建筑工程测量/袁建刚
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作者袁建刚、刘胜男、张清波、甄怡君 著
出版社清华大学出版社
ISBN9787302533078
出版时间2019-08
装帧平装
开本其他
定价49元
货号1201939393
上书时间2024-11-21
商品详情
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作者简介
袁建刚，男，汉族，1974年9月出生，中共党员，本科学历硕士学位，副教授，现任教育部测绘地理信息职业教育教学指导委员会委员、第四届江苏省职业教育教科研中心组课程与信息化组组员、江苏省第五期“333高层次人才培养工程”第三层次培养对象、河海大学高级访问学者，曾获“全国住房和城乡建设系统先进工作者”、“全国职业院校技能大赛优秀工作者”“全国职业院校技能大赛优秀指导教师”等荣誉称号，主持完成江苏省高等教育教改研究立项课题1项，江苏省科技计划资助项目1项，中文核心期刊发表论文2篇，公开发表论文10余篇，主编教材2本。
目录
0课程导入
0.1课程的定位与作用
0.2地球的形状与大小
0.2.1大地水准面
0.2.2参考椭球体
0.3误差的基本知识
0.3.1误差及其表示方法
0.3.2误差的来源
0.3.3误差的分类及性质
0.3.4衡量精度的标准
0.4测量工作的原则与程序
0.5学习的方法与要求
项目1水准仪使用及维护
任务1.1认识并学会使用水准仪
1.1.1水准仪的构造
1.1.2水准尺和尺垫
1.1.3水准仪的使用
1.1.4测量仪器搬运及保管
任务1.2简单水准测量
1.2.1地面点的高程
1.2.2水准测量原理
1.2.3高程的计算方法
任务1.3水准仪常规检校
1.3.1水准仪的轴线及其应满足的条件
1.3.2圆水准器的检验与校正
1.3.3十字丝的检验与校正
1.3.4视准轴水平的检验与校正(i角检校)
项目2高程控制测量
任务2.1普通水准路线测量
2.1.1水准点和水准路线
2.1.2连续水准测量原理
2.1.3普通水准路线施测方法
2.1.4水准测量记录与计算规则
2.1.5水准测量成果计算
任务2.2等级水准路线测量
2.2.1等级水准测量技术要求
2.2.2四等水准测量观测方法
2.2.3四等水准测量记录计算与检核
项目3全站仪使用及维护
任务3.1认识并学会使用全站仪
3.1.1全站仪的构造
3.1.2全站仪的使用
3.1.3棱镜与反射片
3.1.4全站仪的保养
任务3.2测回法测角测距
3.2.1角度测量原理
3.2.2测回法测水平角
3.2.3光电测距原理
3.2.4光电测距技术要求
任务3.3全站仪常规检校
3.3.1全站仪应满足的几何条件
3.3.2光学对中器的检验与校正
3.3.3水准管轴的检验与校正
3.3.4十字丝的检验与校正
3.3.5视准轴的检验与校正
3.3.6横轴的检验与校正
项目4平面控制测量
任务4.1全站仪坐标测量
4.1.1地面点的坐标
4.1.2直线定向
4.1.3坐标测量原理
4.1.4坐标测量步骤
任务4.2导线测量
4.2.1导线的布设形式
4.2.2导线测量的外业工作
4.2.3导线测量的内业计算
任务4.3建筑基线测设
4.3.1建筑基线的布设要求
4.3.2建筑基线的测设方法
任务4.4建筑方格网测设
4.4.1建筑方格网的布设要求
4.4.2建筑方格网的测设方法
项目5地形图识读与应用
任务5.1地形图识读
5.1.1地形图的概念
5.1.2地形图的要素
任务5.2数字地形图应用
5.2.1基本几何要素的查询
5.2.2方格网法土方计算
5.2.3区域土方量平衡计算
5.2.4绘制断面图
项目6民用建筑施工测量
任务6.1施工测量的基本工作
6.1.1施工测量概述
6.1.2点的平面位置测设
6.1.3点的高程测设
任务6.2建筑物定位与放线
6.2.1施工坐标与测量坐标的换算
6.2.2建筑物的定位
6.2.3建筑物细部测设
任务6.3多层建筑物的施工测量
6.3.1基础施工测量
6.3.2墙体施工测量
6.3.3外控法轴线投测
6.3.4高程传递
任务6.4高层建筑物的施工测量
6.4.1桩基础施工测量
6.4.2深基坑施工测量
6.4.3内控法轴线投测
项目7工业建筑施工测量
任务7.1预制构件安装测量
7.1.1柱子安装测量
7.1.2吊车梁安装测量
7.1.3屋架安装测量
任务7.2高耸构筑物施工测量
7.2.1基础施工测量
7.2.2筒身施工测量
项目8建筑物变形测量
任务8.1建筑物沉降观测
8.1.1基准点和观测点
8.1.2沉降观测方法
8.1.3沉降观测成果整理
8.1.4常见问题及其处理
任务8.2建筑物倾斜观测
8.2.1主体倾斜观测点位
8.2.2主体倾斜观测方法
8.2.3主体倾斜观测周期
8.2.4主体倾斜观测成果
参考文献
附录1《工程测量员》国家职业技能标准
附录2《工程测量员》职业技能鉴定
附录3理论知识模拟试卷
内容摘要
本书编写采用校企合作、校际合作、集体编著的方式，按照工程测量的工作过程，基于工程测量员职业岗位工作任务，配套理实一体化的教学模式，由易到难、由简单到综合序化与构建能力单元，充分反映工程测量行业最新发展技术，突出培养学生的职业综合能力。
主编推荐
"本书按照教育部制定的高等职业学校土木建筑大类专业培养目标和主要职业能力要求，参照行业新仪器、新技术、新工艺和国家最新发布的工程测量规范，结合近年来高等职业教育教学改革的最新成果编写。
全书除课程导入外，共分为以下八个项目：项目一 水准仪使用及维护、项目二 高程控制测量、项目三 全站仪使用及维护、项目四 平面控制测量、项目五 地形图识读与应用、项目六 民用建筑施工测量、项目七 工业建筑施工测量、项目八 建筑物变形测量。每个项目兼容理论知识和实践技能，包括学习目标、导入案例、学习任务、知识自测和技能实训等基本模块。让学生在完成具体项目的过程中学会完成相应工作任务，建构理论知识，训练职业能力，提升综合素质。
本书配套建有在线开放课程，可开展线上线下混合式教学使用，各项目重点任务拍摄制作成微课视频，以二维码的形式嵌入页面相应位置，设计讨论话题，建设作业库、试题库，实现线上线下互为补充、新旧媒体互相融合。
本书可作为高职高专土木建筑大类专业的教学用书，也可作为建筑或测绘行业工程技术人员的培训用书。
"
精彩内容
项目3全站仪使用及维护
知识目标
1. 了解全站仪的用途并熟悉其构造。
2. 掌握全站仪的安置方法。
3. 掌握水平角和竖直角的观测原理。
4. 掌握测回法测角的观测步骤和数据处理方法。
能力目标
1. 能描述全站仪各部件的名称及作用。
2. 能正确安置全站仪并快速瞄准目标。
3. 能用测回法观测水平角并记录计算。
导入案例
十五六世纪，在英国、法国等西方国家，因为航海和战争，需要绘制各种地图、海图。最早绘制地图时使用的是三角测量法，就是根据两个已知点上的观测结果，求出远处第三点的位置，但由于没有合适的仪器，导致角度测量手段有限，精度不高，由此绘制出的地形图精度也不高。1730年，英国机械师西森(Sisson)首先研制出了经纬仪，大大提高了角度观测精度，同时也简化了测量和计算过程，为绘制地图提供了更精确的数据。后来，经纬仪被广泛应用于各项工程建设中。
在测量工作中，通常需要同时获取角度和距离数据，以便确定待定点点位。20世纪80年代，人们将经纬仪与测距仪结合，形成全站仪的雏形――半站仪，大大提高了作业效率。当半站仪的功能进一步完善之后，形成了我们现在所说的全站仪。全站仪的发展经历了由工具型全站仪到计算机型全站仪的阶段。1977年，全球首款具有机载数据处理功能的全站仪问世，它具有测角、测距、数据处理等功能。但受当时技术限制，全站仪还无法存储测量数据，要借助纸或手簿手动来记录数据，这类全站仪被称为工具型全站仪。20世纪90年代，在工具型全站仪的基础上，计算机型全站仪出现了。计算机型全站仪可以存储数据，解决了工具型全站仪需要手动记录数据的问题，同时还可以用菜单进行操作，装有机载软件，可以进行系统开发，功能更加先进。
学习任务
任务3.1认识并学会使用全站仪
全站仪，即全站型电子速测仪(Electronic Total Station)，是一种集光、机、电为一体的高技术测量仪器，具备光电测距、光电测角功能及数字化测量能力，因一次安置就可完成该测站的全部测量工作而得名。全站仪自动化程度高，功能强大，实用性强，是应用非常广泛的测量仪器之一。
全站仪按结构可分为组合式和整体式两种。组合式全站仪是利用连接设备将电子经纬仪、光电测距仪和电子数据记录装置组合在一起的仪器； 整体式全站仪则是将测角部分、测距部分和电子记录装置设计成一体的仪器，其望远镜的光轴和光波测距部分的光轴是同轴的，可以同时进行水平角、垂直角和距离测量，还可以对测量数据进行记录、处理、传输。相较于组合式全站仪，整体式全站仪体积小，结构紧凑，操作便捷，被人们广泛使用。
微课： 全站仪的构造
3.1.1全站仪的构造
近年来，随着微电子技术、电子计算技术和电子记录技术的迅速发展，众多测绘仪器厂家不断推出各种型号的全站仪，以满足各类用户各种用途的需求。但各种品牌型号的全站仪构造大致相同，主要由电源部分、测角系统、测距系统、数据处理部分、通信接口及显示屏、键盘等组成。以南方330系列全站仪为例，仪器各部件名称如图3？1所示。
图3？1南方330系列全站仪各部件名称
(1) 电源部分是可充电电池，为各部分供电。
(2) 测角系统是电子经纬仪，可以测定水平角、竖直角，设置方位角。
(3) 测距系统为光电测距仪，可以测定两点之间的距离。
(4) 数据处理部分接受输入指令，控制各种观测作业方式，进行数据处理。
(5) 输入/输出部分包括键盘、显示器、数据通信接口。
全站仪的照准部是指在基座以上，在水平面内绕旋转轴旋转的全部部件的总称，主要由望远镜、管水准器、水平制动和微动螺旋、垂直制动和微动螺旋、光学对中器等部件组成。照准部可绕仪器竖轴在水平面内旋转，由水平制动和微动螺旋控制。
(1) 望远镜： 固定在仪器横轴上，可绕横轴俯仰转动照准高低不同的目标，由垂直制动和微动螺旋控制。
(2) 管水准器： 用来精确整平仪器。
(3) 水平制动和微动螺旋。用来控制照准部在水平面内的制动和微动。
(4) 垂直制动和微动螺旋。用来控制望远镜在竖直面内的制动和微动。
(5) 光学对中器。用来进行仪器对中。
全站仪的基座与水准仪的构成和作用基本相同，利用中心连接螺旋将全站仪与脚架连接起来，基座上有3个脚螺旋，用于仪器粗平。
微课： 全站仪的安置
3.1.2全站仪的使用
1. 安置全站仪
使用全站仪时，首先要在测站上安置仪器，即对中和整平。对中的目的是使仪器中心与测站点的标志中心位于同一铅垂线上； 整平的目的是使水平度盘处于水平位置。安置全站仪的操作步骤如下。
(1) 安置脚架，连接仪器。
松开三脚架架腿固定螺旋，按观测者身高调节架腿长度。在测站点上方张开三脚架架腿至跨度高度适中位置，安置脚架，保持架头大致水平。注意使测站点尽量位于三脚架脚尖构成三角形的中心点处。打开仪器箱，一手握住提手，一手托住基座，从箱中取出全站仪，用连接螺旋将全站仪固定在架头上。
(2) 粗略对中。
固定一只三脚架架腿，目视对中器目镜，调节对中器目镜、物镜调焦螺旋，直至对中器圆圈和地面成像清楚； 移动身边的两只架腿，通过左右旋转和前后推拉，使镜中圆圈中心对准地面点标志中心。
(3) 粗略整平。
松开三脚架架腿固定螺旋，伸缩架腿，调节架腿高度，使圆水准器气泡居中。注意，气泡在哪侧，说明哪边的架腿偏高。
(4) 精确整平。
松开水平制动螺旋，转动照准部使水准管平行于任意一对脚螺旋的连线，两手同时反向转动这对脚螺旋，使气泡居中； 将照准部旋转90°，转动第三只脚螺旋，使气泡居中。气泡移动方向与左手大拇指旋转脚螺旋的方向相同，如图3？2所示。
(5) 精确对中。
目视对中器，确认镜中小圆圈中心是否与地面点中心保持一致。如有偏差，将连接螺旋稍微旋松，在架头上前后左右平移仪器(不要旋转)，将对中器圆圈中心平移到地面点中心上。
(6) 检查。
精确对中完成后，检查水准管气泡是否仍然居中。如不居中，则按第(4)步方法，再次精确整平仪器，并观察整平后的对中情况。注意，第(4)步和第(5)步应反复进行，直至对中、整平同时达到要求为止。光学对中器对中偏差不超过2mm，照准部水准管偏差不超过一格。
图3？2仪器精确整平
微课： 全站仪的调焦与瞄准
2. 调焦与照准
(1) 目镜调焦。转动照准部，使望远镜对向明亮处，调节目镜调焦螺旋，使十字丝成像清晰。
(2) 粗瞄制动。松开水平制动螺旋，用望远镜上的粗瞄准器对准目标，使其位于视场内，固定望远镜制动螺旋和照准部制动螺旋。
(3) 物镜调焦。转动物镜调焦螺旋，使目标影像清晰。
(4) 微动精瞄。旋转望远镜微动螺旋，使目标像的高低适中； 旋转照准部微动螺旋，使目标像被十字丝的单根竖丝平分，或被双根竖丝夹在中间。
(5) 视差消除。眼睛微微左右移动，检查有无视差，如果有，调节调焦螺旋予以消除。
微课： 反射棱镜及反射片
3.1.3棱镜与反射片
全站仪观测时，通常需要配合相应的观测目标，常用棱镜或反射片。
1. 棱镜
棱镜的光学部分是直角光学玻璃体，如同在正方体玻璃上切下的一角，透射面呈正三角形，3个反射面呈等腰三角形。反射面镀银，面与面之间相互垂直。由于这种结构的棱镜，无论光线从哪个方向入射透射面，棱镜均会将入射光线反射回入射光的光射方向。因此测量时，只要棱镜的透射面大致垂直于测线方向，仪器便会得到回光信号。测距时，全站仪发出光信号，并接收从棱镜反射回来的光信号，计算光信号的相位移等，从而间接求得光通过的时间，最后测出全站仪到棱镜的距离。
将棱镜作为观测目标测角测距时，棱镜可以通过基座安置到三脚架上，也可以直接安置到对中杆上。在观测距离较长时，可以采用图3？3所示的三棱镜提高观测精度。
值得注意的是，光在玻璃中的折射率为1.5~1.6，而在空气中的折射率近似等于1，因此光在棱镜中传播所用的超量时间会使所测距离增大某一数值，通常称该增大的数值为棱镜常数。通常棱镜常数已在生产厂家所附的说明书上或棱镜上标出，供测距时使用。全站仪用于外业作业前，应首先确定配套使用的棱镜常数。
2. 反射片
在一些测量工作中，为了节省设站时间或棱镜架设困难时，还可以采用自贴式反射片(图3？4)。自贴式反射片有20mm×20mm、40mm×40mm、60mm×60mm等规格，背后带有不干胶，可以直接粘贴在需要观测的物体上。自贴式反射片成本低、安置方便，可长期布设于测点上，广泛应用于变形监测领域。
图3？3棱镜
图3？4反射片
3.1.4全站仪的保养
全站仪是一种高精度测量仪器，需有专人负责保养。只有在日常工作中注意全站仪的保养，才能延长全站仪的使用寿命，将全站仪的功效发挥到最大。
1. 全站仪的保管
(1) 仪器必须装箱运输，防止受到剧烈震荡。
(2) 放置在-40~+70℃干燥环境中。
(3) 仪器保管应注意防潮，若受潮，应在干燥环境中打开仪器箱，释放潮气。
(4) 避免在强磁场环境中作业，雷雨天气不能进行野外测量。
(5) 定期对仪器进行调试和检校。
2. 电池的保养
全站仪的电池是全站仪重要的部件之一，电池的好坏直接决定了外业时间的长短。
(1) 全站仪长期不使用时，电池每隔3个月要充、放电1次。如长期不充电，电池会因为自动放电导致电量过低，影响电池寿命。
(2) 电池在10~30℃环境中充电，在0~20℃环境中保存。
(3) 不要连续进行充电或放电，否则会损坏电池和充电器，如有必要进行充电或放电，则应在停止充电约30min后再使用充电器。 (4) 超过规定的充电时间会缩短电池的使用寿命，应尽量避免。
(5) 在电源关闭后再装入或取出电池。
3. 目镜和物镜的保养
(1) 保持目镜和物镜的干燥与清洁。
(2) 清洁时可使用干净柔软的布，需要时可用纯酒精蘸湿后使用。
(3) 避免用手直接触摸光学零部件。
4. 主机及基座的保养
(1) 望远镜与机身支架的连接处应经常用干净的布清理，如果灰尘等堆积过多，会造成望远镜的转动困难。
(2) 基座的脚螺旋处应保持干净、清洁，有灰尘应及时清理。
［做中学3？1］全站仪的认识和使用
全站仪作为目前主流的测绘仪器，广泛应用于各项建筑工程中。全
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