工程測量之水準(zhǔn)測量ppt課件

1、第二章水準(zhǔn)丈量2-1水準(zhǔn)丈量原理一、根本原理：水準(zhǔn)丈量是測出兩點(diǎn)間的高差。即在兩個(gè)點(diǎn)上分別豎立水準(zhǔn)尺，利用水準(zhǔn)丈量的儀器提供的一條程度視野，瞄準(zhǔn)并在水準(zhǔn)尺上讀數(shù)，從而求得兩點(diǎn)間的高差。前進(jìn)方向程度視野大地水準(zhǔn)面HiHAHBAB后視尺前視尺bhab前進(jìn)方向程度視野大地水準(zhǔn)面HiHAHBAB前視尺bhAhAB B如圖，知HA，求HB？后視尺1高差法：根據(jù)水準(zhǔn)儀提供的程度視野在A點(diǎn)水準(zhǔn)尺上讀數(shù)為a后視讀數(shù)，B點(diǎn)水準(zhǔn)尺上讀數(shù)為b前視讀數(shù)，那么 hAB=a-b HB=HA+ hAB =HA+(a-b) 在計(jì)算高差hAB時(shí)，一定要留意hAB的下標(biāo)： hAB表示A點(diǎn)至B點(diǎn)的高差。2視野高法：B點(diǎn)高程也可以經(jīng)

2、過水準(zhǔn)儀視野高程Hi也稱為儀器高程來計(jì)算， 即 Hi=HA+a 那么 HB =(HA+a)-b=Hi-b二、延續(xù)水準(zhǔn)丈量、轉(zhuǎn)點(diǎn)、測站1轉(zhuǎn)點(diǎn)：假設(shè)兩點(diǎn)間高差較大或相距較遠(yuǎn)，僅安頓一次儀器不能測得它們的高差，這時(shí)需求加設(shè)假設(shè)干個(gè)暫時(shí)的立尺點(diǎn)，作為傳送高程的暫時(shí)點(diǎn)。 BMA BMB 1.4441.324TP2h2=+0.1201.8220.876TP3h3=+0.9461.8201.435TP4h4=+0.3851.422 1.304h5=+0.1181.1341.677TP1h1=-0.5432延續(xù)水準(zhǔn)丈量：依次延續(xù)地在兩點(diǎn)中間安延續(xù)水準(zhǔn)丈量：依次延續(xù)地在兩點(diǎn)中間安頓水準(zhǔn)儀來測定相鄰各點(diǎn)間高差，最

3、后取各個(gè)測頓水準(zhǔn)儀來測定相鄰各點(diǎn)間高差，最后取各個(gè)測站高差的代數(shù)和，即求得兩點(diǎn)間的高差值。站高差的代數(shù)和，即求得兩點(diǎn)間的高差值。3測站測站三、本卷須知三、本卷須知選擇土質(zhì)穩(wěn)定的地方作為轉(zhuǎn)點(diǎn)位置，要堅(jiān)持轉(zhuǎn)點(diǎn)尺墊穩(wěn)定不動(dòng)；同時(shí)要盡能夠堅(jiān)持各測站的前后視距大致相等；還要盡能夠經(jīng)過調(diào)理前、后視間隔堅(jiān)持整條水準(zhǔn)道路中的前視視距之和與后視視距之和相等，這樣有利于消除或減弱儀器i角誤差和地球曲率對高差的影響。2-2水準(zhǔn)丈量儀器與工具水準(zhǔn)丈量儀器與工具精度系列:分DS05、DS1、DS3，DS10,下標(biāo)“05、“1、“3及“10等數(shù)字表示該類儀器的精度，每公里往返測高差中數(shù)的中誤差。水準(zhǔn)儀：提供程度視野的儀器

4、一、微傾式水準(zhǔn)儀的構(gòu)造1望遠(yuǎn)鏡望遠(yuǎn)鏡：物鏡、目鏡、調(diào)焦透鏡、十字絲分劃板、物鏡對光螺旋、目鏡對光螺旋物鏡目鏡目鏡對光螺旋物鏡對光螺旋望遠(yuǎn)鏡視準(zhǔn)軸：經(jīng)過物鏡光心與十字絲交點(diǎn)的連線CC，延伸線即為視野。2水準(zhǔn)器圓水準(zhǔn)器 分劃值 8/2mm 用于儀器粗平 管水準(zhǔn)器 分劃值 20/2mm 用于儀器精平3基座二、水準(zhǔn)尺和尺墊直尺:雙面水準(zhǔn)尺分 “黑面尺 和 “紅面尺。黑面尺尺底尺均從零開場，而紅面尺尺底，從固定數(shù)值4.687m或4.787m開場，此數(shù)值稱為零點(diǎn)差。塔尺:可伸縮，伸足為3米、 5米，用于普通工程丈量。尺墊:轉(zhuǎn)點(diǎn)立尺用。2-3水準(zhǔn)丈量方法與成果計(jì)算一、水準(zhǔn)儀的運(yùn)用1安頓儀器2粗略整平3瞄準(zhǔn)水

5、準(zhǔn)儀4準(zhǔn)確整平5讀數(shù)“左手大拇指法粗平：氣泡挪動(dòng)的方向與左手左手大拇指法粗平：氣泡挪動(dòng)的方向與左手大拇指轉(zhuǎn)動(dòng)腳螺旋的方向一致。大拇指轉(zhuǎn)動(dòng)腳螺旋的方向一致。 a ab bc c瞄準(zhǔn)和讀數(shù)瞄準(zhǔn)和讀數(shù) a0.7300.730 bc6.2506.2501.4741.4741目鏡調(diào)焦2粗略瞄準(zhǔn)3準(zhǔn)確瞄準(zhǔn)4消除視差視差：由于物鏡調(diào)焦螺旋視差：由于物鏡調(diào)焦螺旋調(diào)焦不完善，使目的成像調(diào)焦不完善，使目的成像與十字絲分劃板平面之間與十字絲分劃板平面之間有相對挪動(dòng)。有相對挪動(dòng)。二、水準(zhǔn)丈量的外業(yè)實(shí)測1、水準(zhǔn)點(diǎn)(Bench Mark)用水準(zhǔn)丈量的方法測定的高程控制點(diǎn)“BM，分永久性和暫時(shí)性。2、水準(zhǔn)道路(leveli

6、ng line) 3.3.支水準(zhǔn)道路支水準(zhǔn)道路BMBM 1 2 1BMBM 2 3 41.1.閉合水準(zhǔn)道路閉合水準(zhǔn)道路2.2.附合水準(zhǔn)道路附合水準(zhǔn)道路BM1BM1BM2BM2 1 2 33、水準(zhǔn)丈量方法1.444 1.324TP2h2=+0.1201.8220.876TP3h3=+0.9461.8201.435TP4h4=+0.3851.4221.304h5=+0.118前進(jìn)方向1.1341.677TP1h1=-0.543123BMA 1.134TP1 1.677 -0.543TP1 1.444 TP2 1.324 +0.120TP2 1.822 TP3 0.876 +0.9461根本方法2怎

7、樣樣能及時(shí)發(fā)現(xiàn)每一站中的錯(cuò)誤？ 采用雙次儀器高法和雙面尺法兩次測得高差的差值在5mm以內(nèi)時(shí)，那么取兩次高差平均值作為該站測得的高差值。雙面尺法：讀數(shù)次序：后-前-前-后，對應(yīng)的尺面，黑-黑-紅-紅黑面和紅面高差差為100MM三、水準(zhǔn)丈量內(nèi)業(yè)成果計(jì)算1、高差閉合差計(jì)算(closing error) 測理測hhhfh 故對于閉合水準(zhǔn)道路，有：)(始終測理測HHhhhfh對于附合水準(zhǔn)道路，有： 對于支水準(zhǔn)道路返往hhfh理測hhfh公式2、計(jì)算高差閉合差的允許值tolerance 對于普通水準(zhǔn)丈量：適用于山區(qū)適用于平原區(qū)容容nfLfhh1240式中，fh容高差閉合差限差，單位：mm； L水準(zhǔn)道路長度

8、，單位：km ； n測站數(shù) 。3、高差閉合差的分配和矯正后高差的計(jì)算按與間隔L或測站數(shù)n成正比原那么，將高差閉合差反號分配到各段高差上。閉合差計(jì)算公式hiifLLV或hiifnnV矯正后的高差iiiVhh4、待定點(diǎn)高程的計(jì)算用矯正后的高差和知點(diǎn)的高程，來計(jì)算各待定點(diǎn)的高程?！纠咳鐖D按圖根水準(zhǔn)丈量施測某附合水準(zhǔn)道路觀測成果略圖。BM-A和BM-B為知高程的水準(zhǔn)點(diǎn)，圖中箭頭表示水準(zhǔn)丈量前進(jìn)方向，道路上方的數(shù)字為測得的兩點(diǎn)間的高差(以m為單位)，道路下方數(shù)字為該段道路的長度(以km為單位)，試計(jì)算待定點(diǎn)1、2、3點(diǎn)的高程。第一步計(jì)算高差閉合差：)(37293. 4330. 4)(mmHHhfh始終

9、測第二步計(jì)算限差：)( 8 .1084 . 74040mmLfh容容hhff故可進(jìn)展閉合差分配kmmmLfVh/50第三步計(jì)算每km矯正數(shù)： iinVV0第四步計(jì)算各段高差矯正數(shù)：hifv 四舍五入后，使：故有：V1=-8mm，V2=-11mm，V3=-8mm，V4=-10mm第五步計(jì)算各段矯正后高差后，計(jì)算1、2、3各點(diǎn)的高程。矯正后高差=矯正前高差+矯正數(shù)Vi故可得：H1=HBM-A+(h1+V1)=45.286+2.323=47.609(m)H2=H1+(h2+V2)=47.509+2.802=50.411(m)H3=H2+(h3+V3)=50.311-2.252=48.159(m)HB

10、M-B=H3+(h4+V4)=48.059+1.420=49.579(m)2-4微傾式水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)與校正一、水準(zhǔn)儀軸線及其應(yīng)滿足的幾何條件1四條軸線視 準(zhǔn) 軸 CC 水準(zhǔn)管軸 LL 圓水準(zhǔn)軸 LL 豎 軸 VVCCLLVVLL(2)應(yīng)滿足的三個(gè)條件LL/ VV 橫絲VV LL / CC (主要條件)二、水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)與校正1圓水準(zhǔn)軸平行于儀器豎軸的檢驗(yàn)檢驗(yàn)方法：安頓水準(zhǔn)儀后，轉(zhuǎn)動(dòng)腳螺旋使圓水準(zhǔn)氣泡居中，然后將儀器繞豎軸旋轉(zhuǎn)180。假設(shè)圓氣泡仍故居中，那么表示該幾何條件滿足，不用校正。校正方法：水準(zhǔn)儀不動(dòng)，旋轉(zhuǎn)腳螺旋，使氣泡向圓水準(zhǔn)器中心方向挪動(dòng)偏離值的一半，然后用校正針先稍松動(dòng)一下圓水準(zhǔn)器底下中

11、間一個(gè)大一點(diǎn)的銜接螺絲，再分別撥動(dòng)圓水準(zhǔn)器底下的三個(gè)校正螺絲，使圓氣泡居中，校正終了后，應(yīng)記住把中間一個(gè)銜接螺絲再旋緊。(2)十字絲中絲垂直于儀器豎軸的檢驗(yàn)與校正檢驗(yàn)方法：安頓水準(zhǔn)儀整平后，用十字絲交點(diǎn)瞄準(zhǔn)某一明顯的點(diǎn)狀目的A，觀測A點(diǎn)能否一直沿著中絲挪動(dòng)。校正方法：旋下目鏡端的十字絲環(huán)外罩，用螺絲刀松開十字絲環(huán)的四個(gè)固定螺絲，按中絲傾斜的反方向小心地轉(zhuǎn)動(dòng)十字絲環(huán)，直至中絲程度，再反復(fù)檢驗(yàn)，最后固緊十字絲環(huán)的固定螺絲，旋上十字絲外罩。 見以下圖2-382 13 4 十字絲環(huán) 校正螺絲十字絲環(huán) 校正螺絲3水準(zhǔn)管軸平行于視準(zhǔn)軸的檢驗(yàn)與校正原理與方法：水準(zhǔn)管軸平行于視準(zhǔn)軸的檢驗(yàn)與校正原理與方法：i角

12、誤差：水準(zhǔn)管軸不平行于視準(zhǔn)軸，它們在豎直面內(nèi)投角誤差：水準(zhǔn)管軸不平行于視準(zhǔn)軸，它們在豎直面內(nèi)投影之夾角影之夾角檢驗(yàn)方法： 在平坦地域選擇相距約80m的A、B兩點(diǎn)可打下木樁或安放尺墊，并在A、B兩點(diǎn)中間選擇一點(diǎn)O，且使DA=DB。 將水準(zhǔn)儀安頓于O點(diǎn)處，分別在A、B兩點(diǎn)上豎立水準(zhǔn)尺，讀數(shù)為a1和b1.,將水準(zhǔn)儀搬到接近B點(diǎn)處約距B點(diǎn)3m，整平儀器后，瞄準(zhǔn)B點(diǎn)水準(zhǔn)尺，讀數(shù)為b2 ，再瞄準(zhǔn)A點(diǎn)水準(zhǔn)尺，讀數(shù)為a2，那么假設(shè) 那么闡明水準(zhǔn)管軸平行于視準(zhǔn)軸，幾何條件滿足；假設(shè) 且差值大于5mm那么需求進(jìn)展校正。水準(zhǔn)管軸平行于視準(zhǔn)軸的檢驗(yàn)i角的計(jì)算校正方法a.計(jì)算A尺程度視野讀數(shù)： a2=b2+h b.轉(zhuǎn)動(dòng)微傾螺旋，使橫絲瞄準(zhǔn)讀數(shù) a2：CC程度 c. 校正水準(zhǔn)管氣泡居中：LL程度LL / CC d. 反復(fù)檢驗(yàn)直至符合要求。水準(zhǔn)管的 校正螺絲水準(zhǔn)管 的一端2-5水準(zhǔn)丈量誤差分析2-6自動(dòng)安平、精細(xì)、電子水準(zhǔn)儀簡介自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀照片自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀照片自動(dòng)安平補(bǔ)償器構(gòu)造自動(dòng)安平補(bǔ)償器構(gòu)造Zeiss Koni007自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀1