土木工程测量学完整学习教案

1、土木工程土木工程(tm gngchng)测量学完整测量学完整第一页，共54页。1、水准测量、水准测量(leveling)2、三角高程、三角高程(gochng)测量测量(trigonometric leveling)3、气压高程、气压高程(gochng)测量测量(air pressure leveling)4、GPS测量。测量。(GPS leveling) 第1页/共54页第二页，共54页。第2页/共54页第三页，共54页。-72.260m。第3页/共54页第四页，共54页。第4页/共54页第五页，共54页。第5页/共54页第六页，共54页。A后视点后视点(sh din) a后后视读数视读数B前

2、视点前视点(sh din) b前前视读数视读数bHaHHBAiABABhHH1 1、A A、B B两点间高差两点间高差2. B2. B点的高程点的高程3.3.视线高程视线高程bahAB大地水准面大地水准面 hABA BHAHB=HA+hAB水平视线水平视线水水准准尺尺水水准准尺尺ab前进方向前进方向第6页/共54页第七页，共54页。第7页/共54页第八页，共54页。方向转动。第8页/共54页第九页，共54页。第9页/共54页第十页，共54页。第10页/共54页第十一页，共54页。第11页/共54页第十二页，共54页。二、水准(shuzhn)尺(leveling staff) 与尺垫(staff

3、 plate)主要有单面尺、双面尺和塔尺1、尺面分划为1cm，每10cm处（E字形刻划(k hu)的尖端）注有阿拉伯数字。2、双面尺的红面尺底刻划(k hu)：一把为4687mm，另一把为4787mm。 尺垫(staff plate) 放在转点上，以防水准(shuzhn)尺下沉。第12页/共54页第十三页，共54页。第13页/共54页第十四页，共54页。第14页/共54页第十五页，共54页。 a a123b b312c c312规律：规律： 气泡气泡(qpo)(qpo)移动方向与左手大拇指运动的移动方向与左手大拇指运动的方向一致。方向一致。第15页/共54页第十六页，共54页。第16页/共54

4、页第十七页，共54页。第17页/共54页第十八页，共54页。第18页/共54页第十九页，共54页。图形：水准仪读数(dsh)实例 水准仪读数水准仪读数(dsh)(dsh)实例实例625262521478147807210721 bc a第19页/共54页第二十页，共54页。五、扶尺和搬站第20页/共54页第二十一页，共54页。第21页/共54页第二十二页，共54页。 1 1BMBM 2 2 3 3 4 4前进方向第22页/共54页第二十三页，共54页。BM1BM1BM2BM2 1 1 2 2 3 3前进方向第23页/共54页第二十四页，共54页。BMBM 1 1 2 2前进方向第24页/共54

5、页第二十五页，共54页。 BMABMB1.4441.324TP2h h2 2=+0.120=+0.1201.8220.876TP3h h3 3=+0.946=+0.9461.8201.435TP4h h4 4=+0.385=+0.3851.4221.304h h5 5=+0.118=+0.118前进方向1.1341.677TP1h h1 1=-0.543=-0.543hAB=h1+ h2+ hn =(a a1 1-b-b1 1)+(a)+(a2 2-b-b2 2)+)+(a+(an n-b-bn n) = a-a- b b第25页/共54页第二十六页，共54页。bahhbahbahbahABn

6、nn222111第26页/共54页第二十七页，共54页。 BMABMB1.4441.324TP2h2=+0.1201.8220.876TP3h3=+0.9461.8201.435TP4h4=+0.3851.4221.304h5=+0.118前进方向1.1341.677TP1h1=-0.543123BMATP1 TP1 TP2TP2TP3113416771444132418220876-0.543+0.120+0.946第27页/共54页第二十八页，共54页。水准测量外业的操作水准测量外业的操作(cozu)(cozu)演示演示第28页/共54页第二十九页，共54页。同一测站，不同(b tn)仪器

7、高。H 10cm h高差(o ch)之差 6mm同一测站，同一仪器高。检核：h同一点 3mm h 5mm第29页/共54页第三十页，共54页。起终HHhfhhfh第30页/共54页第三十一页，共54页。往往hh往往hhfhmmnFmmLFhh1240山地平地mmnFmmLFhh830山地平地第31页/共54页第三十二页，共54页。 理测hhfh公式：公式：测理测hhhfh故对于闭合水准故对于闭合水准(shuzhn)路线，有：路线，有：)(始终测理测HHhhhfh对于附合水准路线，有：对于附合水准路线，有：第32页/共54页第三十三页，共54页。适用于山区适用于平原区容容nfLfhh1240 。

8、 容hhff容hhff 第33页/共54页第三十四页，共54页。 hiifvLLhiifvnn或 第34页/共54页第三十五页，共54页。 （三）计算各待定点高程（三）计算各待定点高程用改正用改正(gizhng)后的高差和已知点的高后的高差和已知点的高程，来计算各待定点的高程。程，来计算各待定点的高程。 iihhv 测1iiiHHh第35页/共54页第三十六页，共54页。六.水准测量成果(chnggu)整理实例 第36页/共54页第三十七页，共54页。测测 段段 号号 点点名名 测测 站站 数数（ ni） 实实 测测 高高 差差 /m 改改 正正 数数 /m m 改改 正正 后后 高高 差差/

9、m 高高 程程 /m 备备注注 1 2 3 4 5 6 7 8 辅辅 助助 计计 算算 1342首先：将检查无误的野外观测成果（即各测段的测站(c zhn)数ni 和高差值hi）以及已知数据填入计算表；A123B734620+4.363+1.263-3.121+2.413+4.918第一步：高差闭合(b h)差的计算精度要求，故野外观测成果符合，由于量，故假设是山地等外水准测容容|2453201212024. 0)012.58906.62(918. 4)(hhhhABihffmmfmmnfmHHhffh=+24mmmmnfh53201212容20inn第二步：高差闭合(b h)差的调整mmnf

10、ih2 . 12024每一测站的改正数为：iihinnfv各测段的改正数为：1.2mmnfih-8-5-4-7-24第三步：待定点高程的计算根据改正后的高差hi，由起始点A开始，逐点推算出各点的高程，列入表中。如：H1=HA+h1=58.012+4.355=62.367m+1.256-3.126+4.894+2.409+4.35562.90661.65064.77662.36758.012 各测段实测高差加改正数，得改正后的高差hi否则说明计算有误且,ABiHHh第37页/共54页第三十八页，共54页。CCLLVVLL水准仪轴线的的几何水准仪轴线的的几何(j h)(j h)关关系操演示系操演示

11、第38页/共54页第三十九页，共54页。二.水准仪的检验(jinyn)与校正（一）圆水准器的检验与校正（一）圆水准器的检验与校正1、检验：气泡居中后，再将仪器、检验：气泡居中后，再将仪器绕竖轴旋转绕竖轴旋转180，看气泡是，看气泡是否否(sh fu)居中。居中。2、校正：用三个脚螺旋使气泡向、校正：用三个脚螺旋使气泡向中央移动一半中央移动一半, 再用三个再用三个“校校正螺旋正螺旋”，使气泡居中。，使气泡居中。 第39页/共54页第四十页，共54页。圆水准器检校的操作圆水准器检校的操作(cozu)(cozu)演示演示第40页/共54页第四十一页，共54页。（二）十字(sh z)丝横丝的检验与校正

12、 1、检验：整平后，用横丝的一端对准一固定点、检验：整平后，用横丝的一端对准一固定点P，转动微动螺旋，看，转动微动螺旋，看P点是否沿着点是否沿着(yn zhe)横丝移动。横丝移动。 2、校正：旋下目镜处十字丝环外罩，转动左右、校正：旋下目镜处十字丝环外罩，转动左右2个个“校正螺丝校正螺丝”。 十字十字(sh z)(sh z)丝横丝检校的操作丝横丝检校的操作演示演示第41页/共54页第四十二页，共54页。（三）水准(shuzhn)管轴视准轴（i角）的检校1、检验：、检验：（1）平坦地上选）平坦地上选A、B两点，约两点，约100m。（2）在中点）在中点(zhn din)C架仪器，读取架仪器，读取a

13、1、b1第42页/共54页第四十三页，共54页。（3）在距B点约23m处架仪，读取a2、b2，得h2=a2-b2 。若h2h1 ,则水准(shuzhn)管轴不平行视准轴。 h h1 1无误差无误差 b2b2的误差可忽略不计。的误差可忽略不计。说明：对说明：对S3S3水准仪，若水准仪，若i20i20，需校正。，需校正。 （4 4）按下式，可计算出）按下式，可计算出i i角：角： ABDhhi12原因？原因？第43页/共54页第四十四页，共54页。水准管检校的操作水准管检校的操作(cozu)(cozu)演示演示第44页/共54页第四十五页，共54页。第45页/共54页第四十六页，共54页。 表一：

14、三、四等水准测量测站技术要求 等等 级级视线长度视线长度(m)(m)前、后视前、后视 距离差距离差(m)(m)前、后视前、后视距离累积差距离累积差(m)(m)红、黑面红、黑面读读 数数 差差(mm)(mm)红、黑面红、黑面高差之差高差之差(mm)(mm)三三 等等 65 3 6 2 365 3 6 2 3四四 等等 80 5 10 3 580 5 10 3 5第46页/共54页第四十七页，共54页。表二：三、四等水准测量主要技术(jsh)要求等级 每公里高 附合(f h)路 水准仪 往返测高 附合(f h)路线或 差中误差 线长度 级别 差不符值 环线闭合差 (mm) (km) (mm) (m

15、m)三等 6 45 S1或S3 12R 12L或4 n四等 10 15 S1或S3 20R 20L或6n注：R为测段的长度(chngd)；L为附合路线的长度(chngd)，均以km为单位。第47页/共54页第四十八页，共54页。 后视后视( (黑面黑面) ) 上丝读数上丝读数(dsh)(dsh)，下丝读数，下丝读数(dsh)(dsh)，中，中丝读数丝读数(dsh)(dsh) 前视前视( (黑面黑面) ) 上丝读数上丝读数(dsh)(dsh)，下丝读数，下丝读数(dsh)(dsh)，中，中丝读数丝读数(dsh)(dsh) 前视前视( (红面红面) ) 中丝读数中丝读数(dsh)(dsh) 后视后视( (红面红面) ) 中丝读数中丝读数(dsh)(dsh)后视尺前视尺第48页/共54页第四十九页，共54页。第49页/共54页第五十页，共54页。3mm3mm（5 5）黑面高差）黑面高差h h黑黑= =黑面后视中丝黑面后视中丝- -黑面前视中丝黑面前视中丝第50页/共54页第五十一页，共54页。0.100m）/2（9）水准）水准(shuzhn)路线总长路线总长L=后视距后视距+前视距前视距第51页/共54页第