【建筑】水准仪及水准测量的方法模版课件

1、【建筑】水准仪及水准测量的方法模版课件 制 蓝善勇 制 蓝善勇 制 蓝善勇：。 如图2-1所示：AB水准尺水平视线水平视线abhABHBHA 图2-1HihAB=a-b=后视读数后视读数-前视读数前视读数B点高程为：点高程为：HB=HA+ hAB=HA+(a-b)视线高程：视线高程：Hi=HA+aB点高程：点高程：HB=Hi-b前进方向前进方向1 ：它主要由物镜、目镜、调焦透镜和十字丝分划板等组成。它的作用的照准和看清目标及读数的设备。：它分为圆水准器和管水准器。它的作用是保证水准仪提供一条水平视线。：当圆气泡居中时，视线大概水平（即粗平）（：当气泡居中时，视线水平（即精平）。 为了便于观测长

2、气泡的居中情况和提高居中的精度，在水准管的上方装有符合棱镜系统。当气泡居中时，在观察窗内看到两边的半圆弧吻合成一抛物线状。见图 粗平精平22目镜调目镜调焦螺旋焦螺旋目目镜镜圆水准器圆水准器校正螺丝校正螺丝堵盖堵盖粗瞄准器粗瞄准器反光镜反光镜圆水准器圆水准器度盘指标度盘指标脚螺旋脚螺旋制动微动螺旋制动微动螺旋1、水准尺2、尺垫一、安置水准仪二、概略整平仪器（粗平）三、瞄准水准尺（照准）四、精确整平与读数（精平与读数）1213中丝读数：1.264下丝读数：1.324上丝读数：1. 2043 1、水准点和水准路线（1）水准点：用水准测量方法测定的高程控制点称为水准点，用“表示。： 水准点分为和水准点

3、。 水准点按其精度和作用的不同，分别为和。作为全国范围内的高程控制点，以满足地形测量和各种工程测量的需要，需埋设规定形式的；则是从国家等级水准点引测的、直接用于某一测区或施工场地的高程控制点，的水准点标志。 永久性水准点用钢筋混凝土或石料制成，埋深应在冻土线以下，顶部嵌入金属或磁质半球标志。临时性水准点可选用地面上坚硬的地物点或用大木桩打入土中，在桩顶钉一铁钉。4：临2：砖213.3m12.1m9.8m5（2）、水准路线水准路线的定义：即水准测量所经过的地面。水准路线检核的形式：a、闭合水准路线：见右图BMABCBM BM86.668ABCb、附合水准路线：见下图BM1123BM2 BM188

4、 .363BM289.655123C、支水准路线：见右图 BM2G1G2G2G16见图h1h2h3h4hAB12341 .467 1.1241.385 1.2741.560 1.335 1.438 1.623TP1TP2TP3A BM 31.236 测测 测测 水准尺读数水准尺读数 高高 差（差（m） 高高 程程 备备 站站 点点 后视（后视（a） 前视（前视（b） + （m） 注注 1 BM 1.467 TP1 1.124 2 TP1 1.385 TP2 1.274 3 TP2 1.560 TP3 1.335 4 TP3 1.438 A 1.6230.3430.1110.2250.185计

5、算 校 核 a=5.850a=5.850 b=5.356b=5.356 +0.679+0.679 -0.185-0.185 a- b=+0.494a- b=+0.494 h=0.494 h=0.49486.668 已知(BM)87.011 TP187.122 TP287.347 TP3 A87.162HA- HBM=87.162-86.668=+0.494水水 准准 测测 量量 手手 簿簿 观测者：观测者： 记录者：记录者：7 各站测得的高差是推算待求点高程的依据，若其中任一站所测高差有误，则全部测量成果就不能使用。计算检核只能检查高差计算的正确性，并不能检查因观测、记录原因导致的高差错误。因

6、此，对每一站的高差还需进行测站检核。测站检核的方法有两种：（1）变动仪器高法）变动仪器高法：即在同一测站上，改变仪器高度在10cm以上，两次测定高差。若两次测得高差之差在允许范围内（四等水准测量为5mm,等外水准测量为6mm)，则取其平均值作为该站的高差。例如：第一次测得高差：h=1 .236第二次测得高差：h=1.238 两次高差之差为2mm,则该站平均高差为：h=1.237mBMTP1h8（2）：即在一测站上仪器高度不变，分别用水准尺的即在一测站上仪器高度不变，分别用水准尺的黑面、红面各自测出两点间的高差，若两次测出的高差不超过容黑面、红面各自测出两点间的高差，若两次测出的高差不超过容许值

7、，则取高差的平均值作为观测的结果。双面尺如下：许值，则取高差的平均值作为观测的结果。双面尺如下：484947480、013m470001黑面尺的黑面尺的尺底为尺底为0 米起算米起算红面尺的红面尺的尺底为尺底为4.687米或米或4.787米起米起算算9484947480、013m470001黑面尺的黑面尺的尺底为尺底为0 米起算米起算红面尺的红面尺的尺底为尺底为4.687米或米或4.787米起米起算算10ABhAB 双面水准尺：黑面尺的尺底为米，红面尺的尺底有两个尺常数，一把尺为米，另一把尺为米。K1=4.687K2=4.787 例如： A尺的黑面和红面读数分别为1.688和6.374m,B尺为

8、1.359和6.147m.则A、B两点的高差为：hAB=1.688-1.359=+0.329(m)红面所测高差：hAB=6.374-6.147=0.227(m) h0.227+0.1=0.327(m)( 黑面所测高差与红面所测黑面所测高差与红面所测高差之差不超过限差（等外水高差之差不超过限差（等外水准测量为准测量为mm),取平均值作为取平均值作为该站所测高差，即该站所测高差，即11（一）水准测量的精度要求水准测量的精度要求 hh 理理） fh= hfh= h测测 - -（H H终终 - H- H始始） fh= hfh= h测测 或 等外水准测量的高差闭合差的允许范围：等外水准测量的高差闭合差的

9、允许范围：平地：平地： fh容容= 40 L mm40 L mm山地：山地： fh容容= 12 n mm12 n mm式中式中 L L水准路线的长度，以水准路线的长度，以KmKm为单位；为单位；nn水准路线的测站总数。水准路线的测站总数。 一般规定：每公里多于一般规定：每公里多于1616站为山地，反之为平地。站为山地，反之为平地。121 、附合水准路线的计算、附合水准路线的计算 下图为一条等外水准路线的观测结果和已知下图为一条等外水准路线的观测结果和已知A、B点高程，试进点高程，试进行高差闭合差的计算、调整和待定点行高差闭合差的计算、调整和待定点1、2、3点的高程计算。点的高程计算。123A7

10、6 .572B92.036n1 =18站站n2=12站站 n3=8站站n4=16站站h1=+9.826mh2= -4.411h3=+3.525h4=+6.576计算步骤如下：计算步骤如下：（1）填写观测数据填写观测数据 即将上图中的观测数据，如点名、测站数、实测即将上图中的观测数据，如点名、测站数、实测高差、水准点的高程等，填入表高差、水准点的高程等，填入表2-2的相应栏中。的相应栏中。13测测 点点 测站测站 实测高差实测高差 改正数改正数 改正后高差改正后高差 高高 程程 点点段段 号号 数数 （m） （m） （m) （m） 号号 1 2 3 4 5 6=4+5 7=7+6 81234A1

11、23BA123B18 12 8 16 54+9.826 -4.411+3.525+6.576+15.516 76.57292.036 fh=测测- -(H(HB B-H-HA A) )=15.516-=15.516-(92.036-(92.036-76.572)76.572)=+0.052m=+0.052mfh容容= 12 n12 n = = 12 54= 12 54= 88 mm88 mm fh fh fh fh容容 ，观测结果合格。，观测结果合格。14测测 点点 测站测站 实测高差实测高差 改正数改正数 改正后高差改正后高差 高高 程程 点点段段 号号 数数 （m） （m） （m) （m）

12、 号号 1 2 3 4 5 6=4+5 7=7+6 81234A123BA123B18 12 8 16 54+9.826 -4.411+3.525+6.576+15.516 -0.017-0.012-0.008-0.015-0.052+9.809-4.423+3.517+6.561+15.46476.57292.036调整的原则调整的原则 以闭合以闭合差相反的差相反的符号按各测段的长度符号按各测段的长度或测站数成正比例地或测站数成正比例地调整到各段高差上去。调整到各段高差上去。调整的公式为调整的公式为 Vi=( - fh / n) * ni （按测站）（按测站） Vi =(- fh / L)

13、* Li (按长度）按长度）本例：每站改正本例：每站改正= (-fh / n )= - 52/54 =- 0.96mm各段改正数分别为：各段改正数分别为：VA1 = - 0.96 * 18 =- 17 mm V12 = - 0.96 * 12 = - 12 mm V23 = - 0.96 * 8 = - 8 mm V3B = - 0.96 * 16 = - 15 mm将以上各改正数表将以上各改正数表2-2第第5栏中。栏中。检核：检核：14测测 点点 测站测站 实测高差实测高差 改正数改正数 改正后高差改正后高差 高高 程程 点点段段 号号 数数 （m） （m） （m) （m） 号号 1 2 3

14、 4 5 6=4+5 7=7+6 81234A123BA123B18 12 8 16 54+9.826 -4.411+3.525+6.576+15.516 -0.017-0.012-0.008-0.015-0.052+9.809-4.423+3.517+6.561+15.46476.57292.036（4） 待定待定点高程的算点高程的算根据根据A点的点的高程和各段高程和各段改正后的高改正后的高差推算各待差推算各待定点高程定点高程H1=HA+hA1= 76.572+9.809=86.381 mH2=H1+h12=86.381+(-4.423)=81.958mH3=H2+h23=81.958+3.

15、517=85.475m检核：检核：HB=H3+h3B85.475+6.561=92.0361486.38181.95885.475 BM88.686123n1=24站站n2=14站站n3=16站站n4=10站站h1=+3.820mh2= - 2.716mh3= - 2.852mh4= - 1.732m计算步骤如下计算步骤如下：（1） 填写观测数据于表填写观测数据于表2-3相应栏中相应栏中15测测 点点 测站测站 实测高差实测高差 改正数改正数 改正后高差改正后高差 高高 程程 点点段段 号号 数数 （m） （m） （m) （m） 号号 1 2 3 4 5 6=4+5 7=7+6 81234BM

16、123BMBM123BM24 14 16 10 64+3.820 -2.716-2.852+1.732-0.016 +0.006+0.004+0.004+0.002+0.016+3.826-2.712-2.848+1.734 088.68692.51289.80086.95288.686 fh=测测=-0.016m=-0.016mfh容= 12 n 12 n = = 1264= 1264= 96 mm96 mmfh fhfh fh容容 ，观测结果合，观测结果合格格。调整的公式为调整的公式为 Vi=( - fh / n) * ni （按（按测站）测站） 本例：每站改正本例：每站改正= -fh /

17、 n = +16/64 =+ 0.25mm, 则第一段改正数为：则第一段改正数为：V1 = - 0.25 * 24 =+6 mm其他各段改正数分别为：其他各段改正数分别为：V2 = - 0.25 * 14 = +4 mmV3 = - 0.96 * 8 = +4 mmV 4= - 0.96 * 16 = +2 mm将以上各改正数表将以上各改正数表2-3第第5栏中栏中。检核：检核：（4） 待定点高程的计算待定点高程的计算 根据根据BM点的高程和各段点的高程和各段改正后的高差推算各待定点改正后的高差推算各待定点高程高程H1=HBM+h1= 88.686+3.826=92.512mH2=H1+h2=9

18、2.512+(-2.712)=89.800mH3=H2+h3=86.952m检核：检核：HB=H3+h486.952+1.734=88.68616 下图为等外水准路线的观测结果注记图，试进行高差闭合差下图为等外水准路线的观测结果注记图，试进行高差闭合差的计算、调整和高程计算的计算、调整和高程计算。BM686 .668ABn1=8站站h1=+3.680mn2=17站站h2= - 5.375mh1= - 3.688mh2=+5.359m计算步骤如下：计算步骤如下：（1）高差闭合差计算）高差闭合差计算fh=hfh=h往往 + h+ h 返返=(3.680-5.375)=(3.680-5.375)+(

19、5.359-3.688)+(5.359-3.688)= - 1.695+1.671= - 1.695+1.671= - 0.024 m= - 0.024 mfhfh容容= = 12 n 12 n = = 12 25= 12 25= 60mm60mm观测合格。观测合格。(2) 计算各段高差的平均值计算各段高差的平均值每段高差平均值每段高差平均值=h平平=（h往往h返返）/2本例：第一段平均高差：本例：第一段平均高差：h1平平=3.680-（-3.688） /2 =+3.684m第二段平均高差：第二段平均高差：h2平平=5.375（5.359/2=5.367m(3) 高程的计算高程的计算HA=86

20、.668+h1平平=90.352mHB=HA+h2平平=90.3525.367=84.985m检核：检核： hh平平=H=HB B HH6 6左边左边 3.684-5.367=-1.683m 3.684-5.367=-1.683m右边右边 84.985-86.668=-1.683m 84.985-86.668=-1.683m 检查计算正确。检查计算正确。17测测 点点 测站测站 往测高差往测高差 返测高差返测高差 平均高差平均高差 高高 程程 点点段段 号号 数数 （m） （m） （m) （m） 号号 1 2 3 4 5 6=4+5 7=7+6 812BMABBMAB+3.680 -5.375

21、-1.695 -3.688+5.359+1.671+3.684-5.367 -1.68386.66890.35284.985 8 17 25 （1）高差闭合差计算）高差闭合差计算fh=hfh=h往往 + h+ h 返返=(3.680-5.375)=(3.680-5.375)+(5.359-3.688)+(5.359-3.688)= - 1.695+1.671= - 1.695+1.671= - 0.024 m= - 0.024 mfhfh容容= = 12 n 12 n = = 12 25= 12 25= 60mm60mm观测合格。观测合格。(2) 计算各段高差的平均计算各段高差的平均值值每段高差平均值每段高差平均值=h平平=（h往往h返返）/2第一段平均高差：第一段平均高差：h1平平=3.680-（-3.688） /2=+3.68