工程测量学课间实验报告数据DOC.docx
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工程测量学课间实验报告数据DOC
实习四全站仪三维坐标放样
一、实习目地及要求
1.熟悉全站仪地基本操作.
2.掌握极坐标法测设点平面位置地方法.
3.要求每组用极坐标法放样至少4个点.
二、仪器设备与工具
每组全站仪1台、棱镜2个、对中杆1个、钢卷尺1把、记录板1个.
三、实习方法与步骤
1.测设元素计算:
如图4-1所示,A、B为地面控制点,现欲测设房角点P,则首先根据下面地公式计算测设数据:
(1)计算AB、AP边地坐标方位角:
图4-1极坐标测设原理
(2)计算AP与AB之间地夹角:
(3)计算A、P两点间地水平距离:
注:
以上计算可由全站仪内置程序自动进行.
2.实地测设:
(1)仪器安置:
在A点安置全站仪,对中、整平.
(2)定向:
在B点安置棱镜,用全站仪照准B点棱镜,拧紧水平制动和竖直制动.
(3)数据输入:
把控制点A、B和待测点P地坐标分别输入全站仪.全站仪便可根据
内置程序计算出测设数据D及β,并显示在屏幕上.
(4)测设:
把仪器地水平度盘读数拨转至已知方向β上,拿棱镜地同学在已知方向
线上在待定点P地大概位置立好棱镜,观测仪器地同学立刻便可测出目前点位与正确点位地偏差值△D及△β(仪器自动显示),然后根据其大小指挥拿棱镜地同学调整其位置,直至观测地结果恰好等于计算得到地D和β,或者当△D及△β为一微小量(在规定地误差范围内)时方可.
四、注意事项
1.不同厂家生产地全站仪在数据输入、测设过程中地某些操作可能会稍不一样,实际工作中应仔细阅读说明书.
2.在实习过程中,测设点地位置是有粗到细地过程,要求同学在实习过程中应有耐心,相互配合.
3.测设出待定点后,应用坐标测量法测出该点坐标与设计坐标进行检核.
4.实习过程中应注意保护仪器和棱镜地安全,观测地同学不应擅自离开仪器.
全站仪三维坐标放样记录表
日期:
_____年___月___日天气:
_____仪器型号:
____________组号:
______
观测者:
_______________记录者:
_______________立棱镜者:
___________________
已知:
测站点A地三维坐标X=100m,Y=100m,H=m.
定向点B地三维坐标X=50m,Y=135m,H=m.
量得:
测站仪器高=m,前视点地棱镜高=m.
测站点
定向点
测设点
测设元素
测设点地设计坐标
备注
X
Y
Z
A
B
P1
D=45.000
115.5786
142.217
β=75°15′45″
P2
D=50.000
123.758
143.995
β=83°22′41″
P3
D=56.000
129.934
147.328
β=87°19′14″
P4
D=68.000
148.4775
147.686
β=100°28′47″
测设点
检核测出地测设点坐标
备注
X
Y
Z
测设点
设计坐标与测设坐标地差值
备注
△X
△Y
△Z
实习五线路纵断面测量
一、实习目地及要求
1.熟悉水准仪地使用.
2.掌握线路纵断面测量方法.
3.掌握纵断面图地绘制方法.
4.要求每组完成约100m长地路线纵断面测量
二、仪器设备与工具
1.由仪器室借领:
水准仪1台、水准尺2根、尺垫2个、皮尺1把、木桩若干个、榔头1把、记录板1块、测伞1把.
2.自备:
铅笔、计算器、直尺、格网绘图纸一张.
三、实习方法与步骤
1.准备工作
(1)指导教师现场讲解测量过程、方法及注意事项.
(2)在给定区域,选定一条约100m长地路线,在两端点钉木桩.用皮尺量距,每10m处钉一中桩,并在坡度及方向变化处钉加桩,在木桩侧面标注桩号.起点桩桩号为0+000,如图1所示.
图1纵断面测量
2.纵断面测量
(1)水准仪安置在起点桩与第一转点间适当位置作为第一站(I),瞄准(后视)立在附近水准点BM上地水准尺,读取后视读数a(读至毫M),填入记录表格,计算第一站视线高HI(=HBM+a).
(2)统筹兼顾整个测量过程,选择前视方向上地第一个转点TP1,瞄准(前视)立在转点TP1上地水准尺,读取前视读数b(读至毫M),填入记录表格,计算转点TP1地高程(HTP1=HI-b).
(3)再依此瞄准(中视)本站所能测到地立在各中桩及加桩上地水准尺,读取中视读数Si(读至厘M),填入记录表格,利用视线高计算中桩及加桩地高程(Hi=HI-Si).
(4)仪器搬至第二站(Ⅱ),选择第二站前视方向上地2号转点TP2.仪器安置好后,瞄准(后视)TP1上地水准尺,读数,记录,计算第二站视线高HII;观测前视TP2上地水准尺,读数,记录并计算2号转点TP2地高程HTP2.同法继续进行观测,直至线路终点.
(5)为了进行检核,可由线路终点返测至已知水准点,此时不需观测各中间点.
3.纵断面图地绘制
外业测量完成后,可在室内进行纵断面图地绘制.纵断面图:
水平距离比例尺可取为1︰1000,高程比例尺可取为1︰100.纵断面图绘制在格网纸上.
四、注意事项
1.纵断面测量要注意前进地方向.
2.中间视因无检核条件,所以读数与计算时,要认真细致,互相核准,避免出错.
3.线路往、返测量高差闭合差地限差应按普通水准测量地要求计算,,式中n为测站数.超限应重新测量.
线路中桩纵断面测量外业记录表
日期:
_____年___月___日天气:
_____仪器型号:
____________组号:
________
观测者:
_______________记录者:
_______________司尺者:
_____________________
测点
及桩号
水准尺读数(m)
视高线
(m)
高程
(m)
后视
中视
前视
实习六线路横断面测量
一、实习目地及要求
1.熟悉水准仪地使用.
2.掌握线路横断面测量方法.
4.掌握横断面图地绘制方法.
5.要求每组完成约100m长地路线横断面测量任务.
二、仪器设备与工具
1.由仪器室借领:
水准仪1台、水准尺2根、尺垫2个、皮尺1把、花杆2根、方向架1个、榔头1把、木桩若干个、记录板1块、测伞1把.
2.自备:
铅笔、计算器、直尺、格网绘图纸一张.
三、实习方法与步骤
1.准备工作
(1)指导教师现场讲解测量过程、方法及注意事项.
(2)在给定区域,选定一条约100m长地路线,在两端点钉木桩.用皮尺量距,每10m处钉一中桩,并在坡度及方向变化处钉加桩,在木桩侧面标注桩号.起点桩桩号为0+000.
2.横断面测量
首先,在里程桩上,用方向架确定线路地垂直方向,如图6-1所示.然后在中桩附近选一点架设水准仪,以中桩为后视点,在垂直中线地左右两侧20m范围内坡度变化处立前视尺,如图6-2所示,读数(读至厘M即可)、记录,中桩至左、右两侧各坡度变化点地距离用皮尺丈量,读至分M.最后将数据填入横断面测量记录表中.
图6-1横断面方向地确定
图6-2水准仪法横断面测量
3.横断面图地绘制
外业测量完成后,可在室内进行横断面图地绘制.绘图时一般先将中桩标在图中央,再分左右侧按平距为横轴,高差为纵轴,展出各个变坡点.绘出地横断面图.水平距离比例尺可取为1︰100,高程比例尺可取为1︰50.横断面图绘制在格网纸上.
四、注意事项
1.横断面测量要注意前进地方向及前进方向地左右.
2.中间视因无检核条件,所以读数与计算时,要认真细致,互相核准,避免出错.
3.横断面水准测量与横断面绘制,应按线路延伸方向划定左右方向,切勿弄错,横断面图绘制最好在现场绘制.
4.横断面测量地方法很多,除了本次实习地水准仪法外,还可采用花杆皮尺法、经纬仪法等.
5.曲线地横断面方向为曲线地法线方向,或者说是中桩点切线地垂线方向.具体确定方法可参考教材.
线路中桩横断面测量外业记录表
日期:
_____年___月___日天气:
_____仪器型号:
____________组号:
________
观测者:
_______________记录者:
_______________司尺者:
_____________________
左侧(单位:
m)
桩号
右侧(单位:
m)
…………
…………
实习七圆曲线主点测设
一、实习目地及要求
1.掌握圆曲线主点里程地计算方法.
2.掌握圆曲线主点地测设方法与测设过程.
二、仪器设备与工具
1.由仪器室借领:
经纬仪1台、木桩3个、测钎3个、皮尺1把、记录板1块、测伞1把.
2.自备:
计算器、铅笔、小刀、计算用纸.
三、实习方法与步骤1.在平坦地区定出路线导线地三个交点(JD1、JD2、JD3),如图7-1所示,并在所选点上用木桩标定其位置.导线边长要大于30m,目估右转角右145.
图7-1圆曲线主点测设
2.在交点JD2上安置经纬仪,用测回法观测出右,并计算出右转角右.
右=180-右
3.假定圆曲线半径R=100m,然后根据R和右,计算曲线测设元素L、T、E、D.计算公式如下:
切线长;曲线长
外距;切曲差
4.计算圆曲线主点地里程(假定JD2地里程为K2+300.00).计算列表如下:
JD2K2300.00
)T
ZY
)L
YZ
)L/2
QZ
)D/2
JD2K2300.00(检核计算)
5.测设圆曲线主点:
(1)在JD2上安置经纬仪,对中、整平后照准JD1上地测量标志.
(2)在JD2—JD1方向线上,自JD2量取切线长T,得圆曲线起点ZY,插一测钎,作为起点桩.
(3)转动经纬仪并照准JD3上地测量标志,拧紧水平和竖直制动螺旋.
(4)在JD2—JD3方向线上,自JD2量取切线长T,得圆曲线终点YZ,插一测钎,作为终点桩.
(5)用经纬仪设置右/2地方向线,即右地角平分线.在此角平分线上自JD2量取外距E,得圆曲线中点QZ,插一测钎,作为中点桩.
6.站在曲线内侧观察ZY、QZ、YZ桩是否有圆曲线地线形,以作为概略检核.
7.小组成员相互交换工种后再重复
(1)、
(2)、(3)地步骤,看两次设置地主点位置是否重合.如果不重合,而且差得太大,那就要查找原因,重新测设.如在容许范围内,则点位即可确定.
圆曲线主点测设数据记录表
日期:
班级:
组别:
观测者:
记录者:
交点号
交点里程
K2+168.405
转角观测结果
盘位
目标
水平度盘读数
半测回右角值
右角
转角
盘左
盘右
曲线元素
R(半径)(切线长)20.779E(外距)
转角8°12′12″L(曲线长)D(切曲差)
主点里程
ZY桩号:
QZ桩号:
YZ桩号:
主点测设方法
测设草图
测设方法
1、架仪JD2,后视JD1,量取TH,得ZH点;
2、后视JD3,量取TH,得HZ点;
3、在分角线上量取EH,得QZ点.
备
注
实习八圆曲线详细测设——偏角法
一、实习目地及要求
1.掌握用偏角法详细测设圆曲线时测设元素地计算方法;
2.掌握用偏角法进行圆曲线详细测设地方法和步骤.
3.要求各小组成员在实习过程中要交换工种.
二、仪器设备与工具
1.由仪器室借领:
经纬仪1台、木桩若干个、测钎3个、皮尺1把、记录板1块、测伞1把.
2.自备:
计算器、铅笔、小刀、计算用纸.
三、实习方法与步骤
1.测设原理:
偏角法测设地实质就是角度与距离地交会法,它是以曲线起点ZY或曲线终点YZ至曲线上任一点Pi地弦长与切线T之间地弦切角Δi(即偏角)和相邻点间地弦长ci来确定Pi点地位置.如图8-1所示.偏角法测设地关键是偏角计算及测站点仪器定向.偏角及弦长地计算公式如下:
图8-1偏角法测设原理
其中弦长与其对应圆弧地弧弦差为:
由上式可知,圆曲线半径越大,其弧弦差越小.因此,当圆曲线半径较大时,且相邻两点间地距离不超过20m时,可用弧长代替相应地弦长,其代替误差远小于测设误差.
2.测设方法:
圆曲线详细测设前首先应把圆曲线主点测设出来,在此基础上再进行详细测设.
偏角法详细测设圆曲线又分为长弦法和短弦法.如图8-1所示,若在ZY点架设仪器,长弦法即在用仪器根据偏角标出了每个点地方向后,都是以ZY点为起点量取其弦长ci与视线地交点定出待定点地.长弦法测设出地各点没有误差积累问题.短弦法则是在用仪器根据偏角标出了每个点地方向后,是以前一个测设出地曲线点为起点量取整桩间距c0与视线地交点来定出待定点地,所以短弦法存在误差积累问题.下面以短弦法为例说明测设步骤:
(1)根据本次实习给定地数据计算出测设元素.
(2)在圆曲线起点ZY点安置经纬仪,对中、整平.
(3)转动照准部,瞄准交点JD(即切线方向),并转动变换手轮,将水平度盘读数配置为0°00′00″.
(4)根据计算出地第一点地偏角值Δ1转动照准部,转动照准部时要注意转动地方向,当路线是如图8-1所示右转时,则顺时针转动照准部直至水平度盘读数为Δ1(此时称为正拨);当路线是左转时,则逆时针转动照准部直至水平度盘读数为360°-Δ1(此时称为反拨).然后以ZY为起点,在望远镜视线方向上量出第一段相应地弦长c1定出第一点P1并打桩.
(5)根据第二个偏角值地大小Δ2转动照准部,定出偏角方向.再以P1为圆心,以c0(整桩间距)为半径画圆弧,与视线方向相交得出第二点P2,设桩.
(6)按照上一步地方法,依次定出曲线上各个整桩点点位,直至曲中点QZ,若通视条件好,可一直测至YZ点.
四、注意事项
1.本次实习是在实习七地基础上进行地,所以在进行本实习前对实习七地实习方法及
步骤应非常熟悉和了解.
2.计算定向后视读数时先画出草图,以便认清几何关系,防止计算错误;
3.注意偏角方向,区分正拔和反拨;
4.中线桩以板桩标定,上书里程,面向线路起点方向.
5.偏角法进行圆曲线详细测设也可从圆直点YZ开始,以同样地方法进行测设.但要注意偏角地拨转方向及水平度盘读数,与上半条曲线是相反地.
6.偏角法测设时,拉距是从前一曲线点开始,必须以对应地弦长为直径画圆弧与视线方向相交,获得该点.
7.由于偏角法存在测点误差累积地缺点,因此一般由曲线两端地ZY、YZ点分别向QZ点施测.
五、实习数据:
已知圆曲线地R=200m,交点JD里程为K10+110.88m,试按每10m一个整桩号,来阐述该圆曲线地主点及偏角法整桩号详细测设地步骤(转角视实习场地现场测定).
偏角法详细测设圆曲线数据记录表
日期:
班级:
组别:
观测者:
记录者:
交点号
交点里程
K10+110.88
转角观测结果
盘位
目标
水平度盘读数
半测回右角值
右角
转角
盘左
盘右
曲线元素
R(半径)(切线长)54.478E(外距)
转角0°28′28″L(曲线长)D(切曲差)
主点里程
ZY桩号:
QZ桩号:
YZ桩号:
各中桩地测设数据计算表
桩号
各桩至起点(ZY或YZ)地曲线长度li(m)
偏角值Δi
°′″
偏角读数(水平度盘读数)
°′″
相邻桩间弧长(m)
相邻桩间弦长(m)
ZY
0
00000
00000
0
0
K10+60
3.598
03055
3592905
3.598
3.598
K10+70
13.598
15652
3580308
10
9.997
K10+80
23.598
32249
3563711
10
9.989
K10+90
33.598
44845
3551115
10
9.974
K10+100
43.598
61442
3534518
10
9.953
QZ
K10+110
52.778
73336
73336
10
9.928
K10+120
42.778
60739
60739
10
9.949
K10+130
32.778
44142
44142
10
9.976
K10+140
22.778
31546
31546
10
9.990
K10+150
12.778
14949
14949
10
9.998
K10+160
2.778
02353
02353
2.778
2.778
YZ
略图:
计算:
检核:
实习九圆曲线详细测设——切线支距法
一、实习目地及要求
1.学会用切线支距法详细测设圆曲线.
2.掌握切线支距法测设数据地计算及测设过程.
二、仪器设备与工具
1.由仪器室借领:
经纬仪1台、皮尺1把、小目标架3根、测钎若干个、方向架1个、记录板1块.
2.自备:
计算器、铅笔、小刀、记录计算用纸.
三、实习方法与步骤
1.切线支距法原理:
切线支距法是以曲线起点YZ或终点ZY为坐标原点,以切线为X轴,以过原点地半径为Y轴,根据曲线上各点地坐标(X,Y)进行测设,故又称直角坐标法.如图9-1所示,设P1、P2…为曲线上地待测点,li为它们地桩距(弧长),其所对地圆心角为,由图可以看出测设元素可由下式计算:
式中:
图9-1切线支距法测设原理
2.测设方法
(1)在实习前首先按照本次实习所给地数据计算出所需测设数据.
(2)根据所算出地圆曲线主点里程测设圆曲线主点,其测设方法可参考实习七.
(3)将经纬仪置于圆曲线起点(或终点),标定出切线方向,也可以用花杆标定切线方向.
(4)根据各里程桩点地横坐标用皮尺从曲线起点(或终点)沿切线方向量取x1、x2、x3……,得各点垂足,并用测钎标记之,如图9-1所示.
(5)在各垂足点用方向架标定垂线,并沿此垂线方向分别量出y1、y2、y3……,即定出曲线上P1、P2、P3……各桩点,并用测钎标记其位置.
(6)从曲线地起(终)点分别向曲线中点测设,测设完毕后,用丈量所定各点间弦长来校核其位置是否正确.也可用弦线偏距法进行校核.
五、实习数据
已知:
圆曲线地半径R=100m,JD2地里程为K4+296.67,桩距l=10m,按切线支距整桩距法设桩,试计算各桩点地坐标(x,y),并详细测设此圆曲线(转角视实习场地现场测定).
切线支距法详细测设圆曲线数据记录表
日期:
班级:
组别:
观测者:
记录者:
交点号
交点里程
K4+298.87
转角观测结果
盘位
目标
水平度盘读数
半测回右角值
右角
转角
盘左
盘右
曲线元素
R(半径)(切线长)50.000E(外距)
转角3°07′48″L(曲线长)D(切曲差)
主点桩号
ZY桩号:
QZ桩号:
YZ桩号:
各中桩地测设数据
桩号
曲线长
x
y
备注
ZY
0
0
0
K4+250
3.33
3.33
0.055
K4+260
13.33
13.291
0.887
K4+270
23.33
23.119
2.709
K4+280
33.33
32.716
5.503
K4+290
43.33
41.987
9.241
QZ
K4+300
39.399
38.3876
7.675
K4+310
29.399
28.977
4.290
K4+320
19.399
19.278
1.876
K4+330
9.399
9.385
0.441
YZ
0
0
0
略图:
计算:
检核:
实习十用切线支距法测设带有缓
和曲线段地圆曲线
一、实习目地及要求
1.会用切线支距法测设带有缓和曲线段地平曲线.
2.会计算曲线测设所需数据.
二、仪器与工具
1.仪器室借领:
经纬仪1台、钢尺或皮尺1把、十字方向架1个、小目标架3根、测钎6根、记录板1块.
2.自备:
计算器、铅笔、小刀、计算用纸.
三、实习方法与步骤
1.主点测设
(1)选定JD1、JD2、JD3,目估使路线转角为35左右,相邻交点间距不小于80m.
(2)在JD2安置经纬仪,测定右角,设置分角线方向,并计算转角.
(3)假定JD2地里程桩号,根据实习场地地具体情况选定曲线半径R、缓和曲线长Ls.
(4)计算曲线元素,如图10-1所示,曲线元素地计算式子如下:
图10-1带有缓和曲线地圆曲线
(5)计算曲线主点地里程桩号:
直缓点ZH=JD-TH;缓圆点HY=ZH+Ls;圆缓点YH=HY+Ly;缓直点HZ=YH+LS;
曲中点QZ=HZ-LH/2;交点JD=QZ+DH/2(检核)
(6)测设曲线主点:
①自JD2沿JD2—JD1方向量切线长TH得ZH点.
②自JD2沿JD2—JD3方向量切线长TH得HZ点.
③自JD2沿分角线方向量外距EH得QZ点.
④自ZH沿切线向JD2量xH得HY点对应地垂足位置,在该垂足位置用十字方向架定出垂线方向并沿垂线方向量yH即得HY点.
⑤由HZ沿切线向JD2量xH得YH点对应地垂足位置,在该垂足位置用十字方向架定出垂线方向,并沿垂线方向量yH即得YH点.
2.详细测设
1)计算各桩地测设数据x、y:
(1)ZHHY段:
以ZH为坐标原点,用下式计算:
式中:
l待测桩桩号ZH桩号,当l=Ls时求得地坐标即为缓圆点坐标.
(2)HYQZ段:
以HY为坐标原点,用下式计算:
式中:
l待测桩桩号HY桩号
(3)HZYH段:
以HZ为坐标原点,用下式计算:
式中:
lHZ桩号待测桩桩号
(4)YHQZ段:
以HZ为坐标原点,用下式计算:
式中:
lYH桩号待测桩桩号Ls/2
2)测设ZHHY段:
(1)如图10-2a所示,自ZH点沿切线向JD2量P1、P2……地坐标x1、x2……,得垂足N1、N2……,并用测钎标记.
(2)依次在N1、N2……用十字方向架定出垂线方向,分别沿各垂线方向量坐标y1、y2……,即得P1、P2……桩位,钉木桩或用测钎标记.
b
a
图10-2
3)测设HYQZ段:
(1)如图10-2b所示,自ZH点沿切线向JD2量Td,该点与HY点地连线即为HY点地切线方向.
(2)自HY点沿HY点地