土木工程测量讲义水准测量

第二章水准测量§2-1高程测量概述771一、高程原点我国采用黄海平均海水面作为全国高程系统的基准面，在青岛设立验潮站和“青岛水准原点”,其高程为72.2604m这个高程基准面和水准原点称为：

“1985国家高程基准”

青岛观象山水准原点772773二、高程测量的方法

水准测量—用水准仪进行高差测量,是高程测量的主要方法。

三角高程测量－用经纬仪、测距仪或全站仪测定两点间的高差。

物理高程测量－根据气压或重力与点高度之间的关系测定点的高程。三、地面点的高程高程（绝对高程、海拔）-地面点到大地水准面的铅垂距离假定高程（相对高程）-地面点到假定水准面的铅垂距离774高差

-

两点间的高程之差(无论绝对高程或相对高程)775四、水准测量的等级

分一、二、三、四等（按精度要求或控制范围）一等水准测量:

作为国家的高程控制,建立统一的高程基准,科学研究(地壳形变、地面沉降、精密测量）二等水准测量:

作为大城市的高程控制；地面沉降；精密工程测量三、四等水准测量:作为小地区高程控制；普通工程测量；地形测量§2-2水准测量原理测量A、B

两点间的高差h，在A、B

上竖立水准尺，用水准仪构成一条水平视线，该视线在两尺上取得读数a

和b

。则A与B

的高程之差：hAB

=

a

–

b（高差

h

有正有负）如已知A点高程为HA

，则B点的高程：

HB=

HA+

hAB776777水准测量原理当Da=Db时，水准仪至两支水准尺等距

中间法水准测量778连续馆水准剧测量（连姓续安毒置水猫准仪旨的测附量方途法）两点疑间距杆离较硬长或雾高差或较大垦时，镇在两浅点间相设若干个转点，分斥段测招量高狭差，惑取各筑分段津高差仁的总拣和。hAB=h1+h2+….+hn=(a1-b1)+舅(a2-b2)+….+(凝an-bn)=

a-

b①②③④⑤h1h2h3h4h5hAB一.水准洪测量鲜的仪档器与摔工具779§2恒-3水准茎尺和袋水准仿仪一、序水准呜尺和含尺垫单面财尺－水问准尺次仅一侮面有泪分划双面诉尺－(黑面,红面溪，尺展常数4.枪68膛7m或4.他78腿7m）用于赴三等刘以下乡丰水准蹦测量王。塔尺－可锈伸缩键，伸摘足为3米、5米，抗用于壶一般册工程喜测量庆。尺垫－在转点凡上立政尺用拣。尺垫—转点湖处立浴水准从尺，牌用生廉铁铸纹成中炼间突肌起的注三角暗形基良座，煮防止疯立尺枕沉降亲，引圈起高矿程变吨动。77102.水准轮仪7711二、纹水准淹仪水准是仪等帅级(精度闲系列)：S0生5胁S赠1令S异3极S肿10型号喇下标微：毫爱米数荣，表袜示1公里渔往、岗返测们量的脖高差晃平均值腐的中亚误差喊。水准液仪构另造(主要贼部分)：望远芦镜水准决器支架基座S3水准偶仪外陆型S3水准内仪廉－主要怜用于屈地形客测量典和普差通工孤程测盼量7712望远殿镜望远低镜水准镰管支架支架基座基座圆水事准水准照管的泄校正驴螺丝衡像片7713目镜霉调焦棚环缺口裕和准办星物镜零调焦性螺旋水平貌方向担微动涛螺旋圆水固准器水准酸管校窃正螺蛛丝微倾煎螺旋脚螺应旋气泡汉符合择观察垦镜S3水准倡仪属早于微倾症式水豪准仪按圆迹水准泪器初犁步置也平仪羞器→旋转微倾捎螺旋→管水支准器毒气泡仍居中→视线眠水平7714微倾弱置平不系统絮：微倾苹螺旋管水总准器符合榴棱镜水准咏气泡井观察足镜圆水忘准器微倾闻螺旋管水葱准器符合组棱镜气泡姑观察足镜7715水准薪管及魔符合工棱镜涝结构庭图符合殖棱镜水准常管水准让气泡默观察贷镜圆水吃准器微倾驱螺旋符合递棱镜侮系统他使水秩准气科泡两教端成局象在醉一起垃，便兰于观万察。若直致接用约肉眼裂观察留则因氧为玻静璃有骗厚度阻，斜灿视时牧会产朵生视题差，婶并要陆同时霸观察杰气泡推的两贞端才牧能判券断气滤泡是但否居速中。用符枕合棱债镜系锁统观煮察，补可以歉避免付上述反缺点腥。判彻断“陡气泡乓居中叹”的酱精度森约可舟提高晋一倍创。7716符合记棱镜抗的设塑置符合协棱镜轮的观姻察窗丽口气泡叔居中气泡店未居崇中三、刊水准避仪的吐使用安置网水准伟仪,用连姑接螺跨旋把马仪器贵固定信在三底脚架揭上。（一和）粗平根据台圆水圆准器鸟气泡怜，用船脚螺狼旋粗励略置概平仪逗器；（二巷）瞄准将望掏远镜搜对准肥水准良尺，厦进行册目镜突和物以镜调低焦，使十厦字丝南和尺森像清誓晰；（三堆）精平旋转仙微倾宿螺旋贼，使虹水准直管气宋泡严尚格居留中；（四沫）读数按十船字丝穗的中悬横丝算在水古准尺粮上读罩数。7717水准好尺读低数方懂法：用十鄙字丝唯的横取丝在水准堡尺上选读数小：米,分米,厘米,毫米每次沟读四斜位数,首位米数块是“0”也必裤须读数兵和记摘录，胸例如货：08页75表示朴是0.翅87遵5米，症或87地5毫米坑。7718尺上梁读数15题75水准屯管的候校正凤螺丝约像片7719圆水役准器脚螺塑旋（一通）粗平用连吗接螺士旋把乓仪器迅固定虫在三追脚架牺上，弃固定茎两个闭架腿虏，动钓第三占个架田腿，抚使三集脚架长架头笔大致酒水平串；连转动殿脚螺骆旋，滴使圆舍水准科器的葡气泡炮居中遮。7720根据衣圆水注准器完用脚碰螺旋疮整平加仪器（左手该拇指壤法则）123321相对浇转动研脚螺饲旋1、2使气追泡向种右移滑动转动为脚螺漆旋3使气赔泡向拒前移铲动（二颤）瞄酱准物镜运的作澡用：缘瑞使目宋标成挺象。7721目镜浇的作枕用：盗使十仁字丝乞和目挨标象旬放大奶。十字序丝固仙定。做为了付使仪霞器适界用于馒不同厚视力必的人密旋转饰目镜懒可以樱使其跳前后梦移动,称为目镜骡调焦。转动况物镜圈调焦来螺旋既，使诸远近桂不同牵的目回标都形能成睛象于土十字叛丝平啊面上细，称听为物镜眠调焦。视差：如托果目队标象榨没有本落在艳十字慰丝面垦上，恭则当够观测腾员的伶眼睛蹲上下州左右烛移动盯时，付会感窄到目感标象价与十队字丝所之间妨有相秒对移恶动。去这种扔现象惧称为视差，视背差影外响瞄他准的蛙精度杂。重黎新进坏行目论镜调世焦和织物镜让调焦蜻，使婆其都梯十分辈清晰活，可迟以消除斩视差。视差7722视差梨现象刺：眼睛咏在目绪镜前点上下傅左右钻微动扒时，十字另丝与塔目标大的像血也有老相对绘移动境。视差睬产生扫原因御：望远言镜内蹲目标牵像与涂十字钞丝分划狠板未户重合夕。消除颈视差机的步玻骤：目镜圆调焦译，使役十字牙丝最柜清晰秧；物镜械调焦带，使条目标嘴像最挨清晰浇，可线以消杯除视伟差。十字狮丝与捷目标怪像重换合十字畏丝与奔目标母像未盾重合符合酿棱镜酒系统把水忆准气魂泡两端成添象在租一起便于喘观察吓。7723（三鄙）精平（用肚微倾灰螺旋捐使水除准管烈气泡带符合欺）气泡掠居中气泡他未居旬中微倾敌螺旋两转动免方向用符雀合棱塑镜系怒统观跪察,能精勉确判彼断“纤气泡朋居中击”。（用区继格式旗水准项尺）7724（四笔）读歇数水准敬尺的缠分划绳不是稠线划付式而存是区弹格式(1束cm为一膛区格)。区格基的边蹦缘是逮分划纵的位乓置，凡区格赵内的岸毫米题数用款“估柔读”携方法。水准指尺读剩数：1.戒57劝5（15斜75）瞄准保与读李数7725

bc对水粮准尺呢的瞄免准与稿读数纵丝桐瞄准健尺子光中线（望颜远镜铅正像钱）

a读数0747读数

6254读数1535正像欺望远傲镜，垃在水踢准尺压上“镜从下物往上兼”读重；倒像具望远胡镜，印“从熔上往遗下”帜读。米(m乐)位与锹分米(d溪m)位直彩读标乞尺上箭的数锻字，厘米笔位(c叙m)为数绑格子颤而得偷，毫和米(m耍m)位为格估读拉。水准煤尺读依数精摧度关考键在枪估读撤的毫逢米位治！7726倒像们望远光镜对双面蓝尺读仇数双面缩慧尺红络黑面撕读数磨差为62愤95-1归60那8=46粱87，称为氏“尺常酷数”7727倒像绑望远社镜在旁区格津式水怠准尺冈上的覆各种顺读数沿：7728四、自动睬安平攻水准求仪（一醉）自动闹安平厌水准适仪的份特点1.没有促水准敲管和统微倾糟螺旋幕，望峰远镜瓜和支播架连成毁一体劳；2.测量倒时，柄只需筑根据侮圆水射准器挑粗平境仪器杨，视线竖的精弄平由触补偿篇器完维成。3.操作枪方便虚，有黄利于胶观测与得的夺速度雁和精野度。DS料Z2自动职安平溜水准拿仪7729目镜目镜物镜测微通螺旋物镜际调焦街螺旋水平竖方向微动便螺旋测微嗽平行玻璃拖板物镜步调焦佩螺旋圆水屠准器DS咳Z2水准负仪DS竭Z2加装蛙测微皱器7730（二缴）自动古安平投水准章仪基锋本原宋理（利去用重吗力的刮补偿忌器使饥视线遣精平舟）补偿宰条件械：视准袭轴水模平视准园轴倾何斜使水肿平视逼线经街补偿广器仍到匀达十鸡字丝漫中心水平也视线Ze积is厌sRe火ni蹄0菊02夜A精密杀自动扫安平幅水准且仪7731物镜物镜拌调焦螺蜜旋测微闪螺旋操作唱按钮圆水检准器观察候镜水平挠方向微动配螺旋脚螺能旋目镜从调焦螺繁旋00四2A自动哈安平饮水准肢仪内低部结息构（光学夕部件挣的光恭路和梨补偿双器）7732目镜物镜重力补偿茅器圆水经准器测微堡系统反射毅镜电池7733用自算动安里平水僵准仪沿山用区道哭路进海行精送密水该准测厉量§2-辈4水准昆测量莫的方咬法及忘成果治处理一、覆水准讯点和公水准参路线（一榜）水着准点永久副性水凝准点勉埋设久要求勉：地基啊稳固地点袋隐蔽能长歪期保爱存便于茶观测7734代表高程的球面标志（二耀）水准炭路线1.支水勤准路躬线2.闭合辈水准忍路线3.附合薄水准析路线7735高程军已知澡点和待定关点的各泰种布献置形高式:二、臣水准行测量堡方法（一扣）两球次仪即器高上法(安置头两次悟仪器育，高介差>10潮cm究)已知HA，求HB，两次运测得抹高差血：7736a1ba2b2h1=a1-b1h2=a2-b2h1-h2=f≤±5银mm1容许运高差绵之差胸：两次哪高差怠取平钞均ABh两次当仪器苗高操尺作方欲法每站猎观测站两次奏高差荣，以肺检核滔观测票数据的正扯确性,两次膛不同冬仪器描高度随的水线平视固线,对后勺视和哀前视籍水准胳尺读夫数(改变风仪器舰高度应在10自cm以上)两次爷高差歪之差功应小苗于5m赖m,否则翼应重万测；观测惯成果攀合格扯，则边取两斥次高绩差之县平均陵数。观测雁步骤竭（顺硬序）银：后视卖前视(改变螺仪器蒙高）前视晴后视上述驴观测蜻顺序弓简称凭为“后—前—前—后”77377738测站点号水准尺读数高差平距高差改正后高差高程后视前视1BM.A113413.4281011TP11677-0.5431554-0.543-0.5432TP114441624TP21324+0.1201508+0.116+0.118表2-苦2水准徒测量母记录(两次寨仪器逃高法)①②③④⑤⑥⑦一站绞的操霸作程催序:后视妖读数前视筋读数计算说第一睛次高食差计算舞第二香次高蝇差计算屈平均箭高差前视构读数后视巨读数二、垦水准遮测量板方法（二段）双搞面尺厦法用黑扁红双缎面水害准尺大，在屠尺子命两面它读数器。已知HA,求HB7739a1b1a2b2h1=a1-b1h2=a2-b2h1-h2=f≤±5突mmABh双面扁尺法语操作浇方法读取花每一攀支水芒准尺冬的黑醒面和浴红面反分划腰读数捏，前绣、后视尺碌的黑刃面读卸数计兵算出滩黑面消高差辟；前询、后按视尺绑的红喂面读数计狱算出滩红面绩高差堂，两次遣高差莲之差过应小饿于±5易mm；同一记尺的协红黑英面读粒数之差应启小于鲜尺常窃数±3桶mm；否半则，锅该测戴站读刘数应祥重测镇。观测距成果号合格出，则熄取红富、黑凉面高载差的讨平均票数。7740观测虚步骤产（顺腐序）犁：①赠瞄准丢后视惭点水沟准尺忙黑面饰分划镇→精搬平→础读数搂；②孔瞄准朽前视倒点水度准尺农黑面霞分划修→精壳平→类读数奖；③令瞄准树前视扎点水训准尺稼红面测分划兼→精员平→率读数蓬。④劈燕瞄准洁后视爽点水钻准尺巩红面驻分划尺→精绿平→碗读数数；上述耀观测循顺序兼简称背为：“后—前—前—后”7741测站点号水准尺读数高差平均高差改正后高差高程后视前视1BM.A11253.6885911（4785）TP1（4786）0876+0.2495661+0.250+0.2502TP113186103（4786）BM.B（4785）1006+0.3125792+0.311+0.3124.253表2-逗3水准器测量铺记录炉（双诉面尺妹法）①②③④⑤⑥⑦一站劈燕的操青作程院序:后视叮黑面叶尺前视摸黑面坏尺计算脖黑面锯高差计算柴红面婚高差计算洗平均石高差前视危红面巧尺后视彼红面劲尺计算事尺常晨数计算钳尺常忍数⑧⑨§2道-5水准更仪的盒检验云和校即正水准畏仪的捏轴线兄：望远爆镜视答准轴水准配管轴纵轴圆水乞准轴7742一、水准斜仪的椒轴线逗及其械应满险足的埋条件则：水准染仪轴土线的柏定义:视准乱轴：十柜字丝莫中心帮与物为镜光萄心的乐连线CC1水准乌管轴：经耳过水临准管你零点桂的切托线LL1纵轴:仪器乒旋转压轴VV1圆水魄准轴:经过乏圆水准别管球合面中心的挠法线L'L‘17743水准悦仪轴仗线应夏满足怒的条认件:（1）圆咸水准挪器轴宽平行于仪交器纵摧轴：L´洞L´1∥VV1（2）十疲字丝骆的横悔丝垂直队于纵者轴（3）水常准管樱轴平铜行于视召准轴研：LL1∥CC177441二、夸水准息仪检凯验和夸校正（一洞）圆津水准墙器的趟检验皇与校也正1.圆水慕准器集检验喷：（如四何发饿现误钳差？爸）（a）将榆圆水星准器仿气泡社居中祸；（b）将梁仪器箭绕纵陵轴旋菌转18页0度。竖如果章气泡齿仍然古居中验，则散圆水含准器荣轴平舞行仪饰器纵毅轴。肠否则巩，圆滴水准输器轴溪不平蛛行仪尝器纵础轴。77452.圆水它准器祖校正先略馋松固抬定螺弱丝，免然后转动炭校正偏螺丝包，使肾气泡返回丑移动投量的喘一半王。（气奔泡移贼动量都一半遭代表纵轴输的倾您斜度质。）重复坏上述胃检验补和校孝正一二次席，使睛误差遇尽可额能小，最后丢转紧袜固定秀螺丝握。7746圆水肠准器爬校正栗螺丝(4狸)圆水雾准器苗固定磨螺丝(3炉)（二精）十挑字丝尚的检暗验和炮校正1.检验用圆刑水准策器使绪纵轴山垂直壤后，门用十漠字丝澡的横稀丝照梯准某抚一清晰楼目标P。用飞微动报螺旋圾左右纵转动纤望远铅镜,如果态十字从丝的横执丝一本直不俘离开棒目标追，则药横丝卖水平阳。否翠则需俭要校毯正。2.校正松开祥十字驰丝环的固部定螺产丝，转动缎十字阿丝环洪，使横堂丝水踏平，转紧歪固定盾螺丝泥。7747水准快管的启校正亮螺丝脏像片7748需要校正十字丝时，逆时针转动而卸下望远镜目镜罩，即可看到十字丝校正螺丝。十字堆丝的礼校正（三毯）水哀准管钻轴平值行于誉视准监轴的座检验烧和校宵正检验：在相僵距60～80户m的A、B两点热上竖凳立水斧准尺珠，水准塑仪架找于中透点C，两狱次测扁量两油点的死高差溜作为绍标准值h1，把仪架器移滋至一制个端缴点B，再扣测量反两端驻点的跳高差h2。7749水准辱管轴旧不平趁行视娱准轴缴的校云正如果h2＝h表明魄水准率管轴年不平菊行视棉准轴吵，引矩起远捕尺读数h2有误赚差。历而近徒尺上倡的读统数受鲜视准躺轴误颜差的拜影响很小蜓，因阴此h1是正绳确的。校垒正方衔法有抖二：7750这时觉水准递管轴蹄随着南倾斜牲，用水困准管天的上办下校胆正螺痒丝(图中4,角5)使气表泡重底新居爹中。11.校正合水准拴管(方法厦一)转动爆微倾排螺旋葛，使望远闲镜中朱横丝加对准准远尺的正强确读警数：2.校正肾十字烂丝(方法姿二)拨动辛十字住丝上海下校消正螺宴丝使睬横丝仇对准锦正确辉读数路。水准牲管的侵校正甲螺丝寨像片7751用校正针拨动上下一对水准管的校正螺丝校正的水准崇管(方法重一)水准套管的榴校正例端77522134十字裳丝下校正畏螺丝十字逃丝上校正安螺丝校正沾十字详丝(方法键二)②调跪整十喇字丝疼环上途、下呢校正昼螺丝然，使名横丝售对准蹦读数a2′,使CC水平,从而舞使LL//CC。①保面持水鲁准管英气泡泊居中,即LL水平校；卸繁下望毕远镜目镜拼罩；十字罩丝环（一看）精套密水伙准尺精密绳水准葡尺特苍点：木质悔尺身因瓦间钢带分划锁式长更度刻潜划左右祥两列挪注字7753§2翻-6精密卧水准损仪和拘电子寸水准在仪一、框精密慰水准许仪和弟水准工尺特点:水准壤管格涉值小(τ拆=1移0″涛),气泡齿符合典精度耳高；望远痒镜放捧大倍心率大醒：V＝30巩×～40桂×瞄准捷精度进高：（≈15续″/V）测微叫器精坚细,读数精度鱼高：高倍辞放大＋楔形焦丝夹鹅准分偿划＋平行爆玻璃秃测微7754（二屑）精密碍水准距仪7755WI哨LD肤N外3、精侵密水俩准尺WI娇LD误N3精密孕水准欲仪精密水准尺WI盆LDN3水准群仪的援内部煤结构7756精密柴水准灰仪的痒水准嗽尺读因数水准爸尺：因祝瓦钢捉带上爬印制胡分划被式刻冬划水准询仪读曲数：高兆倍瞄塞准，器平行毛玻璃超板测退微7757精密水准熔尺测微凉平行老玻璃测微螺旋测微纸尺7758N3精密价水准议仪读愈数示的例:用测效微螺介旋使这楔形驳丝夹外准尺李上某答一分凡划望远货镜视疤场读特数1.箭94搬m测微华器视护场读尿数0.捏00镇36杰8m水准韵尺完拴整读昌数1.济94讨36座8m7759二、电子阔水准拿仪和联条码贪水准窝尺（电子寇水准播仪又称数字喘水准抗仪）电子宰水准搜仪功脏能：①具佛有自摊动安殃平功磨能；②自剥动显叠示水市平视盾线读侵数和食视距狂；通过饺物镜蒙获取缩慧水准赴尺图勾象，肥通过仪器痕的图虾像处发理系鼠统，笑将图才象信险息转换封成数贞字显命示，兴和数关据记在录；③能筑与计摆算机多实现刷数据淘通讯弄。因此杀，基妥本避聋免了链人为何的观斜测误急差（视降差、斯水准皱器精乒平误黑差、羽瞄准起误差、蔽读数火误差厚和记尤录差乌错）裹。电子闻水准镜仪图7760电子惰水准脑仪－SD秋L3稼0M条码水准尺测量技键显示蚀屏目镜操作姓按钮7761瞄准时要求十字丝纵丝位于条码带上电子绸水准标仪对话条码理尺的汤瞄准7762条码待水准尺的琴竖立立、支撑志和尺垫放控置。7763天宝Di者ni垄12精密抛电子湿水准厉仪7764Di豆ni华l2的主读要特煮点:水准内测量密精度0.攻3m庸m/km～0.首7m成m/km；PC驼MC垮IA数据菜存贮蚁或在继线数扒据存除贮,静态桶的30服cm电子楚视场;补偿蹲器置啊平精钉度：0.题2″是/0.笔5″望远名镜放希大倍户率：32若×/烛26盟×字母起与数木字键暑盘；能进暑行线甘路平积差计算斑。7765主要馋特点测量说精度氧：0.滨6m桨m～1.胞0m云m/壤km内部叉数据胞存贮耐：20亮00个点的观测传数据电子别视场垦：1°新20牲′补偿拍器置细平精筐度：0.渔3″放大温倍率毛：32申×索佳SD盲L3估0电子垒水准徒仪其改烧进型鸦号为SD荡L1镰X电子糟水准通仪SD洲L1盗X在进悟行遥寨控观创测7766遥控器观测卫视线7767电子支水准揉仪SD布L1X的测也量屏雀幕(与传块统的确水准晋测量屑记录帝格式反相似)B-后视(B嫌ac炸k)F-前视(F霉or昨wa腹rd皂)BF层FB州–观测蜜次序霜为后,前,前,后后视搬屏幕前视格屏幕自动素计算须屏幕(1曾)自动盗计算足屏幕(2稍)§2迅-7水准蒜测量胸的误给差分迫析水准脆测量爬测量古误差奇主要获有四俭种：①仪叼器轴刚系误蹲差影倦响际②仪斥器置谜平误黑差影康响③水灯准仪区下沉宾影响粪④抬水准护尺倾陕斜和顺下沉到影响7768水准雀仪的姨轴系爆误差跨影响主要会是准清管轴秆与视普准轴塞不平篇行(i角误驱差)LL∥CC观测摇时尽概量使捏前后视距铺相等俘，以演抵消轴系述误差泽。水准躬仪置固平误窑差的步影响设水巧准管爽分划驴值τ＝20访″／2m罪m，水之准气辩泡偏测离居键中0.笛5格,则10鸡0m的视怪距引猪起读良数误千差：10沫0×乱0.勉5×全20清/2旺06支26找5＝0.夸00么5m＝±5差mm7769必须冻精平恳仪器饮，使准水准夺管气者泡严午格居晶中。摆对于胁自动观安平哈水准匆仪，象必须狭注意斧补偿益器的绝自由抬悬挂劲。水准残尺倾刚斜和葬下沉智影响水准秘尺必疼须竖覆直，博水准抓尺在盆视线脸方向统倾斜玻，观赴测者棍不会差发觉谁。视扩线越蚊高，后影响洗越大哑。当胁观测伯者瞄闸准水歼准尺赛时，喷尺上芳的圆哑水准袜器气定泡必铲须居磨中。水准羡尺下睡沉，简使尺滥上读酱数增陶大，乎产生妻读