工程测量学实习论文.docx
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工程测量学实习论文.docx
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工程测量学实习论文
《工程测量学》
实习报告书
班级:
2010海测1
成员:
张体强1026222
晁亚敏1026207
张凯乐1026224
樊祖琴1026209
郭晓雷1026208
上海海洋大学-海洋科学学院
二零一二年六月
1实习目的和意义
为期两周的工程测量学实习结束了,在这短短的且有来之不易的两周实习时间里我们用全站仪进行了导线测量、用水准仪对教学楼进行了变形监测的高程测量和全站仪进行了变形监测的坐标测量。
这次工程测量学实习的目的在于使我们在充分掌握基本理论知识后,迅速的加以实践运用,不但加强了我们亲自动手的能力,对各种测量仪器有一定的认识,还巩固了学习成果。
为以后能够熟练地运用于社会工作中打下良好的基础。
不言而喻,这次的实习对于我们每个参与者来说有着重大的意义。
在实习的过程中,我们都是积极的参加,积极的动手,不懂就问,我们始终坚持着在前进中摸索,在摸索中前进的思想,很成功地完成了这次实习。
总之,这次的实习不仅很好地锻炼了我们的动手的能力,而且也加深了对这门课的兴趣。
当然,也更促进了我们团队的合作精神。
2实习的仪器
高程控制测量:
DS3水准仪、双面水准尺一对、尺垫一对
平面控制测量:
NTS660全站仪、棱镜、对中杆、基座等。
3实习的内容
3.1四等水准测量
3.1.1四等水准测量的观测方法
四等水准测量观测应在通视良好、望远镜成像清晰及稳定的情况下进行。
一般采用一对双面尺。
1、三等水准一个测站的观测步骤:
(后-前-前-后;黑-黑-红-红)
(1)照准后视尺黑面,精平,分别读取上、下、中三丝读数,并记为
(1)、
(2)、(3)。
(2)照准前视尺黑面,精平,分别读取上、下、中三丝读数,并记为(4)、(5)、(6)。
(3)照准前视尺红面,精平,读取中丝读数,记为(7)
(4)照准后视尺红面,精平,读取中丝读数,记为(8)
这四步观测,简称为“后一前一前一后(黑一黑一红一红)”,这样的观测步骤可消除或减弱仪器或尺垫下沉误差的影响。
对于四等水准测量,规范允许采用“后一后一前一前(黑一红一黑一红)”的观测步骤。
2、一个测站的计算与检核:
观测记录参看四等水准测量记录表。
①视距的计算与检核
后视距(9)=[
(1)—
(2)]X100m
前视距(10)=[(4)—(5)]Xl00m三等≯75m,四等≯l00m
前、后视距差(11)=(9)—(10)三等≯3m,四等≯5m
前、后视距差累积(12)=本站(11)+上站(12)三等≯6m,四等≯l0rn
②水准尺读数的检核
同一根水准尺黑面与红面中丝读数之差:
前尺黑面与红面中丝读数之差13)=(6)十K—(7)
后尺黑面与红面中丝读数之差(14)=(3)十K—(8)三等≯2mm,四等≯3mm
(上式中的K为红面尺的起点数,为4.687m或4.787m)
③高差的计算与检核
黑面测得的高差(15)=(3)—(6)
红面测得的高差(16)=(8)—(7)
校核:
黑、红面高差之差(17)=(15)—[(16)±0.100]
或(17)=(14)—(13)三等≯3mm,四等≯5mm
高差的平均值(18)=[(15)+(16)±0.100]/2
在测站上,当后尺红面起点为4.687m,前尺红面起点为4.787m时,取十0.100,反之,取—0.100。
3、每页计算校核
①高差部分
在每页上,后视红、黑面读数总和与前视红、黑面读数总和之差,应等于红、黑面高差之和。
对于测站数为偶数的页:
2[(3)+(8)]—2[(6)+(7)]=∑[(15)+(16)]=2∑(18)
对于测站数为奇数的页:
∑[(3)+(8)]—2[(6)+(7)]=∑[(15)十(16)]=2∑(18)±0.100
②视距部分
在每页上,后视距总和与前视距总和之差应等于本页末站视距差累积值与上页末站视距差累积值之差。
校核无误后,可计算水准路线的总长度。
∑(9)—∑(10)=本页末站之(12)—上页末站之(12),水准路线总长度=∑(9)+∑(10)
4、成果整理
三、四等水准测量的闭合路线或附合路线的成果整理,国家《城市测量规范》(CJJ8—99)中规定图根水准测量路线的高差闭合差容许值为:
式中,L指路线总长度,单位为公里,N为测站总数。
山地一般指每公里测站数在16个以上的地形。
根据附合水准路线的测站数及路线长度计算每公里测站数
闭合差的调整
按与距离或测站数成正比反符号分配。
vi=-(fh/∑L)·Li或vi=-(fh/∑n).ni
校核:
∑vi=-fh,若满足则说明计算无误。
高差改正值:
(hi)=hi+vi检核:
∑(hi)=∑h理
各点高程计算:
经检核无误,用改正后的高差,便可由起点开始,逐点推算各点高程,直至回到已知点,并与已知高程相等。
最后按调整后的高差计算各水准点的高程。
若为支水准路线,则满足要求后,取往返测量结果的平均值为最后结果,据此计算水准点的高程。
3.1.2四等水准测量外业观测数据处理
1、计算方法的理论知识
计算方法。
如下图:
HY27点的高差减去HY30点的高差=HH1
观测高程h1+h2+h3=H2
(HH1-HH2)然后除以三段距离之和(L1+L2+L3),得到f;
f乘以每段距离就得到改正高差值v1,v2,v3;
v1+h1=h11;v2+h3=h22;
HHY27+h11=H1(1点的高程)
H1+h22=H2(2点的高程)。
计算完毕。
2、实验线路图及成果计算:
a:
实验线路图
b:
成果计算(表格已装订在后面)
根据上面的理论,我们分别把在测量的得到的误差按长度分配到各个线段上,进行校正后即可算出待测量点的高差。
由于本次实验条件所影响,不能进行误差分配,则未知点的高程可得:
H待=H10+0.141-0.499=16.876
3.2一级导线控制测量
3.1.1一级导线的观测方法
作业方法:
左角采用前-后-后-前,右角采用后-前-前-后,
1、水平角采用测回法,
导线施测采用三联脚架,全园观测法施测,水平角观测的技术要求按《工程测量规范 GB 50026-93》2.3.1~2.3.10执行。
1、测角
导线转折角有左角和右角之分。
在导线前进方向左侧的水平角称为左角,右侧的水平角称为右角。
闭合导线一般测其内角,在公路测量中,附和导线一般测左角,注意全线应统一。
各等级的导线测角要求,应满足规范。
2、测边
光电测距,光电测距导线边采用单向或往返观测,导线边长均观测2测回,每测回4次读数,一测回内读数较差应小于5mm,单程测回间较差应小于10mm。
3.1.2一级导线观测数据处理及结果
1:
坐标正算
根据直线起点的坐标、直线长度及其坐标方位角计算直线终点的坐标,称为坐标正算
直线两端点A、B的坐标值之差,称为坐标增量,用ΔxAB、ΔyAB表示
2:
坐标反算
根据直线起点和终点的坐标,计算直线的边长和坐标方位角,称为坐标反算
按上式计算坐标方位角时,计算出的是象限角,因此,应根据坐标增量Δx、Δy的正、负号,按表决定其所在象限,再把象限角换算成相应的坐标方位角。
3:
表格数据处理
上面角度闭合差的计算为以下:
n边形闭合导线内角和的理论值为:
式中n——导线边数或转折角数。
实测的内角之和
与理论值
的差值,称为角度闭合差,用
表示,即
3.3沉降观测
3.3.1沉降观测点的布设
对于所有的变形监测项目都有共性,但具体的要求又不完全相同。
参考点应位于附近变形体之外附近、安全且易于到达的地方,一般要求钻孔深埋,与基岩固结在一起。
平面参考点多设计观测和强制对中装置,高程参考点(水准基准点)常埋设平峒标或采用深埋双金属标等。
参考点附近应布设保护点,它们起检核和恢复作用。
目标点布设在变形体上,应具有代表性和一定的密度,不能仅布设在变形体的表面,还应布设在内部的不同部位,呈立体式分布,必须与变形体固连在一起,能反映所代表部位的变形。
目标点的埋设方式很多,要求稳定、长期保存(与变形体共存亡)和便于作业。
沉降观测点做好后,为了防止冲撞而影响数据统计,要采取一定保护措施。
在其周围砌砖围护可避免观测时因重物水平冲撞或高空下落而引来的点的破坏。
观测完毕后,取下弯头,盖上盖子,盖子面上可以用红色油漆标上标记或观测点,以表明用途,并使外观美观。
、
沉降观测点的布设应符合以下规定:
1、能够反映建筑物变形特征和变形明显的部位。
2、标志应该稳固、明显、结构合理,不影响建筑物、构筑物的美观和使用。
3、点位应避开障碍物,便于观测和长期保存。
建筑物、构筑物的沉降观测点,应按设计图纸埋设,并宜符合以下规定:
1、建筑物四角或沿外墙每10-15m处或每隔2-3根柱基上;
2、裂缝或沉降缝或伸缩缝的两侧;新旧建筑物或高低建筑物以及纵横墙交接处;
3、人工基地和天然基地的接壤处;建筑物不同结构的分界处。
布设位置:
按规定,本工沉降观测点一般布设在建筑物的四个角点、中点,转角处。
沿建筑物周围每隔10-20m的连接处,在缝的两侧或伸缩缝的任一侧布置工作测点,其内部有承重墙或支柱时,也应布设工作测点。
3.3.2沉降点的观测方法
水准仪精密观测
测量方法选择所应考虑的问题
测量方法选择需要满足前面所提出的要求,对于具体问题要具体分析,不能一成不变地生搬硬套。
以下几方面需要加以考虑。
一、观测精度的确定方面
建筑变形测量等级及精度
变形测量等级
沉降观测
位移观测
适用范围
观测点测站高差中误差/mm
观测点坐标中误差/mm
特级
≤0.05
≤0.3
特高精度要求的特种精密工程各重要科研项目变形观测
一级
≤0.15
≤1.0
高精度要求的大型建筑物和科研项目变形监测
二级
≤0.50
≤3.0
中等精度要求的建筑物和科研项目变形监测;重要建筑物主体倾斜观测、场地滑坡观测
三级
≤1.50
≤10.0
低精度要求的建筑物变形观测;一般建筑物主体倾斜观测、场地滑坡观测
二、观测周期数和一周期内观测时间的确定方面
1、观测周期数的确定方面
观测周期数取决于变形的大小、速度及观测的目的,且与工程的规模、监测点的数量、位置以及观测一次所需时间的长短有关。
三、监测费用的确定方面
监测方案设计和测量方法的选择必须要有经济的观点,总费用可分为以下几个方面。
(1)建立监测系统的一次性花费。
(2)每一个观测周期的花费。
(3)维护和管理费。
四、其他方面
(1)在监测时,变形体不能被触及,更不准人在上面行走,否则将影响其变形形态。
(2)只有在一定的时候才能到达变形体,而在大多数时间在变形体上工作都有特别的危险性,这时,应选择合适的测量方法。
(3)有的变形监测实施时有极高的技术要求,可能造成其他工作的停顿。
停产将造成经济损失,在选择测量方法时这一点可能起决定性的作用。
(4)有的变形监测任务仅在于将变形体的原始状态保存下来,一旦该监测对象发生了变化,则通过测量来比较和证明所发生变化的情况,这时宜采用摄影测量方法,其优点是初始测量的费用,在需要时可对丰富的摄影信息进行详细处理乃至空间分析等等。
常用的变形监测方法如下:
1、采用自动安平水准仪辅以测微补偿装置,铟钢水准尺观测。
2、通过两个水准基点采用闭合水准路线或复合水准路线进行观测,观测精度达到三等水准测量标准。
3、观测次数
a、沉降观测点稳定后即进行观测,以此作为后期观测基准。
b、主体框架结构美两层观测一次,填充墙砌筑过程中,视进度观测2-3次。
c、装饰施工阶段每一个月观测一次。
五沉降观测中注意事项
沉降观测应采用附合线路或闭合线路,做到定机、定人、定路线。
测施前仪器
必须经过检验,符合要求后方可使用。
沉降观测的前后视距应尽可能相等,仪器到水准尺的距离不得大于30m。
测施中,前后视必须采用同一根水准尺。
观测时,水准尺应和地面垂直,不得
歪斜。
在同一测站上观测各观测点时,当读完所有观测点的读数后应回测后视点,
两次同一后视点的读数差不得超过±1mm。
沉降观测的次数与频率应根据上部结构的作用荷载和作用时间,一般在施工
阶段每上一层结构,观测一次,一直到结构封顶。
装饰施工完毕观测一次,移交
业主前观测一次。
观测的结果应及时整理成成果资料,及时通报业主或现场监理工程师,工程
竣工后,应将成果资料整理归档。
3.3.3沉降点观测结果及分析
一:
沉降结果表的分析
该建筑物的总体沉降为以下(单位m):
从沉降结果表(已装订在后面)可以看出:
1:
沉降在后面两次越来越下,基本区域稳定,对建筑物影响不大
2:
从几个观测点可以看出,几个沉降点沉降基本相同,非常均匀,未发生明显差异性沉降
3.4平面位移观测
3.4.1位移观测点的布设
位移观测点一般布设在高层建筑物的顶部拐角处,目标要明显、清楚、易照准。
沉降和位移观测点观测精度同监测网。
建筑物的位移观测尽量采用方向交会法。
通常采用重复水准测量方法。
观测前要在测区内埋设观测点。
并在沉降范围外的稳定地区或沉降区域内适当的埋设基准点。
为了通过联测验证其稳定性,在一个区域内应至少埋设三个基准点,从基准点出发布设一至二个等级的高程控制网。
首级网用精密水准仪进行观测,次级网用低一级的水准测量,均按一定周期进行观测,并用严密平差方法求得各观测点的高程。
某一观测点由不同日期观测结果求得的高程差,为该观测点在此期间的沉降量。
3.4.2沉降点的观测方法
通常采用重复水准测量方法。
观测前要在测区内埋设观测点。
并在沉降范围外的稳定地区或沉降区域内适当的埋设基准点。
为了通过联测验证其稳定性,在一个区域内应至少埋设三个基准点,从基准点出发布设一至二个等级的高程控制网。
首级网用精密水准仪进行观测,次级网用低一级的水准测量,均按一定周期进行观测,并用严密平差方法求得各观测点的高程。
某一观测点由不同日期观测结果求得的高程差,为该观测点在此期间的沉降量。
3.4.3沉降点观测结果及分析(表格数据已装订在后面)
观测资料的整理和分析
目的是验证变形是否存在和分析产生变形的原因,通常采用图解法或解析法。
图解法是在计算各变形值后,以时间和变形值为参数绘制各种图表,如等沉降曲线图、水平位移矢量图、应变图等,进行位移矢量分析和应变分析以了解变形过程和发展趋势。
解析法应用统计检验方法,判别变形是否存在。
应用回归分析可定量的分析变形规律,并且可用来作变形预报,这对监视变形具有重要价值。
本次实验结果表明该建筑位移量不大,没有过大变形,在正常方位以内。
4实习总结
张体强:
短学期的实习就这么结束了,在这个短学期来,我们受益匪浅,很多的东西是在课本上无法学得到的,我这个短学期主要做了变形检测,水准测量,导线测量,这对我们的时间能力有了很大的提高。
在实践的过程中,我们不但提高了实践能力,而且培养了团队之间的合作能力,同学之间的更加了解。
总的来说我学到了以下东西:
一:
要认真学习理论知识
我们的实习能够顺利进行的原因在于我们有过硬的基本理论知识,虽然我有幸当上组长,但是我们组的同学学习成绩都不错,平时学习也比较认真,对仪器的使用十分正确和熟练,对数字处理特别认真,并且严格按照基本规定,如“误差的范围限制,由整体到局部,由控制到碎部”等稳步进行。
总之,大家平时的努力学习是这次实习得以顺利进行的基本保证。
二、需要刻苦努力,求真务实的心态
我想,我们搞建筑的人不只是在搞测量时一定要有求真务实精神,在搞任何工作都要有求真务实的精神。
只有这样才能做一名合格的建筑行业中的人才。
三、失败不代表永远的失败,失败是成功之母
经过一次次的错误,一次次的重测,一次次的计算,我们对仪器的操作水平得到进一步得提高,测量的速度也在愈来愈快,数据的准确性越来越高。
这也多亏了一次次的失败,一次次地重整旗鼓,一次次地练习。
同时,失败也磨练了我们的意志,越搓越勇。
四、学会团结
小组内要充分发挥民主,又要实行民主之上的集中。
一个人不是万能的,要靠大家,一个人的知识不可能全面的,要靠集体,一个人有错误是不可怕的,要敢于在大家面前暴露错误,接受大家的批评。
在不断的争论中我们才能发现问题,研究问题,解决问题,形成小组内最正确的意见。
这应该叫做在团结基础上要敢于批评,又以团结地工作为目的吧!
当然,小组内的“团结互助”就不用说了吧。
晁亚敏:
测量学是研究地球的形状和大小以及地面点位的科学,从本质上讲,测量学主要完成的任务就是确定地面目标在三维空间的空间位置以及随时间的变化。
测量学的分类有很多种,如普通测量学、大地测量学、摄影测量学、工程测量学。
作为海洋测绘专业的学生,我们要学习测量的各个方面。
首先,我们需要熟悉全站仪的用途,熟练了全站仪的各种使用方面,掌握了仪器的检验和校正方法。
其次,在对数据的检查和矫正的过程中,明白了各种测量误差的来源,主要有:
仪器误差、观测误差、外界影响误差。
了解了如何避免测量结果错误,最大限度的减少测量误差的方法。
更重要的是在测量中药遵循一定的测量原则,如:
从整体到局部等,这样做不但可以防止误差的积累,及时发现错误,更可以提高测量的效率。
通过工程试验,真正学到了很多实实在在的东西,比如对测量仪器的操作,整平更加熟练,很大程度上提高了动手和动脑的能力同时也拓展了与同学的交际、合作的能力、而且也更加确定,一次测量实习要完整的做完,单单靠一个人的力量是远远不够的,只有小组的合作和团结才能让实习快速而高效的完成。
小组成员的合作很重要,实习小组的气氛很大程度上影响试验的进度。
樊祖琴:
在这次的工程测量实训中,我们大量的进行仪器操作,其中有四等水准测量外业观测数据处理,还有沉降观测,和水平位移观测,与以往不同的是老师让我们每个人都测一组数据,这样我们就都有了亲自动手的机会。
不过我们使用的仪器就是不是水准仪就是全站仪,而且就今天而且原理都是通过以知点测到已知点,在中间找几个未知点,通过高程差,算出终点的高程或者坐标,比较误差,测的精度,但是还是有些区别的。
总之呢,实际动手让人感觉比听理论要记得就多了,而且更有成就感,感觉我们实实在在掌握了一门技术。
虽然这几天天气不怎么好,但是还是很充实,因为学到了东西,实实在在的进行了测量。
有了成果,战绩出来。
还有啊,在实际操作的过程中,我们会找到一些理论上没有的东西,会找到一些过错,然后得出经验。
测量学首先是一项精确的工作,通过在学校期间在课堂上对测量学的学习,使我在脑海中形成了一个基本的、理论的测量学轮廓,而实习的目的,就是要将这些理论与实际工程联系起来,这就是工科的特点。
通过这次实习,锻炼了很多测绘的基本能力。
首先,是熟悉了仪器的用途,熟练了仪器的各种使用方法,掌握了仪器的检验和校正方法。
其次,在对数据的检查和矫正的过程中,明白了各种测量误差的来源,了解了如何避免测量结果错误,最大限度的减少测量误差的方法,
通过工程实践,真正学到了很多实实在在的东西,比如对测量仪器的操作、整平更加熟练,学会了数字化地形图的绘制和碎部的测量等课堂上无法做到的东西,很大程度上提高了动手和动脑的能力,同时也拓展了与同学的交际、合作的能力。
总之这次的实习真的从中学到了很多。
郭晓雷:
在这次实习中,我学到了测量的实际能力,更有面对困难的忍耐力。
首先,是熟悉了水准仪、光学经纬仪、全站仪的用途,熟练了水准仪、全站仪的使用方法,掌握了仪器的检验和校正的方法;其次,在对数据的检查和校正的过程中,明白了各种测量误差的来源,其主要有三方面:
仪器误差、外界影响误差(如温度、大气折射等)、观测误差。
了解如何避免测量结果误差,最大限度的就是减少误差的出现,即要做到:
1、在仪器选择上要选择精度较高的合适仪器。
2、提高自身的测量水平,降低误差。
3、通过各种处理数据的数学方法如:
多次测量取平均数等来减少误差。
除此之外,还应掌握一套科学的测量方法,在测量中要遵循一定的测量原则,如“从整体带局部”、“先控制后碎步”、“由高级到低级”的工作原则,并做到步步有检核。
这样做不但可以防止误差的积累,及时发现错误,更可以提高测量的效率。
通过工程实践,学会了数字化地形图的绘制和碎步的测量等课堂上无法做到的东西,很大程度上提高了动手和动脑的能力。
张凯乐:
通过这次实习,我深刻体会了测量的辛苦和要求的精确仔细集团对合作的重要性。
期间我巩固了水准仪的安置,瞄准与读数的方法,牢固掌握了闭合水准测量的观测步骤与记录计算:
复习并熟练掌握了罗盘仪的使用;深刻体会了经纬仪的基本构造,并能熟练地对中整平和水平角的观测;熟练掌握了导线点的布设及外业计算;初步掌握了园林工程放样的方法,体会到生产实践过程中测量的重要性和要求的严谨。
同组六个人通力合作,在嗖嗖的冷风下尽心尽力,分工明确,轮流使用仪器和竖杆,锻炼了小组的合作能力,也加深了彼此之间的默契。
寒冷的天气抵不住我们的毅力,复杂的测量比不过我们的耐心。
这次测量中学到的知识和团队精神将对今后的学习和生活有很大帮助,非常高兴能出色的完成了任务。
四等水准测量外业记录表
日期:
____2012_年6___月28___日天气:
_晴____仪器型号:
_____南方测绘8号_______组号:
___3_____
观测者:
________晁亚敏_______记录者:
_______郭晓雷________司尺者:
______张体强__________
测
点编
号
后
尺
上丝
前尺
上丝
方向
及
尺号
标尺读数
K+黑
减红(mm)
高差
中数
(m)
备注
下丝
下丝
黑面
(m)
红面
(m)
后距
前距
视距差
累加差
(1)
(4)
后尺1#
(3)
(8)
(14)
(18)
已知水准点的
高程
=_17.234___m
尺1#
的K=4.787
尺2#
的K=4.687
计算得到未知点高程为:
16.876
(2)
(5)
前尺2#
(6)
(7)
(13)
(9)
(10)
后-前
(15)
(16)
(17)
(11)
(12)
1.255
1.116
4.787
1.132
5.917
-0.98
0.141
1.005
0.865
4.687
0.141
5.676
0.02
25
25.1
0.1
0.141
0.241
-1
0.1
0.1
1.058
1.542
4.687
0.912
5.590
0.9
-0.499
0.765
1.278
4.787
1.409
6.198
-0.2
28.7
26.4
-0.1
-0.497
-0.601
1.1
- 配套讲稿:
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