土木工程测量(齐庆会)

本书在编写过程中侧重测量技术在土木工程上的应用，比较全面地体现了测量在工程建设中的重要作用和意义。本书共分14章，前四章介绍了测量学的基本知识及常规测量仪器的使用基本技术及应用注意事项；第5章介绍了测量误差的基本知识；第6章介绍了小地区控制测量的基本内容、基本原理和施测方法；第7章介绍了大比例尺地形图的基本知识及应用；第8章介绍了大比例尺数字化测图的具体流程；第9章介绍了测设的基本工作；第10～13章介绍了测量在具体工程中应用，包括建筑工程、道路工程与桥梁工程、地下工程等各阶段的测量工作，也介绍了工程中的变形监测及竣工测量；第14章介绍了工程测量新技术。 本书既针对土木类专业，也面向整个土木建筑行业；既有较完整的理论，又注重工程实用性，并兼顾测绘新技术的主要应用和方法。本书可供本科及大、中专院校等设置有土木工程、道路工程、工程管理、给水排水工程、土地资源管理、建筑学、测绘工程等专业的教学使用，也可供从事土木工程及测绘工作的工程技术人员参考。

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第1章绪论1 1.1测量学的任务及其作用1 1.1.1测量学的基本概念1 1.1.2测量学的研究内容2 1.1.3测量学的应用范围2 1.1.4学习测量学的目的3 1.2测量学的发展简况3 1.2.1测量学的发展简史3 1.2.2测量学的发展现状4 1.3测量工作的基准6 1.3.1地球的形状和大小6 1.3.2测量基准的确定7 1.3.3用水平面代替水准面的范围11 1.3.4确定地面点位的三个基本要素12 1.4测量工作的组织原则与程序13 1.5测量常用计量单位与换算14 1.5.1角度单位14 1.5.2长度单位14 1.5.3面积单位14 1.5.4测量数据换算原则15 第2章水准测量16 2.1水准测量的原理和方法16 2.1.1水准测量原理16 2.1.2计算未知点高程17 2.2水准测量的仪器与工具17 2.2.1水准仪的构造（DS3型微倾式水准仪）18 2.2.2水准尺和尺垫21 2.2.3水准仪的使用22 2.3水准测量的基本方法23 2.3.1水准点23 2.3.2水准路线24 2.3.3水准测量方法25 2.3.4水准测量的计算27 2.4水准仪的检验与校正28 2.4.1圆水准器轴平行仪器竖轴的检验校正29 2.4.2十字丝横丝垂直仪器竖轴的检验与校正29 2.4.3水准管轴平行视准轴的检验与校正30 2.5水准测量的误差31 2.5.1仪器误差31 2.5.2观测误差31 2.5.3外界条件影响32 2.6自动安平水准仪33 2.6.1视线自动安平原理33 2.6.2自动安平补偿器33 2.6.3自动安平水准仪的使用34 2.7精密水准仪与电子水准仪35 2.7.1精密水准仪35 2.7.2电子水准仪36 第3章角度测量40 3.1角度测量原理40 3.1.1水平角40 3.1.2竖直角40 3.2经纬仪的构造与使用41 3.2.1DJ6型光学经纬仪42 3.2.2经纬仪读数设备及读数方法43 3.2.3DJ2型光学经纬仪44 3.2.4经纬仪的操作45 3.3水平角测量47 3.3.1测回法47 3.3.2方向观测法47 3.4竖直角测量48 3.4.1竖盘构造48 3.4.2竖直角计算49 3.4.3竖盘指标差49 3.4.4竖直角观测50 3.5经纬仪的检验与校正51 3.5.1照准部水准管的检验与校正51 3.5.2十字丝竖丝的检验与校正51 3.5.3视准轴的检验与校正51 3.5.4横轴的检验与校正53 3.5.5竖盘指标水准管的检验与校正53 3.5.6光学对中器的检验与校正53 3.6角度测量误差分析54 3.6.1仪器误差54 3.6.2观测误差54 3.6.3外界条件的影响56 3.7电子经纬仪56 第4章距离测量与直线定向58 4.1距离测量58 4.1.1距离测量概述58 4.1.2直线定线59 4.2钢尺量距60 4.2.1量距的基本工具60 4.2.2钢尺量距的基本方法61 4.2.3钢尺精密测距63 4.3视距测量65 4.3.1视线水平时的距离65 4.3.2视线倾斜时的距离66 4.4电磁波测距67 4.4.1电磁波测距概述67 4.4.2电磁波测距原理68 4.4.3测距仪的应用69 4.5直线定向70 4.5.1标准方向的种类70 4.5.2直线方向的表示方法70 4.5.3几种方位角之间的关系71 4.6坐标方位角72 4.6.1坐标方位角的定义72 4.6.2正、反坐标方位角72 4.6.3象限角与坐标方位角72 4.6.4距离、方位角与坐标之间的关系73 4.6.5坐标方位角的推算73 第5章测量误差的基本知识76 5.1测量误差概述76 5.1.1测量误差产生的原因76 5.1.2测量误差的分类77 5.1.3偶然误差的特性78 5.2测量误差80 5.2.1方程与中误差80 5.2.2相对误差81 5.2.3容许误差81 5.3误差传播定律82 5.3.1和差函数82 5.3.2倍数函数83 5.3.3线性函数84 5.3.4一般函数84 5.4算术平均值及其中误差85 5.4.1算术平均值85 5.4.2观测值改正数86 5.4.3由观测值改正数计算观测值中误差86 5.5加权平均值及其中误差87 5.5.1观测值的权87 5.5.2加权平均值及其中误差的计算88 第6章小地区控制测量90 6.1控制测量概述90 6.1.1控制测量的定义与分类90 6.1.2控制测量的基本方法90 6.1.3国家控制网概况91 6.1.4工程测量控制网概况92 6.2导线测量94 6.2.1导线测量概述94 6.2.2导线测量的外业工作95 6.2.3导线测量的内业计算96 6.2.4查找导线测量粗差的基本方法101 6.3小三角测量103 6.3.1小三角网的布设形式103 6.3.2小三角测量的外业工作104 6.3.3小三角测量的内业计算105 6.4交会定点107 6.4.1前方交会107 6.4.2后方交会108 6.4.3侧方交会109 6.4.4测边交会109 6.5全球导航卫星系统109 6.5.1全球导航卫星系统概述109 6.5.2GPS的构成110 6.5.3GPS的定位原理111 6.6高程控制测量113 6.6.1高程控制测量概述113 6.6.2三、四等水准测量114 6.6.3三角高程控制测量116 第7章地形图的基本知识119 7.1地形图的比例尺119 7.1.1比例尺的表示方法119 7.1.2地形图按比例尺分类120 7.1.3比例尺精度120 7.2地形图的分幅和编号120 7.2.1经纬网国际分幅法121 7.2.2矩形分幅123 7.3地形图的图外注记125 7.4地形图图式126 7.4.1地物符号126 7.4.2地貌符号126 7.4.3注记126 7.5等高线128 7.5.1等高线的概念128 7.5.2几种典型地貌的等高线表示方法129 7.5.3等高线的特性130 7.6地形图的基本应用131 7.6.1求图上某点的直角坐标131 7.6.2求图上两点间的距离和方向131 7.6.3求图上某点高程132 7.6.4确定地面某方向线的坡度132 7.6.5依指定方向绘制断面图132 7.6.6在地形图上确定汇水范围面积133 第8章大比例尺数字测图134 8.1传统地形图测绘134 8.1.1碎部测量134 8.1.2视距测量的误差和注意事项136 8.2地形图的绘制137 8.2.1地物的测绘137 8.2.2地貌的测绘138 8.2.3地形图的拼接、检查与整饰139 8.3全站仪的功能及使用140 8.3.1全站仪的功能140 8.3.2全站仪的操作及使用142 8.3.3全站仪的数据通信145 8.3.4全站仪的检校及注意事项147 8.4全站仪大比例尺数字化测图方法149 8.4.1全站仪大比例尺数字化测图方法概述149 8.4.2野外数字化数据采集方法150 8.4.3地形图的处理与输出151 第9章测设154 9.1测设的基本工作154 9.1.1已知水平距离的测设154 9.1.2已知水平角的测设156 9.1.3已知高程的测设156 9.2点的平面位置测设158 9.2.1直角坐标法158 9.2.2极坐标法158 9.2.3角度交会法159 9.2.4距离交会法159 9.3已知坡度直线的测设160 第10章工程变形监测162 10.1工程变形监测技术概述162 10.1.1变形监测的目的162 10.1.2变形监测的意义163 10.1.3变形监测的分类163 10.1.4变形观测的特点163 10.1.5变形监测的主要技术方法164 10.1.6变形监测的精度和周期165 10.2沉降监测166 10.2.1水准基点、工作基点的设置166 10.2.2沉降观测点的设置168 10.2.3高差观测168 10.3位移监测170 10.3.1平面控制网的布设170 10.3.2水平位移观测172 10.3.3倾斜观测174 10.3.4挠度观测176 10.3.5裂缝观测176 10.4基坑工程变形监测177 10.4.1基坑工程变形监测概述177 10.4.2基坑监测的目的177 10.4.3基坑工程的支护结构的类型177 10.4.4基坑工程变形监测的内容178 10.4.5基坑工程监测资料及报告178 第11章建筑施工测量180 11.1施工测量概述180 11.2施工场地的控制测量182 11.2.1施工场地的控制测量概述182 11.2.2施工场地的平面控制测量182 11.2.3施工场地的高程控制测量184 11.3一般民用建筑施工测量185 11.3.1施工测量前的准备工作185 11.3.2定位和放线186 11.3.3基础工程施工测量187 11.3.4墙体施工测量189 11.3.5建筑物的轴线投测190 11.3.6建筑物的高程传递190 11.4高层建筑施工测量190 11.4.1外控法191 11.4.2内控法191 11.5施工测量人员的职责与责任193 第12章道路与桥梁工程测量194 12.1道路工程测量概述194 12.2道路初测与定测195 12.2.1初测195 12.2.2定测196 12.3道路中线测量196 12.3.1交点的测设196 12.3.2转点的测设198 12.3.3转角测定198 12.3.4里程桩设置199 12.4道路圆曲线的测设200 12.4.1圆曲线主点的测设200 12.4.2圆曲线的详细测设201 12.5道路缓和曲线的测设203 12.5.1缓和曲线的计算公式203 12.5.2带有缓和曲线的圆曲线主点测设205 12.5.3带有缓和曲线的曲线详细测设206 12.6道路纵横断面测量208 12.6.1道路纵断面测量208 12.6.2道路横断面测量211 12.7桥梁工程测量213 12.7.1桥梁工程测量概述213 12.7.2桥梁控制测量213 12.7.3桥梁施工测量216 第13章地下工程测量221 13.1地下工程测量概述221 13.1.1地下工程测量的种类221 13.1.2地下工程测量的特点222 13.1.3地下工程的测量方法222 13.1.4地下工程测量的发展222 13.2地下控制测量223 13.2.1地下工程平面控制测量223 13.2.2地下工程高程控制测量224 13.3贯通测量225 13.3.1贯通测量的概念和方法225 13.3.2一井内巷道贯通测量225 13.3.3两井间巷道贯通测量227 13.3.4立井贯通测量228 13.4地下管线测量229 13.4.1地下管线概述229 13.4.2各类管线的基本探测方法230 13.4.3地下管线测绘231 13.5地下建筑工程竣工测量232 第14章工程测量新技术应用233 14.1无人机技术233 14.1.1无人机的分类233 14.1.2无人机航测的特点235 14.2三维激光扫描系统235 14.3InSAR技术和方法237 14.4其他技术237 参考文献239