铁路测量基本知识之高程测量

高程测量第二章测量学一、目的：获得某点的高程；一般测高差，根据已知点的高程，求算未知点的高程二、方法：

水准测量（采用水准仪和水准尺根据水平视线测定两点的高差，适用于平坦地区）三角高程测量（用经纬仪和测距仪测定垂直角和距离，按照三角原理计算两点间的高差，适用于非平坦地区）§2－1高程测量概述水准测量原理用一条水平视线比较两点的高低高差高程a：后视读数b：前视读数1、高差法2、仪高法视线高程：B点高程：B点高程通过水准仪的视线高程计算

为统一全国的高程系统，我国采用黄海平均海水面作为全国高程系统的基准面，在该面上的任一点，其绝对高程为零(zeroelevation)。为确定这个基准面，在青岛设立国家水准原点，经测定，水准原点的高程为72.260m三、水准原点

1956黄海高程系统：

根据（1950年－1956年）的潮汐观测资料

1985年黄海高程系统：青岛验潮站1952年－1979年的潮汐观测资料，1985年国家高程基准已于1987年5月开始启用，1956年黄海高程系同时废止。

1985年国家高程基准高程=1956年黄海高程-0.029m。黄海高程系统

从水准原点出发，用一、二、三、四等水准测量在全国范围内测定一系列水准点的高程。（BM：benchmark）四、水准测量等级

一、二等水准测量称为“精密水准测量”，是国家高程全面控制的基础，又可以为研究地壳形变、地面沉降、地震预报等提供数据。一般大、中城市都建立了独立的二等水准网作为本地区的高程基础（高程系统）。

三、四等水准测量直接为地形测量和各种工程建设提供必须的高程控制依据。二等水准点五、水准面曲率对水准测量的影响如果距离相等，则影响抵消。AB大地水准面过水准仪的水准面过B点的水准面过A点的水准面

两点间距离远或高差大，不可能安置一侧仪器即可测得两点间的高差，应该在水准路线中间加设若干个临时的立尺点，称转点（TP：TurningPoint），转点的作用是传递高程。（测段、测站、转点）六、连续水准测量：ATP1TP2Bb2a2a3b1a1b3一、水准尺和尺垫1、用干燥优质木材、铝材或玻璃钢制成，长度有2m、3m、5m；有整尺、折尺和塔尺。黑面尺：0000；红面尺：（4687或4787：称零点差）2、尺垫：由平面为三角形的铸铁制成，下面有三个尖角，踩入土中，比较稳定；上面有一突起的半球形。§2－2水准仪和水准尺1、等级：按精度分为DS05，DS1，DS3，DS10。

D：大地；S：水准仪；下标：每公里水准测量的误差，以毫米计。

DS05，DS1：精密水准仪；

DS3，DS10：工程水准仪或普通水准仪二、水准仪水准尺和尺垫水准尺的刻划

望远镜（提供视线，读出远处水准尺上的读数）

水准管（指示仪器或视线是否处于水平位置）

基座（支撑仪器的上部并能使仪器的上部在水平方向转动）2、构造：望远镜圆水准器

管水准器（水准管）基座DS3水准仪组成：物镜旗和目牲镜物镜舌：倒立炉的实民像（熄透镜胸组合嚼：正够立像梅）目镜胁：正立挥的放澡大的勤虚像分划板乏：刻在薄允玻璃片士上的三颈根横丝陶和一根霞纵丝。（中丝：读红取水宵准尺域的读索数；上丝壶和下秘丝，又称视秃距丝：名测定水亲准仪到界水准尺融的距离部）二、望池远镜：（在瞄准映远处抓的目怕标和唯读数乖）1、视主准轴剂：物镜仇光心圾和十颗字丝裁交点肉的连盐线。物镜目镜十字丝分划板调焦透镜物镜调焦螺旋物镜调勤焦螺旋破：目标药清晰千，精渣确瞄册准目字标。物镜与猛十字丝独分划板殊之间的虫距离是检固定不嘉变的，由目链标发齐出的腊光线遍在望紫远镜缓内的调成像民的位布置随米着目沈标的放远近碗而改冠变，需要赢转动床物镜盼调焦概螺旋损移动贷调焦登透镜叙，使毒目标酬成像秀与十妙字丝塘分划蚊板重磁合。目镜调苹焦螺旋秀：十字仰丝像西清晰视差：如果目顽标像与升十字丝吹平面不叉重合，厕观测者品的眼睛概上下、衰左右移劲动时，管发觉目翼标像与摄十字丝递之间有玻相对移胳动，这简种现象寸称“视差”。消除其视差闯：转动目技镜调焦绸螺旋，忠十字丝转清晰；艇转动物胳镜物镜家调焦螺宵旋，目矮标像清雀晰。2、性能假：放大率再：通过咽望远廊镜所栽看到帮物象泳的视些角与伞肉眼良直接回看物锻体的斥视角革之比灾。分辨室率：望远说镜能盆够分成辨出丑两个嫩相邻辞物点菌的能奸力。视场角猜：望远镜置所能看犹到的视劈燕野范围洋。亮度利：通过望另远镜所锡能看到冲物体的虽明亮程奋度。水准隙气泡：由玻胃璃圆予管制相成，耀内壁禾被磨长成一刑定半断径的麦圆弧蜂，管赚内注划满酒林精和赤乙醚绵，加偏热封茅闭冷倒却以鸭后，卵管内惕形成袜空隙治为液弹体的凡蒸汽哲充满右，为宪水准久气泡抵。水准怜管的铸零点：水准管浊表面刻奶有2m瓶m间隔搞的分右划线傻，分回划线者与水贵准管泻的圆樱弧中筒点O对称怕，O点称为遵水准管妈的零点保。三、水准器颂（水准暖管和圆趣水准器挎）1、水准北管：水准管休轴：通过狗水准尝管的牵零点倾作圆矮弧的家切线脑，称青水准跨管轴崭。气泡居将中：气泡箭的中特点与惰水准潜管的潜零点划重合嫁时，冻称气迅泡居践中。水准管愈的安装阵：装在圆秤柱形的强上面揩热油窗口始的金属更管内，贿用石膏曾固定，木一端用步球形支潮点A，另阅一端胡用校挠正螺征丝B、C把金属咱管连在勇仪器上碎。特点封闭盏的圆视形玻银璃容香器；顶盖的赢内表面傍为球面刻；容器内带盛乙醚巧类液体副；留有一搜小圆气座泡。2、圆水奖准器零点处：容器卖顶盖毅中央室刻有元小圈言，小裁圈的岛中心油是圆仍水准翠器的迟零点老。圆水凯准器句轴：通过零慰点的球俯面法线桂是圆水揪准器的萝轴。（圆水哨准器气备泡居中牺，圆水优准器轴赞位于铅吐垂位置袭）四、各蒸级水准蓬仪的技响术参数工程水准测量2820DS10三、四等水准测量3828DS3二等水准测量4738DS155放大倍数不小于（倍）物镜有效孔径不小于mmDS05一等水准测量42水准仪等级主要用途望远镜每千米水准测量高差中误差（mm）项目一、三角紧架：1、松开3个制茫动螺霞旋，伸缩架亭腿，三讽角架高椒度适当掘，旋紧家制动螺骗旋；2、三角民等距敞分开担，使架头歪大致水统平；3、取出水铸准仪，放在架浩头上，布连接螺罢旋旋入粘水准仪辆基座的良螺孔内锤；§2－3水准仪堪的使用粗略棋整平啊仪器规，使期圆水劣准器剖气泡蓬居中勇。转动脚营螺旋（之和左手剥大拇指叨移动方技向一致疗）方法假：两手铺同时为反方确向转莲动两则个脚鼠螺旋引；再革转动换另一唱脚螺革旋。二、点粗平望远半镜对狠准水浑准尺肺，进际行目援镜和架物镜循调焦咸，使启十字亮丝和炎水准状尺像征清晰1、转动参目镜，进行调据焦，十稿字丝清葛晰；2、策准星纱：照准目鼠标，制粪动螺旋付；3、调焦我螺旋：物象犹清晰萍；4、微鸣动螺士旋：十字晌丝竖雕丝照天准水孩准尺事。三、犁瞄准微倾螺旋调焦螺旋水平微动螺旋目镜调焦螺旋准星水准管圆水准器微倾螺筒旋，水萌准管气习泡居中衔。四、精添平十字写丝中齐丝在沸水准猴尺上摄的读贤数:0.坟85骂8m行0评85估8m隆m五、赖读数07树97090恳0一、宏水准直点：永久性劫和临时慰性永久性匙：混凝霉土制成救标识，柜标识顶刚部有金纷属标志千，顶部肾标志该洲点的高夺程。临时性悦：大木急桩打入细地面，蹲桩顶钉杜入铁钉律。§2－4水准莫测量鸟的方山法在水准加点之间无进行水焰准测量我所经过蓝的路线舌，称水植准路线果。分类：1、闭合睁水准路摔线：从某议一已露知高算程的世水准商点出誓发，两经过愉若干傍待定竹的水绳准点1、2、3、4进行水粗准测量甘，最后耍仍回到罢原水准炼点，称合闭合水争准路线陷。（各悄相邻秩点间污高差阳的总堡和理就论为方零，究可以榆作为嫩观测筋正确早性的宽检核吓）二、墓水准林路线2、附挥和水狐准路向线：从一颗已知捞高程仓的水筛准点搏出发旷，沿粮各高俗程待锄定的块水准什点进叫行水总准测篮量，的最后停附和脏到另延一个祖已知要高程稀的水买准点咳。（高差虑总和理兵论等于雕两端已合知点间撕的高差眼）3、支拜水准级路线奸：从一越个已筑知高所程的砖水准移点出叉发，傲沿各剥高程僚待定惭的水骡准点絮进行具水准爹测量白，其碰路线毯既不重闭合酒也不泡附和徐，称觉支水塌准路滋线。（往亭返测面量，仓往测闪高差梁与返耽测高翅差的取总和始绝对贫值相努等，送符号矿相反忧。可坑以通似过往把返测扎量徕坦检核尸）1、方法能：起始点世立后视消尺；选挺转点立为前视尺首；中间鲁架水准组仪；前享视尺不肉动；后贸视尺前辜移；中额间架水暂准仪。三、勤施测暮方法2、水陷准测皆量记贱录手遍簿

测站测点水准梯尺读败数高差高程备注ⅠⅡⅢⅣⅤATP1TP2TP钞3TP伴4B14傍6713呜8518蹦69142距513或67112封416球74094折3121赴217冻320.3迟430.2笑890.垒92犬60.2勿130.3贫6527案.3犯5428.傅182计算野检核Σ7.5饰136.齐68奏51.4爆82－0泊.6衣5428炉.1厚82－27.撕354=0兆.8认28－6.6劣85=0矮.8血28－0.6盘54=0.抓828后视前视＋－四、水浩准测量酱的检核1、计锅算检枝核：Σh＝Σa－Σb＝HB－HA2、测站商检核：变仪棋器高挽法（盈高差差容许羡值：6mm）双面意尺法吊（水兼准尺树黑面两和红逗面读区数之键差：3m男m；两高次高冻差之缎差：5m透m）3、成果开检核（水准迁路线）附和水他准路线警：理论畜：Σh＝H终－H起实际节：Σh≠肉H终－H起高程闭邪合差：fh＝Σh－（H终－H起）闭合早水准蹈路线恩：理论迹：Σh＝0；实际：Σh念≠0高程括闭合伍差：fh＝Σh支水准秩路线：理论：Σh往＝－Σh返实际：Σh往≠－Σh返高程闭睁合差：fh＝Σh往＋Σh返（往返穷测量）fh＝Σh1－Σh2（并行越测量）一、陶高程望闭合田差计妖算：闭合宗水准庆路线顷上各陪点之障间的羞高差牛代数冷和理奖论上库应等坚于零遍；附和水摸准路线准各点之辞间高差达代数和沟应等于桑两个水失准点的亲高程差服值；支水陶准路争线往币返测塑量的稀高差咏代数寒和应萍等于贼零。扔但由干于测漆量误屠差的根存在宇，理誉论条劝件不党能满衔足，煎所以沃产生巷高程袜闭合仇差。§2－3水准戴测量知内业闭合蜜水准躬路线附和水秀准路线支水准定路线高程闭后合差计深算容许范高程谋闭合塑差（1）存容在闭浴合差升的原貌因：声测量璃误差你是不绍可避供免的鼓，但雷应在在限差味范围俘内。（误廊差是桃随着途线路割长度铃或测胆站数假的增哥加而活增加同的）水准离测量爽成果陡整理fh＝Σh－（HB－HA）如果fh<Fh（2）改罚正数(v雀)：由于转存在误鞠差，所肃以对高置差进行趁改正，逝即改正摔数的计泳算。计算躬原则炉：反符耽号、诉按比摄例注意：改正数下为整数杰；改正级数的并和与藏闭合物差大搏小相讯等符阔号相魂反。如果淋符合物限差扫要求晴，进释行内闭业计浇算例：赴一条泼附和电水准范路线家的野搭外观禽测数榨据如断下：二、水品准测量狂的内业浸计算（勿闭合差苦的分配刮）h1=+2况.78挤5h2=齐-4奔.3岗69h3=+神1.9初80h4=+临2.3暮45HA=56车.34埋5HB=5臣9.颈03庆91、闭合乞差计算勇：fh＝Σh－（HB－HA）＝2.灭74咸1－(5嚼9.迹03健9－56.蚂345叨)=+爽0.0糟47mfh<Fh2、改付正数治：反励符号泻按比盲例（售距离揪或测喊站数阔）高程怪计算叮（列梨表）1234ΣA123B0.81.晨31.10.谷73.91218131154+2歼.7倘85-4.聚369+1.瞎980+2.饶345+2.观741-1赵0-16-11-1尊0-47+2.搬775-4属.3掏85+1.攀969+2屿.3伴35+2.疼69456.蛛34559话.1畅2054.犁73556胁.7下0459左.0惜39辅助计壶算fh＝+4盐7m祥m翻n=鬼54爽fh/n鸣=-仙0.脖87拳mmFh容=±88m擦m测段编笔号点名距离测站数实测高董差改正数改正后杏高差高程备注（1）画草糠图，将况外业观甘测数据笔（距离话、高差留）填入岸表格；（2）计算才闭合差篇，改正守数；（3）计素算改较正后嫁高差（4）计瓣算高甩程三、输过程一、水籍准仪的驼轴线及芽应满足左的条件圆水准格器轴平选行于仪布器竖轴盈；横丝垂骑直于竖蔑轴；水准态管轴丹平行棍于视床准轴宇；§2－5水准筝仪的率检验泉和校驻正圆水准器水准管目的逢：旋转直照准怒部，祝圆水值准器只气泡饱始终急居中检验：旋转脚捡螺旋，越使圆水肠准器气浪泡居中狼，仪器筝旋转18暖0度，贪如果牺气泡老偏于通一边战，说星明两身条轴胸线不亿平行溜。校正圾：转动脚棕螺旋，侵使气泡题向圆水挡准器中狂心移动弦偏距的洪一半，央用校正宅针拨圆秀水准器首底下的终三个校哭正螺丝二、圆坝水准器任的检验爪和校正整平仪办器气泡汽符合转动18墙0度校正扣螺丝津调一坡半脚螺沉旋调膊一半检校过鹿程目的：水准仪纤整平后肌，十字妇丝的横党丝水平伴。检验：整平仪浑器，十热字丝交高点瞄准睛明显点P，拧紧任制动螺台旋，转叔动微动郊螺旋，第如果P点相对魄望远镜拿左右移穗动时离良开横丝嗽，表示汤纵轴铅兵垂时横辞丝不水抬平。校正：旋下靠谦目镜处袜的十字烤丝环外弦罩，用汇螺丝刀冤松开十标字丝组买的四个邻固定螺免丝，按俘横丝倾玩斜反方哭向转动侮十字丝贴组。三、段十字灵丝的扇检验保和校拉正目的爱：水准竭管轴掏平行栽于视舰准轴检验方棒法：平坦鹅地面蹦选定40-植60m的A、B两点座，立择水准图尺。将水准抢仪置于睁中点，巷精平后枕测高差妈；水准仪闸搬到B点相严距2m处，精位平后测贯高差。如果炉两高报差相趣等或摸在误番差范或围内巧，说较明水制准管使轴平项行于浑视准提轴，珠否则阻不平