工程測量第二章01

1、土木工程測量土木工程測量上一頁上一頁下一頁下一頁返回本章首頁返回本章首頁三三 江江 學學 院院工程測量工程測量土木工程測量土木工程測量上一頁上一頁下一頁下一頁返回本章首頁返回本章首頁三三 江江 學學 院院第二章 水準測量第二章第二章 水準測量水準測量水準測量原理 DS3水準儀及其操作水準測量的方法與成果整理水準儀軸線的檢驗與校正自動安平水準儀和精密水準儀 學習要點土木工程測量土木工程測量上一頁上一頁下一頁下一頁返回本章首頁返回本章首頁三三 江江 學學 院院2-1 水準測量原理水準測量原理高差=后視讀數(shù)-前視讀數(shù)：一、水準測量原理一、水準測量原理 hAB 0，高差為正，前視點高； hAB 0，高

2、差為負，前視點低。 高差必須帶“+、 -”號； hAB的下標 次序必須與測量的前進方向一致。 例：例： 已知 hAB=+1.436 m 則 hBA=-1.436 m大地水準面 hABA BHAHB=HA+hAB水平視線水準尺水準尺ab前進方向ABABABhHHbah水準測量原理 水準測量是利用水準儀提供的水平視線，借助于帶有分劃的水準尺，直接測定地面上兩點間的高差，然后根據(jù)已知點高程和測得的高差，推算出未知點高程。ABabhABbahAB A、B兩點間高差兩點間高差hAB為：為：前進方向前進方向 A點為點為后視點后視點，A點尺上的讀數(shù)點尺上的讀數(shù)a稱為稱為后視讀數(shù)后視讀數(shù)；B點點為為前視點前視

3、點，B點尺上的讀數(shù)點尺上的讀數(shù)b稱為稱為前視讀數(shù)前視讀數(shù)。高差等于等于后視讀數(shù)減去減去前視讀數(shù)。二、計算未知點高程二、計算未知點高程 1高差法高差法ABabhAB前進方向前進方向大地水準面大地水準面HAHBHB 如果已知如果已知A點的高程點的高程HA，則，則B點的高程點的高程HB為：為：ABABhHH 2視線高法視線高法ABabhAB前進方向前進方向大地水準面大地水準面HAHBHBHi B點高程也可以通過水準儀的視線高程點高程也可以通過水準儀的視線高程Hi來計算，即來計算，即 bHHaHHiBAi土木工程測量土木工程測量上一頁上一頁下一頁下一頁返回本章首頁返回本章首頁三三 江江 學學 院院3、

4、連續(xù)水準測量、連續(xù)水準測量 在實際水準測量中，A、B兩點間高差較大或相距較遠，安置一次水準儀不能測定兩點之間的高差。此時有必要沿A、B的水準路線增設若干個必要的臨時立尺點，即轉(zhuǎn)點（用作傳遞高程）。根據(jù)水準測量的原理依次連續(xù)地在兩個立尺中間安置水準儀來測定相鄰各點間高差，求和得到A、B兩點間地高差值。土木工程測量土木工程測量上一頁上一頁下一頁下一頁返回本章首頁返回本章首頁三三 江江 學學 院院hAB=h1+ h2+ hn =(a1-b1)+(a2-b2)+(an-bn) =a-b(2-2-7)(2-2-7)hAB水準測量所使用的儀器為水準儀，工具有水準尺和尺墊。2-2 DS3水準儀及其操作土木工

5、程測量土木工程測量上一頁上一頁下一頁下一頁返回本章首頁返回本章首頁三三 江江 學學 院院一、水準儀的分類一、水準儀的分類型號每公里往返高差中數(shù)中誤差屬性主要用途DS05 0.5mm精密水準儀一、二等水準DS1 1mm精密水準儀二、三等水準DS3 3mm普通水準儀 三、四等及等外DS1010mmDS 分別為分別為“大地測量大地測量”和和“水準儀水準儀”的拼音首字母，的拼音首字母，其下標數(shù)字其下標數(shù)字05、1、3、10分別為該儀器分別為該儀器每公里往返每公里往返高差中數(shù)中誤差高差中數(shù)中誤差，即測量精度。，即測量精度。二、DS3水準儀的結(jié)構(gòu)水準儀的結(jié)構(gòu)DS3型水準儀水準儀望遠鏡望遠鏡水準器水準器基基

6、 座座水準儀結(jié)構(gòu)：水準儀結(jié)構(gòu)水準儀結(jié)構(gòu)目鏡目鏡微傾螺旋微傾螺旋物鏡調(diào)焦螺旋物鏡調(diào)焦螺旋物鏡物鏡左右微左右微動螺旋動螺旋水平制水平制動螺旋動螺旋腳螺旋腳螺旋準星準星自動安平水準儀自動安平水準儀 自動安平水準儀利用自動安平補償器代替 水準管，使視準軸水平。特點：1、視準軸自動安平；2、提高水準測量精度；3、減少操作步驟， 提高工作效率。土木工程測量土木工程測量上一頁上一頁下一頁下一頁返回本章首頁返回本章首頁三三 江江 學學 院院（1 1）基座）基座 呈三角形，由軸座、腳螺旋和呈三角形，由軸座、腳螺旋和連接板組成。儀器上部通過豎軸插連接板組成。儀器上部通過豎軸插在軸套內(nèi)，由基座承托。腳螺旋用在軸套內(nèi)

7、，由基座承托。腳螺旋用來調(diào)整圓水準器。整個儀器通過連來調(diào)整圓水準器。整個儀器通過連接板、中心螺旋與三角架連接。接板、中心螺旋與三角架連接。 土木工程測量土木工程測量上一頁上一頁下一頁下一頁返回本章首頁返回本章首頁三三 江江 學學 院院（2 2）望遠鏡望遠鏡望遠鏡：望遠鏡：用來精確瞄準遠處目標（水準尺）和提用來精確瞄準遠處目標（水準尺）和提供水平視線進行讀數(shù)的設備。供水平視線進行讀數(shù)的設備。由物鏡、目鏡、十字絲分劃板物鏡、目鏡、十字絲分劃板和對光透鏡對光透鏡組成。土木工程測量土木工程測量上一頁上一頁下一頁下一頁返回本章首頁返回本章首頁三三 江江 學學 院院十字絲分劃板：位于望遠鏡光學系統(tǒng)的焦平十

8、字絲分劃板：位于望遠鏡光學系統(tǒng)的焦平面上的光學玻璃板，用以瞄準目標和讀數(shù)。上面上的光學玻璃板，用以瞄準目標和讀數(shù)。上面有一豎絲和三條橫絲（中絲和兩條視距絲）。面有一豎絲和三條橫絲（中絲和兩條視距絲）。物鏡：物鏡：將遠處的目標成象在十字絲分劃板上，形成倒立縮小的實象。目鏡目鏡：將物鏡形成將物鏡形成的實象同十字絲的實象同十字絲一起放大成虛象。一起放大成虛象。十字絲分劃板十字絲分劃板十字絲分劃板十字絲分劃板是為了瞄準目標和讀數(shù)用的。是為了瞄準目標和讀數(shù)用的。上絲上絲下絲下絲中絲中絲豎絲豎絲十字絲分劃板十字絲分劃板視準軸：視準軸：物鏡光心和十字絲交點的連線物鏡光心和十字絲交點的連線稱為視準稱為視準軸軸

9、CC 。 視準軸的延長線即為視線。視準軸的延長線即為視線。當視準軸水平時，用十字絲的中絲在水準尺上截當視準軸水平時，用十字絲的中絲在水準尺上截取讀數(shù)。取讀數(shù)。望遠鏡的使用步驟望遠鏡的使用步驟主要有：對光和消除視差。主要有：對光和消除視差。視差視差：指物鏡對光后，眼睛在目鏡端上、下微微：指物鏡對光后，眼睛在目鏡端上、下微微移動時，十字絲和水準尺成象有相互移動的現(xiàn)象。移動時，十字絲和水準尺成象有相互移動的現(xiàn)象。視差消除方法視差消除方法：先仔細調(diào)節(jié)目鏡的對光螺旋，使：先仔細調(diào)節(jié)目鏡的對光螺旋，使十字絲十分清晰，再瞄準目標進行物鏡的調(diào)焦，使目十字絲十分清晰，再瞄準目標進行物鏡的調(diào)焦，使目標清晰，直到成

10、象穩(wěn)定。標清晰，直到成象穩(wěn)定。土木工程測量土木工程測量上一頁上一頁下一頁下一頁返回本章首頁返回本章首頁三三 江江 學學 院院（3 3）水準器水準器水準器：水準器：分圓水準器和管水準器。分圓水準器和管水準器。圓水準器圓水準器用以使儀器豎軸處于鉛垂位置。用以使儀器豎軸處于鉛垂位置。管水準器管水準器用以使視線精確水平。用以使視線精確水平。管水準器管水準器 管水準器（亦稱水準管）用于精確整平儀器。管水準器（亦稱水準管）用于精確整平儀器。是個是個玻璃容器，縱剖面上內(nèi)側(cè)呈圓弧形。刻劃線對稱中點處玻璃容器，縱剖面上內(nèi)側(cè)呈圓弧形?？虅澗€對稱中點處的切線就是水準管軸。的切線就是水準管軸。“氣泡居中氣泡居中”即水

11、準管軸水平。即水準管軸水平。 水準管軸平行于視準軸。水準管軸平行于視準軸。OLL 水準管上水準管上2mm圓弧所對的圓心角圓弧所對的圓心角，稱為水準管的分，稱為水準管的分劃值，水準管分劃愈小，水準管靈敏度愈高，用其整平儀劃值，水準管分劃愈小，水準管靈敏度愈高，用其整平儀器的精度也愈高。器的精度也愈高。DS3型水準儀的水準管分劃值為型水準儀的水準管分劃值為20，記作記作20/2mm。水準管的精度水準管的精度土木工程測量土木工程測量上一頁上一頁下一頁下一頁返回本章首頁返回本章首頁三三 江江 學學 院院符合棱鏡系統(tǒng)符合棱鏡系統(tǒng)把水準把水準氣泡兩端成象在一起便于氣泡兩端成象在一起便于觀察。觀察。若直接用

12、肉眼觀察則若直接用肉眼觀察則u因為玻璃有厚度，斜因為玻璃有厚度，斜視時會產(chǎn)生視差視時會產(chǎn)生視差u要同時觀察氣泡的兩要同時觀察氣泡的兩端才能判斷氣泡是否端才能判斷氣泡是否居中居中土木工程測量土木工程測量上一頁上一頁下一頁下一頁返回本章首頁返回本章首頁三三 江江 學學 院院1 12 2肉肉眼眼觀觀察察的的精精度度：m m ( (為為氣氣泡泡的的格格值值) )5 5符符合合棱棱鏡鏡系系統(tǒng)統(tǒng)的的精精度度：m m 1 10 0用用符合棱鏡系統(tǒng)符合棱鏡系統(tǒng)觀察，可以避免上述缺點。觀察，可以避免上述缺點。判斷判斷“氣泡居中氣泡居中”的精度約可提高一倍。的精度約可提高一倍。圓水準器圓水準器 氣泡氣泡LL 過零

13、點的球面法過零點的球面法線線LL，稱為圓水準，稱為圓水準器軸。器軸。 圓水準器軸圓水準器軸LL平平行于儀器豎軸行于儀器豎軸VV。 氣泡中心偏離零氣泡中心偏離零點點2mm時豎軸所傾斜時豎軸所傾斜的角值，稱為圓水準的角值，稱為圓水準器的分劃值。器的分劃值。 （1）塔尺塔尺三、水準尺和尺墊三、水準尺和尺墊 兩根尺的黑面尺尺底均從零開始，而紅面尺兩根尺的黑面尺尺底均從零開始，而紅面尺尺底，一根從尺底，一根從4.687m開始，另一根從開始，另一根從4.787m開始。開始。在視線高度不變的情況下，同一根水準尺的紅面在視線高度不變的情況下，同一根水準尺的紅面和黑面讀數(shù)之差應等于常數(shù)和黑面讀數(shù)之差應等于常數(shù)4

14、.687m或或4.787m，這，這個常數(shù)稱為尺常數(shù)，用個常數(shù)稱為尺常數(shù)，用K來表示。來表示。雙面水準尺雙面水準尺 尺的雙面均有刻劃，一面為黑白相間，尺的雙面均有刻劃，一面為黑白相間，稱為黑面尺（也稱主尺）；另一面為紅白相間，稱為黑面尺（也稱主尺）；另一面為紅白相間，稱為紅面尺（也稱輔尺）。稱為紅面尺（也稱輔尺）。 兩面的刻劃均為兩面的刻劃均為1cm，在分米處注有數(shù)字。，在分米處注有數(shù)字。2 2尺墊尺墊 尺墊是由生鐵鑄成。一般為三尺墊是由生鐵鑄成。一般為三角形板座，其下方有三個腳，可以踏入角形板座，其下方有三個腳，可以踏入土中。尺墊上方有一突起的半球體，水土中。尺墊上方有一突起的半球體，水準尺立

15、于半球頂面。準尺立于半球頂面。 尺墊用于轉(zhuǎn)點處。尺墊用于轉(zhuǎn)點處。土木工程測量土木工程測量上一頁上一頁下一頁下一頁返回本章首頁返回本章首頁三三 江江 學學 院院三、三、水準儀使用水準儀使用(1)安置：安置：水準儀的使用分以下幾步：a.打開三腳架打開三腳架*注意腳架的高度注意腳架的高度*保持架頭大致水平保持架頭大致水平*將腳尖踩實將腳尖踩實b.安放儀器安放儀器*注意儀器箱內(nèi)位置注意儀器箱內(nèi)位置*隨手關(guān)上儀器箱隨手關(guān)上儀器箱*立即旋上連接螺立即旋上連接螺旋旋土木工程測量土木工程測量上一頁上一頁下一頁下一頁返回本章首頁返回本章首頁三三 江江 學學 院院(2)粗平：粗平：“左手大拇指法左手大拇指法”整平

16、：氣泡移動的方向與左手大拇指轉(zhuǎn)動腳螺旋的方向一致。 a ab bc c粗平的操作粗平的操作土木工程測量土木工程測量上一頁上一頁下一頁下一頁返回本章首頁返回本章首頁三三 江江 學學 院院(3)瞄準：瞄準：a.瞄準水準尺；瞄準水準尺；b.消除視差；消除視差；先調(diào)目鏡先調(diào)目鏡 十字絲看清楚；十字絲看清楚；再調(diào)物鏡再調(diào)物鏡 讀數(shù)看清楚。讀數(shù)看清楚。 消除視差消除視差 眼睛在目鏡端上下移動，有時可看見十字絲的中絲與水準尺影像之間相對移動，這種現(xiàn)象叫視差。 產(chǎn)生視差的原因是水準尺的尺像與十字絲平面不重合。 視差的存在將影響讀數(shù)的正確性，必須予消除。 消除視差的方法是仔細地轉(zhuǎn)動物鏡對光螺旋，直至尺像與十字絲

17、平面重合。 土木工程測量土木工程測量上一頁上一頁下一頁下一頁返回本章首頁返回本章首頁三三 江江 學學 院院(4)精平：精平：調(diào)節(jié)上下微傾螺旋，直調(diào)節(jié)上下微傾螺旋，直至從氣泡觀察窗中看到至從氣泡觀察窗中看到長水準管的符合氣泡嚴長水準管的符合氣泡嚴密吻合為止，即使視線密吻合為止，即使視線處于水平。處于水平。*每次讀數(shù)前都須進行精平。每次讀數(shù)前都須進行精平。土木工程測量土木工程測量上一頁上一頁下一頁下一頁返回本章首頁返回本章首頁三三 江江 學學 院院(5)讀數(shù)：讀數(shù)：用十字絲中絲在水準尺上讀出讀用十字絲中絲在水準尺上讀出讀數(shù)數(shù)。*一般讀出四位數(shù)（最后一位為一般讀出四位數(shù)（最后一位為估讀的毫米數(shù)）；估

18、讀的毫米數(shù)）；*每次讀數(shù)前都須進行精平；每次讀數(shù)前都須進行精平；*讀數(shù)完成后立即檢查是否仍然讀數(shù)完成后立即檢查是否仍然精平。精平。水準尺的分劃不是線劃式而是區(qū)區(qū)格式格式的。區(qū)格的邊緣是分劃的位置，區(qū)格內(nèi)的小數(shù)“估讀”。區(qū)格式分劃便于從遠處觀察并讀數(shù) 讀數(shù)為：讀數(shù)為：? 讀數(shù)為：讀數(shù)為：1260或或1.260直尺直尺A、B尺，兩把一對，尺，兩把一對，每把有黑、紅兩面分劃與注記。每把有黑、紅兩面分劃與注記。A尺尺黑面分劃黑面分劃03m，紅面分劃，紅面分劃4.687m7.687m。B尺尺黑面分劃黑面分劃03m，紅面分劃，紅面分劃4.787m7.787m。A、B尺黑面注記的零點差為尺黑面注記的零點差為

19、0，紅面注記的零點差為紅面注記的零點差為0.1m。 bc瞄準與讀數(shù)水準測量的瞄準與讀數(shù) a c b a0.7250.7256.2406.240土木工程測量土木工程測量上一頁上一頁下一頁下一頁返回本章首頁返回本章首頁三三 江江 學學 院院操作程序與方法 安置粗平瞄準精平讀數(shù) 安置安置時考慮前、后視等距時考慮前、后視等距( (原因）；原因）； 粗平粗平時掌握時掌握“左手大拇指法左手大拇指法”； 瞄準瞄準時包括消除視差；時包括消除視差； 在在精平精平狀態(tài)下狀態(tài)下( (符合氣泡符合時符合氣泡符合時) )讀數(shù)；讀數(shù)； 讀數(shù)讀數(shù)估讀至毫米。估讀至毫米。符合氣泡符合尚未符合符合氣泡符合，水準管符合氣泡符合，

20、水準管軸與視線水平。軸與視線水平。土木工程測量土木工程測量上一頁上一頁下一頁下一頁返回本章首頁返回本章首頁三三 江江 學學 院院2-4水準測量的方法及成果處理水準測量的方法及成果處理一、水準點一、水準點 我們將用水準測量的方法測定的高程控制點，稱為水準點。 水準點記為BM (Bench Mark)。 水準點有永久性水準點和臨時性水準點兩種。（1）永久性水準點）永久性水準點國家等級永久性水準點建筑工地上的永久性水準點國家等級永久性水準點國家等級永久性水準點建筑工地上的永久性水準點（2）臨時性水準點BM23BM24BM259.0m9.8m8.4mH2356.437mH2458.392mH2553.

21、168m水準點的“點之記”A，B兩點相距較遠時，連續(xù)水準測量。兩點相距較遠時，連續(xù)水準測量。中間設置轉(zhuǎn)點中間設置轉(zhuǎn)點(TP)，放置尺墊。，放置尺墊。h1=a1b1， h2=a2b2， h3=a3b3， hn=anbn。hAB= h1 h2 h3 hn= hihAB=aibi土木工程測量土木工程測量上一頁上一頁下一頁下一頁返回本章首頁返回本章首頁三三 江江 學學 院院（二）水準路線（二）水準路線 相鄰兩水準點間的路線稱為測段。相鄰兩水準點間的路線稱為測段。 在水準點間進行水準測量所經(jīng)過的路線，稱為水準路線。BMABMBh1h2h3h4123 在一般的工程測量中，水準路線布在一般的工程測量中，水準

22、路線布設形式主要有以下三種形式：設形式主要有以下三種形式：1附合水準路線2閉合水準路線3支水準路線BMABMBh1h2h3h4CDE1附合水準路線附合水準路線 （1）附合水準路線的布設方法）附合水準路線的布設方法 從已知高程的水準點BMA出發(fā)，沿待定高程的水準點1、2、3進行水準測量，最后附合到另一已知高程的水準點BMB所構(gòu)成的水準路線，稱為附合水準路線。 各測段高差代數(shù)和 與其理論值 的差值，稱為高差閉合差 ，即thBAhHHmhthhhW()hthBAmmWhhhHH （2）成果檢核）成果檢核 從理論上講，附合水準路線各測段高差代數(shù)和應等于兩個已知高程的水準點之間的高差，即2閉合水準路線閉

23、合水準路線 （1）閉合水準路線的布設方法 從已知高程的水準點BMA出發(fā)，沿各待定高程的水準點1、2、3、4進行水準測量，最后又回到原出發(fā)點BMA的環(huán)形路線，稱為閉合水準 路線。BMAh1h2h3h4h512340thh hmfh （2）成果檢核）成果檢核 從理論上講，閉合水準路線各測段高差代數(shù)和應等于零即 如果不等于零，則高差閉合差為3支水準路線支水準路線 （1）支水準路線的布設方法）支水準路線的布設方法 從已知高程的水準點BMA出發(fā)，沿待定高程的水準點1進行水準測量，這種既不閉合又不附合的水準路線，稱為支水準路線。支水準路線要進行往返測量，以資檢核。 BMA1hfhb0fbhhhbffhh

24、（2）成果檢核）成果檢核 從理論上講，支水準路線往測高差與返測高差的代數(shù)和應等于零。即 如果不等于零，則高差閉合差為 各種路線形式的水準測量，其高差閉合差均不應超過容許值，否則即認為觀測結(jié)果不符和要求。 不同等級的水準測量其高差閉合差的容許值不同。土木工程測量土木工程測量上一頁上一頁下一頁下一頁返回本章首頁返回本章首頁三三 江江 學學 院院2.水準路線3.支水準路線BM.ABM.ATBM1TBM2TBM1BM.ABM.ATBM2TBM3TBM41.閉合水準路線2.附合水準路線BM.ABM.ABM.BBM.BTBM1TBM2TBM3三種水準路線的布置形式三種水準路線的布置形式二、水準測量的施測方

25、法二、水準測量的施測方法ABabhAB前進方向前進方向大地水準面大地水準面HAHBHBAHACHChAC大地水準面大地水準面D1000mBMABhAB12.500mDAB50m 當已知高程的水準點距欲測定高程點較遠或高差較大時，不能安置一次儀器即可測得兩點間的高差。 這時需要在兩點間加設若干個立尺點，分段設站，連續(xù)進行觀測。 提出問題：提出問題： 解決方法：解決方法： 加設的這些立尺點并不需要測定其高程，它加設的這些立尺點并不需要測定其高程，它們只起傳遞高程的作用，故稱之為們只起傳遞高程的作用，故稱之為轉(zhuǎn)點轉(zhuǎn)點，用，用TP（Turning Point）表示。）表示。AHACHChAC大地水準面

26、D=1000mTP1TP4TP3h1TP2進行方向h22.3120.4502.4240.558A2.0141.2231.9011.1081.9550.7402.0770.866h32.4130.9012.2870.771h40.4180.5332.4672.350h5AHACHChAC大地水準面大地水準面D1000m 例例 已知水準點已知水準點BMA的高程的高程 HA32.186m，現(xiàn)欲測定現(xiàn)欲測定C點的高程點的高程HC，由于，由于A、C兩點相距較遠，兩點相距較遠，需分段設站進行測量，具體施測步驟如下。需分段設站進行測量，具體施測步驟如下。1.觀測與記錄觀測與記錄表表2-1 2-1 水準測量手

27、簿水準測量手簿日期：日期：20092009年年3 3月月1919日天氣：多云日天氣：多云 儀器：儀器：DSDS3 3水準儀水準儀 地點：校內(nèi)實訓基地地點：校內(nèi)實訓基地 觀測：張三觀測：張三 記錄：李四記錄：李四測站測點水準尺讀數(shù)/m高差/m平均高差/m高程/m備注后視讀數(shù)前視讀數(shù)AHACHChAC大地水準面大地水準面D1000mTP1h1后視點后視點前視點前視點進行方向進行方向測站 測點水準尺讀數(shù)/m高差/m平均高差/m 高程/m備注后視讀數(shù)前視讀數(shù)BMA2.014+0.79132.186TP11.223AHACHChAC大地水準面大地水準面D=1000mTP12.0141.223h1后視點后

28、視讀數(shù)前視讀數(shù)前視點進行方向2.測站檢核測站檢核 （1）變動儀器高法 在同一個測站上用兩次不同的儀器高度，測得兩次高差進行檢核。即測得第一次高差后，改變儀器高度（大于（大于10cm），），再測一次高差。兩次所測高差之差不超過容許值（例如等（例如等外水準測量容許值為外水準測量容許值為6mm），），則認為符合要求。取其平均值作為該測站最后結(jié)果，否則須要重測。 （2）雙面尺法 儀器的高度不變，而分別對雙面水準尺的黑面和紅面進行觀測。這樣可以利用前、后視的黑面和紅面讀數(shù)，分別算出兩個高差。如果不符值不超過規(guī)定的限差，取其平均值作為該測站最后結(jié)果，否則須要重測。 測站測點水準尺讀數(shù)/m高差/m平均高差/

29、m 高程/m備注后視讀數(shù)前視讀數(shù)BMA2.014+0.791+0.79232.1861.901TP11.223+0.7931.108AHACHChAC大地水準面D1000mTP12.0141.223h1.9011.108進行方向AHACHChAC大地水準面D1000mTP12.0141.223h11.9011.108TP2進行方向測站測點水準尺讀數(shù)/m高差/m平均高差/m 高程/m備注后視讀數(shù)前視讀數(shù)BMA2.014+0.791+0.79232.1861.901TP11.223+0.7931.108TP12.312+1.862TP20.450AHACHChAC大地水準面D1000mTP1h1T

30、P2進行方向h22.3120.450后視點前視點后視讀數(shù)前視讀數(shù)測站測點水準尺讀數(shù)/m高差/m平均高差/m 高程/m備注后視讀數(shù)前視讀數(shù)BMA2.014+0.791+0.79232.1861.901TP11.223+0.7931.108TP12.312+1.862+1.8642.424TP20.450+1.8660.558AHACHChAC大地水準面D1000mTP1h1TP2進行方向h22.3120.4502.4240.558AHACHCHAC大地水準面D1000mTP1TP3h1TP2進行方向h22.3120.4502.4240.558AHACHChAC大地水準面D1000mTP1TP4T

31、P3h1TP2進行方向h22.3120.4502.4240.558A2.0141.2231.9011.1081.9550.7402.0770.866h32.4130.9012.2870.771h40.4180.5332.4672.350h5測站測點水準尺讀數(shù)/m高差/m平均高差/m高程/m備注后視讀數(shù)前視讀數(shù)BMA2.014+0.791+0.79232.1861.901TP11.223+0.7931.108TP12.312+1.862+1.8642.424TP20.450+1.8660.558TP22.077+1.211+1.2131.955TP30.866+1.2150.740TP32.41

32、3+1.512+1.5142.287TP40.901+1.5160.771TP40.418-1.932-1.9330.533BMC2.350-1.9342.467AChhCAACHHh3.450mACh 35.636mCH3.計算與計算檢核計算與計算檢核 （1）計算）計算 AC兩點的高差等于各測站的高差總和，即兩點的高差等于各測站的高差總和，即則則C點高程為：點高程為：在本例題中：在本例題中： （2）計算檢核）計算檢核 為了保證記錄表中數(shù)據(jù)的正確，應對記錄表中計算的高差和高程進行檢核。 檢查內(nèi)容：檢查內(nèi)容：后視讀數(shù)總和減前視讀數(shù)總和的二分之一后視讀數(shù)總和減前視讀數(shù)總和的二分之一高差總和的二分之

33、一高差總和的二分之一平均高差總和平均高差總和C點高程與點高程與A點高程之差點高程之差 以上這四個數(shù)字應相等。以上這四個數(shù)字應相等。 否則，計算有錯。11()(18.334m 11.434m)3.450m22ab 11( 6.900m)3.450m22h 3.450mh 35.636m 32.186m3.450mCAHH 在本例題中：在本例題中：測站測點水準尺讀數(shù)/m高差/m平均高差/m高程/m備注后視讀數(shù)前視讀數(shù)BMA2.014+0.791+0.79232.1861.901TP11.223+0.7931.108TP12.312+1.862+1.8642.424TP20.450+1.8660.5

34、58TP22.077+1.211+1.2131.955TP30.866+1.2150.740TP32.413+1.512+1.5142.287TP40.901+1.5160.771TP40.418-1.932-1.93335.6360.533BMC2.350-1.9342.467計算檢核18.33411.434+6.900+3.450a-b=18.334-11.434=+6.900 (a-b)/2=+3.450 h=+6.900 (h/2)=+3.450 HC-HA=+3.450土木工程測量土木工程測量上一頁上一頁下一頁下一頁返回本章首頁返回本章首頁三三 江江 學學 院院3.水準測量的檢核三、

35、三、水準測量的成果計算(一)、附合水準路線的計算 下圖是一附合水準路線等外水準測量示意圖，下圖是一附合水準路線等外水準測量示意圖，A、B為已知高程的水準點，為已知高程的水準點，HA65.376m，HB68.623m，1、2、3為待定高程的水準點。為待定高程的水準點。h11.575mh22.036mh31.742mh41.446mn18L11.0kmn212L21.2kmn314L31.4kmn416L42.2kmBMA123BMB點號距離/km測站數(shù)實測高差/m改正數(shù)/mm改正后高差/m高程/m點號備注123456789輔助計算 1填寫觀測數(shù)據(jù)和已知數(shù)據(jù)點號點號距離距離/km測站測站數(shù)數(shù)實測高

36、差實測高差/m改正數(shù)改正數(shù)/mm改正后高差改正后高差/m高程高程/m點號點號備備注注123456789BMA1.081.57565.376BMA111.2122.036221.4141.742332.2161.446BMB68.623BMB輔助輔助計算計算 2計算高差閉合差點號點號距離距離/km測站測站數(shù)數(shù)實測高差實測高差/m改正數(shù)改正數(shù)/mm改正后高差改正后高差/m高程高程/m點號點號備備注注123456789BMA1.081.57565.376BMA111.2122.036221.4141.742332.2161.446BMB68.623BMB5.8503.315輔助輔助計算計算()3.3

37、15m (68.623m 65.376m)0.068m68mmhBAmWhHH 根據(jù)附合水準路線的測站數(shù)及路線長度求出每公里測站數(shù)，以便確定采用平地或山地高差閉合差容許值的計算公式。 在本例題中在本例題中508.65.8kmnL站站站/km16站站/km 故高差閉合差容許值采用平地公式計算。故高差閉合差容許值采用平地公式計算。 等外水準測量平地高差閉合差容許值等外水準測量平地高差閉合差容許值Whp的計的計算公式為算公式為40hpWL 點號點號距離距離/km測站測站數(shù)數(shù)實測高差實測高差/m改正數(shù)改正數(shù)/mm改正后高差改正后高差/m高程高程/m點號點號備備注注123456789BMA1.081.5

38、7565.376BMA111.2122.036221.4141.742332.2161.446BMB68.623BMB5.8503.315輔助輔助計算計算()3.315m (68.623m 65.376m)0.068m68mmhBAmWhHH 4040 5.8km96mmhpWL hhpWWp成果合格成果合格89 3調(diào)整高差閉合差 高差閉合差調(diào)整的原則和方法是：高差閉合差調(diào)整的原則和方法是： 按與測站數(shù)或測段長度成正比例的原則，將高差閉合差反號分配到各相應測段的高差上，得改正后高差。即hiiWvnn hiiWvLL 式中式中 vi 第第i測段的高差改正數(shù)（測段的高差改正數(shù)（mm）；）； 、 水

39、準路線總測站數(shù)與總長度；水準路線總測站數(shù)與總長度； 、 第測段的測站數(shù)與測段長度。第測段的測站數(shù)與測段長度。nLiniL在本例中，各測段改正數(shù)為：mm12km0 . 1km8 . 5mm6811 LLWvhmm14km2 . 1km8 . 5mm6822 LLWvhmm16km4 . 1km8 . 5mm6833 LLWvhmm26km2 . 2km8 . 5mm6844 LLWvh計算檢核：計算檢核：hiWv 點號點號距離距離/km測站測站數(shù)數(shù)實測高差實測高差/m改正數(shù)改正數(shù)/mm改正后高差改正后高差/m高程高程/m點號點號備備注注123456789BMA1.081.575 1265.376

40、BMA111.2122.036 14221.4141.742 16332.2161.446 26BMB68.623BMB5.8503.31568輔助輔助計算計算()3.315m (68.623m 65.376m)0.068m68mmhBAmWhHH 4040 5.8km96mmhpWL hhpWWp成果合格成果合格將各測段高差改正數(shù)填入計算表第5欄內(nèi)。 4計算各測段改正后高差 各測段改正后高差等于各測段觀測高差加上各測段改正后高差等于各測段觀測高差加上相應的改正數(shù)，即相應的改正數(shù)，即iimivhh 式中式中 第第 i 段的改正后高差（段的改正后高差（m）。）。ih 本例題中，各測段改正后高差為

41、：m563. 1m)012. 0(m575. 1111 vhhm022. 2m)014. 0(m036. 2222 vhhm758. 1m)016. 0(m742. 1333 vhhm420. 1m)026. 0(m446. 1444 vhh計算檢核：計算檢核：ABiHHh 點號點號距離距離/km測站測站數(shù)數(shù)實測高差實測高差/m改正數(shù)改正數(shù)/mm改正后高差改正后高差/m高程高程/m點號點號備備注注123456789BMA1.081.575 121.56365.376BMA111.2122.036 142.022221.4141.742 161.758332.2161.446 261.420BM

42、B68.623BMB5.8503.315683.247輔助輔助計算計算()3.315m (68.623m 65.376m)0.068m68mmhBAmWhHH 4040 5.8km96mmhpWL hhpWWp成果合格成果合格將各測段改正后高差填入計算表第6欄內(nèi)。 5計算待定點高程 根據(jù)已知水準點根據(jù)已知水準點A的高程和各測段改正后高差，的高程和各測段改正后高差，即可依次推算出各待定點的高程，即即可依次推算出各待定點的高程，即m939.66m563. 1m376.6511 hHHAm961.68m022. 2m939.66212 hHHm203.67m)758. 1(m961.68323 hH

43、H)(43)(m623.68m420. 1m203.67已知已知推算推算BBHhHH 計算檢核：計算檢核：最后推算出的B點高程應與已知的B點高程相等，以此作為計算檢核。點號點號距離距離/km測站測站數(shù)數(shù)實測高差實測高差/m改正數(shù)改正數(shù)/mm改正后高差改正后高差/m高程高程/m點號點號備備注注123456789BMA1.081.575 121.56365.376BMA166.93911.2122.036 142.022268.96121.4141.742 161.758367.20332.2161.446 261.420BMB68.623BMB5.8503.315683.427輔助輔助計算計算(

44、)3.315m (68.623m 65.376m)0.068m68mmhBAmWhHH 4040 5.8km96mmhpWL hhpWWp成果合格成果合格將推算出各待定點的高程填入計算表第7欄內(nèi)。(二二)、閉合水準路線成果計算、閉合水準路線成果計算 閉合水準路線成果計算的步驟與附合水準路線相同。hf2.532mhb2.520mBMA1(三)、支水準路線的計算 例例 A為已知高程的水準點，其高程為已知高程的水準點，其高程HA為為45.276m，1點為待定高程的水準點，點為待定高程的水準點，hf 和和hb 為往為往返測量的觀測高差。往、返測的測站數(shù)共返測量的觀測高差。往、返測的測站數(shù)共16站，站，

45、計算計算1點的高程。點的高程。bfhhhW 站站81621)(21 bfnnnmm3481212 nWhp 1計算高差閉合計算高差閉合m)520. 2(m532. 2 mm12m012. 0 2計算高差容許閉合差計算高差容許閉合差測站數(shù)：測站數(shù)：因因|Wh|Whp|，故精確度符合要求。，故精確度符合要求。m526. 22m520. 2m532. 21 Ah11AAhHH 3 3計算改正后高差計算改正后高差 取往測和返測的高差絕對值的平均值作為取往測和返測的高差絕對值的平均值作為A和和1兩點間的高差，其符號和往測高差符號相同，即兩點間的高差，其符號和往測高差符號相同，即 4 4計算待定點高程計算

46、待定點高程m526. 2m276.45 m802.47 土木工程測量土木工程測量上一頁上一頁下一頁下一頁返回本章首頁返回本章首頁三三 江江 學學 院院2- 5 5 水準儀的檢驗與校正水準儀的檢驗與校正u水準儀的軸系及其應滿足的幾何條件水準儀的軸系及其應滿足的幾何條件u圓水準軸平行于儀器豎軸的檢驗與校正圓水準軸平行于儀器豎軸的檢驗與校正u十字絲中絲垂直于儀器豎軸的檢驗與校正十字絲中絲垂直于儀器豎軸的檢驗與校正u水準管軸平行于視準軸的檢驗與校正水準管軸平行于視準軸的檢驗與校正土木工程測量土木工程測量上一頁上一頁下一頁下一頁返回本章首頁返回本章首頁三三 江江 學學 院院1.1.圓水準器的檢驗和校正圓

47、水準器的檢驗和校正 了解原理與作業(yè)方法了解原理與作業(yè)方法2.2.十字絲的檢驗和校正十字絲的檢驗和校正 了解原理與作業(yè)方法了解原理與作業(yè)方法3.3.水準管軸平行于視準軸的檢驗與校正水準管軸平行于視準軸的檢驗與校正 掌握原理與作業(yè)方法掌握原理與作業(yè)方法學習要求：土木工程測量土木工程測量上一頁上一頁下一頁下一頁返回本章首頁返回本章首頁三三 江江 學學 院院一、一、 水準儀的軸系及其應滿足的幾何條件水準儀的軸系及其應滿足的幾何條件1.水準儀的軸系有水準儀的軸系有:CCLLVVLL 視 準 軸 CC 水準管軸 LL 圓水準軸 LL 豎 軸 VV水準儀的主要軸線土木工程測量土木工程測量上一頁上一頁下一頁下

48、一頁返回本章首頁返回本章首頁三三 江江 學學 院院(1) LL/ VV(2) 橫絲橫絲VV(3) LL / CC (主要條件主要條件) 2. 應滿足的三個條件應滿足的三個條件對以上三個條件進行檢驗和校正對以上三個條件進行檢驗和校正土木工程測量土木工程測量上一頁上一頁下一頁下一頁返回本章首頁返回本章首頁三三 江江 學學 院院二、圓水準軸平行于儀器豎軸的檢驗與校正二、圓水準軸平行于儀器豎軸的檢驗與校正1.1.檢驗目的與檢驗方法：檢驗目的與檢驗方法： 目的：圓水準軸目的：圓水準軸LL應平行于儀器的豎軸應平行于儀器的豎軸VVVV。 誤差的影響：誤差的影響：不影響讀數(shù)，但使縱軸傾斜，影響操作速度不影響讀

49、數(shù)，但使縱軸傾斜，影響操作速度土木工程測量土木工程測量上一頁上一頁下一頁下一頁返回本章首頁返回本章首頁三三 江江 學學 院院 檢驗方法：（如何發(fā)現(xiàn)誤差？）檢驗方法：（如何發(fā)現(xiàn)誤差？）a)以圓水準器為準（氣泡居中）安置儀器的以圓水準器為準（氣泡居中）安置儀器的縱軸縱軸b)把儀器連帶水準器繞縱軸旋轉(zhuǎn)把儀器連帶水準器繞縱軸旋轉(zhuǎn)180度。如度。如果氣泡仍然居中，則水準器軸平行儀器縱果氣泡仍然居中，則水準器軸平行儀器縱軸。否則，水準器軸不平行儀器縱軸。軸。否則，水準器軸不平行儀器縱軸。土木工程測量土木工程測量上一頁上一頁下一頁下一頁返回本章首頁返回本章首頁三三 江江 學學 院院2、校正、校正：（如何減少

50、誤：（如何減少誤差？）差？）（氣泡移動量一半所表示的（氣泡移動量一半所表示的傾斜度就是縱軸的傾斜度。）傾斜度就是縱軸的傾斜度。）轉(zhuǎn)動腳螺旋使氣泡移回轉(zhuǎn)動腳螺旋使氣泡移回一半，其余的一半用校正一半，其余的一半用校正針撥動圓水準器下面的三針撥動圓水準器下面的三個校正螺絲。個校正螺絲。重復上述檢重復上述檢驗和校正一二次，使這誤驗和校正一二次，使這誤差盡可能小。差盡可能小。縱軸縱軸三三 、 十字絲中絲垂直于儀器豎軸的檢驗與校正十字絲中絲垂直于儀器豎軸的檢驗與校正1.1.檢驗目的檢驗目的: :使十字絲橫絲垂直與儀器的豎軸。使十字絲橫絲垂直與儀器的豎軸。誤差的影響：誤差的影響：如果水準尺象偏離十字絲中心，

51、就會增加讀數(shù)誤差如果水準尺象偏離十字絲中心，就會增加讀數(shù)誤差檢驗檢驗方法方法：用圓水準器使縱軸垂直后，用十字絲的橫絲照準某一清晰目標用圓水準器使縱軸垂直后，用十字絲的橫絲照準某一清晰目標。用微動螺旋轉(zhuǎn)動望遠鏡，如果十字絲的橫絲一直不離開目標，。用微動螺旋轉(zhuǎn)動望遠鏡，如果十字絲的橫絲一直不離開目標，則無誤差。否則要校正。則無誤差。否則要校正。MMM土木工程測量土木工程測量上一頁上一頁下一頁下一頁返回本章首頁返回本章首頁三三 江江 學學 院院2.2.校正：校正：如圖如圖2-242-24。需旋下目鏡端。需旋下目鏡端的十字絲環(huán)外罩，用螺絲刀的十字絲環(huán)外罩，用螺絲刀松開十字絲環(huán)的四個固定螺松開十字絲環(huán)的

52、四個固定螺絲，按中絲傾斜的反方向小絲，按中絲傾斜的反方向小心地轉(zhuǎn)動十字絲環(huán)，直至中心地轉(zhuǎn)動十字絲環(huán)，直至中絲水平。絲水平。2134十字絲環(huán)十字絲環(huán)校正螺絲校正螺絲十字絲環(huán)十字絲環(huán)校正螺絲校正螺絲四、四、 管水準器軸管水準器軸LL視準軸視準軸CC若不平行，則有若不平行，則有i角。角。選擇場地：平坦，選擇場地：平坦，A，B兩點相距約兩點相距約80m，立尺。，立尺。安置水準儀于兩尺中間，觀測高差安置水準儀于兩尺中間，觀測高差hAB=a1b1，不受，不受i角影角影響。響。安置水準儀距安置水準儀距B點點23m處，觀測高差處，觀測高差hAB =a2b2 。兩次高差之差兩次高差之差h= hABhAB?！?2

53、06265，弧秒值。，弧秒值。i”應小于應小于20，否則應校正。，否則應校正。 80hShiAB求出點求出點B尺正確讀數(shù)：尺正確讀數(shù)：a2 = a2 h。旋轉(zhuǎn)微傾螺旋，使十字絲橫絲對準旋轉(zhuǎn)微傾螺旋，使十字絲橫絲對準 a2 管水準氣泡必然偏離中心管水準氣泡必然偏離中心 ，用校正針撥動管水準器一端的上、下兩個校正螺絲用校正針撥動管水準器一端的上、下兩個校正螺絲使氣泡的兩個影像符合使氣泡的兩個影像符合 。土木工程測量土木工程測量上一頁上一頁下一頁下一頁返回本章首頁返回本章首頁三三 江江 學學 院院2 2- - 5 5水準測量的誤差分析及注意事項水準測量的誤差分析及注意事項儀器誤差儀器誤差觀測與操作者

54、的誤差觀測與操作者的誤差外界環(huán)境的影響外界環(huán)境的影響水準測量的注意事項水準測量的注意事項土木工程測量土木工程測量上一頁上一頁下一頁下一頁返回本章首頁返回本章首頁三三 江江 學學 院院1 、儀器誤差、儀器誤差（主要是主要是i i角的誤差）角的誤差） 水準儀在使用前應進行嚴格的檢驗，但由水準儀在使用前應進行嚴格的檢驗，但由于檢驗不完善或其他方面的影響，使儀器存在于檢驗不完善或其他方面的影響，使儀器存在殘差。例如水準管軸與視準軸不平行的殘余誤殘差。例如水準管軸與視準軸不平行的殘余誤差，可采用等距離觀測可以消除。此外水準尺差，可采用等距離觀測可以消除。此外水準尺誤差如尺長、彎曲、零點誤差等，可采用采用

55、誤差如尺長、彎曲、零點誤差等，可采用采用前后視交替放置尺子，湊成偶數(shù)站等方法加以前后視交替放置尺子，湊成偶數(shù)站等方法加以消除。消除。土木工程測量土木工程測量上一頁上一頁下一頁下一頁返回本章首頁返回本章首頁三三 江江 學學 院院水準管居中誤差：水準管居中誤差：水準管居中誤差主要與水準管分劃值及人眼的分辨水準管居中誤差主要與水準管分劃值及人眼的分辨率有關(guān)。率有關(guān)。照準誤差：照準誤差：照準誤差與人眼的分辨能力、望遠鏡的放大率、視照準誤差與人眼的分辨能力、望遠鏡的放大率、視線長度有關(guān)。線長度有關(guān)。估讀誤差：估讀誤差： 估讀毫米數(shù)的誤差與十字絲粗細、望遠鏡放大估讀毫米數(shù)的誤差與十字絲粗細、望遠鏡放大率、

56、視線長度有關(guān)。一般在率、視線長度有關(guān)。一般在100米內(nèi)米內(nèi)m估估 = 1.2 mm。2、 觀測與操作者的誤差觀測與操作者的誤差土木工程測量土木工程測量上一頁上一頁下一頁下一頁返回本章首頁返回本章首頁三三 江江 學學 院院視差對讀數(shù)的影響：視差對讀數(shù)的影響： 必須消除視差。必須消除視差。扶尺不直的影響：扶尺不直的影響：由于扶尺不直引起讀數(shù)變大。其誤差為：由于扶尺不直引起讀數(shù)變大。其誤差為： b=bb=b(1cos),可見與尺上讀數(shù)和可見與尺上讀數(shù)和傾角有關(guān)，當傾角有關(guān)，當b=2.5m，2時，時，b1.5mm。水準儀與尺墊下沉和反彈誤差水準儀與尺墊下沉和反彈誤差可采用可采用“后前前后后前前后”的觀測順序。的觀測順序。土木工程測量土木工程測量上一頁上一頁下一頁下一頁返回本章首頁返回本章首頁三三 江江 學學 院院3、 外界環(huán)境的影響外界環(huán)境的影響(1)(1)大氣折光大氣折光由于溫度、濕度的不同，使由于溫度、濕度的不同，