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工程测量第二章 水准测量 西安建筑科技大学建筑勘测研究所 主讲人：冯晓刚 讲师 博士 　　测量地面点高程的工作称为高程测量。高程测量分为：水准测量、 三角高程测量和气压高程测量。水准测量是高程测量中精度最高和最常用的一种方法。 §2.１　水准测量原理 　　 水准测量原理是利用一条水平视线，借助水准尺来测定地面两点间的高差，由已知点高程求出待测点高程。 第二章 水准测量 　 HA+a为视线高程Hi，则上式还可写为： 　　　 HB=Hi－b　　　　 　　　　 （仪高法） A点为后视点，A点上的水准尺为后视尺，读数a为后视读数。称B点为前视点，B点上的水准尺为前视尺，读数b为前视读数，后视读数减前视读数即为A、B两点高差hAB。 如果： ab，hAB0，B点比A点高； ab，hAB0，B点比A点B低；a=b， hAB=0 ,B点与A点同高。 B点的高程为： hAB=a－b 　HB=HA+hAB=HA+(a－b) （高差法） §２.２水准仪及水准尺 DS3水准仪 根据水准测量的原理，水准仪的主要作用是提供一条水平视线，并能照准水准尺进行读数，因此，水准仪主要由望远镜、水准器及基座三部分组成。 一. DS3水准仪的构造 1.望远镜 视准轴（CC）：物镜光心与十 字丝交点的连线， 也叫视线。 2.水准器 （1）管水准器 水准管轴（LL）：过水准管纵向圆弧刻划中心（水准管零点Ｏ）的纵向切线。当气泡居中时，该轴线处于水平位置。水准管精度较高，用于精平水准仪。 ：水准管圆弧2mm弧长所对的圆心角。 符合水准器 　　圆水准器轴（L′ L′）：通过圆水准器零点（分划圈中心）的球面法线。当气泡居中时，该轴线处于竖直位置。圆水准器精度较低，故只用于水准仪的粗略整平。 （2）圆水准器 　二．水准尺 ３.基座 三．尺垫 双面水准尺：常数4.687米 和4.787米 水准尺 尺垫 §２.３微倾式水准仪的使用 　　1．粗略整平 　2．瞄准水准尺 　　视差：眼睛在目镜端上下移动，十字丝与目标影像也相对错动的现象。 气泡移动方向与左手大拇指运动的方向一致。 先用准星合照门粗瞄，再用微动螺旋精确瞄准。 3．精平与读数 中丝读数0.906 通过观察窗观察 视差产生原因：物像平面与十字丝平面不重合。 §2.4 　自动安平水准仪、精密水准仪和数字水准仪 自动安平水准 Ni004精密水准仪 读数方法： 精平后，转动“测微螺旋”，使十字丝的楔形丝精确夹准某一整分划线。 将整分划值和测微器中的读数合起来。 1.48655m §2.5 水准测量的外业 一. 水准点 通过水准测量方法获得其高程的高程控制点，称为水准点，一般用BM表示。这些已知高程的点称为水准点（BM）。 种类：永久性水准点和临时性水准点。 水准标志示意图 　　水准测量一般是从水准点（埋设或标志在地面的已知高程点，通常用BM表示）上开始的。当待测高程的点距水准点较远或者高差很大时，就需要连续多次安置仪器，以测出两点的高差。 二. 水准测量的实施 设已知BMA点的高程为417.054m，现拟测量B点的高程。 每测站仪器尽可能安置在前、后视距相等处。 水准测量手簿 在观测过程中，转点TP1、TP2、TP3……仅起传递高程的作用，一般无需设固定 。 测 站 测 点 水准尺读数 高差(m) 高 程 （m） 备 注 后视(a) 前视(b) + － ? 计算 检核 ∑ Ⅰ BMA TP1 1.414 0.871 0.543 417.054 Ⅱ 1.682 TP2 0.449 1.233 Ⅲ TP3 0.995 1.572 0.577 Ⅳ B 1.465 0.310 1.155 5.556 3.202 2.931 0.577 ∑a－∑b=+2.354 ∑h=+2.354 419.408 HB-HA=2.363 =∑h 三. 水准测量的检核 1. 计算检核 HB － HA= ∑h= ∑a－∑b 起点到终点的高差等于各测站高差的代数和，也等于各测站后视读数之和减去前视读数之和。计算检核只能检核高差和高程计算是否正确。 2. 测站检核 （1） 变动仪器高法 每测站改变仪器高度（大于10cm）,测两次高差；两次高差差值不超过容许值，取其平均值作为最后结果，否则需重测。 （2） 双面尺法 黑、红面高差之差：h红－ h黑±0.1m，0.1m是两水准尺尺常数K值之差，当该站后尺K值大于前尺K值，则取“－”，反之取“+”，若K值相同，则不考虑此差值。 不改变仪器高度，利用尺子得黑、红