土木工程测量PDF电子书下载

第1章　绪论 1

1.1　工程测量学的任务及作用 1

1.1.1　测量学的定义 1

1.1.2　工程测量学的任务 2

1.1.3　工程测量学的作用 3

1.2　测量坐标系统 3

1.2.1　测量基准面的概念 3

1.2.2　坐标系统 5

1.2.3 高程系统 8

1.3　地面点定位的基本概念 9

1.3.1　地面点定位元素 9

1.3.2　地面点定位的原理 9

1.3.3　地面点定位的程序与原则 10

1.4　用水平面代替水准面的限度 11

1.4.1 地球曲率对距离的影响 11

1.4.2　地球曲率对高程的影响 12

1.4.3　地球曲率对水平角的影响 12

1.5　测量常用计量单位 13

1.5.1　长度单位 13

1.5.2　面积与体积单位 13

1.5.3　平面角单位 13

1.5.4　测量数据计算的凑整规则 13

1.6　思考题 14

1.7 习题 14

第2章　水准测量 15

2.1　水准测量原理 15

2.2　水准测量仪器和工具及其技术操作 16

2.2.1　DS3型微倾式水准仪的构造 16

2.2.2　水准尺与尺垫 19

2.2.3　水准仪技术操作 20

2.2.4　扶尺和搬站 22

2.3　水准测量的实施 22

2.3.1　水准点 22

2.3.2　水准路线 23

2.3.3　水准测量外业的实施 24

2.3.4　水准测量检核 25

2.3.5　水准测量成果处理 26

2.4　DS3型水准仪的检验与校正 28

2.4.1　L′L′∥VV的检验与校正 29

2.4.2　十字丝横丝VV的检验与校正 30

2.4.3 LL∥CC的检验与校正 31

2.5 水准测量误差分析 32

2.5.1　仪器误差 32

2.5.2　观测误差 33

2.5.3　外界环境因素的影响 34

2.6 三、四等水准测量 35

2.6.1　主要技术要求 35

2.6.2　一个测站的观测程序 35

2.6.3　测站计算与检核 36

2.6.4　全路线的计算与检核 36

2.6.5　三、四等水准测量成果处理 37

2.7　其他水准测量仪器 38

2.7.1　自动安平水准仪 38

2.7.2　精密水准仪 40

2.7.3　数字水准仪 42

2.8　思考题 45

2.9 习题 46

第3章　角度测量 48

3.1　角度测量原理 48

3.1.1　水平角测量原理 48

3.1.2　竖直角测量原理 49

3.2　光学经纬仪及其技术操作 49

3.2.1　光学经纬仪的构造 49

3.2.2　光学测微装置与读数方法 54

3.2.3　经纬仪的技术操作 56

3.3　水平角测量 58

3.3.1　测回法 58

3.3.2　方向观测法 60

3.4　竖直角测量 62

3.4.1　竖盘构造 62

3.4.2　竖直角计算公式 62

3.4.3　竖直角测量和计算 64

3.4.4　竖盘指标差与竖盘自动归零装置 64

3.5　经纬仪的检验与校正 65

3.5.1　照准部水准管轴的检验校正 66

3.5.2　十字丝的检验校正 67

3.5.3　视准轴的检验校正 68

3.5.4　横轴的检验校正 69

3.5.5　竖盘指标差的检验校正 70

3.5.6　光学对点器的检验校正 70

3.6　角度测量的误差及注意事项 72

3.6.1　角度测量的误差 72

3.6.2　水平角观测注意事项 74

3.7　电子经纬仪介绍 75

3.7.1　光电度盘测角原理 75

3.7.2　电子经纬仪的使用 79

3.8　思考题 80

3.9　习题 81

第4章　距离测量与直线定向 83

4.1　钢尺量距 83

4.1.1　量距工具 83

4.1.2　直线定线 84

4.1.3　一般方法量距 85

4.1.4　精密方法量距 88

4.1.5　钢尺量距的误差及注意事项 91

4.2　视距测量 92

4.2.1　视距测量原理 92

4.2.2　视距测量的观测与计算 93

4.2.3　视距常数的测定 95

4.2.4　视距测量误差分析及注意事项 95

4.3　光电测距 96

4.3.1　光电测距概述 96

4.3.2　光电测距基本原理 97

4.3.3　相位法测距原理 98

4.3.4　短程光电测距仪及其使用 99

4.3.5　光电测距的误差分析及其注意事项 104

4.4　直线定向 106

4.4.1　标准方向 106

4.4.2　直线方向的表示方法 106

4.4.3　坐标方位角的推算和点位坐标计算 108

4.4.4　磁方位角的测定 110

4.4.5　真方位角的测定 112

4.5　思考题 115

4.6 习题 115

第5章　测量误差的基本知识 118

5.1　测量误差与精度 118

5.1.1　测量误差的概念 118

5.1.2　测量误差的来源 118

5.1.3　研究测量误差的目的和意义 119

5.1.4　测量误差的分类及处理方法 119

5.1.5　精度的概念及评定精度的标准 121

5.2　误差传播定律 123

5.2.1　误差传播的概念与误差传播定律 123

5.2.2　一般函数的中误差 123

5.2.3　线性函数的中误差 124

5.2.4　误差传播定律的应用 125

5.3　等精度直接观测量的最可靠值及其中误差 126

5.3.1　算术平均值的原理 126

5.3.2　似真差及其特性 126

5.3.3　算术平均值中误差 127

5.3.4　用改正数计算观测值的中误差 127

5.4　非等精度直接观测值的最可靠值及其中误差 129

5.4.1　权的概念 129

5.4.2　权与中误差的关系 129

5.4.3　定权的方法 129

5.4.4　加权平均值及其中误差 131

5.5　思考题 132

5.6 习题 132

第6章　控制测量 134

6.1 概述 134

6.1.1　平面控制测量 134

6.1.2　高程控制网 137

6.2　导线测量 137

6.2.1　导线测量的基本概念 137

6.2.2　导线测量外业工作 138

6.2.3　导线测量内业计算 139

6.3　小三角测量 143

6.3.1 小三角测量的外业工作 143

6.3.2　小三角测量内业计算 144

6.4　交会测量 147

6.4.1 前方交会 148

6.4.2　侧方交会 149

6.4.3　后方交会 150

6.4.4　测边交会定点 150

6.5　三角高程测量 151

6.5.1　三角高程测量原理 151

6.5.2　地球曲率和大气折光对高差的影响 152

6.5.3　三角高程测量的观测和计算 153

6.6　全站仪与全站测量 155

6.6.1　全站仪的基本构造 155

6.6.2　全站仪的类型及技术指标 157

6.6.3　全站仪的基本功能 158

6.6.4　全站仪测量 159

6.7　GPS测量 161

6.7.1　概述 161

6.7.2　GPS的组成 161

6.7.3　GPS坐标系统 163

6.7.4　GPS定位原理 163

6.7.5　GPS控制网设计 164

6.7.6　GPS外业测量工作 166

6.7.7　GPS测量数据处理 167

6.7.8　GPS在公路勘测中的控制测量 169

6.8　思考题 169

6.9　习题 170

第7章　地形测量 172

7.1　地形图基本知识 172

7.1.1　地形图的比例尺 172

7.1.2　地形图的分幅与编号 174

7.1.3　地形图的图廓元素 178

7.1.4　地形图的内容 180

7.2　大比例尺地形图测绘 188

7.2.1　测图前的准备工作 188

7.2.2　碎部测量仪器及其使用 189

7.2.3　碎部测量方法 192

7.2.4　测站的测绘工作 195

7.2.5　地形图的绘制与测图结束工作 198

7.3　地籍测量基础 202

7.3.1　地籍测量的任务、作用和特点 202

7.3.2　地籍控制测量 203

7.3.3　地籍要素调查 203

7.3.4　地籍图的测绘 207

7.3.5　土地面积量算与地籍资料更新 210

7.4　数字测图基本知识 213

7.4.1　数字测图概述 213

7.4.2　数字测图作业过程 215

7.4.3　野外数据采集 216

7.4.4　碎部点坐标测算 221

7.4.5　数字测图内业简介 227

7.5　思考题 230

7.6　习题 231

第8章　地形图的应用 233

8.1　地形图的阅读 233

8.1.1　图廓外附注的识读 233

8.1.2　地物和地貌的识读 233

8.2　地形图应用的基本内容 234

8.2.1　点的平面坐标的确定 234

8.2.2　点的高程的确定 235

8.2.3　直线的长度和方位的确定 236

8.2.4　两点间平均坡度的确定 236

8.3　图形面积的量算 236

8.3.1　透明方格纸法 236

8.3.2　平行线法 237

8.3.3　坐标计算法 237

8.3.4　求积仪法 238

8.4　地形图在工程建设中的应用 240

8.4.1 利用地形图确定汇水面积 240

8.4.2　按即定坡度在地形图上选线 241

8.4.3　按设计线路绘制断面图 241

8.4.4　平整场地中的土方计算 242

8.5　数字地形图的应用 245

8.5.1　用数字地形图查询基本几何要素 246

8.5.2　利用数字地形图计算土方量 246

8.5.3　利用数字地形图绘制断面图 252

8.5.4　道路曲线设计 253

8.6　思考题 254

8.7　习题 254

第9章　施工测量的基本工作 255

9.1　施工测量概述 255

9.1.1　施工测量的目的与任务 255

9.1.2　施工测量的原则与要求 255

9.1.3　施工测量的精度 255

9.1.4　施工测量的施测程序 256

9.2　测设的基本工作 256

9.2.1 已知水平距离的测设 256

9.2.2　已知角度的测设 257

9.2.3　已知高程的测设 258

9.2.4　已知坡度的直线测设 259

9.3　地面点平面位置的测设 260

9.3.1　直角坐标法 260

9.3.2　极坐标法 261

9.3.3　交会法 261

9.3.4　全站仪坐标法 262

9.4　思考题 262

9.5 习题 263

第10章　建筑工程施工测量 264

10.1　建筑施工控制测量 264

10.1.1　建筑基线 264

10.1.2　建筑方格网 266

10.1.3　建筑施工场地高程控制测量 268

10.1.4　建筑施工测量的技术准备 268

10.2　民用建筑施工测量 270

10.2.1　建筑物定位方法 271

10.2.2　轴线控制桩设置 272

10.2.3　基础施工测量 273

10.2.4　墙体施工测量 273

10.2.5　高层建筑施工测量 274

10.2.6　复杂民用建筑施工测量 276

10.3　工业建筑施工测量 277

10.3.1　工业建筑控制网的测设 277

10.3.2　柱列轴线与桩基测设 278

10.3.3　施工模板定位 279

10.3.4　构件安装定位测量 279

10.3.5　烟囱、水塔施工放样 282

10.3.6　竣工测量及总图编绘 283

10.4　变形测量 284

10.4.1　建（构）筑物变形的基本概念 284

10.4.2　变形测量的特点与技术要求 284

10.4.3　沉降观测 285

10.4.4　位移观测 289

10.4.5　倾斜观测 290

10.4.6　挠度与裂缝观测 293

10.5　思考题 294

10.6　习题 294

第11章　线路工程测量 296

11.1　线路工程测量概述 296

11.1.1　线路工程测量的任务和内容 296

11.1.2　线路工程测量的特点和基本程序 297

11.2　线路中线测量 297

11.2.1　交点的测设 298

11.2.2　转点的测设 300

11.2.3　线路转角测定 301

11.2.4　中桩设置 301

11.3　线路的曲线及其测设 302

11.3.1 圆曲线及其测设 303

11.3.2　复曲线及其测设 308

11.3.3　缓和曲线及其测设 309

11.4　全站仪测设线路中线 314

11.4.1　全站仪导线控制测量 314

11.4.2　线路中桩坐标计算 315

11.4.3　全站仪中线测量 319

11.5　线路纵断面测量 319

11.5.1　基平测量 319

11.5.2　中平测量 320

11.5.3　纵断面图的绘制 321

11.5.4　线路横断面测量 324

11.5.5　横断面图的绘制 326

11.6　公路施工测量 327

11.6.1　施工准备测量 327

11.6.2　线路纵坡的测设 327

11.6.3　路基边桩与边坡的测设 328

11.6.4　路基边坡的测设 329

11.7　桥梁施工测量 330

11.7.1　桥梁施工控制网的建立 330

11.7.2　桥梁墩台中心定位 332

11.7.3　桥梁墩台纵横轴线测设 333

11.7.4　墩台施工放样 334

11.8　隧道施工测量 336

11.8.1　隧道测量的内容与作用 336

11.8.2　地面控制测量 336

11.8.3　地下控制测量 338

11.8.4　竖井联系测量 339

11.8.5　隧道掘进中的测量工作 342

11.9　管道施工测量 343

11.9.1　复核中线和测设施工控制桩 343

11.9.2　槽口放线 344

11.9.3　地下管道施工控制标志的测设 344

11.9.4　顶管施工测量 346

11.10　思考题 347

11.11 习题 348

第12章　测量实验与实习 350

12.1　测量实验要求 350

12.1.1　测量实验目的及一般规定 350

12.1.2　测量仪器使用规则和注意事项 351

12.2　DS3型水准仪的技术操作 352

12.3 水准测量 353

12.4　DS3水准仪的检验与校正 354

12.5　四等水准测量 356

12.6　光学经纬仪的技术操作 357

12.7　测回法测量水平角 358

12.8　方向观测法测水平角 359

12.9　竖直角观测 360

12.10　光学经纬仪的检验与校正 361

12.11　钢尺一般量距和磁方位角测定 363

12.12　视距测量 364

12.13　光电测距仪的技术操作 365

12.14　全站仪的技术操作 366

12.15　地形图测绘 368

12.16　圆曲线测设 369

12.17　纵断面测量 370

12.18　平面点位的测设 371

12.19　测量教学实习 372

12.19.1 目的与要求 372

12.19.2　实习仪器与器具（以小组为单位） 373

12.19.3　实习内容与时间安排（以2周为例） 373

参考文献 375