注:表中粉色为需要填写的答案
《土木工程测量》第1章作业
1-2 什么是测量工作的基准面和基准线
解:测量工作的基准面是水准面;基准线是铅垂线。
1-3 什么是绝对高程什么是相对高程
解:绝对高程:地面点沿铅垂线到大地水准面的距离;相对高程:地面点到假定水准面的铅垂距离。
1-5 已知某地大地坐标为(106°12′,38°32′)。计算:①该地在高斯投影3°带的带号及其中央子午线经度;②该地在高斯投影6°带的带号及其中央子午线经度。
解:①3°带带号:n=int(°)/3°)+1= int((106°12′°)/3°)+1=35,
35号3°带中央子午线经度:L’
=3°*n=3°*35=105°;
②6°带带号:N=int(L/6°)+1= int(106°12′/6°)+1=18;
18号6°带中央子午线经度:L
=6°*N-3°=6°*18-3°=105°。
1-6 已知控制点BM30的大地坐标为(106°49′27″,39°04′58″),其高斯投影3°带内计算的平面坐标自然值是(,-)。计算BM30的坐标通用值。
解:通用坐标值是在Y坐标自然值上+500km,并且在其前冠以投影带带号。因此,先计算BM30所在高斯投影3°带的带号:
3°带带号:n=int(°)/3°)+1= int((106°50′°)/3°)+1=36,
Y坐标自然值+500km=+500000m=。
所以,BM30的通用坐标为(,36 )
1-7 测量工作应遵循的基本原则是什么
解:测量工作应遵循“从整体到局部”、“先控制后碎步”、“先高级后低级”、“步步有检核”的基本原则。
《土木工程测量》第2章作业
2-1 设A为后视点,B为前视点,已知点A的高程H
A
=,后视读数a为,前视读数b为,试
计算AB的高差h
AB 和点B的高程H
B
。
解:h
AB
=后视读数-前视读数=;
H B =H
A
+h
AB
=+=。
2-4 计算表2-6中水准测量的高差及高程。
表2-6 五等水准测量记录手簿
五等水准测量计算表
日期:计算者:郭琳娜检查者:
测站编号测点名称
水准尺读数/m
高差/m高程/m备注后视读数a 前视读数b
1BMA
起算点
H B=H A+h AB
TP1
2TP1 TP2
3TP2 TP3
4
TP3
BMB
计算检核∑a=∑b=∑h=
2-5 已知A点的高程HA=,B点的高程HB=,四等水准测量的各测段高差及线路长度如图2-21标注所示,计算1、2、3各点的高程。
解:高差闭合差f h=∑h测-(H B- H A)=(h1+ h2+ h3+ h4)-(H B- H A)=闭合差容许值f h容=±6=±6=±6=±44mm,满足f h≤f h容;
闭合差调整:∑L i= L1+ L2+ L3+ L4=
V
i
= —L i=-
V
1
=-==
V
2
=-==
V
3
=-==
V
4
=-==
计算各点高程:
H 1= H
A
+ h
1
+V
1
=++=
H 2= H
1
+ h
2
+V
2
= H
2
+ h
3
+V
3
=++=
H B = H 3+ h 4 +V 4=++=
2-6 某施工区布设一条闭合五等水准路线,如图2-22所示,已知水准点为BM0,各测段的观测高差hi 和各测段的测站数ni 列于表2-7中。试计算待定水准点1、2、3的高程。
解:高差闭合差f h =h 1+ h 2+ h 3+ h 4==-31mm 闭合差容许值f h 容=±6
=±6
=±6
=±33mm ,满足f h ≤f h 容;
闭合差调整:∑n i = n 1+ n 2+ n 3+ n 4=31 V i = —n i =
V 1==4mm= V 2==10mm= V 3==9mm= V 4=
=8mm=
计算各点高程:
设BM0的高程为H 0=100m; H 1= H 0+ h 1 +V 1=100++=
H 2= H 1+ h 2 +V 2= H 2+ h 3 +V 3= H 3+ h 4 +V 4=
2-7 图2-23所示是一支水准路线,已知BMA 的高程HBMA 为,1点为待定高程的水准点,hW 和hF 为往、返测量的观测高差,往返各4个测站,试计算1点的高程。
解:计算如下:
解:f h =∑h w +∑h f =0.016m16mm 容=±12=±12
=±34mm ,满足f h ≤f h 容
V i = —n i =8mm H 1=+=
2-8 完成表2-8四等水准测量手簿中的计算并绘出观测示意图。
《土木工程测量》第3章作业
3-1 测角仪器有哪几类各有何特点
解:测角仪器分别为:
光学经纬仪:轴系间结构稳定,望远镜放大倍率较大,照准部水准管灵敏度高;读数时,通过转动换像手轮,使读数显微镜中出现需要读数的度盘影像;采用对径符合读数装置可以消除度
电子经纬仪:光学测角,利用光电转换原理和微处理器自动测量度盘读数,将测量结果显示在仪器显示窗上,并自动储存测量结果。
全站仪:可进行角度测量,距离测量,坐标测量和数据计算、记录、存储、传输,由机械、光学、电子元件集合而成的多功能测量仪器。
3-6在B点上安置测角仪器观测A和C两个方向,盘左位置先照准A点,后照准C点,水平度盘的读数为6°23′30″和95°48′00″;盘右位置先照准C点,后照准A点,水平度盘读数分别为275°48′18″和186°23′18″,试将观测数据记录在测回法观测记录表3-6中,并完成相关计算与检核。
表3-6 测回法观测记录表
3-7如表3-7所示,在方向观测法的记录中完成相关计算与检核。
3-8完成竖直角观测手簿的计算,不需要写公式(竖盘为全圆顺时针注记形式),全部计算均在表3-8中进行。
《土木工程测量》第4章 作业
4-2 丈量AB 、CD 两段距离时,AB 段往测为,返测为,CD 段往测为,返测为,两段距离丈量精度是否相同为什么两段丈量结果各为多少
解:K AB =│D 往-D 返│/D 均=│均AB=(D 往+D 返)/2=(+)/2= D 均CD=(D 往+D 返)/2=(+)/2=
K CD =│D 往-D 返│/D 均=│两段距离丈量精度不相同,因为K AB ≠K CD 丈量精度为AB 段,CD 段。
4-4 完成表4-4的视距测量记录与计算。
表4-4 视距测量记录计算表
NA284-6 有一把钢尺,其尺长方程为:
L t =+×10-5×30×(t-20℃
)(m )
在标准拉力下,用该尺沿5°30′的斜坡地面量得的名义距离为,丈量时的平均气温为6℃,求实际平距。
解:①尺长改正:△l d =△l(l/l 0)=×30=
②温度改正:△l t =αl(t-t 0)=×10-5××(6-20)= ③倾斜改正:△l h =-h 2/2l=-lsin θ/2=×2=
改正后水平距离:D=l+△l d +△l t +△l h =++( +( =
4-7(补充)光电测距观测值,需要进行哪几项改正使用NTS-355S 全站仪在气压p =、气温t =23℃条件下测量A 、B 两点距离,观测值为1680.686m ,对应竖直角为-1°05′32″。仪器检定书给出的仪器加常数C =-2.9mm ,仪器乘常数R =3.72mm/km 。试分别计算这几项改正以及改正后的斜距和平距。该仪器的气象改正公式为:
式中p 为气压(kPa ),t 为温度(℃)。
解:需进行加常数C 的改正、乘常数K 的改正、气象改正K a 、倾斜改正△D h 分别为:①D 1=D ′+C=+()= ②D 2=1000×+=
③??
? ??
+-=t p Ka 00366.01904.296.278=(mm/km)
D 3= D 2/1000×+ D 2=
④D= D 3×cos α=×cos (-1°05′32″)≈
《土木工程测量》第5章 作业
5-3 A27和A29的坐标分别列于表5-9.试求A27→A29的坐标方位角αA27→A29及其反方位角。 A27→A29A29A27A29A27αA27→A29=3°15′36″ αA29→A27=αA27→A29+180°=183°15′36″
5-4 如图5-4所示,已知α12=60°,β2和β3的角值分别为242°25′48″(右角)、139°10′17″(左角)。试求23边和34边的坐标方位角,并绘出示意图。
)
/(00366.01904.296.278km mm t p Ka ??? ??
+-=
解:α12=60° β2=242°25′48″(右角) β3=139°10′17″(左角) α23=360°-(β2-180°-60°)=357°34′12″ α34=180°+β3-(360°-α23)=316°44′29″ 5-5 使用全站仪测量A 、B 两点距离,经三项改正后的倾斜距离观测值为,对应的竖直角为-1°05′32″。测量距离时仪器高,棱镜高。试求A 、B 两点间的高差。
解:仪器高i A ,量取目标高S B ,球气差改正f ,竖直角αAB f==(D AB cos αAB ) 2=×(-1°05′32″))2=
h AB = D AB sin αAB +i A -S B +f= sin (-1°05′32″)+ 简述GNSS 绝对定位与相对定位的特点。 解:绝对定位:单机作业,方式简单。受卫星星历误差、大气延迟误差等影响,定位精度较低,一般可达到~5m,多用于船舶、飞机、勘探、海洋作业等方面。
相对定位:由于多台接收机同步观测相同卫星,这样卫星钟误差、卫星星历误差、大气延迟误差可认为相同,查分处理可有效消除或大幅度削弱误差影响,从而获得较高的定位精度。
《土木工程测量》第6章 作业
6-4 简述大比例尺地形图在工程建设不同阶段中的作用。 解:1:5000 可行性研究、总体规划、厂址选择、初步设计等
1:2000 可行性研究、初步设计、矿山总图管理、城镇详细规划等
1:1000/1:500 初步设计,施工图设计,城镇、工矿总图管理,竣工验收等 6-7 简述国家基本比例尺地形图分幅方法和编号方法。
解:分幅方法:按经纬线划分的梯形分幅法,按坐标格网划分的矩形分幅法。
编号方法:整个地球可用子午线分成60个6°纵列,由经度180°起,自西向东用数字1,2,3,…,60编号。同时由赤道分别向北(向南)直到纬度88°止,每隔4°按纬度圈分成22个横行,用字母A,B,C,…,V 编号。
已知一点的经纬度(L,B ),就可以计算出该点所在1:1000000地形图的行号和列号: 行号=int (B/4°)+1 列号= int (L/6°)+31 6-9 已知NA99所在地的大地经度106°08′26″,纬度38°30′06″,试求该地1:1000000、1:100000、1:25000、1:10000和1:5000地形图图号。
解:已知L=106°08′26″ B=38°30′06″
1:1000000 行号= int (B/4°)+1= int (38°30′06″/4°)+1=10(J )
列号= int (L/6°)+31== int (106°08′26″/6°)+31=48
1:1000000图号:J48A001001 1:100000图号:J48D005009 1:25000图号:J48F018034 1:10000图号:J48G036067 1:5000图号:J48H072133
6-14 什么是数字地图简述数字地图的特点。
解:数字地图是以数字形式存储在计算机存储介质上的地图。将空间地理信息以数字方式存储在计算机的硬盘、软盘、光盘或磁带等介质上,可以通过软件操作系统对这些数字信息进行显示、检索、分析,可以再计算机屏幕上显示地图。
特点:①信息量大,可以快速存取、显示和传输。②可以实现距离、角度、面积等自动化量测。③可以将地图要素分层管理和显示。④用户可以依此进行所需的专题地图制作和打印输出。
《土木工程测量》第7章 作业
7-11 一条图根导线如图7-38所示。起算数据如下:X A =,Y A =,X B =,Y B =,X C =,Y C =,X D =,Y D =。观测数据标注在图上,分别在表格中完成以下命题的计算:
① 在图中去掉CD 两点,使其变为支导线,计算P1和P2两点坐标。
② 保持图示完整,完成双定向附合导线的平差计算。(提示:可能要利用坐标反算获得起算坐标方位角) ① 解:(1)推算坐标方位角
αAB =arctan[(y B -y A )/(x B -x A )]=45°
αBP1=αAB +βB -180°=45°+239°30′00″-180°=104°30′00″
αP1P2=αBP1+βP1-180°=104°30′00″+147°44′30″-180°=72°14′30″ (2)计算坐标增量
△x BP1=D BP1cos αBP1=×cos104°30′= △y BP1=D BP1sin αBP1=×sin104°30′=
△x P1P2=D P1P2cos αP1P2=×cos72°14′30″= △y P1P2=D P1P2sin αP1P2=×sin72°14′30″= (3)推算坐标
X P1= X B +△x BP1=3200+= Y P1= Y B +△y BP1=7200+= X P2= X P1+△x P1P2=+= Y P2= Y P1+△y P1P2=+=
最后坐标为:P1, P2,
② 解:αP2C =αP1P2+βP2-180°=72°14′30″+214°50′00″-180°=107°4′30″ αCD =αP2C +βC -180°=107°4′30″+189°41′30″-180°=116°46′00″ arctan[(y D -y C )/(x D -x C )]=-63°15′12″ αCD ′=180°-63°15′12″=116°44′48″
(1)坐标方位角闭合差 f B =αCD -αCD ′=116°46′00″-116°44′48″=1′12″
限差=±40√n=80″(n=4)
(2)改正观测角的坐标方位角的推算 V B =- f B /n=-18″
(3)计算坐标增量,计算坐标闭合差f x 、f y 和导线全长相对闭合差T
△x P2C =D P2C cos αP2C =×cos107°4′30″= △y P2C =D P2C sin αP2C =×sin107°4′30″=
f x = X B +(△x BP1+△x P1P2+△x P2C )-x C =3200++ Y B +(△y BP1+△y P1P2+△y P2C )-y C =7200+++= f=√f x 2+f y 2=√+2=√+= T=f/∑D=++==*10-4
(4)改正坐标增量,坐标增号所加改正数 -f x /D==*10-5
-f y /∑D=()/=*10-4
V △x BP1=-f x /∑D*D BP1=*= V △yBP1=-f y /∑D*D BP1=-/*= (5)改正后的坐标量
△x BP1=△x BP1+ V △x BP1= -f x /∑D*D P1P2=*10-5*= V △yP1P2=-f y /∑D*D P1P2=*10-4*=
△x P1P2=△x P1P2+ V △xP1P2= V △yBP1P2=+= V △xp2c =-f x /∑D*D p2c =*10-5*= V △yp2c =-f y /∑D*D p2c =*10-4*= △x p2c =△x p2c + V △xp2c = V △yp2c =+= (6)推算坐标
X P1=X B +△x BP1=3200+= Y P1=Y B +△y BP1=7200+= X P2= X P1+△x P1P2=+=
Y P2= Y
P1
+△y
P1P2
=+=
X C = X
P2
+△x
p2c
= Y
P2
+△y
p2c
=+=
7-19(补充):用四等水准方法测量控制点BM6至BM19的高差。观测程序为“后(黑)-前(黑)-前(红)-后(红)”。测段观测了2个测站。按照观测程序,2个测站的读数依次为:1571,1197,1382,0739,0363,0549,5239,6171和2121,1747,1934,2196,1821,2008,6793,6621。试将以上读数记录到“三、四等水准测量记录表”相应位置、完成相应计算,并统计出BM6
测段长度=748+751=1553mm=
《土木工程测量》第8章作业
8-1 简述利用地形图确定某点高程和坐标的方法。
解:(1)确定坐标:首先根据A点的位置找出它所在的坐标格网,再过A点作坐标格网的平
行线。A点坐标为:X
A =X
+mA*M
Y
A =Y
+pA*M
(2)确定高程:利用等高线,可以确定点的高程。等高线上点的高程,等于该等高线的高程;不再等高线上点的高程,用内插方法求得。
8-5如何计算场地的设计高程
解:为了使填挖方量平衡,先求出各方格的平均高程,即将每一方格顶点的高程加起来除以4,最后把每个方格的平均高程相加除以方格总数,就可以得到设计高程H0。
8-6 简述利用地形图进行土(石)方量计算的方法。
解:(1)DTM法土(石)计算
(2)方格网法土(石)方量计算
(3)等高线法土(石)方量计算
8-7 如何在数字地形图上实现工程应用
解:在cass中点“工程应用”。
《土木工程测量》第9章作业
9-2 已知水准点H
A =,要测设室内地坪标高H
o
=,简述放样过程。
解:在O点钉上一个木桩,在AO之间安置水准仪,首先测得A点水准尺的度数α,根据公
式o= H
A +α- H
O
可计算出当B点为放样高程时其点上水准尺的读数o.在O木桩侧边立上水准尺并
上下移动,使其读数为o,并在水准尺底部与木桩连接处画上横线,此横线即为设计高程的实地
位置。
9-4 已知α
MN =300°15′06″;X
M
=,Y
M
=,X
A
=,Y
A
=.试在建筑施工放样现场放样出A点的平面位
置。
解:放样时,以MN为基础,放样水平角,确定出MA的方向;以M为基础,沿着MA方向放样出距离,距离的端点就是A
已知M、A点坐标,可以计算出MA的距离d=√(△x2+△y2)=,M、A夹角为α
MA
=45°
MN与MA之间的放样水平角为α
MN -α
MA
=255°15′06″。
在M点安置测角仪器,包括对中及整平,测出A点方向,再用钢尺量出其距离,即得到A点的平面位置。
9-6 已知水准点H
A =,D
AB
为75m,设计坡度i
AB
=+2%,如何放样已知坡度
解:计算出B点放样高程:H
B = H
A
+ D
AB
i
AB
=,在A点安置仪器,将仪器的一只架腿安置在直线
AB上,另两只架腿的连线垂直于AB,量取仪器高i,用高程放样方法定出B点的高程,照准B点水准尺,调节视准轴使之倾斜,直至在水准尺上的度数为i(与仪器高相等)。在直线AB之间选取P1、P2、P3等点,调整各点桩高位置,使得每一点上的水准尺度数都为仪器高i,则各桩顶的连线即为设计坡度的直线。
《土木工程测量》第10章作业
10-5 图10-34中已绘出拟建建筑物与既有建筑物的相对位置关系(墙厚37cm,轴线偏里),简述拟建建筑物测设的方法和步骤。
解:(1)根据两个既有建筑物的已知坐标与拟建建筑物的几何关系进行定位;
(2)简历建筑基线:既有建筑物的墙也延长一段距离,建立一条建筑基线;
(3)墙体施工测量:你建筑物与既有建筑物北墙,西墙在两条平行线上,南墙在一条平行线上,测出拟建建筑长40m,同法测宽20m.
10-6 已知某厂车间相对两角的坐标为:x
1=,y
1
=,x
2
=,y
2
=。放样时估计开挖范围,拟将矩形
控制网设置在厂房角点以外6m处,如图10-35所示。计算厂房控制网四角点A、B、C、D的坐标值。
解:由图得厂房长度108m,宽度65度。
A(x
1+6 ,y
1
-6) B(X
2
-6 ,y
1
-6)
(,)(,)
C(X
2-6 ,y
2
+6) D(X
1
+6 ,y
2
+6)
(,)(,)
10-10 简述高层建筑物施工测量时高程传递方法。
解:(1)钢尺直接测量法;
(2)悬吊钢尺法;
(3)全站仪天顶测距法。
《土木工程测量》第11章作业
11-6 已知线路某转点JD的里程为K25+,R=500m,L
S =60,α
z
=35°51′23″,试计算缓和曲
线要素并推算各主点的里程。
解: 1)缓和曲线要素:(1)切线增值:q=L
S /2-L
S
3/240R2=60/2-603/240*5002=
(2)内移值:p=L
S
2/24=602/24*500=
(3)平曲线总长:L=(α-2β
0)*∏/180*R+2L
S
=(*)*180*500+2*60 =()*+120
=+120
=
(4)最大缓和曲线角度:β
0=L
S/
2R=60/2*500=°
(5)切线总长:T=(R+P)tan*α/2+q=(500+tan*2+
=
(6)矢距:E=(R+P)sec*α/2-R
=(500+sec*2-500
=
(7)校正值:J=2J-L=2* 2)各主要里程:ZH桩号=JD桩号-T=k25+ HY桩号=ZH桩号+ L
S
=k25++60=k25+
QZ桩号=ZH桩号+L/2=k25++2=k25+
YH桩号=ZH桩号+L- L
S
=k25++=k25+
HZ桩号=YH桩号+ L
S
=k25++60=k25+
JD桩号=QZ桩号+J/2(投标)=k25++2=k25+
11-7 测设凹形竖曲线,已知i
1=%,i
2
=+%,变坡点的桩号为K1+670,高程为,设计半径R=5000m。
求各测设元素、起点和终点的桩号与高程,以及曲线上每10m间隔里程桩的竖距离与设计高程。
解: 1)设计要素:(1)坡度差:W=i
2
-i=+%-%)=%
(2)竖曲线长度:L=R|W|=5000*%=
(3)切线长度:T=L/2=2=
(4)中点竖距离:E=T2/2R=L2/8R=8*5000=
(5)任意一点竖距离:Y
P =X
P
2/2R=102/2*5000=
2)桩号:起点桩号:ZH=k1+=K1+
终点桩号:YZ=k1++=K1+
起点高程:变坡点高程+设计坡度*起点至该点的平距
=+(%*)=
终点高程:+%*=
11-8 已知线路转点ZD的里程为K125+,其他数据见表11-11.试推算线路各主点的里程。
转点ZD里程为K125+
ZD=QZ+L/2 QZ里程=k125+2=k124+
起点里程:ZY=k124+:曲线长l= T=
ZD=QZ2-T
里程=k125++=k125+
QZ
2
终点里程YZ=k125++l/2=k125+
《土木工程测量》第12章作业
12-2 桥梁施工平面控制网布置的特点和主要形式有哪些
解:
特点:图形简单可避免远点交回桥墩索塔时交会精度差的缺陷,因此简化了桥梁控制网的测量工作。
主要形式:一般为包含桥轴线的三角形和四边形,并以跨江正桥部分为主。应用较多的有双三角形、大地四边形、双大地四边形以及三角形与四边形结合的多边形等。
12-3 跨河水准测量与一般水准测量有哪些不同
解:首先,在河流两岸选定立尺点和测站点,并将其布置成对称图形。
观测时,将水准尺分别竖立,将两台同型号的水准仪分别安置在测站点上,同时进行对向观测,取两站所测高差的平均值作为一测回观测值。然后将仪器对换,同时也将标尺对换,同法再测一个测回。
当水面较宽,观测对岸远尺进行直接读数有困难时,可在水准尺上安装一个能沿尺面上下移动的特制觇板。
12-4 何谓桥轴线长度
解:在选定的桥梁中线上,于桥头两端埋设两个控制点,两控制点间的连线成为桥轴线,该连线的长度称为桥轴线的长度。
12-8 简要说出水深测量5种方法的特点。
解:(1)测深杆法:适用于水深小于5m且流速不大的浅水区。
(2)测深锤法:适用于水深小于10m、流速小于1m/s的水域。精度较低,费工费时,而且只能在船只停泊时进行定点测深,效率低。
(3)单波束回声测深法:可测得一条连续的水深线,从而实现了由点测量到线测量的转变,效率也随之提高。
(4)多波束测深仪法:能在与航线垂直的平面内以一定的张角同时发射多个波束,并接收其水底反射波束,从而测定出多个水深位置的水深值。
(5)机载激光测深技术:速度快、覆盖率高、灵活性强,有广阔的应用前景。
《土木工程测量》第13章作业
13-1 什么是贯通误差有哪几种
解:贯通误差:施工中,相向开挖的两个工作面,开挖到贯通面后中线不能准确地重合,就会产生错位,其错位距离称为贯通误差。
包括纵向贯通误差、横向贯通误差和高程贯通误差。
13-2 什么是联系测量竖井联系测量的方式有哪几种
解:联系测量:为了保证各相向开挖的工作面最终正确贯通,就需将地面的平面坐标系统和高程系统传递到地下,这些传递工作称为联系测量。
竖井联系测量常用的方法为一井定向、二井定向和陀螺经纬仪定向。
13-6 陀螺的两个基本特性是什么陀螺经纬仪的基本工作原理是什么
解:两个基本特性:定轴性和进动性。
基本工作原理:当陀螺经纬仪的陀螺旋转轴以水平轴转动时,由于地球的自转,陀螺的旋转轴会向水平面内的子午线方向产生进动,最终未定在子午面内。
《土木工程测量》第14章作业
14-1 变形观测的主要内容是什么
解:主要内容:沉降、水平位移、倾斜、挠度、裂缝等。
14-2 什么是沉降观测
解:通过对埋设在建筑物结构体上的观测点进行高程测量,以测定其高程在一定时期内的变化情况。
14-4 试述建筑水平位移的几种观测方法。
解:(1)视准线法,包括小角法和活动觇牌法;
(2)前方交会法
(3)极坐标法