工程施工测量水准测量导线测量

施工测量xx交通职业技术学院王东施工测量复测

施工放样水准点复测导线点复测高程放样平面放样一、水准测量一、原理二、DS3型水准仪的构造三、水准测量的实施四、水准测量的计算五、误差分析水准测量原理

一、水准测量原理A、B两点间的高差为hAB

＝a－b若水准测量前进方向是由A点测到B点，规定：

A点为后视点，A点尺上的读数a为后视读数

B点为前视点，B点尺上的读数b为前视读数

高差＝后视读数－前视读数一、水准测量原理当a大于b时，hAB值为正，B点高于A点；当a小于b时，hAB值为负，B点低于A点。

hAB表示由A点至B点的高差；

hBA表示由B点至A点的高差，

hAB

＝－hBA

一、水准测量原理

直接利用高差hAB计算B点高程的方法称为高差法。若已知A点的高程HA，求未知点B的高程HBHB＝HA＋hAB

利用仪器视线高程Hi计算B点高程的方法称为视线高法。

Hi

＝HA＋a

HB＝HA＋（a－b）＝Hi－b

若A、B两点之间相距较远或高差较大时连续设站水准测量转点起传递高程的作用hAB＝h1＋h2＋…＋hn＝二、DS3微倾式水准仪一）水准仪的分类1．按精度划分分为DS05、DS1、DS3、DS10等四个等级，

“D”和“S”分别为“大地测量”和“水准仪”的汉语拼音第一个字母，下标05、1、3、10表示仪器的精度等级，即“每千米往返测高差中数的中误差（单位：mm）。”

DS05、DS1称为精密水准仪，

DS3、DS10称为普通水准仪。光学水准仪微倾式水准仪自动安平水准仪

电子水准仪2．按结构划分二）DS3微倾式水准仪的基本构造

望远镜、水准器和基座二）DS3微倾式水准仪的基本构造

主要由物镜、目镜、十字丝分划板、调焦透镜、调焦螺旋和镜筒组成。十字丝中心交点与物镜光心的连线称为望远镜的视准轴。

二）DS3微倾式水准仪的基本构造2．水准器（1）圆水准器

球面中心刻有一个小圆圈，小圆圈的中心称为圆水准器的零点。通过零点的球面法线，称为圆水准器轴。当圆水准气泡中心与零点重合时，即气泡居中，说明圆水准器轴处于铅垂位置。

圆水准器分划值是指气泡由零点向任意方向移动2mm时所对应的圆心角值。

DS3水准仪圆水准器分划值一般为8′/2mm

。

二）DS3微倾式水准仪的基本构造2．水准器（2）管水准器又称水准管，纵向圆孤的中心O为管水准器的零点，过O点的切线LL称为水准管轴。当水准管气泡中心位于零点时，称为气泡居中，此时水准管轴处于水平位置。水准管圆弧2mm所对的圆心角τ，称为水准管分划值。

DS3水准仪的水准管分划值一般为20″/2mm。

2．水准器

（2）管水准器

管水准器的灵敏度比圆水准器高得多，因此，管水准器用于水准仪的精确整平，而圆水准器只能用于粗略整平。管水准器与符合棱镜二）DS3微倾式水准仪的基本构造3.基座基座的作用支承仪器的上部并与三脚架相接。基座的构成主要由轴座、脚螺旋、底板和三角压板。通过调节三个脚螺旋可使圆水准器气泡居中，供粗略整平用。4.脚架脚架是用于支撑和安置水准仪的。水准仪通过中心连接螺旋与脚架相连，并可根据需要调节脚架的高度。

三）水准尺和尺垫

区格式木质双面水准尺多用于三、四等水准测量，其长度为3m。黑面尺底为零，称为基本分划（或主尺）；红面尺底不为零，其中一根为4687mm，另一根为4787mm，称为辅助分划（或辅尺），两根尺构成一对。1．水准尺2．尺垫

尺垫用在转点处。四）DS3水准仪的使用水准仪的基本操作包括以下步骤：1.安置仪器2.粗平四）DS3水准仪的使用3.瞄准水淮尺使水准尺影像位于十字丝竖丝附近

注意消除视差四）DS3水准仪的使用4.精平5.读数三、水准测量的外业施测

一）水准点

为了统一全国的高程系统和满足各种测量的需要，测绘部门在各地埋设且用水准测量方法测定的高程控制点，称为水准点，记为BM（BenchMark）。水准点是水准测量引测高程的依据。水准点应设在土质坚实，便于保存和使用的地方，永久性水准点临时性水准点二）水准路线布设1．单一水准路线（1）闭合水准路线

如图（a），从一个已知高程的水准点BMA出发，沿一条环形路线进行水准测量，依次测定若干个待定高程的水准点1、2、3、…，最后又回到水准点BMA，称为闭合水准路线。

在普通水准测量中，路线长一般不超过8km。二）水股准路线霞布设1．单荐一水甚准路性线（2）附合菊水准伐路线如图幸（b），从绿一个已祸知高程偿的水准踢点BMA出发，沿一备条路造线进桶行水剂准测女量，养依次挠测定苏若干虎个待蒸定高堪程的跑水准慎点1、2、3、…，最后究附合到关另一个检已知高欠程的水凯准点BMB上，称支为附合腥水准路抹线。在普通授水准测圈量中，抬路线长父一般不疑超过8km。二）游水准拾路线糖布设1．单一谁水准路基线（3）支水准计路线如图普（c），从且一个已找知高程勇的水准剖点BMA出发，沿一流条路径线进笨行水该准测无量，叙依次悔测定芹若干码个待跳定高傍程的省水准赵点1、2、…，最后斥既不回微到起始职水准点描，也不楼附合到眉另一个喊已知高谱程的水州准点上折，称为脾支水准犁路线。由于支尊水准路号线缺乏繁检核，运故路线熄一般不壳超过4k驰m。通常要进行施往返观态测，以六加强检教核。二）水镇准路线肠布设2．水抽准网（1）附合袍水准第网如（a），意从多鸡个已蛙知高街程的棚水准摄点出分发，选由若败干条缺单一予水准解路线吴相互练连接祖而构渔成的晓网状窃图形沈。（2）独立榨水准双网如（b），麦从一术个已枪知高粗程的香水准发点BMA出发委，由散若干骡条单警一水象准路变线相纹互连咏接而厕构成庄的网捕状图阔形。在水准淋网中，抵至少连谈接三条穷水准路饮线的水拼准点称闪为结点。（a）添（b）三）普级通水准争测量普通焦水准号测量屡常用码于一专般工置程的森高程站测量吧和地退形图曾测绘已的图晒根控搂制点拜高程闷测量霜。1．施轰测一球般要身求普通水滩准测量中采用DS3或DS10级水箭准仪杆，测光量前两应对款仪器安进行称检验也，采另用中丝警读数颈法单程观并测，施铅测中各丸项限差训应满足陵相应测暑量规范鹅的各项园要求。2．观测播、记录闸和计算日期：2009.5.28天气：晴观测者：

仪器型号：DS3703654成像：清晰记录者：

测站测点水准尺读数/m每站高差/m高程/m备注后视（a）前视（b）1A2.138+1.44168.200A点为水准点B点为待求点TP10.6972TP10.814－1.739TP22.5533TP21.130－0.318TP31.4484TP31.545+0.887B0.65868.471计算检核∑a－∑b＝5.627－5.356＝+0.271∑h＝+0.271HB－HA＝+0.271HB－HA＝∑h＝∑a－∑b（说明计算无误）3.普通堂水准革测量畏的检芹核（1）计加算检兔核HB－HA＝∑h＝∑a－∑b（2）测寺站检势核两次仪荒器高法在同一忌测站上敬用两次悬不同扣的仪捞器高政度（仪器怜高度差驰在10cm以上）陈，测得泉两次高矿差进行戴比较，哑若两次盾高差之涂差不超发过容许腰值（普柏通水准购测量容樱许值为6mm），则竭取平均军值作为枪该测站得观测高助差，否乏则，必奴须重测货。双面尺杠法保持仪顶器高度涛不变，膝用双面抵尺的黑、红绑面两次测者量高差损进行比记较，若慈两次高层差之差康不超过廉容许值匙，则取释平均值柱作为该削测站观村测高差与，否则剧，必须疲重测。四、佣水准淘路线椒的计闪算一）要附合简水准同路线售的计火算1．高浪差闭逆合差封的计紫算在水注准测鸦量中全，由代于测温量误朱差的素影响丛，使束水准才路线世的实涨测高看差值访与应笔有高叛差值淹不相症等，月其差毒值称源为高差终闭合幼差，用fh表示。fh＝Σh测－Σh理＝Σh测－（H终－H始）一）挎附合学水准根路线晒的计筐算2．高戏差闭趁合差枯的调这整当fh≤fh容时，即尖可进行扩高差闭脏合差的电调整。消除闭许合差的宫原则是：连将fh反号，约按与各透测段的脱路线长姿度或测串站数成服正比地剃改正各沈段观测晃高差。或高差改益正数的计算检渗核：∑Vi＝－fh水准等级适用公路等级往返较差、附合或环线闭合差（mm）检测已测测段高差之差（mm）平原微丘区山岭重丘区三等4000米以上特长隧道、2000米以上特大桥±12√L±3.5√n或±15√L±20√Li四等高速公路、一级公路、1000~2000米特大桥、2000~4000米隧道±20√L±6.0√n或±25√L±30√Li五等二级及以下公路、1000米以下桥梁±30√L±45√L±40√Li一）附租合水准古路线的谦计算3．待赛求点循高程永的计董算根据血各段饭改正伞后的菜高差习和起灶始点盼的高洁程，幅分别罢求得脆各待膝求点贷的高局程。例2-1下图滤为某援附合傻水准慰路线旱，各袜测段苦的路灾线长诞、实愧测高龙差和凑起点拐高程篇如图柔所示腹，该缎附合宿水准罚路线非的计需算结绣果列绝于下这表中风。点名路线长/km实测高差/m高差改正数/m改正后高差/m高程/mBM11.5+8.200-0.006+8.19468.933P77.1271.3-10.364-0.006-10.370Q66.7570.9-1.598-0.004-1.602R65.1550.7+1.648-0.003+1.645BM266.800∑4.4-2.114-0.019-2.133辅助计算

成果符合要求。二）闭汗合水准臣路线的概计算高差挤闭合仙差按胸下式马计算:fh＝Σh测例2-2下图悬为某渴闭合童水准躲路线怖，各塌测段溜的路悦线长先、实权测高灾差和喜起点率高程躺均注香于图希中，菊该闭判合水宜准路币线的钢计算沙结果笔列于君表中策。BMAPQ-0.108m+4.312m-1.289m-2.933m15站13站19站16站HA＝88.342mRfh＝－18技mmh容＝±12点名测站数实测高差/m高差改正数/mm改正后高差/m高程/m备注BMA15+4.312+4+4.31688.342A为已知点，其余为待求点P92.65813-1.289+4-1.285Q91.37319-2.933+5-2.928R88.44516-0.108+5-0.103BMA88.342∑63-0.018+180辅助计算

mmfh＜fh容，成果符合要求。三）支梨水准路板线的计坡算设A点为偏已知申点，直高程全为68.弱200m，从A点测英到B点，鞠高差挥为+4.展385m，若再引从B点测到A点，编高差惠为－4.躲37究3m，此时B点高锤程的计算方钢法如下：高差闭梦合差：fh＝h往+h返＝+4握.3森85－4.3戒73＝+0.礼012m高差累闭合引差允您许值发为：则B点的核高程输为：HB＝HA+hAB＝68.胳200辩+4.悬379＝72.祸579m。fh＜fh容，说明僚观测摆结果届符合绝精度贵要求弱。微倾圾式水汪准仪构的检培验与醉校正1.微倾木式水轰准仪杆应满违足的逆几何太条件主要轴职线有：圆水准血轴L′泛L′管水准赔轴LL视准轴CC纵轴皇（竖达轴）VV根据锦水准架测量凑的原细理，朗水准李仪应咳满足龄的主要条坡件是LL∥滴CC。两个粘次要危条件：①L′L秒′∥V除V；②十匙字丝顶中丝单⊥VV。2.微倾哗式水代准仪尽的检率验与获校正(1)圆水准掉轴平行劈燕于仪器忧竖轴的检狭验与愧校正①目的兴通境过检校铲，可使片仪器圆呢水准气膜泡居中顺时，仪缺器竖轴诞基本竖狠直。②检角校方溉法一、查微倾跌式水熔准仪材的检辉验与廉校正(2敬)十字丝仅中丝垂漆直于仪并器竖轴的检验究与校正①目的容通统过检校饿使十字孙丝中丝闭垂直于漂仪器竖析轴，当饥竖轴竖累直时，公中横丝箱处俊于水平猪位置，羽即用中来横丝任芦何位置衬在水准霜尺上截适得的读恢数都是占相同的墨。②检校嫌方法(3酒)水准纷管轴冠平行信于视非准轴的检验小与校正①目的使水惩准管朋轴平机行于秒视准闸轴，英当水驼准管拾气泡矛居中哀时，邮视准乔轴处腐于水随平位箭置，衣即获股得一普条水烈平视渣线。视准鸡轴和搭水准枕管轴长在竖伤直面渔上投添影是印否平咱行的经检验酷，称趁为i角检缸验，是水捕准仪检赔校的重爱点。在水平懒面上投别影是否谋平行的演检验，滴称为交叉误膨差检验。2.微倾费式水顶准仪更的检货验与膛校正②检验方运法当仪名器安叹置在毫中点乳时，hAB＝（a1－x）－钟（b1－x）＝a1－b1无论若仪器作是否鬼存在i角，在中返点上椅测得脏的高扫差始速终是乌正确渡的。②检验决方法将水准姑仪搬至级距B点（或A点）2m～3m处，笼精平容后分剖别读惩取A点和B点上强水准啦尺的滋读数a2和b2，则hAB′＝a2－b2△h＝hAB′－hABi角的计渔算公式为：对于DS3水准崇仪，皂一般酸要求i角不洽得大萍于20悼″。(3菜)水准荒管轴再平行转于视末准轴圾的检结验与狂校正③校正方球法仪器县靠近B点处，根据b2和hAB计算尊出A尺上粗的正控确读缎数为：a2′＝b2+hAB校正时，保政持水准谅仪位置封不动，者转动微关倾螺旋锤，使A尺上惊的读灯数对铲准正寄确读纯数a2′，此跨时视研准轴我处于基水平罚位置盒，水盏准管暗轴倾菠斜。出用校铃正针屿稍松晕水准后管一撇端的撒左、滋右两牺个校袖正螺海丝，袋再拔磁动上内下两兆个校剂正螺棕丝，药直到恭水准现管气苏泡居办中。五、欢水准涛测量来的误检差分蹲析一）仪妙器误差1．仪器忠检校后想的残余琴误差若保持粮前后视争距相等垄，i角对高业差的狱影响爽可以言消除借或削页弱。2．水冒准尺爹分划促误差3．水堡准尺会零点神误差在观轰测过蕉程中康，以铃两根站标尺矿交替疮放置懂，并弯使每落一测售段的测站齐数为殃偶数，可抚以消姜除一纤对水集准尺纪黑面湿零点妖差的芦影响推。二）斜观测是误差1．水准漠管气泡范居中误喉差每次怎读数渐前，迹都应叫使水破准管仔气泡扣严格芒居中亡。2．视差应随时坦注意消除损视差。3．读盼数误喜差主要踩是估窑读毫滤米值巨的误烈差。4．标尺英倾斜误攀差若水凡准尺圈不竖允直，港始终朝使标分尺上左的实渔际读懒数大考于应剥读数枝。读院数时毫，应旧将标释尺扶移直移。三）晴外界芬条件坑的影愤响1.仪器下圣沉在一个蜻测站观思测时，撒采用“后一征前一贯前一竟后”的观美测顺本序，暗可削偶弱仪姿器下灶沉对滤高差正的影叙响。2．尺垫蜜下沉对同滨一水洞准路川线采绑用往返猴测高赛差取婆平均的方法诊，可削后弱此项高误差的豪影响。3．地球说曲率和遣大气折梯光的影弦响地球曲匠率对高勾差的影恭响c=S2/2Rc为地球曲睡率差。当仪器奏距后、碗前标尺耻的距离方相等时营，可消临除地球塌曲率对骄高差的盟影响。3．地绩球曲抛率和克大气煮折光胆的影唱响大气折遮光引起狐的读数剪误差称甩为大气卫折光尊差。消除或挨减弱大结气折光愤差影响纠的措施：采用肃前后崇视距华相等馋的方尝法，选择哑成像清清晰流的时裁间观监测效，视线蜜离地遥面的但高度充不小者于0.益3m。地球曲星率c和大气关折光r的联劫合影际响称康为球气差f，f＝c－r4．温度钳风力的帝影响在阳光果下观测弦时应撑赶伞应选择拘有利的贩气侯条脏件二、腰导线缘瑞测量一、芦概述二、纲导线哑测量葛的外惧业工扯作三、异导线脚测量冠的内撒业计陶算一、概滔述导线测凤量是平形面控制坐测量的肆一种方雕法。所谓导线就是由指测区内信选定的似控制点冰组成的促连续折在线，见华右图所导示。1、导窃线的纵形式闭合杠导线附合核导线支导皆线2、导桶线的搁等级导线测绵量的主购要技术灭要求测量等级附(闭)合导线长度(km)边数每边测距中误差(mm)单位权中误差(″)导线全长相对闭合差方位角闭合差(″)三等≤18≤9≤±14≤±1.8≤1/52000≤±3.6四等≤12≤12≤±10≤±2.5≤1/35000≤±5一级≤6≤12≤±14≤±5.0≤1/17000≤±10二级≤3.6≤12≤±11≤±8.0≤1/11000≤±16注：1.认n——测站数呜；壳以测角点中误差副为单位潮权中误爱差2.高等秩级公贷路适化用一车级导笔线，除其余呀公路降适用顷二级隙导线二、导户线测量赵的外业壶工作(6室)导线点恳应尽量千靠近路茅线位置弄。1、选摸点实地贫选点经时应注意下阵列几点窗：(1堡)导线点漂应选在健地势较泊高、视泽野开阔鞠的地点是，便于不施测周率围地形蚀；(2坐)相邻两滴导线点厦间要互组相通视少，便于稻测量水有平角：(3刻)导线母应沿些着平窗坦、丙土质决坚实循的地迅面设墙置，蛙以便甚于丈味量距清离；(4)导线边税长要选并得大致繁相等，羊相邻边纲长不应谢悬殊过顶大；(5)导线点怒位置须丢能安置卧仪器，钳便于保走存。导董线以点昼之颂标贪记嫁图草图导线点相关位置P3李庄7.23m化肥厂8.15m独立树6.14m

1、选点2、测红角导线的营水平角貌即转折厅角，是柄用经纬绝仪按测回呆法进行债观测的卡。在追导线熊点上淡可以堵测量址导线辉前进稀方向柴的左角或右角。3、量阁距导线采寻用普通被钢尺盗丈量导线分边长状或用全站疾仪进帖行导幅线边长测携量。请充参阅论有关和知识伞单元肤内容竹。三、民导线沸测量陪的内司业计咸算1、坐标形计算的胆基本公田式（1）．根皆据已知哨点的坐往标及已随知边长照和坐标白方位角页计算未见知点的御坐标，夫即坐标控的正算。1、坐标沈计算的肃基本公饮式（2）．扑由两秤个已宏知点菌的坐旋标反孙算其索坐标朗方位鸭角和瘦边长商，即融坐标漠的反算。1、坐标睛计算的底基本公犁式需要袋指出退的是属：按方坐标医反算桐公式蜘计算贤出来鞭的坐拴标方越位角慕是有案正负以号的棕，因决此，邮还应辫按坐个标增赚量ΔX和ΔY的正负违号最后石确定AB边的坐就标方位验角。也就征是当X＞０散时，招应给AB加36决0；当X＜０趣时，杨应给AB加180才是淋所求AB边的上坐标撞方位色角AB。2、坐标唐方位角束的推算为了顺计算职导线姿点的兵坐标恩，首亭先应超推算扰出导恭线各乳边的舅坐标耽方位唱角（坡以下检简称货方位柄角）访。18赵0°前的正绩负号取且用：是当α后＜18项0°时，狗用“+”号；当α后＞18胡0°时，龄用“–”号。云导线丽的转跨折角芳是左病角(β左)就加恶上；撕右角(β右)就减去区。3、闭合覆导线的组坐标计译算（１等）．多角度携闭合帽差的芦计算役与调昆整式中虹：n——闭合倦导线厘的转录折角影数；∑测——观测扶角的隙总和待。各内角鸭的改正叉数之和末应等于申角度闭愈合差，蚕但符号阅相反，即∑Vβ=–fβ。改倒正后公的各欧内角片值之臂和应袍等于盏理论惯值，竖即∑βi=(n-2)银·18煌0°。3、闭合定导线的黄坐标计牛算（2）．饱坐标乌方位滚角推芽算（昼如前金所述衡）（3）．剩坐标衬增量便的计被算（4）．坐贱标增量拖闭合差逆的计算若K≤K允，则表俭明导线放的精度勾符合要畜求，否紫则应查饺明原因艳进行补砌测或重牺测。（4）．愤坐标民增量家闭合沉差的鞭调整设ＶΔXi、ＶΔYi分别馋为纵论、横链坐标偷增量告的改罪正数溉，即:则改正后的坐绒标增另量应敬为：所有防坐标娘增量改正晌数的攻总和，其数婚值应等于毙坐标晚增量嘴闭合振差而林符号架相反，即：（4）．扇坐标馋增量垂闭合束差的暮调整改正租后的坐标聪增量应溉为：（5）．亡坐标恐推算用改役正后放的坐惕标增禁量，日就可战以从爹导线蜡起点占的已复知坐郑标依驶次推亡算其侦它导基线点秩的坐皂标，微即：XA=536.27mYA=328.74mA148°43’18"115.10100.09108.3294.3867.85A1234A1234112°22’24”97°03’00”105°17’06”101°46’24”123°30’06”（6）．闭类合导驴线坐伍标计咱算示晃例点号转折角

(右)

°’

”改正后转折角

°’

”方向角

°’

”边长

D(m)

坐标增量(米)XY改正后增量(米)

XY坐标(米)

XY点号A1234A19703001051706101462412330061122224+12+12+12+12+12484318

1314006

2062248

2843612

3410554

484318

485.47

+0.09

-0.08

54000009703121051718101463612330181122236115.10100.09108.3294.3867.58+75.93-66.54-97.04+23.80+63.94+86.50+74.77-48.13-91.33-21.89-2-2-2-2-1-2-2-2-1-1612.18545.62448.56472.34415.26490.05441.94350.621234A536.27536.27328.74328.74A闭合训导线纵坐标腐计算穿表+75.91-66.56-97.06+23.78+63.93+86.52+74.79-48.11-91.32-21.880022fx=+0.09fy=-0.085395900理=540°00’00”f=∑

测-∑

理=-60”∑

容=±60=±134”4、附合蚊导线的双坐标计攀算附合榜导线拥的坐训标计俯算方欢法与冈闭合络导线根基本杀上相勺同，叙但由员于布漏置形杯式（需见下夸图）豪不同吐，且念附合讽导线浪两端披与已贩知点喂相连顶，因亿而只巧是角括度闭房诚合差司与坐鼠标增战量闭睡合差早的计展算公主式有旋些不虾同。怪下面吗介绍间这两厘项的遇计算岛方法斯：（1）.角度闭酿合差的户计算附合努导线脂角度远闭合秃差的糕一般逼形式托可写途为：（2）．片坐标舅增量春闭合做差的凉计算附合付导线御坐标险增量版闭合淋差的调整颜方法以及滚导线精度的鸡衡量均与靠闭合羡导线普相同。三、高落程放样一）要快点：根贸据已知紫高程点挠，用水半准测量款的方法筑进行。二）逐墙桩高程烂计算：1．纵断鞋面设计控成果：变坡疯点桩迁号BP狭D变坡莲点设附计高评程H竖曲线泡半径RRH三、高母程放样一）盼要点娇：根手据已泻知高盯程点得，用灶水准游测量尼的方婆法进兄行。二）