建筑测量基本计算4距离丈量计算
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子学习情境2-4 距离测量距离测量工作是测量地面两点间的水平距离,这是测量工作的重要内容之一。
水平距离就是指通过这两点之铅垂线分别将两点投影到参考椭球面(在半径小于10km范围可视为平面)上的距离。
测量距离可根据不同的要求、不同的条件(仪器及地形)采用不同的方法。
在施工场地,用尺子直接测量距离称为距离丈量。
也可利用光学仪器的几何关系间接测量距离。
近代由于电子技术的发展,愈来愈多地应用光电测距技术来测量距离。
在此,将主要学习测量距离的方法及其精度要求。
一、地面点的标志和直线定线(一)地面点的标志和直线定线要测量地面上两点之间的距离,就需要用标志先将地面点标示在地面上。
固定点位的标志种类很多,根据用途不同,可用不同的材料加工而成。
在地形测量工作中,常用的有木桩、石桩及混凝土桩等如图2-4-1所示。
标志的选择,应根据对点位稳定性、使用年限的要求以及土壤性质等因素决定,并考虑节约的原则。
尽量做到就地取材。
临时性的标志可以用30cm长、顶面4-6cm见方的木桩打入地下,并在桩顶钉以小钉或划一个十字表示点的位置。
桩上还要进行编号,如果标志需要长期保存,可用石桩或混凝土桩,在桩顶预设瓷质或金属的点位标识来表示点位。
图2-4-1在测量时,为了使观测者能在远处瞄准点位,还应在点位上竖立各种形式的觇标。
觇标的种类很多,常用的有测旗、花杆、三角锥标、测钎等(图2-4-2)。
地形测量中常用的是长2-3米直径3-4厘米的木质花杆,杆上用红白油漆涂成20厘米间隔的花纹,花杆底部装有铁足,以便准确的立在标志点上,立花杆时可以用是细铁丝或线绳将花杆沿三个方向拉住将花杆固定在地面上。
图2-4-2(二)直线定线若两点间距离较长,一整尺不能量完,或由于地面起伏不平,不便用整尺段直接丈量,就须在两点间加设若干中间点,而将全长分做几小段。
这种在某直线段的方向上确定一系列中间点的工作,称为直线定线。
直线定线在一般情况下可用目估的方法进行。
2020年国开大学《建筑测量实训》报告答案姓名:XXX 学号:XXX 班级:XXX 日期:XXXX年XX月XX日建筑工程测量实训是研究“建筑工程测量”课程中的重要环节,对于培养学生的独立工作能力和动手能力起着显著作用,是测量教学中不可或缺的一部分。
实验项目及要求:序号实验项目名称学时实验要求主要设备名称目的和要求1 水准仪的认识与使用2 掌握水准仪的使用、操作方法必修水准仪掌握普通水准测量方法2 经纬仪的认识与使用 2 掌握经纬仪的使用、操作方法经纬仪或必修电子经纬仪掌握用测回法观测水平角3 用测回法观测水平角 5 掌握用测回法测量水平角的方法经纬仪或必修电子经纬仪掌握用钢尺按一般方法进行距离丈量4 用钢尺按一般方法进行距离丈量 2 掌握测设水平角、水平距离及高程的方法和步骤必修钢尺全站仪或选修经纬仪及水准仪5 施工放样测量 4实验一:水准仪的认识与使用高程是确定地面点位的主要参数之一,水准测量是高程测量的主要方法之一,水准仪是水准测量所使用的仪器。
本实验旨在通过对微倾水准仪的认识和使用,使同学们熟悉水准测量的常规仪器、附件、工具,正确掌握水准仪的操作。
一、目的和要求:1.了解微倾式水准仪及自动安平水准仪的基本构造和性能,以及各螺旋名称及作用,掌握使用方法。
2.了解脚架的构造、作用,熟悉水准尺的刻划、标注规律及尺垫的作用。
3.练水准仪的安置、瞄准、精平、读数、记录和计算高差的方法。
二、仪器和工具:1.每组微倾式水准仪1台、脚架1个、水准尺2根、尺垫2个、记录纸若干。
2.自备:2H铅笔、草稿纸。
三、方法步骤:1.仪器介绍。
指导教师现场通过演示讲解水准仪的构造、安置及使用方法;水准尺的刻划、标注规律及读数方法。
2.选择场地架设仪器。
从仪器箱中取水准仪时,注意仪器装箱位置,以便用后装箱。
3.认识仪器。
对照实物正确说出仪器的组成部分,各螺旋的名称及作用。
4.粗整平。
先用双手按相对(或相反)方向旋转一对脚螺旋,观察圆水准器气泡移动方向与左手拇指运动方向之间运行规律,再用左手旋转第三个脚螺旋,经过反复调整使圆水准器气泡居中。
测量学4距离测量第四章距离测量测量距离是测量的基本工作之一,所谓距离是指两点间的水平长度。
如果测得的是倾斜距离,还必须改算为水平距离。
按照所用仪器、工具的不同,测量距离的方法有钢尺直接量距、光电测距仪测距和光学视距法测距等第一节钢尺量距的一般方法一、量距的工具钢尺是钢制的带尺,常用钢尺宽10mm,厚0.2mm;长度有20m、30m及50m几种,卷放在圆形盒内或金属架上。
钢尺的基本分划为厘米,在每米及每分米处有数字注记。
一般钢尺在起点处一分米内刻有毫米分划;有的钢尺,整个尺长内都刻有毫米分划。
由于尺的零点位置的不同,有端点尺和刻线尺的区别。
端点尺是以尺的最外端作为尺的零点,当从建筑物墙边开始丈量时使用很方便。
刻线尺是以尺前端的一刻线作为尺的零点,丈量距离的工具,除钢尺外,还有标杆、测钎和垂球。
标杆长2-3m,直径3-4cm,杆上涂以20cm间隔的红、白漆,以便远处清晰可见,用于标定直线。
测钎用粗铁丝制成,用来标志所量尺段的起、迄点和计算已量过的整尺段数。
测钎一组为6根或ll根。
垂球用来投点。
此外还有弹簧秤和温度计,以控制拉力和测定温度。
二、直线定线当两个地面点之间的距离较长或地势起伏较大时,为使量距工作方便起见,可分成几段进行丈量。
这种把多根标杆标定在已知直线上的工作称为直线定线。
一般量距用目视定线,三、量距方法1.平坦地区的距离丈量丈量前,先将待测距离的两个端点A、B用木桩(桩上钉一小钉)标志出来,然后在端点的外侧各立一标杆,清除直线上的障碍物后,即可开始丈量。
丈量工作一般由两人进行。
后尺手持尺的零端位于A点,并在A点上插一测钎。
前尺手持尺的末端并携带一组测钎的其余5根(或10根),沿AB方向前进,行至一尺段处停下。
后尺手以手势指挥前尺手将钢尺拉在AB直线方向上;后尺手以尺的零点对准B点,当两人同时把钢尺拉紧、拉平和拉稳后,前尺手在尺的末端刻线处竖直地插下—测钎,得到点l,这样便量完了一个尺段。
第四章距离测量与直线定向一、填空题:1.距离测量的目的是测定地面两点之间的_______________。
2.钢尺按零点的位置不同可分为_____________和_____________。
3.直线定线一般采用_____________和________________定线两种方法。
4.距离丈量中,通常用_______________来衡量丈量精度。
5.对于倾斜地面的距离丈量有____________和___________两种方法。
6.钢尺量距的误差主要有________________、__________________、__________________的影响产生的误差。
7.视距测量是利用望远镜中的视距丝(上、下丝)装置,根据几何光学原理同时测定________________和_________________的一种方法。
8.在直线定向中,通常可采用的标准方向有__________________、____________________和___________________________9.测量工作中,常采用___________________表示直线方向。
10.正、反坐标方位角相差____________________。
11.坐标方位角的角值范围为________________________。
l2.推算方位角时应注意:首先应注意左角、右角不能搞错,再有如果算出的方位角大于360°,则应减去_______;如果α后+180°<β右,则应先加上________再减去β右。
13.坐标象限角的角值范围为_________________。
14.对线段AB进行往返丈量,两次结果分别是149.975m和150.025m。
则AB的水平距离为_____________。
二、选择题:1.在钢尺量距的一般方法中,后尺手所持的工具是()。
A.钢尺末端B.钢尺的零端C.测钎D.标杆2.用精密方法丈量距离时,定线应用()。
建筑测量作业1 Array说明:本次作业对应于教材第1章和第2章。
一、填空题(每空1分,共25分)1 .测量工序的基本原则是从整体到局部、先控制后碎部、高精度控制低精度。
2. 方位角是指标准方向朝北端顺时针转到待定直线所形成的水平夹角,轴北顺时针转到待定直线所形成的水平夹角称为坐标方位角。
坐标方位角的范围是0°~360°,而象限角的范围是0°~90°,为了说明象限角所在的象限,其角值前应加象限的编号。
3.地面点到大地水准面的铅垂距离为绝对高程,地面点到任意水准面的铅垂距离为相对高程。
两个地面点之间的高程之差称为高差。
无论采用绝对高程还是相对高程,两点之间的高差不变。
如果h AB>0,说明A点低于B点。
4.水准测量的基本原理是利用水准仪提供一条水平视线,测定地面两点之间的高差,推算未知点高程。
5.水准仪的粗略整平是指转动脚螺旋使圆水准器气泡居中;水准仪的精确整平是指转动微倾螺旋使水准管气泡居中。
6.水准测量的水准路线分为闭合路线、附合路线、支路线。
7.使用微倾式水准仪的操作步骤是安置仪器、粗平、照准、精平与读数。
二、名词解释和简答题(每小题1分,共45分)1.地面点的平面位置如何确定测量上的直角坐标系有哪些它们是如何定义的答:地面点的平面位置是地面点垂直投影在水平面上,用平面直角坐标(x、y)来表示;测量上的直角坐标系有高斯平面直角坐标系和独立平面直角坐标系,利用高斯投影法建立的平面直角坐标系,称为高斯平面直角坐标系。
当测区范围较小时,可以用测区中心点的水平面来代替大地水准面,在这个平面上建立的测区平面直角坐标系,称为独立平面直角坐标系。
2.何谓水准面何谓大地水准面地面点的第三维坐标是什么答:所谓水准面是假想处于静止状态的海水面延伸穿过陆地和岛屿,将地球包围起来的封闭曲面。
所谓大地水准面是通过平均海水面的水准面。
(大地水准面具有唯一性,水准面和大地水准面具有共同的特性,即处处与铅垂线方向相垂直。
建筑测量基本计算4距离丈量计算
一、基本计算
对精度要求较高的钢尺量距,除应采用经纬仪定线、在钢尺的尺头处用弹簧秤控制拉力等措施而外,还应对丈量结果进行以下三项改正:
1、尺长改正
设钢尺名义长为0l ,在一定温度和拉力条件下检定得到的实际长为s l ,二者之差值即为一尺段的尺长改正l ∆:
0l l l s -=∆ (4-5)
2、温度改正
受热胀冷缩的影响,当现场作业时的温度t 与检定时的温度0t 不同时,钢尺的长度就会发生变化,因而每尺段需进行温度改正t l ∆:
00)(l t t l t ⋅-=∆α (4-6)
式中 1/0000125.0=αC ,为钢尺的膨胀系数。
3、倾斜改正
设一尺段两端的高差为h ,沿地面量得斜距为l ,将其化为平距d (图4-6),应加倾斜改正h l ∆。
因为)()(222d l d l d l h -⋅+=-=,
即有h l ∆=d
l h
l d +-
=-2
;又因h l ∆甚小,可
近似认为d l =,所以有 图 4-6 倾斜改正
h l ∆=-
l
h
22
(4-8)
以上三项之和即为一尺段的改正数l ∆:
h t d l l l l ∆+∆+∆=∆ (4-9)
4、尺长方程式
尺长随温度变化的函数式称为尺长方程式:
000)(l t t l l l t -+∆+=α (4-7)
式中 t l ―温度为t 度时钢尺的实际长度;0l ―钢尺的名义长度;等式右端后两项实际上就是钢尺尺长改正和温度改正的组合。
5、相对误差
为了检核和提高精度,一般需要进行往返丈量,取其平均值作为量距的成果。
2
返
往均D D D +=
(4-3)
并以往、返丈量结果的相对误差来衡量其成果的精度。
相对误差:
K
|
|1|
|返往均
均
返往D D D D D D -=
- (4-4)
二、举例
例1:钢尺丈量AB 的水平距离,往测为375.31m ,返测为375.43m ;丈量CD 的水平距离,往测为263.37m ,返测为263.47m ,最后得D AB 、D CD 及它们的相对误差各为多少? 哪段丈量的结果比较精确? 解:1)水平距离,由 2
返
往均D D D +=
得:
AB : D AB =(375.31+375.43)/2=375.37m CD : D CD =(263.37+263.47)/2=263.42m 2)相对误差,由=
K |
|1|
|返往均
均
返往D D D D D D -=
- 得:
AB :KAB =(375.43-375.31)/375.37=1/3128 CD :KCD =(263.47-263.37)/263.42=1/2634 KAB <KCD ,故AB 的丈量结果比较精确。
例2: 一钢尺名义长0l =30m ,实际长s l =30.0025m ,检定温度0t =
20C ,作业时的温度和场地坡度变化都不大,平均温度t =
8.25C ,尺段两端高差的平均值h =+0.272m ,量得某段距离往测长往D =221.756m ,返测长返D =221.704m ,求其改正后平均长度及其相对误差。
解:一尺段尺长改正 d l ∆=30.0025-30.000=+0.0025m
温度改正 t l ∆=0.00001250.30)0.208.25(⨯-⨯=0.0022m
倾斜改正 h l ∆=-
.302272
.02
⨯=-0.0012m
三项改正之和 l ∆= 0.0025+0.0022-0.0012=+0.0035m
往测长往D 的改正数及往测长
往D ∆=
0035.00
.30756.221⨯=+0.026m ,782.221026.0756.221=+=往D m
返测长返D 的改正数及返测长 0035.00
.30704.221⨯=
∆返D =+0.026m ,730.2210026.0704.221=+=返D m
改正后平均长: 2
730
.221782.221+=D =221.756m
相对误差:
4260
1756
.221730
.221782.221=
-=
K
例3:从A 点测设长度为140.685m 的水平距离AB ,初设B 点后,测得温度t=23℃,AB
两点的高差h=-1.168m ,已知尺长方程为l t =30-0.0023+1.2×10-5
(t -20°C)×30m,问需沿地面测设多少长度?
解:1)AB 段三项改正
尺长改正 d l ∆=-0.0023×140.685/30=-0.0108m
温度改正 t l ∆=1.2×10-5(23°C -20°C)×140.685=0.0051m 倾斜改正 t l ∆=-1.1682/(2×140.685)=-0.0048m 三项之和(即AB 段的改正数):h t d l l l l ∆+∆+∆=∆
=-0.0108+0.0051+(-0.0048) =-0.0101m
需沿地面测设的长度 D AB ′=D AB -l ∆=140.685-(-0.0101)=140.786m。