工程測量學

第1章　緒論 1
1.1 工程測量學簡介 1
1.1.1　工程測量學概述及任務 1
1.1.2　測繪學的分類 1
1.2 地面點位的表示方法 2
1.2.1　地球形狀和大小 2
1.2.2　參考橢球體 3
1.2.3　測量坐標系 3
1.2.4　我國大地坐標系的建立 6
1.2.5　高程 6
1.3 地球曲率對測量工作的影響 7
1.3.1　水準面曲率對水平距離的影響 7
1.3.2　水準面曲率對水平角的影響 8
1.3.3　水準面曲率對高差的影響 8
1.4 測量工作概述 8
1.4.1　測量的基本工作 8
1.4.2　測量的基本原則 9
習題 9
第2章　高程測量 10
2.1 高程測量概述 10
2.2 水準測量的原理 11
2.3 水準測量的儀器和工具 11
2.3.1　水準儀的基本構造 11
2.3.2　水準尺和尺墊 14
2.3.3　微傾式水準儀的使用 15
2.4 水準測量方法 17
2.4.1　水準路線的形式 17
2.4.2　水準測量的施測方法 17
2.4.3　觀測成果處理 19
2.5 三、四等水準測量 21
2.5.1　觀測方法 21
2.5.2　計算與檢核 23
2.5.3　觀測成果的處理 24
2.6 微傾式水準儀的檢驗和校正 24
2.6.1　微傾式水準儀的主要軸線及應滿足的幾何條件 24
2.6.2　水準儀的檢驗與校正 24
2.7 水準測量的誤差及其消減方法 27
2.8 自動安平水準儀 29
2.8.1　自動安平原理 29
2.8.2　自動安平水準儀的使用 30
習題 31
第3章　角度測量 33
3.1 角度測量原理 33
3.1.1　水平角測量原理 33
3.1.2　豎直角測量原理 34
3.2 光學經(jīng)緯儀 34
3.2.1　DJ6光學經(jīng)緯儀的基本構造 34
3.2.2　DJ2光學經(jīng)緯儀的基本構造 37
3.3 光學經(jīng)緯儀的安置和使用 39
3.3.1　經(jīng)緯儀的對中和整平 39
3.3.2　照準目標 40
3.3.3　讀數(shù) 40
3.3.4　合零 40
3.4 水平角測量 41
3.4.1　測回法 41
3.4.2　方向觀測法(全圓測回法) 42
3.5 豎直角測量 44
3.5.1　豎盤裝置 44
3.5.2　豎直角的觀測 45
3.5.3　豎直角的計算 45
3.5.4　豎盤指標差 46
3.6 經(jīng)緯儀的檢驗和校正 47
3.6.1　經(jīng)緯儀應滿足的主要條件 47
3.6.2　經(jīng)緯儀的檢驗和校正 48
3.7 角度測量的誤差分析 51
3.7.1　儀器誤差 51
3.7.2　觀測誤差 53
3.7.3　外界條件的影響 54
3.7.4　角度測量的注意事項 54
3.8 電子經(jīng)緯儀 55
3.8.1　電子經(jīng)緯儀構造 55
3.8.2　電子經(jīng)緯儀測角原理 55
習題 58
第4章　距離測量 60
4.1 鋼尺量距 60
4.1.1　直線定線 61
4.1.2　鋼尺量距的一般方法 61
4.1.3　鋼尺精密量距 62
4.1.4　鋼尺量距的誤差分析和注意事項 63
4.2 視距測量 64
4.2.1　視距測量原理 64
4.2.2　視距測量的觀測、計算 66
4.2.3　視距測量誤差與注意事項 66
4.3 光電測距 67
4.3.1　電磁波測距原理 67
4.3.2　紅外測距儀及其使用 69
4.3.3　測距成果改正計算 69
4.3.4　測距儀的測距誤差和標稱精度 70
4.4 直線定向 70
4.4.1　三北方向 70
4.4.2　直線定向的基本方向 71
4.4.3　方位角與象限角 72
4.4.4　正、反坐標方位角 73
4.4.5　坐標方位角的推算 73
4.5 用羅盤儀測定直線的磁方位角 74
4.5.1　羅盤儀 74
4.5.2　磁方位角測定的注意事項 75
習題 75
第5章　測量誤差基本理論 77
5.1 概述 77
5.1.1　測量誤差產(chǎn)生的原因 77
5.1.2　測量誤差的分類 78
5.2 評定精度的指標 80
5.2.1　中誤差 80
5.2.2　極限誤差 81
5.2.3　相對誤差 81
5.3 誤差傳播定律 81
5.3.1　倍數(shù)函數(shù) 82
5.3.2　和差函數(shù) 82
5.3.3　一般線性函數(shù) 83
5.3.4　非線性函數(shù) 83
5.4 算術平均值及其中誤差 84
5.4.1　算術平均值 84
5.4.2　算術平均值的中誤差 85
5.4.3　用改正數(shù)求中誤差 85
5.5 加權平均值及其中誤差 87
5.5.1　權的概念 87
5.5.2　權與中誤差的關系 87
5.5.3　加權平均值及其中誤差 87
習題 88
第6章　全站儀及全球定位技術 89
6.1 全站儀介紹 89
6.1.1　全站儀外觀 89
6.1.2　輔助工具 89
6.1.3　全站儀的基本介紹 89
6.2 全站儀的基本操作與使用方法 93
6.2.1　全站儀的應用 93
6.2.2　全站儀的使用 93
6.2.3　全站儀基本測量模式具體使用介紹 93
6.3 全站儀程序測量 97
6.3.1　坐標放樣測量 97
6.3.2　對邊測量 99
6.3.3　懸高測量 99
6.4 全站儀觀測誤差 99
6.5 全站儀測距誤差的檢驗 100
6.5.1　測距儀的檢視 100
6.5.2　測距常數(shù)的測定 100
6.5.3　全站儀使用的注意事項與維護 101
6.6 全球定位系統(tǒng)(GPS) 概述 102
6.6.1　GPS 系統(tǒng)的組成 103
6.6.2　GPS 衛(wèi)星信號 103
6.6.3　GPS 坐標系統(tǒng) 104
6.7 GPS定位基本原理 104
6.7.1　測距碼偽距測量與絕對定位 104
6.7.2　載波相位測量與相對定位 105
6.8 GPS測量外業(yè)實施及內業(yè)處理 106
6.8.1　GPS控制網(wǎng)的布設形式 106
6.8.2　GPS控制點選點要求 108
6.8.3　GPS控制網(wǎng)的外業(yè)觀測 108
習題 109
第7章　小區(qū)域控制測量 110
7.1 控制測量概述 110
7.1.1　平面控制測量 110
7.1.2　高程控制測量 113
7.1.3　控制測量的一般作業(yè)步驟 114
7.1.4　平面控制點坐標計算基礎 115
7.2 導線測量 117
7.2.1　導線的布設形式 117
7.2.2　導線外業(yè)測量工作 117
7.2.3　導線測量的內業(yè)計算 118
7.2.4　以坐標為觀測值的導線測量 120
7.3 控制點加密 121
7.3.1　前方交會 121
7.3.2　后方交會 122
7.3.3　測邊交會 124
7.4 三角高程測量 125
7.4.1　三角高程測量的原理 125
7.4.2　三角高程測量的基本公式 126
習題 127
第8章　大比例尺地形圖測繪 130
8.1 地形圖的基本知識 130
8.1.1　地形圖的比例尺 130
8.1.2　比例尺精度 132
8.1.3　地形圖符號 132
8.1.4　圖廓及圖廓外注記 134
8.1.5　地物和地貌在地形圖上的表示方法 136
8.2 大比例尺地形圖解析測繪方法 139
8.2.1　地形圖的分幅與編號 139
8.2.2　大比例尺地形圖的測繪工作 144
8.3 大比例尺數(shù)字化測圖 152
8.3.1　數(shù)據(jù)采集 152
8.3.2　地形圖要素分類和代碼 153
8.3.3　地形圖符號的自動繪制 154
8.3.4　數(shù)字地形圖編輯和輸出 154
8.4 地籍測量簡介 154
8.4.1　地籍測量的任務和作用 155
8.4.2　地籍測量平面控制測量 155
8.4.3　地籍調查 156
8.4.4　地籍圖測繪 156
8.4.5　識讀地籍圖示列 156
習題 158
第9章　地形圖的應用 160
9.1 地形圖的基本應用 160
9.1.1　量取點的坐標 160
9.1.2　量測兩點間的距離 161
9.1.3　量測直線的坐標方位角 161
9.1.4　確定地面點的高程和兩點間的坡度 161
9.1.5　面積量算 161
9.2 地形圖在工程上的應用 162
9.2.1　繪制斷面圖 162
9.2.2　按限制坡度選線 162
9.2.3　確定匯水面積 163
9.2.4　根據(jù)等高線整理地面 163
9.2.5　體積計算 164
習題 166
第10章　施工測量的基本工作 168
10.1 概述 168
10.1.1　施工測量概述 168
10.1.2　施工測量的精度 168
10.2 施工控制測量 169
10.2.1　平面控制測量 169
10.2.2　高程控制測量 170
10.3 施工測量的基本工作 170
10.3.1　測設已知水平距離 170
10.3.2　測設已知水平角 172
10.3.3　測設已知高程 173
10.4 平面點位的測設方法 174
10.4.1　直角坐標法 174
10.4.2　極坐標法 175
10.4.3　角度交會法 175
10.4.4　距離交會法 176
10.4.5　全站儀坐標測設法 176
10.4.6　GPS坐標測設法 176
10.5 已知坡度線的測設 177
10.5.1　水平視線法 177
10.5.2　傾斜視線法 178
習題 178
第11章　工業(yè)與民用建筑施工測量 180
11.1 概述 180
11.2 施工控制測量 181
11.2.1　施工場地的平面控制測量 181
11.2.2　施工場地的高程控制測量 185
11.3 民用建筑施工測量 186
11.3.1　施工測量前的準備工作 186
11.3.2　建筑物的定位和放線 188
11.3.3　建筑物的基礎施工測量 190
11.3.4　墻體施工測量 191
11.4 工業(yè)廠房施工測量 192
11.4.1　廠房矩形控制網(wǎng)的建立 192
11.4.2　廠房柱列軸線與柱基施工測量 192
11.4.3　廠房預制構件安裝測量 193
11.4.4　煙囪、水塔施工測量 197
11.5 高層建筑施工測量 198
11.5.1　外控法 198
11.5.2　內控法 200
11.6 建筑竣工總平面圖的編繪 201
11.6.1　編制竣工總平面圖的目的 201
11.6.2　竣工測量 201
11.6.3　竣工總平面圖的編繪 202
習題 203
第12章　道路工程測量 204
12.1 概述 204
12.2 鐵路勘測設計階段的測量工作 205
12.2.1　初測 205
12.2.2　定測 207
12.3 鐵路線路施工測量 222
12.3.1　線路復測 222
12.3.2　護樁的設置 223
12.3.3　路基邊坡放樣 223
12.3.4　豎曲線測設 225
12.4 鐵路線路竣工測量 226
12.5 公路工程測量 227
12.5.1　公路勘測設計階段的測量工作 227
12.5.2　公路施工測量 228
習題 229
第13章　橋梁與隧道工程測量 231
13.1 概述 231
13.2 橋梁施工控制測量 231
13.2.1　橋梁平面控制測量 232
13.2.2　橋梁高程控制測量 234
13.3 橋梁施工放樣 235
13.3.1　橋梁墩、臺定位放樣 235
13.3.2　橋梁墩、臺細部施工放樣 238
13.3.3　橋梁架設施工測量 240
13.4 橋梁變形監(jiān)測 240
13.5 隧道施工控制測量 241
13.5.1　隧道貫通誤差估算 241
13.5.2　隧道洞外平面控制測量 244
13.5.3　隧道洞外高程控制測量 246
13.5.4　隧道洞內外聯(lián)系測量 246
13.5.5　隧道高程聯(lián)系測量 250
13.5.6　隧道洞內平面控制測量 250
13.5.7　隧道洞內高程控制測量 251
13.6 隧道施工測量與竣工測量 252
13.6.1　隧道平面掘進時的測量工作 252
13.6.2　隧道豎直面掘進方向的測量工作 254
13.6.3　隧道結構物的施工放樣 255
13.6.4　竣工測量 255
習題 255
第14章　變形監(jiān)測 257
14.1 變形監(jiān)測的內容、目的和意義 257
14.1.1　變形監(jiān)測的基本概念 257
14.1.2　變形監(jiān)測的內容 257
14.1.3　變形監(jiān)測的目的和意義 258
14.2 變形監(jiān)測的特點和方法 259
14.2.1　變形監(jiān)測的特點 259
14.2.2　變形監(jiān)測的方法 261
14.3 建筑物的變形監(jiān)測 263
14.3.1　變形監(jiān)測網(wǎng)的布設 263
14.3.2　建筑物的沉降觀測 264
14.3.3　傾斜觀測 268
14.3.4　建筑物的水平位移觀測 270
14.3.5　撓度觀測 271
14.3.6　裂縫觀測 271
14.4 變形分析與成果整理 272
14.4.1　變形分析概述 272
14.4.2　變形分析的一般過程 273
14.4.3　觀測成果的整編 274
14.4.4　變形觀測成果的分析 276
習題 276
參考文獻　278