井下水准测量实习报告

井下水准测量实习报告

第五章井下水准测量

一、实验目的

井下高程测量的目的是在井下建立一个与地面统一的高程系统，确定各种采掘巷道峒，在竖直方向上的位置及相互关系。其任务是：1、确定主要巷道内各水准点与导线点的高程，已建立井下高程基本控制；2、给定巷道在竖直面内的方向；3、测绘主要运输巷道纵剖面图；井下高程测量分三种类型；1、通过立井导入高程；2、水准测量；3、三角高程测量。试验在黑暗环境中进行，要求学生掌握在该环境下作业的方法与技巧。

二、实验原理

在进行井下高程测量之前，在井底车场和主要巷道内预先设置好水准点，水准点每组应不少两个，两点距离在30到80米；各组之间的距离一般是300到800米范围之内。井下永久导线点可做水准点用，水准点应编号。

井下水准测量分为两级：I级水准测量时井下高程测量的首级控制，其精度较高，基本上满足贯通工程在高程方面上的精度要求，一般由井底车场水准点开始，沿主要运输巷道想井田边界敷设；II级水准测量的精度较低，作为I级水准点间的加密控制，主要满足矿井日常生产需要。一般在主要巷道掘进是，先用II级水准给腰线。当巷道掘进到300~800米时，在测设I级水准点，以确定在巷道中设置水准点和永久导线点的高程，并作为对II级水准点的检查。这样逐渐向前测设，直到井田边界为止。当井田一翼小于800米可不测I级水准。井下水准测量的施测方法为：视线长度宜为15~40米；前后视距大致相等；每站用两次仪器高法观测，其高差互差I级为4毫米，II级为5毫米取其平均值为一次测量结果。当水准点设在巷道顶板上时，要倒立水准尺，读数应加“”号。

I级水准路线应用两次仪高法沿线路往返测量；II级闭、附和水准路线可用两次仪高法进行单程测量。水准测量的高程容许闭合差，见下：

水准测量等级水准支线往返的高差不符值闭、附路线的高程容许闭合差

I+15mm/-15mm倍的根号下R

II+30mm/-30mm倍的根号下R正负24mm倍的根号下L三、实验内容与要求

1、从教学区一号楼与二号楼之间的水准点出发，通过学校的人防巷道，再返回，形成一个闭合的水准路线。

2、本实验按照II级水准测量的要求和精度作业。

四、注意事项

1、保证仪器安全；

2、全组同学精密组织；

3、实验前认真复习有关内容。

五、实验数据及处理测点上丝读数下丝读数后视距离前视距离视距差后视读数前视读数高差两次高差之差高差中数±5mm累积高差站号1A-1.108-1.21120.6-0.6-1.108-0.966-0.1423-0.144-0.144BA-0.860-1.072-0.956-1.16521.220.90-1.061-0.916-0.145B2B-0.812-1.021-0.887-1.18220.929.5+1.528.029.3+1.128.225.6-0.8-1.132-1.364+0.23226.425.9-0.2-1.235-1.468+0.23426.1-2+0.233-0.033-0.954-0.834-0.120-1.035-0.912-0.123-3-0.122-0.266CB-0.872-1.052-0.808-1.101C3C-0.793-0.975-1.006-1.270DC-1.232-1.496-1.111-1.350D-1.338-1.5994DE-0.867-1.023-0.996-1.15915.616.3-0.7-0.945-1.077+0.132+2+0.131+0.163DE-1.046-1.204-1.175-1.33615.816.1-0.3-1.125-1.255+0.1305EF-0.678-0.857-0.518-0.69818.918.0+0.9-0.762-0.608-0.154+1-0.154+0.011EF-0.851-1.039-0.70018.818.1+0.7-0.945-0.790-0.1-0.8816FG-0.876-1.112-1.054-1.274FG-0.558-0.992-0.782-1.00422.223.4+1.4-0.725-0.893+0.16822.023.6+1.6-0.994-1.164+0.170+20.169+0.180

测量线路略图

扩展阅读：4等水准测量实习报告(仅供学习交流)

实习报告

（201*年6月02日6月15日）

课程名称：铁路工程测量放线系（部）：交通系班级：11022班","p":{"h":23.662,"w":5.915,

目录

第一部分四等水准测量...............................................................................................1

1.1、实习目的...........................................................................................................21.2、仪器设备...........................................................................................................2

1.3、实习任务...........................................................................................................21.4、实习要点及流程................................................................................................21.5、注意事项...........................................................................................................31.6、数据记录及处理................................................................................................41.7、误差及误差分析................................................................................................62.1、实习目的...........................................................................................................82.2、仪器设备...........................................................................................................82.3、实训任务...........................................................................................................82.4、数据计算..........................................................................................................102.5、测量方法..........................................................................................................182.6、误差以及误差分析............................................................................................18第三部分桥梁施工测量................................................................................................19

3.1、实习目的..........................................................................................................193.2、仪器设备..........................................................................................................19

3.3、实训任务..........................................................................................................193.4、曲线数据计算...................................................................................................213.6、测量方法..........................................................................................................33参考文献.........................................................................................................................34

摘要

本次实习共有三个内容，一是四等水准测量，这个要求我

们数量的掌握水准仪的使用方法，以及如何读书，还有就是注意两个不同尺子的位置，如果漏掉其中的一项，就会出现错误，易导致数据不对，还得重测。测量时记录数据的人是关键，他必须立刻计算出来，看黑面尺的读书经过红面尺的检查是否正确，还要控制前后视距差不要超限，随时告诉测量者调整前后视距差，当然，若想取得好的成果，还要每个人的配合，只有团队的合作，才能取得成功。

二是线路施工测量，这个任务和水准的截然相反，水准测量是先测完后在计算内业，而这个是先进行大量的数据处理，求出每个点的曲线坐标和边庄坐标，才能进行野外的实习，如果内业没计算好，那么外业的工作就一点也没法做，外业时应注意，首先把仪器摆放好，这要求我们应熟练地掌握全站仪的使用方法，立棱镜的人应把棱镜立直，不然误差很大。

三是桥梁墩台的测设，这个和线路施工测量差不多，就是内业处理上不同，外业上都一样，至于内业上如何处理，后面将做详细的介绍。

关键词:水准测量、线路施工测量、桥梁墩台测设、团队协作。

第一部分四等水准测量

1.1、实习目的

（1）熟悉水准仪的使用。

（2）掌握四等水准测量的观测、记录、计算的方法。

（3）熟悉四等水准测量的主要技术指标，掌握测站及水准路线的检核方法。

1.2、仪器设备

每组DS3水准仪1台、双面尺2把、记录板1个。

1.3、实习任务

1、按四等水准测量方法，施测一条闭合水准路线，路线长度652.3m，16个测站。2、高差闭合差限差四等为Fh=±20L（mm）。3、编写实训总结

1.4、实习要点及流程

（一）拟定施测路线

自行选一已知水准点作为高程起始点BM1，选择一定长度一定高差的路线作为施测水准路线，形成一条闭合水准路线。

要求不少于15个测站，1人观测、1人记录、2人立尺，施测完毕后应轮换工种。（二）观测方法

1、四等水准测量测站观测程序如下（后、后、前、前或黑、红、黑、红）：（1）瞄准后视标尺黑面，精平，读取下丝、上丝、中丝读数，记为1、2、3；（2）瞄准后视标尺红面，精平，读取中丝读数，记为4；

（3）瞄准前视标尺黑面，精平，读取下丝、上丝、中丝读数，记为5、6、7；（4）瞄准前视标尺红面，精平，读取中丝读数，记为8。

2、三等水准测量测站观测程序为后、前、前、后或黑、黑、红、红。（三）一个测站上的计算检核1、视距计算检核

后视距离9=（1－2）×100

前视距离10=（6－5）×100（三等＜75m，四等＜100m）前后视距差11=9－10（三等＜3m，四等＜5m）前后视距累差12=本站11＋上站12（三等＜6m，四等＜10m）2、同一水准尺红、黑面读数差检核后尺红黑面读数差13=3＋K－4

前尺红黑面读数差14=7＋K－8（三等＜2mm，四等＜3mm）3、高差的计算和检核黑面高差15=3－7红面高差16=4－8

黑红面高差之差17=15－16±0.1=13－14（三等＜3mm，四等＜5mm）4、计算平均高差

平均高差18=（15＋16±0.1）÷2（四）总的计算和检核1、视距的计算和检核末站12=Σ9Σ10总视距=Σ9+Σ102、高差的计算和检核

测站为偶数时：总高差=Σ18=（Σ15+Σ16）÷2〔Σ（3+4）Σ（7+8）〕÷2测站为奇数时：总高差=Σ18=（Σ15+Σ16±0.1）÷2

1.5、注意事项

1、一般注意事项与五等水准测量一样。

2、施测中每一站均需现场进行测站计算和校核，确认测站各项指标均合格后才能迁站。水准测量完成后，应计算水准路线高差闭合差，高差闭合差小于允许值方可收测，否则，应查明原因，返工重测。

3、实训中勿专门化作业，小组成员的工种应进行轮换，保证每人都能担任到每一项工种。

4、测站数一般应设置为偶数；为确保前、后视距离大致相等，可采用步测法；同时在施测过程中，应注意调整前后视距，以保证前后视距累计差不超限。

1.6、数据记录及处理

四等水准测量记录簿

日期：201*年6月9日天气：晴仪器型号：DS3组号：7

观测：范永斌记录：范增香司尺：郑一超刘志复核：张焕军后下丝前下丝水准尺读数方向K+黑高差测点尺上丝尺上丝及减红中数黑面红面编号后视距备注前视距尺号(mm)（m）（m）（m）视距差d∑d测站编号129111.4061.29717.7-0.61.3215610121.3871.26918.3-0.61.3591.20315.6-2.21.4681.31515.3-31.4401.29614.4-2.21.3761.21616-51.3561.20315.3-5.41.3311.17615.5-61.432后前后-前后7前8后-前后8前7后-前后7前8后-前后8前7后-前后7前8后-前后8前7后-前后7前8后-前后81BM1｜Z12Z1｜Z21.17814.3-1.31.4621.31714.5-0.81.4621.31115.1-1.11.3343Z2｜Z34Z3｜Z45Z4｜Z51.201*3.3-2.71.3971.24814.9-0.41.4311.28214.9-0.61.3076Z5｜Z67Z6｜Z7Z7837151.3521.3280.0241.2561.284-0.0281.3901.392-0.0021.3871.3690.0181.2701.296-0.0261.3211.2790.0421.3571.2530.1041.2364

48166.0396.114-0.0756.0405.9700.076.0776.178-0.1016.1746.0550.1995.9566.082-0.1265.9685.9680.1416.0446.0400.0046.02213141701-13-1201-101-1110-1-210001180.0245K7=4.687K8=4.787-0.029-0.00150.0185-0.0260.04150.104-0.11

｜Z81.16813.9-1.61.4111.27715.5-7.61.3081.14816-9.51.3641.22613.8-5.51.3791.21816.1-7.21.3281.14218.6-5.21.4651.27216-21.4421.29015.2-0.21.5341.374161.31.5391.36617.30.81.5091.32713.24.2前7后-前后7前8后-前后8前7后-前后7前8后-前后8前7后-前后7前8后-前后8前7后-前后7前8后-前后8前7后-前后7前8后-前9Z8｜Z91.27014.1-1.91.5171.33917.841.41910Z9｜Z1011Z10｜Z111.27514.4-1.71.3871.18120.621.4381.24619.23.21.44012Z11｜Z1213Z12｜Z1314Z13｜Z141.270171.81.4211.24617.51.51.4801.31216.8-0.51.4401.27416.63.415Z14｜Z15Z15｜Z16Z16｜BM1161.3536.040-0.117-0.0181.3396.0271.2286.0140.1110.0131.4306.2161.2955.9820.0540.2341.3496.0351.2996.0840.05-0.0491.3286.0701.2355.9210.0490.1491.3426.0291.3056.171-0.0431-0.1421.3546.1311.3686.056-0.0140.0751.3336.0211.4546.241-0.121-0.221.3976.1831.4536.140-0.0460.0431.3576.0441.443-0.0866.228-0.18401-11-210112-111001-12-13-10-11-1202-20.1120.094-0.01150.049-0.0425-0.0195-0.12050.051517-0.085

检核1∑9=265.8（∑15+∑16）=+0.001∑10=261.62∑9-∑10=4.2末站12=4.2总视距=∑9+∑10=527.4∑18=+0.001fhh2.5mmFh40L33.70mmfhFh测量精度合格

1.7、误差及误差分析

在测量工作中由于仪器、人、环境等各种因素的影响，使测量成果中都带有误差。为了保证测量成果的精度，需要分析研究产生误差的原因，并采取措施消除和减小误差的影响。水准测量中误差的主要来源有：

一、仪器误差：

误差视准轴与水准管轴不平行引起的误差(i角误差)调焦引起误差水准尺的误差二、观测误差：

误差气泡居中的误差估读水准尺分划的误差扶水准尺不直的误差

改正方法对视线长加以限制消除视差水准尺最好装有水准器；摇尺法前后视距相等前后视距相等使用前检验，在成果中加入尺长改正改正方法

三、外界环境的影响：

误差仪器下沉和水准尺下沉的误差点地球曲率和大气折光的误差0.3m气候的影响

最好选择无风的阴天，若是晴天应打伞保护仪器前后视距相等，控制视线离地面距离不低于改正方法将脚架踩实、选择坚实的地点安置仪器和转

第二部分线路施工测量

2.1、实习目的

熟悉全站仪的操作方法掌握极坐标法测设点位的方法

掌握圆曲线加缓和曲线点位坐标计算方法

2.2、仪器设备

每组领取全站仪一套、单棱镜一把、木桩若干、锤一把。

2.3、实训任务

某高速公路JD6曲线设计资料如下：R=500m,l0=30m,α

左

=1020′30"，JD6里程为DK3+2**(**后两位学号).253。

1、要求按组号置镜于看台的控制桩点（测站间距8米，主席台上2个测站，南北两侧各4个测站，测站编号由北向南依次编号），将操场内旗杆方向作为后视方向（方位角由已知坐标计算），测设整条曲线。

2、测设曲线边桩，要求左侧2米，右侧2米。3、编写实训总结

控制点资料汇总表

测站编号12345678910后视旗杆测站坐标Y=571.2208X=561.1654Y=575.1094X=554.1740Y=578.9980X=547.1827Y=582.8866X=540.1914Y=590.6638X=526.2087Y=594.5524X=519.2173Y=600.3648X=508.6367Y=604.4435X=501.6854Y=608.2022X=494.6762Y=612.0866X=487.6923Y=509.0962X=475.8527ZD1坐标交点坐标Y=540.2982X=577.3670Y=566.4394X=507.8295Y=534.7233X=574.5178Y=560.8646X=504.9803Y=529.1485X=571.6687Y=555.2898X=502.1312Y=523.5737X=568.8195Y=549.7150X=499.2820Y=517.9989X=565.9704Y=544.1402X=496.4328Y=512.4241X=563.1212Y=538.5653X=493.5837Y=506.8492X=560.2721Y=532.9905X=490.7345Y=501.2744X=557.4229Y=527.4157X=487.8854Y=495.6996X=554.5737Y=521.3959X=484.8088Y=489.5502X=551.7246Y=516.2661X=482.1871全站仪放样时请计算测站到旗杆方位角，用方位角控制后视方向

2.4、数据计算

已知R=500m,l0=30m,α

左

=1020′30"，JD6里程为DK3+248.253。ZD1坐标

(560.2721，506.8492)，交点坐标（490.7345，532，9905）,左右边桩各2m。(缓和曲线每10m加桩，圆曲线每20m加桩)解：⑴曲线要素：

缓和曲线切线角=

l。180=1°43′7.94″2Rπ3l。l切垂距m=-=14.9996m22240R圆曲线内移距p=l。224R=0.075m

α2切线长T=m+(R+p)×tan=60.253m

πRα180曲线长L2l。πR(α2β0)180l。=120.248m

外失距E0(Rp)sec2R=2.118m

切曲差q2TL=2×60.253-120.248=0.258m

⑵主点里程计算：JD6里程DK3+248.253-T)60.253

ZH里程DK3+187.999

+l0)30.000HY里程DK3+217.999

L2l0+

2)30.124

QZ里程DK3+248.123

L2l0+

2)30.124

YH里程DK3+278.247

+l0)30.000HZ里程DK3+308.247

检核:HZ里程=ZH里程+2*T-q

即DK3+270.248=DK3+210.253+2*60.253-0.258

∴计算正确

⑶HZ点坐标计算：

XHZXJD6Tcos30°56′40″=532.9905-60.254cos30°56′40″=439.057YHZYJD6Tsin30°56′40″=490.7346+60.254sin30°56′40″=563.974

⑸中线点计算：

ZHJD6=(532.9905-506.8492)/(490.7345-560.2721）=159°23′50″

HZ~JD6ZH~JD6左+180°=329°03′20″

缓和曲线部分:

xilili52240Rl0yili36Rl

圆曲线部分:

xi=Rsinαi+myi=R(1cosαi)+p（ilil。1800）Rπ坐标转换公式:

ΔxnewΔxoldcosΔyoldsinxnewx原点xnewΔynewΔxoldsinΔyoldcos

ynewy原点ynew

.ZH点坐标计算：

ZH点里程：DK3+187.999

XTcosZHYTsinZH~JD660.253cos159°23′50″=-56.399460.253sin159°23′50″=21.2022

~JD6②.以ZH点为坐标原点建立坐便标进行计算：

1=360°-159°23′50″=200°36′10″XZH=XJD6-X=490.7345+56.3994=547.135

YZH=YJD6-Y=520.9905-21.2022=511.788

P1点里程：DK3+187.999li=10.000

X=X自=10.000Y=Y自=-0.0111

X施=547.135+10cos200°36′10″-0.0111sin200°36′10″=537.778

Y施=511.788-0.011cos200°36′10″-10sin200°36′10″=515.317

P2点里程：DK3+197.999li=20.000

X=X自=20Y=Y自=-0.089

X施=547.135+20.000cos200°36′10″-0.0889sin200°36′10″=528.446Y施=511.788-0.089cos200°36′10″-19.9996sin200°36′10″=518.909

HY点里程：DK3+207.999li=30.000

X=X自=29.997Y=Y自=-0.300

X施=547.135+29.997cos200°36′10″-0.300sin200°36′10″=519.162Y施=511.788-0.300cos200°36′10″-29.997sin200°36′10″=522.625

P3点里程：DK3+220.000li=49.001

+1°43′7.94″=3°26′16.3″

X=X自=500sin4°0′38.53″+14.99955=44.981Y=Y自=5001-cos4°0′38.53″+0.075=-1.014

X施=547.135+49.971cos200°36′10″-1.299sin200°36′10″=519.162Y施=511.788-1.299cos200°36′10″-49.971sin200°36′10″=522.388

QZ点里程：DK3+248..123li=60.124

30.124500180oi+1°43′7.94″=5°10′14.98″°

X=X自=500sin5°10′14.98″+14.9996=60.063Y=Y自=5001-cos5°10′14.98″+0.075=-2.110

X施=547.135+60.063cos200°36′10″-2.110sin200°36′10″=491.656Y施=511.788-2.110cos200°36′10″-60.063sin200°36′10″=534.898

③HZ点坐标计算:缓和曲线部分

2=360°-329°3′20″=30°56′40″

XHZ=XJD6Tcos2=490.7345-60.254cos30°56′40″=439.057YHZ=YJD6Tsin2=532.9905+60.254sin30°56′40″=563.974

以HZ点为坐标原点建立坐便标进行计算：

P"1点里程：DK3+298.247li=10.000

X=X自=10.000Y=Y自=0.011

X施=439.057+10.000cos30°56′40″+0.011sin30°56′40″=447.639Y施=563.974+0.011cos30°56′40″-10.000sin30°56′40″=558.841

P"2点里程：DK3+288.247li=20.000

X=X自=20.000Y=Y自=0.089

X施=439.057+20.000cos30°56′40″+0.089sin30°56′40″=456.256Y施=563.974+0.089cos30°56′40″-20.000sin30°56′40″=553.766

YH点里程：DK3+278.247li=30.000

X=X自=29.9973Y=Y自=0.300

X施=439.057+29.997cos30°56′40″+0.300sin30°56′40″=464.939Y施=563.974+0.300cos30°56′40″-29.997sin30°56′40″=548.807

P"3点里程：DK3+260.000li=31.248

0.248180+1°43′7.94″=1°44′50.25″i500X=X自=500sin1°44′50.25″+14.9996=31.244Y=Y自=5001-cos1°44′50.25″+0.075=0.339

X施=439.057+30.245cos30°56′40″+0.307sin30°56′40″=480.665Y施=563.974+0.307cos30°56′40″-32.245sin30°56′40″=539.594

p"4点里程：DK3+240.000li=51.247

30.248180+1°43′7.94″=4°2′20.84″i500X=X自=500sin4°2′20.84″+14.99955=51.215Y=Y自=500(1-cos4°2′20.84″)+0.075=1.388

X施=439.057+50.218cos30°56′40″+1.317sin30°56′40″=498.375Y施=563.974+1.317cos30°56′40″-50.218sin30°56′40″=530.386

QZ点里程：DK3+248.123li=60.12430.124180i500+1°43′7.94″=5°10′14.98″

X=X自=500sin5°10′14.98″+15.000=60.063Y=Y自=5001-cos5°10′14.98″+0.075=2.110

X施=439.057+60.063cos30°56′40″+2.110sin30°56′40″=491.656Y施=563.974+2.110cos30°56′40″-60.063sin30°56′40″=534.898

⑹边桩坐标计算：ZH→QZ部分边桩计算缓和曲线：

x边x中cosl

y边y中sinl（其中l=2m）

左=ZH~JD6-i-90°右=ZH~JD6-i+90ii22R01800

圆曲线：左=ZHx边x中cosl

y边y中sinl（其中l=2m）

lil。180°+β0Rπ-i-90°右=ZH~JD6-i+90°αi=~JD6ZH点里程：DK3+187.999li=0.000i=0左=69°23′50″右=249°23′50″

(546.437,509.916)

(547.839,513.660)

P1点里程：DK3+197.999li=10.000i=0°11′27.55″

左=69°12′22.4″右=249°12′22.4″

(537.080,513.443)(538.476,517.191)

P2点里程：DK3+207.999li=20.000i=0°45′50.2″

左=65°46′6.1″右=248°37′59.8″527.767,517.082529.125,520.790HY点里程：DK3+217.999li=30.000i=1°43′7.94″左=69°40′42.1″右=246°40′42.1″

518.515,520.733519.809,524.517

P3点里程：DK3+220.000li=50

i20500180+1°43′7.94″=4°0′38.53″

左=56°23′11.4″右=245°23′11.4″

(516.672，521.493518.008，525.263QZ点里程：DK3+248.123li=30.124i=5°10′14.98″左=64°13′35″右=244°13′35″

491.124,532.970492.188,536.826

HZ→QZ部分边桩计算缓和曲线：

x边x中cosl

y边y中sinl（其中l=2m）i2左=HZ~QZ+i+90°右=HZ~QZ+i-90°ix边x中cosly边y中sinl2R01800

圆曲线：（其中l=2m）

lil。180°+β0Rπ左=HZ~QZ+i+90°右=HZ~QZ+i-90°αi=HZ里程：DK3+308.247li=0.000i=0

左=59°03′20″右=239°03′20″

438.124，562.102439.761，565.846

P"1点里程：DK3+298.247li=10.000i=0°11′27.55″

左=59°14′47.5″右=239°14′47.5″

446.998,556,967448.337，560.715

P"2点里程：DK3+288.247li=20.000i=0°45′50.2″

左=59°49′10.2″右=239°49′10.2″

455.634，551.885456.935,555.647YH点里程：DK3+278.247li=30.000i=1°43′7.94″左=60°46′27.9″右=240°46′27.9″

464.349，546.915465.586,550.699

P"3点里程：DK3+260.000li=30.248i=1°44′50.25″

左=240°46′27.9″右=60°46′27.9″

(480.018，536.701481.313，541.486

p"4点里程：DK3+240.000li=50.248i=4°2′20.84″

左=243°5′40.84″右=63°5′40.84″

497.874，528.449498.876，532.322

QZ点里程：DK3+231.124li=30.124i=5°10′14.98″左=64°13′35″右=244°13′35″

491.124,532.970492.188,536.826

以上计算结果如下表所示:

线路边桩坐标线路中桩坐标线路右边桩坐标线路左边桩坐标X(ZH)DK3+187.999DK3+197.999DK3+207.999DK3+220.000YXYXY547.135511.788547.839513.660546.431509.916537.778515.317538.476517.191537.080513.443528.446518.909529.125520.790527.767517.028517.312523.388518.008525.263516.672521.493HYDK3+217.999519.162522.625519.809524.517518.515520.733DK3+240.000498.996531.416499.616533.317498.432529.497QZDK3+248.123491.566534.898492.188536.825491.124532.970DK3+240.000DK3+260.000DK3+288.247DK3+298.247483.696538.829498.876532.322497.874528.449466.028548.199481.313541.486480.018537.701456.256553.766456.935555.647455.634551.885447.639558.841448.337560.715446.998556.967YHDK3+278.247464.939548.807465.586550.699464.349546.915HZDK3+308.247439.057563.974439.761565.846438.124562.102

2.5、测量方法

全站仪放样法

2.6、误差以及误差分析

（一）、主观原因：

1、数据计算有误导致放样曲线不符合要求；2、输入数据时人为疏忽输入错误数据；3、对仪器的精度保留要求不同造成的误差；

4、扶棱镜的同学棱镜没有正对全站仪使得扫描数据有误，导致定出桩位与原正确桩位不符；

5、定桩人员的疏忽，导致定出错误桩位（二）、客观原因：

1、仪器有误造成的不必要误差；2、气候的影响

第三部分桥梁施工测量

3.1、实习目的

1、掌握桥梁墩台坐标计算方法；2、掌握桥梁基础桩位坐标计算的方法

3、掌握利用全站仪进行曲线桥梁桩基和承台放样的方法

3.2、仪器设备

每组领取全站仪一套、单棱镜一把、木桩若干、锤一把。

3.3、实训任务

1、计算曲线桥的墩台对应线路中线坐标；

2、根据设计资料计算1#墩、2#墩、3#墩中心坐标，并放样；3、根据设计图纸，计算桩基中心坐标，并放样；4、根据设计图纸，计算承台四角的坐标，并放样；5、编写实训总结

R=500mα=34°45′00″l0=80mT=196.61mL=383.25mZHDK67+833.73HYDK67+913.73

3.4、曲线数据计算

解：1.选定

:

根据桥位特点，选定HZ为坐标原点，HZ至JD的切线为X轴的正方向。2.计算

(1)求缓和曲线函数查表或计算得m=

l02l032240R=

802803224050039.992m

80p=l00.533m

24R2450080180l。180===4°35′1.18″25002Rπ22（2）求l及角（缓和曲线上墩台）

90(71.16)2l3=71.16mRl033735.91

l4胸=46.34m4胸=1°32′16.65″l4尾=40.79m4尾=1°11′29.85″

（3）求S及角（圆曲线上墩台）s2=23.98m2=2°44′52.46″s1=56.80m1=6°30′31.68″

s0胸=81.66m0胸=9°21′27.17″

s0尾=89.71m0尾=10°16′48.0″

（4）坐标计算缓和曲线：X"Al-l52240Rl0Y"Al36Rl0"l733336Rl0

XA=XA+EsinYA=YAEcos

"3"X=71.16-

71.162524050080=71.131

Y=

"371.163650080-

71.1637333650080=-1.501

X3=71.131+0.12sin3°37′35.91″=71.139Y3=1.501+0.12cos3°37′35.91″=-1.381

X‘4胸墙=46.34-

46.34252336500803=46.337

Y"4胸墙=

46.34650080-46.3473333650080=-0.415

X4胸墙=46.337+0.04sin1°32′16.65″=46.338Y4胸墙=-0.415+0.04cos1°32′16.65″=-0.375

X"4台尾=40.79-

40.7952240500803=40.788

Y"4台尾=

40.79650080-40.7973333650080=-0.283

X4台尾=40.788+0.04sin1°11′29.85″=40.789Y4台尾=-0.283+0.04cos1°11′29.85″=-0.243

圆曲线：XA=Rsin(0+)+mYA=(R+P)-Rcos(0+)

xAxAEsin(m)YAYAEcos(m)

X2=500sin4°35′1.18″+2°44′52.46″+39.992=103.798Y2=555.533-500cos4°35′1.18″+2°44′52.46″=-4.621

""""//X2=103.798+0.13sin4°35′1.18″+2°44′52.46″=103.815

X1=500sin4°35′1.18″+6°30′31.68″+39.992=136.188Y1=555.533-500cos4°35′1.18″+6°30′31.68″=-9.874

""X1=136.188+0.13sin4°35′1.18″+6°30′31.68″=136.213Y1=-9.874+0.13cos4°35′1.18″+6°30′31.68″=-9.74

X0胸墙=500sin4°35′1.18″+9°21′27.17″+39.992=160.455Y0胸墙==555.533-500cos4°35′1.18″+9°21′27.17″=-15.261

""X0胸墙=160.455+0.08sin4°35′1.18″+9°21′27.17″=160.474Y0胸墙=-15.262+0.08cos4°35′1.18″+9°21′27.17″=-15.183X0台尾=500sin4°35′1.18″+10°16′48.0″+39.992=168.252Y0台尾==555.533-500cos4°35′1.18″+10°16′48.0″=-17.264

""X0台尾168.252+0.08sin4°35′1.18″+10°16′48.0″=168.273Y0台尾=-17.264+0.08cos4°35′1.18″+10°16′48.0″=-17.187

上述计算结果综合如下表3.1和3.2。

表3.1缓和曲线上墩台桥梁工作线交点坐标计算表

xAxAEsin(m)/x(m)/AE(m)β墩台号y(m)/AYAYAEcos(m)/备注N3墩71.131-1.50146.337-0.41540.788-0.2830.123°37"35.91"1°32"16.65"1°11"29.85"71.139-1.381第四象限y为负N4台胸墙N4台尾

0.040.0446.338-0.37540.789-0.243表3.2圆曲线上墩台桥梁工作线交点坐标计算表

xA(m)/xAxEsin(0)A墩台号yA(m)/EθYAyEcos(0)A备注N2墩N1墩N0台胸墙N0台尾103.798-4.621136.188-9.874160.455-15.261168.2520.130.130.080.082°44"52.46"6°30"31.68"9°21"27.18"10°16"48.0"23

103.815-4.492136.213-9.746160.474-15.183168.273第四象限y为负

-17.264-17.1870=

R=500mP=0.5333mβ(5)Q点坐标计算

4°35"1.18"m=39.992

如图所示，将置镜点选择在Q点。线路贯通测量时，已测定ZD3到HZ点的距离S1=23.768m。置镜点在ZD3测得∠θ=17°51"39"，并测得ZD3至Q点的距离S2=98.835m。Q点的坐标计算如下：

θZD3HZSiQYHxy

x98.835cos10821-23.768=75.047y-98.853sin1°08′21″=-1.965

(6)桥梁墩台放样数据计算

数据计算见表3.3，前视方位角的象限应按x及y的符号确定。测设角β始终用前视方位角减后视方位角，不够减时加360°。这样算出的是顺拨角度。

公式：xn~n1xn1xnyn~n1yn1ynSn~n1yn~n1an~n1arctanxn~n1an~n1an~n1xn~n1yn~n1

22计算过程：XQ~0台尾=X0台尾-XQ=168.273-75.047=93.226

YQ~0台尾=Y0台尾-YQ=-17.187--1.965=-15.222SQ~0台尾=

93.2262（-15.222）=94.461

2

Q~0台尾=arctan(

-15.22293.226)=-9°16′24.45″

-9°16′24.45″+360°=350°43′35.75″

=Q~0台尾-Q~ZD3=350°43′35.75″-178°51′39.0″=171°51′56.75″

XQ~0胸墙=160.474-75.047=85.427

YQ~0胸墙=-15.183--1.965=-13.218SQ~0胸墙=85.4272（-13.218）=86.444

2Q~0胸墙=arctan(

-13.21885.427)=-8°47′43.97″

-8°47′43.97″+360°=351°12′16.03″

=351°12′16.03″-178°51′39.0″=172°20′37.03″

XQ~1=136.213-75.047=61.166YQ~1=-9.746-(-1.965)=-7.781SQ~1=

61.1662(-7.781)=61.659

2Q~1=arctan(

-7.78161.166)=-7°14′59.01″-7°14′59.01″+360°=352°45′0.99″

=352°45′0.99″-178°51′39.0″=173°53′21.99″

XQ~2=103.815-75.047=28.768YQ~2=-4.492-(-1.965)=-2.527SQ~2=

28.768(-2.527)=28.879

22Q~2=arctan(

-2.52728.768)=-5°1′12.05″-5°1′12.05″+360°=354°58′47.95″

=354°58′47.95″-178°51′39.0″=176°7′8.95″

XQ~3=71.139-75.047=-3.908YQ~3=-1.381--1.965=0.584SQ~3=

(3.908)0.58422=3.951

Q~3=arctan

0.5843.908=-8°29′57.19″+180°=171°30′2.81″

=171°30′2.81″-178°51′39.0″=-7°21′36.19″

XQ~4胸墙=46.338-75.047=-28.709YQ~4胸墙=-0.375--1.965=1.590SQ~4胸墙=

-28.70921.59021.59028.70928.753

Q~4胸墙arctan-3°10′11.97″+180°=176°49′48.03″

=176°49′48.03″-178°51′39.0″=-2°1′50.97″+360°=357°58′9.03″

XQ~4台尾40.789-75.047=-34.258YQ~4台尾=-0.243--1.965=1.722SQ~4台尾=

-34.25821.72221.722-34.258=34.301

Q~4台尾=arctan

=-2°52′39.31″=180°=177°07′20.69″

=177°07′20.69″-178°51′39.0″=-1°44′18.31″+360°=358°15′41.69″

表3.3桥梁墩台放样数据计算表置镜点(n)名称QX=75.0475(m)YN=1.9649(m)N后视点(n-1)名称:ZD3Xn-1=-23.7680(m)Yn-1=0后视方位角αn-n1=178°51"39".0测设点(n+1)名称xn1N0台尾N0台胸墙N1墩N2墩N3墩N4台胸墙N4台尾168.273160.474136.213103.81571.13946.33840.789yn1-17.187-15.183-9.746-4.492-1.381-0.375-0.243xn~n193.22685.42761.16628.768-3.908-28.709-34.258yn~n1-15.222-13.218-7.781-2.527+0.584+1.59+1.722测设边长Sn~n194.461350°43"35.75"171°51"56.75"86.44461.65928.8793.95128.75334.301前视方位角n~n1351°12"352°45"354°58"171°30"176°49"177°07"16.03"0.99"47.95"2.81″48.03"20.69"测设角β172°20"173°53"176°07"352°38"357°58"358°15"37.03"21.99"8.95"23.81"9.03"41.69"（7）桥梁工作线交点距及偏角复核：计算见表3.4。计算公式：

XXYSi1X1

Yi1Y1X2YY2

TarctanX

Ti1Ti

计算过程：

X0台尾~胸墙=160.474-168.273=-7.799Y0台尾~胸墙=-15.183-(-17.187)=2.004

S=(7.799)22.004T=arctan

2.004-7.7992=8.052

=--14°24′38.63″+180°=165°35′21.37″

X0胸墙~1=136.213-160.474=-24.261Y0胸墙~1=-9.746-(-15.183)=+5.437

S=(24.261)25.437T=arctan

5.43724.2612=24.863

=-12°37′55.36″+180°=167°22′04.64″

0胸墙=167°22′04.64″-165°35′21.37″=1°46′43.27″X1~2=103.815-136.213=-32.398Y1~2=-4.492-(-9.746)=+5.254

S=(32,398)5.254T=arctan

5.25432.39822=32.821

=-09°12′41.4″+180°=170°47′18.6″

1=170°47′18.6″-167°22′04.64″=3°25′13.99″

X2~3=71.139-103.815=－32.676

Y2~3=－1.381-(－4.492)=+3.111

S=(32.676)3.111T=arctan

22=32.824

3.11132.676=-5°26′19″+180°=174°33′41″

2=174°33′41″-170°47′18.6″=3°46′22.4″

X3~4胸墙=46.338-71.139=－24.801Y3~4胸墙=－0.375-(－1.381)=+1.006

S=

(24.801)1.00622=24.821

T=arctan

1.00624.801=-2°19′22.2″+180°=177°40′37.8″

3=177°40′37.8″-174°33′41″=3°06′56.8″

X4胸墙~台尾=40.789-46.338=－5.549Y4胸墙~台尾=－0.243-(－0.375)=+0.132

S=(5.549)20.132T=arctan

0.1325.5492=5.551

=-1°11′45.8″+180°=178°38′14.2″

4胸墙=178-°38′14.2″-177°40′37.8″=0°57′36.4″

表3.4桥梁工作线交点距及偏角复核计算表坐标点名XY坐标增量工作线△X(m)－7.799160.474－15.183－24.261136.213103.81571.139－9.746－32.398N2墩N3墩N4台胸墙N4台尾－4.492－32.676－1.381－24.80146.338－0.375－5.54940.789－0.243+0.1325.5511783814.2+1.00624.8211774037.8+3.11132.8241743341+5.25432.8211704718.6+5.43724.863△Y(m)+2.004交点距S(m)8.052工作线方位角T°""1653521.371672204.64工作线偏角iN0台尾N0台胸墙N1墩168.273－17.187°""14643.2732513.9934622.430656.805736.4

某桥梁设计平面图如上，

左侧为1#墩、2#墩、3#墩的基础平面图，请根据设计图纸完成相应测量工作。

3.5、墩台数据计算

1#墩

中心坐标（136.213，-9.746）

=6°30′31.68″

承台四角自定义坐标:X1=Y1=

3.125.252

=1.55X2=-1.55X3=-1.55X4=1.55=2.625Y2=2.625Y3=-2.625Y4=-2.625

承台四角施工坐标：

X1=136.213+1.55cos6°30′31.68″+2.625sin6°30′31.68″=138.051Y1=-9.746-1.55sin6°30′31.68″+2.625cos6°30′31.68″=-7.314

""X2Y2""=136.213-1.55cos6°30′31.68″+2.625sin6°30′31.68″=134.971

=-9.746+1.55sin6°30′31.68″+2.625cos6°30′31.68″=-6.962

"X3Y3"=136.213-1.55cos6°30′31.68″-2.625sin6°30′31.6″=134.375

=-9.746+1.55sin6°30′31.68″-2.625cos6°30′31.68″=-12.178

"X4=136.213+1.55cos6°30′31.68″-2.625sin6°30′31.68″=137.455Y4=-9.746-1.55sin6°30′31.68″-2.625cos6°30′31.68″=-12.530

"2#墩

中心坐标(103.815,-4.492)

=2°44′52.46″

承台四角自定义坐标:X1=Y1=

3.125.252=1.55X2=-1.55X3=-1.55X4=1.55=2.625Y2=2.625Y3=-2.625Y4=-2.625

承台四角施工坐标：

X1=103.815+1.55cos2°4′52.46″+2.625sin2°44′52.46″=105.489Y1=-4.492-1.55sin2°44′52.46″+2.625cos2°4′52.46″=-1.944

""X2=103.815-1.55cos2°4′52.46″+2.625sin2°44′52.46″=102.393Y2=-4.492+1.55sin2°44′52.46″+2.625cos2°4′52.46″=-1.796

""X3=103.815-1.55cos2°4′52.46″-2.625sin2°44′52.46″=102.141Y3=-4.492+1.55sin2°44′52.46″-2.625cos2°4′52.46″=-7.040

X4=103.815+1.55cos2°4′52.46″-2.625sin2°44′52.46″=105.237Y4=-4.492-1.55sin2°44′52.46″-2.625cos2°4′52.46″=-7.188

""""3#墩

中心坐标(71.139,-1.381)=6°37′35.91″

承台四角自定义坐标:

3.1X1XXX=2=1.552=-1.553=-1.554=1.55

5.25Y1=2=2.625

Y2=2.625

Y3=-2.625

Y4=-2.625

承台四角施工坐标：

X1Y1""=71.139+1.55cos6°37′35.91″+2.625sin6°37′35.91″=72.852

=-1.381-1.55sin6°37′35.91″+2.625cos6°37′35.91″=1.141

"X2=71.139-1.55cos6°37′35.91″+2.625sin6°37′35.91″=69.758Y2=-1.381+1.55sin6°37′35.91″+2.625cos6°37′35.91″1.337

32

"

X3=71.139-1.55cos6°37′35.91″-2.625sin6°37′35.91″=69.426Y3=-1.381+1.55sin6°37′35.91″-2.625cos6°37′35.91″-3.903

X4=71.139+1.55cos6°37′35.91″-2.625sin6°37′35.91″=72.520Y4=-1.381-1.55sin6°37′35.91″-2.625cos6°37′35.91″=-4.099

""""3.6、测量方法

全站仪放样法

参考文献

王兆祥主编.铁道工程测量.北京：中国铁道出版社，201*

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