的經(jīng)由及轉(zhuǎn)向
點,并豎立標(biāo)志。尤其是特殊位置(如地口、跨大河和大溝谷、橋梁
和隧道兩端等),應(yīng)設(shè)立永久或半永久性標(biāo)志,或即時測定這些位置。
5.采用全站儀、GPS測設(shè)中線有哪些注意事項?
答:全站儀測量由于導(dǎo)線延伸很長,為了避免誤差累積并進(jìn)行檢
核,要求每隔一定的距離(一般不大于30km)應(yīng)與國家控制點或線路
首級平面控制點聯(lián)測。
在與國家控制點進(jìn)行聯(lián)測檢核時,要注意控制點與檢核線路的起
始點是否位于同一個投影帶內(nèi),否則應(yīng)進(jìn)行換帶計算;坐標(biāo)檢核時,
必須將利用地面丈量的距離計算的坐標(biāo)增量先投影到線路高程面上,
再改化到高斯投影面上。
GPS線路控制網(wǎng)布設(shè)應(yīng)滿足以下幾條:
(1)作為導(dǎo)線起閉點的GPS點應(yīng)成對出現(xiàn),一個作為設(shè)站點,一個
作為定向點;
(2)每對點必須通視,間隔以不大于1000m為宜(不宜短于200m);
(3)每對點與相鄰一對點的間隔不得大于30km。具體間隔視作業(yè)
條件和整個控制測量工作計劃而定,一般5?10km布設(shè)一對點。這
些點均沿設(shè)計線路布設(shè),其圖形類似線形鎖。
6.欲測設(shè)么/叱=9()。()(),()()屋用一般方法測設(shè)后,又精確地測得
其角值為9()。0()36"。設(shè)AP=100.00m,問P點應(yīng)如何進(jìn)行改正?
答:在垂直方向上向內(nèi)改進(jìn)距離為(36〃/206265")
*100m=0.017m
7.施工場地上水準(zhǔn)點A的高程為28.635m欲在待建構(gòu)筑物附近
的電桿上測設(shè)出±0標(biāo)高(±0的設(shè)計高程為29.000m)作為施工過程
中檢測各項標(biāo)高之用。設(shè)水準(zhǔn)儀在水準(zhǔn)點A所立水準(zhǔn)尺上讀數(shù)為
1.863m,試說明測設(shè)方法。
答:儀器高度:28.635+1.863=30.498m
放樣高處讀數(shù)為:30.498-29.000=1.498m
8.如圖7-21所示,A、B為建筑場地已有控制點,其坐標(biāo)為
4=858.750m,=613.140m,xB=825.430m,=667.380m,P為放樣點,
其設(shè)計坐標(biāo)為:xp=805.000m,yp=645.00m試計算用極坐標(biāo)法從B點測
設(shè)P點點位所需的數(shù)據(jù)。
圖7-21
答:根據(jù)A、B點的坐標(biāo)計算A、B兩點之間的坐標(biāo)差(Ax=4-與,
4=心-%),再按下列公式計算確定AB的坐標(biāo)方位角&BA:
Ar=33.32Ay=~54.24
因為Ax>0,Ay<0所以aBA=arctan"+360。=301°33'46"
Ax
同法,可計算直線BP的坐標(biāo)方位角。3廣227。3629"
由此可得由BA方向逆時針旋轉(zhuǎn)至BP方向的水平夾角
/3^aBA-aBP-13°57\7'
B、P兩點之間的水平距離為:
22
D=^(Xp-x^+(yp-yl3)=30,303
模塊8道路平曲線測設(shè)
1、圓曲線主點要素有哪些?
答:切線長、曲線長、外距、切曲差。
2、圓曲線細(xì)部測設(shè)方法有幾種?
答:切線支距法和偏角法。
3、回旋曲線的種類及特點?
答:(1)基本型
依照直線一回旋線一圓曲線一回旋線一直線的順序組合從線形
的協(xié)調(diào)性看,將回旋曲線'圓曲線'回旋曲線之長度比設(shè)計成1:1:
1較為合理。這種曲線當(dāng)實地所選半徑小于《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JTG
B01—2003)中規(guī)定不設(shè)超高半徑時采用。
(2)卵形
用一個回旋線連接兩個同向圓曲線的組合,選定的主曲線半徑與
反算的副曲線半徑的比值小于1.5倍,一般采用這種曲線形式。即兩
圓曲線中間用一段緩和曲線連接。這種曲線也稱為“復(fù)中設(shè)緩曲線”。
⑶凸形
在兩個同向回旋線間不插入圓曲線而徑相銜接的組合,凸形的
回旋線的參數(shù)及其連接點的曲率半徑,應(yīng)當(dāng)分別符合最小回旋線參數(shù)
和圓曲線一般最小半徑的規(guī)定。凸形曲線通常在各銜接處的曲率是連
續(xù)的,但因中間圓曲線的長度為0,所以只在路線嚴(yán)格受地形、地物
限制處方可采用凸形曲線。
(4)S形
兩個反向圓曲線用回旋線連接的組合,如圖8-21(d)所示。理想
的S形相鄰兩個回旋線參數(shù)4與&宜相等,當(dāng)采用不同的參數(shù)時,4
與為之比應(yīng)當(dāng)小于2.0,有條件時以小于1.5為宜。
(5)C形
同向的兩回旋線在曲率為零處徑相銜接的形式,如圖8-21(e)所
示。C形曲線連接處的曲率為零,即R=oo,相當(dāng)于兩同向曲線中間直
線長度為。,對行車和線形都有一定影響,所以C形曲線只有在特殊
地形條件下方可使用。
(6)復(fù)合形
兩個以上同向回旋線間在曲率相等處相互連接的形式,如圖
8-21(f)所示。復(fù)合形回旋線除了在受地形和其他特殊限制的地方
外,一般使用很少,多出現(xiàn)在互通式立體交叉的匝道線形設(shè)計中。
4、有緩和曲線的圓曲線測設(shè)方法與圓曲線測設(shè)有哪些異同點?
答:有緩和曲線的圓曲線測設(shè)方法與單圓曲線的測設(shè)原理相同,
以ZH(HZ)或HY(YH)為原點建立坐標(biāo)系,切線方向為x軸,法線
方向為V軸,計算曲線上待定中樁的坐標(biāo)x,yo測設(shè)時,自坐標(biāo)原
點沿切線方向量x得垂足,再由垂足沿垂線方向量P即得該中樁的位
置。
5、某圓曲線的設(shè)計半徑是300m,右轉(zhuǎn)角為25°48,00〃,若交
點里程為K3+182.766,試計算:
(1)圓曲線測設(shè)元素;
解:切線長:T=/?tan-=300*tan25°48'00〃/2=68.709
2
曲線長:L=」aR=-^*25°48'00〃*300=135.088
1800180°
外距:E-/?(sec—-l)-300x(sec^-^^--1)-7.768
22
切曲差:D=2T-L=2*68.709-135.088=2.330
(2)主點里程;
解:
JDK3+182,766
-T68.709
ZYK3+114,057
+L+135.088
YZK3+249,145
-L/2-67.544
QZK3+181.601
+D/2+1.165
JDK3+182.766
(3)說明主點里程測設(shè)方法。
解:自路線交點JD分別沿后視方向和前視方向量取切線長T,即得
曲線起點ZY和曲線終點YZ的樁位。再自交點JD沿分角線方向量取
外距E,便是曲線中點QZ的樁位。
6.按照上題進(jìn)行圓曲線細(xì)部點測設(shè),試按切線支距法計算測設(shè)數(shù)
據(jù),樁距按20m整樁號法設(shè)樁。
解:計算公式:x=Rsin°
y=R(I-COSQ)
I180°
(D-—?------
所以測算數(shù)據(jù)為
樁號XY
K3+114.05700
K3+1205.9420.059
K3+14025.9111.121
K3+16045.7633.511
K3+18065.4137.218
K3+20084.77212.336
K3+220103.75518.513
K3+240122.27626.050
K3+249.145130.56929.904
7.已知彎道J6。的樁號為K5+119.99,右角夕=136°24',e300m,試
計算圓曲線主點元素和主點里程,并敘述測設(shè)曲線上主點的操作步
驟。
解:曲線要素的計算:
轉(zhuǎn)角a=180-0=180736°24'=43°36'
切線長:r=7?tan-=300*tan43°36'00〃/2=119.990
2
曲線長:乙=二(1"工*43°36'00〃*300=228,289
1800180°
ALuc口a1、_々八八z43°36,00n1^7
夕口正口:E=R(sec-----l)-300x(sec------------------l)-zo.1U/
22
切曲差:Z)=2r-L=2*119.990-228.289=11.691
主點里程樁號的計算
JD)0K5+119,990
-T-119.990
ZYK3+0
+L+228.289
YZK3+228.289
-L/2-114.145
QZK3+114.144
+D/2+5.846
JDwK3+119.990
主點的測設(shè)
自路線交點JD分別沿后視方向和前視方向量取切線長T,即得曲
線起點ZY和曲線終點YZ的樁位。再自交點JD沿分角線方向量取外
距E,便是曲線中點QZ的樁位。
8.交點JDg的樁號為K4+555.76,轉(zhuǎn)角a右=54°18',e250m,用切線
支距法測設(shè)圓曲線,按整樁號法設(shè)樁,樁距取20m,分別計算以ZY、
YZ為原點測設(shè)兩曲線各樁的x和yo
解:曲線要素的計算:
切線長:T=Rtan4=250*tan54°18'00〃/2=128.207
2
曲線長:L=工*54°18'00〃*250=236.928
1800180°
7,1nr-OC_54°18'00"_cu_7
夕卜是巨:E-7?(sec--l)=250x(sec---------1)-30.957
22
切曲差:D=2T-L=128.207*2-236.928=19.486
直圓點里程樁號:ZY=JD-T=K4+555.76-128.207=K4+427.553
園直點里程樁號:YZ=ZY+L=K4+427.553+236.928=K4+664.481
計算公式:x=Rsin。
y=R(I-COSQ)
I180°
(o-一?----
R71
所以測算數(shù)據(jù)為
以ZY為原點:
樁號XY
K4+427.55300
K4+4302.4770.012
K4+45022.4471.010
K4+47042.2433.595
K4+49061.8007.759
K4+51080.96113.472
K4+53099.60420.699
K4+550117.61029.392
K4+570134.86339.496
K4+590151.25450.947
K4+610166.67863.671
K4+630181.03577.587
K4+650194.23592.606
K4+664.481203.021104.114
以YZ為原點原理與上述相同。
9.某彎道JD樁號為K3+135.12,a右=180°36',廬450m,用偏角
法進(jìn)行圓曲線詳細(xì)測設(shè),置經(jīng)緯儀于ZY點,后視YZ點,試計算
各樁的偏角值及相鄰樁的弦長(按整樁號法設(shè)樁,樁距取20m)。
解:曲線要素的計算:
切線長:T=Rtan里二
2
曲線長:八芯aR
外距:E=7?(sec--1)
2
切曲差:D=2T-L
10.JD5的里程為K3+482.50,轉(zhuǎn)角a右=31°18',圓曲線半徑e200m,
設(shè)緩和曲線長乙二35m,若以ZH為原點用切線支距法詳測曲線,試計
算從ZH至QZ半個曲線各樁x,yo(樁距L°=10m,緩和曲線部分用整
樁距法設(shè)樁,圓曲線部分用整樁號法設(shè)樁)。
解:曲線要素計算
內(nèi)移值:p=Z-=O.255
24A
切線增長值:q=L--'=17.496
2240/?-
切線長:Th-(R+p)tany+<y-73.597
主圓曲線段長:Av-71aR-Ls-74.258
180°
曲線總長:Lh=Ly+2£,v=L+〃=144.258
外距:E-(R+p)sec^--/?-7.965
切曲差:。=27-〃=2.936
主點里程樁號的計算
交點JD
交點JDK3+135.12
-Th+
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