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1、土木工程测量水准测量,1,高程测量测量地面点的高程。 方法水准测量、三角高程测量、 GPS高程测量、气压高程测量 水准测量精度最高,第2章 水准测量,土木工程测量水准测量,2,2.1 水准测量原理,水准仪水平视线，读取水平视线在标尺上的读数， 水准测量方向AB。 A尺后视尺， 读数a后视读数。 B尺前视尺， 读数b前视读数。,土木工程测量水准测量,3,AB高差 hAB=ab A点高程HA已知， 求出B点高程 HB= HA + hAB （高差法） 视线高程 Hi= HA +a B点高程 HB= Hi b (仪高法) 常用于施工测量，放样点的高程。,2.1 水准测量原理,土木工程测量水准测量,4,
2、A，B两点相距较远时，连续水准测量。 中间设置转点(TP)，放置尺垫。 h1=a1b1， h2=a2b2， h3=a3b3， hn=anbn。 hAB= h1 h2 h3 hn= hi hAB=aibi,2.1 水准测量原理,土木工程测量水准测量,5,土木工程测量水准测量,6,2.2 水准仪和水准尺,水准仪，水准尺，尺垫 精度等级DS 05，DS 1，DS3，DS10 结构分类微倾式水准仪、自动安平水准仪和电子水准仪,土木工程测量水准测量,7,2.2 水准仪和水准尺,微倾式水准仪 调整微倾螺旋管水准气泡居中水平视线， 水准仪望远镜、水准器、基座。,土木工程测量水准测量,8,2.2 水准仪和水准
3、尺,土木工程测量水准测量,9,1.望远镜,2.2.1 DS3微倾式水准仪的构造,作用照准竖立水准尺并读取水准尺上的读数。 组成物镜、调焦透镜、十字丝分划板、目镜。 倒像望远镜，正像望远镜。 视准轴CC物镜中心与十字丝分划板中心连线。 中丝读取视准轴CC与标尺交点的读数。 上下丝读取水准仪到标尺的距离( 视距)。,土木工程测量水准测量,10,十字丝分划板结构 安装在金属圆环上， 用四颗校正螺丝固定在望远镜筒上。,2.2.1 DS3微倾式水准仪的构造,土木工程测量水准测量,11,倒像望远镜成像原理 放大倍数V= DS3水准仪V=28,2.2.1 DS3微倾式水准仪的构造,土木工程测量水准测量,12
4、,视差：标尺像没成在十字丝分划板上引起的读数误差 消除：望远镜对准天空(或明亮背景)， 旋转目镜调焦螺旋，使十字丝分划板清晰。 望远镜对准标尺，旋转物镜调焦螺旋，使标尺像清晰。,2.2.1 DS3微倾式水准仪的构造,土木工程测量水准测量,13,望远镜对准天空(或明亮背景) 旋转目镜调焦螺旋，使十字丝分划板清晰。,2.2.1 DS3微倾式水准仪的构造,土木工程测量水准测量,14,望远镜对准标尺，旋转物镜调焦螺旋， 使标尺像清晰。,2.2.1 DS3微倾式水准仪的构造,土木工程测量水准测量,15,2 水准器,分类圆水准器，管水准器。 圆水准器轴LL内圆弧中点的法线， 气泡居中时，LL铅垂。 圆水准
5、器格值内圆弧2mm弧长所对圆心角。 DS3的 =810。 圆水准器轴LL竖轴VV，用于粗略整平仪器。,2.2.1 DS3微倾式水准仪的构造,土木工程测量水准测量,16,管水准器轴LL内圆弧中点切线， 气泡居中时，LL水平。 管水准器格值内圆弧2mm弧长所对圆心角。 DS3的 =20。 管水准器轴LL望远镜视准轴CC，精确整平仪器。,2.2.1 DS3微倾式水准仪的构造,土木工程测量水准测量,17,管水准器安装。 管水准器符合棱镜系统，提高管水准气泡的居中精度。,2.2.1 DS3微倾式水准仪的构造,土木工程测量水准测量,18,2.2.1 DS3微倾式水准仪的构造,土木工程测量水准测量,19,2
6、.2.1 DS3微倾式水准仪的构造,土木工程测量水准测量,20,3 基座,基座呈三角形，主要由轴座、脚螺旋和底板组成。仪器的上部通过 竖轴插入轴座中，形成一体。竖轴在轴座内可以转动。三脚架的中心连接螺旋旋入底板，把基座固定在脚架上。旋转脚螺旋，可调节仪器上部的水平状态。,2.2.1 DS3微倾式水准仪的构造,土木工程测量水准测量,21,2.2.2 水准尺和尺垫,水准尺：2m5m，常用有塔尺、双面尺等。,土木工程测量水准测量,22,双面直尺A、B尺，两把一对， 每把有黑、红两面分划与注记。 A尺黑面分划03m，红面分划4.687m7.687m。 B尺黑面分划03m，红面分划4.787m7.787
7、m。 有利于校核读数,2.2.2 水准尺和尺垫,土木工程测量水准测量,23,2.375m,1.150m,0.710m,正像望远镜观测标尺读数,土木工程测量水准测量,24,尺垫转点处放置水准尺用。 生铁铸成的三角形板座。,2.2.2 水准尺和尺垫,土木工程测量水准测量,25,水准测量操作步骤：粗平瞄准水准尺精平读数 粗平旋转脚螺旋，使圆水准器气泡居中。,2.2.3 水准仪的使用,土木工程测量水准测量,26,瞄准：先目镜对光，再物镜对光，消除视差。 粗略瞄准：松开制动螺旋，照准标尺， 使准星、照门、标尺在一直线上。 精确瞄准：拧紧制动螺旋，从望远镜观察标尺像， 旋转微动螺旋，使十字丝竖丝位于标尺中
8、央。 精平：旋转微倾螺旋，使管水准气泡居中。,2.2.3 水准仪的使用,土木工程测量水准测量,27,土木工程测量水准测量,28,管水准气泡偏离中点较大时，旋转微倾螺旋的同时， 从仪器侧面观测管水准气泡的移动，使其大致居中， 再从管水准器观察窗口查看符合情况。,2.2.3 水准仪的使用,土木工程测量水准测量,29,从管水准器观察窗口查看符合情况,土木工程测量水准测量,30,读数：倒像望远镜，从上向下读。 m位与dm位直读标尺上的数字， cm为数格子，mm位估读。 红黑面读数差为6295-1608=4687。,2.2.3 水准仪的使用,土木工程测量水准测量,31,2.3 水准测量方法,2.3.1
9、水准点 为统一全国高程系统和满足各种测量的需要 国家各级测绘部门在全国各地埋设并测定了很多高程点 称水准点(BM)，分地面点与墙上点。 水准测量等级：一、二、三、四等与图根水准。 一、二等为精密水准测量，三四等为普通水准测量。,土木工程测量水准测量,32,土木工程测量水准测量,33,2.3.2 水准测量施测,如图，转点(Turing Point), 简写为TP,土木工程测量水准测量,34,每一测站可测得前、后视两点间的高差，即：,h1=a1-b1 h2=a2-b2 hn=an-bn,各式相加，得：,hAB=h=a-b,B点高程为：,HB=HA+h,2.3.2 水准测量施测,土木工程测量水准测量
10、,35,2.3.2 水准测量施测,土木工程测量水准测量,36,2.3.3 水准测量检核,1、测站检核,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(等外水准测量容许值为6mm)。否则必须重测。,双面尺法:是仪器的高度不变，而立在前视点和后视点上的水准尺分别用黑面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, （这两项指标随测量等级不同而有所变化）则取其平均值作为该测站的观测高差。否则，需要检查原因，重新观测。,土木工程测量水准
11、测量,37,2.3.3 水准测量检核,土木工程测量水准测量,38,2.3.3 水准测量检核,土木工程测量水准测量,39,2、成果检核,检核条件高差闭合差fh。 附合水准路线：fh=hi(HBM2 HBM1)。 闭合水准路线：fh=hi0=hi 。 支水准路线：fh=h往h返。,2.3.3 水准测量检核,土木工程测量水准测量,40,高差闭合差是各种因素产生的测量误差，故闭合差的数值应该在容许范围内，否则应检查原因，返工重测。,图根水准测量高差闭合差容许值为： 平地 山地,四等水准测量高差闭合差容许值为： 平地 山地,式中：L为水准路线总长(km)；n为测站数,2.3.3 水准测量检核,土木工程测
12、量水准测量,41,2.4 水准测量成果计算,根据已知水准点的高程，水准路线高差观测值， 分配高差闭合差，计算出未知点的高程。 附合水准路线fh=hi(H终 H起)。 闭合水准路线fh=hi0=hi 。 支水准路线fh=h往h返。 图根水准高差闭合差允许值fh允 平坦地区 fh允=40L(mm) 山地fh允=12n(mm) fh fh允时，可以分配高差闭合差。 原则：反号，按路线长Li(平坦)或测站数ni(山地)比例分配 高差改正数 Vi公式：,土木工程测量水准测量,42,2.4.1 附合水准路线测量成果计算,例 按图根水准测量要求施测某附合水准路线观测成果，BMA和BMB为已知高程水准点，箭头为水准测量前进方向，路线上方的数字为测得的两点间的高差，路线下方数字为该段路线的长度，试计算待定点1，2，3点的高程。,2.4 水准测量成果计算,土木工程测量水准测量,43,计算高差闭合差fh ，限差fh允。 fh= hi(HB HA) =4.330-(49.579-45.286)=0.037m=37mm fh允=40L= 407.4=109mm fh fh允 ，可以分配闭合差。,2.4 水准测量成果计算,