主讲人：刘文东 时 间：2015.07 授课老师简介
姓 名：刘文东
工作单位：中国化学工程第一岩土工程有限公司 职称/职务：总工程师/教授级高级工程师 社会兼职：
1、石油和化工行业勘察设计大师
2、中国石油和化工勘察设计协会工程勘察与岩土分会副会长 3、沧州市土木工程学会副理事长 4、中国化学工程集团公司技术专家
5、河北省工程勘察设计咨询协会专家委员会委员 主要论文：
1、金堆城排废场人工填土高边坡稳定性数值分析 2、膜上覆水真空预压技术在软土地基处理中的应用 3、强夯施工振动对相邻钻孔灌注桩影响试验研究 参编标准：
1、真空预压法加固软土地基施工技术规程 HG/T 20578-2013 2、化工行业岩土工程勘察成果质量检查与评定标准 HG/T 20707-2014 3、岩土工程勘察地层描述技术规程 DB 13（J）/T152—2013 主要专利：
1、基于微机的软土地基分层沉降自动监测系统 2、一种提高地基承载力的水泥砂浆桩 3、不均匀沉降地面多管注浆抬升设备 4、一种干砂预密振动地基加固方法 前言
本教材是根据《全国咨询工程师（投资）继续教育大纲》、原人事部印发的《全国专业技术人员继续教育暂行规定》和中咨协会制定的《咨询工程师（投资）继续教育暂行规定》要求编写的系列教材之一。适用于咨询工程师工程测量专业工程技术人员继续教育培训。
本教材在编写过程中，编写人员紧扣工程咨询工程师继续教育编写要求，在简单的介绍了工程测量的基本概念和基础理论知识后，重点介绍工程测量专业正在普及使用的新技术、新方法、新规范和国家以及行业主管部门颁发实施的与行业发展建设相关的法律法规、部门规章等内容。
教材共分六章，第一章、第二章介绍了工程测量的基本工作内容和工程测量在工程建设中的应用；第三章、第四章、第五章介绍了目前正在使用或正在普及使用的卫星定位测量、航测遥感和水域测量等测量技术；第六章介绍了与测绘工作相关的法律法规知识和政府主管部门的有关规定。
希望通过本教材的学习，使工程咨询工程师能全面了解工程测量专业的主要工作内容、工作范围、在工程项目建设中的作用及工程项目建设中需要进行的工程测量工作内容和工作方法。拓展工程咨询工程师的相关专业知识、完善工程建设项目全过程的知识结构，不断提升自身的综合素质和执业能力。 本期工程测量继续教育教材由中国石油化工勘察设计协会组织编写。教材共分六章，第一章概述（2学时）由中国化学工程第一岩土工程有限公司刘文东编写、第二章工程测量基础（12学时）由中国石油工程建设公司华东环境岩土工程分公司魏国荣编写、第三章卫星定位测量（18学时）由中石化石油工程设计有限公司蔡润彬编写、第四章航测遥感（20学时）由中国石油天然气管道工程有限公司徐俊科编写、第五章生水域测量（8学时）计划明年完成编写，编写人待定、第六章测绘法律法规（12学时）由化学工业岩土工程有限公司杨雷生编写。
由于时间紧，编者水平有限，书中难免存在错误和不妥之处，请使用本书的工程技术人员提出批评指正。
第一章 概述
1.1 工程测量的基本概念 1.2 工程测量的主要工作内容 1.3 工程项目不同阶段的工程测量内容 1.4 工程测量新技术 1.5 测绘法律法规 1.1 工程测量的基本概念 1.1.1 测量学的定义 1.1.2 工程测量学的定义 1.1.3 工程测量的工作范围 1.2 工程测量的主要工作内容 1.3 工程项目不同阶段的工程测量内容 1.4 工程测量新技术 1.5 测绘法律法规 1.1 工程测量的基本概念 1.1.1 测量学定义
测量学是研究地球的形状和大小以及确定地面（包含空中、地下和海底）点位的科学。 根据它的任务与作用，它包括两个部分工作。一部分是由地面到图形，用测量仪器，
通过测量和计算，把地球表面的地形特征缩绘成地形图，即测定（测绘）；另一部分是由图形到地面，把图纸上规划设计好的建筑（构）物的位置在地面上标定出来，即测设（放样）。
测量学按照研究范围和对象的不同，产生了许多分学科：普通测量学、大地测量学、摄影测量学、工程测量学和制图学。随着科学技术的发展，特别是计算机的普及应用，在高科技电子设备和测量技术结合
后，出现了许多新的测量手段和学科，例如，全球卫星定位技术，三维立体成像技术等等。 1.1.2 工程测量学的定义：
工程测量学是研究地球空间（包括地面、地下、水下、空中）中具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测设实现的理论、方法和技术的一门应用性学科。它是测绘学在国民经济和国防建设中的直接应用。没有工程测量工作为工程建设提供数据和图纸，并与之配合和进行指挥，任何工程建设项目都无法开展和完成。工程测量技术在国民经济建设、国防建设以及科学研究等领域，都占有重要的地位，对国家可持续发展发挥着越来越重要的作用。 1.1.3 工程测量的工作范围
工程测量的工作范围按服务对象分为：建筑工程测量、水利工程测量、线路工程测量、桥隧工程测量、地下工程的测量、海洋工程测量、军事工程测量、三维工业测量以及矿山测量和城市测量等。按工程建设阶段工程测量的工作范围则包括工程建设项目的规划、勘测、设计、施工、竣工和运营管理各个阶段所进行的所有测量工作。
1.2 工程测量的主要工作内容 1.2.1 工程控制网 1.2.2 地形图的测绘
1.2.3 工程建构筑物的施工放样 1.2.4 竣工测量 1.2.5 工程的变形监测 1.2 工程测量的主要工作内容
工程测量的工作内容主要有：工程控制测量；地形资料的获取与表达；建（构）筑物的施工放样；工程竣工测量；工程变形及监测等工作。 1.2.1 工程控制网
1.2.1.1 工程控制网的分类
建立工程控制网的目的是为工程建设提供一个工程范围内统一的参考框架，为各项测量工作提供统一的空间位置基准，具有控制全局、提供基准和控制测量误差积累的作用。也是为满足工程建设不同阶段对测绘在质量、进度和费用等方面的要求提供保证。
工程控制网一般可分为以下四类：测图控制网、施工控制网、安装控制网、变形监测网。具体功能如下。
1） 测图控制网：在施工前的勘测设计阶段建立的，主要是为测绘大比例尺地形图服务的，这种在工程建设的规划设计阶段，为测绘各种比例尺地形图而建立的测量控制网，叫做测图控制网
2） 施工控制网：在工程建设施工阶段建立的，主要为施工放样服务的，这种为工程建（构）筑物的施工放样或变形观测等专门用途而建立的控制网，我们称其为施工控制网。其精度一般要高于测图控制网。 施工控制网一般基于施工坐标系（假定坐标系）布设成独立网。施工坐标系，是根据工程总平面图所确定的独立坐标系统，其坐标轴平行或垂直于建筑物的主轴线。主轴线通常由工艺流程方向、运输干线（铁路或其他运输线）或主要建筑物的轴线所决定。施工坐标系统的坐标原点应设在施工场地以外的西南角，使所有建筑物的设计坐标均为正值。
3） 安装控制网：在工程建设施工后期建立的，主要为大型工业设备的安装、定位、校正服务的，本质上也属于施工控制网。不同的是控制网设计时，应考虑控制点的密度和位置要能满足设备构件的安装定位要求，点位的选择不受地形、地物、图形强度等的影响，要考虑设备的位置、数量、建（构）筑物的形状、特定方向的精度要求等。
4） 变形监测控制网：在施工及运营期间建立，主要为建构筑物进行变形监测服务的，变形监测控制网要有一些控制点离监测区或监测体适当距离，且相对稳定的地带。 1.2.1.2 工程控制网的布设原则
工程控制网的建立应该遵循以下布网原则： 1）分级布网、逐级控制； 2）要有足够的精度和可靠性； 3）要有足够的点位密度； 4）执行统一的规范。 1.2.1.3 施工控制网的布设
施工控制网的布设要根据施工场地的地形、地貌、面积大小、工程性质及施工组织计划而建立。一般按格网状布设，控制点埋设要稳定和利于长期保存，相邻两点之间要通视，间距一般为200-300米。 1.2.1. 4 工程控制网的数据处理
目前的测量控制网计算以及精度统计工作，依然遵循的是最小二乘法原理的平差理论。一般均由数据处理软件完成，但在实际工作中应当注意的是，所使用的测量计算程序是否已经过审查批准，计算原始数据和结果是否经过检查校对。对于计算结果要进行必要的检查，不能过于盲目依靠计算机所给出的结果。 1.2.2 地形图的测绘
1.2.2.1 地形图测绘的目的和作用
地形图指的是地表起伏形态和地理位置、形状在水平面上的投影图。具体来讲，将地面上的地物和地貌按水平投影的方法（沿铅垂线方向投影到水平面上），并按一定的比例尺缩绘到图纸上，这种图称为地形图。
在进行工程项目规划、设计、施工时，需要了解场地内的地形地貌地物等各种测量数据，这就需要各种大比例尺的地形图资料，所以地形图测绘是所有建设工程中不可缺少的环节， 地形图的作用如下： 1）获得点的坐标； 2）获得两点间的距离； 3）计算两点间的方位角； 4）计算两点间的坡度； 5）确定汇水面积； 6）计算多边形面积； 7）画断面图； 8）设计等坡线；
9）土方量计算（场地平整）。 1.2.2.2 地形图的测绘方法
测绘地形图的方法主要有野外实地测图和航测法（包括近景摄影）成图，工程建设领域所需地形图大部分是大比例尺的地形图，因此地形测量基本还是采用野外实地测图的方式。
实地地形图测绘是以测量控制点为依据，按一定的步骤和方法将地物和地貌测定到图纸上，并用规定的比例尺和符号绘制成图。
地形图测绘步骤是根据已有控制网的位置和密度合理布设图根点，并以此开展实地测绘（采集数据）、处理数据、编辑图形以及输出图形等工作。
目前人们一般采用全站仪数字化测图、GPS-RTK测图法、航空摄影测量和三维立体激光扫描成图等方法进行地形图现场测绘。
利用全站仪进行地形图测绘的外业采集数据可以有两种不同的工作方式，一种是在野外利用全站仪获取数据，将获得的数据存入全站仪的内存中，或者是将数据转存到掌上电脑中，之后再将转存的数据导入计算机中进行后期处理；另一种是直接将电子存储设备与全站仪在野外进行连接，全站仪测量所获得的数
据实时传输到与其相连的存储设备中，实地添加地理属性，进而直接成图。
利用GPS-RTK测绘地形图：GPS-RTK测图法是一种先进的测量手段，不需要控制点和地物点、地形点互相不需通视；在任何天气下都可运行；同时提供三维坐标；观测时间短；可以大幅度降低测图所需的控制点数目，改变了以往的“先控制、后测图”的测量方式，提高了工程测量作业效率，为测量工作带来了巨大变革。
1.2.2.3 地形图的比例尺选择
任何一项工程都必须按照自然条件和预期目的进行选址和规划设计。所谓规划设计就是在图纸上面规划出即将建设的建构筑物的位置、解决主要车间、辅助车间、动力设施、运输设施、仓库、工程管网以及行政办公设施等在厂区内的平面布置与竖向布置。这就要我们提前通过现场实地勘测提供出设计阶段需要比例尺的地形图，供规划设计人员进行规划设计。
1）工业企业的规划设计阶段的测量工作。要进行规划设计必须有设计底图，而该阶段测量工作的任务是向设计者提供所需的地形图。一般来说： 1：5000比例尺地形图可用于规划设计 1：2000比例尺地形图可用于初步设计 1：1000比例尺地形图可用于施工设计
1：500比例尺地形图可用于地形复杂、建（构）筑物密集、精度要求较高的工业企业的施工设计 一般对于大型工业企业，初步设计阶段采用的图纸比例尺可以小一些，施工设计阶段要求比例尺大一些；对于一些中、小型企业，也可以按照施工设计阶段的的要求，测绘一种比例尺的地形图即可，至于采用多大比例尺也可与有关工程的规划设计人员协商拟定。由于随着测图比例尺的增大测量工作量成倍增大，测量工作费用也越高（如1：500的费用是是1：1000的2倍），所以各设计阶段选用地形图比例尺的标准应是以满足规划设计各阶段的工程精度要求为原则，应综合考虑费用和满足各种设计阶段用图的需要合理选择地形图的比例尺。
2）线路的规划设计阶段的测量工作。各种线型工程的勘测工作内容基本是一样的，但随着工程的不同有些差异。现以公路为例详细地说明线路勘测的内容和任务。我国公路规划设计的程序，一般要经过方案研究、初测、初步设计、定测，施工设计等过程。初测阶段为初设提供平面、高程控制、地形图、特殊地段的控制桩及纵、横断面资料。初步设计比选方案一般在1：10000地形图上做多个比选方案，纸上布线后，对各方案进行1：2000地形图测量，在1：2000地形图上进行纸上定线。施工图设计根据批准的初步设计文件，在1：2000图上进行方案比选，确定路线方案，进行施工图详测。
3）桥梁规划设计阶段的测量工作。桥梁规划设计应用的地形图比例尺与公路规划设计需要的比例尺相同，主要测量工作有：桥位平面和高程控制测量、桥址定线测量、断面测量、桥位地形测量、流向测量、船筏走行线测量、钻孔定位。 1.2.2.4 测图范围的确定
地形图测绘范围应由设计单位和勘测单位共同拟定。一般来说，初步设计阶段勘测面积要布置得大一些，施工设计阶段可以缩小一些。一般勘测面积应是厂区建筑占地面积的1.3～1.5倍，若加上外部水源、弃渣场等，可能为厂区占地面积的2～3倍 1.2.3 工程建（构）筑物的施工放样 1.2.3.1 施工放样方法
工程测量中的建（构）筑物放样或者测放，就是通过距离、角度和高程三个元素的测设将图纸上设计的建（构）筑物的平面位置和高程按设计要求，以一定的方法和精度在工程实地标定出来，作为施工的依据。是施工建设阶段最主要的测量工作，它贯穿于整个施工过程中。