《土木工程测量》第2章教案水准测量2.

1、MalWH.枪旋转脚绘璇，隆區水准弋他尽離后将仪割绕豁晚转180e ,如杲吒范半心：R星kJ§2 4微倾式水當仪的検聲3枚止a(1) 水准仪的紬雄及具曲ft足的董件-鬲*准器抽跑行干欝“力"刃0丿2) 十宇铉分划扳的構址反蚕苜于翌钳h3) 营枸觀旄平讦于18鮭山8(2) 水准仅的检验与校正1) 13水准逐紬平行于如曲检牡i校正水准塞的专点.说明厶r不平u于羽.斋客校正校，询转脚盘潢紺=泯中心旬园水谁jgtfi尋点琴动儼距的-半.然后便甲P1F计拨动同水准S8的三个校正堆*织 徒PB中心移动到同水進88第零灯：捋仅83再縑胚铀肝幘】80° F杲汽也口 2圆水准器的零

2、点重合.则校正完竺.否则还柔娈重宴前面的校正工泯 矗后.如励盪固定搏R、<</i2) 十字丝分划板的横丝垂直于竖轴的检验与校正检验：箍平仪器后.用十字丝横丝的一端对准远处明辺标志点P，旋紧制动缥虢， 旋转带动蝶碇转动水准位如果标志占P始终金祕丝I移动说刚桶丝谦肯L賂铀. 否则.需要校正。校正.龌下T "2分划板护认 川螺么 丄丿四个压环螺丝"按横丝傾斜的反方向转 动I字丝组件，再进行检验。如从P点始终在横丝上移动.则农示愤丝L1经水平.Jli 后拧紧阿个压坏蝶丝。(d)卜字罐分划板护革31远魏简卜7丝校疋螺线 I字丝分划板用坏嫁线、压环=J分划板朋3) tfr水

3、附平行丁观i仰*胁松/弓狡正A營水洛裕祜受直面內不平行于视洱铀 3J西袖疗在一个刘茁mu水准气泡居e时，賞水笊鬲刪严Sown对于水平傲B加了：阳检仝 在平如4!面上迄定相距釣80来的A B両瓶 亡木桩或放賣尺墜隹皈去并在其上卫立 水淮尺.珞水准仪安亶在与A、B点WS5A处的C点，系用变勾伙器話去蜩面尺毎揀出冬B两 廉的高差人占 若两氏测糾的高蛙之差不却过3mm,则取其平均值作为噩后结果电册 由王鋤验距 两把水准标尺的距离怕等，所以，丨角弓I起的前、肆豳读數渓差机也旌弔准时弋差)招等.可 以在髙羞计算中韦咼.故山心不受丁Qi旱差的彫桁不谁仪原到距B点约2"米处安直仪鬲As E两审的耳卷

4、 谊妙 辰班的决救分 别为勺 妇 臼比卜屁土的駆为;“5-拆,两次设站观测的蛊豊之樂为M 二仏-J?"则$角的计算公式为厂 bh . AA / 、仏 80规旋規定用于三、囚等水很泌室旳水准仅，实f均不再大于20- 否则.离昙梭正2校正*求出u点水准呀尺二的正魂她为场二-M.旗转徽删旋.便十字皐摘丝对准 A尺上旳FFW馥为坊此肘拥谁钿已外于水平位百.而管水准吒泡必然尿禹中心.可以用恢 正日拨旳管±s下两个迤耐 便气泡刖两卜影惊符合.成対術枚正甥注左枚正时应IS陌“先松后購*代规贝h BP如莫枱Wit水Ht衆的一尉心範先松 开上校正蝮注.让出一疋的空隐，蝠亦出下校正舷.，块范以

5、芯 衽水富卿里广业开购対竜一鬲内应毎天洌罡一次皿，角稳定后可母馬15天惑t 次.j竹水准器r计水准气泡观察窗I 校正螺丝卜校正嗾後§ 2£水准测的溟差及其消减方法水时池肚谋於包括仪器误启、观测谋誓和外界坏境的影响三个方向。（1）仪器谋差1）仪器校正后的残余谋差I规范规定.DS3水准仪的加大F20”才需要校正,因此. 正常使用情况下.，角将保持在吐25以内./角引起的水准尺读数谋差与仪器至标尺的距离成正比.只嘤观测时注恵使前、后视趾 相竽.便町消除或减弱角误斗的影响在水准测址的毎站观测屮便询.施视I、相等是水容易做到的.因此规范规足.对J四等水准测虽.站的前、后视距差应小J等

6、J5m任-测站的前垢视距累积羞应小于等于10m。2）水准尺溟差，由丁水准尺分划不准确.尺长变化.尺巧曲等原因而引起的水准尺分 划浜疋会彩响水准测址的枯见 因此须检验水准尺上米何隔屮均义K1Z差。规范观定，对于区格式木质标尺不应大于0.5mm,否则应在所测話差中进行米真长 改正.至于-对水准尺的零点菱,可在一水准测段的观测中安排偶数个测站予以消除.（2）观测误差1）传水准气泡居屮误屋：觇准轴水平是通过管水准气泡居屮來实现的。如果粘¥仪器 时.管水准气泡没伺粘确居中.将 了水准器轴偏离水半面而产生课差.由于这种 谋差在前视与后视读数中不相等.所以高差计算中不能抵消。2）读数误羞：秤通水冰

7、测址规测中的mm位数7足根据I了丝横丝在水那尺的甩米分 划内的位餐进仃仏汝的.在辺远境内看到的横线宽度相对血木分创格宽度的比例 定了估读的櫛虹 读数误養与电远镜的放人倍数和视距长仃关.视距愈长.读数淚差 愈人。【人I此.规也規定，便用DS3水准仪进行四辱水准测量时，视韭应小J J 80m3）水准尺倾斜，读数时水准尺必须竖N。如果水准尺前麻倾斜.在水卅仪叩远镜的视 场屮不会察觉.山山此引起的水准尺读数总是偏从II视线尚丿疋愈人.谀个就愈人. 在水准尺上安装岡水冷器足保证尺了槪直的宅农搭施。4）视签：视若足指在职远镀中.水准尺的俾没冇准确地诫在十子线分划板1：造成眼 睛的观糜位置不同时.读出的标尺

8、读数也不同由此产住读数误塔。（3）外界环境的形响1）仪器卜沉和尺悄卜沉：仪器威水准尺安置在软土或植被上时.容易产生卜沉.來用 “后一询一询一后"的观测顺序可以削刈仪盟卜沉的影响.采川往返观测収观测拓总 的屮数町以削弱尺垫卜沉的影响。2）大气折光彤响I砖天在日光的照射厂 地而的温度较岛赤近地面的空气温度也较 爼 兀密度较I：煜为稀。水准仪的水平視线离地匍越近.光线的折射也就越大。观范 观朮.阿筲水准测hl时应保迁上屮、卜三线应能读数二吓水准测址则荽求卜丿.J J 0.3mo3）温度年响：半|光隗射水准仪时山J；仪器$构件受热不匀而引起的不规则膨胀. 将影响仪器轴鏡间的正常关系.便观测产

9、生谋签观测时应注意撑伞連阳.§2.6自动安平水准仪I' I动安平水准仪(compensate>r level)的纟人构持点足没仃1V水准器和微倾蛭碇。的产自动女平水准仪的哩兮足&DS后加字母Z,即为* DSZ05 . DSZ1 . DSZ3、 DSZ10.其中Z代农“自动安平”汉语拼音的第一个字母。门动安平水准仪的视线安平脈理如图所示。水准尺掣十字丝分划仮Ilf克。g視准叱6 一a4/补偿器/ dL-f J当殛無水平时役在冬谨王确止建为S同为没宵港加斟8旳数倾劇4.依梶區水准 二I亠:吨后.叽淮曲也对于水锚将有徽小的倾斜瀚a.如果没I "牯山口工I !

10、上啟 谁象设为”气当在恂饥和目竄之间设亘有朴偿譽后，进入到十字丝佥划皈的光縫俗兰T总舛 恥打 便未自F礁播裁少的光疑经过补偿器肓正衅油过十耳於少划帕的懵紅从氏译出视线:水平时的H碓常乐补佑器铀统构丘杀用恃硃林科別成的金民飪辰吊一筍光学檯却尿.它利刃甬力原理来进 行视住安平.只戶当机進帥帧钢角。在一定范围内时补偿S8才起作用补ftSii作EG、帚X匸讦偵斜角称 补伫范圃戏自动实平水冷仪的朴碗39賤九士晋±1厂.其园水准器软分划但为一展为/门呦E 此揀作日动安平水准仅时只变庾转烬£迩将Ek"童气泡屆申，补住!或*1件用“(a)由于朴偿器招当干一个至滾 囚此开妁时圭住些

11、晃幼条现为十产丝叩对于仝遣母懿吴动办 大约12抄钟后将趋于側定，此氐 和可在去俺址行读馥物虢(b)仇观”郎悌斜a图228为北京光学仪番厂生产的DZS3-IA动安平水爪仪图229为其望远镜视场.左 边为补偿器状态曲口，为仪卅安龍好.补偿卷描标线位补偿器折标附近时.即町以 进行读数。91011补偿器状态窗口补偿器指标补偿器指标线§ 2.7精孫水准仪和稱密水准尺桔密水准仪(precise level)主要用J国家 、.的水准测uUthe first and second order leveling)和扁桔段的I秤测蜀中.例如建构筑物的次厂規测.人熨桥梁1.理的施I测 就和大幣梢修设笛安装

12、的水平菇准测最等。(1) 精密水准仪的轄点1) 甲远饒的放人侑数人.分辨率周，如规范牧求DS1不小38倍，DS05不小40倍：2) 管水带器分划值为10*/2mm.粘平啪度启j：3) 仪远镜的物说仃效几栓大，亮度好：4) W远镜外农材料般采用受温度变化小的冈任介金制，以疋小环墟淋度变化的彩响:5) 采用平板玻册测俶器读数，汝数课片小；6) 配备粘從水准尺。(2) 精密水准尺(因瓦水准尺)轴密水准尺(invar leveling siMT)是在木质尺身的凹椚内.弓I张一恨凶乩合金钢帯.只中 零点端同定在尺h.刃一端用弹微以一定的拉力将兀引张在尺身上.以使伏1扎合金 钢带不受尺身伸缩变形的mKK度

13、分划金因瓦介金钢带上.数字注记在木质尺身L-粘密水准尺的分划值GOmm 和5mm两种。(2)精密水准尺(因瓦水准尺)粘出水准尺(invar leveling staff) H T.木质尺巾的IWW,内.JI 张根因瓦合金倒带，比中零点端同定在尺巾匕，另端 用弹赞以淀的拉力将其引张任尺身上，以便1人1区合金側 带不受尺弓伸缩变彤的殄响0长度分划在因瓦合金钢带上.数字注记在木施尺身上.稍 密水准尺的分划值f fl Omm和Smm两种图230a为探R公司牛产的与新N3特密水准仪配套的秸密 水准尺因为新N3的垫远镜为正像垫远镜.所以水淮尺上 的注记也足M立的.水准尺个长约32m <l：WJl合金

14、钢帯 上刻仃两押分划，玄边 抽分划为加本分虬 数了注记从 0到300cm-右边帅分划为怖助分刖.5L从30()5O-O-gmw 沖“河皿 适河 © gM642904s“42gMMM230n2624;:20'«1e:-w10eeR瓦合恋钢带&oo7 9z kg6一co一厶 9 9F cbz 匚二O到600cm,基本分划打辅助分划的冬点相差个布数 301.55cm,称为基辅差或尺常数。水准测罐作业时用以检 介读数是舎存A祖星。(3> N3精密水准仪及其渎数廉理1*12-31就於新N3微倾式柿密水准仪，IMfkm往返测高岸屮数的屮谋岸为土03mnu 为捉庙读

15、数沾度.粘密水准仪I:设仃T行彼碣扳测微器(pnnillcl plate micrometer). N3的半彳j破璃板测微器的结构见图232 o粘密水准尺(3) N3精密水准仪及英读数原理图231就足新N3徵勸式荊怡水冰仪.IWkmft返测高炉卩数的屮浜片为十0.3mm. 为了提高读数祎度.柄齊水准仪上役白平行玻璃板测傩器(pm汕同plate micrometer), N3的平行玻璃板测徹器的结沟见图2-32.它由平行玻璃板.测微尺传动杆和测微螺旋筹构件组成¥行玻璃板安装金物镜前它测微尺之何用怜仃肉条的传动杆连接.当旋转测微 螺旋时.传动杆带动平行玻璃板绕其旋转轴作俯仰倾斜.视线经过

16、倾斜的T行玻璃板吋广生上卜屮行移动对以使原來并不対准尺上呆 分 划的视线能够箱确只 丄 分划,从而读到个整分划读妳 见图232中的148cm分 划)，而视线在尺上的平行移动址则山测微尺记录卜来测微尺的读数通过比路成 像在测微尺读数窗内fie转N3的平行玻璃板可以产空的最大视线T HM为10mm它对应测缴尺上的00 个分格测微尺11个分格等J 0.1mm,如作测微尺I：估读到0分格.则可以估读到0.01mm.将标尺上的渎数加上测做尺上的渎数就等J标尺的实际读数。如图233的渎数为148+0.655= 148.655cm= 1.48655m»测微尺巧符水准气泡观察窗视场§ 2$

17、数宇水准仪和条码水准尺数了水比仪d毎曲I level）定金仪器W远镜允路中增加/分比锐和朮电探测器（CCD阵 列）等部件.采用条形码分划水准R（coding level staff）和图像处理电子系统构成光、 机.电及信息存储与处理的一休化水冷测最系统数字水准仪的特点足， 用门动电产读敢代替人工读敷 不存在读错、记借等问题.没冇人为读数谋右 粘度高.涪条码（嘛效为名分划）测就.削弱标尺分划谋斧.门动名次测航，削创 外界环境变化的妙响： 速度快、效举臥 实现自动记录.检孩、处理和念储，可实现水准测肚从外业数 据采集到最后成果计算的内外业一体化。 数字水准仪般是设置仃补偿器的ii动女平水准仪,当采

18、用普通水准尺时,数丫 水准仪乂町当作普通n动安屮水強仪便川.（1）数字水准仪的原理图2-34为采用相关法的探PNA3OO3数7水准仪的机械光学结构图。当用望远镜照准标尺并调焦后标尺上的条形码形像入射到分光镜h：分光镜将其分为可ML光和红外光站部份,町见光妙像成像在分划板上,供II视观测:红外光龙像成像/l：CCD（chargc coupled device电荷祸"器件戲阵允电探测器1.（探测 器K约65mm, 111256个I I径为25円“的朮敬二极許组成. 个）匕敏二极管就是线旳 的个像索）.探测器将接收到的允图像丸转换成模拟信号.再转换为数字信号传 送给仪器的处理器.通过与机内事先存储好的标尺条形码本源数字信息进行相关比 较.当两借号处于嚴佳相关位置时,即可获得水准尺匕的水平視统读数和视跑读SL 最后将处理納果存储并送往屏样显心（2条码水准尺与数字水准仪配套的条码水准尺一般为因瓦带尺、玻璃钢或钳合 金制成的单面或双血尺.形式有何尺和折吞尺两种.规格有叽 2m. 3m. 4m. 5m儿种.尺了的分划一 1巾1为二进制伪閔机码分划 线（配探卡仪器咸规则分划线（配嬢司位器）.比外形娄似般商 M外包装1：卬制的条纹码.图235为卩裸代数7水准仪配套的条 码水冷尺它用F数字水准测最:双面尺的刃面为长度单位的 分划线用于普通水准