土木工程测量课件第二章 测量之水准

1、2020年7月1日，第2章调平，1。土木工程测量。讲师：王小明，第二章水准测量，2020年2月7日，第二章水准测量。本章内容：1。掌握水准测量的原理，水准仪和直尺的使用。2.理解层次的结构。3.掌握五等水准测量方法。4.掌握单根水准测量线测量结果的计算。了解微倾斜水平仪6的检查和校正方法。掌握水准测量误差及其减少方法。了解精密水准仪和水准尺8。了解自动水平仪和激光水平仪9。了解数字水准仪及其使用，第2章水准测量，3，7/1/2020，第2章水准测量，重点介绍水准测量的原理、DS3水准仪的结构和使用。第二章调平，2020年4月7/1日。左图为国家水准测量的发源地青岛的观象山。右边是国家水准网示意

2、图，并有介绍。第二章水准测量，2020年5月7日，水准测量是目前高程测量中最常用、最精确的测量方法。高程测量：测量地面点高程的工作。水准测量的方法有：三角高程测量、气压水准测量、全球定位系统卫星高度测量、简介、7/1/2020、第二章水准测量、第六章水准测量、第二章水准测量、2.1水准测量原则1、计算高程差2、计算高程差示例、第二章水准测量、7.7/1/2020、2.1水准测量原则、计算高程差：hAB=a-b高程差方法：HB=HAHAB=HA (A-B)高程测量方法的视线：Hi=阿哈=HB b高程差方法：HB=Hi高度差法HAB=A-B=0.461米HB=HAHAB=34.248 0.461=

3、34.709米2，高度规法HI=阿哈=34.248 2.145=36.393米HB=HI-B=36.393-1.684=第2章水准测量，第2.2章水准仪和水准尺1，DS3水准仪结构2，水准尺和尺垫3，水准仪的使用，第2章水准测量，10.7/1/1 主要由基座、瞄准部(包括望远镜)望远镜组成：瞄准目标，在水平尺上读数。 十字准线中心(或十字准线交点)和物镜光学中心之间的连线称为准直轴水平：圆形水平和管状水平。本节主要介绍DS3微倾斜水准仪，第二章水准测量，11，7/1/2020，2.2.1 DS3水准结构。1.瞄准镜2、水平调节管3、照明门4、目镜5、圆形水平仪6、圆形水平仪校正螺钉7、脚踏螺钉

4、8、三角形基板9、水平制动螺钉10、聚焦螺钉11、物镜12、水平微动螺钉13、微倾斜螺钉、第2章水平调节、12，7/1/2020、望远镜、1-物镜2-目镜3-十字准线十字线十字线4-十字线护罩5-瞄准透镜6-物镜瞄准螺钉7-十字线固定螺钉8-十字准线、2.2.1 DS3型水平仪结构、第2章望远镜成像原理2.2.1 DS3水准仪结构，第2章水准测量，15，7/1/2020，水准管的分度值=2/R* R为水准管的圆弧半径，单位为mm，=206265管水准仪3360 S1水准仪和S3水准仪的水准管的分度值分别为10圆水准仪：一般情况下，圆水准仪的分度值约为8 10，用于粗水准测量。 2.2.1 DS

5、3水准仪结构，第2章水准测量，16，7/1/2020，2.2.1 DS3水准仪结构，水准仪满足：水准仪，可提高水准管的气泡对中精度和速度。旋转轻微倾斜的螺旋，使气泡两端的图像重合，气泡居中。第二章调平，17、7/1/2020、2.2.1 DS3调平结构，底座主要由轴座、地脚螺丝和连接板组成。第2章调平，18，7/1/2020，2.2.2调平直尺和直尺垫。水平尺根据材料可分为木材、铝合金和玻璃钢。根据形式，它分为塔尺、折叠尺和直尺。根据划线面，可分为单面尺和双面尺。双面尺通常一边是黑色，另一边是红色。两只脚的黑色一边的初始读数为零，红色一边的初始读数分别为4.687米和4.787米。第2章调平，

6、19，7/1/2020，2.2.2调平尺和尺垫：将调平尺放在转折点。使用时，将直尺垫放稳，站在凸起半球的顶部。第二章调平，使用20，7/1/2020，2.2.3水准仪，五步放置水准仪粗调平，瞄准水准尺的精确水准读数，第二章调平，使用21，7/1/2020，2.2.3水准仪，放置水准仪打开三脚架，使其高度适中，并对其头部进行粗略估计，第二章调平，使用水准仪，粗调平调整圆的气泡左拇指规则：“左拇指旋转脚的螺旋运动方向是气泡的运动方向”，第2章调平，23，7/1/2020，2.2.3使用水平仪，瞄准水平尺1，目镜瞄准灯2，瞄准水平尺，拧紧制动螺钉3，精确瞄准4，消除视差，第2章调平，24，7/。原因

7、：通过物镜的目标图像与十字准线平面不一致。第二章水准测量，2020年7月25日，2.2.3使用水准仪，瞄准水准仪标尺(关于视差)后果：视差会影响观测结果的准确性，必须消除。视差消除方法：仔细并重复地聚焦目镜和物镜。第二章水准测量，26、7/1/2020，2.2.3，利用水准仪，精确水准测量(精细水准测量)来调整螺旋的轻微倾斜度，以便气泡两端的图像一致。第二章水准测量，2020年7月1日，2.2.3，使用水准仪，用中国丝绸在直尺上读数，估计为毫米。第2章水准测量，28，7/1/2020，2.2.3水准仪的使用和读数，7/1/2020，第2章水准测量，29，第2章水准测量，2.3水准测量方法1，基

8、准2，水准测量实施3，水准测量验证，第2章水准测量，30水准点的校准：钢、混凝土、道钉和木桩。第二章水准测量，2020年7月31日，2.3.2水准测量实施，水准测量通常从已知高程的水准点开始，根据一定的水准路线，推导出每一点所需的高程。当两点之间的距离很近时，将一个站设置为一次测量。当两点之间的距离较远或高度差较大时，在中间设置几个转折点，A和B之间的高度差为高度差之和。第二章水准测量，2020年7月32日，2.3.2水准测量实施，水准测量实施H1=A1-B1H2=A2-B2.HN=安-布纳哈布=氢=甲-乙乙点的高程为：哈布=哈布=哈甲-。，第2章调平，33，7/1/2020，示例：调平方法，

9、2.3.2调平实施，第2章调平，34，7/1/2020，三个检查，第2章调平，35，验站(1)变高法(2)双面直尺法(3)成果验倒直尺法，第2章水准测量，36，7/1/2020，2.3.3水准测量检验，验站(1)变高法竖立直尺，用水准仪在直尺的中间，用粗水准测量和精水准测量照准后进行。当高差不超过5毫米时，取平均值。第二章调平，37，7/1/2020，2.3.3调平检查，测站检查(2)双面直尺法(黑红):使用双面直尺，读取每把直尺的黑红读数，在直尺中间设置水准点，粗略对准后视直尺。红方：一只脚从4687开始，另一只脚从4787开始。理论上，红脸和黑脸的计算高度差之差为0.1m。(3)倒尺法，第

10、二章水准测量，38，7/1/2020，2.3.3水准测量检查，结果检查1。水准线的布置形式：(1)附在水准线上；(2)关闭水准测量线；(3)分支水准路线。2.各类水准测量线见下页图：第二章水准测量，39，7/1/2020，2.3.3水准测量检查，结果检查(1)与水准测量线一致，第二章水准测量，40，7/1/2020，2.3.3水准测量检查，结果检查。成果检查：(3)分支水准路线，第2章水准测量，42，7/1/2020，2.3.3水准检查，成果检查方法：高差闭合差FH=观测值-理论值= h测量值-h原因：测量中存在各种误差。高差闭合误差容差fh容量用于测量结果的准确性。如果| fh| fh能力|

11、，结果满足精度要求，可以进行高差闭合差调整和高程计算；否则，检查原因，返工并重新测试。第二章水准测量，43，7/1/2020，2.3.3水准测量检查，结果检查方法：单个水准路线的高差闭合差见下表，水准测量高差闭合差的允许值fh见下表，2020年7月1日，第二章水准测量，44，第二章水准测量，2.4水准测量结果的计算1。高差闭合误差的计算2。关闭误差的调整3。修正高度差的计算。计算每个点的高程。第二章水准测量，45，7/1/2020，2.4水准测量结果的计算，根据上表fh和fh能力计算高差闭合差，如果| fh| fh能力|，则进行下一步，否则，将计算外闭合差。闭合差的调整方法与距离或站数成正比，

12、校正数用vi表示。Vi=-(fh/L)Li或vi=-(fh/n)ni检查：(vi)=- fh，第二章水准测量，46，7/1/2020，2.4水准测量结果的计算，校正后高差的计算：(hi)=hi vi检查：(。检查：计算的终点高程等于已知的终点高程。第2章水准测量，47，7/1/2020，2.4水准测量结果计算，示例，第2章水准测量，48，7/1/2020，2.4水准测量结果计算，示例，第2章水准测量，49，7/1/2020，=0.045米=2.5微倾斜水平的检查和校正，第2章水准测量，51，7/1/2020，2.5微倾斜水平的检查和校正，确保每个轴33提供水平视线的几何条件水准管的轴线应平行于

13、望远镜L1/VV的准直轴，望远镜的十字准线应垂直于水平轴(如图):第2章调平，52，7/1/2020，平行于仪器垂直轴的圆形水平轴的检查和校正检查方法：旋转地脚螺钉使圆形水平气泡居中，然后将望远镜绕垂直轴旋转180度，如果气泡仍居中，则为正常，否则需要校正。校准方法：旋转地脚螺丝，使圆形水平仪气泡向中心移动一半的偏离距离，然后用校准针调整圆形水平仪下的三个校准螺丝，使气泡居中。2.5微倾斜水准仪的检查和校准，第2章水准测量，53，7/1/2020，平行于仪器纵轴的圆水准轴的检查和校准，2.5微倾斜水准仪的检查和校准，第2章水准测量，54，7/1/2020，平行于望远镜瞄准轴的水准管轴的检查和校

14、准：在高差较小的地面上，将水准尺放在该点，将水准尺放在A和B的中点，用改变高度的方法测量A和B的高差如果两次高度差小于3毫米，则为合格，平均值hAB为结果。将仪器移至距离A点2-3米处，然后测量A点和B点之间的高度差，以获得高度差。根据几何原理，I”=(HAb-h AB)*”/DAB。如果小于20英寸，则仪器合格，否则需要校正。2.5微倾斜水准仪的检查和校正，第2章调平，55，7/1/2020，平行于望远镜瞄准轴的水准测量管轴的检查和校正方法：首先计算B英尺水平视线的正确读数：b0=A-HAB仪器不在点A附近移动，调整微倾斜螺钉，以便当瞄准轴在时，B英尺上的中间螺纹读数移动到b0 ，用刻度盘销

15、移动两个上部校正螺钉，使气泡居中。再次测量，直到I值小于20。2.5微倾斜水平仪的检查和校准，第2章调平，56，7/1/2020，垂直于仪器纵轴的望远镜十字准线的检查和检查方法：瞄准一个固定点，转动微动螺钉使仪器水平旋转，如果该点总是沿着十字准线移动，则为水平；否则，需要更正。校正方法：松开十字准线固定螺丝，转动目镜筒使十字准线水平，然后固定螺丝。2.5微倾斜水准仪的检查和校准，7/1/2020，第2章水准测量，57，第2章水准测量，2.6水准测量误差及其减少方法，第2章水准测量，58，7/1/2020，误差的三个因素：仪器误差(1)仪器剩余误差(2)水准尺误差的观测误差(2) 2.6水准测量误差及其减少方法，第2章水准测