1718A 建筑工程测量教案程良.docx
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1718A建筑工程测量教案程良
福州理工学院
教案
课程名称
系(部)
教研室
授课教师
职称
教案(首页)
课程名称
建筑工程测量
学分
3
总计:
72学时
讲授:
36学时
上机:
0学时
实验/训:
36学时
其它:
学时
类别
(请打√)
□公共课□公共选修课□专业基础课□专业必修课□专业方向选修课□实验实训课(仅限本科)
□公共课□公共选修课√专业基础课□专业必修课□专业选修课□实验实训课(仅限高职)
授课对象(请打√)
□本科√高职□其他
使用教材
参考资料
(注明书名、主编、出版社、出版时间)
[1]李仲.建筑工程测量[M].高等教育出版社,2016.
[2]王先恕等.建筑工程测量(第二版)[M].南京大学出版社,2015.
教学方法教学手段
讲授法、情景教学法、讨论法
考核方式
闭卷考试,平时成绩30分,其中考勤15分,课堂表现10分,作业5分;课内实验30分,共10份实验小报告,期末成绩40分。
学生创新精神与实践能力的培养方法
1充分尊重学生的主体地位,发挥学生的积极主动性,课堂教学以讲授为主,辅以“为什么”等的多样性提问来激发学生的想法。
2要切实加强实验教学建设,为学生成才提供丰富的实践内容,鼓励学生在认识仪器、操作仪器以及测试时大胆心细,善于发现问题,解决问题。
建筑工程测量课程教案(续页)
授课时间
第1周
授课方式
(请打√)
√讲授□上机□实验/训□其它
课时
安排
2
授课题目(章节或单位课时):
第一章绪论之第一节、第二节、第三节
教学目的与要求(分了解、熟悉、掌握三个层次):
1了解测量学的定义和分类;2熟悉测量的内容、任务和基本工作;3掌握测量工作的基本原则和基本要求;4掌握地面点位的确定。
教学重点与难点:
重点:
测量学在建筑工程中的作用;地面点位的确定;测量工作的基本内容;测量工作的组织原则和基本要求。
难点:
地面点位的确定。
教学内容
备注
第一次课:
放视频,了解测量工作。
第一章绪论
第一节测量学的任务和分类
测量的定义,测量学的定义、实质、任务
测量学在建筑工程中的作用:
1.设计测量:
为设计提供所用的地形图;2.放样测量:
为施工提供轴线标高位置;3.变形观测:
对产生变形的建筑物进行沉降、倾斜裂缝等观测;4.竣工测量:
是评定施工质量的重要依据之一。
第二节地面点位的确定
测量的基准面和基准线:
大地水准面和铅垂线
珠穆朗玛峰为8848.13米,(最高点);太平洋西部的马里亚那海沟深为11022米,(最低点);我国陆地最低点吐鲁番盆地为-154米。
先介绍几个基本概念:
1.水准面、水平面、大地水准面、铅垂线
大地水准面的特征:
闭合性、正交性、唯一性
确定地面点位的方法:
确定平面点的位置需用两个量来确定(X、Y),确定空间点的位置需用三个量来确定,即X、Y、Z三维坐标。
确定坐标系统。
用水平面代替水准面的范围;1.对距离的影响:
2.对角度的影响:
3.对高程的影响。
第三节测量工作的基本内容:
外业测量,内业计算(平面坐标与高程)
测量工作的组织原则:
从整体到局部、先控制后碎部、从高级到低级、处处检核、以长制短;对测量人员的要求:
数据真实性
对测量数据的认识:
角度单位换算,距离单位换算,弧度单位换算,还有测量数据的取舍原则。
建筑工程测量课程教案(续页)
授课时间
第2-5周
授课方式
(请打√)
√讲授□上机√实验/训□其它
课时
安排
16
授课题目(章节或单位课时):
第二章水准测量之第一节、第二节、第三节、第四节、第五节、第六节、第七节、第八节
实验一、二、三、四、五、六、七
教学目的与要求(分了解、熟悉、掌握三个层次):
1掌握水准测量的原理和水准仪的基本构造;
2了解自动安平水准仪和精密水准仪的特点;
3掌握DS3型水准仪的使用方法;
4掌握水准测量的施测方法和内业计算。
教学重点与难点:
重点:
水准测量的原理;水准仪的构造;水准仪的操作;水准测量误差产生原因及消减方法。
难点:
水准测量误差产生原因及消减方法。
教学内容
备注
第二次课:
第一节水准测量原理
水准测量原理:
利用水准仪提供的一条水平视线,对地面点所竖立的水准标尺进行读数,求得高差,从而由已知点的高程计算出所求点的高程。
1.高差法(线水准):
hab=a-b
2.仪高法(面水准):
Hi=HA+a
3.复合水准线路:
hab=Σa–Σb
§2-2水准测量的仪器及工具:
水准仪、水准尺、三角架、尺垫。
强调:
长气泡随时平,每测站圆气泡只平一次。
第二节水准测量的仪器与工具
水准仪、直尺、角架、尺垫等
第三节使用
安置仪器、整平
第四节水准测量
1水准点:
在各等级水准线路上埋设了许多固定的高程标志,称为水准点。
常用“BM”表示。
分类:
永久性、临时性。
普通水准测量:
即等外水准测量,也是图根水准测量
1.2普通水准测量工作:
拟定水准线路和选定水准点;外业观测程序和注意事项;高差闭合差的计算。
高差闭合差的计算:
附和水准线路:
fh=∑h-(H终-H始)
闭合水准线路:
fh=∑h
支水准线路:
fh=∑h往+∑h返
普通水准测量高差闭合差的允许值:
fh允=±40√L或fh允=±12√N
高差闭合差的调整:
各点高程的计算
第三次课:
实验一:
DS3水准仪的认识和使用
第四次课:
实验二:
DS3水准仪的安平与读数
第五次课:
实验三:
高差法
第六次课:
第五节水准测量的误差与注意事项
仪器误差、观测误差、外界因素的影响
特别强调:
前后视距尽量相等、读数前精平,读后检查。
第六节水准测量内业计算
1附合水准路线的计算
1.填写观测数据和已知数据
2.计算高差闭合差
3.调整高差闭合差
4.计算各测段改正后高差
5.计算待定点高程
2闭合水准路线成果计算
闭合水准路线成果计算的步骤与附合水准路线相同。
3支线水准路线的计算
1.计算高差闭合差
2.计算高差容许闭合差
3.计算改正后高差:
取往测和返测的高差绝对值的平均值作为A和1两点间的高差,其符号和往测高差符号相同,
4.计算待定点高程
4计算步骤小结:
1.计算闭合差
2.分配高差闭合差
高差闭合差的容许值:
分配原则:
按与距离L或测站数n成正比,将高差闭合差反号分配到各段高差上。
3.计算各待定点高程:
用改正后的高差和已知点的高程,来计算各待定点的高程。
第七节水准仪的检验、校正
微倾式水准仪正常工作须满足条件:
1、LL∥CC2、L’L’∥VV3、十字丝横丝与竖直轴垂直
检验、校正:
1、LL∥CC的检验、校正2、十字丝横丝垂直竖直轴3、LL∥CC
第八节自动安平水准仪与精密水准仪
与普通仪器相比:
相同之处,测量原理相同,结构相近。
操作一样。
相同之处,精度高,读数方法。
水准尺不同。
著名仪器有:
瑞士wildN3德国ZESSN007FennelKassel等,国产靖江DS1。
第七次课:
实验四:
闭合水准线路测量(老师指定路线)
第八次课:
实验五:
闭合水准线路测量(老师指定路线)
第九次课:
实验六:
附合水准线路测量(老师指定路线)
第十次课:
实验七:
水准仪的检校(45分)及测试课,内容包括水准仪的摆放、安平、度数等
建筑工程测量课程教案(续页)
授课时间
第6-8周
授课方式
(请打√)
√讲授□上机√实验/训□其它
课时
安排
18
授课题目(章节或单位课时):
第三章角度测量之第一节、第二节、第四节、第五节、第六节、第七节、第八节、第九节
实验八、九、十、十一、十二、十三
教学目的与要求(分了解、熟悉、掌握三个层次):
1掌握水平角与竖直角的测量原理
2掌握光学经纬仪和电子经纬仪的构造及其使用方法;
3掌握经纬仪的检校
教学重点与难点:
重点:
经纬仪的整平、水平角和竖直角测量;无难点
教学内容
备注
第十一次课:
第一节水平角测量原理
水平角测量用于求算点的平面坐标,竖直角测量用于测定高差或将倾斜距离改化成水平距离等。
地面上一点至两目标的两条方向线在水平面上投影的夹角,称为水平角。
工程测量中水平角通常用β表示,其取值范围:
0°~360°。
第二节DJ6经纬仪
DJ6级光学经纬仪是目前工程上使用最为广泛的经纬仪。
它由基座、水平度盘和照准部三部分组成。
如何读数?
读数的主要设备为读数窗内的分微尺。
水平度盘与竖直度盘上1°的分划间隔,成像后与分微尺的全长相等,分微尺分成60等分,每格表示1′,可估读到0.1′,即6″,所以,DJ6级经纬仪读到的秒值必是6″的整数倍。
第四节经纬仪的使用
经纬仪的安置、对中、粗平、精平、瞄准、读数
读数纠错的原则“只能划改,不能涂改”。
第十二次课:
实验八DJ6经纬仪的认识
第十三次课:
实验九:
DJ6经纬仪的安平与读数
第十四次课:
第五节水平角观测方法
1水平角观测之测回法
测回法常用于测量两个方向之间的单角,下面以图中测量∠123为例。
上、下半测回合为一个测回。
当用DJ6级光学经纬仪观测时,βL与βR之差的绝对值应不大于40″。
为了提高测角精度,往往要观测多个测回。
为了减少度盘分划误差的影响,各测回之间应根据测回数,按下式变换水平度盘位置。
当观测两个或两个以上测回时,各测回所测得的角值之差,对于DJ6级经纬仪应不大于24″。
2水平角观测(方向观测法)
无论采用测回法或方向观测法,在同一测回内均不能第二次改变水平度盘位置,需测多个测回时,各测回间设置起始目标点水平度盘位置。
(a)归零差的计算(DJ6≤12″)
(b)两倍照准差2C计算:
2C=盘左读数-(盘右读数±180°)
DJ2的2C≤18″DJ6的不做限制
第十五次课:
实验十测回法测水平角
第十六次课:
实验十一方向观测法测水平角
第十七次课:
第六节竖直角观测
1竖直角测量原理
当望远镜视准轴水平时,其竖盘读数是一个固定值(90°或270°),称为始读数。
当竖盘水准管气泡居中且望远镜视线水平时,盘左位置的竖盘读数为90°,盘右应为270°
2竖直角观测和计算
当盘左测竖角时:
αL=90-L
当盘右测竖角时:
αR=R-270
当望远镜视线水平、竖盘指标水准管气泡居中时,其竖盘指标不指在90°或270°的位置,而与正确位置(90°或270°)相差一个小角度x,x称为竖盘指标差。
指标差x有正、负之分。
x=(L+R-360)/2
第七节水平角测量的误差及注意事项
1水平角测量的误差主要来源于仪器误差、人为误差以及外界条件的影响等几个方面。
(1)仪器误差
a.仪器制造加工不完善所引起的误差
b.仪器校正不完善所引起的误差
(2)观测误差
a.对中误差;b.整平误差;c.目标偏心误差;d.瞄准误差、e.读数误差(3)外界条件的影响
2角度测量的注意事项
在水平角观测过程中,如同一测回内发现照准部水准管气泡偏离居中位置,不允许重新调整水准管使气泡居中;若气泡偏离中央超过一格时,则需重新整平仪器,重新观测。
第八节经纬仪的检验与校正
经纬仪的轴线及各轴线间应满足的几何条件
(1)水准管轴LL应垂直于竖轴VV;
(2)十字丝纵丝应垂直于横轴HH;
(3)视准轴CC应垂直于横轴HH;
(4)横轴HH应垂直于竖轴VV;
(5)竖盘指标差为零。
如不满足,则需要进行校正。
经纬仪的检验与校正
1.水准管轴LL垂直于竖轴VV的检验与校正
(1)检验
(2)校正
2.十字丝竖丝的检验与校正
(1)检验
(2)校正
3.视准轴CC垂直于横轴HH的检验与校正
(1)检验视准轴误差的检验方法有盘左盘右读数法和四分之一法两种,下面具体介绍四分之一法的检验方法。
(2)校正
4.横轴HH垂直于竖轴VV的检验与校正
(1)检验
(2)校正
5.竖盘水准管的检验与校正
(1)检验
(2)校正
第十八次课:
实验十二竖直角观测
第十九次课:
第九节电子经纬仪
1电子测角原理
2电子经纬仪的使用仪器设置和使用、角度测量
实验十三:
DJ6经纬仪测试以及电子经纬仪的认识
建筑工程测量课程教案(续页)
授课时间
第9-10周
授课方式
(请打√)
√讲授□上机√实验/训□其它
课时
安排
8
授课题目(章节或单位课时):
第四章距离测量与直线定向之第一节、第二节、第三节、第四节、第五节
实验十四、十五、十六
教学目的与要求(分了解、熟悉、掌握三个层次):
1掌握钢尺量距的原理及外业方法
2了解全站仪的构造及使用;
3掌握直线定向方法及方位角的计算方法;
教学重点与难点:
重点:
钢尺量距,直线定向,全站仪的安平;难点:
精密量距、方位角计算
教学内容
备注
第二十次课:
第四章距离测量与直线定向
第一节钢尺量距的一般方法(1/5000-1/1000)
1直线丈量工具
钢尺、测杆、测钎、锤球、弹簧测力计和温度计等
2直线定线
(1)直线定线:
地面上两点间的距离超过尺子的全长时,量距前必须在通过直线两端点面的竖直面内,定出若干中间点(节点),并竖立标杆或测钎标明直线的位置,以便分段丈量,这种工作称为直线定线。
直
(2)直线定线方法——目估法定线、经纬仪定线
3一般直线丈量的方法
(1)平坦地段直线丈量:
分段测量、量距的相对精度
分段测量:
DAB=nL+q
n---整尺段数
L---钢尺长度
q---余尺段数
量距的相对精度K:
(2)倾斜地段直线丈量:
两点间高差不大时:
尺身拉平。
两点间高差较大时:
测斜距,进行倾斜改正。
DAB=L×cosα
DAB=√L2-h2
(3)注意事项
a直、平、匀、稳、准。
b钢尺要防折防锈。
c前后尺注意配合,前尺喊“预备”,后尺喊“好”。
第二节钢尺量距的精密直线丈量的方法(重点、难点)
1钢尺检定
(1)尺长方程式
Lt=L0+△L+αL0(t-t0)
Lt:
tºC时的尺长;L0:
尺子的名义长度;
△L:
t0时的改正数,即实际长度减名义长度;
α:
线膨胀系数即温度每变化一度单位长度的变化值(一般取1.25×
10-5/1ºC
t0:
检定时的温度或标准温度20ºC;t:
量距时的温度
(2)如果令△Ld=(△L0/L0)*L,△Lt=α*L*(t-t0)
则尺长方程式:
L’=L+△Ld+△Lt
L’:
所量线段的实际长度;
L:
所量线段的名义长度;
△Ld:
L的尺长改正数;
△Lt:
L的温度改正数。
2精密量距的外业
(1)概量和定线
(2)测量相邻桩顶间的斜距
(3)测量桩顶高差:
用水准仪观测。
3精密量距的内业计算
(1)由于桩的位置并非水平,会产生倾斜值,因此在尺长方程式中增加倾斜改正数。
△Lh=-h2/2L
最终尺段的水平距离为:
D=L+△Ld+△Lt+△Lh
(2)全长的计算:
K在允许范围内,往返测得的结果取平均值。
4直线丈量的误差分析
(1)误差来源(七个方面)
A.尺长误差
B.拉力误差
C.温度变化的误差
D.尺身不水平的误差
E.定线误差
F.钢尺垂曲误差
G.丈量本身的误差
(2)采取措施——平匀准直快,配合默契,认真负责
第二十一次课:
实验十四直线定线与距离测量
第二十二次课:
第三节测距仪
1测距仪的原理
2测距仪的功能:
仅能测距;
3测距仪的分类与品牌
第四节全站仪概述
1全站仪的特点
2全站仪的功能:
测距、测角、记录、计算、储存
3全站仪的构造(与经纬仪的区别)
4全站仪的安平
5全站仪的品牌:
Nikon、Topon、南方、科力达
第五节直线定向
1直线定向---确定直线与标准方向间的夹角
标准方向:
(1)子午线方向----真方位角
(2)磁子午线方向----磁方位角
(3)坐标纵轴方向----坐标方位角
2定向角
(1)方位角
定义和计算
(2)坐标方位角(正、反)
α反=α正±180
(3)推算坐标方位角
α前=α后±β+180
如果计算结果超过360,则结果数据减去360;如果计算结果出现负值,应加上360;如果计算结果大于0且小于360,保留原计算结果数值。
第二十三次课:
实验十五测距仪与全站仪的认识、使用
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授课时间
第10-11周
授课方式
(请打√)
√讲授□上机□实验/训□其它
课时
安排
4
授课题目(章节或单位课时):
第五章测量误差的基本知识之第一节、第二节、第三节、第四节
教学目的与要求(分了解、熟悉、掌握三个层次):
1了解测量误差的来源及分类;
2熟悉衡量精度的标准;
3了解中误差的计算方法;
4了解误差传播定律。
教学重点与难点:
重点:
误差传播定律;难点:
中误差的计算。
教学内容
备注
第二十四次课:
第一节测量误差概述
1测量误差产生的原因
2测量误差的分类
系统误差和偶然误差
两者的特点
3偶然误差的特性
(1)偶然误差的绝对值不会超过一定的限值;
(2)绝对值小的误差比绝对值大的误差出现的机会多
(3)绝对值相等的正、负误差出现的机会相等;
(4)偶然误差的平均值随着观测次数的无限增加而趋于零。
第二节衡量精度的标准
1精度的概念:
精度即精密度,是指在对某一量的多次观测中,各个观测值之间的离散程度。
若观测值非常集中,则精度高;反之低。
2中误差
(1)定义
(2)公式
m=±[]/n
注意:
中误差表示的是一组观测值的精度,即观测值中误差;以便反映某组观测值的精度高低。
3限差(极限误差或容许误差)
(1)概念
(2)公式限=2m
注意:
某观测值精度是否满足精度要求,即其偶然误差是否超过了限差。
4相对误差
注意:
真误差、中误差和限养,仅能代表误差本身的大小,称为绝对误差。
如果想要体现观测质量,须用相对误差来评定。
K=m/D=1/D/m
例:
测两段距离,D1=100M,m1=±1cm;D2=30M,m2=±1cm。
第二十五次课:
第三节观测值的算术平均值及其中误差
1算术平均值
x=(l1+l2+…+ln)/n=[l]/n
2算术平均值的中误差
算术平均值依然存在误差,但相对于观测值来说,其更可靠。
mx=±m/n(误差传播定律)
3观测值的改正数
因为通常情况下,真值是不知道的,所以
m=±[vv]/(n-1)
习题练习P100
第四节误差传播定律
1函数的分类
和差函数、倍数函数、线性函数、一般函数
2和差函数
mz=±mn
3倍数函数
mz=kmx
4线性函数
mz=±k12m12+k22m22+…+kn2mn2
5非线性函数(暂未涉及)
习题练习P100
建筑工程测量课程教案(续页)
授课时间
第11-13周
授课方式
(请打√)
√讲授□上机□实验/训□其它
课时
安排
14
授课题目(章节或单位课时):
第六章小地区控制测量之第一节、第二节、第三节
实验十六、实验十七
教学目的与要求(分了解、熟悉、掌握三个层次):
1掌握控制测量原理;
2掌握导线测量的工作内容;
3掌握导线测量的内业计算;
教学重点与难点:
重点:
导线测量外业工作;难点:
导线测量内业计算
教学内容
备注
第二十六次课第一节控制测量概述
在测量区域内选择若干个点,用高精度的方法测定其位置,这些点称为控制点。
控制点所构成的几何网状图形被称为控制网。
测定控制点点位(平面、高程)的工作,即控制测量。
控制测量的工作原则:
从整体到局部、先控制后碎部、由高级到低级
控制测量的分类
(1)按性质分平面控制测量和高程控制测量
(2)按方法分三角网测量、导线网测量、卫星定位测量
(3)按精度分国家控制网、城市控制网、工程控制网、小地区控制网和图根控制网
第二节导线测量的外业工作
1导线测量概述:
(1)导线、导线点
(2)导线形式:
附和导线、闭合导线、支导线
2外业工作:
踏勘选点收集资料标志设置埋石打桩距离测量钢尺量距
角度观测
左、右角(正反角)
3注意事项
第二十七次课第三节导线测量的内业计算之闭合
1角度闭合差的计算
注意:
其中角度改正数的计算很重要
2坐标方位角的推算(公式见前)
3坐标增量的计算
注意:
其中坐标增量改正数的计算很重要
4坐标的计算
第二十八次课第三节导线测量的内业计算之附合
1角度闭合差的计算
2坐标方位角的推算
3坐标增量的计算
4坐标的计算
与闭合导线测量计算的异同
第二十九次课实验十六外业测量之闭合导线测量
第三十次课实验十七外业测量之附合导线测量
第三十一次课计算课堂之闭合导线成果
注意:
课后练习--附合导线成果计算
建筑工程测量课程教案(续页)
授课时间
第13周
授课方式
(请打√)
√讲授□上机□实验/训□其它
课时
安排
4
授课题目(章节或单位课时):
第七章大比例尺地形图测量之第一节、第二节、第三节、第四节
教学目的与要求(分了解、熟悉、掌握三个层次):
1了解地形图的基本知识;
2了解测图方法;
教学重点与难点:
重点:
地形图测绘;无难点
教学内容
备注
第三十二次课:
第一节地形图的基本知识
1地形图比例尺
(1)、地形图比例尺
(2)、比例尺种类:
1、数字比例尺、2、直线比例尺、3、复式比例尺
(3)、比例尺精度
(4)、比例尺精度的作用
2地形图地图名、图廓、图号
(1)图名:
既本幅图的名称,一般以图内主要地名命名。
大比例尺图面积较小
时以拟建工程命名或编号。
(2)图廓
(3)图号(梯形分幅、正方形分幅、自然分幅)
3地形图图式
地形图图式----地物、地貌符号的统称。
地物符号
比例符号----可用比例在图上表示。
(1)半比例符号----线形符号
(2)非比例符号
(3)文字、数字说明
地貌符号
第二节视距测量
第三节测图前的准备工作
第四节碎部测量的方法
建筑工程
- 配套讲稿:
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- 1718A 建筑工程测量教案程良 1718 建筑工程 测量 教案