第1讲 教学目标：了解铁路公路勘测设计的阶段划分和工作内容，了解工程控制网的布设原则及精度要求。 重点难点：各勘测设计阶段测量工作的目的，三角测量基本原理。 工程测量概述 §1.1 控制测量 主要任务 勘测设计阶段——建立测图控制网 施工建造阶段——建立施工控制网 运营管理阶段——建立变形监测网 控制网的作用 细部测量的基础， 限制误差的传递和积累 §1.2 铁路公路工程测量的内容 勘测设计的主要阶段和工作内容 方案研究阶段 收集相关地区的中、小比例尺地形图和各种航摄、气象、水文、经济资料，以供找出线路主要的可能方案，初步确定一些重要的技术标准，如线路等级、限制坡度、牵引种类、运输能力等，并提出线路初步方案和可行性研究报告。 初测和初步设计阶段 初测是为初步设计而做的测绘工作。初步设计要根据带状地形图和各种初测资料，确定各种方案的线路中线位置（称为纸上定线），对线路、桥涵、隧道等工程物进行初步设计，确定它们的走向、位置和形式等，并作出工程概算。对一切有价值的方案进行研究比选，通过经济、技术等方面的比较，提出一个推荐方案。初步设计要做到基本稳定线路方案，为下一阶段的工作打好基础。 定测和施工设计阶段 定测是为施工设计而做的测量工作。定测阶段的主要任务，是将批准的初步设计确定的线路中线，结合实地情况测设到地面上，并进一步详细地测绘线路纵横断面，供施工设计使用。定测阶段测量工作的主要内容包括：放线测量，中线测量，纵断面测绘和横断面测绘，重点工程工点地形图测绘等。 施工设计又称施工技术设计，其主要任务是根据定测资料进行线路纵断面设计和路基设计，以及对线路上所有桥涵、隧道、车站、挡土墙等构筑物进行单独设计，并提供工程数量和工程预算，形成施工设计文件。当施工设计文件被批准后，方可交由施工部门进行施工。 施工建造阶段的主要内容 交桩 施工复测 建立施工控制网 施工放样 竣工测量 §1.3 变形观测及其意义 意义 保证工程结构的安全、稳定 验证设计思想、修正设计方案 科学研究 特点 精度高 重复 严密 多学科 施工控制测量 2—1 施工控制网的特点 规划设计阶段布设测图控制网的目的主要是为测绘大比例尺地形图； 施工建设阶段布设施工控制网的目的主要是为工程建筑物的施工放样提供控制； 运管管理期间，为了监测工程建筑物的变形和安全性能。 一般需采用分别布网的办法。 1．控制的范围小，控制点的密度大 2．点位布设和精度有特定的要求 3．使用频繁 4．受施工干扰 5．投影面的选择不同 2—2 三角测量基本原理 用三角测量方法建立平面控制网，是生产中应用最广泛的一种方法。采用三角形作为三角网的基本图形，这是因为三角形是结构简单而图形强度又好的几何图形，计算方便，并且有几何条件检核。 三角测量的基本原理和方法是：在地面上选择并标定出一系列彼此通视的点1、2、3、…，把它们用三角形联结起来，组成某一特定基准面上的三角网。观测所有三角形中的水平角，并测定起始边长S12和坐标方位角α12，由已知点起算，按正弦定理依次推算出三角网中各边的边长、坐标方位角和各点的平面坐标。 按坐标正算方法可得  ； ； 起算数据――为了得到所有点的坐标，必须已知的数据；网中某一点的坐标x1、、y1，某一边长度S12和某一边的坐标方位角α12。 观测元素――各三角点上所观测的水平角（或方向）。 推算元素――起算数据和观测元素的平差值所推算出来的三角网中各边长、坐标方位角和三角点的坐标。 工程测量中，三角网中的起算数据可通过以下方法求得： 起算边长 当测区内已有国家三角网精度能够满足要求，则可直接利用其作为起算边长。若已有网边长精度不能满足要求或无边长利用时，则可采用光电测距或GPS基线法直接测定三角网的某一边或某些边的边长作为起算边长。 起算坐标 当测区内已有国家三角网时，由已有的三角网传递起算坐标。若测区附近无三角网成果可供利用，则可在一个三角点上用天文测量方法测定其经纬度，再换算成高斯平面直角坐标，作为起算坐标。保密工程或小测区也可采用假定坐标或建筑坐标系统。 起算方位角 当测区附近已有控制网时，则可由已有网传递方位角。若无已有网成果可供利用时，可用天文测量方法测定三角网某一边的天文方位角作为起算方位角或用陀螺经纬仪测定真方位角作为起算方位角。个别情况下，也可采用磁北方向。 2—3 三角测量的外业工作 三角网的布设和选点要求 各等级的首级控制网，宜布设为近似等边三角形的网（锁）。其三角形的内角不应小于30°；当受地形限制时，个别角亦不应小于25°。 加密的控制网，可采用插网、线形网或插点等形式。 二级小三角的布设可采用线形锁。线形锁的布设宜近于直伸。 相邻点间应通视良好，保证便于观测，不受旁折光影响； 测距边应满足相应测距方法对地形等因素的要求； 觇标高度应合理； 控制点应便于长期保存、加密、扩展和寻找。 同时考虑到三角测量的基本要求和施工放样的特殊需要。 三角网的典型图形： 三角锁，中点多边形，大地四边形