1、工程测量学课间实验报告工程测量学课间实验报告学生姓名：专业班级：实验课程：指导老师： 学年学期：实习一 全站仪三维坐标放样一、实习目的及要求 1熟悉全站仪的基本操作。2掌握极坐标法测设点平面位置的方法。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，则首先根据下面的公式计算测设数据：（1） 计算AB、 AP边的坐标方位角：图4-1极坐标测设原理（2） 计算AP与AB之间的夹角：（3） 计算A、P两点间的水平距离：注：以上计算可由全站仪内置程
2、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的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，并显示在屏幕上。（4）测设：把仪器的水平度盘读数拨转至已知方向上，拿棱镜的同学在已知方向线上在待定点P的大概位置立好棱镜，观测仪器的同学立刻便可测出目前点位与正确点位的偏差值D及（仪器自动显示），然后根据其大小指挥拿棱镜的同学调整其位置，直至观测的结果恰好等于计算得到的D和，或者当D及为一微小量（在规定的误差范围内）时方可。四、注意事项1不同厂家生产
3、的全站仪在数据输入、测设过程中的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，测设点的位置是有粗到细的过程，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的安全，观测的同学不应擅自离开仪器。全站仪三维坐标放样记录表日期：_2011_年_3_月_17_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 的三维坐标X= 300 m， Y= 300 m， H= 100 m。定向点 B 的三维坐标X= 300 m，Y= 316.192 m， H= 100.
4、149 m。量得：测站仪器高= 1.460 m，前视点 的棱镜高= 1.300 m。测站点定向点测设点测设元素测设点的设计坐标备注XYZABPD=305305100=SD=310305100=QD=305319100=RD=310310100=测设点检核测出的测设点坐标备注XYZP305.019305.01999.958S310.039305.01999.858Q304.993309.085100.054R310.000310.00099.861测设点设计坐标与测设坐标的差值备注XYZP-0.019-0.0190.042S-0.039-0.0190.142Q0.0070.015-0.054R0
5、00.139实习二 线路纵断面测量一、实习目的及要求1熟悉水准仪的使用。2掌握线路纵断面测量方法。3掌握纵断面图的绘制方法。4要求每组完成约100m长的路线纵断面测量二、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100 m长的路线，在两端点钉木桩。用皮尺量距，每10 m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
6、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上的水准尺，读取后视读数a (读至毫米)，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，选择前视方向上的第一个转点TP1，瞄准（前视）立在转点TP1上的水准尺，读取前视读数b(读至毫米)，填入记录表格，计算转点TP1的高程（HTP1=HI-b）。（3）再依此瞄准（中视）本站所能测到的立在各中桩及加桩上的水准尺，读取中视读数Si(读至厘米)，填入记录表格，利用视线高计算中桩及加桩的高程（Hi=HI-Si）。（4）仪器搬至第二站（），选择第二站前视方
7、向上的2号转点TP2。仪器安置好后，瞄准（后视）TP1上的水准尺，读数，记录，计算第二站视线高HII；观测前视TP2上的水准尺，读数，记录并计算2号转点TP2的高程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.纵断面图的绘制外业测量完成后，可在室内进行纵断面图的绘制。纵断面图：水平距离比例尺可取为11 000，高程比例尺可取为1100。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的方向。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、返测量高差闭合差的限差应按普通水准测量的要
8、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：_2011年_3_月_17_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A+0100B+10100.006C+20100.131D+30100.115E+40100.033F+50100.041实习三 线路横断面测量一、实习目的及要求1熟悉水准仪的使用。2掌握线路横断面测量方法。4掌握横断面图的绘制方法。5要求每组完成约100m长的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、
9、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100 m长的路线，在两端点钉木桩。用皮尺量距，每10 m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，用方向架确定线路的垂直方向，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，在垂直中线的左右两侧20m范围内坡度变化处立前视尺，如图6-2所示，读数（读至厘米即可）、记录，中桩至左、右两侧各坡度变化点的距
10、离用皮尺丈量，读至分米。最后将数据填入横断面测量记录表中。图6-2 水准仪法横断面测量图6-1 横断面方向的确定 3.横断面图的绘制外业测量完成后，可在室内进行横断面图的绘制。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。绘出的横断面图。水平距离比例尺可取为1100，高程比例尺可取为150。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的方向及前进方向的左右。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横断面测量的方法很
11、多，除了本次实习的水准仪法外，还可采用花杆皮尺法、经纬仪法等。5曲线的横断面方向为曲线的法线方向，或者说是中桩点切线的垂线方向。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：_2011_年_3_月24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） K0.039/6.970K+10-0.090/7.156-0.052/6.915K+20-0.042/7.0330.002/6.719K+30-0.013/7.009-0.031/6.963K+400.057/6.906-0.073/6.962K+500.009/6.931实习四
12、 圆曲线主点测设一、实习目的及要求1掌握圆曲线主点里程的计算方法。2掌握圆曲线主点的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的三个交点(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30 m，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 100 m，然后根据R 和 右，计算曲线测设元
13、素L、T、E、D。计算公式如下：切线长 ； 曲线长 外距； 切曲差 4. 计算圆曲线主点的里程(假定JD2的里程为K2 +300.00)。计算列表如下：JD2 K2 + 300.00 ) T ZY ) L YZ ) L/2 QZ ) D/2 JD2 K2 + 300.00 (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上的测量标志。（2）在JD2JD1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上的测量标志，拧紧水平和竖直制动螺旋。（4）在JD2JD3方向线上，自JD2量取切线长T，得圆曲线终点YZ，
14、插一测钎，作为终点桩。（5）用经纬仪设置 右/2的方向线，即 右 的角平分线。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桩是否有圆曲线的线形，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）的步骤，看两次设置的主点位置是否重合。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： 2011.3.24 班级： 组别： 观测者： 记录者： 交 点 号交 点 里程转 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JD3169
15、 10 2486 40 3486 40 2093 19 40JD1255 50 58盘右JD3349 10 5886 40 07JD175 51 05曲线元素R(半径) 100 T(切线长) 105.978 E(外距)45.710 (转角) 93 19 40 L(曲线长) 162.882 D(切曲差)主点里程ZY 桩号：JD1+194.021 QZ 桩号：JD1+275.403 YZ桩号:JD1+356.904主 点 测 设 方 法测 设 草 图测 设 方 法1.先确定JD2、JD1、JD3三个点。2.仪器架在JD2，测量LJD2-右。3.求出左=180-右。4.利用公式求出结果。备注实习五
16、圆曲线详细测设偏角法一、实习目的及要求1. 掌握用偏角法详细测设圆曲线时测设元素的计算方法；2. 掌握用偏角法进行圆曲线详细测设的方法和步骤。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：偏角法测设的实质就是角度与距离的交会法，它是以曲线起点ZY或曲线终点YZ至曲线上任一点Pi的弦长与切线T之间的弦切角i（即偏角）和相邻点间的弦长ci来确定Pi点的位置。如图8-1所示。偏角法测设的关键是偏角计算及测站点仪器定向。偏角及弦长的计
17、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的弧弦差为：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，且相邻两点间的距离不超过20m 时，可用弧长代替相应的弦长，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的方向后，都是以ZY点为起点量取其弦长ci与视线的交点定出待定点的。长弦法测设出的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的方向后，是以前一个测设出的曲线点
18、为起点量取整桩间距c0与视线的交点来定出待定点的，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）根据本次实习给定的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00000。（4）根据计算出的第一点的偏角值1转动照准部，转动照准部时要注意转动的方向，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1（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360-1（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的弦长c1定出
19、第一点P1并打桩。（5）根据第二个偏角值的大小2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）按照上一步的方法，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的基础上进行的，所以在进行本实习前对实习七的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，以同样的方法进行测设。但要注意偏
20、角的拨转方向及水平度盘读数，与上半条曲线是相反的。6. 偏角法测设时，拉距是从前一曲线点开始，必须以对应的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的缺点，因此一般由曲线两端的ZY、YZ点分别向QZ点施测。五、实习数据：已知圆曲线的R=200m，交点JD里程为K10+110.88m，试按每10m一个整桩号，来阐述该圆曲线的主点及偏角法整桩号详细测设的步骤（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： 2011.3.31 班级： 组别： 观测者： 记录者： 交 点 号交 点 里程转 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
21、盘左JD1338 36 15 85 02 1085 02 1994 57 41JD363 38 25盘右JD1158 36 0285 02 28 JD3243 38 30曲线元素R(半径) 50 T(切线长) 45.84 E(外距)17.84 (转角) 8502 19 L(曲线长) 74.21 D(切曲差)主点里程ZY 桩号：JD1+65.03 QZ 桩号：JD1+102.14 YZ桩号:JD1+139.24各中桩的测设数据计算表桩号各桩至起点（ZY或YZ）的曲线长度li（m）偏角值i 偏角读数（水平度盘读数） 相邻桩间弧长（m）相邻桩间弦长（m）JD200 00 000 00 000075.
22、03105 43 475 43 47109.9885.032011 27 3411 27 341019.8795.033017 11 2117 11 211029.55102.1437.1021 15 3421 15 347.1036.26112.1447.1026 59 2126 59 211045.38122.1457.1032 43 0832 43 081054.05132.1467.1038 26 5938 26 591062.18139.2474.2042 31 0942 31 097.1067.58 略图： 计算： 检核：实习六 圆曲线详细测设切线支距法一、实习目的及要求1. 学会
23、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的计算及测设过程。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，以过原点的半径为Y轴，根据曲线上各点的坐标（X，Y）进行测设，故又称直角坐标法。如图9-1所示，设P1、P2为曲线上的待测点，li为它们的桩距（弧长），其所对的圆心角为，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
24、按照本次实习所给的数据计算出所需测设数据。（2）根据所算出的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）根据各里程桩点的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）从曲线的起(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
25、曲线的半径R =100 m，JD2的里程为K4 + +296.67，桩距l =10 m，按切线支距整桩距法设桩，试计算各桩点的坐标(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： 2011.3.31 班级： 组别： 观测者： 记录者： 交点号交点里程转 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JD1338 36 1585 02 1085 02 1994 57 41JD363 38 25 盘右JD1158 36 0285 02 28JD3243 38 30曲线元素R(半径) 50 T(切线长) 45.85 E(外距)17.84 (转角) 8502 19 L(曲线长) 74.21 D(切曲差)0主点桩号ZY 桩号：JD1+250.82 QZ 桩号：JD1+287.93 YZ桩号:JD1+325.03各中桩的测设数据桩 号曲线长xy备 注260.82109.930.99270.822019.473.95280.823028.238.73287.933733.7913.15297.934740.4420.59307.935745.4729.21317.936748.6938.65325.037449.8145.67略图：计算： 检核：实习七 用切线支距法测设带有缓 和曲线段的圆曲线一、实习目的及要求1. 会用
