《工程测量》实验指导书

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1、第 1 页 共 4 页工程测量实验指导书工程测量实验指导书实习一实习一 水准仪的认识和使用水准仪的认识和使用 一、目的与要求一、目的与要求 1.熟悉 S3级水准仪的构造；2.掌握水准仪的安置、瞄准与读数；3.学会水准测量的观测步骤与记录计算。 二、仪器和工具二、仪器和工具DS3级水准仪 1，水准仪脚架 1，水准尺 2。 三、方法和步骤三、方法和步骤( (一一) )第一测站工作第一测站工作1.根据教师指定的地面某点做为临时水准点 BMA, 并假定其高程为 50m。学生自行选待测高程点P，离 临时水准点BMA大约 100200m，计划两测站到P点，选定的 1 点作为转点并安放尺垫，水准尺安放在尺

2、垫上。2.把水准仪安置在 BMA与 1 点之间，并非在两点连线上，目估前、后视距离大致相等处。记录表中第 一测站编号写 1。3.安置仪器 张开脚架，使其高度适当，架头大致水平，并将三脚架脚尖踩入土中，再开箱取出仪器，将其固连 在三脚架上。4.认识仪器 弄清仪器各部件的名称，了解各螺旋功能及其使用方法。认识水准尺的分划与注记，以便能在望远 镜视场中准确读数。 5.粗略整平 先用双手同时向内(或向外)转动一对脚螺旋，使圆水准器气泡移动到适当位置，再转动另一只脚螺 旋使圆气泡居中，通常须反复进行。记住气泡移动的方向与左手拇指运动的方向一致。6.瞄准、精平与读数 瞄准与消除视差：首先，调整目镜，使十字

3、丝分划清晰。然后，瞄后视尺，松开水准仪制动螺旋， 水平转动望远镜，通照门和准星粗略瞄准水准尺，固定制动螺旋，接着转动水平微动螺旋，使十字丝的 纵丝对准水准尺，调整物镜对光螺旋，使目标成像清晰。眼睛上下移动观察是否存在视差现象，若存在 视差，应仔细调整物镜对光螺旋予以消除。 精平：转动微倾螺旋，使符合水准器气泡两端的影像精确符合。 读数：用中丝在水准尺上读取 4 位读数，即米、分米、厘米及毫米。先估出毫米数，后一次读出 4 位数，记入表中后视读数栏内。 松开水平制动螺旋，水平转动望远镜瞄准前视点尺 1，注意消除视差，然后用微倾螺旋精平（切勿调 圆水准器，那样做将会改变仪器高度） ，最后读数，记入

4、表中前视读数栏内。 7.变动仪器高后再重测一次 升高(或降低)仪器高约 10cm 以上，重新粗平仪器, 第 2 次观测一般先瞄准前尺, 精平与读数；然后 瞄准后尺, 精平与读数。 8.计算高差： 高差 h=后视读数 a-前视读数 b。 同一测站两次仪器高测得高差值之差不大于 8mm 时，取其平均值。( (二二) )搬站观测搬站观测确认两次仪器高测的高差在允许范围内，才可搬站。搬站观测时，前尺即 1 点水准尺不动（绝对不 可动尺垫） ，后尺即BMA点的水准尺搬到P点，P点为未知点，测P点的地面高程，不放尺垫。第 2 页 共 4 页( (三三) )从从 P 点返测回临时水准点点返测回临时水准点从

5、P 点再测回临时水准点 BMA。重新选一转点 2，以 P 点为后视，返测 2 个测站，回到临时水准点 BMA。 ( (四四) )计算高差闭合差计算高差闭合差 fh fh=h 容许高差闭合差 fh 容： 平坦地区： fh 容； 山地：fh 容40 L12 n高差闭合差 fh大于容许高差闭合差 fh 容，首先检查计算是否有误，如计算无误，则为观测问题，应 返工。本次实习高差闭合差可按山地标准要求。 四、内业计算四、内业计算 1.1.计算各测站高差改正数计算各测站高差改正数v vh h（式中：fh为高差闭合差，n 为往返水准路线总测站数）ih iih illfvnnfv或检查：各测站高差改正数vi总

6、和，其绝对值应等于高差闭合差 fh。 2.2.计算各测站改正后高差计算各测站改正后高差 h改正改正：h改正=h观测+vi 检查：水准路线往返各测站改正后高差总和应为 0，即 h改正=0。3.3.计算计算 P 点高程点高程 根据临时水准点 BM A的已知高程 50.000m 加第一测站改正后高差得 1 点高程，逐点计算，算得 P 点 高程，最后又推算得 BMA的高程应为 50.000m。 五、注意事项五、注意事项 1.安置测站应使前、后视距离大致相等。瞄准水准尺一定要消除视差。 2. 每次读数前，应使水准管气泡严格居中（符合） 。读数时，水准尺要严格扶直，不得前、后、左、 右倾斜。读数应估读至毫

7、米。3. 圆汽泡观测前调居中，测站观测过程中，不得再调节，因调圆汽泡会改变水准仪的仪器高，造成 前后视线不在同一水平面上。4.临时水准点为已知高程点，不要放尺垫，待定点 P 也不要放尺垫，转点要放尺垫，观测时将水准尺 放在尺垫半圆球的顶点上。5.每站测完后，应立即计算，如两次高差值之差，对于等外水准不超出 8mm，否则应立即重测。符合 要求后，后尺才可搬动，前尺不挪动，转点放置的尺垫绝对不可移动或踩压，以确保正确传递高程。6.全程测完后，应当场计算高差闭合差，如超限应重测。 六、应交作业六、应交作业完成水准测量记录表的计算，并回答下列问题：1.如何进行水准仪粗平?为什么第一次旋转一对脚螺旋，第

8、二次只能旋转第 3 个脚螺旋，而不是一对 脚螺旋？2.圆水准器气泡居中和管水准器气泡符合分别达到什么目的？ 3.什么叫转点？本次实习哪几个点是转点？它在水准测量中起什么作用？ 本科生应加做下题：为什么在读完后视读数后，望远镜转到前视时，管水准器气泡一般都不居中，其根本原因是什么？观 测过程中，如发现圆水准器气泡不居中，可以调整吗？为什么？应如何处理？第 3 页 共 4 页实习二实习二 经纬仪的认识和使用经纬仪的认识和使用 一、目的和要求一、目的和要求 1.认识 J6级经纬仪的基本构造及各螺旋的名称与功能； 2.练习经纬仪对中、整平、瞄准与读数的方法，掌握其操作要领； 3.练习测回法测量水平角。

9、 4.掌握竖角观测步骤、记录与计算，要求每人独立观测 2 个目标 1 测回。 二、仪器和工具二、仪器和工具经纬仪 1，经纬仪脚架 1，标杆 1，测钎 1。 三、方法和步骤三、方法和步骤( (一一) )认识经纬仪认识经纬仪 1.1. 照准部：照准部：包括望远镜及其制动、微动螺旋，水平制动和微动螺旋，竖盘，管水准器，圆水准器以 及读数设备（DJ6-1 型与 TDJ6 型读数设备不同，以 TDJ6 型为主） 。 DJ6-1 型仪器有复测器扳手（度盘离合器） 。 TDJ6 型仪器有光学对中器及竖盘指标自动归零开关(或补偿器开关)以及拔盘螺旋（或度盘变换螺旋） 。2.2.度盘部分：度盘部分：系玻璃度盘，

10、刻划从 0360顺时针刻划，DJ6-1 型的最小刻划为 30，TDJ6 型的 最小刻划为 1。3.3.基座部分基座部分：有脚螺旋及轴座固定螺旋（切不可随意旋松，以免仪器脱落） 。( (二二) )经纬仪的安置经纬仪的安置在地面上作一标志，可在水泥地上划十字作为测站点。松开三脚架，安置于测站上，使高度适当，架头大致水平。打开仪器箱，手握住仪器支架，将仪器 取出，置于架头上。一手紧握支架，一手拧紧连接螺旋。 1.1.对中对中 (1)粗对中：挂上垂球，平移三脚架，使垂球尖大致对准测站点，并注意架头水平，在泥土地上应用 脚踩架腿铁突固定三脚架。可稍松连接螺旋，两手扶住基座，在架头上平移仪器，使垂球尖端对

11、测站点， 对中差 12cm 即可。 (2)精对中：操作步骤如下： （a）粗平：调脚螺旋使园水准器气泡居中，达到仪器的竖轴基本竖直。 （b）操作光学对中器：旋转光学对中器的目镜使分划板分划圈清晰，推拉目镜筒看清地面的标志。 略松中心连接螺旋，在架头上平移仪器(尽量不转动仪器)，直到地面标志中心与对中器分划中心重合， 最后旋紧连接螺旋。这样做可保证对中误差不超过 1mm。2.2.整平整平 松开水平制动螺旋，转动照准部，使水准管平行于任意一对脚螺旋的连线，两手同时向内 (或向外)转动这两只脚螺旋，使气泡居中。然后，将仪器绕竖轴转动 90，使水准管垂直于原来两脚螺 旋的连线，转动第三只脚螺旋，使气泡居

12、中。反复操作至少 2 次，以使仪器在该两垂直的方向，气泡均 为居中时为止。 ( (三三) )起始目标配置度盘为起始目标配置度盘为 0000000000的方法的方法 1.将望远镜精确瞄准左目标 A。 2.把拨盘螺旋的杠杆按下并推进螺旋，接着旋转拨盘螺旋使度盘的 0分划线对准分微尺的 0 分划线， 立即放松。 3.再按一下杠杆，此时拨盘螺旋弹出。( (四四) )瞄准目标的方法：瞄准目标的方法： 1.1.粗瞄准：粗瞄准： 用望远镜上的瞄准器去瞄准目标，瞄准后立即固紧水平及望远镜的制动螺旋。 2.2.精瞄准：精瞄准： 一般粗瞄准完成后，目标必在望远镜视场内，此时，仔细调物镜对光螺旋，使目标影像清晰，并

13、消第 4 页 共 4 页除视差，再调望远镜和水平微动螺旋，使十字丝的纵丝单丝平分目标(或将目标夹在双丝中间)，达到准 确瞄准目标。( (五五) )读数方法读数方法 它属于分微尺测微器读数法，分微尺的长度是度盘 1分划间隔，分微尺的 06，表示 060， 共 60 小格，每格为 1，分微尺的 0分划线就是读数指标线，0分划线的位置就是读数的位置，先读 整度数，再从 0向整度分划线数有几个小格，估读到 0.1，即 6。 ( (六六) )水平角测量方法水平角测量方法 1.安置仪器于测站点，对中，整平。 2.盘左观测：盘左位置，先照准目标 A，配置读盘 0或稍大于 0，读、记水平盘读数1 左，顺时 针

14、旋转照准部照准目标 B，读、记水平盘读数b1 左，计算上半测回水平角 1 左=b1 左-1 左。 2.盘右观测：盘右位置，先照准目标 B，读、记水平盘读数b1 右，逆时针旋转照准部照准目标 A，读、 记水平盘读数1 右，计算下半测回水平角 1 右=b1 右-1 右。3.一测回水平角：1=(1 左+1 右)1 2 限差要求：检查上、下两个半测回水平角之差的绝对值不大于 40。( (七七) )竖角测量竖角测量1.安置仪器于测站点，对中，整平。任选高处一个清晰目标，先盘左用望远镜中横丝瞄准目标，对 于 DJ61 型仪器，读数前，应调整竖盘指标水准管微动螺旋，使竖盘指标水准管气泡居中，读取竖盘读 数

15、L，并记录。对于 TDJ6 型仪器，应把补偿器开关(自动归零螺旋)打开，使 ON 朝上对准红点，此时竖盘 指标处于铅垂位置，这时瞄准目标直接读取竖盘读数 L。2.盘右瞄准同一目标，对于 DJ61 型，使竖盘指标水准管气泡居中后，读取读数 R，并记录。对于 TDJ6 型经纬仪直接读数即可。3.计算竖角角值 和指标差 x：计算公式如下：=(L+R) x=(L+R-360)1 21 2 限差要求：检查观测各目标求得的指标差的互差应小于 30。 四、注意事项四、注意事项 1.只有在盘左位置时，对起始目标度盘配置某一度数开始观则，盘右不得再重新配置，以确保正倒 观测时，水平度盘位置不变。 2.对于 TD

16、J6 仪器，用拨盘螺旋配置好度数之后，切勿忘记按一下杠杆，以使拨盘螺旋弹出，此时照 准部与度盘分离。 3.转动照准部之前，切记应先松开水平制动螺旋，否则.转动照准部会带动度盘，造成测角极大粗差。五、应交作业五、应交作业每人应交测回法记录表，并回答下列问题：1.叙述 TDJ6 型(或 DJ6-1 型)经纬仪，起始目标水平度盘配置 900200的步骤。不同测回对起始 目标配置不同度盘位置观测，其目的是什么？ 2.计算水平角时，为什么要用右目标读数减左目标读数（即箭头减箭尾）？如果不够减应如何计算？3.光学经纬仪如何进行对中？精对中时为什么必须先粗平？ 4.小组内每人用同一台经纬仪观测不同目标，其竖角各不相同，此时应如何检查观测成果是否达到 精度要求？为什么？