《水准测量教程》word版

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1、测量教程——水准测量1水准测量原理水准测量是利用一条水平视线，并借助水准尺，来测定地面两点间的高差，这样就可由已知点的高程推算出未知点的高程。 设后视A尺读数为a，前视B尺读数为b，则A、B两点高差为高差法：视线高法：2水准仪的基本结构及其应满足的条件：为了照准标尺进行读数就必须有一个构成视准轴及可绕垂直轴旋转的望远镜；为使视准轴整平至水平位置，要有一个与望远镜相联系的水准器；为了整置水准器，需要有与水准器相联系的脚螺旋和其他部件。所以水准仪的基本部件为：望远镜，水准器，垂直轴和脚螺旋。这些部件所必需具备的基本条件为:a视准轴与水准器轴平行b

2、水准器轴与竖轴正交c圆水准器轴应平行于仪器的竖轴；d十字丝的中丝（横丝）应垂直于仪器的竖轴；3 水准测量的仪器和工具水准测量所使用的仪器为水准仪，工具为脚架，水准尺和尺垫。水准仪按其精度可分为DS05、DSl、DS3和DSl0等四个等级。建筑工程测量广泛使用DS3级水准仪。因此，本章着重介绍这类仪器。3.1、水准仪的结构根据水准测量的原理，水准仪的主要作用是提供一条水平视线，并能照准水准尺进行读数。因此，水准仪构成主要有望远镜、水准器及基座三部分。 3.1．1望远镜DS3水准仪望远镜主要由物镜、目镜、对光透镜和十字丝分划板所组成。物镜和目镜多

3、采用复合透镜组，十字丝分划板上刻有两条互相垂直的长线，竖直的一条称竖丝，横的一条称为中丝，是为了瞄准目标和谈取读数用的。在中丝的上下还对称地刻有两条与中丝平行的短横线，是用来测定距离的，称为视距丝。十字丝分划板是由平板玻璃圆片制成的，平板玻璃片装在分划板座上，分划板座固定在望远镜筒上。十字丝交点与物镜光心的连线，称为视准轴或视线。水准测量是在视准轴水平时，用十字丝的中丝截取水准尺上的读数。 对光凹透镜可使不同距离的目标均能成像在十字丝乎面上。再通过目镜，便可看清同时放大了的十字丝和目标影像。从望远镜内所看到的目标影像的视角与肉眼直接观察该目标

4、的视角之比，称为望远镜的放大率。DS3级水准仅望远镜的放大率一般为28倍。3.1.2 水准器：分为管水准器和圆水准器。水准器是用来指示视准轴是否水平或仪器竖轴是否竖直的装置。有管水准器和圆水准器两种。管水准器用来指示视准轴是否水平；圆水准器用来指示竖轴是否竖直。(1)管水准器又称水准管，是一纵向内壁磨成圆弧形的玻璃管，管内装酒精和乙醚的混合液，加热融封冷却后留有一个气泡。由于气泡较轻，故恒处于管内最高位置。 水准管上一般刻有间隔为2mm的分划线，分划线的中点0，称为水准管零点。通过零点作水准管圆弧的切线，称为水准管轴。当水准管的气泡中点与水准

5、管零点重合时，称为气泡居中；这时水准管轴工人处于水平位置。水准管圆弧2mm所对的圆心角称为水准管分划值。安装在DS3级水准仪上的水准管，其分划值不大于20″／2mm。微倾式水准仪在水准管的上方安装一组符合棱镜，通过符合棱镜的反射作用，使气泡两端的像反映在望远镜旁的符合气泡观察窗中。若气泡两端的半像吻合时，就表示气泡居中。若气泡的半像错开，则表示气泡不居中，这时，应转动微倾螺旋，使气泡的半像吻合。(2)圆水准器圆水准器顶面的内壁是球面，其中有圆分划圈，圆圈的中心为水准器的零点。通过零点的球面法线为圆水准器轴线，当圆水准器气泡居中时，该轴线处于竖

6、直位置。当气泡不居中时，气泡中心偏移零点2mm，轴线所倾斜的角值，称为圆水准器的分划值，由于它的精度较低，故只用于仪器的概略整平。(3)基座基座的作用是文承仪器的上部并与三脚架连接。它主要由轴座、脚螺旋、底板和三角压板构成。 3.2、水准尺和尺垫 a水准尺是水准测量时使用的标尺。其质量好坏直接影响水准测量的精度。因此，水准尺需用不易变形且干燥的优质木材制成；要求尺长稳定，分划准确。常用的水准尺有塔尺和双面尺两种。三、四等水准测量。其长度有2m和3m两种，且两根尺为一对。尺的两面均有刻划，一面为红白相间称红面尺；另—面为黑白相间，称黑面尺(也称

7、主尺)，两面的刻划均为1cm，并在分米处注字。两根尺的黑面均由零开始；而红面，一根尺由4.687m开始至6.687m或7.687m，另一根由4.787m开始至6.787m或7.787m。尺垫是在转点处放置水准尺用的，它用生铁铸成，一般为三角形，中央有一突起的半球体，下方有三个支脚。用时将支脚牢固地插入土中，以防下沉，上方突起的半球形顶点作为竖立水准尺和标志转点之用。3.3水准尺应满足的基本要求：1温度湿度变化时标尺的长度变化很小2水准尺的分化间隔必须很准确，分化的系统误差和偶然误差都应该很小3水准尺的尺面应该全长笔直，且不易发生弯曲变形；4为

8、了能将标尺垂直竖立，在标尺上应安装有足够精度的圆水准器5为使尺长不应标尺底部磨损而改变，在标尺底部应安装坚固的金属板。通过实践证明，将控制方法应用到实际工作中后，没