土木工程测量水准测量

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1、水准测量土木工程测量教学课件1本章摘要本章主要介绍水准测量原理、水准仪的基本构造和使用、水准测量的实施方法和成果计算、检核等内容。2测定地面点高程的工作称为高程测量。按使用仪器和施测方法的不同，高程测量分为水准测量是精密测量地面点高程最主要的方法。3§2.1水准测量原理图示图2-1，A、B两点高差为：hAB=a-b(2-1)hAB=a-b图2-1中，A为已知高程点，B为待测高程点，a为后视读数，b为前视读数。hAB可正可负。当a>b时，hAB为正，B点高于A点；当a

2、，则B点高程为：HB=HA+hAB=HA+(a-b)(2-2)HB=HA+hAB=HA+(a-b)B点高程还可通过仪器的视线高程Hi计算：Hi=HA+aHB=Hi-b(2-3)(2-2式)称高差法(2-3)式称仪高法4§2.2水准仪和水准尺DS3型水准仪，进行水准测量每千米往、返测高差精度可达±3mm.其主要由望远镜、水准器和基座三部分构成。2.2.1DS3微倾式水准仪的构造5望远镜主要由物镜、镜筒、调焦透镜、十字丝分划板、目镜等部件构成。2.2.1DS3微倾式水准仪的构造1、望远镜62、水准器水准器是用来标志视准轴是否水平或仪器竖

3、轴是否铅垂的装置。⑴管水准器(水准管)——用来指示视准轴是否水平水准管圆弧中点O称为水准管零点。过零点与内壁圆弧的直线LL，称为水准管轴。当水准管气泡中心与零点重合时，称气泡居中，此时水准管轴处于水平位置；若气泡不居中，则水准管轴处于倾斜位置。水准管零点水准管轴气泡居中2.2.1DS3微倾式水准仪的构造72、水准器⑴管水准器水准管2mm的弧长所对应的圆心角τ称为水准管分划值。(2-4)R——水准管圆弧半径，mmρ——206265″DS3型水准管分划值为20″/2mm水准管分划值2.2.1DS3微倾式水准仪的构造符合水准器(提高气泡居

4、中精度)82、水准器⑵圆水准器——用来指示竖轴是否竖直。球面中央圆圈，圆圈的圆心称为水准器零点。过零点的球面法线，称为圆水准轴，当圆水准器气泡居中时，圆水准轴处于竖直位置。圆水准器分划值是指通过零点的任意一个纵断面上，气泡中心偏离2mm的弧长所对圆心角的大小。DS3水准仪圆水准器分划值一般为8′～10′/2mm，故只用于仪器的概略整平。2.2.1DS3微倾式水准仪的构造93、基座主要由轴座、脚螺旋和连接板构成。基座用于支承仪器的上部并通过连接螺旋使仪器与三脚架相连。调节基座上的三个脚螺旋可使圆水准器气泡居中。轴座脚螺旋连接板2.2.

5、1DS3微倾式水准仪的构造101、水准尺塔尺——由两节或三节套接而成，长3m或5米，接头处存在误差，多用于精度较低的水准测量中。2、尺垫2.2.2水准尺和尺垫双面尺(直尺或板尺)；黑面尺(基本分划)、红面尺(辅助分划)；常数K1=4.687m，K2=4.787m。用于三、四等精度以下的水准测量中。111、安置水准仪2、粗略整平——目的使仪器竖轴大致铅直，视准轴粗略水平。动画3、瞄准水准尺视差——消除视差的方法2.2.3水准仪的使用124、精确整平——使视准轴处于精确水平位置5、读数0.5cm/格2.2.3水准仪的使用132.2.3水

6、准仪的使用14§2.3水准测量方法用水准测量方法测定的高程控制点称为水准点(记为BM.(BenchMark))国家水准点分为一、二、三、四等，按规范规定埋设永久性标石标志。图根水准点和施工测量水准点常采用临时性标志。二、三等2.3.1水准点15图2-15转点(TuringPoint)：每站之间的立尺点，仅起高程传递作用，称为转点，简写为TP。测站：安置仪器的位置称为测站。2.3.2水准测量的实施16每一测站可测得前、后视两点间的高差，即：h1=a1-b1h2=a2-b2……hn=an-bn各式相加，得：hAB=Σh=Σa-ΣbB点高

7、程为：HB=HA+Σh(2-5)hAB=Σh=Σa-ΣbHB=HA+Σh2.3.2水准测量的实施172.3.2水准测量的实施ab1.3460.9790.3851.2591.2780.7120.6530.5661.8640.5470.7121.2114.5544.1214.1210.4330.43354.63954.2060.433HB=54.206+0.433=54.639181、测站检核⑴变动仪高法——是在同一个测站上用两次不同的仪器高度(>10cm)，测得两次高差以相互比较进行检核。两次所测高差之差不超过容许值(等外水准测量容许

8、值为6mm)。否则必须重测。⑵双面尺法——是仪器的高度不变，而前视和后视上的水准尺分别用黑和红面各进行一次读数，测得两次高差，相互进行检核。若同一水准尺红面与黑面读数(加常数后)之差，不超过3mm；且两次高差之差，又未超过5mm,则取