工程測(cè)量之水準(zhǔn)測(cè)量ppt課件

1、第二章水準(zhǔn)測(cè)量2-1水準(zhǔn)測(cè)量原理一、基本原理：水準(zhǔn)測(cè)量是測(cè)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)測(cè)量的儀器提供的一條水平視線，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)方向水平視線大地水準(zhǔn)面HiHAHBAB后視尺前視尺bhab前進(jìn)方向水平視線大地水準(zhǔn)面HiHAHBAB前視尺bhAhAB B如圖，已知HA，求HB？后視尺（1高差法：根據(jù)水準(zhǔn)儀提供的水平視線在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)，一定要注意hAB的下標(biāo)： hAB表示A點(diǎn)至B點(diǎn)的高差。（2視線高法：B點(diǎn)高

2、程也可以通過水準(zhǔn)儀視線高程Hi也稱為儀器高程來(lái)計(jì)算， 即 Hi=HA+a 那么 HB =(HA+a)-b=Hi-b二、連續(xù)水準(zhǔn)測(cè)量、轉(zhuǎn)點(diǎn)、測(cè)站（1轉(zhuǎn)點(diǎn)：如果兩點(diǎn)間高差較大或相距較遠(yuǎn)，僅安置一次儀器不能測(cè)得它們的高差，這時(shí)需要加設(shè)若干個(gè)臨時(shí)的立尺點(diǎn)，作為傳遞高程的臨時(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=-0.543（2連續(xù)水準(zhǔn)測(cè)量：依次連續(xù)地在兩點(diǎn)中間安連續(xù)水準(zhǔn)測(cè)量：依次連續(xù)地在兩點(diǎn)中間安置水準(zhǔn)儀來(lái)測(cè)定相鄰各

3、點(diǎn)間高差，最后取各個(gè)測(cè)置水準(zhǔn)儀來(lái)測(cè)定相鄰各點(diǎn)間高差，最后取各個(gè)測(cè)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(cè)站測(cè)站三、本卷須知三、本卷須知選擇土質(zhì)穩(wěn)固的地方作為轉(zhuǎn)點(diǎn)位置，要保持轉(zhuǎn)點(diǎn)尺墊穩(wěn)定不動(dòng)；同時(shí)要盡可能保持各測(cè)站的前后視距大致相等；還要盡可能通過調(diào)節(jié)前、后視距離保持整條水準(zhǔn)路線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(duì)高差的影響。2-2水準(zhǔn)測(cè)量?jī)x器與工具水準(zhǔn)測(cè)量?jī)x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(cè)高差中數(shù)的中誤差。水準(zhǔn)儀：

4、提供水平視線的儀器一、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(duì)光螺旋、目鏡對(duì)光螺旋物鏡目鏡目鏡對(duì)光螺旋物鏡對(duì)光螺旋望遠(yuǎn)鏡視準(zhǔn)軸：通過物鏡光心與十字絲交點(diǎn)的連線CC，延長(zhǎng)線即為視線。（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始，而紅面尺尺底，從固定數(shù)值4.687m或4.787m開始，此數(shù)值稱為零點(diǎn)差。塔尺:可伸縮，伸足為3米、 5米，用于一般工程測(cè)量。尺墊:轉(zhuǎn)點(diǎn)立尺用。2-3水準(zhǔn)測(cè)量方法與成果計(jì)算一、水準(zhǔn)儀的使用

5、（1安置儀器（2粗略整平（3瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)儀（4精確整平（5讀數(shù)“左手大拇指法粗平：氣泡移動(dòng)的方向與左手左手大拇指法粗平：氣泡移動(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 bc6.2506.2501.4741.474（1目鏡調(diào)焦（2粗略瞄準(zhǔn)（3精確瞄準(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，使目標(biāo)成像調(diào)焦不完善，使目標(biāo)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(duì)移動(dòng)。有相對(duì)移動(dòng)。二、水準(zhǔn)測(cè)量的外業(yè)實(shí)測(cè)1、水準(zhǔn)點(diǎn)(Bench Mark)用水準(zhǔn)測(cè)量的方法測(cè)定的高程控制點(diǎn)“BM

6、”，分永久性和臨時(shí)性。2、水準(zhǔn)路線(leveling line) 3.3.支水準(zhǔn)路線支水準(zhǔn)路線BMBM 1 2 1BMBM 2 3 41.1.閉合水準(zhǔn)路線閉合水準(zhǔn)路線2.2.附合水準(zhǔn)路線附合水準(zhǔn)路線BM1BM1BM2BM2 1 2 33、水準(zhǔn)測(cè)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

7、 TP3 0.876 +0.946（1基本方法（2怎么樣能及時(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(cè)得高差的差值在5mm以內(nèi)時(shí)，則取兩次高差平均值作為該站測(cè)得的高差值。雙面尺法：讀數(shù)次序：后-前-前-后，對(duì)應(yīng)的尺面，黑-黑-紅-紅黑面和紅面高差差為100MM三、水準(zhǔn)測(cè)量?jī)?nèi)業(yè)成果計(jì)算1、高差閉合差計(jì)算(closing error) 測(cè)理測(cè)hhhfh 故對(duì)于閉合水準(zhǔn)路線，有：)(始終測(cè)理測(cè)HHhhhfh對(duì)于附合水準(zhǔn)路線，有： 對(duì)于支水準(zhǔn)路線返往hhfh理測(cè)hhfh公式2、計(jì)算高差閉合差的容許值tolerance） 對(duì)于普通水準(zhǔn)測(cè)量：適用于山區(qū)適用于平原區(qū)容容nfLfhh1240式中

8、，fh容高差閉合差限差，單位：mm； L水準(zhǔn)路線長(zhǎng)度，單位：km ； n測(cè)站數(shù) 。3、高差閉合差的分配和改正后高差的計(jì)算按與距離L或測(cè)站數(shù)n成正比原則，將高差閉合差反號(hào)分配到各段高差上。閉合差計(jì)算公式hiifLLV或hiifnnV改正后的高差iiiVhh4、待定點(diǎn)高程的計(jì)算用改正后的高差和已知點(diǎn)的高程，來(lái)計(jì)算各待定點(diǎn)的高程?！纠咳鐖D按圖根水準(zhǔn)測(cè)量施測(cè)某附合水準(zhǔn)路線觀測(cè)成果略圖。BM-A和BM-B為已知高程的水準(zhǔn)點(diǎn)，圖中箭頭表示水準(zhǔn)測(cè)量前進(jìn)方向，路線上方的數(shù)字為測(cè)得的兩點(diǎn)間的高差(以m為單位)，路線下方數(shù)字為該段路線的長(zhǎng)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：

9、)(37293. 4330. 4)(mmHHhfh始終測(cè)第二步計(jì)算限差：)( 8 .1084 . 74040mmLfh容容hhff故可進(jìn)行閉合差分配kmmmLfVh/50第三步計(jì)算每km改正數(shù)： iinVV0第四步計(jì)算各段高差改正數(shù)：hifv 四舍五入后，使：故有：V1=-8mm，V2=-11mm，V3=-8mm，V4=-10mm第五步計(jì)算各段改正后高差后，計(jì)算1、2、3各點(diǎn)的高程。改正后高差=改正前高差+改正數(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+V

10、3)=50.311-2.252=48.159(m)HBM-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：安置水準(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。如果圓氣泡仍舊居中，則表示該幾何條件滿足，不必校正。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

11、移動(dòng)偏離值的一半，然后用校正針先稍松動(dòng)一下圓水準(zhǔn)器底下中間一個(gè)大一點(diǎn)的連接螺絲，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，校正完畢后，應(yīng)記住把中間一個(gè)連接螺絲再旋緊。(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：安置水準(zhǔn)儀整平后，用十字絲交點(diǎn)瞄準(zhǔn)某一明顯的點(diǎn)狀目標(biāo)A，觀測(cè)A點(diǎn)是否始終沿著中絲移動(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)，直至中絲水平，再重復(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

12、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角誤差：水準(zhǔn)管軸不平行于視準(zhǔn)軸，它們?cè)谪Q直面內(nèi)投角誤差：水準(zhǔn)管軸不平行于視準(zhǔn)軸，它們?cè)谪Q直面內(nèi)投影之夾角影之夾角檢驗(yàn)方法： 在平坦地區(qū)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)儀安置于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)儀搬到靠近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) 則表明水準(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則需要進(jìn)行校正。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尺水平視線讀數(shù)： a2=b2+h b.轉(zhuǎn)動(dòng)微傾螺旋，使橫絲瞄準(zhǔn)讀數(shù) a2：CC水平 c. 校正水準(zhǔn)管氣泡居中：LL水平LL / CC） d. 重復(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)測(cè)量誤差分析2-6自動(dòng)安平、精細(xì)、電子水準(zhǔn)儀簡(jiǎn)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)償器結(jié)構(gòu)自動(dòng)安平補(bǔ)償器結(jié)構(gòu)Zeiss Koni007自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀1