工程測(cè)量學(xué)教案1

1、工程測(cè)量學(xué)教案第一講 基本知識(shí)一、學(xué)科定義：定義一：工程測(cè)量學(xué)是研究各種工程在規(guī)劃設(shè)計(jì)、施工建設(shè)和運(yùn)營(yíng)管理階段所進(jìn)行的各種測(cè)量工作的學(xué)科。定義二：工程測(cè)量學(xué)主要研究在工程、工業(yè)和城市建設(shè)以及資源開(kāi)發(fā)各個(gè)階段所進(jìn)行的地形和有關(guān)信息的采集和處理、施工放樣、設(shè)備安裝、變形監(jiān)測(cè)分析和預(yù)報(bào)的理論、方法和技術(shù)，以及研究對(duì)測(cè)量和工程有關(guān)信息進(jìn)行管理和使用的學(xué)科。定義三：工程測(cè)量學(xué)是研究地球空間具體幾何實(shí)體的測(cè)量描繪和抽象幾何實(shí)體的測(cè)設(shè)實(shí)現(xiàn)的理論、方法和技術(shù)的一門(mén)應(yīng)用性學(xué)科。二、學(xué)科分類(lèi)：大地測(cè)量學(xué)、工程測(cè)量學(xué)、攝影測(cè)量與遙感、地圖制圖學(xué)、不動(dòng)產(chǎn)測(cè)繪（與工程測(cè)量相似）。三、學(xué)科內(nèi)容：1、 按工程建設(shè)階段劃分：

2、、規(guī)劃階段：提供各種比例尺地形圖，為地質(zhì)勘探服務(wù)。、施工階段：建立施工控制網(wǎng)，實(shí)地放樣。運(yùn)營(yíng)管理階段：變形觀測(cè)。2、 按服務(wù)對(duì)象劃分：工程測(cè)量中地形圖的測(cè)繪。工程控制網(wǎng)的步設(shè)及優(yōu)化設(shè)計(jì)。施工放樣技術(shù)和方法。工程的變形監(jiān)測(cè)分析和預(yù)報(bào)。工程測(cè)量的通用和專(zhuān)用儀器。工程測(cè)量學(xué)的誤差及測(cè)量平差理論。四、各階段測(cè)量工作：1、 工程勘測(cè)設(shè)計(jì)階段：工業(yè)企業(yè)：地形圖。線路：初測(cè)、定測(cè)和施工設(shè)計(jì)等。橋梁：平面和高程控制測(cè)量、橋址定線、斷面測(cè)量、地形測(cè)量等。2、 施工階段：施工測(cè)量：控制網(wǎng)的建立和施工放樣。監(jiān)理測(cè)量：復(fù)查、驗(yàn)收、檢測(cè)和審批。3、 運(yùn)營(yíng)階段：建筑物變形測(cè)量工作。工業(yè)設(shè)備安全運(yùn)營(yíng)監(jiān)測(cè)。地表沉降測(cè)量。局部

3、地區(qū)變形變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)的建立。第二講 工程控制網(wǎng)的步設(shè)理論與方法一、工程控制網(wǎng)的分類(lèi)：1、 按用途：測(cè)圖控制網(wǎng)、施工控制網(wǎng)、變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)、安裝控制網(wǎng)。2、 按網(wǎng)點(diǎn)性質(zhì)：一維網(wǎng)（水準(zhǔn)）、二維網(wǎng)、三維網(wǎng)。3、 按網(wǎng)形：三角網(wǎng)、導(dǎo)線網(wǎng)、混合網(wǎng)、方格網(wǎng)。4、 按施測(cè)方法：測(cè)角網(wǎng)、測(cè)邊網(wǎng)、邊角網(wǎng)、GPS網(wǎng)。5、 按坐標(biāo)系：附合網(wǎng)、獨(dú)立網(wǎng)、經(jīng)典自由網(wǎng)、自由網(wǎng)。6、 按其它標(biāo)準(zhǔn)：首級(jí)網(wǎng)、加密網(wǎng)、特殊網(wǎng)、專(zhuān)用網(wǎng)。二、作用：為工程建設(shè)提供統(tǒng)一的參考坐標(biāo)系，以及位置基準(zhǔn)和控制誤差積累。三、建網(wǎng)步驟：1、 確定控制網(wǎng)等級(jí)。2、 確定網(wǎng)形。3、 確定儀器和操作規(guī)程。4、 圖上選點(diǎn)，實(shí)地調(diào)研。5、 造標(biāo)埋石。6、 外業(yè)觀測(cè)。

4、7、 內(nèi)業(yè)處理。8、 提交成果。四、測(cè)圖控制網(wǎng)：1、 作用：控制測(cè)量誤差積累；使圖上點(diǎn)位精度均勻；保證圖幅之間正確拼接。2、 精度：依據(jù)測(cè)圖比例尺大小確定。五、施工控制網(wǎng)：1、 特點(diǎn)：范圍小，密度大，精度高。使用頻繁。受施工干擾大。采用施工坐標(biāo)系。采用工程平均高程面?？煞旨?jí)布網(wǎng)。2、 作用：為工程建設(shè)服務(wù)。六、變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)：1、 概念：參考點(diǎn)位于變形體之外的不變點(diǎn)。目標(biāo)點(diǎn)位于變形體之上的變點(diǎn)。2、 坐標(biāo)系選取原則：變形體較大且不規(guī)則時(shí)可采用大地坐標(biāo)系。變形體有明顯結(jié)構(gòu)特征時(shí)可采用基于監(jiān)測(cè)體本身的坐標(biāo)系統(tǒng)。對(duì)相對(duì)運(yùn)動(dòng)感興趣時(shí)可采用自由基準(zhǔn)。七、工程控制網(wǎng)基準(zhǔn)：1、 概念：基準(zhǔn)通過(guò)控制網(wǎng)平差求解未知

5、點(diǎn)坐標(biāo)時(shí)所給出的已知數(shù)據(jù)。2、 分類(lèi)：約束網(wǎng)。最小約束網(wǎng)。無(wú)約束網(wǎng)。第三講 工程控制網(wǎng)質(zhì)量準(zhǔn)則：一、精度準(zhǔn)則：1、總體精度準(zhǔn)則：E準(zhǔn)則：置信超橢球最大半軸盡可能小。體積準(zhǔn)則：置信超橢球體積盡可能小。方差準(zhǔn)則：置信超橢球半軸平方和盡可能小。平均精度準(zhǔn)則：x的跡可與局部精度比較。均勻性和各向同性準(zhǔn)則：網(wǎng)中所有點(diǎn)具有相同大小的誤差橢圓且精度相同。2、點(diǎn)位精度和相對(duì)點(diǎn)位精度：點(diǎn)位精度可用誤差橢圓和置信橢圓描述；相對(duì)點(diǎn)位精度可用相對(duì)誤差橢圓描述。3、 未知數(shù)函數(shù)的精度：任意未知數(shù)=Fx;=FxxF。4、 主分量：主分量能在總體上描述網(wǎng)的精度關(guān)系，是一個(gè)通用精度準(zhǔn)則。5、 準(zhǔn)則矩陣：構(gòu)造原則：所有控制點(diǎn)點(diǎn)

6、位誤差橢圓半徑相同；其相對(duì)誤差橢圓等于圓；它是對(duì)角陣；點(diǎn)的x坐標(biāo)與y坐標(biāo)隨即無(wú)關(guān)。二、可靠性準(zhǔn)則：1、概念：內(nèi)部可靠性發(fā)現(xiàn)觀測(cè)值粗差的能力。外部可靠性抵抗觀測(cè)值粗差對(duì)平差結(jié)果的影響能力。2、作用：提供衡量控制網(wǎng)內(nèi)部觀測(cè)值相互控制檢核的量化數(shù)值；提供未被發(fā)現(xiàn)的最大模型誤差值。三、靈敏度準(zhǔn)則：1、定義：在給定的顯著水平和檢核功效下，通過(guò)對(duì)周期觀測(cè)的平差結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)檢查，所能發(fā)現(xiàn)的某一位移向量的下界值。四、費(fèi)用準(zhǔn)則：其費(fèi)用包含：造標(biāo)；埋石；交通運(yùn)輸；儀器設(shè)備；觀測(cè)；計(jì)算和檢查等。第四講 控制網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)和典型工程控制網(wǎng)：一、優(yōu)化設(shè)計(jì)分類(lèi)：1、 零類(lèi)設(shè)計(jì)：坐標(biāo)系和基準(zhǔn)選取。2、 一類(lèi)設(shè)計(jì)：調(diào)整網(wǎng)點(diǎn)位置。

7、3、 二類(lèi)設(shè)計(jì)：改變觀測(cè)精度。4、 三類(lèi)設(shè)計(jì)：對(duì)設(shè)計(jì)的網(wǎng)進(jìn)行改進(jìn)。二、優(yōu)化設(shè)計(jì)任務(wù)：1、 提出設(shè)計(jì)任務(wù)。2、 制定設(shè)計(jì)方案。3、 進(jìn)行方案評(píng)價(jià)。4、 進(jìn)行方案優(yōu)化。三、設(shè)計(jì)方法：1、 解析法：通過(guò)數(shù)學(xué)方程表達(dá)式，用最優(yōu)化方法解算。（適用于各類(lèi)設(shè)計(jì)）2、 模擬法：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和準(zhǔn)則，通過(guò)計(jì)算、比較和修改得到最優(yōu)化方案。（適用于一、二、三類(lèi)設(shè)計(jì)）四、隧道工程控制網(wǎng)：1、 洞外GPS網(wǎng)布設(shè)原則：在進(jìn)出口線路中線上布設(shè)進(jìn)出口點(diǎn)，再在進(jìn)出口點(diǎn)周?chē)荚O(shè)三個(gè)定向點(diǎn)。坐標(biāo)系采用以進(jìn)出口點(diǎn)連線為X軸，垂直它為Y軸。貫通面位于隧道中央且與Y軸平行。洞口處基線一般為300到500米以便于通視。五、橋梁施工控制網(wǎng)：1、

8、布設(shè)原則：應(yīng)在其橋軸線兩端布點(diǎn)，其控制網(wǎng)兼作變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)，所以其精度和穩(wěn)定性要求較高。六、變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)：1、 布設(shè)原則：工作基點(diǎn)除應(yīng)構(gòu)成堅(jiān)強(qiáng)圖形外還要便于采用交會(huì)方法觀測(cè)。第五講 控制點(diǎn)的標(biāo)石與標(biāo)志和內(nèi)外也一體化：一、概念：1、 標(biāo)石采用挖坑埋設(shè)的預(yù)制截頭錐體混凝土標(biāo)。2、 標(biāo)志在標(biāo)石或其它穩(wěn)固載體上精確表示控制點(diǎn)位置的設(shè)施。二、標(biāo)石類(lèi)型：1、 普通標(biāo)石：截頭錐體混凝土標(biāo)。2、 深埋式標(biāo)石：就地澆注的鋼筋混凝土樁。3、 帶強(qiáng)制對(duì)中裝置的觀測(cè)墩：低部為鋼筋混凝土樁，頂部安放強(qiáng)制對(duì)中裝置。4、水準(zhǔn)點(diǎn)標(biāo)石分為：平面點(diǎn)標(biāo)石；混凝土水準(zhǔn)標(biāo)石；地表巖石標(biāo)；平硐巖石標(biāo)；深埋式鋼管標(biāo)。三、標(biāo)志要求：反差大；亮度強(qiáng)

9、；無(wú)相位差；有利于精確照準(zhǔn)。四、內(nèi)外業(yè)一體化內(nèi)容：1、 內(nèi)業(yè)工作：圖上選點(diǎn)，布網(wǎng)，平差和成果輸出等。2、 外業(yè)工作：踏勘選點(diǎn)，埋設(shè)標(biāo)石，外業(yè)觀測(cè)。五、看圖識(shí)別各種標(biāo)石與標(biāo)志第六講 工程規(guī)劃階段地形圖及大比例尺地形圖應(yīng)用：一、總圖設(shè)計(jì)方法：1、 按生產(chǎn)工藝要求將主要建筑物輪廓繪制在地形圖上。2、 考慮生產(chǎn)工藝和地下管線與運(yùn)輸?shù)缆凡贾玫目赡苄缘取?、 選擇適當(dāng)?shù)谋壤?。二、測(cè)繪地形圖方法分類(lèi)：1、 野外實(shí)地測(cè)圖：模擬法；數(shù)字法。2、 航測(cè)法。三、概念：1、 模擬法測(cè)圖利用平板儀或經(jīng)緯儀配合視距尺在野外測(cè)站測(cè)量地物點(diǎn)的方向、距離和高差。再利用量角器，直尺等工具將野外測(cè)量數(shù)據(jù)按測(cè)圖比例尺及圖式符號(hào)展繪

10、到白紙或聚酯薄膜上。2、 數(shù)字法測(cè)圖利用電子經(jīng)緯儀或其它測(cè)量?jī)x器配合棱鏡在野外測(cè)量測(cè)站至地物點(diǎn)的方向、距離和高差并將其輸入電子手簿或磁卡等，現(xiàn)場(chǎng)繪制地形圖。四、精度：（平面）1、 模擬法測(cè)圖：它由展繪誤差，圖根點(diǎn)誤差，視距誤差，方向誤差，刺點(diǎn)誤差組成。2、 數(shù)字法測(cè)圖：它由定向誤差；對(duì)中誤差；觀測(cè)誤差；棱鏡中心與地物點(diǎn)不重合誤差組成。五、場(chǎng)地平整步驟：（必須掌握）（水平）1、 繪制方格網(wǎng)。（一般邊長(zhǎng)為20米）2、 計(jì)算設(shè)計(jì)高程。3、 繪出填、挖邊界線。4、 計(jì)算填、挖高度。5、 計(jì)算填、挖土石方工程量。6、 放樣填、挖邊界線及填、挖高度。六、課堂練習(xí)第七講 工程竣工圖測(cè)繪：一、目的：使設(shè)計(jì)、施

11、工和管理人員掌握工程內(nèi)部現(xiàn)有全部建筑物的平面與高程位置關(guān)系、設(shè)計(jì)要素的現(xiàn)狀以及場(chǎng)地地形與地物的情況，形成詳細(xì)的工業(yè)竣工圖和有關(guān)的數(shù)據(jù)資料。二、竣工測(cè)量的任務(wù)：1、 檢驗(yàn)設(shè)計(jì)的正確性，闡明竣工成果，為后續(xù)設(shè)計(jì)服務(wù)。2、 改擴(kuò)建原有工程時(shí)，應(yīng)利用原有的平面、高程位置。3、 滿足生產(chǎn)管理和變形監(jiān)測(cè)的需要。三、施測(cè)竣工圖原則：1、 控制測(cè)量系統(tǒng)應(yīng)與原有系統(tǒng)保持一致。2、 測(cè)量控制網(wǎng)必須有一定的精度標(biāo)準(zhǔn)。3、 充分利用已有的測(cè)量和設(shè)計(jì)資料。四、竣工圖內(nèi)容：1、 廠區(qū)現(xiàn)狀標(biāo)準(zhǔn)圖。2、 輔助圖。3、 剖面圖。4、 專(zhuān)業(yè)分圖。5、 技術(shù)總結(jié)報(bào)告和成果表。五、總圖編繪的基本規(guī)定：1、 總平面及交通運(yùn)輸竣工圖。（

12、公路、鐵路，各種建筑物等）2、 給排水管道竣工圖。3、 動(dòng)力、工藝管道竣工圖。（管道交會(huì)點(diǎn)，位置，材料等）4、 輸電及通信線路竣工圖。（線路走向等）5、 綜合管線竣工圖。（地上，地下等）六、編繪方法：1、 底圖處理。（各種基本圖件，分層處理）2、 總圖形成。（用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)修改設(shè)計(jì)圖）第八講 水下地形圖測(cè)繪：一、用途：1、 建立深水巷、內(nèi)河航段和回淤研究等。2、 橋梁、港口碼頭以及沿江公路、鐵路等。3、 海洋漁業(yè)開(kāi)發(fā)及養(yǎng)殖。4、 海洋石油，海底管道等。5、 防洪，發(fā)電和污染處理。6、 軍事上如潛艇，反水雷等。7、 科學(xué)上，確定地幔表層及物質(zhì)結(jié)構(gòu)等。8、 國(guó)與國(guó)之間劃定海域邊界等。二、定位方法：1、

13、 全站儀定位。2、 GPS差分定位。三、水深測(cè)量?jī)x器：1、 回聲探測(cè)器。2、 多波束探測(cè)儀。3、 激光測(cè)深系統(tǒng)。四、深度基準(zhǔn)面：理論上可能出現(xiàn)的最低潮面，位于海水面以下高度為L(zhǎng)（主要分潮的調(diào)和函數(shù)）的平面處。五、水下地形測(cè)量方法：1、 外業(yè)：在斷面線上設(shè)立兩個(gè)標(biāo)志，便于船瞄準(zhǔn)定向（采用前方交會(huì)法）。2、 內(nèi)業(yè)：將外業(yè)測(cè)角和測(cè)深數(shù)據(jù)匯總并逐點(diǎn)核對(duì)。由水位觀測(cè)結(jié)果和水深記錄計(jì)算各測(cè)點(diǎn)高程。展繪各測(cè)點(diǎn)位置，注記相應(yīng)高程。在圖上勾繪等高線和等深線表示出水下地形的起伏。六、水下縱斷面圖測(cè)繪步驟：1、 量取河道里程。2、 換算同時(shí)水位。3、 編制縱橫斷面成果表。4、 繪制河道縱斷面圖。第九講 施工放樣方法

14、：一、施工放樣的任務(wù)：將圖紙上設(shè)計(jì)的建筑物的平面位置和高程按設(shè)計(jì)要求，以一定的精度在實(shí)地標(biāo)定出來(lái)，作為施工依據(jù)。二、建筑限差：建筑物竣工之后實(shí)際位置相對(duì)于設(shè)計(jì)位置的極限偏差。三、直接放樣法：1、 高程放樣：水準(zhǔn)儀放樣。全站儀無(wú)儀器高法放樣。2、 角度放樣：從一個(gè)已知方向出發(fā)放樣另一個(gè)方向。3、 距離放樣：根據(jù)已知的起點(diǎn)和方向用距離放樣出另一個(gè)點(diǎn)。4、 點(diǎn)位放樣：極坐標(biāo)法。全站儀坐標(biāo)法。距離交會(huì)法。角度交會(huì)法。直接坐標(biāo)法。5、 鉛垂線放樣：經(jīng)緯儀+彎管目鏡法。光學(xué)鉛垂儀法。激光鉛垂儀法。四、歸化法放樣：1、 角度放樣：（加入角度改化值）。2、 點(diǎn)位放樣：距離交會(huì)。角度交會(huì)。3、 放樣直線：4、

15、1）測(cè)小角歸化。步驟：（將儀器架于已知點(diǎn)A瞄準(zhǔn)已知點(diǎn)B，以距離S1放樣出P點(diǎn)。以A點(diǎn)為測(cè)站反復(fù)觀測(cè)小角。計(jì)算歸化值=*S1/。改化，得P點(diǎn)。）5、 2）測(cè)大角歸化。（步驟：將儀器架于已知點(diǎn)A瞄準(zhǔn)已知點(diǎn)B，以距離S1放樣出P點(diǎn)。以P點(diǎn)為測(cè)站反復(fù)觀測(cè)大角得到。量取S2并計(jì)算歸化值=S1*S2/(S1+S2)*(180-)/。改化，得P點(diǎn)。）6、 構(gòu)網(wǎng)聯(lián)測(cè)法：（采用強(qiáng)制對(duì)中，將控制點(diǎn)與放樣點(diǎn)聯(lián)合平差計(jì)算。）五、剛體的放樣定位：確定它的六個(gè)自由度：三個(gè)平移（x,y,z）和三個(gè)旋轉(zhuǎn)（）。六、課堂練習(xí)。第十講 圓曲線測(cè)設(shè)： 一、曲線分類(lèi)：1、 平面曲線：（連接不同方向的曲線）圓曲線緩和曲線。2、 豎曲線：

16、連接不同坡度的曲線。二、圓曲線要素及其計(jì)算：1、曲線要素：曲線半徑R；偏角（線路轉(zhuǎn)向角）；切線長(zhǎng)T；曲線長(zhǎng)L；外矢距E；切曲差Q。2、計(jì)算公式：T=R*tan（/2）；L=/180*R；E=R*(sec(/2)1)；Q=2*TL。三、圓曲線主要里程計(jì)算：1、 主點(diǎn)：ZY（直線與圓曲線交點(diǎn)）；QZ（曲線中點(diǎn)）；YZ（圓曲線與直線交點(diǎn)）。2、 已知條件：JD（交點(diǎn)）里程。未知條件：各主點(diǎn)里程。計(jì)算：ZY=JDT；QZ=ZY+L/2；YZ=QZ+L/2。（檢核條件：JD+TQ=YZ）以上均代表里程。四、圓曲線的主要點(diǎn)測(cè)設(shè)：步驟：將經(jīng)緯儀安置于交點(diǎn)上，以線路方向定向。分別沿切線長(zhǎng)量出ZY點(diǎn)和YZ點(diǎn)。在

17、交點(diǎn)上后視ZY點(diǎn)，撥（180）/2角，得分角線方向。沿分角線方向自交點(diǎn)量取外矢距E得曲線中點(diǎn)。五、圓曲線的詳細(xì)測(cè)設(shè)：1、 偏角法：（以方向和長(zhǎng)度交會(huì)的方法獲得放樣點(diǎn)位）步驟：在ZY點(diǎn)安置儀器，照準(zhǔn)切線方向，使度盤(pán)歸零。撥偏角1（i=C/2R*180/）（C為規(guī)定長(zhǎng)度），沿偏角方向量取C1得1點(diǎn)。撥偏角2，沿偏角方向量取C2得2點(diǎn)。用同樣方法測(cè)出其余各點(diǎn)直至QZ點(diǎn)。將儀器搬至YZ點(diǎn)，繼續(xù)測(cè)量（方向相反）。當(dāng)閉合差滿足要求時(shí)，按長(zhǎng)度比分配。2、 切線支距法：（直角坐標(biāo)法）步驟： 沿切線方向自ZY點(diǎn)量取Xi。（Xi=R*sin；Yi=R(1cos)。 再垂直于切線方向，沿Xi點(diǎn)量取Yi的曲線上I點(diǎn)。

18、 同理將儀器搬至另一半繼續(xù)測(cè)設(shè)。3、 弦線偏距法：（計(jì)算兩弦線間的差值）步驟：以切線定向，自ZY點(diǎn)量取C（一般為20米）得1點(diǎn)。分別自ZY點(diǎn)和1點(diǎn)以C和D1（D1=2C*sin/4）作長(zhǎng)度交會(huì)得1點(diǎn)。把ZY點(diǎn)和1點(diǎn)間的弦線延長(zhǎng)一倍得2點(diǎn)。分別自1點(diǎn)和2點(diǎn)以C和D（D=2C*sin/2）作長(zhǎng)度交會(huì)得2點(diǎn)。同法測(cè)出其余各點(diǎn)。六、課堂練習(xí)。第十一講 緩和曲線測(cè)設(shè)：一、緩和曲線種類(lèi)：（螺旋線）和（三次拋物線）等。二、螺旋線特性：曲線上任意一點(diǎn)曲率半徑R與該點(diǎn)至起點(diǎn)的曲線長(zhǎng)L成反比。三、緩和曲線的主點(diǎn)及要素計(jì)算：1、 曲線主點(diǎn)：ZH（直線與緩和曲線的交點(diǎn)）；HY（緩和曲線與圓曲線的交點(diǎn)）；QZ（曲線中點(diǎn)

19、）；YH（圓曲線和緩和曲線的交點(diǎn)）；HZ（緩和曲線與直線的交點(diǎn)）。2、 曲線要素計(jì)算：T=m+(R+P)*tan(/2)；L=R*(2)/180+2l；E=(R+P)*sec(/2)R；Q=2TL；=l/2R*；m=l/2l3/240R2；P=l*l/24R。3、 緩和曲線上任意一點(diǎn)坐標(biāo)：x=ll5/40R2*l2；y= l3/6Rl。4、 圓曲線上任意一點(diǎn)坐標(biāo)：x=R*sin+m；y=R(1cos)+P。四、主點(diǎn)里程計(jì)算：已知條件：JD（交點(diǎn)）里程；半徑R；緩和曲線長(zhǎng)l；轉(zhuǎn)向角。未知條件：各主點(diǎn)里程。計(jì)算：ZH=JDT；HY=ZH+l；QZ=ZH+L/2；HZ=QZ+L/2；YH=HZl（檢

20、核條件：JD+TQ=HZ）。五、各主點(diǎn)測(cè)設(shè)步驟： 將經(jīng)緯儀安置于交點(diǎn)上，分別沿切線方向和切線長(zhǎng)交會(huì)定出ZH，HZ。 搬站至交點(diǎn)，撥（180-）/2，沿此平分線量取外矢距E得QZ點(diǎn)。 分別計(jì)算出HY和YH點(diǎn)坐標(biāo)（x,y）。 從交點(diǎn)開(kāi)始沿切線方向量取TX,再垂直于切線方向量取y得HY和YH點(diǎn)。六、細(xì)部測(cè)設(shè)：1、 用切線支距法測(cè)設(shè)曲線細(xì)部：自ZH點(diǎn)開(kāi)始沿切線方向量取l（20，40，······）米直至HY點(diǎn)。從上述各點(diǎn)退回lx，得各曲線點(diǎn)的垂足。垂直與垂足，量取y得曲線上點(diǎn)。搬站至另一半繼續(xù)測(cè)設(shè)。2、 用偏角法測(cè)設(shè)曲線細(xì)部：在ZH點(diǎn)安置儀器

21、，瞄準(zhǔn)切線方向，使度盤(pán)歸零。撥偏角I（I=l/6R），在視線方向上量取20米得第一點(diǎn)。繼續(xù)撥角，量取40米得第二點(diǎn)。繼續(xù)撥角直至HY點(diǎn)。將儀器安置于HY點(diǎn)，后視ZH點(diǎn)，配置度盤(pán)為I。撥偏角（=C/2R）量取20米得第一點(diǎn)。以此類(lèi)推得其余各點(diǎn)。七、課堂練習(xí)。第十二講 困難地段曲線測(cè)設(shè)和極坐標(biāo)法放樣：一、交點(diǎn)不能安置儀器：1、 解決辦法：在兩條切線上選定兩副點(diǎn)A，B。2、 副點(diǎn)選擇條件：要和ZH（HZ）點(diǎn)通視。A，B兩點(diǎn)相互通視?？芍獌牲c(diǎn)到交點(diǎn)的距離。二、用偏角法測(cè)設(shè)曲線越過(guò)障礙物的方法：步驟：在曲線上選擇一點(diǎn)P（P和HY（ZH）點(diǎn)，YH（HZ）點(diǎn)通視）。將過(guò)HY（ZH）點(diǎn)的切線轉(zhuǎn)到過(guò)P點(diǎn)的切線。

22、繼續(xù)測(cè)設(shè)其余點(diǎn)。三、曲線起點(diǎn)或終點(diǎn)不能安置儀器：方法：自交點(diǎn)沿切線方向量取TX（X為HY點(diǎn)X坐標(biāo)，T為切線長(zhǎng)）。再垂直于切線量取Y得HY點(diǎn)。將儀器架設(shè)于HY點(diǎn)以其切線方向?yàn)閄軸繼續(xù)測(cè)設(shè)。四、豎曲線要素計(jì)算：=i1i2;T=R*(i1i2);L=2T;E=T*T/2R。五、任意設(shè)站極坐標(biāo)法測(cè)設(shè)曲線：1、原理：把由直線段、圓曲線段、緩和曲線段組合而成的曲線歸算到統(tǒng)一的測(cè)量坐標(biāo)系中，以便于放樣。（ZHJD為X軸，ZH點(diǎn)為圓點(diǎn)，Y軸垂直于切線方向）2、第一緩和曲線坐標(biāo)計(jì)算：。3、 圓曲線段計(jì)算：。4、 第二緩和曲線坐標(biāo)計(jì)算：；。（）。5、 線路左右邊樁計(jì)算：X左=X+D*COS（A90）；Y左=Y+D

23、*SIN（A90）；X右=X+D*COS（A+90）；Y右=Y+D*SIN（A+90）。（注意：要進(jìn)行坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換。）第十三講 變形監(jiān)測(cè)基礎(chǔ)知識(shí)：一、變形監(jiān)測(cè)定義：對(duì)監(jiān)視對(duì)象和物體進(jìn)行測(cè)量以確定其空間位置隨時(shí)間的變化特征。二、變形監(jiān)測(cè)的作用：1、 保障工程安全。2、 積累分析資料、解釋變形機(jī)理。3、 驗(yàn)證變形假說(shuō)。三、內(nèi)容：水平位移、垂直位移、偏距、傾斜、擾度、彎曲、扭轉(zhuǎn)、震動(dòng)、裂縫等。四、變形模型分類(lèi)：1、 非周期變形模型。2、 周期變形模型。3、 運(yùn)動(dòng)變形模型。4、 變形體幾何模型。五、特點(diǎn)：周期觀測(cè)；動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)；精度要求不同。六、變形影響因子和動(dòng)態(tài)變形模型：1、變形影響因子引起變形的原

24、因。它包括：地殼運(yùn)動(dòng)、基礎(chǔ)變形、地下開(kāi)采、地下水位變化、建筑荷載。2、動(dòng)態(tài)變形數(shù)學(xué)模型：y(t)=g(t)*x(tT)dT。七、監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)原則：1、 參考點(diǎn)：應(yīng)布設(shè)在變形體之外，安全且容易到達(dá)的地方；要鉆孔至基巖且在參考點(diǎn)附近加設(shè)保護(hù)點(diǎn)。2、 目標(biāo)點(diǎn)：應(yīng)布設(shè)在變形體之上，要有代表性和適當(dāng)?shù)拿芏?，能反映變形體形變。第十四講 變形監(jiān)測(cè)方案設(shè)計(jì)和方法：一、監(jiān)測(cè)方案制定準(zhǔn)則：1、 確定變形狀態(tài)所需要的測(cè)量精度。2、 確定觀測(cè)次數(shù)。3、 確定兩周期之間的時(shí)間間隔。4、 確定一周期所允許的觀測(cè)時(shí)間。二、典型的變形準(zhǔn)則分析：1、 非周期變形：tt/5。2、 周期變形：t=Tp/m。3、 運(yùn)動(dòng)模型：ty/|y

25、|。三、監(jiān)測(cè)費(fèi)用的確定：1、 建立檢測(cè)系統(tǒng)的一次性花費(fèi)。2、 每一個(gè)觀測(cè)周期花費(fèi)。3、 維護(hù)和管理費(fèi)。四、補(bǔ)充考慮：1、 在監(jiān)測(cè)時(shí)，變形體不能觸及，否則影響變形形態(tài)。2、 要有一定的時(shí)間才能到達(dá)變形體，而且危險(xiǎn)性大。3、 當(dāng)變形體到達(dá)一定值時(shí)會(huì)對(duì)變形體本身和環(huán)境造成巨大危害，需要持續(xù)觀測(cè)，必要時(shí)報(bào)警。4、 做荷載變形實(shí)驗(yàn)時(shí)，要求處理速度快，宜采用自動(dòng)或半自動(dòng)化。5、 有的監(jiān)測(cè)會(huì)使工程停工，需慎重考慮。6、 有的任務(wù)只在于保存原始狀態(tài)，宜采用攝影測(cè)量方式。五、變形監(jiān)測(cè)方法：1、 常規(guī)大地測(cè)量方法：一、二、三維坐標(biāo)網(wǎng)平差；交會(huì)法；極坐標(biāo)法；衛(wèi)星定位；幾何水準(zhǔn)；三角高程；GPS等。2、 攝影測(cè)量方法

26、特點(diǎn)： 不需接觸被監(jiān)測(cè)的變形體。 外業(yè)工作量小。 信息量大，利用率高，利用種類(lèi)多，可對(duì)變形前后做后續(xù)處理。 攝影儀器費(fèi)用高昂，對(duì)軟硬件要求高。3、 特殊大地測(cè)量方法： 短距離測(cè)量方法：采用金屬絲測(cè)長(zhǎng)儀；采用銦瓦線。 微距測(cè)量準(zhǔn)直法：光學(xué)法；光電法；機(jī)械法。 微距測(cè)量鉛直法：光學(xué)法；光電法；機(jī)械法。 液體靜力水準(zhǔn)測(cè)量法：利用連通管的液體壓力測(cè)量。 擾度曲線和傾斜測(cè)量。（擾度：曲線某點(diǎn)到基準(zhǔn)線的距離） 裂縫觀測(cè)：走向，大小，長(zhǎng)度，寬度等。 震動(dòng)觀測(cè)：采用光電觀測(cè)系統(tǒng)。 三維激光掃描測(cè)量：提供水平角，垂直角，距離三種觀測(cè)值。第十五講 變形觀測(cè)數(shù)據(jù)處理：一、變形分析分類(lèi)：1、 靜態(tài)，似靜態(tài)點(diǎn)場(chǎng)分析。2

27、、 綜合變形模型。3、 動(dòng)力學(xué)模型。二、變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理：1、 平均間隙法加最大間隙法：由高斯馬爾可夫模型和兩周期平差推出。2、 卡爾曼濾波法：由第K1個(gè)周期參考網(wǎng)的坐標(biāo)未知數(shù)向量及其協(xié)方差陣，并參考第K周期參考網(wǎng)的觀測(cè)值，求解第K周期的坐標(biāo)未知數(shù)向量及其協(xié)方差。三、變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)處理：1、回歸分析法：將變形體當(dāng)作一個(gè)系統(tǒng)，將目標(biāo)點(diǎn)上變形看作因變量，將變形因子看作自變量，對(duì)其進(jìn)行長(zhǎng)期觀測(cè)，找出其函數(shù)關(guān)系。（逐步回歸算法步驟：初選變形影響因子。確定首選的一元線性回歸方程。確定最佳二元線性回歸方程。確定最佳三元線性回歸方程。若三個(gè)變形影響因子都是顯著回歸因子，則繼續(xù)添加因子，直到最后得到最佳回歸

28、方程。）2、其它方法： 時(shí)間序列法：動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)+P階回歸滑動(dòng)模型。 頻譜分析法：先進(jìn)行傅立葉變換再進(jìn)行頻譜分析。 模糊人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)：現(xiàn)主要運(yùn)用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。 小波分析法：從時(shí)頻域局部信號(hào)中提取有用信息。四、變形體的變形模型分析：1、目標(biāo)點(diǎn)的位移向量場(chǎng)：通過(guò)穩(wěn)定基準(zhǔn)，我們可以獲得兩周期之間的位移值，從而可以制作位移向量圖。2、變形體的綜合變形模型：剛體運(yùn)動(dòng)模型包括平移和旋轉(zhuǎn)。相對(duì)變形模型包括伸縮、錯(cuò)動(dòng)、彎曲、扭轉(zhuǎn)。綜合變形模型將上兩種變形疊加。3、運(yùn)動(dòng)模型：回歸模型（缺點(diǎn)：回歸多項(xiàng)式過(guò)于簡(jiǎn)單；每個(gè)點(diǎn)都模擬相同的速度和加速度；相鄰點(diǎn)間相差很大，產(chǎn)生不連續(xù)。）卡爾曼濾波模型（優(yōu)點(diǎn)：有嚴(yán)密的遞推算法；不

29、需要保留使用過(guò)的觀測(cè)值序列；可把模型參數(shù)預(yù)計(jì)與預(yù)報(bào)結(jié)合起來(lái)。）3、 動(dòng)態(tài)模型：不僅研究點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)，同時(shí)還研究引起運(yùn)動(dòng)的作用力。第十六講 變形監(jiān)測(cè)資料整理、成果表達(dá)和解釋?zhuān)阂弧①Y料整理：1、 資料整理對(duì)原始資料進(jìn)行匯集、審核、整理、編排，使之集中、系統(tǒng)化、規(guī)格化和圖表化，并刊印成冊(cè)。2、 資料整理的目的：便于應(yīng)用分析；提供資料和歸檔保存。3、 資料整理的內(nèi)容：收集資料；審核資料；填表和繪圖；編寫(xiě)整理成果說(shuō)明。4、 觀測(cè)資料分析分類(lèi)：定性分析；定量分析；定期分析；不定期分析；綜合分析。5、 資料分析的常用方法： 作圖分析：將觀測(cè)資料按時(shí)間順序繪制成過(guò)程線，或其它曲線，便于分析。 統(tǒng)計(jì)分析：用數(shù)理統(tǒng)計(jì)

30、分析方法分析觀測(cè)值變化規(guī)律找到其周期、相關(guān)性、發(fā)展趨勢(shì)等。 對(duì)比分析：將實(shí)測(cè)值與設(shè)計(jì)值比較找出差值及其原因。 建摸分析：建立數(shù)學(xué)模型加以分析。（統(tǒng)計(jì)模型；確定性模型；混合模型）6、 提交成果：技術(shù)設(shè)計(jì)書(shū)和測(cè)量方案；監(jiān)測(cè)網(wǎng)和監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布置平面圖；標(biāo)石、標(biāo)志規(guī)格及埋設(shè)圖；儀器的檢核資料；原始觀測(cè)記錄；平差計(jì)算、成果質(zhì)量評(píng)定資料；變形觀測(cè)數(shù)據(jù)處理分析和預(yù)報(bào)成果資料；變形過(guò)程和變形分布圖表；變形監(jiān)測(cè)、分析和預(yù)報(bào)成果技術(shù)報(bào)告。二、成果表達(dá)：1、 表達(dá)方式：傳統(tǒng)：文字、表格、圖形；多媒體、仿真技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)。2、 觀測(cè)實(shí)例。（能看懂各種工程實(shí)例圖表）三、成果解釋?zhuān)?、 變形成果需要回答的問(wèn)題： 是環(huán)境安全監(jiān)

31、測(cè)還是交通運(yùn)行安全監(jiān)測(cè)或運(yùn)行安全監(jiān)測(cè)？ 需在不同荷載情況下，對(duì)變形體的變形模型作檢驗(yàn)假設(shè)。 根據(jù)巖土力學(xué)性質(zhì)建立物理力學(xué)模型。 工程整治的效果如何？ 對(duì)地球物理或物理假設(shè)進(jìn)行驗(yàn)證。 對(duì)工程建筑物進(jìn)行監(jiān)測(cè)和檢驗(yàn)。 采取建筑措施后做建筑物安全證明。第十七講 精密安裝控制網(wǎng)的建立和設(shè)備安裝與檢較：一、安裝和檢較的主要任務(wù)：根據(jù)設(shè)計(jì)和工藝的總要求，將大量的工藝設(shè)備構(gòu)件按規(guī)定的精度和工藝流程的需要安置到設(shè)計(jì)位置、軸線、曲面上，同時(shí)在設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中進(jìn)行必要的檢測(cè)和校準(zhǔn)測(cè)量。二、直神三角網(wǎng)：1、 思路：沿要測(cè)量的直線布設(shè)控制點(diǎn)，且控制點(diǎn)近似成一條直線。2、 邊長(zhǎng)觀測(cè)誤差方程：Vij=-dx+dy+lij。3

32、、 方向觀測(cè)誤差方程：Vij=-d+*dyi/(xjxi)+ *dyj/(xjxi)+lij。三、環(huán)行控制網(wǎng)：1、 測(cè)高環(huán)行三角網(wǎng)：以測(cè)邊、測(cè)高達(dá)到高精度測(cè)角的目的。2、 大地四邊形環(huán)鎖優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)堅(jiān)強(qiáng)，只測(cè)邊不測(cè)角。四、三維控制網(wǎng)：1、 意義：避免了二次布網(wǎng)、觀測(cè)和平差的煩瑣工作；避免了一些相關(guān)元素分開(kāi)處理在精度上、時(shí)間上和信息上帶來(lái)的損失，理論上更加完美。五、高程控制網(wǎng)：仍然采用傳統(tǒng)的水準(zhǔn)測(cè)量。六、傳統(tǒng)天線測(cè)量方法分類(lèi)：1、 機(jī)械測(cè)量方法：樣板法（旋轉(zhuǎn)、固定）；數(shù)控機(jī)床法。2、 光學(xué)測(cè)量法：雙五棱鏡法；經(jīng)緯儀帶鋼尺法；五棱鏡帶尺法。3、 電學(xué)測(cè)量法。七、樣板法：1、 旋轉(zhuǎn)樣板法：優(yōu)點(diǎn)：樣板設(shè)

33、計(jì)制造比較容易，操作方便，讀數(shù)直觀；既可檢測(cè)一般精度的輻射面，又可檢測(cè)高精度的反射面；樣板不僅是檢測(cè)工具，還是安裝和調(diào)整反射面的裝置。缺點(diǎn)：系統(tǒng)建立煩瑣需其它儀器輔助；對(duì)大尺寸天線測(cè)量困難；測(cè)量效率低，人工讀數(shù)易出錯(cuò)。2、 固定樣板法：利用天線成型摸具作為測(cè)量工具。八、雙五棱鏡法：1、 由一臺(tái)準(zhǔn)直望遠(yuǎn)鏡和兩塊五棱鏡組成。2、 優(yōu)點(diǎn)：可以測(cè)量拋物面在不同仰角時(shí)的表面精度。3、 缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)繁雜，不能檢測(cè)非圓形天線。九、經(jīng)緯儀帶尺法：1、 方法：用經(jīng)緯儀測(cè)垂直角，用鋼尺測(cè)弧長(zhǎng)，然后計(jì)算偏差并調(diào)整。十、射電全息法：1、 原理：利用天線的遠(yuǎn)場(chǎng)復(fù)方向圖與天線口面上的場(chǎng)分布間的傅立葉變換關(guān)系，由遠(yuǎn)場(chǎng)方向圖的

34、測(cè)量來(lái)反推天線口面上的場(chǎng)分布，并由天線口面上的相位分布，用光線追跡得到天線表面相對(duì)于理想拋物面偏差的信息。2、 缺點(diǎn)：測(cè)小口徑天線時(shí)精度低；射電源數(shù)量和空間分布有限；不能用于天線初裝。十一、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)：1、 測(cè)量原理：將被測(cè)物體安置于三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)中測(cè)量，可獲得被測(cè)物體各點(diǎn)的坐標(biāo)，通過(guò)這些坐標(biāo)，經(jīng)過(guò)數(shù)學(xué)運(yùn)算可求出被測(cè)物體的幾何尺寸、形狀和位置。2、 優(yōu)點(diǎn)：通用性強(qiáng)、測(cè)量范圍大、精度高、能與柔性系統(tǒng)相連。第十八講 精密定線、方位傳遞和三維量測(cè)系統(tǒng)：一、精密定線方法：1、 外插定線步驟： 將儀器安置于B，盤(pán)左照準(zhǔn)A，倒轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡定出1點(diǎn)。 盤(pán)右照準(zhǔn)A，倒轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡定出1點(diǎn)。 取1和1中點(diǎn)為待定點(diǎn)1點(diǎn)。

35、2、 內(nèi)插定線步驟： 將儀器安置于近似于AB直線上一點(diǎn)P。 計(jì)算PP的距離=Sa*b/(sa+sb)。 沿PP方向改化得P點(diǎn)。3機(jī)械法準(zhǔn)直測(cè)量：在兩個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)之間懸掛一條引張線（尼龍線、鋼絲），利用垂直投影儀測(cè)量各中間點(diǎn)偏離值。二、短邊方位傳遞：1、 主要誤差影響：（系統(tǒng)誤差）和（偶然誤差）。2、 系統(tǒng)誤差分類(lèi)：對(duì)中誤差影響：儀器對(duì)中誤差；目標(biāo)偏心誤差。望遠(yuǎn)鏡調(diào)焦誤差。垂直軸傾斜誤差。3、 照準(zhǔn)標(biāo)志要求：形狀、大小便于精確瞄準(zhǔn)；沒(méi)有測(cè)量相位差；反差大，亮度好；沒(méi)有偏心差。4、 短邊方位角傳遞方法：互瞄十字絲；互瞄內(nèi)覘標(biāo)。三、三維工業(yè)測(cè)量系統(tǒng)：1、 按硬件分類(lèi)：極坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)；經(jīng)緯儀交會(huì)系統(tǒng)；攝影

36、測(cè)量系統(tǒng)；距離交會(huì)系統(tǒng)；關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)。2、 按測(cè)量原理分類(lèi)：極坐標(biāo)法；角度前方交會(huì)法；距離前方交會(huì)法；空間支導(dǎo)線。3、 極坐標(biāo)系統(tǒng)：X=S*sin*cos；Y=S*cos*cos；Z=S*sin。4、 近景攝影測(cè)量系統(tǒng)：通過(guò)兩臺(tái)高分辨率的相機(jī)對(duì)被測(cè)物同時(shí)攝影，得到物體的兩個(gè)二維影像，經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)的圖象匹配處理后得到精確的物體三維坐標(biāo)。第十九講 線狀工程測(cè)量概述和鐵路測(cè)量：一、線狀工程種類(lèi)：鐵路、公路、石油與天然氣管線、渠道、管道、城市綜合管網(wǎng)、輸電線及索道工程。二、特點(diǎn)：初步方案（論證可行性）；初測(cè)；定測(cè)；施工檢查；竣工測(cè)量。三、主要內(nèi)容：中線測(cè)量；縱橫斷面測(cè)量；帶狀地形測(cè)量；施工放樣；竣工

37、測(cè)量；調(diào)查工作。四、鐵路組成：路基；軌面；涵洞；橋梁；隧道。五、線路初測(cè)內(nèi)容：插大旗；導(dǎo)線測(cè)量；高程測(cè)量；地形測(cè)量。六、導(dǎo)線點(diǎn)選擇原則：1、 導(dǎo)線點(diǎn)宜選在地勢(shì)較高的地方，且能前后互相通視。2、 導(dǎo)線點(diǎn)應(yīng)該選在開(kāi)闊的地方，以便作為圖根控制，進(jìn)行地形測(cè)量。3、 導(dǎo)線點(diǎn)間的距離要適中。4、 導(dǎo)線點(diǎn)應(yīng)盡可能接近將來(lái)的線路位置，以便為定測(cè)時(shí)所用。5、 在較大河流兩岸及隧道洞口附近，應(yīng)設(shè)置導(dǎo)線點(diǎn)。七、改化計(jì)算：1、 將坐標(biāo)增量總和改化至參考橢球面上。2、 把改化至橢球面的坐標(biāo)增量總和化算至高斯投影面上。八、線路定測(cè)放樣方法：1、 撥角放線法：根據(jù)紙上定線交點(diǎn)的坐標(biāo)，預(yù)先在內(nèi)業(yè)計(jì)算出兩點(diǎn)間的距離及直線的轉(zhuǎn)向

38、角，然后根據(jù)計(jì)算資料在現(xiàn)場(chǎng)放樣出各個(gè)交點(diǎn)，定出中線位置。2、 支距放線法：在設(shè)計(jì)圖上量出初測(cè)導(dǎo)線點(diǎn)和線路中心點(diǎn)的支距，然后根據(jù)支距和實(shí)地的初測(cè)導(dǎo)線點(diǎn)位實(shí)地放樣。3、 極坐標(biāo)法：直接計(jì)算放樣點(diǎn)坐標(biāo)，實(shí)地放樣。4、 GPS（RTK）法。九、線路施工測(cè)量：線路復(fù)測(cè)；護(hù)樁設(shè)置；路基邊坡放樣；竣工測(cè)量。十、鐵路既有線測(cè)量：里程丈量；高程測(cè)量；橫向測(cè)繪；站場(chǎng)測(cè)繪；橋涵測(cè)繪；曲線測(cè)量；設(shè)備調(diào)查。第二十講 公路和管線測(cè)量：一、公路的等級(jí)：高速公路、一級(jí)公路、二級(jí)公路、三級(jí)公路、四級(jí)公路。二、非對(duì)稱(chēng)線形分類(lèi)：完全非對(duì)稱(chēng)線形（緩和曲線半徑相等，L1不等于L2）；非對(duì)稱(chēng)非完整線形（緩和曲線半徑R1不等于R2，L1不

39、等于L2）。三、非對(duì)稱(chēng)設(shè)置緩和曲線的平曲線切線長(zhǎng)計(jì)算公式：T1=Q1+R+P2(R+P1)*cos/sin；T2=Q2+R+P1(R+P2)*cos/sin；四、非對(duì)稱(chēng)非完整設(shè)置緩和曲線的平曲線長(zhǎng)計(jì)算公式：T1=DB=DE+EB；T2=BJ=BK+KI+IJ。五、非完整緩和曲線：=a+180+q；Xz=Xq+L1*cos；Yz=Yq+L1*sin；z=q+q。六、管線測(cè)量?jī)?nèi)容： 收集確定區(qū)域內(nèi)大中比例尺地形圖，控制點(diǎn)詳細(xì)資料以及原有各種管線的平面圖和斷面圖。 地形圖測(cè)繪。（主要是帶狀地形圖） 管線中線測(cè)量。 縱橫斷面圖測(cè)量。 管線施工測(cè)量。 竣工測(cè)量。（繪制成果圖）七、管線中線測(cè)量?jī)?nèi)容：1、

40、交點(diǎn)樁測(cè)設(shè)：直角坐標(biāo)法；距離交會(huì)法；角度交會(huì)法；極坐標(biāo)法。2、 中樁測(cè)設(shè)：測(cè)定管線長(zhǎng)度及縱橫斷面測(cè)繪。3、 轉(zhuǎn)向角測(cè)量：管徑大于500mm時(shí)，轉(zhuǎn)角差小于1度。小于500mm，小于2度。4、 繪制管線地形圖：交點(diǎn)位置；樁號(hào)；坐標(biāo)；轉(zhuǎn)向角；里程樁，加樁等。5、 管線縱橫斷面測(cè)量：繪制縱橫斷面圖。八、管線竣工測(cè)量?jī)?nèi)容：1、 根據(jù)加密控制點(diǎn)，測(cè)量管線的起點(diǎn)、終點(diǎn)、交點(diǎn)、變坡點(diǎn)以及檢修井坐標(biāo)。2、 根據(jù)城市一、二級(jí)水準(zhǔn)點(diǎn)，測(cè)設(shè)管線點(diǎn)高程。3、 調(diào)查管線規(guī)格（管徑、斷面），以及相應(yīng)設(shè)施（閘門(mén)、消火栓、檢修井等）。4、 將平面、高程成果繪制成成果表。5、 展繪1：500管線帶狀地形圖。第二十一講 橋梁基礎(chǔ)知

41、識(shí)和橋址選線測(cè)量：一、橋梁組成部分與各部分作用：1、 組成：上部結(jié)構(gòu)：橋面、橋道結(jié)構(gòu)、承重結(jié)構(gòu)、聯(lián)結(jié)系；下部結(jié)構(gòu)：支座、墩臺(tái)、基礎(chǔ)。2、 作用：主梁：承重結(jié)構(gòu)是梁；主拱：承重結(jié)構(gòu)是拱；主索：承重結(jié)構(gòu)是懸索；支座：保證上下結(jié)構(gòu)之間力的作用位置明確，并連接牢固的支點(diǎn)構(gòu)造。二、橋址地形圖內(nèi)容：地形、地物、地貌、線路導(dǎo)線、中線、橋梁、導(dǎo)流建筑物、橋頭控制樁、水準(zhǔn)基點(diǎn)、農(nóng)田分類(lèi)邊界、歷史最高水位線及水流流向。三、橋址地形圖測(cè)繪方法：直接法；簡(jiǎn)易斷面索法；迂回測(cè)深法；三船并進(jìn)法；懸空斷面索法及絞索拉船法。四、橋址縱斷面補(bǔ)充測(cè)量： 兩岸應(yīng)測(cè)寬度根據(jù)路肩高程而定。 應(yīng)測(cè)至岸邊高出最高水位或設(shè)計(jì)水位至少1m。

42、如果兩岸一岸為山地時(shí)，以正確決定橋址及附屬為原則。 特大橋，大中橋應(yīng)埋設(shè)橋控制樁。五、既有橋丈量?jī)?nèi)容：1、 對(duì)既有橋丈量。2、 既有臺(tái)加高0.4m時(shí)，可不進(jìn)行深挖。3、 報(bào)廢橋，只丈量尺寸，標(biāo)明中心壯高程。4、 樁基，沉井及氣壓沉箱不深挖。5、 小橋需丈量尺寸，應(yīng)深挖基礎(chǔ)。6、 不知道隱蔽部分尺寸時(shí)，需開(kāi)挖丈量。第二十二講 橋梁施工控制測(cè)量：一、橋梁控制測(cè)量的目的：1、勘測(cè)階段：測(cè)量橋址平面圖，并根據(jù)水文、地質(zhì)資料，選定符合計(jì)劃任務(wù)的橋址進(jìn)行定測(cè)。2、施工階段：保證橋軸線長(zhǎng)度放樣和橋墩臺(tái)定位的精度要求。二、橋梁步網(wǎng)形式：1、 分兩級(jí)布設(shè)：首級(jí)控制網(wǎng)和二級(jí)控制網(wǎng)。2、 首級(jí)控制網(wǎng)主要控制橋梁軸線

43、；二級(jí)控制網(wǎng)主要用于放樣橋墩。3、 高程控制網(wǎng)應(yīng)保證線路兩端準(zhǔn)確銜接。三、根據(jù)橋梁跨越結(jié)構(gòu)的架設(shè)誤差確定橋軸線長(zhǎng)度精度：1、連續(xù)梁和長(zhǎng)跨（64m）簡(jiǎn)支鋼行梁：長(zhǎng)度拼裝誤差：L=±SQRT（nl2）；每跨容許誤差：d=±SQRT(nl2+2)。（n個(gè)節(jié)間為一跨）2、鋼板梁及短跨（64m）簡(jiǎn)支鋼行梁、鋼筋混凝土梁與預(yù)應(yīng)力混凝土糧：長(zhǎng)度拼裝誤差：L=±L/5000；每跨容許誤差：d=±SQRT(nL2+2)。3、全長(zhǎng)極限誤差：等跨：D=±SQRT(N)* d；不等跨：D=±SQRT(d12+d22+dn2)。4、 軸線長(zhǎng)相對(duì)中誤差：md/D

44、=D/2D。四、橋墩臺(tái)中心定位要求：1、 鋼墩臺(tái)中心在橋軸線方向的位置中誤差1.52.0cm。五、平面控制網(wǎng)精度估算：1、 橋梁軸線：一般以橋梁軸線為控制網(wǎng)的一條邊。2、 橋梁墩臺(tái)：既要考慮控制點(diǎn)誤差又要考慮施工放樣誤差。3、 控制點(diǎn)誤差應(yīng)等于總誤差的0.4倍。放樣誤差應(yīng)等于總誤差的0.9倍。六、橋梁平面控制網(wǎng)的建立：1、 布設(shè)形式：三角網(wǎng)、邊角網(wǎng)、精密導(dǎo)線網(wǎng)、GPS網(wǎng)。2、 坐標(biāo)系和投影面的選擇：對(duì)于直線橋，坐標(biāo)系選擇橋軸線作為X軸；對(duì)于曲線橋，選擇軸線點(diǎn)的切線作為X軸；橋梁控制網(wǎng)選擇橋墩頂平面作為投影面。3、 外業(yè)工作：實(shí)地選點(diǎn)、造標(biāo)埋石、水平角及邊長(zhǎng)丈量。七、橋梁高程控制網(wǎng)的作用：1、

45、統(tǒng)一本橋高程基準(zhǔn)面。2、 設(shè)立基本高程控制點(diǎn)和施工高程控制點(diǎn)，以滿足施工放樣和垂直變形需要。八、跨河水準(zhǔn)測(cè)量：1、 選擇跨河點(diǎn)。（在河的兩岸選點(diǎn)，最好避開(kāi)草叢沙灘的上方）2、 布設(shè)形式：在河的兩岸布置四個(gè)點(diǎn)（2個(gè)儀器，2個(gè)尺點(diǎn)）成方形；在河的兩岸布置四個(gè)點(diǎn)（2個(gè)儀器，2個(gè)尺點(diǎn)）對(duì)角線形；在河的兩岸布置四個(gè)點(diǎn)（2個(gè)儀器，2個(gè)尺點(diǎn)）成Z字形。3、 儀器：小于500 m時(shí)采用光學(xué)測(cè)微器法；大于500m時(shí)采用微傾螺旋法。九、光學(xué)測(cè)微法步驟：1、 觀察本岸近標(biāo)尺。（直接照準(zhǔn)，讀數(shù)兩次）2、 觀測(cè)對(duì)岸標(biāo)尺。（分劃線讀數(shù)+覘標(biāo)平移量，觀測(cè)兩組）3、 完成上半測(cè)回（1，2兩步）后，將儀器搬至對(duì)岸并互換兩岸標(biāo)尺

46、，完成下半測(cè)回。第二十三講 橋墩臺(tái)及高塔施工放樣：一、曲線橋梁設(shè)計(jì)資料計(jì)算：1、偏距E線路中線與橋墩縱軸線的交點(diǎn)A至橋墩中心A的距離。2、E值的確定：當(dāng)梁在圓曲線上時(shí)（切線布置，E等于中矢值）：E=L2/8*R；當(dāng)梁在圓曲線上時(shí)（平分中矢布置）：E=L2/16*R；當(dāng)梁在緩和曲線上時(shí)（切線布置）：E=L2/8*R（Lt/L0）；當(dāng)梁在緩和曲線上時(shí)（平分中矢布置）：E=L2/16*R（Lt/L0）。L為墩中心距，R為圓曲線半徑，L0為緩和曲線全長(zhǎng)，Lt為計(jì)算點(diǎn)至ZH（HZ）點(diǎn)距離二、曲線橋梁墩臺(tái)中心坐標(biāo)計(jì)算：1、 墩臺(tái)中心坐標(biāo)；Xt=XjE*cos(t)；Yt=YjE*sin(t)。2、 墩臺(tái)縱

47、軸線上任意一點(diǎn)坐標(biāo)：Xti=XtE1*cos(t)；Yti=YtE1*sin(t)。三、墩臺(tái)中心定位方法：1、 直接丈量法。（直接用鋼尺量距）2、 偏角法。（測(cè)設(shè)曲線切線與弦線的夾角）3、 導(dǎo)線法。（利用導(dǎo)線定位）4、 極坐標(biāo)法。（直接測(cè)設(shè)放樣點(diǎn)坐標(biāo)）5、 前方交會(huì)法。（實(shí)現(xiàn)中軸線和兩控制線的三線交會(huì)）四、橋梁施工檢驗(yàn)：1、 下部結(jié)構(gòu)檢驗(yàn)：樁基礎(chǔ)；承臺(tái)軸線偏位；立柱、墩帽軸線偏位。2、 上部結(jié)構(gòu)檢驗(yàn)：檢測(cè)各種梁（T型梁、板梁、普通箱梁、預(yù)應(yīng)力箱梁等）的平面與高程位置。五、索塔對(duì)測(cè)量控制的要求：（斜拉橋由（斜索）、（塔柱）、（主梁）組成。）1、 平面定位要求：中心偏位誤差1/3000塔高；橋軸線

48、長(zhǎng)度1/40000；2、 高程定位精度：下橫系梁頂面標(biāo)高1.0cm；中橫系梁頂面標(biāo)高2.0cm；上橫系梁頂面標(biāo)高3.0cm。六、索塔首級(jí)控制網(wǎng)與局部控制網(wǎng)的施測(cè)：1、 首級(jí)控制網(wǎng)：平面網(wǎng)一般采用邊角網(wǎng)；高程網(wǎng)一般采用水準(zhǔn)網(wǎng)。2、 局部控制網(wǎng)：一般在基座四周布置高程控制點(diǎn)，而平面點(diǎn)布置在沉臺(tái)上。七、索塔施工測(cè)量控制方法：1、天頂準(zhǔn)直儀鉛垂線控制法：利用準(zhǔn)直儀垂直方向上的鉛垂光線投影在光靶上的光點(diǎn)或光斑，控制施工模板在順橋向和橫橋向上的移動(dòng)，以定位到設(shè)計(jì)位置上。2、全站儀極坐標(biāo)控制法：利用首級(jí)控制網(wǎng)坐標(biāo)和計(jì)算的索塔坐標(biāo)進(jìn)行施工控制。3、 索塔標(biāo)高定位：可采用檢核過(guò)的50m鋼尺，用懸掛鋼尺水準(zhǔn)測(cè)量方

49、法，分段向上傳遞高程。第二十四講 索道管定位測(cè)量與變形監(jiān)測(cè):一、索道管定位精度要求:1、局部坐標(biāo)系:以索塔塔墩中心為坐標(biāo)原點(diǎn),X軸為橋軸線方向,Y軸線為橫橋向方向.2、管道定位精度±5mm.二、索道空間定位參數(shù):1、 索塔錨固區(qū)鋼墊板中心點(diǎn)A(Xa,Ya,Za).2、 索道管的縱向傾角i.3、 索道管水平橫向偏角i和索道管中心點(diǎn)A橫向偏距d.4、 索道管空間橫向偏角,tan=tani×cosi.5、 索道管順橋向方向的傾斜度0.6、 索道管長(zhǎng)度L、半徑R和鋼墊板厚度t2.7、 索道管錨固區(qū)管道中心與塔柱外側(cè)壁交點(diǎn)C(Xc,Yc,Zc).三、索道管施工放樣點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算:1、 X

50、b=Xa+(t2+L)*cos*cos;Yb=Ya+(t2+L)*cos*sin;Zb=Za(t2+L)*sin.2、 Xh=Xb+R*sin*cos;Yh=Yb+R*sin*sin;Zh=Zb+R*cos.3、 Xg=XbR*sin*cos;Yg=YbR*sin*sin;Zg=ZbR*cos.4、 Xd=Xc+R*sin 1/cos(+1);Yd=Yc;Zd=ZcR*cos1/cos(+1).5、 Xe=XdL*cos*cos;Ye=YdL*cos*sin;Ze=Zd+L*sin.6、 Xf=XdL2*cos*cos;Yf=YdL2*cos*sin;Zf=Zd+L2*sin.四、索道管測(cè)量定

51、位方法:1、 加密索道管測(cè)量定位的局部控制點(diǎn).2、 索道管定位點(diǎn)E和F的空間位置定位.3、 檢查索道管出口上邊緣點(diǎn)H的位置.五、墩臺(tái)變形觀測(cè):1、 垂直位移觀測(cè).2、 水平位移觀測(cè).六、變形觀測(cè)方法:1、 大地控制測(cè)量方法.2、 特殊測(cè)量方法.3、 地面立體攝影測(cè)量方法.4、 GPS動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)方法.七、選點(diǎn)原則:1、 基準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)選在橋梁承壓區(qū)之外.2、 工作基點(diǎn)一般選在橋臺(tái)上.3、 觀測(cè)點(diǎn)應(yīng)兼顧均勻與重點(diǎn)原則.八、跨墩水準(zhǔn)測(cè)量改進(jìn)措施:1、 選用I角變化小的儀器.2、 儀器與水準(zhǔn)尺應(yīng)置于觀測(cè)墩上.3、 增加觀測(cè)測(cè)回?cái)?shù)并變動(dòng)儀器高.九、水平位移基點(diǎn)測(cè)定方法:1、 邊角網(wǎng).(一般為短邊三角網(wǎng))2、 后

52、方交會(huì)法.3、 檢核基準(zhǔn)線法.(基線延長(zhǎng)線觀測(cè))4、 GPS網(wǎng).十、水平位移觀測(cè)方法:1、 直線橋:基準(zhǔn)線法;測(cè)小角法.2、 曲線橋:前方交會(huì)法;導(dǎo)線測(cè)量法.十一、橋梁擾度觀測(cè)方法:精密水準(zhǔn)法;全站儀觀測(cè)法;GPS觀測(cè)法;液體靜力水準(zhǔn)觀測(cè)法;專(zhuān)用擾度儀觀測(cè)法.第二十五講 水利工程測(cè)量：一、水利工程測(cè)量的主要內(nèi)容：平面、高程控制測(cè)量；水下地形測(cè)量；縱橫斷面測(cè)量；定線和放樣測(cè)量；變形觀測(cè)。二、縱斷面編繪步驟：1、 量取河道里程。（利用已有的地形圖）2、 換算同時(shí)水位。（瞬時(shí)水位）3、 編制河道縱橫斷面表。（點(diǎn)編號(hào)、間距、距離、深泓點(diǎn)高、洪水位等）4、 編制河道縱斷面圖。（從上游向下游編號(hào)）三、水庫(kù)

53、淹沒(méi)界線測(cè)量：1、 概念：測(cè)設(shè)移民線、土地征用線、土地利用線、水庫(kù)清理線等。2、 目的：測(cè)定淹沒(méi)、浸潤(rùn)和坍岸范圍，從而確定遷移和賠償?shù)?。四、水利工程施工控制測(cè)量：1、 平面控制測(cè)量：分兩級(jí)布設(shè)，首級(jí)控制網(wǎng)一般布設(shè)成三角網(wǎng)或GPS網(wǎng)，盡量以壩軸線為控制網(wǎng)的一條邊。細(xì)部網(wǎng)一般采用三角網(wǎng)、導(dǎo)線網(wǎng)等形式。2、 高程控制測(cè)量：分為基本網(wǎng)和加密網(wǎng)，基本網(wǎng)一般采用二等水準(zhǔn)測(cè)量，且采用閉合形式。加密網(wǎng)則采用支導(dǎo)線等。五、水利樞紐工程的施工放樣：1、大壩的施工放樣：壩軸線的測(cè)設(shè)（紙上選定，圖解計(jì)算坐標(biāo)，再實(shí)地放樣）。清基中的放樣（確定清基的范圍和高程）。壩體分塊控制線的測(cè)設(shè)（以壩軸線為基礎(chǔ)定出其它方向線）。壩體

54、澆筑施工放樣（分塊傳遞）。2、水工遂洞施工測(cè)量：洞外控制測(cè)量、洞內(nèi)控制測(cè)量、聯(lián)系測(cè)量、遂洞中心線放樣、開(kāi)挖斷面和襯砌斷面放樣。3、 水電站廠房施工測(cè)量：施工控制網(wǎng)的建立、基礎(chǔ)開(kāi)挖測(cè)量、廠房建筑放樣。4、 金屬結(jié)構(gòu)安裝測(cè)量：閘門(mén)安裝測(cè)量：測(cè)定底樞中心點(diǎn)；頂樞中心點(diǎn)的投影；高程放樣。發(fā)電機(jī)組安裝測(cè)量：吸出管安裝放樣；座環(huán)安裝放樣；蝸殼安裝放樣。壓力管安裝測(cè)量：首先放樣承重支墩，并在支墩上鋪設(shè)輸送鋼管導(dǎo)軌；然后進(jìn)行鋼管的安裝放樣。六、水利樞紐工程的變形監(jiān)測(cè)：1、 觀測(cè)項(xiàng)目：水平位移觀測(cè)、垂直位移觀測(cè)、饒度觀測(cè)、裂縫觀測(cè)、應(yīng)力觀測(cè)、分層沉降觀測(cè)、傾斜觀測(cè)、滲流觀測(cè)、溫度觀測(cè)、檢查觀測(cè)、滑坡崩岸觀測(cè)。2、 精度與周期：為累積資料進(jìn)行變形監(jiān)測(cè)精度教低，對(duì)于研究變形規(guī)律則要求較高。第一周期教重要。3、 觀