水准测量（工程测量课件）

水准测量原理《工程测量》水准测量的基本原理是：利用水准仪给出的水平视线,在两点立尺得到水平读数.已知A点的高程为HA，只要能测出A点至B点的高程之差，简称高差hAB。则Ｂ点的高程HB就可用下式计算求得：1、水准测量原理hAB=后视读数–前视读数HB=HA+hAB2、水准仪的读数

就是在视线水平时，用望远镜十字丝的横丝在尺上读数。

(1)将水准尺置于已知后视高程点A和前视转点ZD1中间的Ⅰ站。

(2)先瞄准后视尺，读取后视读数值a1，并记入五等水准测量记录表中。再照准前视尺，读取前视读数值b1，并记入记录表中。至此完成了普通水准测量一个测站的观测任务。3、普通水准测量的计算AZD1ZD2BAZD1ZD2B3、普通水准测量的计算

(3)将仪器搬迁到第Ⅱ站，把第Ⅰ站的后视尺移到第Ⅱ站的转点ZD2上，把原第Ⅰ站前视变成第Ⅱ站的后视。按(2)步骤测出第Ⅱ站的后、前视读数值a2、b2，并记入记录表中。(4)重复上述步骤测至终点B为止。50.5831.2681.425ZD150.6181.581B51.3360.6720.863ZD2HA=50.000m

50.0001.851A–+前视后视备注高程（m）高差标尺读数（m）测点0.718ZD1ZD2BA0.5830.753加设转点测两点间高差《工程测量》一、什么是转点如图所示，已知A点高程HA，求B点高程。因为两点的距离较远或者高差较大，若安置一次仪器无法测出A点与B点的高差hab，此时可在两点间架设若干个临时立尺点，称为转点以符号ZD表示。转点在水准测量中既有前视读数又有后视读数，其作用是传递高程。二、转点的作用1、在已知高程A点的前方适当距离先选定ZD1。2、两立尺员分别在A点和ZD1上立水准尺3、观测员在距A点和ZD1等距处安置水准仪4、视线水平后，读数并记录三、观测步骤5、计算A点和ZD1之间的高差6、完成第一个测站后将A点的水准尺已到ZD1前方适当位置选择的第二个转点（ZD2）处。三、观测步骤7、将水准仪安置在ZD1和ZD2间的等距处，进行观测、记录、计算得出ZD1和ZD2之间的高差。8、以此类推测到B点。三、观测步骤简单来说就是将各测站的高差累加起来，便得到A到B的高差hAB.四、计算方法五、练习如图所示一直A点高程，AB间共设3个转点一共4个测站，每个测站的前视后视读数已知，求AB的高差hAB测站测点水准尺读数高差高程（m）备注后视读数前视读数+—ⅠA2.1420.884123.446ZD11.258124.330ⅡZD10.9280.307ZD21.235124.023ⅢZD21.6640.233ZD31.431124.256ⅣZD31.6720.402B2.074123.854计算校核∑6.4065.998+1.117-0.709HA-HB=+0.408∑ai-∑bi=+0.408∑hi=+0.408附合水准测量从已知高程的水准点BM1出发，经过若干个未知高程的点，进行水准测量，最后附和到另一个已知告成的水准点BM2上，这样的水准路线称为附和水准路线。一、什么是附和水准路线为了进一步检核在观测、记录及计算中是否存在错误，同时避免测量误差的积累，保证测量结果的精度，可将已知点和待测点组成附和水准路线，利用一定的检核条件来检核测量结果的准确性。二、附和水准路线的作用高差闭合差：在附和水准路线中，高差闭合差等于实测高差减去已知高差，即ƒh=∑h测-（H终-H始）三、相关概念1、计算高差闭合差ƒh=∑h测-（H终-H始）2、高差容许闭合差ƒh容=±40√L（mm）或ƒh容=±12√n（mm）ƒh＜ƒh容，符合精度要求，可进行调整四、水准成果计算3、高差闭合差调整将高差闭合差反符号按测段长度或测站数成正比进行分配。4、改正后的高差改正后的高差等于实测高差与高差改正数之和5、高程计算四、水准成果计算五、例题侧段编号点名测段长（km）实测高差（m）改正数(mm)改正后高差（m）高程备注123456781BM11.6+5.331-8+5.323204.286已知1209.60922.1+1.813-11-1.8022211.41131.7-4.244-8-4.2523207.15942.0+1.430-10+1.420BM2208.579已知∑7.4+4.330-37+4.239ƒh=∑h测-（H终-H始）=4.330-4.293=+37mmƒh容=±40√L=±109mm支水准路线BM11前进方向BM1为已知高程的水准点，从已知水准点BM1出发，沿选定的路线测量到未知的水准点1，其最终既不闭合也不附合，这样的水准路线称为支水准路线。1、支水准路线概念支水准路线应该进行往测和返测。从理论上讲，往、返测量所得的高差绝对值应该相等而符号相反。如果往返高差的代数和不等于零，即为高差闭合差ƒh。即：ƒh=∑h往+∑h返=∣∑h往∣-∣∑h返∣2、支水准路线计算方法上述水准路线中，当高差闭合差在容许范围内时,即ƒh≤ƒh容（ƒh容为容许高差闭合差),认为精度合格,成果可用。若超过容许值,应查明原因,进行重测,直到符合要求为止。2、支水准路线计算方法2、支水准路线计算方法水准测量的容许高差闭合差(fm)是在研究了误差产生的规律和总结实践经验的基础上提出来的。ƒh容=±40√L(mm)(适用于平原微丘区)ƒh容=±12√N(mm)(适用于山岭重丘区)式中:L为水准路线长度,km;N为整个水准路线所设的测站数因为支水准路线只求一个点的高程，故只取往返高差的平均值即可，平均高差的符号与往测的高差值的符号相同。即：h=(∑h往-∑h返)∕22、支水准路线计算方法3、支水准路线例题

往返水准路线平差计算表测点测段边长(m)往测高差(m)返测高差(m)高程（m)备注BM182.2200.077-0.07577.522BM1ZD177.598H=77.522m348.1140.056-0.058已知高程ZD277.655

311.005-0.5130.508

ZD377.144

268.1060.301-0.300

ZD477.445

186.5621.684-1.685

ZD579.129

291.961-1.2781.272

A77.854

∑h往=0.327m∑h返=-0.338mfh测=∑h往+∑h返=0.327m-0.338m=-0.011m=-11mmfh容=±40√1.48=±24.331mm>f测精度合格h平=（h往-h返）/2=0.332HA=77.522+0.332=77.854

应用水准测量方法进行高程放样

应用水准测量方法进行高程放样图中大桥的每一个承台、桥墩在图纸上都有一个设计高度，承台、桥墩在浇筑成型后，实际高度与设计高度不能相差太大。桥墩承台

那么在实际施工中，如何做到承台、桥墩的实际高度与设计高度相差不大？1、问题的提出图中已知高程点高程为101m，承台顶的设计标高为100m，如何将标高为100m的位置在承台模板上标记出来？模板混凝土承台的设计标高已知高程点1、问题的提出应用水准测量方法进行高程放样2、问题的分析模板混凝土设计标高=100m已知高程点高程=101m分析：1、水准测量使用的工具是什么？水准仪和塔尺2、塔尺一般立在什么位置？3、现在是已知前视点高程，要找其位置，如何考虑？后视点和前视点上假定混凝土已浇好，顶面标高恰好是100m，在顶面立塔尺，必定有一个前视读数。应用水准测量方法进行高程放样2、问题的分析分析：模板混凝土已知高程点4、在已知高程点立塔尺，架设好仪器，看后尺，得后视读数，假定为1.035m，求前尺上的读数应该是多少？应用水准测量方法进行高程放样2、问题的分析模板混凝土已知高程点视线高=后视点高程+后视读数=101+1.035=102.035前尺立尺的位置，高程已知，为100m，则前视读数=视线高—前视点高程=102.035-100=2.035应用水准测量方法进行高程放样2、问题的分析模板混凝土已知高程点5、接前面的分析，即在仪器中观测到前尺的读数为2.035m时，塔尺底部所立的位置高程即为100m。

应用水准测量方法进行高程放样分析：2、问题的分析模板混凝土已知高程点因此可以将塔尺贴住模板的内侧，观测其读数，根据读数与2.035的差值控制升降塔尺的位置，使读数恰好等于2.035m时，则此时塔尺底部位置就是高程100m处。应用水准测量方法进行高程放样3、问题的解决模板已知高程点H11、在已知高程点和结构物中间架设水准仪，在已知高程点上立后尺，读后视读数h1。3、问题的解决模板已知高程点H12、将前尺贴住模板内侧，升降前尺位置，在仪器中观测前尺不同的读数，当仪器中前尺读数恰好等于H1+h1—H设时，则在前尺的底部用红油漆划上标记，该标记位置即为承台应该浇筑混凝土的顶面位置。《工程测量》习题解析（二）——水准测量（1）1、水准测量中，设后尺A的读数a=2.713m，前尺B的读数为b=1.401m，已知A点高程为15.000m，则视线高程为()m。A.13.688 B.16.312C.16.401D.17.713H视线=15.000+2.713=17.713D2、在水准测量中，若后视点A的读数大，前视点B的读数小，则有()。A.A点比B点低 B.A点比B点高C.A点与B点可能同高D.A、B点的高低取决于仪器高度A3、转动目镜对光螺旋的目的是使()十分清晰。Ａ.物像 Ｂ.十字丝分划板 Ｃ.物像与十字丝分划板B4、转动物镜对光螺旋的目的是()。Ａ.看清十字丝 Ｂ.看清物像 Ｃ.消除视差B5、水准仪的()应平行于仪器竖轴。A视准轴B圆水准器轴 C十字丝横丝D管水准器轴B6、水准测量时，尺垫应放置在()。Ａ、水准点Ｂ、转点 Ｃ、土质松软的水准点上D、需要立尺的所有点B7、闭合水准路线高差闭合差的理论值为()。A、总为0B、与路线形状有关C、为一不等于0的常数D、由路线中任两点确定什么是闭合水准路线？从一个水准点出发，经过若干个水准点后又回到了起点。A8、普通水准测量采用“双仪高”方法观测是为了进行()。A、路线误差检核B、测站误差检核C、仪器误差检核D、观测者误差检核B9、水准测量测站检核的方法有()和()两种。A、双仪器高法B、双面尺法C、水准路线法D、测回法BA10、水准路线高差闭合差的调整（分配）方法是将闭合差()分配于各测段观测高差。A、反号平均B、反号按与线路长成正比C、同号平均D、同号按与线路长成正比B11、有一全长为2.5km的图根水准线路，高差闭合差为—50mm。该水准路线中有一长度为0.5km，观测高差为2.267m的测段，那么该测段观测高差的改正数应为()mm。A、+10mmB、—10mmC、+20mmD、—20mmA改正数的分配原则是反符号，按照距离长度来分。50/2.5=20mm20×0.5=10mm12、水准测量中，消除水准管轴与视准轴不平行误差（i角误差），采用()方法。A.使U型气泡严格符合B.十字丝竖丝瞄准标尺中间C.两次仪器高观测高差取平均值D.安仪器于两标尺中间D13、地面点到高程基准面的垂直距离称为该点的()。A、相对高程B、绝对高程C、高差B假定一个水准面作为高程起算面，地面点到该假定水准面的沿铅垂线方向的距离称为相对高程，又称为假定高程。绝对高程（或海拔）指地面点沿垂线方向至大地水准面的距离高差是两点间高程之差14、水准测量中，标尺前倾或后仰，标尺读数将()Ａ、减小；B、增大；C、相等；B15、在山岭重丘区，图根水准测量的容许高差闭合差一般为()，其中，n为整个水准路线所设的测站数。A±6√nB±12√nC±20√nD±40√nBh容=±40√L(mm)(适用于平原微丘区)ƒh容=±12√N(mm)(适用于山岭重丘区)式中:L为水准路线长度,km;

N为整个水准路线所设的测站数16、用水准测量法测定A、B两点的高差，从A到B共设了两个测站，第一测站后尺中丝读数为1.234，前尺中丝读数1.470，第二测站后尺中丝读数1.430，前尺中丝读数0.728，则高差hAB为（  ）米。A．-0.938Ｂ．-0.466Ｃ．0.466Ｄ．0.938Ch1=1.234-1.470=-0.236h2=1.430-0.728=0.702hAB=h1+h2=0.46617、某隧洞进出口底板设计高程分别为45.500m和44.700m，隧洞全长为400m，隧洞为均坡，则离出口100m处的隧洞底板高程为()。A．45.700mB．45.300mC．44.900mD．44.500mH=45.500-44.700=0.8m隧洞为均坡,说明什么？说明高差可以按照隧洞长度平均分为4份。隧洞每深如100m，则高程减少0.2mH1=45.500mH2=44.700m400m17、某隧洞进出口底板设计高程分别为45.500m和44.700m，隧洞全长为400m，隧洞为均坡，则离出口100m处的隧洞底板高程为()。A．45.700mB．45.300mC．44.900mD．44.500m问：离出口100m处的隧洞底板高程为？也是问隧洞深入300m的高程则H=45.500-3×0.200=44.900mC18．双面水准尺同一位置红、黑面读数之差的理论值为()mm。A.0

B.100

C.4687或4787

D.不确定C19、如图中要想使圆水准起跑移向中心零点位置，脚螺旋3应()A

顺时针旋转

B

逆时针旋转

C

任意方向旋转

D

不旋转A顺高逆低20、用DS3型水准仪进行水准测量时的操作程序为()A、粗平

瞄准

精平

读数B、粗平

精平

瞄准

读数C、精平

粗平

瞄准

读数D、瞄准

粗平

精平

读数A《工程测量》习题解析（二）——水准测量（2）往返水准路线高差平均值的正负号是以往测高程的符号为准。()×

1在水准测量中,设置转点的作用是加快观测速度。()×2等高距是两相邻等高线之间的高程之差。()√3当A点到B点的高差值为正时，则A点的高程比B点的高程高。()×4一条水平视线，读取竖立与两个点之上的水准尺的读数，并通过计算出高差，然后根据一直点的高程计算出待定点的高程。5、水准测量是借助于水准仪提供？闭和水准路线附和水准路线支线水准路线6、单一水准路线布设形式有？永久性水准点、临时性水准点7、水准点按其保存的时间长短分为哪两种。仪器误差观测误差外界环境的影响8、水准测量误差来源于哪三个方面。如图所示，水准测量由A点测向B点，已知A点的高程为85.248，观测数据在图上，试把观测数据写到“水准测量记录表”中，并计算出B点的高程。9水准测量记录表测站点号后视读数a(m)前视读数b(m)高差(m)高程(m)备注+－Ⅰ

BMA

0.982

-0.572

ZD1

1.554

Ⅱ

ZD10.814

-0.220

ZD2

1.034

Ⅲ

ZD20.744

-1.077

ZD3

1.821Ⅳ

ZD31.920

0.931

84.31m

BMB

0.989

计算

检核∑

4.4605.398

Hb-Ha=-0.938

∑a-∑b=-0.938∑h=-0.93884.67685.24884.45683.379一条普通水准测量闭合水准路线，由四段组成，各段的观测高差和测站数如图所示，箭头表示水准测量进行的方向，BMA为已知水准