2第二章 水准测量1-20231129140229

第二章水准测量制作：孙伟清课程:建筑工程测量1．定义工程测量学是一门研究在工程建设和自然资源开发各个阶段中所进行的控制测量、地形测绘、施工放样、变形监测及建立相应信息系统的理论和技术的学科。

2．工程测量的主要任务:阶段任务内容勘测测图地形图设计用图地形图的综合应用施工放样定位、放线、变形观测回顾回顾名称定义性质用途水准面自由平静的水面处处与重力方向线正交作假定高程的起算面大地水准面自由平静的平均海水面同上能代表地球形状和大小,作高程基准面高程基准面地面点高程的起算面随选择的面不同而异作高程计算的零点参考椭球面以椭圆绕其短轴旋转的球面处处与法线正交充当地球的数学模型,作测量数据处理的基准面.名称定义方式用途地理坐标用经纬度表示地面点位的球面坐标首子午面向东、向西0°~180°为东经、西经；由赤道面向北向南0°~90°为北纬、南纬适用于全球性的球面坐标系；确定点的绝对位置平面直角坐标用平面上的长度值表示地面点位的直角坐标以南北方向纵轴为X轴,自坐标原点向北为正，向南为负。以东西方向横轴为Y轴,自坐标原点向东为正,向西为负。象限按顺时针编号适用于小范围的平面直角坐标系；确定点的相对位置回顾回答布置的任务任务1.已知操场南面一点的高程,测操场北面一点的高程,怎么测?高程测量概述1.高程测量

测定地面点高程的工作2.高程测量的方法

水准测量——用水准仪进行高程测量的工作。

是高程测量的主要方法

使用仪器：水准仪

水准仪的主要功能是能指出一条水平视线。

其他高程测量方法：三角高程测量、电子全站仪全站仪高程导线测量。3.高程系统

我国国家高程系统：黄海高程系

1956年黄海高程系(水准原点H=72.289米）

我国国家高程基准：

1985年国家高程基准(水准原点H=72.260米)

地方高程系统

上海：吴淞高程系4.水准测量的等级

分一、二、三、四等（按精度要求、控制范围）高程测量概述水准测量原理

水准仪的作用:提供一条水平视线。原理：利用水平视线，借助水准尺直接测量各点间高差，然后根据已知高程推算待求高程。一、水准测量原理AB水准测量原理HAHBab大地水准面hab=a-b

高差必须带“+、

-”号；

habHB=HA+hab前进方向水准仪的作用:提供一条水平视线。图2.1水准测量原理二、高差法如果水准测量是由A到B进行的，如图2.1中的箭头所示，则A点尺上的读数称为后视读数，记为a；B点为待定高程点，B点尺上的读数称为前视读数，记为b；两点间的高差等于后视读数减去前视读数，即hAB＝a－b。若a大于b，则高差为正，B点高于A点；反之高差为负，则B点低于A点。因为水准仪提供的水平视线可认为与大地水准面平行，由图2.1可知：

HB＝HA＋hAB=HA＋（a－b）

-----高差法水准测量原理三、视线高法如图所示，B点高程也可以通过仪器视线高程Hi，求得。视线高：

Hi＝HA＋a待定点高程：

HB＝Hi－b由式（2.4）通过视线高推算待定点高程的方法称为视线高法。Hi水准测量原理水准测量原理高差法

1.两点间(距离较近)

hab=a-b

HB=HA+hab=HA+a-b2.两点间(距离较远,若干转点)

hAB=h1+h2+

+hn=(a1-b1)+(a2-b2)+

+(an-bn)=a-b例题1例题2视线高法视线高：

Hi＝HA＋a待定点高程：

HB＝Hi－b例题3注：高差法和视线高法的测量原理是相同的，区别在于计算高程时上次序的不同。在安置一次仪器需求出几个点的高程时，视线高法比高差法方便，因而视线高法在建筑施工中被广泛采用。

例1：图中已知A点高程HA=452.623m，后视读数a=1.571m，前视读数b=0.685m，求B点高程。

解：B点对于A点高差：

hAB=1.571－0.685=0.886mB点高程为：

HB＝452.623＋0.886＝453.509m水准测量原理

例2：图2.2中，已知A点桩顶标高为±0.00，后视A点读数a＝1.217m，前视B点读数b＝2.426m，求B点标高解：B点对于A点高差：

hAB＝a－b＝1.217－2.426＝－1.209mB点高程为：

HB=HA＋hAB＝0＋（－1.209）＝－1.209m水准测量原理

例3：图2.3中已知A点高程HA=423.518m，要测出相邻1、2、3点的高程。先测得A点后视读数a=1.563m，接着在各待定点上立尺，分别测得读数b1=0.953m，b2=1.152，b3=1.328m。解：先计算出视线高程Hi=HA+a=423.518＋1.563＝425.081m各待定点高程分别为：H1＝Hi－b1＝425.081－0.953＝424.128mH2＝Hi－b2＝425.081－1.152＝423.929mH3＝Hi－b3＝425.081－1.328＝423.753m水准测量原理四、高差法连续安置水准仪的测量方法

两点间距离较长或高差较大时，在两点间设若干转点，分段测量高差，取各分段高差的总和。hAB=h1+h2+

+hn

=(a1-b1)+(a2-b2)+

+(an-bn)=a-bhAB水准测量原理水准测量的仪器和工具水准测量的仪器和工具2.2.1水准仪的构造

(一)望远镜1.构造2.十字丝3.视准轴上丝下丝竖丝横丝望远镜的十字丝水准测量的仪器和工具(二)水准器1、圆水准器①功能：用于仪器的粗略整平；②水准器的零点:圆形分划圈的中心③分划值：

8’/2mm——10’/2mm水准测量的仪器和工具2、水准管: ①作用；精确整平②水准管零点:2ｍｍ分划线的对称中心③分划值：

20”/2mm水准测量的仪器和工具水准测量的仪器和工具（三）基座:

轴座.脚螺旋.底板.三角压板水准测量的仪器和工具2.2.2水准尺和尺垫一.双面水准尺;

用于:四等水准测量：红黑面.0-4687；0-4787。作用：检查读数是否正确.二.塔尺:3m、5ｍ；等外水准。三.尺垫：作用：用以保持尺底高度不变。四.掌握水准尺读数方法。水准测量的仪器和工具水准测量的仪器和工具水准仪器的使用一个测站的操作程序：一、安置仪器二、粗略整平：脚螺旋方向与左手大拇指方向相同三、瞄准水准尺照准：调焦和照准①对光②照准③调焦④视差四、精确精平：使符合水准气泡吻合五、读数：①读数由上向下读；②四位数齐全；③读后检查气泡。六、瞄准前视水准尺精平、读数七、记录；复读

安置时考虑前、后视等距；

粗平时掌握“左手大拇指法”；

瞄准时包括消除视差；在精平状态下(符合气泡符合时)读数；读数估读至毫米。符合气泡符合尚未符合符合气泡符合，水准管轴与视线水平。操作程序与方法

安置——粗平——瞄准——精平——读数水准仪器的使用“左手大拇指法”整平：气泡移动的方向与左手大拇指转动脚螺旋的方向一致。

abc粗平的操作水准仪器的使用水准测量的瞄准与读数acb

a0.725水准仪器的使用视差：当眼睛在目镜上下微动时，若发现十字丝的横丝在水准尺上的位置随之变动