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1、工程测量课件7/30/20137/30/2013第二章水准测量(78 Slides)7/30/20137/30/2013中南大学土木建筑学院道路工程系第二章水准测量 内家菽要：2-1水准测量概述2-2水准测量原理2-3微倾式水准仪和水准尺2-4水准测量的方法2-5微倾式水准仪的检验和校正2-6水准测量的误差分析第二章水准测量需程测量桃念 fHeight MeasurementJ根据已知点高程，测定该点与未知点的高差, 然后计算出未知点的高程的方法。需程测量的方比分类1、水准测量(level ing)2、三角高程测量(tr igonometr ic level ing)3、气压高程测量(air
2、pressure I eve I i ng)4、GPS测量。(GPS I eve I ing)7/30/2013水准点(Bench Mark)通过水准测量方法获得其高程的高程控制点，称为水准点，一般用BM表示。有永久性和临时性两种。2-2水准测量原理.基本原理利用水准仪提供的“水平视线”,测量两点间高差，从 而由已知点高程推算出未知点高程。前进方向水平视线HB=：HA+hABL距寓较近对:ab = a _ bHB=HAhABA后视点a后视续数B前视点b前视续数7/30/20132. 距禽较运或需差较大对需誉计算：若A、B两点间布设一些过渡点（转点）1、2、 3 将其分为n段，则用水准仪分别测得
3、各段高差为 hp 11?hn,则有：前进方向bnill2t 112人地水准面H沪町+ h2+ hn=1-5)+ (a2-b2) +(an-bn)I TT7/30/20133、仪彖壽的方法弘大地水准而7/30/20137/30/2013仪器在测站I: h尸伽咼:仪韵a线鮒离度 hu =H zi+勺H 亍 H a-c3H P2=H EH厂b、7/30/20132-3微倾式水准仪和水准尺一、水准仪 按精度分为：DS05 DS1 DS3 DS10D指大地测量S指水准仪数字1、3等指每公里往返高差测量中误差按仪器构造分为： 微倾式水准仪自动安平水准仪 激光水准仪电子水准仪7/30/2013DS3级微倾式
4、水准仪的构造水准仪的三个组成部分：望远镜、水准器、基座7/30/20137/30/20137/30/20131、望 适镜（telescope丿物镜目镜调焦透镜十字丝分划板7/30/20137/30/2013视准轴：物镜光心与十字丝分划板中心的连线。7/30/2013十字丝分划板十字丝分划板是用来准确瞄准目标用的，中间一根长 横丝称为中丝，与之垂直的一根丝称为竖丝，在中丝 上下对称的两根与中丝平行的短横丝称为上、下丝 (又称观距丝)。7/30/20137/30/2013t b)为及时发现错误議通常采用“两次仪器 高法”或“双面尺法” a两次仪器高法：高差之差hM-hN5mm7/30/20132、
5、诃录与计算测点后视读数.前视读M高差离程备注+A2. 073160. 000已知A点高程 =160. 000ZD11. 6241. 5260. 547B1. 7030. 079160. 4683. 6973. 2290. 5470. 079算核 计检-)3.229-)0.079-)160.000艺4一迟 =+0468工力= +0.468HB -HA = +0.468三、水准测査庆杲的检核1、测站检核(1)双仪器高法在每一测站上用两次不同仪器高度的水平视线(改变仪器髙度应在 1 Ocm以上)来测定相邻两点间的高差；如果两次高差观测值不相等，对图根水准测量，其差的绝对值应小 于5mm,否则应重测。
6、(2)双面尺法用双面尺法进行水准测量就是同时读取每一把水准尺的黑面和红面 分划读数，然后由前后视尺的黑面读数计算出一个高差，前后视尺的红 面读数计算出另一个高差，以这两个高差之差是否小于某一限值来进行 检核。在每一测站上仪器高度不变，这样可加快观测的速度。立尺点和水 准仪的安置同两次仪器高法。7/30/20132、水准路线的检核实测值减去对应的理论值称为离程闭合菱，用几农示附合水准路线：fh - (H终-日始)(2) 闭合水准路线：(3) 水准支线：几=往+方返fh=hl - h2闭合差的大小反映了水准测量成果的精度。在各种不同 性质的水准测量中，都规定了高程闭合差的限值即容许高 程闭合差，用
7、Fh表示。一般水准测量的容许高程闭合差为:平地& = 40 VZ仙)山地忍=12Vn(m/n) J铁路线路水准测量的容许高程闭合差则为:Fh = 30 JZ mmFh = 8a/m mm7/30/2013四.高程闭合差的分酉己牙口高程的计算1、计算高差闭合差(closing error) 公式：代=工力测-工力理 故对于闭合水准路线，有：几=工知-工理=工血对于附合水准路线，有：Fh -工力测工方理=工力测一(丹终H始)对于水准支线，有：代=工测-工方理=工力往+工力返2.分酉己高差丿牙I合差适用于平原区适用于山区(1)计算高差闭合差的容许值(tolerance)对于普通水准测量：禺容二4：F
8、h容二 12w(2)计算改正数分配原则按与距离LrtC测站数n成正比原则，将髙養闭7/30/20137/30/20137/30/2013分配公式厶XLUn叫7/30/20137/30/2013(3)计算各待定点高程7/30/2013五.水准测量成果整理实例【例】如图按图根水准测量施测某附合水准路线观测成 果略图。BM-A和BM-B为已知高程的水准点，图中箭头表 示水准测量前进方向，路线上方的数字为测得的两点间 的高差（以m为单位），路线下方数字为该段路线的长度 （以km为单位），试计算待定点1. 2. 3点的高程7/30/20137/30/2013例题解算（Pagel丿第一步计算高差闭合差:人
9、=工知-（H终 -H始）=4.330-4.293 = +37（加2）第二步计算限差：fh容=40VZ = 4074 = 108.8（mm）fh fh容故可进行闭合差分配第三步计算每km改正数:_ fV（ = = -5mm/ km7/30/2013例题解算CPage2J第四步计算各段高差改正数:四舍五入后，使：工片=一尤故有：V=-8mm, V2=-l 1mm, V3=-8mm, V4=-10mmo第五步计算各段改正后高差后，计算1、2、3各点的改正后髙差二改正前高差+改正数Vi7/30/2013例题解算fPage3J故可得：二 HBM+(hi+V1)=45286+2323=47609(m)H2
10、=H14-(h2+V2)=47.509+2.802=50.411(m)H3=H2+(h3+V3)=50.311-2.252=48.159(m)HBM_B=H5+(h44-V4)=48.059+1.420=49.579(m)7/30/2013水准路线的高程计算点号距离(km)高差(m)改正数 (mm)改正后高 差(m)高程(m)123456IV121.6+5.3318+5.323205.438BM1.8+2.4419+2.432210.761BM22.1+ 1.424-11+1.413213.193BM31.7-1.7878 1.795214.606BM42.0-1.714io ,-1.7242
11、12.811IV13211.0879.2+5.695-46+5.649辅助 计算fh H(H终一H .) = +5.695-(211.087 一 205.438) = +46劝Fh = 30a/7 = 30 J9.2 = 91 加力 fh v Fh7/30/2013水准路线的高程计算点号测站(n)高差(m)改正数 (mm)改正后高 差(m)高程(m)123456A10+ 1.224+9+1.23310.000BM18+1.424+7+1.43111.233BM29-1.787+8-1.77912.664BM311-1.714+ 10-1.70410.885BM412+0.808+11 .+0.8199.181A10.000s50-45+450辅助 计算fh =Z/? = -45m/nv0 =二A = Q9nm/nFh = 12a/h = 84.mm fh Fh7/30/2013