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工程测量学 2 水准测量 水准测量 工程测量 课 件 * * 本 章 摘 要 本章主要介绍水准测量原理、水准仪的基本构造和使用、水准测量的实施方法和成果计算、检核等内容。 * * 测定地面点高程的工作称为高程测量。 按使用仪器和施测方法的不同，高程测量分为 水准测量是精密测量地面点高程最主要的方法。 * * §2.1 水准测量原理　　　　图示 图2-1，A、B两点高差为： hAB=a-b (2-1) hAB=a-b 图2-1中，A为已知高程点，B为待测高程点，a为后视读数，b为前视读数。 hAB可正可负。当ab时，hAB为正，B点高于A点；当ab时hAB为负，即B点低于A点。注意h的下标。 若已知A点高程为HA，则B点高程为： HB=HA+hAB=HA+(a-b) (2-2) HB=HA+hAB=HA+(a-b) B点高程还可通过仪器的视线高程Hi计算： Hi=HA+a HB=Hi-b (2-3) (2-2式)称高差法 (2-3)式称仪高法 * * 1、水准尺 塔尺——由两节或三节套接而成，长3m或5米，接头处存在误差，多用于精度较低的水准测量中。 2、尺垫 2.2.2 水准尺和尺垫 双面尺(直尺或板尺)；黑面尺(基本分划)、红面尺(辅助分划)；常数K1=4.687m，K2=4.787m。用于三、四等精度以下的水准测量中。 * * 1、安置水准仪 2、粗略整平——目的使仪器竖轴大致铅直，视准轴粗略水平。动画 3、瞄准水准尺 视差—— 消除视差的方法 2.2.3 水准仪的使用 * * 4、精确整平——使视准轴处于精确水平位置 5、读数 0.5cm/格 2.2.3 水准仪的使用 * * 2.2.3 水准仪的使用 * * §2.3 水准测量方法 用水准测量方法测定的高程控制点称为水准点(记为BM. (Bench Mark)) 国家水准点分为一、二、三、四等，按规范规定埋设永久性标石标志。 图根水准点和施工测量水准点常采用临时性标志。 二、三等 2.3.1 水准点 * * 图2-15 转点(Turing Point) ：每站之间的立尺点，仅起高程传递作用，称为转点，简写为TP 。 测站：安置仪器的位置称为测站。 2.3.2 水准测量的实施 * * 每一测站可测得前、后视两点间的高差，即： h1=a1-b1 h2=a2-b2 …… hn=an-bn 各式相加，得： hAB=Σh=Σa-Σb B点高程为：HB=HA+Σh (2-5) hAB=Σh=Σa-Σb HB=HA+Σh 2.3.2 水准测量的实施 * * 2.3.2 水准测量的实施 a b 1.346 0.979 0.385 1.259 1.278 0.712 0.653 0.566 1.864 0.547 0.712 1.211 4.554 4.121 4.121 0.433 0.433 54.639 54.206 0.433 HB=54.206+0.433=54.639 * * 1、测站检核 ⑴变动仪高法——是在同一个测站上用两次不同的仪器高度(10cm)，测得两次高差以相互比较进行检核。两次所测高差之差不超过容许值(等外水准测量容许值为6mm)。否则必须重测。 ⑵双面尺法——是仪器的高度不变，而前视和后视上的水准尺分别用黑和红面各进行一次读数，测得两次高差，相互进行检核。若同一水准尺红面与黑面读数(加常数后)之差，不超过3mm；且两次高差之差，又未超过5mm,则取其平均值作为该测站的观测高差。否则，需要检查原因，重新观测。 2.3.3 水准测量检核 红黑面零点差相差100mm，两个高差也应相差l00mm，应在红面高差中加或减100mm后再与黑面高差比较。 每次读数时均应使符合水准气泡严密吻合，每个转点均应安放尺垫，但所有已知水准点和待求高程点上不能放置尺垫。 * * 2、成果检核 ⑴符合水准路线 检核条件为 高差闭合差 fh=Σh测-(H终-H始) ⑵闭合水准路线 检核条件为 高差闭合差 fh=Σh测 ⑶支水准路线 高差闭合差 fh=Σh往+Σh返 (2-8) fh=Σh往+Σh返 2.3.3 水准测量检核 * * 2、成果检核 高差闭合差是各种因素产生的测量误差，故闭合差的数值应该在容许范围内，否则应检查原因，返工重测。 图根水准测量高差闭合差容许值为： 平地 山地 (2-9) 四等水准测量高差闭合差容许值为： 平地 山地 (2-10) 式中：L为水准路线总长(km)；n为测站数 2.3.3 水准测量检核 * * §2