土木工程測量（第二版）

第一章緒論1 第一節(jié)土木工程測量的任務(wù)1 一、測量學(xué)概述1 二、測量學(xué)的分類1 三、土木工程測量的任務(wù)2 四、學(xué)習(xí)測量學(xué)的目的2 第二節(jié)測量學(xué)的發(fā)展簡況2 一、測量學(xué)的發(fā)展簡史2 二、測量學(xué)的發(fā)展現(xiàn)狀3 第三節(jié)測量工作的基準(zhǔn)5 一、地球的形狀和大小5 二、測量基準(zhǔn)的確定6 三、用水平面代替水準(zhǔn)面的范圍10 四、確定地面點(diǎn)位的三個(gè)基本要素11 第四節(jié)測量工作的組織原則與程序11 第五節(jié)測量常用的計(jì)量單位與換算13 第六節(jié)測量計(jì)算數(shù)值湊整規(guī)則13 思考題與習(xí)題13 第二章水準(zhǔn)測量14 第一節(jié)水準(zhǔn)測量原理14 第二節(jié)水準(zhǔn)測量的儀器及工具15 一、 DS3型微傾式水準(zhǔn)儀的構(gòu)造15 二、水準(zhǔn)尺和尺墊19 第三節(jié)水準(zhǔn)儀的使用19 第四節(jié)水準(zhǔn)測量的實(shí)施20 一、水準(zhǔn)點(diǎn)及其埋設(shè)20 二、水準(zhǔn)路線21 三、水準(zhǔn)測量外業(yè)的實(shí)施22 第五節(jié)水準(zhǔn)測量的內(nèi)業(yè)處理24 一、附合水準(zhǔn)路線閉合差的計(jì)算與調(diào)整24 二、閉合水準(zhǔn)路線閉合差的計(jì)算與調(diào)整25 第六節(jié)微傾式水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)與校正25 一、圓水準(zhǔn)器軸平行儀器豎軸的檢驗(yàn)校正 26 二、十字絲橫絲垂直儀器豎軸的檢驗(yàn)與校正 27 三、水準(zhǔn)管軸平行視準(zhǔn)軸的檢驗(yàn)與校正 27 第七節(jié)水準(zhǔn)測量的誤差及注意事項(xiàng)28 一、儀器誤差 28 二、觀測誤差 29 三、外界條件影響 29 第八節(jié)自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀30 一、視線自動(dòng)安平原理30 二、 自動(dòng)安平補(bǔ)償器31 三、自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀的使用32 第九節(jié)精密水準(zhǔn)儀與電子水準(zhǔn)儀32 一、精密水準(zhǔn)儀及水準(zhǔn)尺32 二、電子水準(zhǔn)儀34 思考題與習(xí)題36 第三章角度測量38 第一節(jié)角度測量原理38 一、水平角測量原理38 二、豎直角測量原理38 第二節(jié)光學(xué)經(jīng)緯儀39 一、DJ6級光學(xué)經(jīng)緯儀的構(gòu)造39 二、DJ2級光學(xué)經(jīng)緯儀的構(gòu)造41 第三節(jié)水平角測量43 一、經(jīng)緯儀的操作43 二、水平角觀測方法45 第四節(jié)豎直角測量47 一、豎直度盤的構(gòu)造47 二、豎直度盤自動(dòng)歸零裝置47 三、豎直角的計(jì)算47 四、豎直角觀測48 第五節(jié)經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)與校正49 一、照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管的檢驗(yàn)與校正49 二、十字絲豎絲的檢驗(yàn)與校正50 三、視準(zhǔn)軸的檢驗(yàn)與校正50 四、橫軸的檢驗(yàn)與校正51 五、光學(xué)對中器的檢驗(yàn)與校正52 第六節(jié)水平角測量的誤差分析及注意事項(xiàng)52 第七節(jié)全站儀水平角測量54 一、全站儀概念54 二、全站儀的基本結(jié)構(gòu)55 三、全站儀測角原理55 四、全站儀測角應(yīng)用55 五、全站儀的操作使用注意事項(xiàng)57 六、全站儀的特點(diǎn)58 思考題與習(xí)題58 第四章距離測量與直線定向60 第一節(jié)鋼尺量距60 一、鋼尺及其輔助工具60 二、直線定線61 三、鋼尺量距的一般方法62 第二節(jié)電磁波測距63 一、 測距原理63 二、全站儀測距應(yīng)用64 三、 測距誤差和標(biāo)稱精度67 第三節(jié)直線定向67 一、標(biāo)準(zhǔn)方向的種類67 二、直線方向的表示方法68 三、幾種方位角之間的關(guān)系68 四、坐標(biāo)方位角69 五、象限角與坐標(biāo)方位角69 六、距離、方位角與坐標(biāo)之間的關(guān)系70 七、坐標(biāo)方位角的推算70 八、羅盤儀測定磁方位角71 思考題與習(xí)題72 第五章測量誤差的基本知識73 第一節(jié)測量誤差73 一、測量誤差產(chǎn)生的原因73 二、測量誤差的分類73 三、偶然誤差特性74 第二節(jié)衡量精度的標(biāo)準(zhǔn)76 一、方差與中誤差76 二、相對誤差77 三、容許誤差77 第三節(jié)誤差傳播定律78 一、和差函數(shù)78 二、倍數(shù)函數(shù)80 三、線性函數(shù)80 四、一般函數(shù)81 第四節(jié)算術(shù)平均值及其中誤差82 一、算術(shù)平均值82 二、觀測值改正數(shù)82 三、由觀測值改正數(shù)計(jì)算觀測值中誤差83 四、算術(shù)平均值的中誤差84 第五節(jié)加權(quán)平均值及其中誤差85 一、觀測值的權(quán)85 二、加權(quán)平均值及其中誤差85 三、單位權(quán)中誤差的計(jì)算86 思考題與習(xí)題87 第六章小地區(qū)控制測量88 第一節(jié)控制測量概述88 一、控制測量的定義與分類88 二、平面控制測量的基本方法88 三、國家平面控制網(wǎng)概況88 四、工程測量平面控制網(wǎng)概況90 五、高程控制測量概況92 第二節(jié)導(dǎo)線測量93 一、導(dǎo)線測量概述93 二、導(dǎo)線測量的外業(yè)工作94 三、導(dǎo)線測量的內(nèi)業(yè)計(jì)算95 四、查找導(dǎo)線測量粗差的基本方法100 第三節(jié)小三角測量102 一、小三角網(wǎng)的布設(shè)形式103 二、小三角測量的外業(yè)工作103 三、小三角測量的內(nèi)業(yè)計(jì)算104 第四節(jié)交會(huì)定點(diǎn)106 一、前方交會(huì)106 二、后方交會(huì)107 三、側(cè)方交會(huì)108 四、測邊交會(huì)108 第五節(jié)全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)109 一、概述109 二、GPS的構(gòu)成109 三、GPS定位原理110 四、GPS的特點(diǎn)及主要誤差來源113 五、GPS測量的實(shí)施113 六、RTK簡介及應(yīng)用114 第六節(jié)高程控制測量116 一、概述116 二、三、四等水準(zhǔn)測量116 三、三角高程測量119 思考題與習(xí)題120 第七章地形圖的基本知識122 第一節(jié)地形圖的比例尺123 一、比例尺的表示方法123 二、地形圖按比例尺分類123 三、比例尺精度124 第二節(jié)地形圖的分幅和編號124 一、經(jīng)緯網(wǎng)梯形分幅方法124 二、矩形分幅方法（正方形分幅 方法）127 第三節(jié)地形圖的圖外注記128 一、圖號、圖名、接圖表128 二、比例尺和圖廓線128 三、經(jīng)緯度及坐標(biāo)格網(wǎng)128 四、地形圖的坐標(biāo)系統(tǒng)和高程系統(tǒng)129 五、測圖單位、時(shí)間、方式、人員129 第四節(jié)地形圖圖式129 一、地物符號129 二、地貌符號129 三、注記129 第五節(jié)等高線132 一、等高線的概念132 二、幾種典型地貌的等高線表示方法132 三、等高線的特性134 思考題與習(xí)題135 第八章大比例尺地形圖的測繪136 第一節(jié)碎部測量136 一、測圖前的準(zhǔn)備工作136 二、碎部測量方法137 第二節(jié)視距測量139 一、視線水平時(shí)的距離與高差公式139 二、視線傾斜時(shí)的距離與高差公式140 三、影響視距測量精度的主要因素140 四、視距測量注意事項(xiàng)141 第三節(jié)地形圖的繪制142 一、地物的測繪142 二、地貌的測繪142 三、地形圖的拼接、檢查與整飾144 第四節(jié)數(shù)字化測圖方法145 一、概述145 二、野外數(shù)字化數(shù)據(jù)采集方法145 三、地形圖的處理與輸出149 思考題與習(xí)題150 第九章地形圖的應(yīng)用151 第一節(jié)地形圖的基本應(yīng)用151 一、確定圖上點(diǎn)的坐標(biāo)151 二、確定兩點(diǎn)間的水平距離151 三、確定兩點(diǎn)間直線的坐標(biāo)方位角152 四、確定點(diǎn)的高程152 五、確定兩點(diǎn)間直線的坡度153 六、面積的量算153 第二節(jié)按限定的坡度選定等坡路線154 第三節(jié)繪制已知方向縱斷面圖155 第四節(jié)確定兩點(diǎn)間是否通視155 第五節(jié)確定匯水面積的邊界線156 第六節(jié)土方量的計(jì)算156 一、方格網(wǎng)法156 二、等高線法159 三、斷面法159 思考題與習(xí)題160 第十章測設(shè)的基本工作161 第一節(jié)水平距離、水平角度和高程的測設(shè)161 一、已知水平距離的測設(shè)161 二、已知水平角的測設(shè)162 三、已知高程的測設(shè)163 第二節(jié)點(diǎn)的平面位置測設(shè)164 一、直角坐標(biāo)法164 二、極坐標(biāo)法165 三、角度交會(huì)法165 四、距離交會(huì)法166 第三節(jié)已知坡度直線的測設(shè)166 思考題與習(xí)題167 第十一章建筑工程測量168 第一節(jié)建筑場地施工控制網(wǎng)概述168 一、平面控制網(wǎng)168 二、高程控制網(wǎng)169 第二節(jié)民用建筑放樣170 一、建筑物放樣170 二、龍門板(或控制樁)設(shè)置170 三、高層建筑施工測量171 第三節(jié)工業(yè)廠房放樣174 一、廠房控制網(wǎng)的放樣174 二、廠房柱列軸線放樣175 三、柱列基礎(chǔ)放樣175 四、廠房構(gòu)件安裝測量175 第四節(jié)建筑物的變形觀測176 一、建筑物的沉降觀測176 二、建筑物的傾斜觀測179 三、撓度和裂縫觀測179 第五節(jié)竣工總平面圖的編繪180 思考題與習(xí)題181 第十二章道路工程測量182 第一節(jié)道路工程測量概述182 第二節(jié)初測與定線183 一、初測183 二、定線184 第三節(jié)中線測量185 一、交點(diǎn)測設(shè)185 二、轉(zhuǎn)點(diǎn)測設(shè)186 三、轉(zhuǎn)角測定187 四、里程樁設(shè)置187 第四節(jié)圓曲線測設(shè)188 一、圓曲線主點(diǎn)測設(shè)188 二、圓曲線的詳細(xì)測設(shè)189 第五節(jié)困難地段圓曲線測設(shè)192 一、虛交192 二、偏角法視線受阻194 第六節(jié)回頭曲線194 一、推磨法195 二、頂點(diǎn)切基線法195 第七節(jié)緩和曲線196 一、緩和曲線公式196 二、圓曲線帶有緩和曲線段的主點(diǎn)測設(shè)198 三、帶有緩和曲線的曲線詳細(xì)測設(shè)199 第八節(jié)道路縱、橫斷面測量200 一、道路縱斷面測量200 二、道路橫斷面測量203 第九節(jié)道路施工測量205 一、道路施工測量的準(zhǔn)備工作205 二、路線復(fù)測206 三、中線控制樁引樁的設(shè)置206 四、路基邊樁的測設(shè)207 五、路基邊坡的測設(shè)208 六、竣工測量209 第十節(jié)全站儀與全球定位系統(tǒng)在道路工程測量中的應(yīng)用209 一、全站儀在道路工程測量中的應(yīng)用209 二、全球定位系統(tǒng)在道路工程測量中的應(yīng)用209 思考題與習(xí)題210 第十三章橋梁工程測量212 第一節(jié)概述212 一、我國橋梁的發(fā)展212 二、橋梁建設(shè)中的測量工作212 第二節(jié)橋梁控制網(wǎng)的布設(shè)與測量213 一、橋梁平面控制網(wǎng)的布設(shè)與測量213 二、橋梁高程控制網(wǎng)的布設(shè)與測量214 第三節(jié)橋梁施工測量216 一、橋梁墩、臺中心的測設(shè)216 二、墩、臺的縱、橫軸線的測設(shè)217 三、基礎(chǔ)施工放樣217 四、橋墩細(xì)部放樣218 五、架梁時(shí)的測量工作218 六、橋梁工程變形監(jiān)測218 七、橋梁的竣工測量218 思考題與習(xí)題219 第十四章地下工程測量220 第一節(jié)地下工程測量概述220 第二節(jié)地下工程控制測量221 一、地下工程平面控制測量221 二、地下工程高程控制測量224 第三節(jié)隧道聯(lián)系測量224 一、隧道洞口聯(lián)系測量224 二、豎井聯(lián)系測量225 第四節(jié)隧道施工測量230 一、隧道洞內(nèi)中線和腰線測設(shè)230 二、隧道洞內(nèi)施工導(dǎo)線測量和水準(zhǔn)測量230 三、隧道盾構(gòu)施工測量230 第五節(jié)管道施工測量231 一、準(zhǔn)備工作231 二、地下管道放線測設(shè)232 三、地下管道施工測量232 四、架空管道施工測量234 五、頂管施工測量234 第六節(jié)地下建筑工程竣工測量234 第七節(jié)地下工程變形監(jiān)測235 一、監(jiān)測對象及意義235 二、地下工程施工監(jiān)測控制網(wǎng)的特點(diǎn)235 三、監(jiān)測方案設(shè)計(jì)236 四、監(jiān)測內(nèi)容與方法236 五、監(jiān)測資料的整理238 第八節(jié)新技術(shù)在隧道施工中的應(yīng)用239 一、激光技術(shù)239 二、自動(dòng)導(dǎo)向系統(tǒng)239 思考題與習(xí)題240 第十五章全站儀及其使用241 第一節(jié)電子全站儀概述241 一、全站儀概念241 二、全站儀的分類241 三、全站儀的等級與檢測241 第二節(jié)全站儀的結(jié)構(gòu)原理242 一、全站儀的原理242 二、全站儀的構(gòu)造242 第三節(jié)全站儀的功能及使用245 一、全站儀的功能 245 二、全站儀的操作及使用247 第四節(jié)全站儀的數(shù)據(jù)通信253 一、電腦中數(shù)據(jù)文件的上載（UPLOAD）253 二、全站儀中數(shù)據(jù)文件的下載（DOWNLOAD）254 第五節(jié)全站儀的檢校及注意事項(xiàng)255 一、全站儀的檢驗(yàn)校正項(xiàng)目255 二、全站儀的檢驗(yàn)方法255 三、全站儀使用注意事項(xiàng)257 四、全站儀的養(yǎng)護(hù)257 思考題與習(xí)題257 參考文獻(xiàn)258