【正文】 [1分 ] ④若在 q1 點(diǎn)上出現(xiàn)示誤三角形，且其邊長小于 2cm 時(shí)，可將非橋軸線交點(diǎn)投影到橋軸線上，以其為橋墩 q1 的中心位置；若在 q1 點(diǎn)不出現(xiàn)示誤三角形，三方向正好交于一點(diǎn)，則該交點(diǎn)為橋墩 q1 的中心位置；若在 q1 點(diǎn)上出現(xiàn)的示誤三角形的邊長大于 2cm 時(shí)，則應(yīng)檢查原因重新進(jìn)行放樣。以水平微動(dòng)螺旋微動(dòng)照 準(zhǔn)部，使 度盤讀數(shù)精確為 63176。 2）現(xiàn)場進(jìn)行放樣 [6分 ] ①將經(jīng)緯儀安置在 P1 點(diǎn)，在盤左位置瞄準(zhǔn) A 點(diǎn)，度盤讀數(shù)置 270176。 00′ 00 ； aP1q1=63176。 1圖 9為某橋梁施工控制網(wǎng)和橋墩 （部分）示意圖。 [1 分 ] 2）影響 B 點(diǎn)設(shè)計(jì)高程位置的主要誤差來源有 [3 分 ] ①標(biāo)尺傾斜誤差； ②讀數(shù)誤差； ③施工時(shí)量取Δ b 的誤差。[1分 ] ②計(jì)算 B點(diǎn)上前視的理論讀數(shù) b[2 分 ] ∵ HB=HA+(ab) ∴ b =( HA+a) HB =(+) == ③標(biāo)定 B點(diǎn)設(shè)計(jì)高程位置： [3 分 ] 將水準(zhǔn)尺置于 B點(diǎn)的標(biāo)志頂面上，水準(zhǔn)儀讀得前視的實(shí)際讀數(shù) b’。 在某施工現(xiàn)場有一臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn) A，其高程為 HA=。試完成下述內(nèi)容：（ 18 分） 1）計(jì)算曲線要素； 2）要求在曲線上每隔 10m 設(shè)置一曲線點(diǎn)，試計(jì)算自 QD至 QZ 的這半段曲線的設(shè)計(jì)高程。 (14 分 ) 2） 計(jì)算該曲線主要點(diǎn)的里程。 36′ 15。 《工程測量學(xué)》習(xí)題集與部分參考答案 安徽理工大學(xué)測繪工程教研室 余學(xué)祥 呂偉才 編 .４９ . ②在交點(diǎn) JD上，后視 ZY 點(diǎn)，撥指向角 03748421 8 0 ????? ?? ? ，得分角線方向，沿此方向自 JD點(diǎn)量取外矢距 E=,得曲中點(diǎn) QZ。25ˊ ，交點(diǎn) JD 的里程為DK11+。做經(jīng)典自由網(wǎng)平差時(shí)，取x1( 高程為 Z1=) 為已知點(diǎn)，平差后得Z2=, Z3=,協(xié)因數(shù)陣為： ????????????? 3231 3132332 322 ZZZ ZZZ 。做經(jīng)典自由網(wǎng)平差時(shí)，取 x1(高程為 Z1=) 為已知點(diǎn)，平差后得 Z2=, Z3=,協(xié)因數(shù)陣為： ????????????? 3231 3132332 322 ZZZ ZZZ 。 12 分）： 1）該網(wǎng)的多余觀測數(shù)和平均多余觀測分量是多少？ 2）該網(wǎng)的平均內(nèi)可靠性指標(biāo)和平均外可靠性指標(biāo)是多少？若平差后的單位權(quán)中誤差為177。試計(jì)算下述內(nèi)容（要給出必要的計(jì)算公式和計(jì)算過程，取檢驗(yàn)顯著性水平 α =,檢驗(yàn)功效 1β =80%，非中心化參數(shù) δ 0=， 共 16分）： 1）該網(wǎng)的平均多余觀測分量； 2）該網(wǎng)的平均內(nèi)、外可靠性指標(biāo)； 3）該網(wǎng)的平均內(nèi)、外可靠性 4）該網(wǎng)的 A標(biāo)準(zhǔn)； 5）計(jì)算 D 點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差； 6）計(jì)算 C 點(diǎn)的誤差橢圓要素。 )1(??????????????????????????稱對xxQ 解： 1） [2 分 ]該網(wǎng)的總觀測值個(gè)數(shù)為 n=15,必要觀測值個(gè)數(shù)為 t=2 3=6,則多余觀測數(shù)為 r=nt=9,故該網(wǎng)的平均多余觀測分量為 ??? nrra 2） [3 分 ]該網(wǎng)的平均內(nèi)可靠性指標(biāo)為 ???ar?? 平均外可靠性指標(biāo)為 2 ?????aax r r?? 3） [2 分 ]該網(wǎng)的平均內(nèi)可靠性為 ???????arm ? 圖 2 測角控制網(wǎng)略圖 《工程測量學(xué)》習(xí)題集與部分參考答案 安徽理工大學(xué)測繪工程教研室 余學(xué)祥 呂偉才 編 .４２ . 平均外可靠性為 ?????????aax r rm ? 4） [1 分 ]該網(wǎng)的 A標(biāo)準(zhǔn)為 tr(Qx)=+++++= 5） [1 分 ]D 點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差為 cmmM yyxxD ??????????? 6） [5 分 =3 分 +2分 ]計(jì)算 C點(diǎn)的誤差橢圓要素 ①計(jì)算誤差橢圓的長半軸和短半軸 )(4)( 2222 ????????? xyyyxx QW )(21)(211 ??????? W yyxx? )(21)(212 ??????? W yyxx? 則誤差橢圓的長半軸為 cmmE ??????? ? 誤差橢圓的短半軸為 cmmF ??????? ? ②計(jì)算誤差橢圓的極值方向 5 4 94 0 ??????yyxxxy Qtg ? 因 xyQ 0，則極大值方向在第一象限，則 2φ =arc tg =57176。 09′ 41 故極大值方向?yàn)? 《工程測量學(xué)》習(xí)題集與部分參考答案 安徽理工大學(xué)測繪工程教研室 余學(xué)祥 呂偉才 編 .４１ . φ E= 28176。 [3 分 ] 七、計(jì)算題 圖 1為一測邊控制網(wǎng)， A、 B為已知點(diǎn)， C、D、 E為待定點(diǎn)。此時(shí)，變形分析的高程 基準(zhǔn)是擬穩(wěn)點(diǎn)近似高程的平均值（擬穩(wěn)重心）。 [2 分 ] 2）當(dāng)監(jiān)測網(wǎng)中不存在穩(wěn)定的基準(zhǔn)點(diǎn)，監(jiān)測網(wǎng)點(diǎn)全部位于監(jiān)測區(qū)域以內(nèi)時(shí)，選擇秩虧基準(zhǔn)，采用秩虧自由網(wǎng)平差方法。 2簡述高層建筑物施工的特點(diǎn)？（ 6 分） 答： 1)一般要建立外控制網(wǎng)和內(nèi)控制網(wǎng)相結(jié)合的施工控制網(wǎng)； 2)高層建筑物各層面的豎直度是建筑質(zhì)量的重要指標(biāo)； 3)內(nèi)控制網(wǎng)是各層面細(xì)部點(diǎn)放樣的依據(jù)； 4)高層建筑物從施工開始到竣工以及竣工后的使用階段，都要進(jìn)行變形觀測； 5)應(yīng)根據(jù)高層建筑物設(shè)計(jì)與施工要求，進(jìn)行施工控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，確定放樣精度和測量作業(yè)方法，要進(jìn)行必要的檢測和復(fù)測； 6)高層建筑的施 工條件復(fù)雜，高空作業(yè)的難度大，空間有限，多工種交叉，施工測量的各種測量工作必須與施工同步進(jìn)行且要服從整個(gè)施工的計(jì)劃和進(jìn)程。由系統(tǒng)論、控制論、信息論、耗散結(jié)構(gòu)論、相同學(xué)、突變淪、分形與混沌動(dòng)力學(xué)等所構(gòu)成的系統(tǒng)科學(xué)和非線性科學(xué)在變形分析中的應(yīng)用研究將得到加強(qiáng)。 2變形監(jiān)測技術(shù)的未來發(fā)展方向表現(xiàn)在哪幾方面？（ 6 分） 答： 展望變形監(jiān)測技術(shù)的未來方向，表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： 1）多種傳感器、數(shù)字近景攝影、全自動(dòng)跟蹤全站儀和 GPS 的應(yīng)用，將向?qū)崟r(shí)、連續(xù)、高效率、自動(dòng)化、動(dòng)態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的方向發(fā)展，比如，某大壩變形監(jiān)測系統(tǒng)是由測量機(jī)器人、 GPS 和特殊測量儀器所構(gòu)成的最優(yōu)觀測方案； 2）變形監(jiān)測的時(shí)空采樣率會(huì)得到大大提高，變形監(jiān)測自動(dòng)化為變形分析提供了極為豐富的數(shù)據(jù)信息； 3）高度可靠、實(shí)用、先進(jìn)的監(jiān)測儀器和自動(dòng)化系統(tǒng)，要求在惡劣環(huán)境下長期穩(wěn)定可靠地 運(yùn)行； 《工程測量學(xué)》習(xí)題集與部分參考答案 安徽理工大學(xué)測繪工程教研室 余學(xué)祥 呂偉才 編 .３７ . 4）實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程在線實(shí)時(shí)監(jiān)控，在大壩、橋梁、邊坡體等工程中將發(fā)揮巨大作用，網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控是推進(jìn)重大工程安全監(jiān)控管理的必由之路。 ② 按方向線交會(huì)法進(jìn)行放樣的 誤差 包括設(shè)置方向線端點(diǎn)的誤差、目標(biāo)偏心誤差、瞄準(zhǔn)誤差。 3）量取 AO 和 B B′，根據(jù)相似三角形原理，計(jì)算 O′ O： BBABAOOO ??? 4）移動(dòng)儀器至 O 位置，整平儀器。其基本原理是利用相似三角形原理。當(dāng)示誤三角形的邊長小于 2cm 時(shí)，取示誤三角形的中心為放樣點(diǎn) P的位置。以水平微動(dòng)螺旋微動(dòng)照準(zhǔn)部，使 度盤讀數(shù)精確為 α 1。 方向線交會(huì)法放樣的主要誤差來源有 [3 分 ] ① 設(shè)置方向線端點(diǎn)的誤差 ② 設(shè)置方向線的誤差 ③ 點(diǎn) 位的標(biāo)定誤差。 [2 分 ] 3）施工放樣的一般過程是： [4分 ] ①研究放樣工作的特點(diǎn)，制訂放樣方案； ②計(jì)算放樣元素； ③實(shí)地放樣； ④誤差分析與檢查。其中影響放樣點(diǎn)位精度的主要因素是角度測設(shè)誤差。 1對于某一工程的施工放樣而言，你認(rèn)為選擇放樣方法應(yīng)從哪些方面來考慮？（ 5分） 答： 對于某一工程的施工放樣而言，選擇放樣方法應(yīng)從以下幾方面來考慮： 1）工程的精度要求 2）已有的儀器設(shè)備； 3）施工現(xiàn)場條件； 4）放樣程序（直接從控 制點(diǎn)放樣還是利用幾何關(guān)系放樣）； 5）已有的技術(shù)水平。 [3 分 ] “十六字”是 :精確、可靠、快速、簡便、連續(xù)、動(dòng)態(tài)、遙測、實(shí)時(shí)。 GPS 用于變形監(jiān)測的監(jiān)測模式有 [3 分 ] 1）周期性重復(fù)測量； 2）連續(xù) GPS 測站陣列； 3）實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測。 [4 分 ] 3）當(dāng)監(jiān)測網(wǎng)中不存在穩(wěn)定的基準(zhǔn)點(diǎn)時(shí)，雖然監(jiān)測網(wǎng)點(diǎn)全部位于監(jiān)測區(qū)域以內(nèi)，但部分點(diǎn)相對于其它點(diǎn)而言是相對穩(wěn)定的，此時(shí)可選擇擬穩(wěn)基準(zhǔn)，采用擬穩(wěn)平差方法。此時(shí)，變形分析的基準(zhǔn)由固定點(diǎn)的已知坐標(biāo)確定。 3）在視線方向上以距離 S（略大于 S） 定出一點(diǎn) P1； 4）同法在盤右位置再定出一點(diǎn) P2； 5）取 P P2 的中點(diǎn)為 P； 6）從 A 點(diǎn)沿 AP 方向精確量出一段 S 的距離，得 放樣 點(diǎn)的平面位置。 第二步：根據(jù)計(jì)算的放樣數(shù)據(jù)，現(xiàn)場進(jìn)行放樣。 放樣過程： （ 10 分） 《工程測量學(xué)》習(xí)題集與部分參考答案 安徽理工大學(xué)測繪工程教研室 余學(xué)祥 呂偉才 編 .３１ . 設(shè) A、 B 是已知的控制點(diǎn)， AB 的坐標(biāo)方位角也以知。 ②對于基本網(wǎng) 各種工程建設(shè)，為工程施工服務(wù)的定線放樣工作的精度，主要體現(xiàn)在相鄰點(diǎn)相對位置的精度上，而各點(diǎn)相對于起始點(diǎn)的誤差則一般與定線放樣的關(guān)系不大。此時(shí)，可以認(rèn)為兩點(diǎn)間的邊長誤差 mS與兩點(diǎn)的點(diǎn)位誤差 M M2 之間有關(guān)系式 《工程測量學(xué)》習(xí)題集與部分參考答案 安徽理工大學(xué)測繪工程教研室 余學(xué)祥 呂偉才 編 .３０ . )1(22 2221 MMm S ??? 若設(shè) M1=M2=M0，則得 M0=mS=177。 8mm 設(shè)放樣采用前方交會(huì)法， 控制點(diǎn)誤差對放樣點(diǎn)位的影響可由交會(huì)基線（即兩控制點(diǎn)間距離）之長度誤差來體現(xiàn)。 4）施工坐標(biāo)系統(tǒng)的建立 根據(jù)壩軸線上兩點(diǎn)（至少兩點(diǎn)）的設(shè)計(jì)施工坐標(biāo)，及國家坐標(biāo)系（基準(zhǔn)網(wǎng)所在坐標(biāo)系統(tǒng)）下的坐標(biāo)，求得施工坐標(biāo)系和國家坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換參數(shù)；然后根據(jù)轉(zhuǎn)換參數(shù)，將基本網(wǎng)點(diǎn)在國家坐標(biāo)系下的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為施工坐標(biāo)系下坐標(biāo)。 [2分 ]對于 河寬為 800m 的施工控制網(wǎng)，其最弱邊的精度應(yīng)不低于 8mm/800m=1/100000。 [3分 ] 4） [6分 ] 要使控制網(wǎng)邊長誤差 m 對橋墩定位精度 M 不發(fā)生顯著影響，要求 m≤ =177。 [2 分 ] 1對于大型橋梁施工控制網(wǎng)，試 回答下列問題：（ 16 分） 1）對控制點(diǎn)點(diǎn)位有何要求？ 2）控制網(wǎng)的基本形狀有哪幾種？ 3）坐標(biāo)系統(tǒng)和投影面是如何選擇的？ 4）當(dāng)要求橋墩中心在橋軸線方向上的位置中誤差不大于 2cm 時(shí)，對于河寬為 800m的施工控制網(wǎng)，其最弱邊的精度應(yīng)不低于多少？ 《工程測量學(xué)》習(xí)題集與部分參考答案 安徽理工大學(xué)測繪工程教研室 余學(xué)祥 呂偉才 編 .２８ . 答： 1） 對控制點(diǎn)點(diǎn)位的要求： [ 分 ] ①避免放在工地附近或堆放材料的地方； ②避免放在淹沒區(qū)或土壤松軟的地方； ③圖形結(jié)構(gòu)簡單并具有足夠的強(qiáng)度； ④一般應(yīng)在橋軸線上布設(shè)兩個(gè)控制點(diǎn)； ⑤控制網(wǎng)的邊長一般為河流寬度的 ～ 倍。 確定施工控制網(wǎng)精度的基本過程是什么？ [6分 ] 答： 確定施工控制網(wǎng)精度的基本過程是： 1）根據(jù)建筑限差確定放樣精度 [1 分 ] 建筑物放樣時(shí)的精度要求，是根據(jù)建筑物竣工時(shí)對于設(shè)計(jì)的容許偏差（建筑限差）來確定的。同時(shí)，它的最后結(jié)果一定是滿足要求的、切實(shí)可行的近似最優(yōu)方案。 （ 1分） 對于控制網(wǎng)的 Ⅱ 類優(yōu)化設(shè)計(jì)，其基本思路為何？（ 8 分） 答： 控制網(wǎng)的 Ⅱ 類優(yōu)化設(shè)計(jì)的基本思路是： 1）根據(jù)設(shè)計(jì)目的，提出設(shè)計(jì)準(zhǔn)則； 2）根據(jù)設(shè)計(jì)網(wǎng)形，列出誤差方程（設(shè)計(jì)矩陣）