情景教学十 项目实战.docx
《情景教学十 项目实战.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《情景教学十 项目实战.docx（23页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
情景教学十项目实战
情景教学十项目实战
【学习目标】
学习本单元，应熟练三种基本测量工作的工作作业技能；熟练小区域平面和高程控制测量建立的全过程；熟悉小区域地形图的测绘；掌握市政工程施工测量和变形监测的一般方法等。
【学习要求】
知识要点
技能训练
相关知识
场地测量
DS3型水准仪的组成和使用；
DJ6型光学经纬仪的组成和使用；
全站仪的组成和使用；
闭合水准测量外业观测和内业计算；
闭合导线测量外业观测和内业计算；
小区域大比例尺地形图测绘。
现场踏勘选点；
水准仪和经纬仪的检验；
等外水准施测；
图根导线施测；
水准、导线计算和展绘控制点；
1:
500地形图施测和绘图。
建筑施工测量
一般构筑物施工点位测设与检验；
施工场地平整测量；
圆曲线测设及道路坡度测设；
构筑物倾斜观测。
矩形构筑物四周角点点位测设；
椭圆形构筑物轮廓线特征点点位测设；
施工场地平整测量；
平整场地土方量计算；
圆曲线测设及道路坡度测设；
测定构筑物的倾斜度。
【单元导入】
实践教学环节是测量课程的重要组成部分，其主要任务是使学生加深对课堂所学基本理论的理解，系统的掌握常见测量仪器的使用和基本测量、控制测量、施工测量的基本方法，进一步培养学生的实践操作能力和在施工测量中分析问题、解决问题的能力。
本单元将通过具体测量实战项目的实施，使学生加深对测量基本理论的理解，进一步掌握一般测量仪器的使用和检验方法、三种基本测量工作的外业观测和内业计算能力、小区域从控制测量到碎步测量的全过程，及一般工程施工测量和变形监测的作业技能和计算方法，与此同时，在实践中培养高度的责任感、认真的作业态度、不怕艰苦的工作作风和良好的团队精神。
项目一场地测量
技能点1仪器检验
10.1.1DS3型水准仪检校
（1）圆水准器轴检验和校正；
（2）十字丝横丝检验和校正；
（3）水准管轴检验和校正。
具体方法参见本教材单元二课题三。
10.1.2DJ6型光学经纬仪检校
（1）照准部水准管轴检验和校正；
（2）视准轴检验和校正；
（3）横轴检验和校正；
（4）十字丝竖丝检验和校正；
（5）竖盘指标差检验和校正；
（6）光学对中器检验和校正。
具体方法参见本教材单元三课题二。
仪器检验和校正的数据和结果应填入相应的仪器检校记录（表格参见本教材单元二实训报告3、单元三实训报告3）。
技能点2平面控制测量
按图根导线的技术要求在一场地的四周布设一条闭合导线（见图10-1），假定1号点为已知点，1号点至远处某目标A的方位角为已知方位角，其坐标为x1、y1和方位角α1A根据实地情况予以设定。
图10-1闭合导线布设
特别提示
所选场地最好拥有两幢以上多层建筑，四周有道路所围。
（1）踏勘选点。
导线沿建筑物四周的道路边布设，含8~10个导线点，边长为50~100m，点位一般设在道路交叉口、建筑物外墙拐角或门厅、过道附近，通过实地踏勘选点。
（2）水平角观测。
导线的转折角用经纬仪（或全站仪）测回法按导线前进方向观测左角（即闭合导线内角）1个测回，仪器若使用光学对中器对中，误差应小于1mm，整平时水准管气泡偏移应小于1格，盘左、盘右两个半测回水平角之差应不超过±40″。
（3）边长观测。
导线的边长用钢卷尺（或光电测距仪）进行往返丈量，往返丈量较差的相对误差≤1/3000。
（4）连接测量。
如果用附和导线计算方法计算，还必须同时观测连接已知方向1A的连接角β0。
（5）内业计算。
对外业观测成果予以检查，若符合要求即进行导线的闭合差调整和坐标计算。
导线的方位角值及角度值取至秒；边长、坐标取至毫米；导线的角度闭合差应不超过
，式中n为导线转折角的个数，导线的全长相对闭合差应≤1/2000.
计算在“图根导线测量内业坐标表”（参见本教材单元五实训报告1）内进行。
具体方法参见教材单元五课题一。
技能点3高程控制测量
以闭合导线的所有导线点作为高程控制点，按等外水准的技术要求完成一条闭合水准路线的测量。
闭合水准路线应尽量与已知水准点相连测，若无水准点，则可假设1个点（如1号点）为已知点，高程根据实际情况设定。
（1）观测。
采用变动仪器高法观测，符合限差方可搬站。
设站时，应尽量使前、后视距离大致相等，每次读数之前，均应旋转微倾螺旋使符合水准管气泡居中。
（2）计算。
对外业观测成果予以检查，若符合要求，即进行水准路线的闭合差调整和高程计算。
路线的高差容许闭合差为
mm，式中L为路线长度，单位km。
计算在“高差闭合差调整及待定点高程计算”（参见本教材单元二实训报告2）内进行，平面控制测量和高程控制测量的结果填入“控制测量成果表”（见表10-1）。
控制测量成果表表10-1
实训日期：
专业：
班级：
姓名：
年月日天气观测记录检查
点号
X（m）
Y（m）
H（m）
点号~点号
平距（m）
方位角
备注
具体方法参见单元二课题二。
技能点4经纬仪测图
根据控制测量成果测绘比例尺为1:
500的地形图（50cm×50cm）1幅，完成导线范围内的大型建筑物及其周边道路、花圃等地物、地貌的测绘工作，并进行地形图的整饰。
（如果时间有限，可适当减小工作量，由若干组共同完成一个区域测绘工作，但各组之间的成果需要进行拼图。
）
（1）绘制坐标格网。
采用白纸或聚酯薄膜，其西南角坐标由指导教师辅导标定。
（2）展绘控制点。
（3）采用经纬仪测回法进行碎部测量，利用小平板、半圆仪展碎部点，并进行高程注记，高程注记至厘米位。
观测记录、计算在“经纬仪视距法测图记录表”（参见本教材单元六实训报告1）内进行，
具体方法参见单元六课题二。
技能点5全站仪数字测图
采用全站仪测记法数据采集，利用南方cass软件进行绘图处理，成图后打印输出。
全站仪测记法数字测图可以分为三个阶段：
数据采集、数据处理和图形输出。
1）数据采集；
（1）测站设置与检核；
（2）碎部点测量。
2）数据处理；
（1）展点；
（2）对照草图按屏幕菜单绘图；
（3）展高程点；
（4）绘等高线；
（5）图形整饰。
3）图形输出。
将绘制好的图形文件进行存盘或者直接打印。
具体方法参见本教材单元六课题三。
项目二施工测量
技能点1构筑物定位
1）矩形构筑物四周角点测设
依据两个假定的控制点，采用极坐标法，完成一矩形构筑物四周角点测设，即外墙轴线交点的测设（见图10-2）。
先进行内业——测设数据计算，再进行外业——点位现场测设。
图10-2矩形建筑物四周角点测设
（1）内业计算。
假设两个控制的已知坐标和四个角点坐标（为同一坐标系）列于表10-2：
矩形构筑物角点测设已知数据和角点坐标表表10-2
点号
X（m）
Y（m）
边号
平距（m）
A
1200.000
1800.000
B
1234.641
1820.000
AB
30.000~40.000
P1
1202.928
1810.928
P1P2
24.000
P2
1223.713
1822.928
P2P3
12.000
P3
1217.713
1833.320
P3P4
24.000
P4
1196.928
1821.320
P4P1
12.000
计算基线AB的方位角αAB；
分别计算A点至四个角点的方位角αAPi（i=1~4）；
分别计算测设四个角点的水平角和水平距离
βi=αAPi-αAB
计算在“矩形构筑物墙轴线角点测设数据计算表”（见表10-3）内进行。
矩形构筑物墙轴线角点测设数据计算表表10-3
实训日期：
专业：
班级：
姓名：
年月日天气观测记录检查
点号
X
（m）
Y
（m）
方向号
方位角
（°′″）
水平角
（°′″）
平距
（m）
A
1200.000
1800.000
AB
B
1234.641
1820.000
AP1
P1
1202.928
1810.928
AP2
P2
1223.713
1822.928
AP3
P3
1217.713
1833.320
AP4
P4
1196.928
1821.320
（2）外业测设。
方法一：
经纬仪加钢尺。
场地上先用钢尺测设一条直线（长30~40m），令其两端分别为A、B；
以A点测站、B为起始方向，依据计算所得的测设数据，用经纬仪和钢尺用极坐标法，逐一将四个角点测设于实地。
方法二：
全站仪坐标放样。
通过建立和调用坐标数据文件输入测站点和待测设点的坐标测设点位。
建立坐标数据文件。
在菜单模式下，进入内存管理，选择文件维护功能，建立新的坐标文件名；返回内存管理，选择输入坐标功能，在建立的新文件下依次输入各点点名及三维坐标。
特别提示
输入坐标时，如果只需输入X、Y，则H可跳过。
控制点和待放样点可分别存放在不同的坐标数据文件中。
调用坐标数据文件。
先在角度测量模式下，照准后视点，将水平读数置零；再进入坐标放样模式选择并调用控制点坐标数据文件和测设点位坐标数据文件，在输入测站点、后视点和待放样点时仅键入相应的点名，即可得到所需的点的坐标。
然后量取并键入仪器高和棱镜高。
此时仪器根据测站点和后视点自动计算后视方向的坐标方位角。
此后照准竖立在待放样点附近的棱镜中心，按测量键，屏幕自动提示前后左右（及上下）需移动棱镜杆位的数值，按提示移动直至显示角度、距离（及高差）的差值均为零，则此点位即为待放样点。
（3）点位检测。
方法一：
经纬仪加钢尺。
用钢卷尺对所测设相邻点位之间的水平距离进行实测检核，与表10-1中相应的水平距离比较，其相对误差应不超过1/4000；
用经纬仪（或全站仪）对所测设矩形建筑物的四个内角进行实测检核，与90°相比较，其误差应不超过±40″。
方法二：
全站仪坐标放样。
用全站仪按坐标测量法，以A点位测站点，B点为后视点，直接对放样点位进行坐标测量，测定各点位坐标值，与表10-1各点位坐标进行比较，对测设放入点位进行实测检核。
点位检测结果填入“矩形建筑物角点测设相对点位检测表”（见表10-4）。
矩形建筑物角点测设相对点位检测表表10-4
实训日期：
专业：
班级：
姓名：
年月日天气观测记录检查
点号
βi
DAi
测设
（°′″）
实测
（°′″）
较差
（″）
边号
测设
（m）
实测
（m）
较差
（m）
P1
P1P2
P2
P2P3
P3
P3P4
P4
P4P1
具体方法参见本教材单元五课题四。
2）椭圆形构筑物轮廓线特征点点位测设
设椭圆形构筑物假定坐标系的竖向x轴长半径a=15m，横向y轴短半径b=12m，以椭圆中心点O（0,0）为测站，y轴左向1号点为零方向，其方位角αo1=270°00′00″，测设12个特征点位（如图10-3所示），其yi坐标如表10-5所示，先进行内业——各点xi坐标计算和测设数据计算，再进行外业——现场点位测设。
图10-3椭圆形构筑物轮廓线特征点点位测设
椭圆轮廓线特征点y坐标表表10-5
点号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
yi（m）
-12
-8
-4
0
+4
+8
+12
+8
+4
0
-4
-8
（1）内业计算。
①依据椭圆方程
，计算各特征点的xi坐标。
②计算中心点O至各点位之间的水平距离：
。
③计算中心点O至各点位在椭圆假定坐标系中的方位角：
。
④中心点O以y轴左向1号点为零方向，顺时针至各点位之间的水平角：
。
将以上计算结果填入“椭圆形建筑物轮廓线特征点位测设计算表”。
椭圆形构筑物轮廓线特征点位测设计算表表10-6
实训日期：
专业：
班级：
姓名：
年月日天气观测记录检查
点号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
yi（m）
-12
-8
-4
0
+4
+8
+12
+8
+4
0
-4
-8
xi（m）
点O至各点平距
Doi（m）
点O至各点假定方位角
αoi（°′″）
点O自零方向始顺时针至各点水平角βi（°′″）
（2）现场测设。
先用仪器和钢尺测设两条相互垂直的直线（竖向30m作为x轴，横向24m作为y轴），假设其中线点O为零点，横向左端1号点为零方向。
①以中心点O为测站，用经纬仪和钢尺按极坐标法通过测设水平角
和水平距离Di依次测设各点位；
②以中心点O为测站，用经纬仪和钢尺按直角坐标法测定各点位的直角坐标
、
，与计算所得的各点坐标值加以比较，对所有测设点位进行检核。
③如果使用全站仪，采用全站仪坐标法放样，方法同矩形建筑物四周角点测设。
技能点2施工场地平整测量
在丘陵山地约50m×50m的场地上，沿山坡建立一个由4行4列方格组成的格网（即4×4计16个方格，方格边长均为10m，每方格的实地面积为100m2，如图10-4所示）。
在每网格交点打下木桩（如无山坡可以利用，可以在同样范围的平坦场地上打上高度不等的木桩，用以模拟一丘陵山地，坡度变化不宜过大），设将该格网范围内按总填方量等于总挖方量的原则整为一水平场地，按以下步骤进行场地平整测量和场地平整土方量的计算。
（1）外业。
在场地内适宜位置安置水准仪，以场地外围一假定高程的水准点（例如HBM=100.000m）为后视，依次测定所有桩点的高程。
如图10-4所示，a为后视读数，bi为前视读数。
图10-4平整场地格网布置及水准测量示意图
特别提示
由于后视和各桩点的前视距离可能象差较多，所以工作前应再次对水准仪的水准管轴进行检验和校正，以尽量减小i角误差的影响。
外业观测数据及计算所得桩点高程记入“施工场地平整水准测量记录”（见表10-7）。
施工场地平整水准测量记录表10-7
实训日期：
专业：
班级：
姓名：
年月日天气观测记录检查
测站
点号
第一次观测
第二次观测
平均高程
（m）
后视读数
（m）
视线高
（m）
前视读数
（m）
高程
（m）
后视读数
（m）
视线高
（m）
前视读数
（m）
高程
（m）
（2）内业。
①将各桩位的高程标注于附图上相应交点的右上方。
②计算场地平整设计高程，即零点高程：
（
：
各桩点的实测高程；
：
各桩点高程相应的权值）。
然后将高程为
的零线内插至附图上。
③计算每个桩点的挖深（+）或填高（-），标注于附图上相应交点的右下方。
④将所有方格有无零线通过的情况分为全挖方格、全填方格及半挖半填方格，分别计算每个方格的下挖面积、下挖均深或上填面积、上填均高。
⑤计算各方格的挖方（下挖面积×下挖均深）和填方（上填面积×上填均高），汇总得全场的总挖方、总填方及总方量。
计算在“施工场地平整土方量计算表”（见表10-8）内进行。
施工场地平整土方量计算表表10-8
实训日期：
专业：
班级：
姓名：
年月日天气观测记录检查
零点高程计算
图上零线内插
设：
角点Pi=0.25
边点Pi=0.50
拐点Pi=0.75
中点Pi=1.00
零点高程：
=
方格号
各点挖深（+）或填高（-）
（m）
挖方
（m3）
填方
（m3）
备注
左上
右上
左下
右下
均深
面积
方量
均高
面积
方量
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
合计
具体方法参见本教材单元六课题四。
技能点3道路圆曲线测设
设道路两直线段的右转角α=90°，其间用半径R=25.465m的圆曲线相连接，需将曲线分成n=5等份，用经纬仪+钢尺按弦线偏角法，测设圆曲线的起点、终点和各等分细部点。
1.内业计算
根据设计的右转角α=90°和圆曲线半径R=25.465m，计算圆曲线的切线长T与曲线长L和5等份的每段弧长S、每段所对圆心角φ、曲线起点偏角δ起、其后每等分点偏角δ分及每段弧长所对应的弦长d：
切线长
曲线长
每段弧长
每段所对圆心角
曲线起点偏角
其后每等分点偏角
每段弧长对应的弦长
2.外业测设
（1）在场地一端用经纬仪放两条相互垂直的基线，令测站点即为圆曲线的交点J，自测站点起始，沿基线用钢尺分别丈量距离等于圆曲线的切线长L，定出曲线的起点Z和终点Y；
（2）在Z点安置经纬仪，以交点J为零方向，顺时针拨动偏角δ起，沿视线方向用钢卷尺丈量距离等于弦长d，测设出1号分点；
（3）在1号点安置经纬仪，以起点Z为零方向，顺时针拨动偏角δ分，沿视线方向用钢卷尺丈量距离等于弦长d，测设出2号分点；
（4）以此类推，在i号分点（i=1、2、3、4）安置经纬仪，以i-1号分点为零方向，顺时针拨动偏角δ分，沿视线方向用钢卷尺丈量距离等于弦长d，测设出i+1号分点；直至测设出曲线终点Y（即5号点）；
（5）将测设的5号点与第
（1）步定出的终点Y加以比较，检测其相差的距离，用于校核。
具体方法参见本教材单元七课题四。
技能点4道路坡度测设
用水准仪按水平视线法测设一段道路的坡度，其步骤为：
（1）在一段长为100m的场地边（或道路旁）先设一水准点BMA，并假设其高程为BMA=10.000m，再沿场地一直线（设为道路中心线），每隔20m设一桩位（即5段，6个桩位，编号依次为0、1、2、3、4、5），假设起始桩点的设计高程H0=10.500m，以及道路的设计坡度（+0.5%），按设计坡度计算各桩位的设计高程；
（2）在适中位置安置水准仪，以水准点BMA为后视，在起始桩点0上测设其设计高程；
（3）根据起始桩点上标尺的读数，计算其它桩点上标尺的应有读数，依次在各桩点的一侧上、下移动标尺，使其读数等于应有读数，沿标尺底端在木桩上绘红漆线，即为桩位的设计高程，其连线即为道路的设计坡度线。
观测和计算数据填入“道路桩位高程测量记录与坡度测设计算表”。
（见表10-9、10-10）
道路桩位高程测量记录表10-9
实训日期：
专业：
班级：
姓名：
年月日天气观测记录检查
测站
点号
第一次观测
第二次观测
平均
高差
（m）
高程
（m）
后视读数
（m）
中丝读数
（m）
前视读数
（m）
高差
（m）
后视读数
（m）
中丝读数
（m）
前视读数
（m）
高差
（m）
坡度测设计算表表10-10
设计坡度i=
点号
1
2
3
4
5
6
7
桩顶高程
设计高程
填挖高度
距离（m）
具体方法参见本教材单元七课题四。
技能点5倾斜观测
用经纬仪测定某桥墩的倾斜度（如图10-6所示）。
步骤如下：
图10-6高层建筑物倾斜观测示意图
（1）设桥墩高度为h，在与桥墩距离超过1.5h的地方安置经纬仪，用钢尺丈量仪器到桥墩一拐角的水平距离D，同时在该拐角处竖立一根标尺，先用经纬仪（盘左、盘右）测定桥墩该拐角顶端最高点A的竖直角α，在将望远镜放水平，读取拐角处标尺的读数l，然后根据三角高程测量的原理，计算桥墩拐角处的高度h：
。
观测和计算数据填入“三角高程测量建筑物高度计算表”（见表10-11）。
三角高程测量建筑物高度计算表表10-11
实训日期：
专业：
班级：
姓名：
年月日测站高程仪器高
点号
竖盘
位置
竖盘
读数
（°′″）
半测回
竖角
（°′″）
一测回
竖角α
（°′″）
指标差
x
（°′″）
平距D
（m）
D·tanα
（m）
标尺中丝读数l
（m）
建筑物高度h
（m）
左
右
左
右
（2）分别以盘左盘右使用望远镜将该拐角顶端最高点A向下投影至地面，取盘左、盘右两投影点连线的中点A′，再量测该中心点A′相对拐角处墙角B的偏差值a，计算该桥墩的倾斜度i：
。
观测和计算数据填入“构筑物倾斜度计算表”（见表10-12）。
构筑物倾斜度计算表表10-12
实训日期：
专业：
班级：
姓名：
年月日建筑物名称
点号
测点位置
上下偏斜量α（m）
建筑物高度h（m）
倾斜度i=a/h
升级会员 