土木工程测量实验指导书11

1、土木工程测量课程实验指导书实验一水准仪认识及使用1目的(1) 了解水准仪各部件名称、用途，了解水准尺的刻划情况。掌握水准仪的安置、粗平、瞄准、精平、读数、扶尺等相关的方法和要领。(3) 掌握普通水准测量一测站测量的观测、记录、计算和检核的方法。2组织每组4 一 5人3学时课内2学时4 仪器及用具每组借DS3微倾式水准仪I台、水准尺1对、尺垫2个，记录板1块，测伞1把。5.实验步骤提要 (1)认识DS3微倾式水准仪了解各操作部件的名称和作用，并熟悉使用方法。(2)水准仪的使用水准仪在一个测站上的操作顺序为：安置仪器-粗略整平-瞄准水准尺-精确置平-读数。1) 安置仪器在测站上打开三脚架， 按观测

2、者的身高调节三脚架腿的高度，使三脚架架头大致水平， 如果地面比较松软则应将三脚架的三个脚尖踩实，使脚架稳定。然后将水准仪从箱中取出平稳地安放在三脚架头上，一手握住仪器，一手立即用连接螺旋将仪器固连在三脚架头上。2) 粗平粗平即初步的整平仪器，通过调节三个脚螺旋使圆水准器气泡居中，从而使仪器的竖轴大致铅垂。在整平的过程中，气泡移动的方向与左手大拇指转动脚螺旋时的移动方向一致。果地面较坚实，可先练习固定三脚架两条腿，移动第三条腿使圆水准器气泡大致居中，然后再调节脚螺旋使圆水准器气泡居中。3) 瞄准水准尺 目镜调焦将望远镜对着明亮的背景(如天空或白色明亮物体)，转动目镜调焦螺旋， 使望远镜内的十字丝

3、像十分清晰。 初步瞄准松开制动螺旋，转动望远镜，用望远镜筒上方的照门和准星瞄准水准尺，大致进行物镜调焦使在望远镜内看到水准尺像，此时立即拧紧制动螺旋； 物镜调焦和精确瞄准转动物镜调焦螺旋进行仔细调焦，使水准尺的分划像十分清晰，并注意消除视差。再转动水平微动螺旋，使十字丝的竖丝对准水准尺或靠近水准尺的一侧。4) 精平转动微倾螺旋，从气泡观察窗内看到符合水准器气泡两端影像严密吻合(气泡居中)，此时视线即为水平视线。注意微倾螺旋转动方向与符合水准器气泡左侧影像移动的规律。5) 读数仪器精平后，应立即用十字丝的中丝在水准尺上读数。观测者应先估读水准尺上毫米数(小于一格的估值)，然后再将全部读数报出，一

4、般应读出四位数，即米、分米、厘米及毫米数，且以毫米为单位。如1.568m应读记为1568; 0.860m应读记为0860。读数应迅速、果断、准确，读数后应立即重新检视符合水准器气泡是否仍旧居中，如仍 居中，则读数有效，否则应重新使符合水准气泡居中后再读数。(3 ) 一测站水准测量练习在地面选定两点分别作为后视点和前视点，放上尺垫并立尺，在距两尺距离大致相等处安置水准仪，粗平，瞄准后视尺，精平后读数；再瞄准前视尺，精平后读数。变换仪器高再进行观测，两次所测高差之差不得超过土6mm(4) 每组每位同学完成整平水准仪1次、读水准尺读数 4次。第二人开始工作时，改变一下仪器高；6 .注意事项(1) 三

5、脚架要安置稳妥，高度适当，架头接近水平，伸缩腿螺旋要旋紧；(2) 用双手取出仪器，握住仪器坚实部分，要确认已装牢在三脚架上以后才可放手，仪器箱盒要随即关紧；(3) 掌握正确操作方法，特别是用圆水准安平仪器和使用望远镜的方法；(4) 要先认清水准尺的分划和注记，然后练习在望远镜内读数；(5) 要爱护仪器，注意“测量仪器使用规则”；(6) 要重视记录，注意“测量资料记录规则”。7.填写实习记录(表1)，每组交I份。实验二：普通水准测量1. 目的(1) 学习用DS3水准仪作普通水准测量的实际作业方法。掌握普通水准测量一个测站的工作程序和一条水准路线的施测方法。(2) 掌握普通水准测量手簿的记录及水准

6、路线闭合差的计算方法。2. 组织每组4 5人。3. 学时课内2学时。4. 仪器及用具每组借DS3水准仪I台、双面水准尺1对、尺垫2个，记录板1块，测伞1把。5. 实验步骤提要(1) 一已知水准点 H20.000m，要求按等外水准精度要求施测，可安置 4 5个测站的闭合 水准路线。一人观测、一人记录、两人立尺，施测完各测站后轮换工种。(2) 普通水准测量施测程序如下：片地水型面为前视点，水准仪置于距后视点与前视点距离大致相等的位置(用目估或步测)，在后视点、前视点上分别竖立水准尺，转点上应放置尺垫。2)在测站上，观测员按一个测站上的操作程序进行观测，即：安置-粗平-瞄准后视尺-精平-读数-瞄准前

7、视尺-精平-读数(本次实验可采用仪高法或读水准尺黑、 红面法来作 为每一测站的检校)。观测员读数后，记录员必须向观测员回报，经观测员默许后方可记入记录手簿，并立即 计算高差。以上为第一个测站的全部工作。(3) 第一站结束之后，记录员招呼后标尺员向前转移，并将仪器迁至第二测站。此时，第一测站的前视点便成为第二测站的后视点。然后，依第一站相同的工作程序进行第二站的工作。依次沿水准路线方向施测直至回到起始水准点为止。6 .注意事项(1) 标尺员应认真将水准尺扶直，各测站的前、后视距离应尽量相等。(2) 读数前注意消除视差，注意水准管气泡应居中。(3) 同一测站，只能用脚螺旋整平圆水准器气泡居中一次(

8、该测站返工重测应重新整平圆水 准器)。(4) 正确使用尺垫，尺垫只能放在转点处，已知水准点和待测点上不得放置尺垫。(5) 仪器未搬迁时，前、后视点上尺垫均不能移动。仪器搬迁了，后视扶尺员才能携尺和 尺垫前进，但前视点上尺垫仍不得移动。(6) 每人填写一份记录，计算出高差和闭合差，用刀h和刀(后视读数)刀(前视读数)检 核计算。7.上交资料普通水准测量记录一份、水准路线测量成果计算表一份。并在其中注明哪一站是你观测、哪一站是你记录的。根据成果进行测量分析。表2实验三：经纬仪认识及角度测量一、目的与要求1. 了解J6光学经纬仪的基本构造及主要部件的名称和作用。2. 掌握经纬仪的操作方法及水平度盘读

9、数的配置方法。3. 掌握测回法观测水平角的观测顺序、记录和计算方法。4. 掌握竖直角的测量和计算方法。二、计划与仪器准备实验学时：2学时主要设备：DJ6 经纬仪1台三角架1副花杆(辅助瞄准目标用，可不借)2根钢钎3根记录板1块三、方法与步骤（一）经纬仪的认识与使用1. 在指定点位上安置经纬仪并熟悉仪器各部件的名称和作用。2. 经纬仪的操作：对中一挂上垂球，平移三脚架，使垂球尖大致对准测站点， 并注意架头水平，踩紧三脚架。稍松连接螺旋，在架头上平移仪器，使垂球尖精确对准测站点（应符合限差要求），最后旋紧连接螺旋。整平 一转动照准部，使水准管平行于任意一对脚螺旋，同时相对旋转这两个脚螺旋，使水准管

10、气泡居中；将照准部绕竖轴转动90,再转动第三个脚螺旋，使气泡居中。如此反复调试，直至照准部转到任意方向，气泡在水准管内的偏移都不超过分划线的一格为止。瞄准 一用望远镜的照门和准星瞄准目标，使目标位于视场内， 旋紧望远镜和照准部的制动螺旋；转动望远镜的目镜螺旋，使十字丝清晰；转动物镜调焦螺旋，使目标影像清晰；转动 望远镜和照准部的微动螺旋，使目标被十字丝的单根纵丝平分，或被双根纵丝夹在中央。读数一调节反光镜的位置，使读数窗亮度适当；旋转读数显微镜的目镜套，使度盘及分微 尺的刻划清晰；读取度盘刻划线位于分微尺所注记的度数，从分微尺上该刻划线所在位置的分数估读至0.1 （即6的倍数）。（二）测回法观

11、测水平角I I0 - U1. 度盘配置：设共测 n个测回，则第i个测回的度盘位置为略大于。转动照准部，使水平度盘读数在该测回的度盘位置， 扳下复测扳手；瞄准起始目标，扳上复测 扳手（或采用度盘变换手轮配置度盘）。2. 一测回观测：盘左 一瞄准左目标A,进行读数记乞；顺时针方向转动照准部，瞄准右目标B,进行读数记X ;计算上半测回角值 o盘右 一瞄准右目标B,进行读数记；逆时针转动照准部，瞄准左目标A,进行读数记=;计算下半测回角值* 二。检查上、下半测回角值之差是否超限，计算一测回角值。（三）竖直角观测1. 在竖直面内转动望远镜， 观察竖盘读数的变化规律。 写出竖直角及竖盘指标差的计算公式。2

12、. 盘左 瞄准目标，用十字丝中横丝切于目标某一部位（如花杆顶端）；转动竖盘指标水准管微动螺旋，使指标水准管气泡居中；读取竖盘读数，计算竖直角值。瞄准其他目标，重 复此过程。3. 盘右 同法观测、记录。4. 计算一测回竖盘指标差及上、下半测回竖直角的平均值。实习四测回法测水平角、实习目的（1）掌握水平角观测原理，经纬仪的构造及度盘读数。（2 ）掌握测回法测水平角的方法。二、仪器设备每组J2光学经纬仪1台、测钎2个、记录板1个。三、实习任务每组用测回法完成 2个水平角的观测任务。四、实习要点及流程（1）要点：a）测回法测角时的限差要求若超限，则应立即重测。b）注意测回法测量的记录格式。（2）流程：

13、在A或B点整平对中经纬仪一一盘左顺时针测一一盘右逆时针测。五、实习记录 水平角测回法记录表日期： 天气： 仪器型号： 组号： 观测者：记录者：立测杆者：实验五全圆观测法、实验目的1 练习用全圆测法观测回水平角；2 熟悉水平角观测的记录格式、计算及校核方法。、仪器准备(1)每实验小组的仪器工具:DJ6 经纬仪一台、测伞一把、标杆(花杆)二支、记录板(含记录纸)一块；(2) 在指定地点的地面上设立固定的地面点标志；(3) 目标设置：距离地面点标志 3040米的二个方向设置目标，即安置标杆(花杆)。三、注意事项1 仪器安置时要求对中误差不应大于3毫米，整平误差应使管水准器气泡偏离中心不超过一格；2

14、水平角的观测顺序不能颠倒，盘左顺时针，盘右逆时针旋转照准部；瞄准目标时，尽可能以十字丝交点附近的竖丝瞄准花标的底部。3 注意进行校核计算，不合格立即重测；4 .转站或收测时应检查是否有遗漏。四、操作步骤1 .准备工作(1) 按要求在地面点安置经纬仪和树立目标；(2) 选定起始方向；(3) 根据观测方向的相应距离做好望远镜的对光，对光时选择平均距离上的假定目标作为对光的对象，如果距离大于500m,可认为同等距离长度对待；(4) 根据需要进行水平度盘配置，初始观测瞄准起始方向时，度盘读数应稍大于 0。2 .观测方法(1 )盘左观测a. 按顺时针转动照准部的方向瞄准目标；b. 在分别瞄准目标后立即读

15、数，记录。(2)盘右观测a. 沿横轴纵转望远镜180,转动照准部使仪器处于盘右位置；b. 按逆时针转动照准部的方向瞄准目标；c .在分别瞄准目标后立即读数，记录。五、记录计算六、实验要求1. 每位同学对规定的实验内容(水平角观测)至少观测一个角度一测回；2. 写实验报告：(1) 写出一测回水平角的观测步骤；(2) 提交二测回的水平角观测记录及计算成果。实验六、实验七圆曲线的测设-、实习目的(1) 熟悉经纬仪的使用。(2) 掌握圆曲线主点测设方法。(3) 掌握偏角法进行圆曲线详细测设方法。、仪器设备每组J 2经纬仪1台、钢尺1把、测钎2个、记录板1个。三、实习任务每组放样出1个圆曲线主点(ZY、

16、QZ、 YZ )及2个整桩号点。四、实习要点及流程(1)要点：复杂的平曲线测设最终都化解为基本的水平角、距离测设。(2)流程:a)主点测设：JD架仪一一瞄准测设方向一一量取T、T、E ,得主点ZY、YZ、QZ。b)偏角法详细测设： ZY或YZ架仪一一瞄准JD 拨角、量边C。五、实习记录1、主点要素计算。已知圆曲线的 R=200m，二 11，交点JD里程为 K10+ 110.88m ,（说明：考虑实习场地，所采用的假设数据），则经计算得：（1）切线长 T=m ，曲线长 L=m ，外距 E=m ，切曲差D=m。（2）各主点里程：ZY点=，YZ点=，QZ点=， JD点=。2、偏角法测设数据（试按每1

17、0m 一个整桩号，长弦整桩号法）：实验八缓和曲线的测设一、实习目的（1）熟悉经纬仪的使用。（2）掌握缓和曲线主点测设方法。（含切线支距法）二、仪器设备每组J2经纬仪1台、钢尺1把、测钎2个、记录板1个。三、实习任务每组放样出1个缓和曲线的主点（ZH、 HY、 QZ、 YH、 HZ ）。四、实习要点及流程（1）要点：将缓和曲线主点测设方法与圆曲线的进行比较。（2） 流程：jd架仪一一瞄准前后jd方向一一量取 Th、Th、Eh ,得zh、HZ、QZ 再在ZH架仪，按切线支距法，量取（XO ,yo ）得HY 在HZ架仪，按按切线支距法，量取 （XO ,yo ），得YH。五、实习记录1、主点要素计算。

18、设已知某公路交点 JD桩号为 K10+518.66，右转角a y=18 1836,圆曲线半径R=100m，缓和曲线长- = 10m ,（说明：考虑实习场地，所采用的假设数据），则经计 算得:内移值 p=m，切线增值 q=m，缓和曲线角 3 0 =进而计算得:(1) 切线长 TH =m ,曲线长 LH =m ,夕卜距 EH =m ,切曲差 DH =m 。(2) 各主点里程：ZH点= , HY 点= , YH 点= ,HZ 点= , QZ 点= , JD 点=。2、HY (或YH )点切线支距法坐标计算。(1)心詁-念=(2)6A 实验九 经纬仪法大比例尺地形图的测绘一、实习目的(1) 了解测图前准备工作。(2) 地物平面图的测绘。、仪器设备每组J 6经纬仪1台、塔尺2把、图板、图纸、量角器、比例尺、小钢尺、橡皮、 小刀、记录板各 1个。三、实习任务按1 : 500测地形图的要求，每组完成2栋房屋的观测、绘图任务。四、实习要点及流程(1 )要点：后视方向要找一个距离相对远的点。(2)流程：在 A点架仪一一后视B点一一测点1、 2、 3 绘出房屋。五、实习记录实习十全站仪测量及点位放样一、实习目的(1) 了解TOPCON全站仪