工程测量项目化教程

　　本书是参照卓越工程师培养和应用型本科教育土建类各专业测量学的基本要求编写的。全书分4个模块：模块1基本技能，介绍了测量学的基本知识、基本理论及测量仪器的构造和使用方法；模块2地形图测绘，介绍了小地区控制测量及大比例尺地形图的测绘、识图和用图；模块3施工测量，介绍了建筑、路桥等施工阶段的测定、测设工作；模块4变形测量，介绍了现代建筑、古建筑、大坝等工程施工及使用过程中的变形测量技术。 本书按照国家新测量规范编写，力求做到简明、扼要、实用，融入较多的当前测绘新技术，每章后面附有习题。 本书可作为土建类本科和函授教材，也可供其他相关专业的师生、工程技术人员和研究人员学习参考。

　　刘伟，西京学院讲师，研究生学历。自2003年参加工作以来，主要从事土木工程、建筑工程等土建类专业的教学工作，先后为本专科学生讲授过《工程测量》、《工程测量实训》、《建筑材料》、《建筑材料实验》、《钢结构》等课程，获得学生较高的评价和学校的肯定，多次被评为优秀教师，编写出版过两本教材。权娟娟，副教授，毕业于西安建筑科技大学并获硕士学位，西京学院土木工程学院骨干教师，多次荣获校优秀教师称号。曾担任土木工程学院院长助理，现任工程测量教研团队负责人。主讲本科生课程：《土木工程材料》、《工程测量学》、《工程制图》、《混凝土结构设计基本原理》等8门课程。主讲研究生课程：《工程质量事故分析与处理》。教学成果：主持教研规划课题1项；第二负责人建设省精品资源共享课程1门、主要参与人参与省土木工程、工程管理专业综合改革、参与省教学成果二等奖申报、出版《土木工程制图》、《工程测量学实践指南》、《工程测量项目化教程》等教材3部、建成1门MOOC，《工程测量》。参与指导硕士研究生4名、指导学士学位优秀毕业设计2名。

前言
绪论1
0.1预备知识1
0.1.1测量学分类1
0.1.2工程测量在工程各阶段的作用2
0.1.3地球的形状和大小2
0.1.4坐标系统3
0.1.5高程系统5
0.1.6地面点定位元素6
0.1.7测量工作的组织原则6
0.1.8测量常用计量单位7
0.2项目实施7
0.2.1任务一：测设工作7
0.2.2任务二：测定工作7
0.2.3任务三：用水平面代替水准面限度的讨论8
0.3拓展知识10
0.3.1工程测量学的发展历史10
0.3.2工程测量学的发展现状11
0.3.3工程测量学的展望11
习题12
模块1基本技能
项目1水准测量13
1.1预备知识13
1.1.1水准测量13
1.1.2水准测量的仪器和工具14
1.1.3水准仪的操作16
1.1.4水准点与水准路线18
1.1.5三、四等水准测量19
1.2项目实施21
1.2.1任务一：两点间的高差测量实施21
1.2.2任务二：闭合水准路线水准测量实施23
1.2.3任务三：附合水准路线水准测量实施26
1.2.4任务四：四等水准测量实施28
1.2.5任务五：水准仪检验与校正30
1.2.6任务六：提高水准测量的精度32
1.3拓展知识34
1.3.1精密水准仪简介34
1.3.2自动安平水准仪34
1.3.3电子水准仪简介35
习题35
项目2角度测量37
2.1预备知识37
2.1.1水平角度测量原理37
2.1.2光学经纬仪的构造38
2.1.3经纬仪的使用40
2.1.4竖直角测量41
2.2项目实施44
2.2.1任务一：单个水平角的测量——测回法测水平角44
2.2.2任务二：一个测站多个水平角测量——全圆方向观测法的实施45
2.2.3任务三：竖直角测量47
2.2.4任务四：经纬仪的检验与校正48
2.2.5任务五：提高角度测量精度52
2.3拓展知识54
习题54
项目3距离测量57
3.1预备知识57
3.1.1钢尺量距57
3.1.2视距测量61
3.1.3光电测距62
3.2项目实施63
3.2.1任务一：精密测量基坑几何尺寸63
3.2.2任务二：测定土丘尺寸65
3.2.3任务三：光电测距测定道路66
3.3拓展知识67
习题69
项目4测量误差70
4.1预备知识70
4.1.1测量误差概念70
4.1.2测量误差的分类71
4.1.3误差的特性71
4.1.4评定精度的标准72
4.1.5误差传播定律73
4.1.6等精度直接观测量的最可靠值及其中误差73
4.1.7用改正数计算观测值的中误差74
4.2项目实施75
4.2.1任务一：利用误差传播定律求算水准测量的精度75
4.2.2任务二：利用误差传播定律求算角度测量的精度76
4.2.3任务三：利用误差传播定律求算距离测量的精度76
4.3拓展知识77
4.3.1权的概念77
4.3.2权与中误差的关系77
4.3.3定权的方法77
习题78
模块2地形图测绘
项目5控制测量80
5.1预备知识80
5.1.1控制测量概念81
5.1.2导线测量的外业工作82
5.1.3导线测量的内业计算85
5.1.4交会测量87
5.1.5高程控制测量90
5.2项目实施92
5.2.1任务一：小地区控制测量外业工作92
5.2.2任务二：导线内业计算94
5.3拓展知识99
习题99
项目6大比例尺地形图测绘100
6.1预备知识100
6.1.1地形图的基本概念100
6.1.2地形图的比例尺101
6.1.3大比例尺地形图图式106
6.1.4地貌符号107
6.1.5大比例尺地形图的分幅与编号111
6.1.6地形图的图廓外注记112
6.1.7大比例尺地形图的解析测绘方法113
6.1.8地形图的绘制115
6.1.9地形图的测绘基本要求116
6.1.10地形图的拼接、检查和提交的资料117
6.2项目实施118
6.2.1任务一：地形图测绘前的准备工作118
6.2.2任务二：地形图测绘及碎部点测量120
6.3拓展知识125
6.3.1地形图测绘在工程建设中的作用125
6.3.2全站仪在地形图测绘中的应用125
习题127
项目7地形图的使用128
7.1预备知识128
7.1.1地形图应用的基本内容128
7.1.2图形面积的量算129
7.1.3大地形和小地形分析130
7.2项目实施131
7.2.1任务一：按既定坡度在地形图上选线131
7.2.2任务二：平整场地土方量计算131
7.2.3任务三：建筑用地地形分析133
7.2.4任务四：开发与规划土地面积量算134
7.3拓展知识138
7.3.1地形轴测图的绘制138
7.3.2体积问题139
习题140
模块3施工测量
项目8建筑工程施工测量141
8.1预备知识141
8.1.1测设的基本工作141
8.1.2点的平面位置测设方法145
8.1.3施工控制网的布设148
8.1.4一般民用建筑施工测量152
8.1.5高层民用建筑施工测量155
8.2项目实施159
8.2.1任务一：一般民用建筑施工测量160
8.2.2任务二：高层民用建筑施工测量163
8.3拓展知识165
8.3.1测绘新仪器的应用165
8.3.2GIS技术165
8.3.3信息化测绘技术166
习题166
项目9道路工程167
9.1预备知识167
9.1.1导线控制点的恢复测量167
9.1.2水准点的恢复测量171
9.2项目实施173
9.2.1任务一：高速公路恢复测量173
9.2.2任务二：路面各结构层施工放样180
9.2.3任务三：路面结构层顶面高程的控制180
9.3拓展知识183
习题187
模块4变形测量
项目10现代建筑变形测量188
10.1预备知识188
10.1.1变形观测的特点188
10.1.2变形观测的基本措施189
10.1.3沉降观测189
10.1.4位移观测192
10.2项目实施192
10.2.1工程概况192
10.2.2任务一：技术要求与观测依据192
10.2.3任务二：基准点及观测点布置193
10.2.4任务三：观测成果及分析193
10.2.5任务四：分析结论197
10.3拓展知识199
10.3.1沉降量计算法200
10.3.2直接投影法200
习题200
项目11古建筑变形测量201
11.1预备知识201
11.1.1古建筑变形测量内容201
11.1.2古建筑变形测量的方法201
11.1.3古建筑变形监测的目的及意义202
11.1.4古建筑变形测量的等级划分及精度要求202
11.1.5古建筑变形测点的布设202
11.1.6古建筑沉降观测203
11.1.7古建筑的位移观测203
11.1.8古建筑的特殊变形观测204
11.2项目实施204
11.2.1任务一：某寺院变形监测204
11.2.2任务二：某古塔变形测量206
11.3拓展知识208
11.3.1我国古建筑变形监测方法208
11.3.2三维激光扫描技术的应用209
11.3.3三维激光扫描技术应用实例209
习题213
项目12大坝变形测量214
12.1预备知识214
12.1.1大坝变形观测的内容214
12.1.2大坝变形观测方法214
12.1.3大坝变形观测基准点和工作基点的布设215
12.1.4大坝变形观测点的布设215
12.2项目实施216
12.2.1任务一：水库大坝变形观测216
12.2.2任务二：某重力坝变形观测220
12.3拓展知识221
12.3.1大坝变形观测在大坝建设、管理运行中的作用221
12.3.2我国大坝变形观测方法221
12.3.3大坝水平变形观测方法222
12.3.4自动观测新技术在大坝表面变形观测中的应用223
12.3.5大坝表面变形自动化观测系统应用实例224
12.4项目案例225
12.4.1案例背景225
12.4.2变形观测226
习题231
项目13全站仪在工程中的应用232
13.1预备知识232
13.1.1科利达KTS440系列全站仪操作键及显示屏232
13.1.2全站仪角度测量233
13.1.3全站仪距离测量234
13.1.4全站仪坐标测量235
13.2项目实施237
13.2.1任务一：放样测量237
13.2.2任务二：面积测量239
13.2.3任务三：平高导线测量242
13.2.4任务四：断面测量247
习题250
拓展项目251
拓展项目一桥梁工程施工测量251
拓展项目二桥梁工程变形测量251

参考文献252