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1、工程测量学习题库许承权 2010.12目录一、填空题4二、判断题7三、名词解释71.线路初测72.线路定测73.控制网的可靠性74.工程控制网的准则矩阵75.液体静力水准测量86.建筑限差87.缓和曲线88.中线测量转点89.断链810.变形监测811.倾斜测量的投点法812.施工放样913.归化法放样914.“倒尺”法高程放样915.全站仪无仪器高作业法高程放样916.经纬仪正倒镜分中法917.常规RTK的初始化(点校正)1018.基平测量1019.中平测量1020.桥址选线的辅助断面1021.曲线桥梁的偏距1022.河流纵断面1023.河流的比降1124.水利工程测量1125.流域规划11
2、26.地质勘察测量1127.河道测量1128.市政工程测量1129.全站仪天顶测距法11三、简答题121.工程测量学的定义是什么?试说明工程测量的内容主要有哪些?122.按工程建设进行的程序,工程测量可分为哪几个阶段,各个阶段的测量工作主要有哪些?133.施工控制网的特点有哪些?134.简述工程控制网优化设计的含义135.试比较几何水准测量和三角高程测量的优缺点。136.什么是偏距测量,偏距测量的主要方法有哪些?147.什么是线状工程测量?其主要内容有哪些?148.在工程测量中,地形图的应用有哪些方面?149.工程竣工图测量的目的和意义何在?1410.何谓联系测量?平面和高程联系测量有哪些方法
3、?1511.什么是施工放样?工程测量中有哪些放样方法?1512.在常规RTK的初始化的过程中,公共点的选取有哪些注意点?1513.什么是工程控制网的基准,可以分为哪几类?1514.什么是极坐标放样法,试写出极坐标放样法的计算公式,并图示说明。1615.如下图所示的单圆曲线中,已知圆曲线的半径为R(由设计给出),转向角为(现场给出)。试给出各曲线要素的计算公式;说明圆曲线的主点有哪些,以及各主点的测设方法。1616.如下图所示的单圆曲线中,已知圆曲线的半径为R(由设计给出),转向角为(现场给出)。试说明偏角法测设曲线的方法和步骤。1717.桥梁控制网的布设特点有哪些?1818.试绘图说明三点前方
4、交会法放样的基本作业步骤?其主要误差来源有哪些18四、计算题191、试计算下图中设计面为水平面时的土石方工程量。192、试按下图中给定的AB方向绘制断面图。203、水准仪高程放样214、某圆曲线的设计半径是R=150m,路线转角=6030,试计算该圆曲线的曲线要素。215、在1:500比例尺地形图上量得A点高程Ha=31.8m,B点高程Hb=25.4m,A、B两点之间的图上长度为400mm,求A、B两点之间的实地水平距离Dab和A点至B点的坡度(坡度用%数表示,并精确到0.0%)。226、已知圆曲线的半径R=500m,转角a= 554324,ZY点里程为K37+553.24,求:圆曲线要素:T
5、,L,E和主点里程;若细部桩间距i=20m,试分别用偏角法和切线支距法计算圆曲线主点及细部点的放样数据。227、设R=500m,l0=60m,a=283620,ZH点里程K33+424.67。求:238、已知钢桁梁节间长度制造容许误差为2mm,两节间拼装孔距误差为0.5mm。设某地大桥为桁梁钢桥,共有9跨,每跨长度为160m,每节间上、下弦杆长为16m,此大桥为连续桁梁,三跨为一联,共三联,联与联间支座中心距为2m,试计算全长的容许误差。239、对于保证桥梁墩台中心定位的精度要求来说,既要考虑控制网本身的精度又要考虑利用建立的控制网点进行施工放样的误差。若要求M不大于2cm,且要求控制网点误差
6、影响仅占总误差的十分之一时,试分析控制网和施工放样的容许误差。2310、某建筑坐标系如下图,P点在建筑坐标系中的坐标为P(40.000,80.000),试将其换算成测量坐标。2411、设某方格顶点P的施工坐标为:xP=200m,yP=600m;方格网原点的坐标(国家坐标系内)为:X0=2789.241m,Y0=7649.008m;方格网纵轴与国家坐标系纵轴之间的夹角(即方位角)为:=,试计算P点在国家坐标系中的坐标。25五、论述题251、试论述工程测量学的研究进展,以及广义工程测量学的内涵。252、什么是工程测量学,工程测量学的特点是什么?试论述工程测量学的发展趋势。263、RTK264、竣工
7、测量27一、 填空题1、 工程控制网按用途划分,可分为测图控制网、 施工控制网 、 变形监测网 和安装控制网 。2、 测量控制网分为三大类: 全球控制网 、 国家控制网 和 工程控制网 。3、 按工程建设进行的程序,工程测量可分为 规划设计 阶段测量工程、 施工建设 阶段测量工作和竣工后的 运营管理 阶段测量工作。4、 工程测量学主要包括以 工程建筑 为对象的工程测量和以 机器设备 为对象的 工业测量 两大部分。5、 经纬仪、水准仪、全站仪和GPS接收机是工程测量的通用仪器。工程测量的专用仪器设备有:有 正锤、倒锤、液体静力水准仪 、垂线观测仪、引张线仪 以及各种激光准直仪、铅直仪、自准直仪以
8、及尼龙丝或金属丝准直测量系统等(写出任意三种即可)。6、 当测站上观测方向数多于 6 个时,应考虑采用分组方向观测法。7、 我国铁路规划设计的程序,一般要经过方案研究、初测 、初步设计、定测 ,施工测量 等过程。8、 铁路定测工作包括 中线测量 、 曲线测设 、 纵横断面测量 以及局部的地形图测绘,并为施工设计收集资料。9、 工程控制网的基准可分为: 约束网 、 最小约束网 和无约束网三种类型。10、 三角高程测量中应顾及的两项改正为 地球曲率改正 和 大气垂直折光改正 。11、 距离测量的方法主要有三种:直接丈量(钢尺量距) 、视距测量 和物理测距(光电测距)。12、 高程测量的方法主要有:
9、 几何水准测量 、 三角高程测量 、 液体静力水准测量 和GPS高程测量。13、 测距仪的距离观测值需要进行:仪器加乘常数改正 、气象改正 和倾斜改正 等改正。14、 影响液体静力水位测量精度的因素有:液面到标志高度量测误差、连通管倾斜、测量点的温度差影响、大气湿度影响、连通管中液体残存气泡、仪器倾斜误差影响和液体静力水准仪的零点差、液体蒸发影响(答出四项影响即可)等影响。15、 地形图要满足工程规划设计的需要,其主要质量标准是:地形图的精度 ,比例尺的合理选择 和测绘内容的取舍 等。16、 工业场地与地面连接方法中,当地形坡度小于3%(2) 为平地,可采用平坡法 ,当坡度为 3%(2)18%
10、(10)时为缓坡地,采用平坡法 或台阶法 设计。 17、 计算土石方量的方法通常有:实测方格网法 、断面线法 等。(或答DTM法、断面法、方格网法、等高线法也可)18、 按精度要求的高低,工程建筑物可以分为钢结构、钢筋混泥土结构、毛石混泥土结构、土石方工程等。对于钢结构,其建筑允许误差在18mm之间,对于一般工程,其建筑总误差允许约为1030mm ;对于土石方工程,其施工误差允许为10cm 。19、 对于相当多的工程,施工规范中没有具体的测量精度的规定。这是先要在测量、施工、加工制造几方面进行误差分配。精度分配的原则有 等影响原则 和 忽略不计原则 。20、 线路工程总是由直线和曲线所组成的。
11、曲线按其线形可以分为: 圆曲线 、 缓和曲线 和 复曲线(或答竖曲线也可) 等。21、 铁路与公路线上采用的平面曲线主要有圆曲线 和缓和曲线 。22、 圆曲线主点有:ZY直圆点 、QZ曲中点 和YZ圆直点 。23、 高层建筑的高程传递通常可采用 悬挂钢尺法(或答利用水准仪、钢尺传递高程也可)和 全站仪天顶距法 。24、 大型工业厂区建筑工程中, 通常采用的厂区控制网的形式有_建筑方格网_、_导线网_、边角网和GPS网等。25、 变形体的变形可分为:变形体的_自身的形变_和变形体的_刚体位移_。26、 变形体自身的形变包括:伸缩 、错动 、弯曲 和扭转 四种变形。27、 变形体的刚体位移则含_整
12、体平移 、转动 、升降 和倾斜 四种变形。28、 桥梁下部结构通常由支座、墩台(桥台、桥墩) 及桥梁基础 三个部分组成,用以支持桥梁上部结构并将荷载传给地基。29、 工程上对放样桥墩的位置要求是:钢梁墩台中心在桥轴线方向的位置中误差不应大于1.5 cm2.0 cm 。30、 一二等水准测量跨越江河、峡谷、湖泊、洼地等障碍物的视线长度超过100m 时,需要采用跨河水准测量方法进行观测。31、 桥梁变形按其类型可分为静态变形和动态变形。桥梁墩台的变形一般来说是 静态变形 ,而桥梁结构的挠度变形则是 动态变形 。32、 河流纵断面是指沿着河流 深泓点(或答河床最低点)剖开的断面。用横坐标表示河长 ,
13、纵坐标表示 高程(或答水深) ,将这些点连接起来,就得到河流的纵断面形状。33、 工程测量贯穿于桥梁建设的全过程,其中包括建设过程中的勘测、 施工测量(或答施工放样) 、 竣工测量 ,竣工过程中及竣工通车后的 变形监测 。34、 点位放样的常用方法有:极坐标法 、全站仪坐标法(或答直角坐标法)、交会法(或答距离交会法、角度交会法)、GPS RTK等。35、 线路初测在线路的全部勘测工作中占有重要的位置,它决定着线路的基本方向。线路初测包括:选点插旗 、导线测量 、高程测量 和带状地形图测绘 等。36、 线路定测包括:中线测量 、中桩测量及曲线测设 以及水准测量及纵横断面测绘 等。37、 线路施
14、工测量主要任务是测设作为施工依据的桩点的平面位置和高程。具体包括: 线路复测 、护桩设置 、路基边坡放样 和竣工测量 。水利施工测量主要内容包括:施工放样及收方 、 安装测量 、 隧洞贯通测量 和附属工程测量。38、二、 判断题1、 工业企业规划设计阶段的主要测量任务是向设计者提供所需的地形图。一般来说:1:5000比例尺地形图可用于规划设计;1:2000比例尺地形图可用于初步设计;1:1000比例尺地形图可用于施工设计;1:500比例尺地形图可用于地形复杂、建筑物密集、精度要求较高的工业企业的施工设计。2、 工程施工阶段的测量工作主要是按设计要求将设计的建构筑物位置、形状、大小及高程在实地标
15、定出来,以便进行施工;另一方面作为施工质量的监督,还需进行工程质量监理。3、三、 名词解释1. 线路初测线路初测是为初步设计提供资料而进行的勘测工作,初步设计的主要任务是纸上定线,经过经济、技术比较提出一个推荐方案。初测对初步设计方案中认为有价值的线路进行实测,即进行实地选点,定出线路方向,沿线进行导线测量和水准测量,并测绘带状地形图。2. 线路定测答案1:线路定测工作包括中线测量、曲线测设、纵横断面测量以及局部的地形图测绘,并为施工设计收集资料。答案2:线路定测是在初步设计的基础上,将图纸上定线的路线方案进行实地放线。3. 控制网的可靠性控制网的可靠性是指发现(或探测)观测值粗差的能力(称内
16、部可靠性)和抵抗观测值粗差对平差结果影响的能力(称外部可靠性)。4. 工程控制网的准则矩阵所谓准则矩阵是指人工事先构造的、用上述各种标准来衡量都有“较好”效果的、理想化的协因数阵Qx。准则矩阵不是控制网质量度量的数字标准,而是衡量控制网设计方案好坏的一个准则。5. 液体静力水准测量直接依据静止的液体表面(水平面)来测定两点(或多点)之间的高差,则称为液体静力水准测量。6. 建筑限差建筑限差是指工程建筑物竣工之后实际位置相对于设计位置的极限偏差。7. 缓和曲线曲率半径是从无穷大逐渐变到圆曲线半径R的曲线称为缓和曲线。8. 中线测量转点中线测量转点是指当相邻两交点之间的距离较远,或互不通视时,需要
17、在其连线或延长线上定出一点或者数点以供交点、测角、量距或延长直线时瞄准用;这种在公路中线起传递方向作用的点叫做转点。9. 断链因局部改线或其它原因造成道路里程不连续的现象被称为“断链”。10. 变形监测变形监测是对监测对象或物体(简称变形体)进行测量以确定其空间位置随时间的变化特征。11. 倾斜测量的投点法所谓投点法就是根据经纬仪的视准轴绕横轴旋转的竖直面原理将高层建筑物上的变形点(倾斜点)投影到低点(作为固定点),从而求得偏距,确定其倾斜度。12. 施工放样将图纸上设计的建筑物、构筑物的平面位置和高程按设计要求,以一定的精度在实地标定出来,作为施工的依据。13. 归化法放样先采用直接放样法定
18、出待定点的粗略位置,然后通过精密测量和计算,将其归化到精确位置。14. “倒尺”法高程放样当待放样的高程HB高于仪器视线时(如放样地铁隧道管顶标高时),可以把尺底向上,即用“倒尺”法放样,如图所示,这时,b=HB-(HA+a)。15. 全站仪无仪器高作业法高程放样对一些高低起伏较大的工程放样,如:大型体育馆的网架、桥梁构件、厂房及机场屋架等,用水准仪放样就比较困难,这时可用全站仪无仪器高作业法直接放样高程:具体原理如图所示:为了放样B点的高程,在O点架设全站仪,后视已知点A,测得OA、OB的距离和垂直角,从而可以不量取仪器高,直接得到B点的高程。16. 经纬仪正倒镜分中法经纬仪正倒镜分中法是为
19、消除经纬仪2c差的一种水平角放样方法。如图所示,已知测站点A,后视方向B,已知待放样水平角数据,欲定出待定C方向。17. 常规RTK的初始化(点校正)GPS观测的是WGS-84坐标,而一般工程所需的是地方坐标系。求出WGS-84和当地平面直角坐标系统之间的数学转换关系的过程叫做常规RTK的初始化。18. 基平测量在线路工程测量中,沿线路布设水准点,作为线路高程控制网。19. 中平测量在线路工程测量中,测定沿线各导线点、百米桩及加桩点的高程,用以绘制线路纵断面图和专业调查。中平测量的任务是测出定测时设置的各中桩高程,为绘制纵断面图提供依据。20. 桥址选线的辅助断面桥梁线路走行于陡峻的山坡地段,
20、为了防止桥址线路纵断面在设计中发生墩台基础有落空现象,可根据实际需要加测上、下游平行于桥址线路纵断面的辅助断面,间距一般为35 m。21. 曲线桥梁的偏距在曲线桥梁设计中,梁中心线的两端并不位于线路的中心线上,因为那样将使梁的中部线路中心偏向梁的外侧,致使车辆通过时,梁的两侧受力不均匀,因而必须将梁的中线向外侧移动一段距离E,这段距离称为偏距。22. 河流纵断面河道纵断面是指沿着河流深泓点(即河床最低点)剖开的断面。23. 河流的比降亦称坡度、坡降,指水面水平距离内垂直尺度的变化。24. 水利工程测量水利工程测量是指在水利工程规划设计、施工建设和运行管理各阶段所进行的测量工作。25. 流域规划
21、对整条河流(或局部段)综合开发的规则称为流域规划,它是国民经济发展计划的一个组成部分。流域规划的主要内容之一是制定河流的梯级开发方案,合理地选择枢纽位置和分布。26. 地质勘察测量配合水利工程地质勘察所进行的测量工作称为地质勘察测量。27. 河道测量为河流的开发整治而对河床及两岸地形进行测绘,并相应采集、绘示有关水位资料的工作称为河道测量。28. 市政工程测量市政工程测量是指道路、桥梁、管线、地铁、轻轨、磁悬浮等城市公用设施工程在设计、施工、竣工和运营管理各阶段所进行的测量工作。29. 全站仪天顶测距法将全站仪架于底层轴线控制点上,使望远镜水平(竖直角为0)向水准尺读得仪器相对底层1m线的高度
22、,然后使望远镜朝上(竖直角为90度),通过各层轴线传递孔直接向上测距,再用水准仪放样该层的1m线。三、简答题1. 工程测量学的定义是什么?试说明工程测量的内容主要有哪些?工程测量学的定义(3分):答案1:工程测量学是研究各种工程在规划设计、施工建设和运营管理阶段所进行的各种测量工作的学科。答案2:工程测量学主要研究在工程、工业和城市建设以及资源开发各个阶段所进行的地形和有关信息的采集和处理,施工放样、设备安装、变形监测分析和预报等的理论、方法和技术,以及研究对测量和工程有关的信息进行管理和使用的学科,它是测绘学在国民经济和国防建设中的直接应用。答案3:工程测量学是研究地球空间(包括地面、地下、
23、水下、空中)中具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测设实现的理论、方法和技术的一门应用性学科。主要内容有:1)工程测量中的地形图测绘;2)工程控制网布设及优化设计;3)施工放样技术和方法;4)工程的变形监测分析和预报;5)工程测量的通用和专用仪器;6)工程测量学中的误差及测量平差理论。(4分,答对两个就可以给分)。2. 按工程建设进行的程序,工程测量可分为哪几个阶段,各个阶段的测量工作主要有哪些?1)、 在工程建设的勘察设计阶段,测量工作主要是提供各种比例尺的地形图(1分),还要为工程地质勘探、水文地质勘探以及水文测验等进行测量。2)、 在工程建设的施工建造阶段,主要的测量工作是施工放样和设
24、备安装测量(1分),即把图纸上设计好的各种建筑物按其设计的三维坐标测设到实地上去,并把设备安装到设计的位置上去。为此,要根据工地的地形、工程的性质以及施工的组织与计划等建立不同形式的施工控制网,作为施工放样与设备安装的基础,然后再按照施工的需要进行点位放样。3)、 在工程建设的运营管理阶段,为了监视建筑物的安全和稳定的情况,验证设计是否合理、正确,需要定期对位移、沉陷、倾斜以及摆动等进行观测(1分)。3. 施工控制网的特点有哪些?特点:4)、 控制的范围较小,控制点的密度较大,精度要求较高,有时分两级布网,次级网可能比首级网的精度高(1分);5)、 使用频繁,受施工干扰大(1分);6)、 控制
25、网的坐标系与施工坐标系一致, 投影面与工程的平均高程面一致(1分)。4. 简述工程控制网优化设计的含义答案一:所谓工程控制网的优化设计,广义地说是要在一定的人力、物力、财力的情况下设计出精度高、可靠性强、灵敏度最高(对监测网而言)、经费最省的控制网布设方案(2分)。答案二:具体说来,就是要根据实际的工程背景设计出最佳的网形,根据对控制网实际的质量要求设计出最佳的观测方案(2分)。通过工程控制网的最优化设计,指导测量技术人员选择适当的测绘仪器,制定合理的工作方案,避免进行一些无意义的观测从而大量节省野外工作时间,提高工效,同时还能使方案最大限度地排除粗差的影响(1分)。5. 试比较几何水准测量和
26、三角高程测量的优缺点。几何水准测量目前仍是高程测量的主要方法,测量精度高、操作简单是这种方法的优势。但视线短、速度慢、劳动强度大(1分)。三角高程测量效率高,但精度受高度角观测精度的限制和大气折光的影响,在较长的距离、地形起伏较大地区进行高程测量具有优势(1分)。随着全站仪的发展,国内外广泛开展了EDM三角高程测量的研究,并取得很大的进展。这些研究表明,三角高程测量可以代替四等水准测量,也有的认为边 EDM 三角高程测量已接近或已达到二等水准测量要求,也有的认为EDM 三角高程测量可以达到更高的精度(1分,答出三角高程测量的发展趋势即可)。6. 什么是偏距测量,偏距测量的主要方法有哪些?测定一
27、点至一条直线的垂直距离称为偏距测量(1分)。偏距测量的主要方法有:激光准直系统:该系统由一带有专门光学系统的激光源及一台差示光电管接收机组成(1分)。尼龙丝准直系统系统:由三部分组成:尼龙丝,带有探测器的尺子及控制装置(1分)。7. 什么是线状工程测量?其主要内容有哪些?国民经济建设中的线状工程有:铁路、公路、石油与燃气管线、渠道、管道、城市综合管网、输电线及索道工程等(1分)。线状工程测量:为各种线状工程勘测设计、施工安装与运营管理阶段所进行的测量工作。(1分)线状工程测量的主要内容有:中线测量;纵、横断面测量;带状地形测量;施工放样;竣工测量和有关调查工作等(1分)。8. 在工程测量中,地
28、形图的应用有哪些方面?地形图的应用包括:地质勘探、矿山开采、城市用地分析、城市规划、工程建设等。具体包括:确定点的坐标、高程;确定两点之间的距离;确定直线的坐标方位角;确定两点间的坡度;在图上设计等坡线;不规则图形面积量算;场地平整土方量计算等。9. 工程竣工图测量的目的和意义何在?工程竣工图测量的目的是使设计、施工和生产管理人员掌握工程内部现有全部构(构)筑物的平面与高程位置关系,设计要素的现状以及场地地形的情况,形成详细的工业竣工现状图和有关数据资料。(4分)工程竣工测量是真实反映施工后建筑物实际位置的最终表现,也是后续阶段设计和管理的重要依据,为今后的使用、;管理和进一步设计提供准确资料
29、。(3分)10. 何谓联系测量?平面和高程联系测量有哪些方法?在地下工程中,可使用平峒、斜井及竖井进行地下的开挖工作。为保证地下工程沿设计方向掘进,应通过平峒、斜井及竖井将地面的平面坐标系统及高程系统传递到地下。该项工作称为联系测量。(4分)平面联系测量的方法有:几何定向(包括一井定向和两井定向)和陀螺定向(2分,答对任意一种方法就可以给分)。高程联系测量的方法有:通过斜井、平峒的高程联系测量,可从地面用水准测量和三角高程测量方法直接导入;通过竖井导入高程的常用方法有,长钢尺法、长钢丝法、光电测距仪铅直测距法等。(2分,答对任意一种方法就可以给分)11. 什么是施工放样?工程测量中有哪些放样方
30、法?将图纸上设计建(构)筑物平面位置、形状和高程,在施工现场标定出来,这种标定工作称为施工放样(4分)。(或答:将图纸上设计的建筑物、构筑物的平面位置和高程按设计要求,以一定的精度在实地标定出来,作为施工的依据,称为施工放样。)工程测量中常用的放样方法有:直接放样法、归化放样法和刚体放样定位等。具体包含了高程、角度、距离放样,GPS RTK放样、点位放样,以及铅垂线放样等(3分,答对任意三种就可以给分)。12. 在常规RTK的初始化的过程中,公共点的选取有哪些注意点?1) 尽量避免单点初始化;2) 公共点最好能覆盖整个测区; 3) 如果一个区域比较大,要分区做初始化;4) 初始化后的残差,不要
31、超过2厘米以上,否则检查控制点是否有误。13. 什么是工程控制网的基准,可以分为哪几类?工程控制网的基准就是通过网平差求解未知点坐标时所给出的已知数据,以便对网的位置、长度和方向进行约束,使网平差时有唯一解。(1)约束网:具有多余的已知数据(经典平差)(2)最小约束网(经典自由网):只有必要的已知数据(3)无约束网(自由网):无必要的已知数据14. 什么是极坐标放样法,试写出极坐标放样法的计算公式,并图示说明。如图所示,设A、O为已知点,P为待放样点,其设计坐标为已知。在O处架设经纬仪,放样一个角,在放样出的方向上标定一个P点,再从O点出发沿OP方向放样距离S,即得待定点P的位置。用某种标志在
32、实地表示出P的位置(4分)。(2分)极坐标法的两个放样元素和S是由A、O、P三点的坐标反算求得(4分):15. 如下图所示的单圆曲线中,已知圆曲线的半径为R(由设计给出),转向角为(现场给出)。试给出各曲线要素的计算公式;说明圆曲线的主点有哪些,以及各主点的测设方法。圆曲线计算公式如下(4分):圆曲线的起点ZY(1分)、中点QZ(1分)和终点YZ(1分)称为圆曲线的主点。曲线主点测设时,从交点JD沿两切线方向量取切线长T,可定出ZY和YZ点,沿转向角内角平分线方向量取外矢距E定出QZ点(3分)。16. 如下图所示的单圆曲线中,已知圆曲线的半径为R(由设计给出),转向角为(现场给出)。试说明偏角
33、法测设曲线的方法和步骤。圆曲线计算公式如下(4分):-1.1 1.9-0.1 0.9 -0.1曲线主点测设时,从交点JD沿两切线方向量取切线长T,可定出ZY和YZ点,沿转向角内角平分线方向量取外矢距E定出QZ点(3分)。圆曲线偏角就是弦切角。设i是圆曲线上任一点,则i点偏角:,有了各点的偏角,即可详细测设圆曲线(3分)。17. 桥梁控制网的布设特点有哪些?桥梁平面控制网通常分两级布设;首级控制网主要控制桥的轴线;为了满足施工中放样每个桥墩的需要,在首级网下需要加设一定数量的插点或插网,构第二级控制;由于放样桥墩的精度要求较高,故第二级控制网的精度应不低于首级网。18. 试绘图说明三点前方交会法
34、放样的基本作业步骤?其主要误差来源有哪些前方交会法放样点的平面位置,是根据放样点的设计坐标和控制点的已知坐标计算出放样元素(控制点与放样点的交会角或控制点到放样点的方位角),然后在现场按其放样元素将待定点标定在地面上。一、基本作业步骤 1)放样元素的计算:如图所示,首先根据放样点的设计坐标和控制点的已知坐标按下式计算出放样元素(以ABP三角形为例):2)实地放样将经纬仪安置在A点,在盘左位置瞄准B点,度盘读数置零。逆时针旋转照准部,使度盘读数在1附近,制动照准部。以水平微动螺旋微动照准部,使度盘读数精确为1。此时视线方向即为AP方向。类似方法标定BP方向和CP方向。3)标定放样点P由于放样交会
35、角误差的影响,在交会点处三方向将不能交会于一点而出现一个三角形,该三角形称为示误三角形(图中的红色三角形)。当示误三角形的边长小于2cm时,取示误三角形的中心为放样点P的位置。二、前方交会法放样的主要误差来源仪器对中误差;角度测设误差;标定误差。其中影响放样点位精度的主要因素是角度测设误差。四、计算题-1.1 -0.4 -1.11、 试计算下图中设计面为水平面时的土石方工程量。实测方格网法是计算土石方量的一种方法,分为设计面为水平面和倾斜面两种情况。当设计面为水平面时,其计算步骤为:1)在地形图拟建场地内绘制方格网;2)计算设计高程;3)绘出填、挖边界线;4)计算填、挖高度;5)计算填、挖土石
36、方量。1)计算设计高程:=( (10.5+13.5+11.5+10.5+10.5)*1+(11.5+11.2)*2+12.5*3 )/(5+2*2+3)=11.62)计算填、挖高度:3)计算填、挖土石方工程量:=-1.1*0.25-0.1*0.25-1.1*0.25-0.4*0.5-1.1*0.25-0.1*0.5=-1.1=1.9*0.25+0.9*0.75=1.152、 试按下图中给定的AB方向绘制断面图。3、 水准仪高程放样如下图所示,水准点A的高程为17.500米,欲测设基坑水平桩C点的高程为13.960米,设B点为基坑的转点,将水准仪安置在A、B间时,其后视读数为0.762,前视读数
37、为2.631米,将水准仪安置在基坑底时,用水准尺倒立于B、C点,得到后视读数为2.550米,当前视读数为多少时,尺底即是测设的高程位置?根据水准测量原理,如下图所示,有HC=(HA+a-b)+(d-c)则前视读数d为:d =HC -(HA+a-b)+ c将已知数据代入上式得:d =HC -(HA+a-b)+ c =13.960-(17.500+0.762-2.631)+2.550=0.879 m即当前视读数为0.879 m时,尺底即是测设的高程位置。4、 某圆曲线的设计半径是R=150m,路线转角=6030,试计算该圆曲线的曲线要素。5、 在1:500比例尺地形图上量得A点高程Ha=31.8m
38、,B点高程Hb=25.4m,A、B两点之间的图上长度为400mm,求A、B两点之间的实地水平距离Dab和A点至B点的坡度(坡度用%数表示,并精确到0.0%)。在1:500比例尺地形图上两点之间的图上长度为400.0mm 则:=mm=200m 又由=31.8m , =25.4 则:=-=6.4m 则:=3.2%6、 已知圆曲线的半径R=500m,转角a= 554324,ZY点里程为K37+553.24,求:圆曲线要素:T,L,E和主点里程;若细部桩间距i=20m,试分别用偏角法和切线支距法计算圆曲线主点及细部点的放样数据。主点里程:ZY=K36+553.24(1分)QZ= K36+796.325
39、(1分)YZ= K37+39.41(1分)偏角(1分)则,细部点的偏角为19(1分)主点放样数据:=13505(1分)=275211(1分)7、 设R=500m,l0=60m,a=283620,ZH点里程K33+424.67。求:(1)综合要素及主点的里程;(2)若N=6,即每分段曲线长l1=10m时,计算各细部点的偏角。8、 已知钢桁梁节间长度制造容许误差为2mm,两节间拼装孔距误差为0.5mm。设某地大桥为桁梁钢桥,共有9跨,每跨长度为160m,每节间上、下弦杆长为16m,此大桥为连续桁梁,三跨为一联,共三联,联与联间支座中心距为2m,试计算全长的容许误差。 9、 对于保证桥梁墩台中心定位
40、的精度要求来说,既要考虑控制网本身的精度又要考虑利用建立的控制网点进行施工放样的误差。若要求M不大于2cm,且要求控制网点误差影响仅占总误差的十分之一时,试分析控制网和施工放样的容许误差。桥梁墩台放样后的总误差M可以表示为:,式中m1为控制点误差引起的点位误差,m2为放样过程中所产生的点位误差。若考虑以桥墩中心在桥轴线方向的位置中误差不大于2.0cm作为研究控制网必要精度的起算数据,则要求m1 0.4 M = 0.420 = 8(mm),此即为放样墩台中心时控制网误差的影响应满足的要求。由此算出放样的精度应达到的要求是m2 0.9 M = 0.920 =18(mm)。10、 某建筑坐标系如下图
41、,P点在建筑坐标系中的坐标为P(40.000,80.000),试将其换算成测量坐标。11、 设某方格顶点P的施工坐标为:xP=200m,yP=600m;方格网原点的坐标(国家坐标系内)为:X0=2789.241m,Y0=7649.008m;方格网纵轴与国家坐标系纵轴之间的夹角(即方位角)为:=,试计算P点在国家坐标系中的坐标。公式和图示各1分计算得到坐标为:(2797.958, 8290.463) (3分)五、论述题1、 试论述工程测量学的研究进展,以及广义工程测量学的内涵。l 工程测量学是一门历史悠久的学科(1分)。l 工程测量学的发展也受到了战争的促进(1分)。l 工程测量学的发展在很长的
42、一段时间内是非常缓慢的。直到二十世纪初,由于西方的第一、二次技术革命和工程建设规模的不断扩大,工程测量学才受到人们的重视,并发展成为测绘学的一个重要分支(1分)。l 二十世纪末,由于仪器的进步和测量精度的提高,工程测量的领域日益扩大,除了传统的工程建设三阶段的测量工作外,在地震监测、海底探测、巨型机器、车床、设备的荷载试验、高达建筑物(电视发射塔、冷却塔)变形观测、文物保护、乃至体育、医学、法学上,都应用了最新的精密工程测量仪器和方法(3分)。l “广义工程测量学”:“一切不属于地球测量,不属于国家地图集范畴的地形测量和不属于官方的测量,都属于工程测量” (2分)。l 大型特种精密工程建设和对
43、测绘提出的愈来愈高的要求是工程测量学发展的动力(2分)。2、 什么是工程测量学,工程测量学的特点是什么?试论述工程测量学的发展趋势。工程测量学是研究各种工程在规划设计、施工建设和运营管理阶段所进行的各种测量工作的学科(2分)。工程测量学的特点:精确、可靠、快速、简便、实时、持续、动态、遥测(2分)。工程测量学的发展趋势(3分):l 测量内外业作业的一体化;l 数据获取及处理的自动化;l 测量过程控制和系统行为的智能化;l 测量成果和产品的数字化;l 测量信息管理的可视化;l 信息共享和传播的网络化。从工程测量整个学科的发展来看,精密工程测量的理论技术与方法、工程的形变监测分析与灾害预报、工程信息系统的建立与应用将是今后一段时间内工程测量学研究的主要方向。工程测量学的发展,主要表现在从一维、二维到三维乃至四维,从点信息到面信息获取,从静态到动态,从后处理到实时处理,从人眼观测操作到机器人自动寻标观测,从大型特种工程到人体测量工程,从高空到地面、地下以及水下,从人工量测到无接触遥测,从周期观测到持续测量。测量精度从毫米级到微米乃至纳米级(3分)。l 测量机器人的应用范围将进一步扩大;l 在变形观测数据处理和大型工程建设中,将发展基于知识的信息系统;l 工