建筑工程测量实训指导书

指导教师：

课程类型： 考查 课程代码： 课程总学时（总周数）：64学时 适用专业（方向）：建筑工程管理

开训时间： 2011-- 2012 年级 第一 学期 指导书执笔人： 指导书审定人：

重庆城市职业学院建筑工程系

2011年8月31日

一、实习要求与纪律

1. 目的与要求

利用《测量学》的基本理论、基本知识与基本方法，完成生产实际中的测定和测设工作内容。测量实习是《测量学》教学的重要组成部分，除验证课堂理论外，也是巩固和深化课堂所学知识的重要环节，更是培养学生动手能力、团结合作精神、训练严谨的实践科学态度和工作作风的手段。通过地形图的测绘和建筑物及道路曲线的测设，为今后解决土木工程中有关测量工作的实践问题打好基础。

2. 成绩评定

测量实习一般是独立于《测量学》课程的实训课程，与《测量学》理论课考试成绩分开计算，单独评定成绩，测量实习成绩分定量考核与定性考核两种，综合两者评定测量实习成绩。

测量实习是实践性课程，不及格者没有补考，只能跟下一届学生重修，请同学严格遵守实习纪律，保质保量地按时完成本组的实习任务。

3. 组长的职责

测量实习按组为单位独立进行，每组学生人数一般应为9~10人，每组民主选组长一人，负责组内实习分工实施、仪器设备管理与考勤工作。

组长应注意合理均匀地给组员分配任务，使每项工作都由组员轮流担任，不可以单纯为了追求测量进度而让一些同学固定做某些工作，测量进度不作为实习成绩的评定依据，组内同学分工不均匀要扣组长的分；要注意根据本组的实际情况，适时召开全体组员会议，及时总结经验教训，加强组员间的协调，加快工作进度。

二、实习准备与实习基地建设

实习基地建设应在测量实习开始前，由教师组织部分学生完成。为便于解决学生的食宿，实习基地宜选择在本校内，本校面积太小时，应在学校附近建立实习基地。

教师应在实习基地范围内均匀布设一或二级光电导线网(或GPS网)作为测量实习的首级控制网，控制网应采用严密平差法平差，平差程序可使用文献[36]光盘提供的导线网严密平差程序。控制网的平面坐标系与高程系宜与所在城市的相同，不宜建立独立坐标系。 首级控制网的点位分布宜保证每测量实习小组测图范围内至少有1~2点，全部控制点的坐标应以测量实习指导书附件的方式给出。

三、测量实习的任务

1. 控制测量

每组应在本组测图范围内，布设满足测绘大比例尺地形图与施工放样要求的图根导线。图根导线宜布设为单一闭合或附和导线的形式，组长应根据本组仪器设备的实际情况，选择下列方法之一进行。

(1) 全站仪法

正式观测前应打开补偿器，测量出大气温度与气压，输入测出的大气温度与气压，以便仪器自动对距离施加气象改正。

1) 水平角观测——在角度测量模式下进行，用测回法观测导线点水平角一测回，记录表格为附表1。

2) 水平距离与高差观测——在距离测量模式下进行，测前输入仪器高与镜高，将格网因子设置为1，记录表格为附表3。

(2) 经纬仪法

1) 水平角观测——经纬仪测回法观测导线点水平角一测回，记录表格为附表1。

2) 水平距离观测——用钢尺的一般丈量方法，经纬仪定线，往返丈量导线边水平距离，记录表格为附表2。

用光电测距仪测量，往返测量导线边斜距，可以经纬仪测得的竖盘读数输入EDM，有EDM计算仪器中心与棱镜中心点的水平距离，记录表格为附表3。

3) 高差观测——采用图根水准测量法测量导线点的高差，可以采用每站两次变动仪器高法，也可以采用双面尺法，图根水准宜布设为附合水准或闭合水准形式，记录表格为附表4。

(3) 测量限差

1) 水平角观测限差——采用全站仪或经纬仪观测测回法观测一测回，半测回水平角较差应≤±24″。

2) 水平距离测量限差——水平距离采用钢尺量距法往返丈量时，往返丈量相对较差应小于1/2000；水平距离采用全站仪或光电测距仪观测时，往返丈量相对较差应小于1/3000。 3) 高差测量限差——采用水准测量法观测高差时，可以采用两次变动仪器高法，也可以采用双面尺法，每站两次观测高差之差应小于±5mm。采用全站仪三角高程测量法观测时，每条边长均应对向观测高差，每条导线边对向观测高差较差不应大于±2cm。

凡超过上述限差的观测数据，均应重新观测。 (4) 导线点坐标与高程计算——导线点平面坐标与高程的计算宜使用卡西欧fx-5800P或fx-7400G编程计算器计算，计算程序参见光盘“\\fx-5800P程序”或“\\fx-7400G程序”路径下的相应文件。

2. 大比例尺地形图的测绘

(1) 比例尺的选择与测图任务量

测图比例尺宜选择1∶1000或1:500。教师应绘制一幅地形图任务分幅表作为本指导书的附件，图上标明每组的测图范围，测图任务量一般为每组4～6格10cm×10cm方格范围。

(2) 地形图的测绘与数字地形图的获取

1) 全站仪草图法数字测图——执行全站仪菜单模式下的“数据采集”命令测量并存储碎部点的坐标，坐标文件名可以使用“组号-测站名-序号”的规则命名，如“10-N3-2”的意义是，第10组在N3点观测的第2个坐标数据文件。碎部点的命名规则为“测站名-序号”，例如“N3-16”为在N3设站观测的第16号碎部点名。

全站仪草图法数字测图的分工是，1人操作全站仪，1人绘制草图，1人立尺，1人为联络员。

草图应绘制在附表5中，绘制的每个点均应注明点号，为保证绘制的碎部点点号与全站仪坐标数据文件中记录的碎部点点号一致，每测量10个碎部点，草图员应与观测员对一次点号。

完成一天的野外坐标采集返回宿舍后，应将当天测量的坐标文件下传到全站仪通讯软件中，将其转换为CASS坐标数据格式存盘，在CASS中展绘坐标数据文件中的点号，草图员应对照野外绘制的草图，操作CASS绘制地物或地貌，当天测绘的数据应在当天晚上完成绘图工作。对存在问题的碎部点，应在第二天观测时重新测量。

2) 量角器配合经纬仪视距测量法碎部测量——在测站安置DJ6级经纬仪、量取仪器高、盘左瞄准后视点定向，将水平度盘读数配置为0°00′。瞄准另一个控制点，将其作为碎部点进行观测并展点，其与图已展绘控制点的水平距离之差应≤±0.3mm，否则应重新观测并检查展点是否有误。

每个碎部点的观测与记录数据为上丝读数、下丝读数、水平盘读数与竖盘读数四个，记录表格为附表6。组员分工是，1人操作经纬仪，1人操作编程计算器记录计算，1人展绘碎部点，1人立尺。

测站至碎部点的水平距离及碎部点的高程宜使用卡西欧编程计算器fx-5800P或fx-7400G计算，计算程序参见光盘“\\fx-5800P程序”或“\\fx-7400G程序”路径下的相应文件。

当使用fx-7400G程序计算时，可以将碎部点的坐标自动存储在机器串列中，程序最多可以重新设站5次，存储190个点的碎部测量数据，完成一天的野外碎部测量工作返回宿舍后，应及时将机器记录的碎部观测数据下传到FA-123中，并输出为.CSV格式的6个串列文件，然后执行“\\fx-7400G程序”路径下的相应成果整理程序，将碎部点坐标整理为可用于CASS展点的坐标数据文件。在CASS中展绘坐标数据文件中的点号，绘图员应对照手工绘制的纸质地形图，操作CASS绘制地物或地貌，当天测绘的数据应在当天晚上完成绘图工作，当完成地形图测绘后，纸质地形图与数字地形图可以同时生成。对存在问题的碎部点，应在第二天观测时重新测量。

当使用fx-5800P程序计算时，由于fx-5800P没有与PC机数据通讯功能，不能在测绘纸质地形图的同时生成数字化地形图。只能在完成纸质地形图的测绘后，先清绘，然后将其拿到商业公司扫描生成PCX或JPG格式的扫描图像文件，将地形图图像文件插入到CASS中，纠正并校正图像，在CASS中描绘地物与地貌。操作方法请播放光盘“\\教学演示片\\地形图扫描数字化.avi”文件观看。

(3) 地形图测绘的限差与接边

1) 地物点、地形点视距和测距最大长度要求应符合表1的规定。

表1 地物点、地形点视距和测距的最大长度(m)

测图比例尺 1：500 1：1000 1：2000 视距最大长度 地物点 — 80 150 地形点 70 120 200 测距最大长度 地物点 80 160 300 地形点 150 250 400 注： ① 1：500比例尺测图时，在建成区和平坦地区及丘陵地，地物点距离应采用皮尺量距或光电测距，皮尺丈量最大长度为50m；② 山地、高山地地物点最大视距可按地形点要求；③ 当采用数字化测图或按坐标展点测图时，其测距最大长度可按上表地形点放大一倍，

2) 高程注记点的分布

① 地形图上高程注记点应分布均匀，丘陵地区高程注记点间距宜符合表2的规定。

表2 丘陵地区高程注记点间距(m)

比例尺 高程注记点间距 1：500 15 1：1000 30 1：2000 50 注：平坦及地形简单地区可放宽至1.5倍，地貌变化较大的丘陵地、山地与高山地应适当加密。

② 山顶、鞍部、山脊、山脚、谷底、谷口、沟底、沟口、凹地、台地、河川湖地岸旁、水涯线上以及其它地面倾斜变换处，均应测高程注记点。 ③ 城市建筑区高程注记点应测设在街道中心线、街道交叉中心、建筑物墙基脚和相应的地面、管道检查井井口、桥面、广场、较大的庭院内或空地上以及其它地面倾斜变换处。

④ 基本等高距为0.5m时，高程注记点应注至cm；基本等高距大于0.5m时可注至dm。

3) 地形图的拼接

图1 地形图的拼接

接边差小于表3规定的平面、高程中误差的22倍时，可平均配赋，并据此改正相邻图幅的地物、地貌位置，但应注意保持地物、地貌相互位置和走向的正确性。超过限差时则应到实地检查纠正。

表3 地物点、地形点平面和高程中误差 地区分类 城市建筑区和平地、丘陵地 山地、高山地和设站施测困难的旧街坊内部 点位中误差 (图上mm) ≤0.5 ≤0.75 邻近地物点间距中误差(图上mm) ≤±0.4 ≤1/3 ≤±0.6 ≤1/2 ≤2/3 ≤1 等高线高程中误差 平地 丘陵地 山地 高山地 3. 建筑物轴线交点的放样

在本组已测量的地形图上设计一幢尺寸为15m×10m大小的矩形建筑物，建筑物距离已知图根点的水平距离宜≤30m，采用极坐标法将其轴线的平面位置测设至实地。如本组图幅内有空地，测设至本组图幅内，如本组图幅内没有空地，则可以测设至有空地的其它组图幅内。

(1) 经纬仪+钢尺放样法

水平角测设应使用正倒镜分中法，水平距离使用钢尺丈量。完成测设后，应分别将经纬仪安置在四个房角点上，用测回法观测水平角一测回，用钢尺丈量房角四点的水平距离，限差要求为：边长相对较差≤1/3000，角度较差≤90°±1′。

(2) 全站仪坐标放样法

在CASS中采集设计尺寸为15m×10m的矩形建筑物四个角点的及附近图根点的坐标，并将其上传到全站仪的坐标文件中，在设计建筑物附近的图根点上安置仪器，打开仪器的电子补偿器，置全站仪于盘左位置，执行全站仪的“放样”命令，完成测站设置与后视点设置后，逐个选取矩形建筑物四个角点进行放样。可以使用钢尺丈量房角四点的水平距离进行检查，也可以执行全站仪的“对边测量”命令测量房角四点的水平距离进行检查，限差要求同上。

4.桩基础承台建筑物数字化放样坐标文件的采集

要求在120m×60m范围的平整场地放样，场地附近有已知控制点。

采用数字化放样方法，放样图4所示的桩基础承台建筑物(光盘文件为“测量实验与实习\\测量实习_建筑物数字化放样.dwg”)，要求放样图中编号为1~23的23根管桩中心位置，为打桩机指示桩位中心平面位置；放样15、16、17轴线控制桩的南北点，其中15S、16S、17S分别表示三条轴线的南面轴线控制桩点，15N、16N、17N分别表示三条轴线的北面轴线控制桩点。

两个组联合放样图2所示椭圆形建筑物的管桩中心与轴线控制桩，其中奇数组——1、3、5、7、9、11、13、15、17、19组放样编号为1~11的管桩中心点与15N、16N、17N轴线控制桩，偶数组——2、4、6、8、10、12、14、16、18、20组放样编号为11~23的管桩中心点与15S、16S、17S轴线控制桩。操作步骤如下：

图2 建筑物数字化放样

1) 用CASS打开光盘文件“测量实验与实习\\测量实习_建筑物数字化放样.dwg”，根据图纸给定的桩基础详图，检查并校正“桩基础平面布置图”尺寸。

2) 执行Scale命令，将“桩基础平面布置图”缩小1000倍，删除未能缩小的尺寸标注对象。

3) 执行Align命令，以图中JZ1与JZ2为测量坐标变换的基准点，将桩基础平面布置图变换为测量坐标系，其中各组JZ1与JZ2点的测量坐标列于表4(供参考，实际坐标应与本校实习基地的平面坐标系一致)。

表4 建筑物数字化放样校准点JZ1与JZ2点的测量坐标(参考案例) 组号 1-2 3-4 5-6 7-8 9-10 11-12 13-14 15-16 17-18 19-20 xJZ1(m) 47716.391 47697.251 47678.111 47658.972 47639.832 47689.440 47670.300 47651.160 47632.020 47612.880 yJZ1(m) 99306.554 99283.453 99260.352 99237.250 99214.149 99328.884 99305.783 99282.682 99259.580 99236.479 xJZ2(m) 47704.444 47685.304 47666.164 47647.024 47627.885 47677.492 47658.353 47639.213 47620.073 47600.933 yJZ2(m) 99316.453 99293.351 99270.250 99247.149 99224.048 99338.782 99315.681 99292.580 99269.479 99246.378 4) 执行CASS下拉菜单“工程应用\\指定点生成数据文件”命令，采集23个管桩中心点与6个轴线控制桩的测量平面坐标，使用光盘的PG7-3.exe程序变换采集点坐标数据文件。

5) 执行CASS下拉菜单“绘图处理\\展野外测点点号”命令，展绘前已采集的管桩点点号，仔细查看展绘管桩点点位与设计点位的吻合情况，发现错误应重新采集错误点的坐标。

6) 将已知控制点加入变换后的坐标数据文件，并上传到全站仪内存。

各组完成全部点的放样后，在全站仪执行“数据采集”命令，测量放样点的坐标，并与设计点坐标一起，在Excel中计算放样点与设计点坐标差，案例结果见图3所示，案例结果光盘文件为“测量实验与实习\\测量实习_建筑物数字化放样检核数据.xls”。

图3 建筑物数字化放样

5. 激光垂准仪法投测高层建筑物的轴线

需要使用苏州一光的DZJ2激光垂准仪，可以选择一栋学生宿舍都楼梯间进行。在宿舍首层安置DZJ2激光垂准仪，在第四层安置激光接收靶，用两根细绳拉线的方式将投测点位标定到第四层楼面上。

至少应投测两个点，应测量两点间的水平距离进行检查。实测两点间的水平距离，首层与四层的相对较差应小于1/3000。 6. 非对称基本型路线曲线中桩坐标的计算与放样

本项实习内容为路桥专业或方向学生必做项目，其它专业学生可根据实际情况选择。

图4为某非对称基本型路线平曲线设计参数，教师应选择一个长约300m，宽约200m的空旷地点布置该基本型路线曲线位

图4 地形图的拼接

置，并根据测量实习所在地的坐标系情况，给出图中JD与ZD点的测量坐标，要求JD→ZD的水平距离应大于150m。

图中圆曲线的基础半径为R=300m，各组放样的曲线参数只改变圆曲线半径，第i组放样的圆曲线半径为Ri300+i。

表4 非对称基本型曲线放样圆曲线半径列表 组号 1 2 R(m) 301 302 Lh1(m) Lh2 (m) 组号 11 12 R(m) 311 312 Lh1(m) Lh2(m) 3 4 5 6 7 8 9 10 303 304 305 306 307 308 309 310 13 14 15 16 17 18 19 20 313 314 315 316 317 318 319 320 各组在放样前，应使用fx-5800P程序PM5-3先计算出中桩点的坐标，因程序PM5-3要2求输入缓和曲线长Lh1与Lh2，因此，各组应先用公式Lh1A12Ri与Lh2A2Ri计算出缓和曲线长后，再运行程序计算中桩点的坐标。

各组应将计算出的中桩点坐标及JD与ZD点的坐标输入全站仪后，才能到实地放样。 各组均在同一地点分别放样，每次可以安排2~4个组同时放样，由于每组的圆曲线半径不相同，所以，相同桩号的中桩点位并不重合。当实习组比较多时，可以从JD或ZD支若干个点，在支点安置全站仪放样。

对当全站仪台套数比较少(例如只有1~2台)的学校，可以在实习中途，有计划地分批安排学生放样，一般一天可以完成2~3组的放样。

7. 图解地形图的数字化与应用

要求将光盘“\\数字地形图练习\\92006250.JPG”扫描地形图图像文件的地形图数字化，按设计高程为45m水平面平整图中六边形范围的土地，在CASS中计算挖方量与填方量，并按图中标注的断面方向绘制断面图。

四、常规测量仪器操作考试

测量实习操作考试的内容有下列三项：

1. 经纬仪安置与测回法观测水平角

建议在测量实习基地建立两个比较正规的照准标志，在地面设立10~20个点位标志，教师先用测回法测出这些点至两个照准标志的精确水平角。

经纬仪安置应使用光学对中法，对中误差应≤±2mm；测回法观测水平角一测回，半测回较差应≤±24″，一测回观测平均值与标准角度值的较差应≤±36″。

考试时，教师应佩带体育比赛用的秒表记录经纬仪安置与水平角观测时间。

2. 水准仪两次变动仪器高测量高差一站

教师应先用细绳将两把水准标尺绑定在路灯、树干或电线杆上，并保证竖直，教师先测出两个立尺点的高差，学生在两尺连线的中点附件安置水准仪观测。

两次观测的高差之差应≤±3mm。

3. 考试规则

1) 上述两项操作考试的记录计算表格为附表7。

2) 操作考试时，操作者可以请与自己配合比较好的同学帮助记录。记录的同学应注意，原始记录数据不得改动，凡有改动者，操作考试者的成绩视为0分，并不得补考，但计算数据算错可以按规范规定修改。

3) 测量成果超限只允许重测一次，重测后取两次测量时间的平均值为考试时间；测量成果符合限差要求，只因操作时间过长者不允许补考。

五、全站仪放样操作考试

1. 场地准备

全站仪操作考试的场地准备见图5所示，A1~A6为测站点，用于分组安置全站仪，

C1~C6为每组的圆心点，这些点需要教师预先布置在实地，并用导线测量方法精确测量点

的平面坐标，教师在CASS中展绘A1~A6及C1~C6点，然后分别以C1~C6点为圆心，以4~5m的半径绘制圆，在圆弧上阵列8~10个点位，在CASS中采集这些点位的平面坐标，在考试前的晚上将第二天所采集点的坐标文件用电子邮件的方式发送给学生，要求每个组的学生将坐标文件预先上传到全站仪内存文件中，以便第二天操作考试。

上述圆的半径可以使每个组都不相同，例如，第1组的半径为4.1m、第2组的半径为4.2m等。

2. 考试内容与限差要求

每组在本组的点上安置好全站仪，以圆心点Ci为后视方向，每人放样一个圆周点，然后用钢尺丈量圆心点Ci与放样点的水平距离，要求与半径值的较差应≤±5mm。同时记录放样时间。

3. 操作考试的奖励

常规测量仪器与全站仪操作考试完成后，可以在三项考试的测量结果符号限差规定的人员中，按三项考试时间之和排序，取三项考试总时间最短的前6名学生进行奖励。奖励设一等奖一名、二等奖二名、三等奖三名，对获奖者颁发加盖院(系)公章的获奖证书，以资鼓励。有条件的学校，可以酌情给予一定的物质奖励，参加测量实习的学生较多时，可以适当多设奖励名额。

图5 全站仪操作考试场地

六、测量实习每组应提供的资料

1. 每组提交的资料

图根控制测量的观测记录、计算成果，碎部观测计算手簿，图解地形图，数字地形图dwg文件、测设图纸及检查测量、路线曲线坐标计算成果、考勤表。

2. 个人提交的资料

实习总结报告。实习总结报告应写实习中自己做过的工作、体会与收获，不要计“流水帐”，报告应写在19 cm×24.5 cm的方格信纸上，也可以用Word录入计算机打印出来，至少1000字。

七、测量实习成绩的评定

测量实习成绩评定标准为 项目 分数 表5：测量实习成绩评定标准 出勤及守纪情况 任务完成情况 仪器设备完好率 30 10 操作考试 40 20 上表四项内容的评分标准如下：

1. 出勤及守纪情况

测量实习采取半军事化管理。在各小组内，组长具有绝对的权威，全组成员的一切行动必须听从组长的指挥；实习期间，组员之间意见不统一可以争论，但是组长有最终决定权。组长办事要注意做到公平、公正、公开，禁止滥用权力。组长在组内通过民主选举产生，实习期间，如果全组成员有一半以上认为其不能履行组长职责，可以通过民主选举重新产生组长，并报指导教师备案。

实习期间，每天由组长负责按时填写考勤表(见附表)，实事求是地记录组员当天所完成的工作内容、工作质量及工作时间。实习完成后由组长对全体组员综合打分后，按由好到差排一个队并连同考勤表一起上交指导教师。

2. 任务完成情况

按时按量完成实习任务的给15分，另15分为质量分。其中“完成实习任务”包括按规定时间完成了本组范围的测图任务，提供了全部记录计算资料；“质量”包括图根点平面坐标、高程及碎部观测记录、计算的规范性、正确性及图面质量。

3. 仪器设备完好率

实习期间如果没有发生任何仪器事故，全组同学均给满分(10分)，如发生了一起重大仪器事故全组同学均得0分，小的仪器事故每起扣3分。

4. 操作考试

测量仪器三项操作考试的评分标准可以数字化，具体可由教师根据观测时间与质量(是否符合限差要求)制定一个公式，用Excel表格计算。

八、测量实习注意事项

1. 各组必须严格按本次实习指导书的日期安排与分配任务组织测量实习，不得请假，旷工半天以上实习必须重修，各组组长应严格考勤，组长考勤有弄虚作假行为者，一经发现组长的实习成绩为不及格。

2. 严格遵守书中的“使用仪器、工具注意事项”，测量实习中确保仪器安全。

3. 为方便实习，实习期间，各组仪器设备可以拿回宿舍保管，但组长和全体组员必须确保仪器的安全。

4. 靠近公路附近实习的组应十分注意人身安全和仪器安全，横过公路必须走人行道，一定要遵守交通规则。

建筑教研室

二○一一年八月