中国矿业大学 工程测量实习

1、中国矿业大学成绩：工程测量学实习报告学号： 姓名： 班级： 指导教师： 学院： 环境与测绘学院 2013年 7 月 23日目录1 实习任务及目的11.1 实习目的11.2 实习内容11.3 实习地点及时间11.4 实习仪器及工具12 线路工程测量22.1 圆曲线测设22.2 测设场地选择及已知点获取22.3 曲线中桩测设32.3.1 偏角法32.3.2 全站仪极坐标法52.3.3 GPS RTK方法72.4 中桩平面坐标测量82.5 中桩高程测量92.6 纵断面图绘制102.6.1 对原始数据的处理102.6.2 CASS展点112.7 土方量计算143 建筑方格网建立153.1方案设计153

2、.2 主轴线放样173.2.1 精度要求173.2.2 放样方法173.2.3 测量记录183.3 方格网放样193.4 方案分析224 实习体会231 实习任务及目的1.1 实习目的为了巩固和深化课堂教学内容，培养学生实际动手操作能力和分析问题解决问题能力，学校安排了为时一周暑期的工程测量实习。通过本次工程测量实习，使学生进一步加强对工程测量内容的理解，掌握线路工程测量及建筑物控制网建立和放样的方法，根据具体的工程要求，能编写出测量技术方案。1.2 实习内容（1）线路工程测量圆曲线的测设。在南湖校区的任何一块场地，利用所给dwg文件，在CAD中获取曲线直圆点、圆直点和中点坐标，根据实习要求，

3、利用软件获取圆曲线要素和圆曲线主点里程，然后利用偏角法和极坐标法进行实地放样。放样出曲线点后，测设各加桩的地面高程，及沿着线路加桩两侧10m左右的横断面线上的地面高程，绘制纵断面图、计算土石方量。（2）建筑方格网的建立根据实习要求，在实地放样出长50m，宽30m的建筑方格网，将设计的方格网坐标存储在全站仪中，先利用归化法放样出主轴线，然后再放出其他点，使得点位和测角精度达到限差要求，最后进行导线测量，平差计算出各个点位的坐标值，并与设计坐标进行比较。1.3 实习地点及时间实习地点：中国矿业大学南湖校区博物馆广场实习时间：2013年7月（共计1周）1.4 实习仪器及工具表1-1 各小组借领仪器、

4、备品清单序号备品名称数量1GPS RTK1套2全站仪1套3棱镜1套4花杆1个5毛笔1支6油漆少量7铅笔2根8橡皮1个9水准记录手簿1本2 线路工程测量2.1 圆曲线测设圆曲线的测设。已知某JD=K1+135.12m,JD，ZH1，ZH2点的坐标。测得偏角，圆曲线半径R=30.647m，桩距L=3m，计算圆曲线的标定要素和主点里程桩号、详细桩点里程（坐标），分别用偏角法、全站仪极坐标法及GPS RTK方法测设该圆曲线。图2-1 待放样圆曲线2.2 测设场地选择及已知点获取地点:南湖校区北门的博物馆广场空地前现场确定ZH1，ZH2及JD点的方法如下：利用所给文件夹中的“圆曲线测设图.dwg”和“矿

5、大校园图（含控制点）.dwg”叠加完成，具体步骤为：（1）在AUTOCAD中打开“圆曲线测设图.dwg”，利用带基点复制的方法复制圆曲线；（2）在AUTOCAD中打开“矿大校园图（含控制点）.dwg”，然后，将圆曲线粘贴到合适的地方（空旷区以方便曲线放样）；在CAD下叠加的图如图2-2所示。图2-2 CAD中曲线与实地叠加图（3）在AUTOCAD中获取ZH1，ZH2及JD点的坐标。2.3 曲线中桩测设曲线测设先测设曲线主点，然后依据主点详细测设曲线。曲线上中桩间距宜为3m。圆曲线测设前应先进行圆曲线要素计算和圆曲线主点里程计算，然后进行主点测设；圆曲线详细测设的方法采用1.偏角法2.全站仪极坐

6、标法3.GPS RTK方法2.3.1 偏角法放样方法：（1）将全站仪架设在I1点，由已知坐标计算出ZH1点的标定要素，计算出I1-I2边与I1-ZH1边的夹角，计算出I1-ZH1边的距离。用归化法标定出CH1点。（2）在CH1点架设全站仪，照准2点，转对准I1点做校核,由坐标，计算出CH1-I1边与CH1-1边的夹角，然后在视线方向上放样距离为3m弧长对应的弦长，利用归化法放样出2点。（3）转动照准部，使视线与CH1点的切线成角(n-2)2，其中为3m弧长所对应的圆心角，在后一放样点用钢尺量出弦长，即可放样出对应点，n为点号数值。偏角法示意图如图2-3所示。图2-3 偏角法放样示意图计算放样要

7、素如表2所示：表2-2 偏角法曲线放样要素点号及桩位桩号(m)弧长偏角（弦切角）弦长001 中桩（ZH1）K 1+110.303002 中桩K 1+113.0002.6972.5210741242.696129811003 中桩K 1+116.0005.6975.3253834942.998802365004 中桩K 1+119.0008.6978.1296928642.998802365005 中桩K 1+122.00011.69710.934002232.998802365006 中桩K 1+125.00014.69713.73831162.998802365007 中桩K 1+128.0

8、0017.69716.542620982.998802365008 中桩K 1+131.00020.69719.346930352.998802365009 中桩K 1+134.00023.69722.151239722.998802365010 中桩K 1+137.00026.69724.955549092.998802365011 中桩K 1+140.00029.69727.759858462.998802365012 中桩K 1+143.00032.69730.564167832.998802365013 中桩K 1+146.00035.69733.36847722.9988023650

9、14 中桩K 1+149.00038.69736.172786572.998802365015 中桩K 1+152.00041.69738.977095942.998802365016 中桩(ZH2)K 1+152.02441.72138.999530410.023999999注：在ZY点设站观测，半径R=30.647m2.3.2 全站仪极坐标法放样步骤：（1）根据计算结果，新建文件，将已知坐标点I2、I1和待放样点的坐标存储到全站仪中。（2）将全站仪架设到已知点I1上，输入测站点I1、后视点I2以及待放样点的三点坐标，瞄准后视点定向，按下反算方位角键。（3）按下放样键，仪器自动在屏幕上用左右

10、箭头提示，应将仪器往左或往右旋转，找到设计放样线，通过测距，提示棱镜前后移动，根据钢尺量出改正距离，标定出放样点。（4）放样好点后,利用全站仪精确测出放样点的坐标值，然后利用归化法进行改正，最后定出放样点的实际位置。（5）重复以上步骤，依次放样出中桩点。输入数据如表2-3所示：表2-3 曲线数据输入曲线半径转向角交点桩号点间距交点坐标ZY点切线方位角X(m)Y(m)30.647781135.12385638.196420687.196447.3118输出图形如图2-4所示：图2-4 曲线放样桩点图输出数据如表2-4所示：表2-4 中桩点标定要素点号及桩位桩号(m)坐标X(m)坐标Y(m)切线方

11、位角001 中桩K 1+110.30385621.43720668.89347.3118002 中桩K 1+113.00085623.16920670.9652.3353003 中桩K 1+116.00085624.87320673.42758.1024004 中桩K 1+119.00085626.32820676.04963.4655005 中桩K 1+122.00085627.51920678.80169.2326006 中桩K 1+125.00085628.43620681.65774.5957007 中桩K 1+128.00085629.0720684.58880.3628008 中桩

12、K 1+131.00085629.41420687.56786.1259009 中桩K 1+134.00085629.46520690.56591.493010 中桩K 1+137.00085629.22320693.55497.2601011 中桩K 1+140.00085628.6920696.505103.0232012 中桩K 1+143.00085627.87120699.39108.3903013 中桩K 1+146.00085626.77420702.181114.1534014 中桩K 1+149.00085625.4120704.851119.5205015 中桩K 1+15

13、2.00085623.79120707.376125.2836016 中桩K 1+152.02485623.77720707.395125.3118切线长 = 24.8175 曲线长 = 41.7215 外矢距 = 8.7883 切曲差 = 7.9134曲线半径 = 30.6470 转向角 = 78.0000 交点里程 = 1135.120点间距 = 3.0 交点坐标X = 85638.1964 交点坐标Y = 20687.1964左边距 = 0.0000右边距 = 0.0000 图2-5是我们所放样的16个中桩点的坐标：图2-5 放样的16个点的坐标2.3.3 GPS RTK方法 GPS R

14、TK法的作业方法和流程如下： (1)首先计算好放样点坐标，搜集4-5个已知点坐标，见表2-5。 (2)打开仪器插入SIM卡以后将动态GPS接收机和手持仪利用蓝牙连接，输入相应IP值和用户名以及密码。登陆完成以后开始外业工作。 (3)新建文件输入已知点名、坐标值和待放样点点名、坐标值。 (4)将GPS接收机分别立在已知点上，测量至3个以上的已知点坐标，然后进行WGS84到北京54坐标系下参数转换的求解，校正好以后开始放样。(5)选择测量功能下的点放样，调用放样点坐标，根据手持仪器上的提示进行调整，将点位放样出来。（6）测量点位的同时可以点击测量按键，将所放样点的坐标测量出来。其理论坐标值根据软件

15、解算（用于全站仪放样的坐标）如表2-6所示:表2-5 用于求解转换参数的已知点坐标点号X坐标Y坐标I1585589.39020859.101I1485489.92020885.170I185641.83020685.164I285691.04720462.047经过实地放样，放样的点位精度可以达到2cm，相对来说放样简便一点。对于应外一般要求不是很高的放样来说，RTK放样完全能满足精度的要求。 图2-6，2-7所示是我们在使用RTK放样时立GPS接收机。图2-6 使用RTK过程中表2-6 GPS RTK法中桩点理论坐标点号及桩位坐标X(m)坐标Y(m)001 中桩(CH1)85621.4372

16、0668.893002 中桩85623.16920670.96003 中桩85624.87320673.427004 中桩85626.32820676.049005 中桩85627.51920678.801006 中桩85628.43620681.657007 中桩85629.0720684.588008 中桩85629.41420687.567009 中桩85629.46520690.565010 中桩85629.22320693.554011 中桩85628.6920696.505012 中桩85627.87120699.39013 中桩85626.77420702.181014 中桩85

17、625.4120704.851015 中桩85623.79120707.376016 中桩(CH2)85623.77720707.3952.4 中桩平面坐标测量偏角法放样完成后实测出放样点的坐标如表7所示：表2-7 偏角法放样点位实际坐标点号及桩位坐标X(m)坐标Y(m)001 中桩(ZH1)85621.41720668.895002 中桩85623.15920670.955003 中桩85624.86320673.43004 中桩85626.31820676.05005 中桩85627.50920678.811006 中桩85628.42620681.66007 中桩85629.069206

18、84.59008 中桩85629.41320687.57009 中桩85629.45520690.57010 中桩85629.22520693.56011 中桩85628.68520696.51012 中桩85627.86520699.395013 中桩85626.7820702.179014 中桩85625.41520704.855015 中桩85623.79520707.38016 中桩(ZH2)85623.7820707.39在实地标定完成后，用全站仪测定实际点位的坐标值如表8所示：表8 全站仪极坐标法标定后中桩点实际坐标点号及桩位坐标X(m)坐标Y(m)001 中桩(ZH1)85621

19、.43520668.892002 中桩85623.16820670.961003 中桩85624.87220673.425004 中桩85626.32920676.048005 中桩85627.51820678.8006 中桩85628.43720681.656007 中桩85629.07220684.587008 中桩85629.41520687.568009 中桩85629.46620690.566010 中桩85629.22520693.555011 中桩85628.68520696.507012 中桩85627.8720699.391013 中桩85626.77520702.18201

20、4 中桩85625.41220704.852015 中桩85623.7920707.377016 中桩(ZH2)85623.77520707.3962.5 中桩高程测量已知ZH1点的高程为50.325m，测定从ZH1点至ZH2点中线上每隔3m左右测设一个加桩，测设各加桩的地面高程，及沿着线路加桩两侧10m左右的横断面线上的地面高程，为绘制线路纵横断面提供资料。共185个点，部分数据如表9表2-9 中桩点高程BSI21.6XYZ20462.09685691.05841.741SSG11.6XYZ20668.86285621.46239.714SSG21.6XYZ20668.11785622.53

21、639.719SSG31.6XYZ20667.45985623.8139.713SSG41.6XYZ20666.67385625.22339.702SSG51.6XYZ20666.61885625.23739.702SSG61.6XYZ20666.05885626.45539.697SSG71.6XYZ20665.60185627.59839.693SSG81.6XYZ20669.4985620.13839.7232.6 纵断面图绘制 2.6.1 对原始数据的处理原始全站仪中记录的点的数据，和CASS中处理需求的数据格式不符，因此要进行转换，如图2-7，把原始数据用excel打开，使用VBA编

22、程，消除原来的记录点号行，最终经过分行处理，得到如图2-7所示。最后保存为CSV(逗号分隔)，自动保存为如图2-8所示格式。图2-7 使用VBA编程及处理结果图2-8 CSV格式数据文件2.6.2 CASS展点将保存的CSV(逗号分隔)格式的文件，改后缀为dat格式然后利用cass中绘图处理-展野外点点号、点位和展高程点将采集的185个高程点展绘到CASS中，得到的结果如图2-9所示。图2-9 高程点展点图选择由纵断面生成里程文件后，选择工程应用断面法土方计算道路断面，设置参数如图2-10所示：图2-10设置生成里程文件参数选择由纵断面生成里程文件，如图2-11，选择工程应用断面法土方计算道路

23、断面，设置参数如图2-12所示：图2-11 生成里程文件图2-12 断面参数设置之后可以分别生成纵横断面图2-13分别如下：图2-13 纵断面图由于有16个中桩点，横断面图则有16个，如图2-14所示，图2-14 横断面图截取两个横断面图如2-15所示：图2-15 截取的两个横断面图下面是用已知坐标和三角网生成的纵断面图，如图2-16所示图2-16 另外两种方法生成纵断面对比可以看出这三种方法生成的纵断面图区别不是很大。2.7 土方量计算 画出横断面图后，在工程应用中选择断面法土方计算（excel）,选中所有横断面图，点击鼠标右键，会自动生成如表格2-10所示的挖方填方表。 由于在参数设置中中

24、桩设计高程为39.4m,因此高程高于39.4 的点需要挖方，高程低于39.4的点需要填方。由表中数据可以看出挖方填方量符合要求。表2-10 土石方量计算表土方量计算方法还有DTM、方格网法、等高线法、但是在实际工程中运用最为广泛的还是断面法土方计算。3 建筑方格网建立3.1方案设计根据实习场地和基本要求，按照图5的要求（长度为50m，宽度我30米），A、B、O、C和D为方格网的主轴点。1,2,3,4,5,6,7,8分别为各边的终点。将所给DWG文件（目录工程测量学课程设计与实习建筑网格设计.dwg）叠加在所给的矿大校区地形图（使用带基点复制的方法）上的北门博物馆广场。根据所设计的图形，得出A、

25、B、O、C和D为方格网的主轴点，E,F,G,H和1,2,3,4,5,6,7,8各个点的设计坐标。图3-1建筑方格网示意图叠加后的效果如图3-2所示：图3-2 设计建筑方格网放样效果待放样点的理论坐标如表10所示：表10 建筑方格网放样点坐标坐标点CAD中的XCAD中的YI120685.17185641.8904I220462.04885691.0674A20674.998285645.363O20668.876985621.124B20662.755685596.8849I20660.454885649.0358H20654.333585624.7967G20648.212285600.557

26、7E20689.541785641.6902C20683.420385617.4512F20677.29985593.2122120686.48185629.5707220680.359785605.3317320670.027385595.0486420655.483985598.7213520651.272985612.6772620657.394285636.9162720667.726585647.1994820682.269985643.52663.2 主轴线放样 3.2.1 精度要求（1）轴线点的点位中误差不应大于±2cm；（2）放样后的主轴线点位应进行直线定位，直线度的

27、限差在180±5，长主轴线长度相对误差不应超过1/3000；（3）端主轴线定位应根据改化后长主轴线采用极坐标法定位。其测量精度与长轴线相同，交角在90±5以内，短主轴线长度相对误差不超过1/2000；（4）注意调整归化值的方向和数值的准确性；（5）绘制主轴线放样简图。3.2.2 放样方法如图3-1，A、B、O、C和D为方格网的主轴点。根据主轴点的设计坐标与附近的已知控制点，用极坐标的方法测设主轴线的点并用红油漆标在现场。其中极坐标放样方法为归化法放样，角度测回数为3。或多次放样点的平均位置。（1）测设长主轴点A,O,B。（2）交角检核，不应超过±5；长主轴线点A,

28、O,B的直线性检查，限差为180±5以内，AO,BO长度检核，相对误差为1/3000。主轴线调整示意图如图3-3所示；（3）计算调整值，调整A,B,O三定位点的位置，计算公式为（4）O点安置仪器测设短主轴点C,D；（5）交角检核，限差在90±5；CO,DO长度检核，相对误差为1/3000；（6）计算调整值，调整C,D定位点的位置，公式为式中，为1弧度对应的秒数图3-3 主轴线调整示意图3.2.3 测量记录（1）水平角、的测量见表3-1。表11测回法测水平角记录表测点盘位目标水平度盘读数/(°)水平角示意图半测回值/(°)一测回值/（°）O左A0

29、 0 0180 00 02179 59 58BbOaAB180 00 02右A179 59 54179 59 53B359 59 47（2）水平距离a,b,s测量值，见表3-2。表3-2 a,b,s观测值第一次第二次平均a/m 25.00725.00725.007b/m24.99724.99724.997s/m50.00450.00450.004（3）计算调整值经计算得出及=ab2a+b1180°-=0.00000606m=s·=0.00004849m3.3 方格网放样1、精度要求角度误差不超过±10，边长长度相对误差不应超过1/10000；2、放样方法（1）分别

30、在A,B,C,D四点安置仪器，用全站仪极坐标的方法测定E,F,G,H和1，2，3，4，5，6，7，8点的坐标。（2）建筑方格网的测量、平差及归化改正对所建立的建筑方格网进行实地测量。边长观测宜采用2级全站仪，进行往返测各2个测回。角度观测可采用方向观测法，其主要技术要求可参照表3-3的规定。表3-3 水平角观测的主要技术要求方格网的边长采用全站仪往返观测各1测回，并进行气象和仪器加、乘常数改正。观测数据经测量数据处理系统5.31专业版软件平差处理后，应将测量坐标与设计坐标进行比较，确定归化数据，并在实地将点位归化至设计位置。点位归化后，必须进行角度和边长的复测检查。角度偏差值，方格网不应大于&

31、#177;10，距离偏差值，一级方格网不应大于1/25000。实测导线如表3-4所示：表3-4 实测闭合导线整理表测站点目标水平度盘读数/(°)平距I1I216 49 26288.47583.3378I1164 56 543.336A7.495A8179 55 377.49577.5067A179 56 147.506I7.497I790 04 507.497612.4966I180 01 0212.496H12,.494H6179 58 0612.494512,.5035H180 02 2412.503G12.504G589 56 2412.50247.5054G179 58 52

32、7.506B7.498B4180 12 227.49737.5073B179 50 547.505F7.500F389 59 087.500212.5082F180 02 1312.508C12.496C2179 58 4912.500112.5001C180 00 0012.501E12.504E178 23 0812.509I14.375I1E206 40 414.37583.336利用测量数据处理系统5.31专业版软件平差处理如表3-5所示：表3-5 闭合导线平差计算成果表点名观测角左角(dms)改正数(s)方位角平差后(dms)观测边长(m)改正数(m)边长平差值(m)XYI2 102

33、.2546 85691.06720462.048I1 16.49267.89299.15413.33603.33685641.8920685.1718164.56547.89284.12387.4950.0017.49685643.52120682.26A 179.55377.89284.08247.5060.0017.50785645.36120674.9947179.56147.89284.04517.4970.0017.49885647.19520667.714I 90.0457.89194.094312.496-0.00112.49585649.01920660.4426180.010

34、27.89194.105912.494-0.00112.49385636.90420657.385H 179.58067.89194.091512.503-0.00112.50285624.79220654.3245180.02247.89194.114712.503-0.00112.50285612.6720651.267G 89.56247.89104.07447.506-0.0017.50585600.5520648.2014179.58527.89104.06447.498-0.0017.49785598.71820655.479B 180.12227.89104.18447.505-

35、0.0017.50485596.8920662.753179.50547.89104.10177.5-0.0017.49985595.03520670.021F 89.59087.8914.091812.5080.00112.50985593.19920677.2922180.02137.8914.113912.4980.00112.49985605.32820680.351C 179.58497.8914.104312.50.00112.50185617.44620683.41611807.8914.104612.5070.00112.50885629.56620686.478E 78.23

36、087.89272.3454.37504.37585641.69320689.542I1 189.51157.89282.2546 85641.8920685.171I2 85691.06720462.048角度闭合差w = -142.0(s) 纵坐标差fx = -0.019 横坐标差fy = 0.013 全长闭合差fs = 0.023 相对闭合差k = 1:7008 导线全长s = 160.227 得到的闭合导线图如图3-4所示图21 放样点组成的闭和导线网由以上结算结果可以看出，数据处理结果符合要求，所得结果可靠。最后得到的坐标对比如表3-6所示：表3-6方格网放样坐标偏差坐标点CAD中的

37、XCAD中的Y实测CAD中的X实测CAD中的YXYI120685.17185641.8920685.17185641.8900I220462.04885691.06720462.04885691.06700A20674.99885645.36320674.99485645.3610.00420.002B20662.75685596.88520662.7585596.890.0056-0.0051I20660.45585649.03620660.44285649.0190.01280.0168H20654.33485624.79720654.32485624.7920.00950.0047G20648.21285600.55820648.20185600.550.01120.0077E20689.54285641.6920689.54285641.693-0.0003-0.0028C2