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1、 毕业论文毕业论文题目： 浅议公路工程的施工测量方法 系别： 道桥工程系 专业： 道路桥梁工程技术专业 班级： 学生姓名： 指导教师： 河南交通职业技术学院1目 录论文摘要2一、公路工程施工测量的重要性3二、公路工程施工测量常用仪器简述。4三、水准仪的运用方法6四、全站仪的运用方法10五、GPS12六、结束语：13河南交通职业技术学院2论论 文文 摘摘 要要随着科学技术的发展，公路工程的施工也逐渐走向了现代化。公路工程测量在工程施工中占据着举足轻重的地位，时代在变迁，测量学也在不断更新、完善。公路工程施工测量的进步主要体现在测量仪器上，然而，仪器的更新同时带动了测量方法的增多，方法走向了速度和
2、精度同时提高的时代。本文将围绕公路工程测量中几种常用的仪器对公路工程施工测量的方法进行介绍。关键词：关键词：测量测量 水准仪水准仪 全站仪全站仪 GPS 原理原理 方法方法 步骤步骤河南交通职业技术学院3浅议公路工程的施工测量方法浅议公路工程的施工测量方法王宪跃王宪跃（河南交通职业技术学院 道路桥梁工程技术专业）一、公路工程施工测量的重要性一、公路工程施工测量的重要性工程施工测量的主要任务是运用专门的测量仪器，通过一定的技术方法把设计图纸上的数据、几何形状、位置真实地放样到实地。一般公路工程测量工作包括：（一） 、编制测量规划测量规划是整个项目测量过程中的指导方向和行动纲领，在施工准备阶段编制
3、测量规划是为以后开展现场施工工作的必要准备。在编制测量规划时应注意结合施工工程内容和特点有针对性地编制，应注意熟悉图纸、规范要求，每项工程建设的设计经过讨论审查和批准之后即进入施工阶段，这时首先要将所设计的公路路线，按施工要求在现场标定出来，作为实地建设的依据。为此，根据工程现场的地形、工程的性质，建立不同的施工控制网，作为定线放样的基础，然后采用不同的放样方法，逐一将设计图纸转化为地上实物。（二） 、开工前的交接桩在交接桩位过程中一定要注意点位的完好及与交桩资料的吻合，还认真理解设计文件中有关控制点的等级要求及导线、桥梁控制网的精度，设计单位的测量精度及导线、桥梁控制网的布设是否满足勘测设计
4、规范要求。（三） 、控制点的复测工作控制点的复测工作要求配备足够的测量人员，使用全部校检过的测量仪器，认真制定复测的技术方案，一般对设计单位提供的所有点位同精度复测，以满足在施工阶段的测量放样精度要求。（四） 、施工控制点的加密 控制点的加密一般要求与原设计的控制点的精度相同，导线点的加密应采用附合导线，应附合到原设计单位提供的导线点上，同时要注意加密点位应离开公路中线的距离不宜过大或过小，一般离开路线中线的距离为 80100 米左右为宜。水准点的加密应闭合到原设计的点位上，点位布置注意：在桥梁的河南交通职业技术学院4两侧应加密；需要观测沉降的路段应加密；点位应布置在可靠、稳固的地方。点位埋设
5、应牢固、无松动现象，点位埋设的地方应不易破坏、不易沉降等以保证满足以后施工的要求。 （五） 、定线放样 用先进的测量设备配以便捷、高效、准确的放样计算程序进行公路路线定位，精度要满足规范要求，定线桩位密度也要满足施工现场要求。对全部工程的原地面线进行实际测定，并要求监理工程师进行检查验收，以作为路基横断面施工图和土石方工程计量的依据。测定工作应在原始地面线被施工扰动以前进行，测定所使用的仪器精度及操作方法符合勘测设计要求与规程。在公路工程施工过程中，从工程开工一直到工程结束，均离不开公路工程的测量工作。首先对公路路线的定位，确定公路的实际位置，有了准确的地面标识然后才能确定施工的范围，才可进行
6、施工。在施工中需要一系列的测量工作配合施工，以保证施工的顺利和精确性。当工程完成，竣工时还需要有测量工作的协助来评定工程的合格。因此工程测量工作前，制定必要的合理的精度，是关系到该工程建设中周期长短的一项重要的工作。二、公路工程施工测量常用仪器简述。二、公路工程施工测量常用仪器简述。（一） 、水准仪建立水平视线测定地面两点间高差的仪器。主要部件有望远镜、管水准器（或补偿器） 、垂直轴、基座、脚螺旋。水准仪广泛用于公路行业和建筑行业，是测量水平高低的仪器，具有精度高、使用方便、快速、可靠等优点。1.水准仪的分类（1）微倾水准仪：借助于微倾螺旋获得水平视线的一种常用水准仪。作业时先用圆水准器将仪器
7、粗略整平，每次读数前再借助微倾螺旋，使符合水准器在竖直面内俯仰，直到符合水准气泡精确居中，使视线水平。微倾的精密水准仪同普通水准仪比较，前者管水准器的分划值小、灵敏度高，望远镜的放大倍率大，明亮度强，仪器结构坚固,特别是望远镜与管水准器之间的联接牢固,装有光学测微器，并配有精密水准标尺，以提高读数精度。（2）自动安平水准仪：借助于自动安平补偿器获得水平视线的一种水准仪。它的特点主要是当望远镜视线有微量倾斜时,补偿器在重力作用下对望远镜作相对移动,从而能自动而迅速地获得视线水平时的标尺读数。补偿的基本原理是:当望远镜视线水平时,与物镜主点同高的水准标尺上物点 P 构成的像点 Z0 应落在河南交通
8、职业技术学院5十字丝交点 Z 上。当望远镜对水平线倾斜一小角后，十字丝交点 Z 向上移动，但像点 Z0 仍在原处，这样即产生一读数差 Z0Z。当很小时可以认为 Z0Z 的间距为 f（f为物镜焦距）,这时可在光路中 K 点装一补偿器,使光线产生屈折角116,在满足 f=116 s0（s0 为补偿器至十字丝中心的距离，即 KZ）的条件下，像 Z0 就落在 Z 点上；或使十字丝自动对仪器作反方向摆动,十字丝交点 Z落在 Z0 点上。如光路中不采用光线屈折而采用平移时，只要平移量等于 Z0Z，则十字丝交点 Z 落在像点 Z0 上,也同样能达到 Z0 和 Z 重合的目的。自动安平补偿器按结构可分为活动物
9、镜、活动十字丝和悬挂棱镜等多种。补偿装置都有一个“摆” ，当望远镜视线略有倾斜时，补偿元件将产生摆动，为使“摆”的摆动能尽快地得到稳定，必须装一空气阻尼器或磁力阻尼器。这种仪器较微倾水准仪工效高、精度稳定，尤其在多风和气温变化大的地区作业更为显著。（3）激光水准仪：利用激光束代替人工读数的一种水准仪。将激光器发出的激光束导入望远镜筒内，使其沿视准轴方向射出水平激光束。（4）数字水准仪：这是上世纪 90 年代新发展的水准仪，集光机电、计算机和图像处理等高新技术为一体，是现代科技最新发展的结晶。2.自动安平水准仪工作原理自动安平水准仪依靠圆水准泡进行粗略调平，这项工作的目的是让水准仪的望远镜轴粗略
10、的处于水平状态。自动安平水准仪与微倾水准仪的最大不同在于它的补偿器，我们知道微倾水准仪是依靠复合气泡来使望远镜轴精确处于水平位置，而自动安平的仪器则依靠补偿器来使视线轴处于水平。补偿器的工作原理是利用地球引力进行工作的，它将一组透镜用掉丝悬挂，在地球引力的作用下，悬挂的透镜始终垂直于地面，当仪器没完全整平时也就是望远镜轴于水平线有一夹角(i 角) ，则相应的补偿器会始终垂直于地面，其也将与望远镜轴产生夹角(i+90 度角) ，经过悬挂的透镜,我们的视线就会得到改正,使我们得到正确的水平视线。 （二） 、全站仪全站仪是一种集光、机、电为一体的高技术测量仪器，是集水平角、垂直角、距离(斜距、平距)
11、、高差测量功能于一体的测绘仪器系统。因其一次安置仪器就可完成该测站上全部测量工作，所以称之为全站仪。广泛用于地上大型建筑和地下隧道施工等精密工程测量或变形监测领域。1.全站仪的分类（1）经典型全站仪：经典型全站仪也称为常规全站仪，它具备全站仪电子测角、电子测距和数据自动记录等基本功能。（2）机动型全站仪：在经典全站仪的基础上安装轴系步进电机，可自动驱河南交通职业技术学院6动全站仪照准部和望远镜的旋转。在计算机的在线控制下，机动型系列全站仪可按计算机给定的方向值自动照准目标，并可实现自动正、倒镜测量。（3）无合作目标性全站仪; 无合作目标型全站仪是指在无反射棱镜的条件下，可对一般的目标直接测距的
12、全站仪。因此，对不便安置反射棱镜的目标进行测量，无合作目标型全站仪具有明显优势。（4）智能型全站仪; 在机动化全站仪的基础上，仪器安装自动目标识别与照准的新功能，因此在自动化的进程中，全站仪进一步克服了需要人工照准目标的重大缺陷，实现了全站仪的智能化。在相关软件的控制下，智能型全站仪在无人干预的条件下可自动完成多个目标的识别、照准与测量，因此，智能型全站仪又称为“测量机器人” 。（三） 、GPS1. GPS 功用全球定位系统的主要用途：(1)陆地应用，主要包括车辆导航、应急反应、大气物理观测、地球物理资源勘探、工程测量、变形监测、地壳运动监测、 市政规划控制等；(2)海洋应用，包括远洋船最佳航
13、程航线测定、船只实时调度与导航、海洋救援、海洋探宝、水文地质测量以及海洋平台定位、海平面升降监测等；(3)航空航天应用，包括飞机导航、航空遥 感姿态控制、低轨卫星定轨、导弹制导、航空救援和载人航天器防护探测等。2. GPS 特点（1）定位精度高：应用实践已经证明，GPS 相对定位精度在 50KM 以内可达 10-6，100-500KM 可达 10-7，1000KM 可达 10-9。在 300-1500M 工程精密定位中，1 小时以上观测的解其平面其平面位置误差小于 1mm，与 ME-5000 电磁波测距仪测定得边长比较，其边长较差最大为 0.5mm,校差中误差为 0.3mm。（2）观测时间短：
14、随着 GPS 系统的不断完善，软件的不断更新，目前，20KM 以内相对静态定位，仅需 15-20 分钟；快速静态相对定位测量时，当每个流动站与基准站相距在 15KM 以内时，流动站观测时间只需 1-2 分钟，然后可随时定位，每站观测只需几秒钟三、水准仪的运用方法三、水准仪的运用方法（一） 、水准仪的作用水准仪广泛用于建筑行业，使用在引测、大面积场地测量、楼面水平线标志、沉降观测等。在公路施工中主要用于水准测量。河南交通职业技术学院7（二） 、水准仪的测量原理及方法1.原理水准测量的原理是利用水准仪提供的一条水平视线，测出两地面点之间的高差，然后根据已知点的高程和高差，推算出另一个点的高程。2.
15、水准仪的使用方法与步骤（1） 安置仪器将三角架张开，使其高度在胸口附近，架头大致水平，并将脚尖踩入土中，然后用连接螺旋将仪器连在三脚架上。（2） 认识仪器了解仪器各部件的名称及其作用并熟悉其使用方法。同时熟悉水准尺的分划注记。（3） 粗略整平先对向转动两只脚螺旋，使圆水准器气泡向中间移动，再转动另一脚螺旋，使气泡移至居中位置。（4） 瞄准转动目镜调焦螺旋，使十字丝清晰；转动仪器，用准星和照门瞄准水准尺，拧紧制动螺旋（手感螺旋有阻力） ，转动微动螺旋，使水准尺成像在十字丝交点处。当成像不太清晰时，转动对光螺旋，消除视差，使目标清晰。（5） 精平、读数在水准管气泡窗观察，转动微倾螺旋使符合水准管气
16、泡两端的半影像吻合，视线即处于精平状态，在同一瞬间立即用中丝在水准尺上读取米、分米、厘米，估读毫米，即读出四位有效数字。3.水准测量的方法（1）仪器高法在地面上选定 2、3、4 三个点作为待定高程点，BM1 为已知高程点。在 BM1 与 TP1 之间，安置水准仪，目估前、后视的距离大致相等，进行粗略整平和目镜对光，观测者按下列顺序观测：后视立于 BM1 上的水准尺，瞄准、精平、读后视读数，记入观测手簿；前视立于 TP1 上的水准尺，瞄准、精平、读前视读数，记入观测手簿；改变水准仪高度 10cm 以上，重新安置水准仪，粗略整平；前视立于 TP1 上的水准尺，瞄准、精平、读前视读数，记入观测手簿；后视立于 BM1 上的水准尺，瞄准、精平、读后视读数，记入观测手簿。当场计算高差，记入相应栏内。两次仪器高测得高差之差h
