测量培训教材

前言本教材编写的目的是为了提高现场施工技术人员在施工测量中遇到问题和解决问题的能力，解决施工现场培训无教材的难题。

我们力求从实用性出发，力求知识面宽，尽量将工程单位在施工测量中遇到的所有问题，都能给大家做一简单介绍。

注重理论联系实际，突出实践应用知识，重点讲述施工中该怎样去做。

本教材共分为十一章。

第一、二、三、四、五章介绍了施工测量的基本任务及测量学的基本理论、仪器的使用及检校；第六章介绍了测量误差的基本理论；第七章介绍了施工放样的基础知识及部分实例；第八章介绍了线路复测的基本步骤；第九章介绍了隧道的控制测量；第十章介绍了客运专线无碴轨道施工测量的基本内容；第十一章介绍了GPS 的基本知识。

本教材所有引用的标准均为现行的相应规范，规范随时更新，应以新标准为准。

客运专线无碴轨道的测量，很多测量方法、工艺均在试验阶段，还没有形成相应的规范。

因此，本书也就是按现在国内部分试验段的测量经验，给大家做一介绍，等相应的规范形成后，应以规范为施工依据。

例如，《客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定》中对CPⅢ的测量说的相当含糊，现场技术人员很难具体操作，而且现在也没有单位对CPⅢ测量有一套很成熟的技术，大家都在试验阶段。

本教材由中铁一局五公司精测队周建东负责主编，并负责全书统稿。

由周建军主审。

具体参编人员章节分工为：第一、二、三、四、九、十二章由周建东编写；第六、八章由谯生有编写；第五章由周建东、蔡卫军编写；第七章由吕海军编写；第十章由文莉蓉编写；第十一章由周建东、曹文科编写。

编写过程中，参考了相关的文献、教材。

得到了局、处各级领导的大力支持。

由于编者水平有限，时间仓促，书中难免有不妥及错误之处，恳请各位同行批评指正，共同探讨。

者007年9月宝鸡目录1施工测量的基本任务和测量流程..................... - 1 -1.1施工测量的基本任务................................- 1 -1.2新建铁路施工复测....................................- 1 -1.3公路线路复测............................................- 5 -1.4高速铁路复测............................................- 7 - 2测量学基本知识................................................. - 9 -2.1地球的形状、大小及其基准面................- 9 -2.1.1 地球的形状和大小 ...............................- 9 -2.1.2 参考椭球面......................................... - 11 -2.2测量坐标系及高程系统的概念.............. - 13 -2.2.1 测量常用平面坐标系 ......................... - 13 -2.2.2 点的高程............................................. - 18 -2.3测量工作概述.......................................... - 20 -2.3.1 测量工作的基本原则 ......................... - 20 -2.3.2 测量的三项基本工作 ......................... - 21 -2.3.3 从事测量工作的要求 ......................... - 22 - 3高程测量........................................................... - 24 -3.1水准测量原理.......................................... - 25 -3.2水准仪构造与使用.................................. - 25 -3.3水准仪的检验与校正.............................. - 26 -3.3.1 水准仪应满足的条件 ......................... - 26 -3.3.2 水准仪的检验与校正 ......................... - 27 -3.4电子水准仪.............................................. - 30 -3.5水准测量误差的主要来源...................... - 32 -3.5.1 地球曲率差......................................... - 32 -3.5.2 大气折光差......................................... - 33 -3.5.3 水准管轴不平行视准轴的影响（i角误差）- 33 -3.5.4 水准尺倾斜误差 ................................. - 33 -3.5.5 仪器、标尺升沉影响 ......................... - 34 -3.6精密水准测量的实施.............................. - 34 -3.6.1 精密水准测量作业的一般规定 ......... - 35 -3.6.2 精密水准测量观测 ............................. - 38 -3.7精密跨河水准.......................................... - 43 -3.7.1 跨河场地的选择 ................................. - 44 -3.7.2 观测方法............................................. - 46 - 4角度测量........................................................... - 50 -4.1水平角的观测方法.................................. - 50 -4.1.1 测回法................................................. - 50 -4.1.2 方向观测法......................................... - 52 -4.2经纬仪的检验及校正.............................. - 53 -4.2.1 经纬仪各轴线间应满足的几何关系 . - 53 -4.2.2 经纬仪构造上条件不满足对水平角的影响- 54 -4.2.3 经纬仪(包含全站仪)的检验和校正... - 56 -4.3水平角观测误差及减弱措施.................. - 60 -4.3.1 观测误差............................................. - 60 -4.3.2 照准误差............................................. - 62 -4.3.3 外界环境............................................. - 62 - 5导线测量........................................................... - 63 -5.1全站仪使用.............................................. - 63 -5.1.1 全站仪的主要特点 ............................. - 63 -5.1.2 全站仪的常用功能 ............................. - 64 -5.1.3 全站仪的检验、使用注意事项和维护- 65-5.2导线测量的外业工作.............................. - 71 -5.2.1 踏勘选点............................................. - 71 -5.2.2 角度测量............................................. - 71 -5.2.3 边长测量............................................. - 73 -6测量误差理论基本知识................................... - 75 -6.1观测及其分类.......................................... - 75 -6.1.1 按观测量与未知量之间的关系分 ..... - 75 -6.1.2 按观测量之间的关系分 ..................... - 76 -6.1.3 按观测时所处的条件分 ..................... - 77 -6.1.4 按观测量在观测过程中的状态分 ..... - 77 -6.2观测误差的分类...................................... - 78 -6.2.1 按照误差产生的来源分类 ................. - 78 -6.2.2 按照观测误差的性质分类 ................. - 79 -6.3衡量精度的标准...................................... - 82 -6.3.1 平均误差............................................. - 82 -6.3.2 中误差................................................. - 83 -6.3.3 或然误差............................................. - 83 -6.3.4 极限误差............................................. - 84 -6.3.5 相对误差............................................. - 85 -6.4误差传播定律及其应用.......................... - 86 -6.4.1 误差传播定律..................................... - 86 -6.4.2 误差传播定律的应用 ......................... - 87 -6.5测量平差的基本概念.............................. - 93 -6.5.1 多余观测............................................. - 93 -6.5.2 测量平差的概念 ................................. - 94 -6.5.3 测量平差的主要任务 ......................... - 96 - 7施工放样........................................................... - 97 -7.1直线放样 ................................................. - 98 -7.1.1 内插定线法......................................... - 98 -7.1.2 外插定线方法—一正倒镜定线法 ..... - 99 -7.2水平角放样.............................................. - 99 -7.2.1 直接法............................................... - 100 -7.2.2 归化法............................................... - 100 -7.3距离放样 ............................................... - 100 -7.3.1 直接法............................................... - 101 -7.3.2 归化法............................................... - 102 -7.4高程放样 ............................................... - 102 -7.5路基施工放样........................................ - 104 -7.5.1 路基边桩的放样 ............................... - 104 -7.5.2 路基边坡的放样 ............................... - 107 -7.6挡墙的放样............................................ - 109 -7.7隧道施工放样........................................ - 110 -7.7.1 开挖断面的放样测量 ....................... - 110 -7.7.2 衬砌放样........................................... - 112 -7.7.3 洞门仰坡放样................................... - 114 -7.7.4 端墙和翼墙的放样 ........................... - 118 -7.8涵洞的施工放样.................................... - 119 - 8线路测量......................................................... - 122 -8.1线路复测 ............................................... - 122 -8.1.1 新建铁路线路复测 ........................... - 122 -8.1.2 公路线路复测................................... - 126 -8.2线路测设 ............................................... - 136 -8.2.1 平面曲线........................................... - 136 -8.2.2 竖曲线测设....................................... - 140 -8.3边长归算 ............................................... - 143 -8.3.1 边长归算到测区平均高程面 ........... - 144 -8.3.2 边长归算到高斯投影面 ................... - 144 -8.3.3 边长归算到抵偿高斯投影面 ........... - 145 - 9隧道施工测量................................................. - 146 -9.1概述 ....................................................... - 146 -9.1.1 隧道控制测量的内容及其作用 ....... - 146 -9.1.2 隧道控制测量的方法 ....................... - 148 -9.2隧道贯通误差........................................ - 149 -9.2.1 隧道贯通误差的分类及其限差 ....... - 149 -9.2.2 贯通误差的来源和分配 ................... - 150 -9.3地面控制测量........................................ - 151 -9.3.1 地面控制网布设的方法和工作步骤- 153 -9.3.2 地面导线测量................................... - 156 -9.3.3 水平角观测....................................... - 157 -9.3.4 GPS控制测量................................... - 159 -9.3.5 光电测距三角高程测量 ................... - 160 -9.4控制测量数据处理................................ - 162 -9.4.1 坐标系的建立................................... - 162 -9.4.2 观测数据处理................................... - 162 -9.4.3 洞外控制测量完成后应提交以下资料..... -163 -9.5洞内控制测量........................................ - 164 -9.5.1 洞内导线测量等级 ........................... - 164 -9.5.2 洞内导线测量特点 ........................... - 165 -9.5.3 洞内导线布设技术规则和注意事项- 166 -9.6隧道贯通误差的测定与调整................ - 168 -9.6.1 测定贯通误差的方法 ....................... - 168 -9.6.2 贯通误差的调整 ............................... - 169 - 10桥梁施工测量................................................. - 170 -10.1桥梁控制网的建立................................ - 170 -10.1.1点位的布设要求- 170 -10.1.2布网方法- 171 -10.1.3坐标系及投影面的选择- 171 -10.1.4高程控制测量- 172 -10.2桥梁墩台定位测量................................ - 172 -10.2.1方向交会法- 172 -10.2.2极坐标法- 174 -10.2.3桥梁架设施工测量- 174 -11客运专线施工测量......................................... - 177 -11.1控制网的施工复测................................ - 177 -11.1.1客运专线施工测量工作流程- 177 -11.1.2平面控制网施工复测- 178 -11.1.3高程控制网施工复测- 183 -11.1.4复测结果- 185 -11.2 CPⅠ复测实施....................................... - 186 -11.2.1仪器设备- 186 -11.2.2测量方法- 186 -11.2.3平差处理- 186 -11.2.4与相邻标段及坐标换带处的联测- 188 -11.3 CPⅡ复测实施....................................... - 189 -11.3.1仪器设备- 189 -11.3.2测量方法- 189 -11.3.3平差处理- 189 -11.4 CPⅢ测量............................................... - 192 -11.4.1导线法CPⅢ平面控制测量- 192 -11.4.2后方交会法CPⅢ平面控制测量- 195 -11.5施工放样 ............................................... - 198 - 11.6建立变形监测网.................................... - 199 -11.6.1变形监测网的建立及布设- 199 -11.6.2变形观测等级、精度及技术要求- 202 -11.7加密基桩测量........................................ - 203 - 11.8无碴轨道竣工测量................................ - 203 -11.8.1维护基桩测量- 204 -11.8.2无碴轨道铺设竣工测量- 204 -11.8.3竣工测量成果资料- 205 -12GPS测量........................................................ - 205 -12.1GPS定位系统介绍................................. - 205 -12.1.1GPS概述- 205 -12.1.2GPS的组成及GPS信号- 208 -12.1.3GPS定位方法综述- 209 -12.1.4GPS定位原理- 211 -12.1.5GPS的优缺点- 212 -12.2GPS定位误差......................................... - 214 -12.2.1与GPS卫星有关的误差- 214 -12.2.2与信号传播有关的误差- 214 -12.2.3与接收机有关的误差- 217 -12.3GPS网的技术设计及平差..................... - 217 -12.3.1GPS网技术设计的基本原则- 218 -12.3.2GPS网构成的基本概念- 220 -12.3.3构网的基本图形- 221 -12.3.4构网的一般原则- 224 -12.3.5GPS网的基准设计- 225 -12.3.6GPS网的平差方法- 228 -1施工测量的基本任务和测量流程1.1施工测量的基本任务施工测量工作主要是对设计单位测量控制网的复测、结构物施工控制网的测设及结构物的平面位置及高程放样。