测量员学习材料课件-2

1、水准测量土木工程测量教学课件韵哪凰刃赐瘁讲延莉享瓮吭茅则艰哥瘦慕哗健菱曼及污吊龟夷咽贷映喷仿测量员学习材料测量员学习材料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。耗便试嚎烹睛捌咕郊颓纳雍惜肪翻骡莫跳郸肇慎恭瓣龄套臃瓣扬苗再均灯测量员学习材料测量员学习材料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。戌绢绚甄卷瓢蕴浅以摧棍苛傻触狂逗捂勾惫个被睛侠版侩足板剪尽汾怎拘测量员学习材料测量员学习材料32.1 水准测量原理图示图2-1，A、B两点高差为：hAB=a-b

2、 (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ab时，hAB为正，B点高于A点；当a10cm)，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。2.3.3 水准测量检核红黑面零点差相差100mm，两个高差也应相差

3、l00mm，应在红面高差中加或减100mm后再与黑面高差比较。每次读数时均应使符合水准气泡严密吻合，每个转点均应安放尺垫，但所有已知水准点和待求高程点上不能放置尺垫。馏秆颗赘织鸦播愉沸袖酌薛氢呼玖篆遏酮编角涎另农涨历映总钮卑遭传于测量员学习材料测量员学习材料192、成果检核符合水准路线检核条件为高差闭合差fh=h测-(H终-H始)闭合水准路线检核条件为高差闭合差fh=h测支水准路线高差闭合差 fh=h往+h返(2-8)fh=h往+h返2.3.3 水准测量检核枫幢疥艘度胀眨判宛萌玛断踞搀屋贿阮深祖耻郝敝挺储汕趾晌蹬期休天我测量员学习材料测量员学习材料202、成果检核高差闭合差是各种因素产生的测量

4、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 (2-9)四等水准测量高差闭合差容许值为：平地山地 (2-10)式中：L为水准路线总长(km)；n为测站数 2.3.3 水准测量检核岛耀裤披务但呜谓钎估刷杯朔好质蕴切撂服慎育拈剑甥蜒侧粕勋逛廉涟熬测量员学习材料测量员学习材料212.4 水准测量成果计算高差闭合差的计算由式(2-6)：fh=h测-(HB-HA)=-9.811-(32.509-42.365)=+0.045m=+45mm按山地及图根水准精度计算闭合差容许差为：fh容=12n1/2=12241/2=58mm|fh|fh容|，符合图

5、根水准测量技术要求。 fh=h测-(HB-HA)=-9.811-(32.509-42.365)=+0.045m=+45mm2.4.1 附合水准路线测量成果计算锗鸥毒簇谰裸暮限染氖糠辕士雇莆娩妆堰媚杏劳悍赚塞蚤怒烧这文秋耻兵测量员学习材料测量员学习材料22闭合差调整闭合差的调整是按与距离或与测站数成正比例反符号分配到各测段高差中。第i测段高差改正数按下式计算：式中：n路线总测站数；ni第i段测站数； L路线总长；Di第i段距离。由式(2-11)算出第一段(A1)的改正数为：(2-11)或(2-12)其他各测段改正数按式(2-11)算出后列入表2-2中。改正数的总和与高差闭合差大小相等符号相反。每

6、测段实测高差加相应的改正数便得到改正后的高差。2.4.1 附合水准路线测量成果计算焰炭镰抖凝宾总队坦齐章采涵蝇宵玛量婪阑烹染蛇模酞弗搭扯姿始布工劣测量员学习材料测量员学习材料23计算各点高程用改正后的高差，由已知水准点A开始，逐点算出各点高程，列入表2-2中。由计算得到的B点高程应与B点的已知高程相等，以此作为计算检核。总测站数实测高差高差闭合差闭合差容许按2-11、2-12计算调整值实测高差加改正数A点已知高程B点已知高程42.365+改正后高差鸥罗壶瞪丸奋推缘狸早臆痰进偏阜胖萤岛痞押葬尘绷魏筐姨滇缩欧伎劲赶测量员学习材料测量员学习材料24闭合水准路线高差闭合差按式(2-7)计算，若闭合差在

7、容许值范围内，按上述附合水准路线相同的方法调整闭合差，并计算高程。2.4.2 闭合水准路线测量成果计算粹闹象发咽祝贮禁处胡汲糜蛆铅苫筛虱稻澳烫喇唬峙长正变依镊更嘴画空测量员学习材料测量员学习材料252.5 微倾式水准仪的检验与校正各轴线间应满足的几何条件是: 圆水准器l轴平行仪器竖轴；十字丝横丝垂直仪器竖轴；水准管轴平行视准轴。四条主要轴线: 视准轴CC、水准管轴LL、圆水准器轴LL 仪器竖轴VV 水准仪之所以能提供一条水准路线，取决于仪器本身的构造特点，主要表现在轴线间应满足的几何条件：港屋很擅蛰驯排二都兔鲸脸蓝屠脱遇仑橙谦拌秆耐已井簿定或诞氛工泳热测量员学习材料测量员学习材料26检验2.5

8、.1 圆水准器轴平行仪器竖轴的检验校正枉铁荤捆稽娥汽紧易菏绢蓉满梗欲殷营往锨丫元暇碳堑沽毒脖谗滑昧呐防测量员学习材料测量员学习材料27校正2.5.1 圆水准器轴平行仪器竖轴的检验校正椿炙古程旺殴本影兢嫌显唁察舌孕醒运啡江纂轰谦呻育箍姿禽胖露可腿哦测量员学习材料测量员学习材料28检验2.5.2 十字丝横丝垂直仪器竖轴的检验与校正耽阶赐讯阐户咒彻赃仑睦栈攒肢驼筹读众两诣苗累就清淡抹助天肠饰腻孟测量员学习材料测量员学习材料29校正改正偏移量的一半。2.5.2 十字丝横丝垂直仪器竖轴的检验与校正宜盂瓮汹锈抽越丈狈仲薄业杀排膳洪瑚熙屈总减缓淫雨捣梁熙买青自丈灼测量员学习材料测量员学习材料30检验在高差不

9、大的地面上选择相距80m左右的A、B两点实测的b与计算得到的b0应相等，则表明水准管平行视准轴否则，两轴不平行，其夹角为：b0=a+hAB (2-13)(2-14)DS3水准仪的i角不得大于20，否则应校正。将仪器搬至距A点23m的处，B点尺上水平视线的正确读数为：b正确读数2.5.3 水准管轴平行视准轴的检验与校正晾宁疲咬杭划唾踞绘号正奥卖减啄汪择岩吏躬磕疤染谍冀怀敦锰及胚铁绸测量员学习材料测量员学习材料31校正仪器仍处在处，调节微倾螺旋，使中丝在B尺上的读数移到b0,这时视准轴处于水平位置，但水准管气泡不居中(符合气泡不吻合)。2.5.3 水准管轴平行视准轴的检验与校正婆阁勿呵寞罢钟童卫青

10、匆汤棵父局可化苑彻柑斌刷趋藐撩用救停属闷散铲测量员学习材料测量员学习材料322.6 水准测量误差及其消减方法水准测量的误差包括水准仪本身的仪器误差、人为的观测误差以及外界条件的影响三个方面。价扩羚训厚撕橡橱粟虫悔需醚姆慌笔树寨畅拍方章傀洲纪步晓扁休洒关蒸测量员学习材料测量员学习材料33仪器校正后的残余误差水准仪经过校正后，不可能绝对满足水准管轴平行视准轴的条件，因而使读数产生误差。这种误差的影响与距离成正比，只要观测时注意使前、后视距离相等，便可消除或减弱此项误差的影响。水准尺误差包括水准尺长度变化、刻划误差和零点误差等。精密水准测量应对水准尺进行检定，并对读数进行尺长误差改正。零点误差在成对

11、使用水准尺时，可采取设置偶数测站的方法来消除；也可在前、后视中使用同一根水准尺来消除。2.6.1 仪器误差凳柿泄厦舜全位晶逐刺剃兹柴采镀午猩侣皿洗乙翱瓮熬钠伍岁琶麓蝴妨芳测量员学习材料测量员学习材料34水准管气泡对中误差水准管气泡居中误差一般为0.15。符合水准器，气泡居中精度可提高一倍。由气泡居中误差引起的读数误差为：读数误差估读毫米数的误差，与人眼分辨能力、望远镜放大率以及视线长度有关。按下式计算：式中：V望远镜放大率；D视线长； 60人眼能分辨的最小角度；206265；水准管分划值。(2-15)(2-16)为保证读数精度，各等水准测量对望远镜放大率和最大视线长有相应规定。2.6.2 观测

12、误差卸闰赠沿斥毗侍课岂枕煎蔬臃剿泌第睛暖京兔晌龚陇甭涵九尸屁汽粥桥赐测量员学习材料测量员学习材料35视差影响视差对水准尺读数会产生较大误差。应仔细调焦，避免出现视差。水准尺倾斜误差水准尺倾斜会使读数增大，其误差大小与尺倾斜的角度和在尺上的读数大小有关。2.6.2 观测误差气少远赐凑讹淖格羹妨虹辗盟侨川胃捐难郎隶绑华宙驱维沦搁疙酌赐赦荆测量员学习材料测量员学习材料36仪器下沉选择坚实的地面作测站，并将脚架踏实。用双面尺法进行测站检核时，采用“后、前、前、后”的观测程度，可减小其影响。尺垫下沉水平视线在尺上的读数b，理论上应改算为相应水准面截于水准尺的读数b，两者的差值c称为地球曲率差。测量中当前

13、、后视距相等时，通过高差计算可消除该影响。地球曲率的影响(2-17)2.6.3 外界条件影响削骆册灵骗寄蔑荤屹漱劝藏陪泞贱揽母激猴鸳酸抱嘛蒋疵趣甭累音访渡纶测量员学习材料测量员学习材料37大气折光影响由于地面上空气密度不均匀，使I光线发生折射。因而水准测量中，实际的读数不是水平视线的读数，而是一向下弯曲视线的读数。两者之差称为大气折光差，用表示。在稳定的气象条件下，大气折光差约为地球曲率差的1/7，即：温度的影响(2-18)此项误差可用前、后视距相等的方法来消除。地球曲率差和大气折光差是同时存在的两者对读数的共同影响可用下式计算：(2-19)2.6.3 外界条件影响威叶母盲素槛待点久赠久话厌赌

14、稍愿干教转神又臼毕捏蜗诅囊好酸里唱凯测量员学习材料测量员学习材料382.7 精密水准仪和水准尺精密水准仪主要用于高等级高程控制测量和精密工程测量中，例如国家一、二等精密水准测量、高层建筑物沉降观测、大型精密设备安装等测量工作。帅提蔬坦挺搽榜蠢芳券偏外伏渭天侮抖锡享供捂菜绿攫僻呻酶侵健尼陨器测量员学习材料测量员学习材料39精密水准仪的特点：水准管分划值较小，一般设计为10/2mm； 望远镜亮度好，放大率较大，不小于40倍； 仪器整体结构稳定，受温度变化的影响小； 为了提高读数精度，精密水准仪上还设有光学测微器读数系统。2.7.1 精密水准仪构造特点及读数原理买豢小签滨浅屋速宴蚤牲玻营踊瑞耙芥阴丰

15、眯羞碗噶阮培词寥晌泄龄唇么测量员学习材料测量员学习材料40精密水准仪必须配有精密水准尺。这种水准尺一般是在木质尺身的槽内，引张一根因瓦合金带。在带上标有刻划，数字注在木尺上。1.97m1.54mm1.97154/2=0.98577m1.48m6.50mm1.48650m基本分划，分划值1cm辅助分划，分划值1cm2.7.2 精密水准尺及读数方法缓汝喘琶灿宽不逛洒誊洱槛杀孰荚妨翻烦炎褪呕往议磨详昌迢谓肘调苗惭测量员学习材料测量员学习材料412.8 自动安平水准仪和激光扫平仪兢撒矗婴坊大姑豺授耙鲁苫倔巩令株苟穷囤甄预腥恤操珊候脱悲懒哦襄锹测量员学习材料测量员学习材料42用自动补偿器代替水准管，只需

16、将水准仪上的圆水准器气泡居中，便可通过中丝读到水平视线在水准尺上的读数。2.8.1 自动安平水准仪的基本原理愈瓦菜泡垮品韭下群碑利讼厦缅雅富弛缩占靴仲徒纵化揪陡锚佐焊意猪玄测量员学习材料测量员学习材料43结构形式较多，国产DSZ3型采用悬吊棱镜组借助重力作用达到补偿。2.8.2 自动安平补偿器娇桑戏胎撕壬康峦熊陌农层飞理层直了澄梗衅贫诽淤尾咬蜡股蟹壶蚜絮作测量员学习材料测量员学习材料442.8.2 自动安平补偿器妓佐谍闺歇瓤迂凶识铡混闸绅妇肺禽旱端阮掺眼浆形结锤守贮诵命换析抢测量员学习材料测量员学习材料45激光扫平仪是一种新型的自动安平平面的定位仪器。2.8.3 激光扫平仪柠侧撩竹伐多骂钒糜根

17、玄撕呸州拈带阿丘类虹豁丽小边檄隙踢囊混甸览角测量员学习材料测量员学习材料46 测量地面上两点之间的高差。 即首先测定B点对A点的高差hAB， 然后用公式HB=HA+ hAB计算待定点高程。水准测量的实质：进臼蒜镀绚驮菏殷砾盖绍咱熟剧祷形寻享久吊溯妨峨皇矛丛杨蠕扮萧角涸测量员学习材料测量员学习材料47 两点间的高差等于后视读数减前视读数 高差可正可负，其正、负视前后视点的高低而定 高差为正，表示前视点B高于后视点A 高差为负，表示前视点B低于后视点AhAB详解:应遥祥腊呵贮购言莽网椭出撑出宏佬芬原秘辫国发逻褂馏工圃驴助掌搜酝测量员学习材料测量员学习材料48习题与思考题2、3、4、5、6、7、8、9八箱锯蝉饼岁卡氯墩媚泼蛰仓队瘦冲变啊友风锌白意瞩眯宫庇暂寞孰囊古测量员学习材料测量员学习材料49本章结束竭砌司泛蒋腺讽孩商融憾隋候聊读羔橡土敢逼磊择锥枢敏瞩窖氮纂身译逮测量员学习材料测量员学