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1、一、实习的目的与意义工程测量学是资源环境与城乡规划管理专业的一门主要专业课，内容繁多，涉及测绘学的各个分支学科，服务于土建、交通、城建、水利、电力、桥梁、隧道等各类工程建设项目，重点在于测量基本理论、基本技能在工程实践中的综合应用。开设这门课的目的是让学生了解各种工程测量的理论和方法。1、实习的目的工程测量实习为模拟生产实习，是资环专业本科学生在学完工程测量学后，将所学的理论知识用于实践的一次极其重要的综合性实践环节。通过本次实习，要求学生初步掌握工程控制网设计技术和施测方法；掌握施工放样的方法及其实施；变形监测的方案设计及实施；新仪器操作使用等。2、实习的意义通过本次实习，使学生将测量学、误
2、差理论与测量平差、控制测量、工程测量、施工测量及变形监测等课程中所学的基本理论、方法和技能融于一体，并在控制测量、施工放样等测量实践中加以灵活运用。学生通过该实习将获得方案设计、外业观测、内业计算、图形绘制、文献引用、资料整理、精度分析、报告编写等测绘工程师的基本素质训练，从而巩固和深化理论教学的内容，检验学生理论联系实际的能力，锻炼实际操作的动手能力；培养学生运用基本测量理论来分析、解决实际工程技术问题的能力；加深对工程测量基本理论方法的理解，并为毕业实习和设计及以后参加实际工作做好准备。二、任务概述1、测区概况测区距西安180公里，位于陕西省渭南市合阳县城东23公里处的洽川镇黄河二级台地上
3、，全部工程南北长约6公里，本组的作业区域位于测区最北端。洽川东临黄河、西依青山，土地肥沃，气候湿润，水源充足，物产丰富，素有“小江南”之美称。108国道和陕西省十五重点项目西禹高速公路纵贯县城，交通十分便利，发展生态旅游得天独厚，已被列为国家级重点风景名胜区。2、工作起止日期2011-06-272011-07-123、实际完成的工作量1.公路初测：1）图根平面控制测量：踏勘选点、外业观测、内业计算；2）图根三角高程测量：路线设计、外业观测、内业计算；3）坐标系统的分析与选择：应使测区内投影长度的变形值2.5cm/km；4）数字化地形图测绘：外业测量、内业成图。2.公路定测：1）中桩放样；2）中
4、平测量；3）横断面测量。3.千金塔变形监测：1）平面控制测量；2）倾斜变形观测；3）内业计算；4）变形分析。4.场地平整：1）施工桩放样；2）高程测量；3）平整场地底面平整方案设计；4）设计高程与填、挖边界线的确定；5）施工桩填挖深度计算；6）填挖土方量计算。三、公路勘测1、作业模式确定公路建设分前期准备、设计和施工三个阶段。前期准备阶段包括立项、工程可行性研究；设计阶段根据公路工程基本建设项目设计文件编制办法的规定，其勘测分为初测、定测和一次定测。两阶段初步设计阶段所进行的勘测工作为初测；施工图设计阶段进行的勘测工作为定测；一阶段施工图设计阶段进行的勘测工作为一次定测。 为全面地了解、掌握公
5、路勘测中的各项测量工作，根据公路勘测规范JTG Cl0-2007 的要求，高速公路、一级公路不宜进行一次定测方式。因此，本次实习采用两阶段勘测设计方式，完成初测和定测的各项测量工作。2、作业任务本次实习的线路为一条环山公路，设计长约6.8km，各小组独立完成环山公路所有测量工作的设计、坐标系统的分析和选择工作。实地作业时，本小组原则上的规定任务约2.2km。需完成控制点选埋；外业导线与三角高程测量；内业平差计算；带状地形图测绘；纵、横断面测量等。3、控制点选点埋石根据公路勘测规范JTG Cl0-2007 的要求，相邻控制点间距大约500m，平原、微丘区不得小于200m；点位距路线初步设计中心线
6、的距离应大于50m，宜小于300m，每一点应至少有一相邻点通视。控制点应选在地质条件稳定、视野开阔、点位不易遭到破坏的地方，离信号发射塔200m，高压电线50m以外。控制点的布设如下图所示：4、平面控制测量本小组独立完成了测量选定的控制点的导线测量任务。根据公路勘测规范的要求，平面控制测量的等级为一级5导线。平面控制测量的各项技术要求见下表1、表2、表3、表4。表1 导线测量水平角观测的技术要求等级附合导线长度边数平均边长每边测边中误差测角中误差导线全长相对闭合差方位角闭合差一级16km120.5km14mm51/17000注：导线网节点间的长度不得大于表中长度的0.7倍。表2 水平角观测的主
7、要技术要求测量等级仪器型号半测回归零差一测回内2C较差同一方向值各测回较差测回数一级DJ21218122DJ624244注：当照准点方向的垂直角超过士3。时，该方向的2C(C为视准轴误差）较差可按同一观测时间段内的相邻测回进行比较，其差值仍按上表规定。按此方法比较应在手薄中注明。表3 测距边测距的主要技术要求控制网等级观测次数每边测回数一测回读数较差（mm）单程各测回较差（mm）往返一级12710注：一测回是指照准目标一次，读数4次的过程。表4 角度、长度和坐标的数字取位要求等级角度（）长度（m）坐标（m）一级10.0010.0015、三角高程测量根据公路勘测规范JTG C10-2007 的规
8、定，高程控制测量应采用四等水准测量的方法或相同精度的三角高程测量方法实施。由于环山公路地形的限制，本次实习采用图根三角高程测量测定控制点的高程，高程控制点与平面控制点位置相同。图根三角高程控制测量的各项技术要求见下表5。表5 图根三角高程测量的主要技术要求每公里观测高差 全中误差(mm)垂直角测回数指标差较差 垂直较差()对向观测高差较差(mm)附合或环线 闭合差(mm)20中丝法2测回256040注：D为边长(km)。6、带状地形图测绘本次实习测图比例尺为1：2000，因地形平坦，基本等高距为1m。采用测记法实测地形图，野外观测时绘制草图，内业在计算机上用南方CASS 软件根据草图绘制数字地
9、形图。野外采集碎部点的坐标采用全站仪极坐标法。光电测距的最大长度应600m。 地形图测量时，仪器对中误差应小于图上0.05mm；当以较远一点标定方向，用其它点检核时，检核偏差不应大于图上0.3mm；当检查另一测站高程时，其较差不应大于1/5基本等高距。 高程注记点的分布力求均匀，其间距宜符合下表6的规定。高程注记至0.1m。表6 地形图上高程注记点的间距比例尺1：1000 1:2000高程注记点间距（m)30507、中线测设（放样）本次实习的线路设计由指导教师完成。公路设计的线型有直线和圆曲线，设计时给定了各类线型的各项参数。中线测设作为本次实习内容中放样工作的一个方面，要求根据设计的线路位置
10、和参数，内业计算自己需要的整桩坐标。计算整桩坐标时，可利用EXCEL表格进行，对于圆曲线部分可根据圆心到各整桩的方位角和圆曲线的半径，通过计算坐标增量，得出各整桩坐标。如下图，圆曲线圆心O点的坐标为X=3892601.8093,Y=438464.8480，半径为700，圆心到圆曲线端点A的方位角为113.165236111，经过计算，我们小组的第一个整桩号M点位于圆曲线AB上，弧AM的距离为112.1157，则可计算逐桩坐标（i分别取1,2,3）： =3892601.8093+COS(113.165236111*PI()/180-(112.1157+（i-1）*10)/700)*700=438
11、464.8480+ SIN(113.165236111*PI()/180-(112.1157+（i-1）*10)/700)*700因此，利用EXCEL表格，可按照上述公式计算整桩坐标，直线部分与之类似。计算出各整桩坐标后，然后在实地利用RTK放样出规定的整桩和各种地形、地物加桩。中桩放样的间距与放样的精度要求见下表7、表8。设置测站时应对所使用的测站元素进行检查，当转移测站后，后一测站放样前应对前一测站所放桩位重放1-2个桩点进行检查。表7 中桩间距直线（m）曲线（m）平原微丘区山岭重丘区不设超高的曲线R6030R60R3050252520105表8 中桩平面位置精度公路等级距离限差中桩位置中
12、误差（cm）桩位检测之差（cm）平原微丘区山岭重丘区平原微丘陵山岭重丘区一级120005101020地形加桩主要考虑陡坎、斜坡的上下缘；斜坡的变坡点等，地物加桩主要考虑道路、沟渠、房屋等建（构）筑物。本次实习中桩间距设置为50m。8、中平测量公路中平测量是根据基平测量建立的控制点的高程，测出逐中桩的高程为绘制纵断面提供依据。本小组利用RTK进行了本项测量工作。9、横断面测量公路横断面测量就是测定与公路中线正交方向上地形的起伏情况，沿路的数据采集。逐中桩点测量左右各15m的地形图，地面线，地物至中桩的距离和高差。然后用CASS把断面截取出来。横断面测量是进行路基设计、土石方的计算及施工中确定基填
13、挖边的依据。本小组同样利用RTK进行本项测量工作，并与中线测设和中平测量同时进行。横断面方向应与路线中线切线垂直，横断面中的距离、高程的读数应取位至0.1m，检测互差限差应符合下表9的规定。表9 横断面检测互差限差公路等级距离（m）高差（m）一级L/100+0.1h/100+L/200+0.1注：L为测点至中桩的水平距离（m）；h为测点至中桩的高差（m）。四、坐标系统选择1、坐标系统选择要求在公路、铁路、水域等带状区域进行施工放样时，我国现行国家标准规定，在进行平面控制测量坐标系统选择时，1km长度变形的相对误差应小于1/40000，即投影长度的变形值不大于2.5cm/km，这样的投影变形能满
14、足工程建设施工放样中平面控制点间的相对精度不低于1/20000的要求，否则应建立独立坐标系统。2、计算投影长度变形观测边长归算至高斯平面上时，要经过高程归化和投影改化两项改正。观测边长D投影至某一高程面H0上时（即高程归化），其长度变形可按下式计算： (1)(1)式中H为观测边长的平均高程面高程，R为观测边平均曲率半径，其计算公式为： (2)(2)式中M为子午圈曲率半径，N为卯酉圈曲率半径，a为椭球长半轴，为椭球的第二偏心率，B为观测边的平均纬度，实际计算时B可取测区的平均纬度。由(1)式可以看出，如投影面H0低于观测边的平均高程面，为负值，即经投影后边长会缩短；反之，如投影面H0高于观测边的平均高程面，为正值，即经投影后边长会放长；同时，应指出的是：如果投影面为参考椭球面，此时，(1)式变为（H为观测边高出参考椭球面的距离，即正常高程与高程异常的和）。观测边的第二项改正是将归化至某一高程面上的边长S投影至高斯平面，改正公式可按下式计算： (3)(3)式中为观测边的平均横坐标值（即观测边离开中央
