工程测量第2章水准测量

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1、宋建学郑州大学土木工程学院施工教研室郑州大学土木工程学院测量实验室2011-1土木工程测量CivilEngineeringSurvey1郑州大学土木工程学院宋建学第2章水准测量（4学时）内容：水准测量原理，DS3级水准仪构造，水准尺，尺垫，水准仪的使用，水准点。水准测量外业工程程序，水准测量的校核，水准测量数据的内业处理，精密水准测量，电子水准测量，自动安平水准仪，水准测量的误差分析理解：水准测量原理，DS3级水准仪的构造，精密水准测量，电子水准测量，自动安平水准仪熟悉：水准测量的误差分析掌握：水准仪的使用，水准点。水准测量

2、外业工程程序，水准测量的校核，水准测量数据的内业处理2郑州大学土木工程学院宋建学高程是工程测量中三个基本量之一，在实际中具有重要的意义，如房屋的设计室内地坪测设，所有构件的安装测设，建筑沉降观测等都是以高程测量为依据的。高程测量按使用仪器和施测方法不同可分为水准测量、三角高程测量，其中水准测量（levelingsurvey）是最经典的测量方法，精度高、用途广，是高程测量中普遍采用的方法。3郑州大学土木工程学院宋建学2.1水准测量原理水准测量是用水准仪和水准尺测定两固定点间高差,进而求得待测点高程。如图所示，在A、B两点竖立水

3、准尺，利用水准仪提供一条水平视线，水准尺上读数分别为a、b。若A点高程HA已知,则将A称为后视点，a为后视读数；未知高程点B为前视点，b为前视读数。则A、B两点高差为后视读数减前视读数，即：hAB=a-b=HB-HA4郑州大学土木工程学院宋建学2.1.1、高差法依据两点高差求待定点B高程，称为高差法。HB=HA+hAB2.1.2、仪高法利用视线高求高程的方法，称为仪高法。假设仪器的视线（视准轴）高程为Hi：Hi=HA+a=HB+bHB=Hi-b在同一测站上，需要观测几个前视点的高程时，用仪高法是比较方便的。5郑州大学土木工程

4、学院宋建学2.2水准测量的仪器和工具水准测量所用的仪器为水准仪，工具有水准尺和尺垫。2.2.1、DS3水准仪的构造我国水准仪(level)系列分为四个等级，即DS05、DS1、DS3、DS10，其中“D”、“S”分别为“大地测量”和“水准仪”的汉语拼音字头，0.5、1、3、10为仪器精度，DS3表示水准仪每公里往返测高差偶然中误差不大于3mm。6郑州大学土木工程学院宋建学水准仪主要由望远镜、水准器、基座三部分构成DS3水准仪构造7郑州大学土木工程学院宋建学目镜水准管圆水准器底脚螺旋物镜对光螺旋水平微动螺旋水平止动螺旋微倾螺旋

5、DS3级水准仪实物8郑州大学土木工程学院宋建学9郑州大学土木工程学院宋建学2.2.2、水准尺常见水准尺（staff）有塔尺和双面尺两种，由木材、铝合金等材料制成。塔尺多用于等外水准测量，双面尺多用于精度较高的水准测量。a)双面尺b)塔尺10郑州大学土木工程学院宋建学10mm分划水准尺（双面尺）11郑州大学土木工程学院宋建学5mm分划水准尺（塔尺）12郑州大学土木工程学院宋建学13郑州大学土木工程学院宋建学14郑州大学土木工程学院宋建学双面尺两根为一对，黑面为基本分划，底端起点为零，称主尺；红面为辅助分划，底端起点不为零，与黑

6、面相差一个常数K，称副尺：在一对双面尺中，两根尺子的红面起始读数分别为K1=4.687mK2＝4.787m红面起点不同，可配合使用，以免习惯性读数造成粗差注意：用主尺可以直接测量两点间高差；用副尺则必须对直接读数计算的高差加（或减）100mm，才能得到正确高差。什么情况下加100mm，什么情况下减100mm？15郑州大学土木工程学院宋建学2.2.3、尺垫(footpin)由生铁铸成，下面有三个脚尖，能稳定地立于地上或踏入土中，上部中央有一凸起的半球体，供立尺之用。尺垫只限于用在转点上，以防水准尺下沉。16郑州大学土木工程学院

7、宋建学2.3水准仪的使用水准仪的使用按以下五个步骤进行：安置仪器粗平瞄准精平读数粗平仪器17郑州大学土木工程学院宋建学2.3.1、安置仪器在测站安置三脚架，使其高度适中，架头大致水平。调整水准仪三个脚螺旋大致等高，用连接螺旋将其安装在架头上。2.3.2、粗平调节圆水准器气泡居中，从而视准轴粗略水平。调整步骤如图2.3-1所示，在整平过程中，气泡的移运方向与左手大拇指运动方向一致。2.3.3、瞄准首先进行目镜对光，使十字丝清晰（因人而异）；然后进行物镜对光，使水准尺清晰，并消除视差。18郑州大学土木工程学院宋建学2.3.4、精

8、平调整微倾螺旋，使符合水准器的气泡两个半边影像符合，以使视准轴精密水平。左侧影像移动方向与右手大拇指转动的方向相同。水准管未调平时水准管调平时19郑州大学土木工程学院宋建学2.3.5、读数在视准轴精密水平时，用中丝在水准尺上读数。读数后，应立即查看符合水准器的气泡两个半边影像是否仍然符合，