市政工程水准测量原理方法及成果计算

市政工程水准测量原理、方法及成果计算2§2.1

水准测量原理§2.2

水准仪和水准尺§2.3

水准测量方法§2.4

水准测量成果计算§2.5

微倾式水准仪的检验与校正§2.6

水准测量误差及其消减方法3§2.1

水准测量原理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、三角高程测量和气压高程测量。图2-1，定义A、B两点高差为：hAB=a-b(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。若已知A点高程为HA，则B点高程为：HB=HA+hAB=HA+(a-b)(2-2)HB=HA+hAB=HA+(a-b)B点高程还可通过仪器的视线高程Hi计算：Hi=HA+aHB=Hi-b(2-3)(2-2)式称高差法(2-3)式称仪高法4§2.2

水准仪和水准尺DS3型水准仪，进行水准测量每千米往、返测高差精度可达±3mm(DS3型).其主要由望远镜、水准器和基座三部分构成。2.2.1DS3微倾式水准仪的构造目镜及目镜对光螺旋物镜对光螺旋5§2.2

水准仪和水准尺1、望远镜2.2.1DS3微倾式水准仪的构造望远镜主要由物镜、镜筒、调焦透镜、十字丝分划板、目镜等部件构成。物镜光心与十字丝交点的连线望远镜放大倍数6§2.2

水准仪和水准尺2、水准器2.2.1DS3微倾式水准仪的构造水准器是用来标志:视准轴是否水平（管水准器）或仪器竖轴是否铅垂（圆水准器）的装置。⑴管水准器(水准管)——用来指示视准轴是否水平水准管圆弧中点O称为水准管零点。过零点与内壁圆弧的直线LL，称为水准管轴。当水准管气泡中心与零点重合时，称气泡居中，此时水准管轴处于水平位置；若气泡不居中，则水准管轴处于倾斜位置。(水准管轴平行视准轴）水准管零点7§2.2

水准仪和水准尺2、水准器2.2.1DS3微倾式水准仪的构造⑴管水准器为了提高判别水准管气泡居中的准确度，在水准管上方设符合水准器8§2.2

水准仪和水准尺2、裤水准养器2.2.1DS3微倾式水准仪的构造⑵圆水遭准器——用来挨指示筒圆水特准器挂竖轴跑是否议竖直（圆马水准霸器轴副平行州仪器醉竖轴）球面张中央蔬圆圈阳，圆叛圈的嘴圆心冰称为水准秒器零腰点。过释零点蚁的球弓面法竞线，江称为圆水渴准轴，当蕉圆水妈准器呀气泡党居中强时，以圆水筋准轴四处于芹竖直口位置漂。圆水笔准器悼分划届值是指春通过副零点笋的任喇意一欺个纵音断面抵上，收气泡虽中心益偏离2m赌m的弧明长所毕对圆窝心角呢的大榆小。DS录3水准砖仪圆颠水准编器分划跳值一恼般为8′～10仆′/尽2m鉴m，故只僻用于醒仪器金的概残略整驳平。9§2.2

水准仪和水准尺3、穷基座2.2.1DS3微倾式水准仪的构造主要亮由轴惯座、昏脚螺货旋和骡连接申板构诵成。轴座脚螺刮旋连接否板10§2.2

水准仪和水准尺1、迷水准泼尺2.2.2水准尺和尺垫塔尺——由两星节或戴三节怒套接纯而成息，长3m或5米，碑接头挂处存夺在误刷差，白多用拖于精干度较腊低的扔水准死测量袋中。双面懂尺：絮尺长2m，一胀面为牛黑面璃划分东，黑英白相证间，盯尺底袖为零弱；另舟一面醉为红船面划姿分，可红白懂相间液，尺华底为零一常伶数（忆如K1英=4冠.6枝87眯m，K2瞎=4芽.7梢87栽m）。普棕通水笛准测如量用椅黑面芦读数槐，三涝、四男等水燃准测蛛量用烘黑、库红面别读数雨进行云校核款。2、第尺垫：目字的是捧临时上标志闯点位究，并复避免渴土壤贺下沉数和立具尺点困位置续变动贡而影呼响读乳数11§2.2

水准仪和水准尺1、柜安置滤水准找仪2.2.3水准仪的使用2、仿粗略凳整平——目的总使仪远器竖养轴大填致铅斩直，超视准掌轴粗渴略水膊平。视差——产生仔原因及消粘除视剧差的郑方法P1动63P1尝603、瞄准水准尺1、安鸦置2、粗责平3、瞄订准4、精统平5、读透数脚螺旋12§2.2

水准仪和水准尺2.2.3水准仪的使用4、愿精确予整平——使视惑准轴渔处于弹精确穴水平挖位置符合水准器5、恢读数（m）13§2.3

水准测量方法2.3.1水准点用水装准测杨量方陵法测丹定的父高程被控制众点称泻为水准贩点(记齐为BM.(B兽en枕ch捧M启ar膝k))国家矿水准垦点分颠为一溜、二受、三蜘、四盟等，侍按规醒范规另定埋伤设永搬久性泥标志希。施工丝式测量惠水准爸点常议采用丛临时习性标壶志。石料或混凝土顶面设置半球状标志二、三等国家水准点施工测量水准点14§2.3

水准测量方法2.3.2水准测量的实施图2-糊15转点(T李ur的in其g纳Po淘in过t)占,简写您为TP15§2.3

水准测量方法2.3.2水准测量的实施每一召测站驰可测歌得前涝、后味视两幕点间闯的高卷差，从即：h1=a1-b1h2=a2-b2……hn=an-bn各式弯相加沿，得淡：hAB=Σ谣h=框Σa础-Σ渴bB点高已程为屋：HB=HA+Σ观h柏(剪2-圆5)hAB=Σ竖h=辈Σa死-Σ均bHB=HA+Σ砖h16§2.3

水准测量方法2.3.2水准测量的实施HB=HA+Σh17§2.3

水准测量方法2.3.3水准测量检核1、测狱站检续核⑴变动洪仪高慰法——是在宜同一国个测聪站上课用两次鸣不同年的仪配器高果度(>1活0c缴m)，测品得两贯次高善差以比相互痒比较么进行震检核消。两叙次所波测高扮差之漏差不讲超过资容许嫌值(等外讯水准罩测量蚂容许译值为6m俗m)。否毛则必鼻须重扬测。⑵双面副尺法——:是仪锻器的塌高度壳不变繁，而怕立在买前视匙点和洁后视定点上闻的水徒准尺杏分别违用黑羞面和姜红面冲各进释行一内次读墨数，宜测得两次吉高差，相梳互进想行检丙核。若同乱一水应准尺阁红面移与黑面粪读数(加常充数后)之差，不王超过3m挽m；且两俗次高差仿之差，又纸未超枝过5m储m,则取旧其平捆均值茎作为育该测柱站的徐观测交高差回。否土则，惨需要撑检查锤原因泥，重抵新观盏测。18§2.3

水准测量方法2.3.3水准测量检核2、成惯果检僻核⑴附合膏水准悉路线（详钩见后婆）高差造闭合断差fh=Σ燥h测-(垄H终-H始)河(阔2-坝6)fh=Σ针h测-(杜H终-H始)⑵闭合缴水准四路线高差妨闭合冰差fh=Σ鸭h测(2澡-7节)fh=Σ驳h测⑶支水那准路跪线高差挠闭合萌差fh=Σ仁h往+Σ酬h返(2拉-8质)fh=Σ李h往+Σ漏h返高差她闭合跃差是千各种催因素劳产生拴的测谷量误础差19§2.3

水准测量方法2.3.3水准测量检核2、成促果检畅核高差叹闭合谎差是椒各种叙因素软产生捕的测请量误乐差，侄故闭企合差农的数趟值应父该在劣容许取范围醋内，难否则凤应检载查原荣因，返工旱重测。图根水准白测量销高差桌闭合愤差容幸许值帖为：平地山地(2-9)四等水准娘测量死高差颈闭合脱差容彼许值止为：平地山地(2-10)式中怠：L为水负准路吵线总行长(km)；n为测征站数直接凝为测含绘大凝比例食尺地炉形图对用的趋的控渣制点渴称为图根端点。20§2.4

水准测量成果计算2.4.1附合水准路线测量成果计算⑴高差爪闭合朋差的递计算由式(2邻-6掩)：fh=Σ毫h测-(斥HB-HA)=舒-9拢.8倦11搭-(绝32停.5歇09拴-4包2.野36拾5)控=+永0.垂04光5m促=+孟45弱mm按山输地及雪图根贱水准塘精度佣计算系闭合远差容爹许差暮为：fh容=±活12抚n1/嫂2=±叛12匪×2欠41/净2=±5挠8m拾m|fh|<财|fh容|，符译合图停根水煤准测泪量技廊术要功求。

32.50921§2.4

水准测量成果计算2.4.1附合水准路线测量成果计算⑵闭合胶差调搂整闭合轿差的号调整纯是按与距剂离或与测慢站数成正秧比例给反符役号分舰配到容各测臣段高字差中。第i测段原高差改正在数按下咐式计仪算：式中燥：n——路线广总测红站数栗；ni——第i段测揉站数疏；L——路线新总长溪；Di——第i段距回离。例如肾：由喷式(2屡-1厅1)算出蔑第一赌段(A～1)的改订正数边为：(2-11)或(2-12)其他竭各测坑段改娇正数锦按式(2纱-1糕1)算出悄后列候入表2-阿2中。改正仪数的卖总和沃与高玻差闭功合差都大小胖相等须符号腔相反。每渡测段睬实测压高差帅加相投应的橡改正秋数便惊得到耕改正递后的快高差栽。22⑶计算转各点气高程用改光正后耕的高鲜差，虑由已剩知水朱准点A开始腾，逐捆点算递出各至点高石程，竟列入吴表2-身2中。荡由计赶算得亦到的B点高骂程应晴与B点的御已知摘高程走相等笋，以沙此作剧为计哀算检浪核。§2.4

水准测量成果计算2.4.1附合水准路线测量成果计算总测脾站数实测烧高差高差市闭合固差闭合浊差容哈许根据陵测站长数确因定的它高差诵改正辽数实测茅高差贸加改欢正数A点已调知高戒程B点已药知高芳程42脚.3保65必+改正坟后高企差23§2.4

水准测量成果计算2.4.2闭合水准路线测量成果计算闭合年水准廊路线原高差跑闭合得差按贡式(2艰-7揭)计算奶，若喉闭合统差在惩容许增值范庙围内庆，按带上述也附合惠水准掠路线缓相同滨的方推法调滴整闭姜合差什，并揪计算供高程栗；否习则应糟检查馅原因色，返工砍重测。24§2.5

微倾式水准仪的检验与校正水准讲仪有兰以下辱主要为轴线殿：视饥准轴筹、水弯准管姨轴、弟仪器类竖轴燃和圆冠水准核器轴岂，以齐及十犹字丝皱横丝辫，见翼图2-晒18。各轴广线间凤应满珠足的吉几何基条件寒是:①圆水蜘准器l轴平随行仪钓器竖壶轴；②十字纠丝横萌丝垂选直仪菌器竖兴轴；③水准灰管轴参平行已视准弓轴。25§2.6

水准测量误差及其消减方法2.6.1仪器误差⑴仪器俩校正剥后的绝残余勇误差水准攀仪经颂过校番正后掠，不往可能脂绝对悄满足构水准腿管轴突平行养视准六轴的仍条件踩，因货而使敞读数冲产生研误差郊。这种钟误差照的影绣响与距余离成荒正比，只脱要观饺测时圣注意使前注、后司视距难离相白等，筐便可息消除五或减涛弱此奥项误朽差的遵影响介。⑵水准者尺误绩差包括饥水准扬尺长怎度变卷化、努刻划价误差恼和零刑点误文差等诉。精密使水准衔测量埋应对卖水准后尺进要行检定，并浅对读韵数进堡行尺长笔误差捧改正。零点萝误差在成玻对使依用水抽准尺能时，差可采浮取设者置偶数竖测站的方心法来甚消除指；也盼可在太前、访后视再中使用毁同一券根水芹准尺来消谦除。26§2.6

水准测量误差及其消减方法2.6.2观测误差⑴水准羡管气妻泡对象中误锈差水准炉管气贝泡居迫中误划差一刘般为±0鲁.1时5τ趋″。符猾合水估准器虹气泡恭居中鞭精度款可提膀高一润倍。睁由气狡泡居讨中误喘差引浩起的总读数酒误差兰为：⑵读数对误差——估读代毫米茂数的迫误差傻，与削人眼箩分辨勒能力碗、望乏远镜摩放大济率以道及视睛线长拍度有法关。鞠按下弱式计疲算：式中油：V——望远趴镜放蒸大率干；D——视线派长；60己″——人眼恭能分谅辨的锄最小贵角度汉；ρ——蕉20仅62套65头″；τ——水准躲管分春划值震。(2-15)(2-16)为保呜证读达数精缩慧度，哈各等次水准丧测量竿对望赤远镜塔放大茎率和派最大棉视线吴长有蛙相应箭规定批。27§2.6

水准测量误差及其消减方法2.6.2观测误差⑶视差卡影响——视差浆对水锈准尺临读数谷会产惑生较皇大误抚差。邮应仔文细调螺焦，饼避免帜出现惊视差隆。⑷水准董尺倾禾斜——误差遥水准痰尺倾喷斜会职使读丢数增知大，杆其误太差大镜小与器尺倾暂斜的吩角度止和在阶尺上国的读阻数大须小有位关。28§2.6

水准测量误差及其消减方法2.6.3外界条件影响⑴仪器它下沉选择暖坚实客的地坏面作拴测站穴，并围将脚偿架踏商实。⑵尺垫获下沉——水平嘴视线扇在尺饺上的得读数b，理虾论上绣应改述算为防相应蚀水准俗面截污于水夫准尺浑的读兔数b’，两要者的淘差值c称为说地球举曲率层差。测量墙中当前钥、后塔视距齿相等时，亦通过余高差陆计算陈可消催除该坦影响惑。⑶地球蝴曲率轻的影服响(2-17)29§2.6

水准测量误差及其消减