工程测量实验报告2015 - 图文

第一部分 土木工程测量实验须知

一、实验的基本目的

《土木工程测量》是一门技术基础课，它的任务是通过课堂教学、实验和实习，使学生掌握测量学的基本理论、基本知识和基本技能，培养和提高学生分析问题和解决问题的能力，为以后的专业课的学习和拓宽知识面奠定基础，为将来的生产实践和科学研究创造良好的条件。对培养学生的动手能力和解决实际问题的能力，具有重要的意义。

《土木工程测量》是土木工程类各专业必修的一门专业基础课，具有理论性和实践性紧密结合的特点。因此，学生必须通过测量实验这一重要的教学环节才能真正理解和掌握测量学的基本理论和基本方法。

学生通过测量实验应达到如下基本目的： 1．掌握现代测绘仪器和工具的使用方法；

2．掌握现代测量技术的观测、记录、计算及检核方法；

3．掌握工程测量的基本程序和作业过程，获得解决工程测量问题的初步能力； 4．培养严谨认真的科学素养、团结协作和团队意识、吃苦耐劳的坚韧品质。 二、实验实习的基本要求

1．测量实验的目的是为了验证、巩固在课堂上所学的知识。学生通过实验进一步熟悉现代测绘仪器的构造和使用方法，通过亲手操作和观测成果的整理，更好地掌握测量学的基本理论，培养学生进行测量工作的基本操作技能，使理论与实践紧密结合。

2．在实验前，必须复习教材中的相关内容，认真仔细地预习实验指导书，明确实验的目的要求、方法步骤及注意事项，以保证按时完成实验教学任务。

3．实验课要分小组进行，组长负责组织协调工作，办理所有仪器的借领和归还手续。每个人必须独立进行操作，培养独立工作能力和严谨的科学态度，同时要发扬相互协作精神。

4．实验应在规定的时间和地点进行，不得无故缺席或迟到早退，不得擅自改变地点或离开场地。 5．在实验过程中或实验结束时，发现仪器或工具有遗失、损坏情况，应立即报告指导教师，同时要查明原因，根据情节轻重，给予适当赔偿和处理。

6．实验结束时，应提交书写工整、规范的实验报告和记录，经指导老师审阅同意后，才可结束实验，交还仪器工具。

7．测量实验应严格遵守有关规范及本书列出的相关规定。实验成果当场校核，若未达到精度要求且时间允许应该立即重测；若时间不允许应另择日补测。

8．测量工程是一项集体作业。因此，每个实验小组的所有成员必须合理分工、密切配合、团结协作，共同完成实验任务。

9．实验过程中，严禁一切违纪行为。 三、实验实习报告记录及计算的要求

1．记录

（1）测量记录是最重要的原始资料，是内业数据处理的依据，要保证真实性，严禁伪造，谨防丢失。 （2）测量记录应该使用2H铅笔书写，字体的高度应占格高的一半，字脚靠近底线，一旦记录出现错误，可在留出的空隙处对错误的数字进行更正。记录时字迹应工整、清晰。

（3）记录观测数据之前，应将表头栏目填写齐全，不得空白。

（4）观测过程中，坚持回报制度。观测者读完读数，记录者应该复诵，防止读错、听错或记录错误。得到观测者默许后，方可记入手簿。若记录者复诵错误，观测者及时纠正后，记录者方可记录。

（5）严禁另纸记录，事后转抄。

（6）测量记录严禁擦拭、涂改、挖补或就字改字等。如果观测数据出错，应用细横线划去（必须使原错误数据清晰可辨），在原数字的上方填写正确数字。但观测数据的尾数出错不得更改，而必须重测重记。

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（7）严禁连环修改，即相关三个数字只能修改一个。如果已经修改了平均数，则不准再改计算得此平均数之任一原始数。已改正了一个原始读数，则不准再改其平均数。如果两个读数均错误。则应该重测重记。

（8）凡修改了的数据必须在备注中注明修改原因。

（9）凡废去的记录或页码，应从左下角至右上角以细实线划去，并在备注栏中注明原因，不得涂抹或撕页。

（10）应保持原始记录的整洁，严禁在记录表格内外和背面书写无关的内容。 测量数据不许更改和应废去重测的范围见表1-1所示。

表1-1 原始数据记录要求

测量内容 水平角 竖直角 量 距 水准测量 不许更改的部位 分及秒的读数 分及秒的读数 厘米及毫米的读数 厘米及毫米的读数 应重测的范围 一测回 一测回 一尺段 一测站

2．计算

（1）外业计算

根据外业观测数据完成外业的相关计算并对观测结果进行计算检核。观测结果达到规定精度要求，可进行后续内业数据处理工作；否则，应该查找原因，进行补测或重测。

（2）内业数据处理

内业数据处理应该遵循内业计算不得降低外业观测精度的原则进行。

观测值的平差值计算：根据闭合差及其影响因素计算改正数，进而求出观测值的平差值。

推算元素计算：即观测值函数的最或然值计算，根据起算数据、观测值的平差值按相应的函数关系进行推算。

精度评定：按照相应的计算公式进行。 （3）测量计算应遵循的规定

测量计算应遵循“步步有检核”的规定，必须完成规定的计算检核项目。本步检核未通过时，不得进行下一步计算，以确保计算结果的正确性，避免不必要的返工。

（4）数值的近似计算

有效数字：如果一个近似数的最大凑整不超过该数字最末位的0.5个单位，则从这个数字起一直到该数最左面第一个不为零的数为止，称为该数的有效数字，并用其位数表示。

数值舍入规定：“4舍6入，逢5凑双”，即舍去部分的数值大于所保留末位的0.5时，末位加1；舍去部分数值小于所保留末位的0.5时，末位不变；舍去部分的数值恰好等于所保留末位的0.5时，末位凑整为偶数。

数字运算中的取位：对于加减运算，以小数位数字最少的数为标准，其余各数均凑整成比该数多一位；对于乘除运算，积的有效数字的个数与计算因子中有效数字个数最小的相同，最后成果的有效数字应不超过原始资料的有效数字。

外业数据记录及计算取位要求见表1-2～表1-4所示。

表1-2 外业数据记录取位要求

测量内容 水准测量 角度的分 角度的秒 数字单位 毫米 分 秒 记录数字 4位 2位 2位 如水准测量是读数为582毫米，应记录为0582；角度测量中如读数为6°8ˊ2\，应记为：6°08ˊ02\。

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表1-3 水准测量取位要求

视距（m） 视距总和（km） 中丝读数（mm） 高度差中数（mm） 高差总和（mm） 1.0

表1-4 角度测量取位要求 读数（\） 1.0 一测回中数（\） 1.0 0.01 1.0 0.1 1.0

四、测量实验与实习中常用的规范

测量规范是测量工作的标准，在测量实验与实习中，所采用的技术标准是以测量规范为依据的。每一位测量工作者都要认真学习，熟悉并掌握测量规范，在测量实验与实习严格遵守和执行测量规范。常用的测量规范包括：

1．《工程测量规范》(GB50026-2007) 2．《城市测量规范》（CJJ8—99） 3．《国家一、二等水准测量规范》（GB12897—2006） 4．《国家三、四等水准测量规范》（GB12897—2006） 5．《建筑变形测量规程》(JGJ8-2007) 6．《全球定位系统（GPS）测量规范》（GB/T 18314-2009） 7．《1：500 1：1000 1：2000地形图数字化规范》（GB/T 17160-2008） 8．《数字测绘产品检查验收规定和质量评定》（GB/T 18316-2008） 9．《测绘技术总结编写规定》（CH/T 1001-2005）

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第二部分：测量课间教学实验

测量课间实验是课堂教学期间，某一章节内容讲授完之后紧接着安排的课内的实践性教学环节。每项实验的教学时数为2个学时，实验小组人数为4人左右。但也可以根据实验的具体内容和仪器设备的条件灵活安排，以保证每人都能进行实际操作、记录计算和辅助工作等实践。工程测量实验是以小组为单位，小组成员应该相互配合、相互协助才能很好的完成每项实验任务。

实验一：DS3水准仪的认识与使用

一、目的和要求

1．认识DS3微倾式水准仪的基本构造，掌握其主要部件的名称和作用。 2．掌握NAL200自动安平水准仪的使用方法。

二、仪器和工具

每小组配备的仪器及工具：NAL200自动安平水准仪1台；水准仪脚架1个；水准尺1付，尺垫1付，记录板1块。

三、实验内容

1．认识NAL200自动控制安平水准仪的构造、认识水准仪上各螺旋的位置及作用。 2．练习水准仪的安置、整平、瞄准、调整焦距的步骤和水准仪读数的方法。 3．掌握高差测量的观测、记录、计算的方法。

四、实验方法与步骤

1．安置仪器，熟悉水准仪的基本构造、各部件的名称和作用

（1）选择坚固、平坦、空阔的地方打开三脚架，使三脚架的三条支架近似等距，架设的高度应与观测者的身高相一致，架头大致水平，架腿制动螺旋旋紧即可。

（2）打开仪器箱，双手取出水准仪，将仪器小心地安置在三脚架的顶面上，然后用左手握住水准仪的脚螺旋，用右手松开三脚架中心连接螺丝，将仪器固定在三脚架上。

（3）对照图2-1-1所示的NAL200系列自动安平水准仪的结构介绍，观测水准仪各部件的结构和位置，熟悉水准仪上各螺旋的名称、功能和操作方法，试着旋拧各个螺旋以了解其功能。

①粗瞄器，②调焦螺旋，③圆水准器反光镜，④目镜，⑤圆水准器，

⑥检查按钮，⑦脚螺旋，⑧微动螺旋，⑨物镜，⑩度 图2-1-1 NAL200系列自动安平水准仪

2．NAL200系列自动安平水准仪的操作步骤和方法 （1）粗略整平仪器

粗略整平仪器是借助水准仪的脚螺旋使圆水准器的气泡居中，使仪器竖轴大致处于铅垂线位置，从而使视准轴粗略水平。如图2-1-2所示。气泡未居中而位于a处；则先按箭头所指的方向，用双手相对转动脚螺旋①和②，使气泡移动到b的位置，如图2-1-2（b）所示。再用左手转动脚螺旋③，即可使气泡居中。注意：在整平的过程中，气泡移动的方向与左手大拇指运动的方向一致。

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（a）两个脚螺旋转动方向；（b）第三个脚螺旋转动方向

图2-1-2水准仪的粗略整平

（2）瞄准水准尺

①将望远镜对着明亮的背景，转动目镜螺旋，使十字丝清晰；

②松开制动螺旋，转动望远镜，采用望远镜镜筒上面的粗略瞄准器瞄准水准尺，然后拧紧制动螺旋，使水准仪的望远镜固定。

③从望远镜中观察，转动物镜调焦螺旋进行对光，使目标清晰，再转动水平微动螺旋，使水准仪的十字丝对准水准尺（十字丝的竖丝平分水准尺的刻划）。

④眼睛在目镜端上下微微移动，若十字丝与目标影像有相对移动，则应重新进行物镜调焦对光。通过反复调整对光螺旋和目镜螺旋，直到读数不变为止。十字丝与目标影像有相对移动，这一现象为视差。

（3）读数

观察十字丝的中丝在水准尺上的分划位置，利用十字丝的中丝，在水准尺上读取中丝读数。水准久在水准尺上的读数应读4位有效数字，小数点后三位数，毫米为估读数据。如图2-1-3所示，中丝读数为：0.859m。

3．一测站上的观测、记录和计算

每一个小组在实验场地上选定两个点（相距40米左右），放上尺垫，在尺垫上立水准尺。一个点作为后视。另一个点作为前视，小组中每个人独立进行仪器安置、粗平、瞄准后视尺、读数、记录。再瞄准前视尺，读数、记录。记录表格如表2-1-1所示。

要求每人改变一次仪器高，观测两点间的高差两次，观测数据记录在表2-1-1中，一人完成后，其他人依次轮流进行，每人至少做一次。

五、技术要求 图SY1-3 水准尺的读数窗口

1．仪器高度的变化（升高或降低）幅度应不小于10厘米。 2．两次测定的高差之差应小于5mm。

3．各小组成员所测高差的最大值与最小值之差不应该超过5mm。

六、注意事项

1．选择前、后视点时，尺垫应该用脚踏实。前、后视点不应该选在草坪上，因为在草坪上不易固定尺垫，且两点不要高差太大。

2．前、后视距应尽量相等，并不要太长，视线长度在15～20米左右即可。因为刚开始读数不很熟练，太远了不容易寻找到目标和读取水准尺读数。

3．中心连接螺旋要旋紧，以防水准仪从三脚下架架头上摔落到地面。

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