《建筑工程测量》项目六-高程控制测量

建筑工程测量使用规范说明【项目导读】

高程控制测量的任务是建立高程控制网，精确测定高程网中各水准点的高程。高程控制测量的形式有水准测量和三角高程测量。小地区高程控制测量常采用三、四等水准测量和图根水准测量；在山区，由于地面起伏较大，进行水准测量较为困难，因此常用三角高程测量。本项目将介绍这两种高程控制测量的方法。

项目六

高程控制测量使用规范说明任务一

三、四等水准测量任务目标

熟练掌握用三、四等水准测量建立地区的高程控制网的方法，会对水准测量数据进行计算与检核。相关知识

一、三、四等水准测量

如果按照精度等级划分，高程控制测量可分为三、四、五等。三、四等水准测量除用于建立小地区高程控制网外，还常用作工程建设地区内建筑测量和变形观测的高程控制。三、四等水准测量应从附近的国家高一级水准点引测高程，若测区没有国家水准点，可建立独立的高程控制网。

项目六

高程控制测量

水准测量的布设形式有闭合导线、附合导线和支导线。水准测量的主要技术要求如表6-2所示。表6-2水准测量的主要技术要求

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高程控制测量

水准观测的主要技术要求如表6-3所示。表6-3水准观测的主要技术要求

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高程控制测量

二、双面水准尺

三、四等水准测量使用的水准尺通常是双面水准尺，且成对使用。两根水准尺黑面的尺底均为0，红面的尺底一根为4.687m，一根为4.787m，如图6-1所示。图6-1双面水准尺

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高程控制测量任务实施

任务之前详细勘察学校，根据已知水准点的分布和学校的地形条件，拟定水准路线的布设方案、水准点的位置。设学校的已知水准点A点和B点，本任务采用附合水准路线，通过三、四等水准测量来建立学校的高程控制网。为了便于计算与讲解，我们设两个已知水准点和三个待测水准点，如图6-2所示。图6-2学校附合水准路线图

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高程控制测量

步骤1

水准点应选在地基牢固，便于观测的地方。将水准点位置选好后，应埋设标志，编号记为：1、2、3…n。

步骤2

架设水准仪于水准点A点和1点的中间位置，将水准仪粗平、精平，然后将两把双面水准尺分别竖直（水准尺上圆水准器气泡居中）立于水准点A点与1点上，使水准尺黑面朝向水准仪，如图6-3所示。图6-3水准仪与双面水准尺的架设

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高程控制测量

步骤3

将水准仪望远镜对准A点双面水准尺（称为后视尺）的黑面，读取上丝、下丝和中丝读数（读数方法项目一已介绍），分别记入表6-4（1）、（2）和（3）中。转动水准仪望远镜对准1点双面水准尺（称为前视尺）的黑面，读取上丝、下丝和中丝读数，分别记入表6-4（4）、（5）和（6）中。

转动1点双面水准尺使其红面朝向水准仪，读取中丝读数，记入表6-4（7）中。转动A点双面水准尺使其红面朝向水准仪，转动水准仪望远镜对准A点双面水准尺的红面，读取中丝读数，记入表6-4（8）中。这就完成了测站1的观测工作。

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高程控制测量

步骤4

对测站进行计算与检核（具体计算公式参考书本）

（1）视距计算与检核

（2）尺常数K检核

（3）高差计算与检核

步骤5

经计算检核测站1数据无误之后，才能进行测站2的观测。参照步骤2和3，保持水准点1点双面水准尺不动，把水准点A点双面水准仪搬至水准点2点上，黑面朝向仪器。将水准仪迁至1、2点中间，观测并记录读数，将观测数据记入表6-4对应的空格中。参照步骤4，对测站2的观测数据进行计算与检核。

步骤6

参照步骤4，完成下面所有测站的观测和观测数据的计算与检核，将观测数据记入表6-4对应的空格中。

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高程控制测量

步骤7

每页水准测量记录计算校核，每页水准测量记录应做总的计算校核。

高差校核：∑（3）－∑（6）=∑（15）

∑（8）－∑（7）=∑（16）

视距差校核：∑（9）－∑（10）=本页末站（12）

本页总视距：∑（9）+∑（10）

将计算和检核结果记入表6-4中。野外成果经检查无误后，按项目一水准测量成果的计算方法，根据已知水准点的高程，计算高程网中各水准点的高程。

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高程控制测量任务二

三角高程测量任务目标

熟悉三角高程测量的原理，熟练掌握使用三角高程测量方法来建立高程控制网。相关知识

一、三角高程测量

对于地形高低起伏较大的地区及位于较高建筑物上的控制点来说，用水准测量方法测定控制点的高程较为困难，此时通常采用三角高程测量的方法。

所谓三角高程测量方法，是指根据已知点高程，并通过观测两点间水平距离和天顶距（或竖直角）求两点间高差，进而求控制点高程的方法

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高程控制测量

二、三角高程测量的原理

如图6-4所示，假定地球表面是水平面（即把水准面当做水平面），已知水准点A点的高程HA，要测定水准点B点的高程HB。先架设全站仪于A点，对中整平。量取仪器高iA；在B点安置单棱镜组，对中整平，量取棱镜高度vB。用全站仪十字丝中丝瞄准棱镜中心，测定竖直角

；再测定AB两点间的水平距离D，则AB两点间的高差计算式为：

求得高差hAB之后，则B点的高程为：

项目六

高程控制测量图6-4三角高程测量原理

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高程控制测量任务实施

为了模拟山区三角高程测量和方便讲解计算步骤。在执行测量任务之前，首先在校园里面选取高程相差较大的三个水准点A点、B点和C点，分别做好标记。已知水准点A点的高程，本任务通过光电测距三角高程测量来测定B点和C点的高程，如图6-5所示。图6-5三角高程测量

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高程控制测量

步骤1

将全站仪安置于水准点A点（测站点）上，对中整平，量取仪器高i；在B点（目标点）安置单棱镜组，对中整平，量取棱镜高v。量取仪器高和棱镜高时，要用小钢卷尺量取两次读数，取平均值，估读到1mm。分别用全站仪盘左、盘右位置瞄准棱镜中心，读取竖直角和水平距离读数，分别取竖直角两次读数的平均值和水平距离两次读数的平均值作为两点之间的竖直角

和水平距离D，并将观测数据记入表6-7相应的空格中。

项目六

高程控制测量表6-7三角高程测量高差计算

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高程控制测量

步骤2

参照步骤1，采用双向观测法将全站仪安置于B点，瞄准目标点A点。将观测数据记入表6-7相应的空格中。

步骤3

参照步骤1、2，分别观测B点与C点之间、C点与A点之间的竖直角和水平距离。将观测数据记入表6-7相应的空格中。

步骤4

计算三角高程。

参照式6-1和式6-4分别计算两点的初算高差及球气差改正，将计算结果记入表6-7相应的空格中。其中，单向高差h=h′+f，平均高差为对向观测两次单向高差的平均值。

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高程控制测量