工程测量总结

第一章 绪论

1.工程测量学：是研究各种工程在规划设计、施工建设和运营管理阶段所进行的各种测量工作的学科。

2.工程测量学的内容划分及三个阶段涉及到的测量工作？ 工程测量一般可按工程建设的规划设计、施工建设、和运营管理三个阶段（建成设计、施工、和运营三个阶段）分为“工程勘测”、“施工测量”和“安全监测”三大部分，这三个阶段对测绘工作有不同的要求：（1）规划设计阶段，主要是提供各种比例尺的地形图，另外还要为工程地质勘探、水文地质勘探以及水温测验等进行测量。对于重要的工程区的稳定性进行监测（2）施工阶段：建立施工控制网，工程建筑物定线放样，施工质量控制，开挖与建筑放量测绘，工程竣工测量，变形观测以及设备的安装测量等（3）运营管理阶段：工程建筑物的变形观测，水平位移、沉陷、倾斜以及摆动等定期或持续监测。建立工程管理，维护信息系统。

3.工程测量学的主要内容包括：（1）工程测量中的地形图测绘（2）工程控制网布设及优化设计（3）施工放样技术和方法（4）工程的变形分析和预报（5）工程测量的通用和专用仪器（6）工程测量中的误差及测量平差理论

第三章 工程控制网布设的理论与方法

1．测量控制网按其范围和用途分为三大类：全球控制网、国家控制网和工程控制网 2．施工平面控制网的特点：⑴控制的范围小，控制点的密度大，精度要求高⑵使用频繁⑶受施工干扰大⑷控制网的坐标系与施工坐标系一致⑸投影面与工程的平均高程面一致⑹有时分两级布网，次级网可能比首级网的精度高

3．工程控制网的基准就是通过网平差求解未知点的坐标时所给出的已知数据，一边对网的位置、长度和方向进行约束，使网平差时有唯一解。可分为三种类型:①约束网：具有多余的已知数据②最小约束网（经典自由网）：只有必要的已知数据③无约束网（自由网）：无必要的已知数据

4．工程控制网的质量准则：①精度准则②可靠性准则③灵敏度准则④费用准则⑤模拟优化准则

5．网的优化设计是一个迭代求解的过程，包括：提出设计任务、制定设计方案、进行方案评价、进行方案优化 网的优化设计方法有两种：解析法和模拟法

6．网的模拟法优化计算过程：（1）提出设计任务，得到经过实地踏勘的网图（2）从一个认为可行的起始方案出发，用模拟的观测值进行网平差，计算出各种精度和可靠性值（3）对成果进行分析，找出网的薄弱部分，修改观测方案（4）对修改的网再做模拟计算、分析、修改，如此重复进行。

7．典型工程控制网的种类：①隧道（洞）工程控制网②桥梁施工控制网③水利枢纽工程控制网④拱坝变形检测图⑤加速器环形控制网

水准点标石类型：平面点标石、混凝土水准标石、地表岩石标、平硐岩石标、深埋式钢管标 9．深埋双金属管水准标高程计算方法： 双金属标的原理如下：设两根金属管原有长度均为L0，钢管的线膨胀系数为αs，铝管的膨胀系数为αA，则有：LS=L0+L0·αS·t=L0+△LS LA=L0+L0·αA·t=L0+△LA

△LS、△LA分别为钢管和铝管因温度变化所引起的改正数，t为标志各层温度变化之平均值。若αA=2αS，则有△LA=2△LS，两根金属管长度的差值（两标志头的高差）△为： △=LS-LA=△LS-△LA=-½△LA

8．平面点标石类型：普通标石、深埋式标石、带强制对中装置的观测墩

△可以根据设在两标志头上的读数设备或用水准仪测定，故而由上式得到钢管和铝管的改正数△LS,△LA。实际作业中，首次观测时两管的高度不一定正好相等，设用水准仪首次观测观测时两标志头的高差为△0某次测得的两标志头的差为△，则有：△+△LS=△0+△LA 钢管标点的高程的温度改正数为 △LS=△-△0

第五章 工程建设中的地形图与应用 1．影响模拟地形图的高程精度误差：①图根控制点的高程误差②测量地形图的高程误差 2．大比例尺地形图在工程建设中的应用：①按一定方向绘制断面图②按规定坡度选最短路线③平整土地

3．场地平整方法：

4．地形测图时，将相邻两地形间的规则曲线用该两点的直线来概括，由测量引起的高程误差称为地形概括误差。

5．工程竣工图测量的目的、特点、原则

目的：（1）在新建或扩建的工程中，为了 检验设计的正确性，阐明工程竣工的最终成果，作为竣工后的技术资料，就必须提交竣工图（2）扩建和改建原有工程时，必须取得原有工程实际建（构）筑物的平面及高程位置，为设计提供依据（3）为满足新建工程建成投产后进行生产管理和变形观测的需要，也必须提供工程竣工图

特点：①竣工图的实测精度则是以解析数据为依据进行计算的，故精度应以细部坐标点的测量中误差来确定②测土内容繁杂③根据不同用途而采取不同的技术措施

原则：①控制测量系统应与原有系统保持一致②测量控制网必须有一定的精度③充分利用已有的测量和设计的资料 6．竣工图的内容：（1）厂区现状标准图（2）辅助图（3）剖面图（4）专业分图（5）技术总结报告和成果表

7．施测竣工图的要求：（1）图幅（2）比例尺（3）坐标和高程系统（4）竣工图测量的精度要求（5）控制网的建立及精度要求

8．水深测量的简单工具：测量杆、测量绳

9．回声测深仪的原理：测量声波由水面至水滴往返的时间间隔△t，从而推算出水深 S=v·△t/2

10．水位：指水面相对于某一高程基准面的高程，水准观测为确定水位的测量 11．深度基准面：水深计算的起算面称为深度基准面 12．水下地形测量多采用前方交会法或极坐标法

13．河流纵断面图编绘包含内容：河底线、水位线以及沿河主要居民地、工矿企业、铁路、公路、水文站、水准点等 编绘步骤：（1）量取河道里程（2）换算同时水位 14．同时水位换算方法：按距离成正比计算各店水位改正数的方法： 由上游水位计算：△Hm=△HA-(△HA-△HB)·l1/L

由下游水位计算：△Hm=△HB+(△HA-△HB)·l2/L Hm=Hm-△Hm

△Hm：中间点的水位改正数；Hm：中间点处的观测水位；hm：中间点处的同时水位；△HA：上游水位改正数，即△HA=HA-hA，HA为A点观测水位高程，hA为A点观测水位高程，hA为A点同时水位高程；△HB:下游水位改正数，意义同上；L：上下游间水平距离；l1：上游到中间点的水平距离；l2：下游到中间点的水平距离

第六章 工程建筑物的施工放样

1．施工放样：将图纸上设计的建筑物、构建物的平面位置和高程按设计要求，以一定的精度在实地标定出来，作为施工的依据，称为施工放样。

2．建筑限差：是指工程建筑物竣工之后实际位置相对于设计位置的极限偏差

3．常用的施工放样方法：直接放样法、规划放样法、刚体放样法

4．精度分配的原则：等影响原则 忽略不计原则 按比例分配 5．点位放样常用方法：极坐标法、全站仪坐标法、交会法（距离、角度）、直接坐标法（如GPS RTK法） 6．归化法放样：

7．所谓归化法是先采用直接放样法定出待定点的粗略位置P′，然后通过精密测量和计算，将P′归化到精确位置P 分为归化法放样角度、归化法放样点位、归化法放样直线和构成联测归化法放样

8．归化法放样直线公尺来源、推导 P.151

9．圆曲线六要素：①转折角α②圆曲线半径R③切线长T④外视距E⑤切曲差q⑥曲线长L 10．缓和曲线定义：是道路平面线形要素之一，它是设置在直线与圆曲线之间或半径相差较大的两个转向相同的圆曲线之间的一种曲率连续变化的曲线 11．圆曲线计算方法 P.167 12．主点和细部点测方方法

第七章 工程的变形监测和数据处理

1．变形监测的定义：是对监视对象或物体（简称变形体）进行测量以确定其空间位置随时间的变化特征 包括全球性的变形监测、区域性的变形监测和工程的变形监测

2．变形监测的作用：为变形分析和预报提供基础数据，对于工程的安全来说：监测是基础，分析是手段，预报是目的。（1）实用上的作用：保障工程安全，监测各种工程建筑物、机器设备以及与工程建设有关的地质构造的变形，及时发现异常变化，对其稳定性、安全性做出判断，以便采取措施处理，防止事故发生。（2）科学上的作用：积累监测分析资料，能更好地解释变形的机理，验证变形的假说，为研究灾害预报的理论和方法服务检验工程设计的理论是否正确，设计是否合理，为以后修改设计、制定设计规范提供依据，如改善建筑的物理参数、地基强度参数，以防止工程破坏事故，提高抗灾能力等。

3．变形监测的内容：水平位移、垂直位移监测，偏距、倾斜、扰度、弯曲、扭转、震动、裂缝等的测量，主要是对描述变形自身形变和刚体位移的几何量的监测。

4．变形监测的特点：变形监测的最大特点是要进行周期观测，对扭转、震动等变形的监测需作动态观测；对于不同的任务，变形监测所要求的精度不同。

5．光学法是一般的光学经纬仪或电子仪的视准线构成基准线（观测中都要求采用带强制对中装置的观测墩），故又称视准线法。 6．最常用的机械法是正、倒垂线法。 正垂线法的主要设备包括悬线装置、固定与活动夹线装置、观测墩、垂线、重锤、油箱等 倒垂线法的倒垂装置是利用钻孔将垂线（直径0.8~1.0的不锈钢丝）一段的连接锚块深埋到基岩中，从而提供了在基岩下一定深度的基准点，垂线另一端与一浮体箱连接，垂线在浮力的作用下被拉紧，始终可以回复到铅直的位置上并静止于该位置，形成一条直基准线。 倒垂装置的关键是钻孔须铅直，要保证是垂线在钻孔内能自由活动的有效空间。

7．扰度曲线为相对于水平线或铅垂线（称基准线）的弯曲线，曲线上某点到基准线的距离成为挠度。

8．资料整理的主要内容：（1）收集资料（2）审核资料（3）填表和绘图（4）编写整理成果说明

9．观测资料分析分为以下阶段：（1）施工期的资料分析（2）初期蓄水期的资料分析（3）运行期的资料分析

10．资料分析的常用方法（主要内容）：（1）作图分析（2）统计分析（3）对比分析（4）建模分析

11．变形监测的成果表达主要包括用文字、表格和图形等形式进行表达，也可采用现代科技如多媒体技术、仿真技术、虚拟现实技术进行表达。

第九章 线状工程测量

1．铁路勘探任务可分为踏勘（初测）和定测

2．初测工作包括：插大旗、导线测量、高程测量、地形测量

3．初测高程测量主要有基平测量和中平测量。基平测量是沿线路布设水准点，作为线路高程控制网；中平测量是测定沿线各导线点、百米桩及加桩点的高程，用以绘制线路纵断面图和专业调查

4．新线定测阶段的测量工作主要有：中线测量，线路纵、横断面测量

第十章 桥梁工程测量

1．桥梁的组成部分

桥梁所承受重力（竖直的）或外力（竖直的或水平的）叫做载荷；起承受重力的部分焦作承重结构。桥面和承重结构统称桥的上部结构。支撑承重结构的支撑物叫做桥墩；岸边的支撑物兼挡墙称做桥台。桥墩与桥台成为桥的下部结构。上部结构称做跨越结构或桥垮结构；下部结构称做支撑结构。

下部结构通常就支座、墩台、基础三个部分组成

即允许桥梁作伸缩变形又允许作转动变形的支座叫活动支座；只允许作转动变形而不能作伸缩变形的支座叫固定支座。 2．桥梁施工控制测量

桥梁平面控制网设计应进行精度估算，以确保桥轴线长度和墩台中心定位的精度要求（大桥、特大桥必须布设专用的施工平面控制网）。 桥梁控制网可布设成三角网、边角网、精密导线网、GPS网等 桥梁高程控制测量有两个作用：意识统一一本桥高程基准面；二是在桥址附近设立基本高程控制点和施工高程控制点，以满足施工中高程放样和监测桥墩台垂直变形的需要。建立高程控制网的常用方法是水准测量和三角高程测量。 水准点位要求：

3．理论上三个交会方向应交会于一点，由于不可避免地存在误差，实际上这三个方向会形成一个示误三角形。对于直桥梁，如果示误三角形在桥轴线方向上的边长不大于2cm，最大边长不超过3cm，则取E′在桥轴线上的投影位置E作为墩中心的位置。对于曲线桥，如果示误三角形的最大边长不大于2.5cm，则取三角形的中心作为墩中心的位置。 4．桥梁施工放样检测与竣工测量

（1）桥梁下部结构的施工放样检测 桥梁的高程施工放样检测较简单，由于水准点上用水准仪直接检测就可，但一定要注意检查计算的设计高程，一面出现计算错误，桥梁下部施工放样一般由桩基础、承台（系梁）立柱、墩帽等的放样组成， （2）桥梁上部结构施工放样 本阶段的测量工作主要是高程的控制

（3）桥梁竣工测量 主要是根据规范、图纸要求，对已完成的桥梁进行全面的检测，主要检测的测量项目有轴线、高程、宽度等。

5.垂直位移观测 在布设基准网时，为了使选定的基准点稳定牢固，基准点应尽量选在桥梁承压区之外，但又不以利桥梁墩台太远，以免加大之策工作量及增大测量累积误差（1~2km为宜）

工作基点一般选在桥台上，以便于观测布设在桥梁墩台上的观测点，测定各桥墩相对于桥台的变形

观测点的布设应遵循既要均匀又要有重点的原则

第十一章 水利工程测量

1．水利工程测量是指在水利工程规划设计、施工建设和运营管理各阶段所进行的测量工作 2．水利工程测量主要内容：平面、高程控制测量、地形测量（包括水下地形测量）、纵横断面测量、定线和放样测量、变形观测等。

3．河流梯级开发所用的地形图：地形图、河流纵断面图以及河谷地形图。 第十二章 工业与民用建筑测量

1．建筑方格网：布置成正方形或矩形格网形式的施工控制网成为建筑方格网。 2．大型厂区的控制测量形式、特点，精度确定方法 P.363

第十五章 工程测量学的明天 1.“六化”和“十六字”

“六化”是：测量测量内外作业的一体化、数据获取及处理的自动化、测量过程控制和系统行为的智能化、测量成果和产品的数字化、测量信息管理的可视化、信息共享和传播的网络化。

“十六字”是：精确、可靠、快速、简便、实时、持续、动态、遥测