土木工程测量 第2章 水 准 测 量.pdfVIP

第 2 章 水 准 测 量 内容提示：本章主要介绍了水准测量的原理和方法、水准仪的技术操作和检验校正、 水准测量误差的影响与消除方法，并介绍了三、四等水准测量和精密、自动安平、数字水 准仪。其重点内容包括水准测量原理、水准器的作用和分划值、水准仪的技术操作和检验 校正、水准测量的施测程序与成果检核、闭合差调整、误差的消除方法以及三、四等水准 测量。其难点为水准测量施测程序与成果检核、闭合差调整及误差的消除方法。 地面点的高程是地面点的定位元素之一，测定地面点高程的工作称为高程测量，是测 量的基本工作之一。按使用的测量仪器和获得高程的方法有水准测量和三角高程测量，此 外还有液体静力水准测量、气压高程测量和 GPS 高程测量等。本章主要介绍水准测量。 2.1 水准测量原理 水准测量是获得点高程的常用测量手段，也是高程测量精度最高的一种方法。水准测 量是应用几何原理，用水准仪建立一条与高程基准面平行的视线，借助于水准尺来测定地 面两点间的高差，按式(1-6)计算待定点的高程。水准测量又称几何水准测量 。 图 2.1 水准测量原理 如图 2.1 所示，若已知 A 点的高程为 H (称为已知高程点) ，欲测定 B 点的高程 H (称 A B 为待定高程点 ) ，须先测定 A 、B 两点间的高差 hAB 。测定 hAB 可在 A 、B 点间 I 处(称为测站) 安置一台可提供水平视线的水准仪，通过水准仪的视线在 A 点(称为后视点)水准尺(称为后 视尺 )上读数 a(称为后视读数) ，在 B 点(称为前视点)水准尺(称为前视尺)上读数 b(称为前视 读数 ) 。则 hAB = a − b (2-1) 若 a ＞b ，hAB 为正值，表示 B 高于 A ；反之，则 B 低于 A 。根据式(1-6)可得 ·16 · 土木工程测量 H B = H A + hAB = H A + (a − b) (2-2) 利用上式求算待定点高程的方法称为高差法。令 H +a=H ，称为视线高程 或仪器高程 ， A i 简称视线高 ，则有 H B = H i − b (2-3) 利用上式求算待定点高程的方法称为视线高法 。当需要观测多个前视点时，这种方法 较方便。 2.2 水准测量仪器和工具及其技术操作 水准仪是为水准测量提供水平视线的仪器。我国水准仪系列标准按其精度等级分为 DS 、DS 、DS 、DS 四种型号，D 、S 分别为大地测量、水准仪的汉语拼音第一个字母， 05 1 3 20 下标数字表示精度等级。如 DS3 型水准仪的“3 ”表示该仪器每 km 往返观测高差精度为 ±3mm 。水准仪按结构又有自动安平水准仪和数字水准仪。DS05 、DS1 型为精密水准仪， DS3 、DS20 型为工程水准仪。水准测量的工具主要有水准尺和尺垫。本节主要介绍 DS3 型 微倾式水准仪及其使用。 2.2.1 DS3 型微倾式水准仪的构造 图 2.2 为 DS3 型微倾式水准仪。它主要由望远镜 、水准器 、基座 等组成。 图 2.2 DS3 型微倾式水准仪 1.望远镜；2.物镜；3.微动螺旋；4.制动螺旋；5.观察镜；6.管水准器；7. 圆水准器；8.圆水准器校正螺丝 9.照门；10. 目镜；11.分划板护罩；12. 物镜调焦螺旋；13.微倾螺旋；14.轴座；1