建筑测量实验实训指导书.docx
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建筑测量实验实训指导书
建筑测量实验
一、课程概述
“建筑工程测量”是土建类专业的一门必修课程，同时也是一门操作性很强的技术性课程。
作为测量理论知识的重要补充，测量实验工作必不可少，因此，重视测量实践课的学习，掌握测量仪器的操作技能，努力将测量理论知识与工程实践紧密结合起来，是“建筑工程测量”课程学习的一个重要方面。
根据中等职业教育“突出应用”的教学特点和培养目标要求，考虑到测量实践教学的需要，将测量实验的目的和要求、实验的方法和步骤、测量仪器的操作、实验注意事项等测量实验指导内容集中编写成章，以利于教师更好地指导学生开展实验，同时可以帮助学生掌握必要的测量仪器操作技能。
二、本课程实践性教学计划
本课程共选编六个测量课内实验，按初中毕业起点的三年制工民建中专班编写，学时数为28学时，教学学时分配见下表。
顺序
内容
学时分配
备注
1
水准仪的使用
4
2
等外水准测量
4
3
光学经纬仪的使用
4
4
测回法测量水平角
6
5
竖直角的观察
4
6
经纬仪导线测量与内业计算
6
三、实践性教学成绩考核办法
本课程按40%计入期末成绩，对于三年制初中起点中专班，必考项目为前五个实验，最后一个实验为选考；对于一年制高中起点中专班，必考项目为前四个实验，第五个实验为选考项目，任课教师可根据教学实际情况进行适当调整。
下表为各个实训内容的考核分数值。
各实训项目考核分数值
考核内容
参考
分数
考核标准
优良
合格
不合格
实验一水准仪的使用
10分
8~10
6~7
0~5
实验二等外水准测量
10分
8~10
6~7
0~5
实验三光学经纬仪的使用
10分
8~10
6~7
0~5
实验四测回法测量水平角
10分
8~10
6~7
0~5
实验五竖直角的观察
10分
8~10
6~7
0~5
实验六经纬仪导线测量与内业计算
10分
8~10
6~7
0~5
实验一水准仪的使用
一、实验目的
（1）认识水准仪的构造、各部件的名称和作用。
（2）学会水准仪的安置、照准及读数方法。
（3）测定地面上两点间的高差。
二、实验要求
每人安置一至两次水准仪，测定地面上两点间的高差。
三、实验仪器及工具
（1）DS3水准仪一台，水准尺一把，视需要加测伞一把。
（2）自备2H或3H铅笔一支。
四、实验方法和步骤
（一）认识水准仪的构造、各部件的名称及作用
由实验指导教师集中讲解。
（二）水准仪的使用
1.安置仪器
松开三脚架，按观测者身高和地形需要调节脚架长度，拧紧脚架固定螺旋。
在坚固地面安置三脚架时，可通过前后或左右移动一个脚架使架头大致水平；在土质地面安置三脚架时，可先踩紧脚尖，若架头倾斜较大，可松开一个或两个脚架固定固定螺旋，通过伸缩架脚高度使架头大致水平，拧紧脚架固定螺旋。
然后，装上水准仪，拧紧中心连接螺旋。
2.粗平
（1）先旋转任意两个脚螺旋，将圆水准气泡调至与这两个脚螺旋方向相垂直的位置线上。
旋转脚螺旋时，要等速相向旋转，并注意气泡移动方向和左手大拇指前进方向一致。
（2）转动第三个脚螺旋，使圆水准气泡居中。
（3）若第
（2）步仍不能使气泡居中，则应重复上述两步工作，直到气泡居中为止。
实际操作时，可以不必机械地分成上述步骤进行，而是两手各自转动一个脚螺旋，依据圆水准气泡的实际位置进行操作，使气泡居中。
如图2-1所示，用两个脚螺旋使仪器圆水准气泡居中的原理：
用两个脚螺旋作相向等速转动时，实际上是使仪器围绕“以这两个脚螺旋连线的中垂线为轴心”进行转动；当用两个脚连线作同向等速转动时，实质上是代替了第三个脚螺旋的转动，即使仪器围绕“过第三个脚螺旋与该两个脚螺旋连线的平行线”进行转动。
b
a
气泡
b
a
气泡
3.瞄准
（1）将望远镜对着天空或明亮的背景，逆时针方向转动目镜调焦螺旋使十字丝清晰，再轻轻地顺时针方向转动目镜调焦螺旋使十字丝最清晰。
（2）旋转物镜调焦螺旋，用单眼瞄准准星和缺口，转动仪器寻找目标，直到三点成一线时，固定制动螺旋。
（3）旋转物镜调焦螺旋，使水准尺的像十分清晰，然后用眼睛在目镜后稍微上下移动，观察尺上分划与十字丝间是否有相对移动现象，如有，则说明存在视差。
可反复进行目镜和物镜调焦，直到视差消除。
对于初次实验的学生来说，很难做到调焦时没有视差的存在，即使他们认为十字丝和物镜都看清楚时，也可能存在视差，因为他们在分别看清十字丝和物镜时不自觉地使自己的眼睛进行了调焦。
解决问题的方法是：
在进行十字丝和物镜的调焦时，都要先通过转动目镜调焦螺旋使十字丝经过“不清晰→清晰→最清晰→清晰→不清晰”循环后，再反转目镜调焦螺旋找到十字丝“最清晰”的位置；然后再转动物镜的调焦螺旋使物像经过“不清晰→清晰→最清晰→清晰→不清晰”后，再反转物镜调焦螺旋找到物像“最清晰”的位置。
只有这样操作才能消除视差。
（4）转动微动螺旋，使十字丝竖丝大致平分水准尺上的分划。
4.精平
调节微动螺旋，使水准管气泡居中，此时，符合水准气泡的像相符合（直接从望远镜旁的符合气泡观察窗中看到）。
5.读数
精平后，马上读取中丝在水准尺上所截取的数据。
读数时，须从上到下，从小到打，并估读到毫米。
读数时要逐步培养好的习惯；即读数时不读出单位，只报四位数字。
如1.693米读成1693；0.340米读成0340.
（三）测定地面上两点间的高差
（1）在地面选定A、B两个坚固的点，并在点上立水准尺。
（2）在A、B两点间安置水准仪，并使仪器至两点间的距离大致相等。
（3）瞄准A点上的水准尺，精平后读取后视读数，记入观测记录表中。
（4）瞄准B点上的水准尺，精平后读取前视读数，记入观测记录表中。
（5）计算A、B两点间高差，hAB=后视读数-前视读数，记入观测记录表中。
五、实验报告
将实验数据填入水准仪的观测记录表中。
水准仪的使用观测记录表
日期：
年月日 天气：
观测：
班级：
小组：
仪器号：
记录：
观测次数
观测点
后视读数/m
前视读数/m
两点间高差/m
备注
实验二等外水准测量
一、实验目的
（1）掌握等外水准测量观测、记录及计算方法。
（2）进一步熟练水准仪的使用方法。
二、实验要求
每组选定一个已知高程点BM.A（该点高程由教师给出）和一个待侧高程点，从已知高程点开始经过待测高程点组成一条闭合路线。
每组用变动仪器高法进行测站检验，每两组同向观测以便进行路线检验。
（3）视距应小于100m，前后视视距差应小于±10m.高差闭合差的容许值（单位为mm）为
或
三、实验仪器及工具
（1）DS3水准仪一台，水准尺两把，尺垫两个，视需要加测伞一把。
（2）自备2H或3H铅笔一支。
四、实验方法和步骤
1.选取待测高程点、测站点和转点
每组先选定一已知高程点BM.A（其高程由教师给出），然后，根据场地具体情况，在地面选择一条至少能进行四个测站的闭合水准路线，在路线中间位置选取一个坚固点B作为待测高程点。
当所测两高程点间的间距较远时，还须选取转点。
2.第一站观测
（1）在已知点BN.A与转点TP1之间选取测站点，安置仪器并粗平。
（2）瞄准后视尺（本站为BM.A点上的水准尺），精平后读取中丝读数（即后视读数），记入观测手薄。
（3）瞄准前视尺（本站为TP1点上的水准尺），精平后读取中丝读数（即前视读数），记入观测手薄。
（4）升高或降低仪器10cm以上，重新安置仪器并重复
（2）和（3）步工作。
（5）计算测站高差，若两次测得高差之差小于±6mm，取其平均值作为本站高差并记入观测手薄。
3.后续观测
将仪器搬至TP1点和B点之间进行第二站观测，方法同上；同法连续设站观测，最后测回到BM.A点。
4.计算检验
5.高差闭合差的计算与调整
参见《建筑工程测量》教材。
6.计算待测点高程
根据已知点BM.A高程和改正后的高差计算待测点B的高程，BN.A点的计算高程应与已知高程相等，已兹校核。
五、实验注意事项
测站上三脚架的安置应便于观测员站立观测。
（1）每次读数前必须消除视差（参见实验一），并使水准管气泡准确居中。
（2）前、后视距离应大致相等，水准尺上的读数位置离地面应
0.3m。
（3）记录员在听到观测员的读数后，必须向观测员回报，经观测员默许后方可将读数记入手薄，以防应听错而记错读数。
（4）扶尺员要认真地将水准尺扶直。
（5）在已知高程点和待测高程点上不能放尺垫，设置转点时，转点上应安置尺垫，并将水准尺置于尺垫半球的顶点上。
（6）尺垫应踏入土中或置于坚固地面上，观测过程中不得碰动仪器或尺垫，迁站时应保护前视尺垫不得移动。
（7）仪器搬站时要注意保护仪器安全（参见第一章第二节）。
六、实验报告
将观测数据填入水准测量观测手薄，并完成等外水准测量成果计算表。
水准测量观测手薄
日期：
年月日 天气：
观测：
班级：
小组：
仪器号：
记录：
观测次数
观测点
后视读数/m
前视读数/m
两点间高差/m
备注
水准测量观测手薄
日期：
年月日 天气：
观测：
班级：
小组：
仪器号：
记录：
测站
点号
后视读数
m
前视读数
m
高差
m
高程
m
备注
Ⅰ
1
2
Ⅱ
3
Ⅲ
4
Ⅳ
1
计算校核
Σ
水准测量观测手薄
日期：
年月日 天气：
观测：
班级：
小组：
仪器号：
记录：
测站
点号
后视读数
m
前视读数
m
高差
m
高程
m
备注
Ⅰ
1
2
Ⅱ
3
Ⅲ
4
Ⅳ
1
计算校核
Σ
实验三光学经纬仪的使用
一、实验目的
（1）认识DJ6光学经纬仪的构造，了解仪器各部件的名称和作用。
（2）练习经纬仪的使用方法，初步掌握经纬仪的操作要领。
二、实验要求
（1）每人安置一次经纬仪并读数二至三次。
（2）仪器对中误差小于3mm，整平误差小于一格。
三、实验仪器及工具
（1）DJ6级光学经纬仪一台，视需要加测伞一把，木桩一个，锤一把。
（2）自备2H或3H铅笔一支。
四、试验方法和步骤
（一）认识经纬仪的构造
了解经纬仪各部件的名称和作用，由教师讲解。
（二）经纬仪的安置
先在地上任意选一点，打上木桩，桩顶钉一小钉或划一十字线作为测站点。
在水泥地面上也可直接画一十字交叉点作为测站点。
1.经纬仪安置
用锤球对中的经纬仪安置方法：
（1）松开三脚架，调节脚架长度，使脚架高度与观测者身高相适应，在保证架头大致水平的同时，将三脚架是三个脚大致呈等边三角形安放在测站点周围，使地面点到三个脚尖的距离大致相等，挂上垂球，移动脚架使垂球尖大致对准测站点，踩紧脚架。
（2）打开仪器箱，取出仪器置于架头上，一手紧握支架，一手拧连接螺旋（注意此时连接螺旋不需拧太紧，以便对中时仪器在架头上可以移动）。
（3）两手扶住机座，在架头上平移仪器（尽量做到不使机左转动），使垂球尖准确对准测站点（误差小于3mm），在拧紧连接螺旋。
（4）松开水平制动螺旋，转动照准部使水准管平行于任意一对脚螺旋的连线，两手相向等速转动脚螺旋，使气泡居中,注意气泡移动方向与左手大拇指移动方向一致
（5）将仪器旋转90°，转动第三个脚螺旋使气泡居中。
（6）重复上述（4）、（5）两步工作，直到仪器转到任何方向，气泡偏离中心不超过一格为止。
（7）检查仪器对中情况，若对中符合要求则仪器安置完毕，否则应重复上述3）至6）步工作，直到对中和整平都满足要求为止。
用光学对准的经纬仪安置方法：
（1）松开三脚架，调节脚架长度，使脚架高度与观测者身高相适应，在保证架头大致水平的同时，将三脚架是三个脚大致呈等边三角形安放在测站点周围，使地面点到三个脚尖的距离大致相等，初步使三脚架的中心大致与测站点对中后踩紧脚架（初次实验时，可拾小石头从架头平台的中央自由落下，当其落在测站点附近时，说明脚架以大致对中）。
（2）打开仪器箱，取出仪器置于架头上，一手紧握支架，一手拧紧连接螺旋。
旋转光学对中器的目镜使刻划圈清晰，在拉出或推进对中器的目镜管使测站点的标志成像清晰。
（3）分别旋转三个脚螺旋使测站点与对准器的刻划圈中心重合。
光学对准器的对准误差一般原为1mm。
（4）通过调节脚架高度，使圆水准器泡居中。
操作方法是：
选择与圆水准器处于同一边的两个脚架，利用与实验一中图2-1相似的原理，将脚架当成脚螺旋，松开脚架固定脚螺旋，调节脚架的高度使圆水准器泡居中，拧紧脚架固定螺旋。
操作时应一个脚架一个脚架的调整，然后在拧紧脚架固定螺旋。
不能同时松开两个或三个脚架的固定螺旋，以防仪器掉下。
（5）检查仪器对中情况，若偏离较大，应继续进行上述第3）、4）步工作；若偏离不大说明仪器以初步对中、整平，此时可松开连接螺旋，在架头上平移仪器对中后，旋紧连接螺旋。
（6）松开水平制动螺旋，转动照准部使水准管平行于任意一对脚螺旋的连线，两手相向等速转动脚螺旋，使气泡居中,注意气泡移动方向与左手大拇指移动方向一致
将仪器旋转90°，转动第三个脚螺旋使气泡居中。
重复进行本工作，直到仪器转到任何方向，气泡偏离中心不超过一格为止。
（7）检查仪器对中情况，若对中符合要求则仪器安置完毕，若对中偏离不大，应继续上述5）至6）步工作，直到对中和整平都满足要求为止。
2.瞄准
（1）将望远镜对向天空，转动目镜使十字丝最清晰。
（2）用望远镜上的准星和照门大致瞄准目标，在从望远镜上观察，若目标位于望远镜视场内，固定照准部水平制动螺旋和望远镜制动螺旋。
（3）转动物镜调焦螺旋使目标成像最清晰，调焦照准部和望远镜微动螺旋，使十字丝竖丝平分目标（或将目标夹在双丝中间）。
（4）眼睛左右微微移动，检查有无误差存在，如有视差则应转动物镜调焦螺旋消除（参见实验一）。
3.读数
（1）打开并调节反光镜，使读数窗亮度适当，旋转读数显微镜的目镜，使读数窗分划清晰，看清最小分划值，并注意区分水平度盘与竖直度盘的读数窗。
（2）对于用分微尺读数是仪器，读数时先根据分微差中的刻划线注记数字读出度数，在用刻划线作为指标线，在分微尺上读取小于1°的读数，并估读出0.1′（故秒位数值应为6〞的整数倍）。
经纬仪使用操作记录表
日期：
年月日 天气：
观测：
班级：
小组：
仪器号：
记录：
观测次数
水平度盘读数
属何种读数装置
备注
实验四测回法测量水平角
一、实验目的
（1）外水准测量观测、记录及计算方法。
（2）进一步熟练经纬仪的操作和读数方法。
二、实验要求
对于同一角度，组内每人分别观测一个测回，半测回互差不得超过±40″，各测回角度值互差不得大于±40″。
三、实验仪器及工具
（1）DJ6级光学经纬仪一台，视需要加测伞一把，木桩一个，锤一把。
（2）自备2H或3H铅笔一支。
四、试验方法和步骤
（1）每组选一测站点O（可在紧固地面画一十字交点作为测站点），在测站点上安置仪器，对中、整平后，在任选A、B两个固定目标。
（2）盘左位置，对于装有复测试度盘变换器的仪器，转动照准部，使水平度盘略大于0°，将复测扳手扳下，在转动照准部大致瞄准待测角度左边的目标A，固定照准部好望远镜制动螺旋，调节微动螺旋精准瞄准后，将复测扳手扳上，读取水平读盘读数a1，进入观测手薄。
度盘变换器是拨盘式仪器的操作是：
先瞄准A目标，反拨动度盘变换器，使水平度盘读数略大于0°
（3）松开照准部和望远镜制动螺旋，顺时针方向转动仪器瞄准目标B，读取读数b1并记入观测手薄，以上为上半测回（即盘左半测回）工作。
计算半测回角值β左=b1－a1，填入观测手薄。
（4）纵转望远镜，使仪器处于盘右位置，顺时针方向转动照准部先瞄准目标B，读数b2并填入观测手薄。
（5）继续逆时针方向转动，照准部瞄准目标A，读取读数a2并填入观测手薄，以上为下半测回（即盘右半测回）工作。
计算半测回角值β左=b2－a2，填入观测手薄。
（6）若上、下两个半测回角值之差不得超过±40″取其平均值做为观测结果，即β=1/2（β左+β右）
（7）其他仪器重新架设仪器，对该觉进行观测时，要注意以后每个测回的潘左观测，应按
（n为测回数，此处即为小组成员数）变化水平度盘的起始方向读数，各测回角值互差应不超过±40″。
五、实验报告
将观测数据填入测回法观测手薄。
测回法观测手簿
日期：
年月日天气：
观测：
班级：
小组：
仪器号：
记录：
测
回
法
竖盘
位置
目标
水平度盘
读数/
（°′″）
半测回
角值/
（°′″）
一测回
角值/
（°′″）
各测回
平均角值/
（°′″）
备注
实验五竖直角测量
一、实验目的
（1）练习竖直角的观测、记录及计算方法。
（2）了解竖盘指标差的计算方法。
二、实验要求
（1）选择二至三个不同高度的目标每人观测所选目标并计算其竖直角。
（2）同组每人所测竖盘指标差互差不得超过±25″
三、实验仪器及工具
（1）DJ6级光学经纬仪一台，视需要加测伞一把。
（2）自备2H或3H铅笔一支。
四、试验方法和步骤
（1）在测站点O上安置仪器，对中、整平后，在任选A、B、C三个不同高度的目标。
（2）判断并确定仪器竖直角计算公式。
盘左位置，将望远镜大致放平，观察竖盘读数，然后慢慢上台望远镜，观察竖盘读数变化情况，若读数减小则竖直角等于望远镜水平的读数（90°）减去目标读数;反之，竖直角等于目标读数减去望远镜水平时的读数。
（3）盘左瞄准A目标，并用十字丝横丝准确切于目标顶端，读取盘左读数L并记入观测手薄，计算竖直角aL。
（4）盘右同法瞄准并读取盘右读数R，并记入观测手薄，计算竖直角aR。
（5）计算竖直角和竖盘指标差
竖直角α=1/2（αL+αR）
盘指标差x=1/2（αR—αL）
（6）同法观测B、C目标并计算其竖直角和竖盘指标差，同组所测竖盘指标差的互差不得超过±25″。
五、实验报告
将观测数据填入观测手薄。
竖直角观测手簿
日期：
年月日天气：
观测：
班级：
小组：
仪器号：
记录：
测回站
目标
竖盘
位置
竖盘读数/
（°′″）
半测回竖直角/
（°′″）
指标差x/
（°′″）
一测回竖直角/
（°′″）
备注
实验六经纬仪导线测量与内业计算
一、作业目的
（1）掌握经纬仪导线测量的操作全过程。
（2）掌握经纬仪导线测量的内业计算工作。
二、实验要求
（1）每组完成一个经纬仪闭合导线（四边形闭合导线）的布置，使用经纬仪测出所有闭合导线的内角，使用钢尺量出闭合导线的每条边长；并绘制相应的草图，将观测数据填入观测手薄。
（2）每组共同完成导线测量的内业计算工作。
三、实验仪器及工具
（1）DJ6级光学经纬仪一台，测伞一把，木桩和铁钉若干，50m钢尺一把。
（2）自备2H或3H铅笔一支，提前备好记录表格和草稿纸，科学计算器一个。
四、试验方法和步骤
（1）在互相通视的平面场地布置控制桩，形成闭合导线的顶点，导线的每条边长大致相等，边长在30m左右，在控制桩的中央钉小钉；使用罗盘测定导线第一条边的方位角。
（2）使用经纬仪观测闭合导线的每一个内角（一个测回），并记录。
（3）使用钢尺精确量度导线的每条边的长度，并记录。
（4）绘制草图，检查记录的准确性。
（5）计算角度闭合差进行调整。
（6）用改正后角值推算各导线边的方位角并注意进行计算校核。
（7）计算各导线的坐标增量。
（8）计算坐标增量闭合差并进行调整。
（9）用改正后的坐标增量，根据已知点的坐标值依次计算出各导线点的坐标。
五、记录计算表格（略）
竖盘指标差x=1/2（αR－αL）
（6）同法观测B、C目标并计算其竖直角和竖盘指标差，同组所测竖盘指标差的互差不得超过±25″。
五、实验报告
将观测数据填入观测手薄。
测回法观测手簿
日期：
年月日天气：
观测：
班级：
小组：
仪器号：
记录：
测
回
法
竖盘
位置
目标
水平度盘
读数/
（°′″）
半测回
角值/
（°′″）
一测回
角值/
（°′″）
各测回
平均角值/
（°′″）
备注
升级会员 