土木工程工程测量实习报告.pdf

目录实习报告 一、前言 1.1 实习目的 1.2 实习任务 1.3 实习组织 1.4 实习时间地点 二、实习内容 2.1 1：500 地形图的测绘 2.1.1 平面控制测量 2.1.2 高程控制测量 2.1.3 定向 2.1.4 控制测量内业计算及成果整理 2.1.5 碎部测量 2.1.6 地形图的检查与整饰 2.1.7 1：500地形图测绘成果 2.2等高线测绘 2.2.1野外数据采集 2.2.2等高线测绘 2.3测设 2.3.1圆曲线测设 2.3.2建筑物轴线测设 三、结论及体会 数据成果 附图 工程测量实习 *大学*学院 20*级土木工程专业*班第*组 第 2 页 一、前言 1.1实习目的 通过实习，可以把我们学到的测量理论知识拿到实践工作中去实践和检验，可以锻炼我们的实际操作能力；可以进一步掌握各种常用测量仪器工具的构造、工作原理及操作方法；掌握一些测量项目的测量原理、步骤、所需仪器及具体观测方法；能了解实习过程中出现过的常见问题的原因及简单的解决方法。在实习过程中可以亲手操作仪器和整理观测成果的数据，使我们能更好的掌握测量工作的基本理论和技能。同时，培养我们的团队精神。1.2实习任务 a)完成 1：500 比例尺的地形图测绘工作，主要工作分为控制测量和地形图测绘两个单元进行。b)完成 1：1000 比例尺的等高线测绘 c)圆曲线测设及建筑物轴线的测设 1.3实习组织 以专业为单位，每五人组成一个测量小组，我们组是土木工程*班第*组，成员见下表：组长*分工、绘图、内业整理等 组员*仪器整平、读数、绘图等 组员*读数、记录、立尺等 组员*读数、记录、立尺等 组员*读数、记录、内业计算等 1.4实习时间、地点 20*年 8 月 19 日-20*年 8 月 27 日 河北省昌黎县 二、实习内容 2.1 1：500地形图的测绘 2.1.1平面控制测量 1）仪器检校 领取的仪器有经纬仪、自动安平水准仪及水准尺等，主要查看是否有明显的部件损坏，目镜物镜是否清楚，自动安平是否工作正常，旋钮是否可以转动等。之后，进行了领取仪器的核对和登记。为了保证仪器的安全，测量过程中，仪器工程测量实习 *大学*学院 20*级土木工程专业*班第*组 第 3 页 实行专人负责，对测量仪器进行定期检验，加强日常保管，使用仪器时，测量人不离开仪器。2）踏勘选点 我们的测区是以第四号教学楼为中心的250m 200m的范围内。要求：控制点的选择关系到碎部点测量的准确度、速度及绘制地形图的精度，所以要保证相邻控制点的通视良好，便于保留且有较强的控制作用，导线点的个数不得少于 7 个，导线点要分布均匀，边长 80 米左右，导线两边的夹角不要接近 180。过程：我们先进行了现场的详细踏勘；我们根据测区的地形临时定了 9 个导线点，组成一闭合导线；我和罗跃名分别站在前一站和后一站的临时导线点上，刘速和刘梦麟站在中间站的导线点上，在保证通视良好、视野开阔、导线点分布均匀等的前提下及时调整我俩的位置；确定之后，在地面上用记号笔编号标注作为最终的导线点，共 11 个（11011111）。白帆负责在记录本上画示意草图，记下各导线点的相对位置。问题及解决：控制点较多，增加了导线和角度闭合差，只能尽量精确的测量，减小误差；控制点在软土路面上，不宜用记号笔标记，我们把小木桩钉下去作为标志。3）测量水平角 方法：用测回法观测导线各内角。要求：每个测站观测 2 个测回，第一测回起始方向读数配置在略大于 0处，第二测回起始方向读数配置在略大于 90处；每个测回的两个半测回之差的绝对值不能超过 40，两个测回的水平角值之差的绝对值不能超过 40，超限应重测；测量时尽量瞄准小铁花杆的底端读数。过程：工程测量实习 *大学*学院 20*级土木工程专业*班第*组 第 4 页 先将经纬仪整平对中；盘左（正镜）时，先转动照准部，瞄准后站，读取水平度盘读数（读数配置在略大于 0处），然后转动照准部瞄准前站，读取水平度盘读数，完成前半测回；倒转望远镜成右盘（倒镜）时，先瞄前站，读取水平度盘读数，再瞄准后站，读取水平度盘读数，则后半测回完成，及时记录读数。水平角值为两个半测回的水平角值的平均值。至此测完一个测回；同样方法测量第二个测回，两测回角值的平均值为导线内角；2 人分别负责 2 个小铁花杆，确保小铁花杆在导线点的正上方，测完之后将小铁花杆放在下一导线点上；2 人分别负责读数的记录和计算。结果：角度闭合差 f=92，f 容=60n=6011=199，ff 容符合精度要求。问题及解决：由于小铁花杆目标较小，有时和附近的地物颜色很接近，用经纬仪找立在控制点上方的小铁花杆较困难。我们派组员站在附近，扩大目标便于寻找定位观测。有时看不到小铁花杆最底部，只能将小铁花杆尽量垂直地面，观察能看到部分的最下部。测量轮流进行，保证每个人都能操作一遍。5 个测站之后发现进度有些慢，总结一下，原因有二：一是我们的操作还不够熟练；二是我们没有充分利用人力资源。我们重新分配了任务，实行专人专项负责。4）测量距离 方法：用钢尺量距的一般方法往返丈量各导线边。要求：往返各丈量一次，目估钢尺水平，读数取至mm；随记随算各条边的相对误差，如果发现相对误差大于 1/3000，就要立即重测。过程：往测：后尺员将钢尺零点对准后站点，前尺员手持另一端及测钎向前站点方向前进，至钢尺全部放出时停下。由另一位同学指挥前尺员进行钢尺定向，使钢尺位于前后站的直线上，前后尺员同时拉紧钢尺，前尺员立即在 30m 处插下测钎，完成一个整尺段 l 的丈量。依次向前，测出 n 个整尺段长。到最后不足一个整尺段长时，前尺员将位于后站点上的读数读出，为余长 q。两测站的水平距离为 L往=nl+q；返测：由前站点向后站点方向用同样的方法进行测量，得出 L返。工程测量实习 *大学*学院 20*级土木工程专业*班第*组 第 5 页 结果：相对误差计算公式：K=|L往-L返|/L平均 距离丈量的精度要求见下表：表 1 距离丈量的精度要求 起点终点 12 23 34 45 56 67 相对误差 1/3513 1/78497 1/3070 1/3736 1/6403 1/15429 允许相对误差 1/3000 起点终点 78 89 910 1011 111 相对误差 1/3949 1/17387 1/14694 1/21440 1/16114 允许相对误差 1/3000 其中最大相对误差为 1/3070，最小相对误差为 1/78497，均在允许相对误差范围之内。问题及解决：有些控制点间距离较远，肉眼很难看准 3 根测钎是否在同一条直线上，只能尽量瞄准，多进行调整。2.1.2高程控制测量 1）四等水准测量 方法：用双面尺法，按照四等水准的要求，由已知水准点（H0=4.000）到导线控制点往返观测。要求：测站点不得少于15 个，视线长度不超过80 米，前后视距差不超过5 米，前后视距累计差不得超过10 米；同一水准尺红、黑中丝读数之差不得超过 3mm，黑红面的高差之差不得超过 5mm；施测过程中只在转点上使用尺垫；往返高差的闭合差不得超过6n毫米（n 为测站数）。过程：先根据起始点到导线点的往返距离定下了16 个点；观测员将水准仪安置在前后视距大致相等的地方，整平；用望远镜对准后视尺黑面，按上、下、中丝的顺序读数，再照准后视尺红面，读中丝读数，然后将望远镜掉头照准前视尺黑面，按上、下、中丝的顺序读数；记录员及时记录，每站测完都立即进行计算，所有检核符合要求后，开始测下一站。结果：往返高差的闭合差为 14mm，小于允许值 24mm。工程测量实习 *大学*学院 20*级土木工程专业*班第*组 第 6 页 问题及解决：由于测量的场地开阔，测站数充足，光线良好，没有遇到特殊的问题。2）图根水准测量 方法：用双仪高法，按普通水准测量精度测定各导线之间的高差，经过水准仪内业计算推算出各导线点高程。要求：闭合差不得超过12n毫米（n 为测站数）。过程：立尺员负责水准尺严格垂直，先在起始点立尺，另一立尺员到下一站，安置尺垫，将水准尺立在尺垫之上；观测员将水准仪放在前后视距大致相等的地方，仪器整平后，读两水准尺读数，仪器搬站时，前视尺不移动；记录员复述观测员所读数值，随时记录并计算出高差及高程，最后闭合到起始点上。结果：当场计算高差闭合差为 37mm，小于闭合差允许值 39.8mm.。问题及解决：有的时候遇到视线受阻的情况，通过增加测点绕开障碍物，或者直接移开障碍物的方法解决。2.1.3定向 方法：用罗盘仪测磁方位角 要求：忽略磁偏角和子午线收敛角的影响，将其省略。过程：我们选择了所定导线点中南部的78 号测站导线边，一是因为便于画地形图，二是因为附近没有高压线或铁栏杆等引起磁针异常的物质。罗盘仪安置在 8 号测站，对中后，松开球臼结构，将其整平，再拧紧球臼结构；松开罗盘盒制动螺旋，用望远镜瞄准 7 号测站，松开顶针，磁针静止时读磁针北端所指读数，忽略磁偏角和子午线收敛角的影响，将磁方位角近似作为起始坐标方位角。2.1.4 控制测量内业计算及成果整理 过程：全部外业工作结束，按规定都符合要求精度时，进行内业计算。将安置罗盘仪的 8 号测站作为起始点，假定其坐标为（600m,600m）。将所测起始边的磁方位角作为坐标方位角。计算角度闭合差、进行平差，坐标增量的计算及闭合差的调整，根据各转折角和各边的边长推算各导线点的坐标。用双仪高法测得的各导线点间的高差值，按闭合水准路线进行平差计算，算出各导线点的高程，并检验算出的四等水准测量的闭合差和四等水准测量的闭合差。工程测量实习 *大学*学院 20*级土木工程专业*班第*组 第 7 页 测量流程成果表：图根导线的精度要求如下表：表 2 图根导线的精度要求 角度闭合差 测角半测回之差 两测回角值互差 四等水准测量高差闭合差 图根水准测量高差闭合差 导线全长相对闭合差 各边往返丈量相对误差 92 见附表 见附表 14mm 37mm 1/2600 见表 1 199 40 40 24mm 39.8mm 1/2000 1/3000 2.1.5 碎部测量 1）图板准备 方法：用对角线法绘制 50cm40cm 的坐标网格 要求：每个小方格边长与理论值之差不超过0.2mm，每个小方格对角线长度与理论值之差不超过 0.3mm，图上相邻控制点之间距离的误差，要保证其在 0.3mm以内；图上两相邻导线边长的夹角误差和图上导线边的坐标方位角误差应在20以内。过程：控制点三维坐标 计算控制点平面坐标 计算控制点高程 假定导线点的起点坐标 距离测量 四等水准测量 图根水准测量 水平角测量 磁方位角测量 确定各导线边的边长 确定转折角 确定导线边的坐标方位角 由已知点定控制点高程 定各控制点间的高差 工程测量实习 *大学*学院 20*级土木工程专业*班第*组 第 8 页 将绘图纸用胶带粘贴在白纸上，按照书上的要求和步骤用钢板尺绘制网格，完成后按照要求仔细检查其精度；在坐标网格上标注坐标值，使各个导线点尽量靠近图幅正中；接着在图纸上展绘了各控制点，首先确定点位所在的方格，再根据坐标值分别在格网边两侧沿X 轴方向按比例量出x，沿 Y 轴方向量出y，两两相连，交出导线点。同法分别绘出其余各点，并标注其编号及高程，展绘后检查图上相邻控制点之间距离的误差。结果：检查结果符合精度要求，没有超限。2）碎部测量 方法：用经纬仪测绘法测碎部（视距测量法测，极坐标法绘）要求：必须边测边记边绘，在搬迁至下一测站之前，必须把本站上所测的地形对照实地全部清楚地绘制在图纸上；水平角读至分，高程需精确到厘米，选碎部点时，地物点的最大视距不超过 50m，相邻地形点之间的最大间距不得超过15m，至少测满 16 个坐标格；主要建筑物至少测三个点，道路测中心线，量路宽，人行道路宽，房屋散水等超过 1 米的地物均应在图上表示出来。过程：在控制点上安置经纬仪，并量取仪器高；利用盘左瞄准另一图根控制点，并设置水平度盘读数为00000；立尺员将水准尺立到地物、地貌的特征点上；观测员瞄准水准尺，并先读取上中下丝读数，然后再读取水平度盘读数和竖直度盘读数；记录员将观测数据记录下来，并用视距测量公式计算仪器至碎部点的水平距离和高差；绘图员采用量角器和比例尺将碎部点的位置展绘到图纸上，需要时在其右侧注明高程。结果：见附图 问题及解决：有些楼房的占地不是很规则，于是我们每一个拐角处都布设一个碎部点，工作量很大。后来经过老师的及时指点之后得知有些地方是可以用皮尺直接测量的，只要测出能确定楼房轮廓的关键点就可以了；对一些不通视的碎部点，我们就用皮尺量出尺寸，用作图法绘出；有时读数员读得太快，记数员和计算员忙不过来，大家就歇一会儿，等点工程测量实习 *大学*学院 20*级土木工程专业*班第*组 第 9 页 画到图上才又开始读数；在建筑物的特征点被一个一个标出后，我们会停下来，等建筑物被画出来后才继续；天气炎热，易出汗，聚酯薄膜又很吸油，所以画图的时候在手和胳膊下面得垫几张白纸以免弄花图纸；有时碎部点被一些树枝树叶挡住，如果此点影响不大，就换其它的点。2.1.6地形图的检查与整饰 为了保证绘制的地形图的准确性，进行检查。先在宿舍里对照着随路拍摄的照片和自己头脑中的印象，发现可疑的地方，然后根据可疑之处，确定了巡视检查路线，进行了实地对照查看，检查符号、注记是否正确，地形有没有遗漏，发现错误或遗漏的地方及时进行改正和添加。按照图式要求写上了图名、图号、比例尺等。2.1.7 1：500地形图测绘成果 见附图 2.2等高线测绘 2.2.1野外数据采集 方法：利用经纬仪测量各地物点的视距、角度和高程 要求：测绘区域为 300300，绘图比例尺为 1：1000；水准尺要严格垂直，测点得选在比较明显的山脊线、山谷线上，测点之间的最大间距一般不超过 15m，测站至测点的最大视距一般不超过100m。过程：事先在室内绘制好 30cm30cm 的坐标网格，小方格的边长为 10cm;在野外由老师统一指定 A、B 两点（A、B 两点之间的距离约在 100cm 左右），其中，A 点为欲测图幅的西南角角点，AB 方向为北方向。我们在 A 点安置好经纬仪，利用视距测量的方法测出 A、B 两点之间的水平距离。然后根据 A、B 两点的水平距离在左图廓线（即西图廓线）上标定出 B 点；我们在靠近测区中央部分的地面上选择了一个视线比较开阔的点作为测站点 O，并且将经纬仪转移到O 点。将经纬仪对中整平之后，以A 为零方向定好向；我们进行了分工。刘速负责绘制草图，白帆记录测量数据，路平、罗跃名和刘梦麟轮流观测数据和选点立尺；首先观测 A、B 两点，用数据测量法的计算的公式 DKlcos2 算出测站工程测量实习 *大学*学院 20*级土木工程专业*班第*组 第 10 页 点 O 至 A、B 两点的水平距离 OA、OB，然后刘速在图上用距离交会的方法将测站点 O 展绘到图上。假定 O 点的高程是 100m；两人在比较明显的山脊线、山谷线上选点立尺，一人观察并在经纬仪上读取视距间隔，读竖盘读数，读水平角。结果：测取了 64 个碎部点的数据。检核之后，删除了与实地不符合的点，并重新选点，重新测量。问题及解决：读取的某些点的上下丝读数及尺间距明显错误。解决方法：重新测量。所测点的数据与实地不相符合。解决方法：重新选点，重新测量。2.2.2等高线测绘 方法：对照实地边测边手绘 要求：等高距为 1m，图形美观，线条平滑清晰 过程：展绘控制点。用大头针将量角仪定在 O 点，先利用碎部点的角度定出碎部点的大致方向，然后用量角仪的直线边丈量出碎部点的视距，定出各碎部点。标出各碎部点的高程，便于绘图。依次将同一坡度的碎部点用直线连接。勾绘等高线。根据等坡线上平距与高差成正比的特性，在同一坡度的两端点间用目估的方法插出各条等高线通过的点，标注高程值，参照实际地貌勾绘等高线。在内插高程点时，只能在同一地性线的相邻特征点之间（即等坡段）才能内插，不能越线越点内插。结果：绘制的等高线基本上符合当地的地貌特征。2.3测设 2.3.1圆曲线测设 方法：（1）圆曲线要素及计算公式 两相邻直线偏角（线路转向角）为，选定其连接曲线圆曲线的半径为R，这样，圆曲线和两直线段的切点位置 ZY 点、YZ 点便被确定下来，我们称为对圆曲线相对位置起控制作用的直圆点 ZY、圆直点 YZ 和曲中点 QZ 为圆曲线三主要点。我们称 R、以及具体体现三主要点几何位置的切线长T、曲线长 L、外矢距 E 和切曲差（切线长和曲线长之差）q 为曲线 6 要素。只要知道了曲线6要素，便可于实地测放出圆曲线。偏角 是在线路祥测时测放出的，圆曲线半径 R 是在设计中根据线路的等工程测量实习 *大学*学院 20*级土木工程专业*班第*组 第 11 页 级以及现场地形条件等因素选定的，其余要素可根据以下公式计算：T=Rtan/2,L=R /180,E=R(sec/2-1),q=2T-L.（2）偏角法测设介绍 偏角法是根据圆曲线起点 ZY 的切线与起点至细部点的弦线之间的偏角（即弦切角）i和前一细部点 Pi-1至此细部点 pi的弦长 Si来测设细部点 pi的。如图所示，取相邻细部点为一整弧长 l，l 所对的圆周角 /2=l/2R180/由于里程桩凑整原因，起点到第一个细部点 1 的弧长 l0不一定是整数，则 1=l0/2R180/起点到第一个细部点 1 的弦长 S1=2Rsin1 此后各细部点按整弧长 l 测设，则起点处的切线与起点至细部点的弦线之间的偏角 i为 i1（i-1）两相邻细部点之间的弦长均为 S=2Rsin 具体测设时，在起点(ZY点)安置经纬仪，以 JD 点为零方向，根据各细部点的偏角 i和相对弦长 S 来测设细部点。过程：（1）主点测设 在转折点 JD 点安置经纬仪；指定一方向假定为 JD-ZY方向，沿 JD-ZY方向量 T 得 ZY 点，在 ZY 点插一测钎；逆转照准部(180-)/2，得 JD-O 方向，沿 JD-O 方向量 E 得 QZ 点，在 QZ点插一测钎；继续逆转照准部(180-)/2，得 JD-YZ 方向，沿 JD-YZ 方向量 T 得 YZ 点，在 YZ 点插一测钎；（2）细部测设 将经纬仪从 JD 点搬迁至 ZY 点，搬迁之前在 JD 点插一测钎，在 ZY 点安置仪器后，照准 JD 点，顺转照准部/2 得 ZY1 方向，沿 ZY1 方向量 S 得 1 点（在 1 点插一测钎）；继续顺转照准部/2 得 ZY2 方向，沿 1 点量 S 与 ZY2 方向交于 2 点（在2 点插一测钎）；工程测量实习 *大学*学院 20*级土木工程专业*班第*组 第 12 页 继续顺转照准部/2 得 ZY3 方向，沿 2 点量 S 与 ZY3 方向交于 3 点（在3 点插一测钎），同法依次测设其他各点.问题及解决：偏角法测设时，拉距是从前一曲线点开始，必须以对应的弦长为直径画圆弧，与视线方向相交，获得该点。偏角法存在测点误差累积的缺点，因此一般由曲线两端的 ZY、YZ 点分别向 QZ 点施测。2.3.2建筑物轴线测设 方法：根据指定的已有建筑物测设一拟建建筑物 过程：首先沿已有建筑物的东西墙用钢尺量取一小段距离0.240m，得 A、B 两点；将经纬仪安置在 A 点，瞄准 B 点，并从 B 沿 AB 方向量取 14.240m得 C 点，再继续量取 25.800得 D 点，CD 线即为建筑基线；将经纬仪安置在 C、D 两点，后视 A 点并顺转 90，并沿视线方向量出距离 0.240m 得 M、Q 两点，再继续量取 15.000m 得 N、P 两点。M、N、P、Q 四点即为拟建建筑物外廊定位轴线的交点。三、结论及体会 通过本次实习，巩固了以前所学知识，掌握了水准仪、经纬仪的基本操作，还有怎样测量碎部，学会了地形图、等高线的绘制方法。从而积累了许多经验。（1）虽然在实习中遇到了不少困难，有来自外界的，也有来自自身的，但这也促使我们开动脑筋，想尽各种办法，提高了我们解决问题的能力。（2）读数时由于仪器的视窗很小，读久了眼睛就开始疲劳模糊，看不清楚；立标尺时，立尺员长时间在太阳下站立，很累，往往会造成尺立不正等人为因素导致误差，所以我们常常是轮流交换工作，这样每个人都得到了不同形式的休息。不仅提高了测量精度，也提高了测量效率。还有选点非常重要，点一定要选在有代表性的地方 同时要注意并非越多越好 相反选取的无用点过多不但会增加测量，计算和绘图的劳动量和多费时间，而且会因点多而杂乱产生较大的误差。（3）测碎部时要先将道路和主要建筑物确定下来，然后在添加其余次要方面，这样不但条理清楚，利于作图而且更有利于作图的准确和随时进行实物和图形的对比从而检验测量数据的准确与否。（3）在整个实习中我们还存在着一些不足，例如是对实地的具体情况还未能很深入的了解，在操作仪器过程中有时候会发生操作失误（已经及时纠正并进工程测量实习 *大学*学院 20*级土木工程专业*班第*组 第 13 页 行重测工作）等。通过发现不足我们及时改正，并在不断的实践当中提高测量的技能。但这十天的实习也给了我们不少教训：由于某个数据的读错、记错及算错都给我们带来了不少麻烦，从而让我们知道了做任何事都要认真。还有一个组的团结合作也是至关重要的，它关系到整个组的进度。先前我们组由于配合不够默契，分工也不够合理，整体进度受到极大的影响，后来通过组内的交流，彻底解决了以上问题。实习进度有了很大的改观，进度和效果自然就提上来了。这告诉我们团结就是力量，以后工作的时候也一样，只有团结才能把事办好。