建筑工程測量-項(xiàng)目二高程測量ppt課件

1、2.1 水準(zhǔn)丈量的原理2.2 水準(zhǔn)儀的認(rèn)識和運(yùn)用2.3 水準(zhǔn)丈量的實(shí)施方法 工程 二高程丈量2.4 水準(zhǔn)丈量內(nèi)業(yè)計(jì)算2.5 水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)與校正2.6 水準(zhǔn)丈量的誤差及本卷須知2.1 水準(zhǔn)丈量的原理 利用一條程度視野，并借助于豎立在地面點(diǎn)上的標(biāo)尺，來測定地面上兩點(diǎn)之間的高差，然后根據(jù)其中一點(diǎn)的高程推算出另外一點(diǎn)高程的方法。要測算地面上兩點(diǎn)間的高差，所根據(jù)的就是一條程度視野，假設(shè)視野不程度，那么無法測定兩點(diǎn)的高差。一測站高程計(jì)算方法:水準(zhǔn)丈量方向AB A尺后視尺， 讀數(shù)a后視讀數(shù) B尺前視尺， 讀數(shù)b前視讀數(shù) 測站：每安頓一次儀器，觀測兩點(diǎn)間的高差稱為一個測站hAB=abHB= HA +hAB1、

2、高差法：hAB=后視讀數(shù)-前視讀數(shù)留意：hAB書寫其下標(biāo)的順序是固定的，不能隨意變換。 hAB 表示從A到B的高差； hBA表示從B到A的高差。 問題一 假設(shè)A點(diǎn)尺的讀數(shù)比B點(diǎn)尺的讀數(shù)大，那么A、B兩個點(diǎn)哪個點(diǎn)的高程高？本身高差hAB有正有負(fù)。當(dāng)ab時， hAB 為正，B點(diǎn)高于A點(diǎn)，為上坡。當(dāng)ab時， hAB 為負(fù)，B點(diǎn)低于A點(diǎn)，為下坡。Hi= HA+ a2、視野高法 ：HB= Hi -b 問題二 在水準(zhǔn)丈量中設(shè)A為后視點(diǎn),高程為60M，測得后視讀數(shù)為1.124m； 測得前視點(diǎn)B、C讀數(shù)分別為1.428m、1.465,那么B、C點(diǎn)的高程分別為？hAB= 1.124m -1.428m = -0.

3、304m解：hAC= 1.124m -1.465m = -0.341mHB= 60m +(-0.304) = 59.696mHC= 60m +(-0.341) = 59.659m2.2.1 微傾式水準(zhǔn)儀的構(gòu)造望遠(yuǎn)鏡水準(zhǔn)器基座 根據(jù)水準(zhǔn)丈量的原理,水準(zhǔn)儀的主要作用是準(zhǔn)確地提供一條程度視野，并能照準(zhǔn)水準(zhǔn)尺進(jìn)展讀數(shù).因此水準(zhǔn)儀主要由望遠(yuǎn)鏡、水準(zhǔn)器和基座三部分組成。2.2 水準(zhǔn)儀的認(rèn)識和運(yùn)用DS05、 DS1、 DS3、 DS10、 DS201、望遠(yuǎn)鏡望遠(yuǎn)鏡主要由物鏡、目鏡及十字絲分劃板組成 視準(zhǔn)軸CC：物鏡光心與十字絲交點(diǎn)的連線 作用:提供一條程度視野 中絲：讀數(shù)基準(zhǔn)上絲下絲豎絲中絲 望遠(yuǎn)鏡的十字絲

4、 豎絲：照準(zhǔn)目的視距絲：測定視距 2、 水準(zhǔn)器 水準(zhǔn)器是用來指示水準(zhǔn)儀的視準(zhǔn)軸能否程度或豎軸能否鉛垂的一種安裝。水準(zhǔn)器依外形分為圓水準(zhǔn)器和管水準(zhǔn)器。 當(dāng)氣泡居中時,圓水準(zhǔn)軸就處于鉛垂位置，儀器粗平。1) 圓水準(zhǔn)器圓水準(zhǔn)軸：經(jīng)過零點(diǎn)和球心的連線LL 2) 、管水準(zhǔn)器 經(jīng)過零點(diǎn)的切線稱為水準(zhǔn)管軸，用LL表示 當(dāng)氣泡居中時，管水準(zhǔn)軸視準(zhǔn)軸就處于程度位置，儀器精平。 3、基座基座的作用是支撐儀器上部，并經(jīng)過中心螺旋與三角架銜接?；饕奢S座、腳螺旋、銜接板構(gòu)成?；系哪_螺旋用于調(diào)理圓水準(zhǔn)氣泡(初平。望遠(yuǎn)鏡基座三腳架VV水準(zhǔn)器物鏡目鏡圓水準(zhǔn)器管水準(zhǔn)器程度制動螺旋腳螺旋準(zhǔn)星照門校正螺絲微傾式水準(zhǔn)儀的外

5、觀圖片：物鏡調(diào)焦螺旋腳螺旋程度微動螺旋目鏡調(diào)焦螺旋微傾螺旋三腳架符合氣泡察看窗2.2.2 水準(zhǔn)尺和尺墊規(guī)范水準(zhǔn)尺為一對雙面尺，長度為3m黑色面主尺尺底為零；紅色面輔助尺尺底為4487mm/4587mm 或4687mm/4787mm由兩節(jié)以上套接而成，可以伸縮，長度有2m和5m兩種。塔尺尺底為零刻劃，尺面刻劃為黑白格相間，每格寬度為1cm或0.5cm，分米處有數(shù)字注記。塔尺雙面尺生鐵鑄成，普通為三角形，上部中央有一凸起的半圓球體，下部有三個支腳。作用：轉(zhuǎn)點(diǎn)處放置尺墊，防止水準(zhǔn)尺下沉。尺墊腳架銜接螺旋伸縮螺旋腳尖架頭 安頓儀器 粗略整平 瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺 準(zhǔn)確整平 讀數(shù) 2.2.3 微傾水準(zhǔn)儀的技術(shù)操作

6、1.安頓儀器 1) 選擇鞏固、平坦、空闊的地方翻開三角架，使三角架的三條腿近似等距，架設(shè)高度應(yīng)該適中，架頭應(yīng)該大致程度，架腿制動螺旋應(yīng)該固緊；2) 翻開儀器箱，雙手取出水準(zhǔn)儀，將儀器小心地安頓到三角架頂面上，用一只手握住儀器，另一只手松開三腳架中心銜接螺旋，將儀器固定在三腳架上；2.粗平:目的是使儀器豎軸大致鉛垂，視準(zhǔn)軸粗略程度。留意：調(diào)理三個腳螺旋使圓水準(zhǔn)器氣泡居中，氣泡挪動的方向一直與左手大拇指的運(yùn)動方向一致。 1233123123、照準(zhǔn) 目鏡調(diào)焦：將望遠(yuǎn)鏡對著亮堂的背景轉(zhuǎn)動目 鏡調(diào)焦螺旋使十字絲明晰 粗略瞄準(zhǔn)：轉(zhuǎn)動望遠(yuǎn)鏡用照門和準(zhǔn)星瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺，制動 準(zhǔn)確瞄準(zhǔn)：轉(zhuǎn)動物鏡螺旋進(jìn)展對光，使目的

7、明晰，再轉(zhuǎn)動微動螺旋，使豎絲對準(zhǔn)水準(zhǔn)尺瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺留意必需消除視差！視差是準(zhǔn)確瞄準(zhǔn)后，眼睛在目鏡前上下微動，假設(shè)發(fā)現(xiàn)十字絲橫絲在水準(zhǔn)尺上的位置也隨之挪動，這種景象稱為視差。視差產(chǎn)生的緣由是水準(zhǔn)尺經(jīng)過物鏡組所成的影像與十字絲平面不重合。消除視差的方法 先轉(zhuǎn)動目鏡調(diào)焦螺旋，使十字絲最明晰， 稱為“目鏡調(diào)焦； 然后轉(zhuǎn)動物鏡調(diào)焦螺旋，使目的像最清 晰，稱為“物鏡調(diào)焦； 最后眼睛上下略微挪動，假設(shè)沒有發(fā)現(xiàn) 目的和十字絲之間有相對位移，那么視差 消逝。望遠(yuǎn)鏡對準(zhǔn)天空(或亮堂背景)旋轉(zhuǎn)目鏡調(diào)焦螺旋，使十字絲分劃板明晰。望遠(yuǎn)鏡對準(zhǔn)標(biāo)尺，旋轉(zhuǎn)物鏡調(diào)焦螺旋，使標(biāo)尺像明晰。4、 精平微傾螺旋在每次讀數(shù)之前，都應(yīng)凝視符

8、合水準(zhǔn)氣泡觀測窗，轉(zhuǎn)動微傾螺旋使水準(zhǔn)管氣泡居中，即符合水準(zhǔn)器的兩端氣泡影像對齊，只需當(dāng)氣泡曾經(jīng)穩(wěn)定不動而又居中的時候，水準(zhǔn)管軸才處于程度，視準(zhǔn)軸亦程度，即提供了一條程度視野。左側(cè)影響挪動方向與右手大拇指轉(zhuǎn)動方向一樣5.讀數(shù)從小向大讀：在視野程度時，用望遠(yuǎn)鏡十字絲的橫絲在尺上讀數(shù)，步驟如下： 運(yùn)用水準(zhǔn)尺前一定要認(rèn)清刻劃特點(diǎn) 先估讀mm位 m位與dm位直讀標(biāo)尺上的數(shù)字 cm位經(jīng)過數(shù)格子讀出 將以上一切數(shù)值相加0317047750045264 自動安平水準(zhǔn)儀沒有水準(zhǔn)管與微傾螺旋2.2.4 自動安平水準(zhǔn)儀的技術(shù)操作2.3 水準(zhǔn)丈量的實(shí)施方法用水準(zhǔn)丈量方法測定時，高程到達(dá)一定精度的高程控制點(diǎn)，稱為水準(zhǔn)點(diǎn)

9、BM。 2.3.1 水準(zhǔn)點(diǎn)為了一致全國的高程系統(tǒng)和滿足各種丈量的需求，測繪部門在全國各地埋設(shè)了許多高程標(biāo)志作為水準(zhǔn)點(diǎn)水準(zhǔn)點(diǎn)按照精度的高低分為一、二、三、四等，稱為國家等級水準(zhǔn)點(diǎn)，埋設(shè)永久性標(biāo)志。實(shí)踐任務(wù)中常在國家等級水準(zhǔn)點(diǎn)的根底上進(jìn)展補(bǔ)充和加密，得到精度低于國家等級要求的水準(zhǔn)點(diǎn)，這個丈量任務(wù)稱為普通水準(zhǔn)丈量。 轉(zhuǎn)點(diǎn)(TP或ZD):設(shè)置的暫時點(diǎn)假設(shè)不穩(wěn)定，上面放置尺墊，起到傳送高程的作用。 測段：測定兩水準(zhǔn)點(diǎn)高差所需測站的總和。水準(zhǔn)道路分類：水準(zhǔn)道路：將假設(shè)干個水準(zhǔn)點(diǎn)按施測前進(jìn)的 方向銜接起來，稱為水準(zhǔn)道路。附合水準(zhǔn)道路閉合水準(zhǔn)道路支水準(zhǔn)道路：知點(diǎn)到另外知點(diǎn)：知點(diǎn)到一樣知點(diǎn)：知點(diǎn)往返測如以下圖所

10、示，在兩待測高差水準(zhǔn)點(diǎn)A和P之間，設(shè)置兩個假設(shè)干個轉(zhuǎn)點(diǎn)，經(jīng)過延續(xù)多站的水準(zhǔn)丈量，測出A、P兩點(diǎn)之間的高差。1在A點(diǎn)前方適當(dāng)位置，選擇轉(zhuǎn)點(diǎn)T1，放上尺墊，在A、T1點(diǎn)上分別立水準(zhǔn)尺。在距A和T1大致相等的1處安頓水準(zhǔn)儀，調(diào)理圓水準(zhǔn)器，使儀器粗平。2照準(zhǔn)后視點(diǎn)A上水準(zhǔn)尺，準(zhǔn)確整平，讀數(shù)a1，記入表中后視讀數(shù)欄。3旋轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡，照準(zhǔn)前視點(diǎn)T1上水準(zhǔn)尺，準(zhǔn)確整平，讀數(shù)b1記入1點(diǎn)前視讀數(shù)欄內(nèi)。4計(jì)算A至T1點(diǎn)高差h1，記入測站1的高差欄內(nèi)。至此完成第一個測站的觀測。5在1點(diǎn)前方適當(dāng)位置，選擇轉(zhuǎn)點(diǎn)T2，放上尺墊，將A點(diǎn)水準(zhǔn)尺移至T2點(diǎn)，T1點(diǎn)水準(zhǔn)尺不動，將水準(zhǔn)儀由1處挪動至T1和T2點(diǎn)大致相等的2處。將水

11、準(zhǔn)儀粗平后按照上述步驟再操作一次，觀測并計(jì)算出T1至T2點(diǎn)高差h2。同理延續(xù)設(shè)站，直至測出最后一個轉(zhuǎn)點(diǎn)至水準(zhǔn)點(diǎn)p之間的高差。2.3.2 觀測程序 延續(xù)水準(zhǔn)丈量高程計(jì)算公式：h1=a1b1， h2=a2b2， h3=a3b3，hn=anbn；hAP= h1 h2 h3 hn=h；hAP=aibi；HP= HA +hAP 高差有正負(fù)性：上坡為正，下坡為負(fù)； 觀測有順序性：先后視，后前視，按同一個 方向丈量下去； 高程有傳送性：恣意點(diǎn)的高程等于知點(diǎn)的 高程加上兩點(diǎn)之間高差總和。AP1.4441.324TP21.8220.876TP3TP41.8201.453 1.4221.304前進(jìn)方向1.1341

12、.677TP112360.13359.59059.71060.6561.134A1.677-0.543TP1TP11.4441.324+0.1201.8220.876+0.946TP2TP2TP3A 1.134TP1 1.677 -0.543TP1 1.444 TP2 1.324 +0.120TP2 1.822 TP3 0.876 +0.946TP3 1.820TP4 1.453 +0.367TP4 1.422P 1.304 +0.11860.13359.59059.71060.65661.02361.14112345檢核計(jì)算 7.6426.6341.008a- b=1.008h=1.008H

13、p-HA=1.0081、測站檢核：變儀器高法和雙面尺法2、計(jì)算檢核： a-b=h HB-HA= h3、成果檢核： 附合水準(zhǔn)道路： h理=H終-H始 閉合水準(zhǔn)道路： h理=0 按照上述觀測方法，假設(shè)任一測站上的后視讀數(shù)或者前視讀數(shù)不正確，或者觀測質(zhì)量太差，都將影響高程的正確性和精度。因此，必需在每個測站上進(jìn)展測站檢核，一旦發(fā)現(xiàn)錯誤或不滿足精度要求必需及時重測。 3BMABMB 1 2附合水準(zhǔn)道路：fh=hi(H終 H起)2.3.3 成果校核2、閉合水準(zhǔn)道路的成果校核1BM1234閉合水準(zhǔn)道路閉合水準(zhǔn)道路：fh=hi0=hi支水準(zhǔn)道路BMA 12支水準(zhǔn)道路：fh=h往-h返3、支水準(zhǔn)道路的成果校核

14、 普通水準(zhǔn)丈量的成果處置就是當(dāng)外業(yè)觀測的高差閉合差在允許范圍內(nèi)時，所進(jìn)展的高差閉合差調(diào)整。 2.4 水準(zhǔn)丈量內(nèi)業(yè)計(jì)算 由于外業(yè)觀測的數(shù)據(jù)總是含有誤差，所以在外業(yè)手簿中計(jì)算的高程必然不是正確的結(jié)果。當(dāng)丈量數(shù)據(jù)在允許精度范圍內(nèi)時，所觀測的數(shù)據(jù)有效，但是需求對觀測值進(jìn)展矯正，由此計(jì)算的高程才是正確的。分配原那么及方法： 高差閉合差調(diào)整原那么是與水準(zhǔn)道路的測段站數(shù)或測段長度成正比，將閉合差反號分配到各測段上，并進(jìn)展實(shí)測高差的矯正計(jì)算。 高差閉合差允許值fh容：山地fh容=12 (mm)fh fh容時，可以分配高差閉合差 高差矯正數(shù) Vi公式： 平坦地域 fh容=40 (mm) BMA和BMB為知高程水

15、準(zhǔn)點(diǎn)，箭頭為水準(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，道路下方數(shù)字為該段道路的長度，試計(jì)算待定點(diǎn)1，2，3點(diǎn)的高程。2.4.1附合水準(zhǔn)道路內(nèi)業(yè)計(jì)算計(jì)算閉合差判別閉合差能否超限計(jì)算各測段觀測高差的矯正數(shù)計(jì)算各測段的矯正后的高差計(jì)算各點(diǎn)的高程值檢查閉合差能否分配完h2AB2h1h31 附合水準(zhǔn)道路成果計(jì)算步驟：3h4計(jì)算高差閉合差fh ，限差fh允:fh= hi(HB HA) =4.330-(49.579-45.286)=0.037m=37mmfh fh允 ，可以分配閉合差:7.4+4.330-0.037+4.293-0.008-0.011-0.008-0.0102.3232.802-

16、2.252+1.42047.60950.41148.159 fh允=40 =40 =109mm備 注+2.694 0.047+2.74154+2.335 0.010+2.345114+1.969 0.011+1.9801334.385 0.0164.36918239.039+2.775 0.010+2.78512BM1BM2BM3BMB1高程m矯正后的高差m矯正數(shù)(m)實(shí)測高差(m)測站數(shù)個測點(diǎn)測段編號39.12034.73536.704fh=h (HB HA)=2.741 2.694=+0.047=47(mm)36.345BMA12 =88(mm); fh fh允 三、四等水準(zhǔn)丈量方法 三、

17、四等水準(zhǔn)丈量普通是在國家一、二等水準(zhǔn)網(wǎng)點(diǎn)的根底上進(jìn)展，常用作小地域的首級高程控制，以及工程建立地域的工程丈量和變形觀測的根本控制。 與普通等外水準(zhǔn)丈量相比它的精度更高，減弱觀測誤差的措施更多，普通需采用黑紅雙面水準(zhǔn)尺。 等級 儀器 型號 視野長度 m 前后視距差 m 前后視累積差 m 黑紅面讀數(shù)差 mm 黑紅面所測高差之差 mm 三 DS3 6580 3.0 6.0 2.0 3.0 四 DS3 80 100 5.0 10.0 3.0 5.0 三、四等水準(zhǔn)丈量的主要技術(shù)要求一、四等水準(zhǔn)丈量 每一測站上，按以下順序進(jìn)展觀測： 1、后視水準(zhǔn)尺的黑面，讀下絲、上絲和中絲讀數(shù)(1)、 (2、3 2、后視

18、水準(zhǔn)尺的紅面，讀中絲讀數(shù). 4 3、前視水準(zhǔn)尺的黑面，讀下絲、上絲和中絲讀數(shù). 5、 6、7 4、前視水準(zhǔn)尺的紅面，讀中絲讀數(shù)8)。 以上的觀測順序稱為后一后一前一前，即黑-紅-黑-紅，在后視和前視讀數(shù)時，均先讀黑面再讀紅面，讀黑面時讀三絲讀數(shù)，讀紅面時只讀中絲讀數(shù)。 a1b1a2b2括號內(nèi)數(shù)字為讀數(shù)順序。記錄和計(jì)算格式見表3，其中括號內(nèi)數(shù)字表示觀測和計(jì)算的順序，同時也闡明有關(guān)數(shù)字在表格內(nèi)應(yīng)填寫的位置。 三、四等水準(zhǔn)丈量的觀測記錄表 表3 每一測站上，按以下順序進(jìn)展觀測：1后視水準(zhǔn)尺的黑面，讀下絲、上絲和中絲讀數(shù).2前視水準(zhǔn)尺的黑面，讀中絲和下絲、上絲讀數(shù). 3前視水準(zhǔn)尺的紅面，讀中絲讀數(shù).4

19、后視水準(zhǔn)尺的紅面，讀中絲讀數(shù)。 二、三等水準(zhǔn)丈量 觀測順序應(yīng)為后一前一前一后 . 即黑-黑-紅-紅觀測順序 1、測站上的計(jì)算和檢核 (1)、視距計(jì)算 三、四等水準(zhǔn)丈量的數(shù)據(jù)計(jì)算和檢核 后視間隔 9=1-2100前視間隔 10=5-6 100前、后視距差 11=9-10前、后視距累積差 12=本站11+前站12 前后視距差：四等不得超越5m；三等不得超越3m。前后視距累積差：四等不得超越10m；三等不得超越6m。 (2)、高程計(jì)算 同一水準(zhǔn)尺黑、紅面中絲讀數(shù)之差應(yīng)等于該尺的尺常數(shù)K4.687和4.787。后尺 13=3+K1-4前尺 14=7+K2-8對于13或14，四等不得超越3mm；三等不得

20、超越2mm。 黑面高差： (15)=(3)-(7) 紅面高差： (16)=(4)-(8) 黑紅面所測高差之差 17=13-14=15-160.1 上式中的100為兩根水準(zhǔn)尺紅面的起始注記之差，單位m。 對于17，四等不得超越5mm；三等不得超越3mm。 假設(shè)17符合要求，那么計(jì)算平均高差 平均高差:18= 1/215+160.12、總的計(jì)算和檢核(觀測終了后的計(jì)算與檢核 ) 在手簿每頁末或每一測段完成后，應(yīng)作以下檢核： (1)、視距的計(jì)算和檢核末站的 (2)、高差的計(jì)算和檢核 當(dāng)測站數(shù)為偶數(shù)時 當(dāng)測站數(shù)為奇數(shù)時3、全道路丈量成果的整理 三、四等單一水準(zhǔn)道路的成果整理與普通水準(zhǔn)丈量一樣參見第二章。A123+2.3311.6KM+2.8132.1KM-2.2441.7KM+1.4302.0KMHA=45.286MHB=49.579MB四等水準(zhǔn)丈量記錄表8-32.5.1 水準(zhǔn)儀的主要軸線及應(yīng)滿足的條件 圓水準(zhǔn)器軸LL儀器的豎軸VV 十字絲分劃板的橫絲豎軸VV； 水準(zhǔn)管軸LL視準(zhǔn)軸CC。2.5 水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)與校正CCLLVVLL2.5.2 水準(zhǔn)儀主要部件的檢驗(yàn)和校正1、圓水準(zhǔn)器軸的檢驗(yàn)和校正旋轉(zhuǎn)腳螺旋圓水準(zhǔn)氣泡居中；儀器繞豎軸旋轉(zhuǎn)180，氣泡中心偏離圓水準(zhǔn)器零點(diǎn)時，旋轉(zhuǎn)腳螺旋調(diào)整氣泡偏移量的一半。松開圓水準(zhǔn)器固定螺