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1、 水准测量水准测量20142014届届毕毕业业答答辩辩届届毕毕业业答答辩辩2014年06月06日n班班级：建工：建工112n学学生：生：闫小建小建 n指指导老老师：袁雪峰：袁雪峰 时瑞瑞国国n学号学号 1100050102521 市政工程测量学市政工程测量学市政工程测量学市政工程测量学2 2 水准测量水准测量青岛市市政培训中心工程名称：国际APEC-国道沿线环境升级改造工程总承包方：城建北方公司担任职务：河防口区域测量员工作时间：3个月实习情况：在本工程中担任测量员一职，通过不断地学习和积累，经过了3个多月后已经熟悉水准仪的测量方法，水准测量成果的计算，水准测量的误差及其消减方法。2 市政工程
2、测量学市政工程测量学市政工程测量学市政工程测量学2 2 水准测量水准测量青岛市市政培训中心目录11水准测量方法水准测量方法3322水准测量成果计算水准测量成果计算111133微倾式水准仪的检验与校正微倾式水准仪的检验与校正151544水准测量误差及其消减方法水准测量误差及其消减方法16163 市政工程测量学市政工程测量学市政工程测量学市政工程测量学2 2 水准测量水准测量青岛市市政培训中心现场照片4 市政工程测量学市政工程测量学市政工程测量学市政工程测量学2 2 水准测量水准测量青岛市市政培训中心5 市政工程测量学市政工程测量学市政工程测量学市政工程测量学2 2 水准测量水准测量青岛市市政培训
3、中心6 市政工程测量学市政工程测量学市政工程测量学市政工程测量学2 2 水准测量水准测量青岛市市政培训中心7 市政工程测量学市政工程测量学市政工程测量学市政工程测量学2 2 水准测量水准测量青岛市市政培训中心8 市政工程测量学市政工程测量学市政工程测量学市政工程测量学2 2 水准测量水准测量青岛市市政培训中心1水准测量方法水准测量方法水准测量方法水准测量方法1.1 1.1 水准点水准点用用水水准准测测量量方方法法测测定定的的高高程程控控制制点点称称为为水水准准点点( (记记为为BM. BM. (BenchMark) )国国家家水水准准点点分分为为一一、二二、三三、四四等等，按按规规范范规规定定
4、埋埋设设永久性标志。永久性标志。施工测量水准点常采用临时性标志。施工测量水准点常采用临时性标志。石料或混凝土石料或混凝土顶面设置半球状标志顶面设置半球状标志二、三等国二、三等国家水准点家水准点施工测量水准点施工测量水准点9 市政工程测量学市政工程测量学市政工程测量学市政工程测量学2 2 水准测量水准测量青岛市市政培训中心1水准测量方法水准测量方法水准测量方法水准测量方法1.2 1.2 水准测量的实施水准测量的实施图图2-15转点转点(TuringPoint),简写为简写为TP10 市政工程测量学市政工程测量学市政工程测量学市政工程测量学2 2 水准测量水准测量青岛市市政培训中心1水准测量方法水
5、准测量方法水准测量方法水准测量方法1.2 1.2 水准测量的实施水准测量的实施每一测站可测得前、后视两点间的高差，即：每一测站可测得前、后视两点间的高差，即：h1=a1-b1h2=a2-b2hn=an-bn各式相加，得：各式相加，得：hAB=h=a-bB点高程为：点高程为：HB=HA+h(2-5)hAB=h=a-bHB=HA+h11 市政工程测量学市政工程测量学市政工程测量学市政工程测量学2 2 水准测量水准测量青岛市市政培训中心1水准测量方法水准测量方法水准测量方法水准测量方法2.3.2 2.3.2 水准测量的实施水准测量的实施HB=HA+h12 市政工程测量学市政工程测量学市政工程测量学市
6、政工程测量学2 2 水准测量水准测量青岛市市政培训中心1水准测量方法水准测量方法水准测量方法水准测量方法1.3 1.3 水准测量检核水准测量检核1、测站检核、测站检核变动仪高法变动仪高法是在同一个测站上用是在同一个测站上用两次不同的仪器高度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，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不超过容许值(等外水准测量容许值为等外水准测量容许值为6mm)。否则必须重测。否则必须重测。双面尺法双面尺法:是仪器的高度不变，而立在前视点和后视点上是仪器的高度不变，而立在前视点和后视点上的水准尺分别用黑面和红面各进
7、行一次读数，测得的水准尺分别用黑面和红面各进行一次读数，测得两次高差两次高差，相互，相互进行检核。进行检核。若同一水准尺红面与若同一水准尺红面与黑面读数黑面读数(加常数后加常数后)之差之差，不超过，不超过3mm；且两次且两次高差之差高差之差，又未超过，又未超过5mm,则取其平均值作为该测站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。的观测高差。否则，需要检查原因，重新观测。13 市政工程测量学市政工程测量学市政工程测量学市政工程测量学2 2 水准测量水准测量青岛市市政培训中心1水准测量方法水准测量方法水准测量方法水准测量方法1.3 1.3 水准测量检核水准测量检核2、成果检
8、核、成果检核附合水准路线附合水准路线（详见后）（详见后）高差闭合差高差闭合差fh=h测测-(H终终-H始始)(2-6)fh=h测测-(H终终-H始始)闭合水准路线闭合水准路线高差闭合差高差闭合差fh=h测测(2-7)fh=h测测支水准路线支水准路线高差闭合差高差闭合差fh=h往往+h返返(2-8)fh=h往往+h返返高差闭合差是高差闭合差是各种因素产生各种因素产生的测量误差的测量误差14 市政工程测量学市政工程测量学市政工程测量学市政工程测量学2 2 水准测量水准测量青岛市市政培训中心1水准测量方法水准测量方法水准测量方法水准测量方法1.3 1.3 水准测量检核水准测量检核2、成果检核、成果检
9、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，在容许范围内，否则应检查原因，返工重测返工重测。图根图根水准测量高差闭合差容许值为：水准测量高差闭合差容许值为：平地平地山地山地(2-9)四等四等水准测量高差闭合差容许值为：水准测量高差闭合差容许值为：平地平地山地山地(2-10)式中：式中：L为水准路线总长为水准路线总长(km)；n为测站数为测站数直接为测绘大比例直接为测绘大比例尺地形图用的的控尺地形图用的的控制点称为制点称为图根点图根点。 15 市政工程测量学市政工程测量学市政工程测量学市政工程测量学2
10、 2 水准测量水准测量青岛市市政培训中心2水准测量成果计算水准测量成果计算水准测量成果计算水准测量成果计算2.1 2.1 附合水准路线测量成果计算附合水准路线测量成果计算高差闭合差的计算高差闭合差的计算由式由式(2-6)：fh=h测测-(HB-HA)=-9.811-(32.509-42.365)=+0.045m=+45mm按山地及图根水准精度计算闭合差容许差为：按山地及图根水准精度计算闭合差容许差为：fh容容=12n1/2=12241/2=58mm|fh|fh容容|，符合图根水准测量技术要求。，符合图根水准测量技术要求。 32.50916 市政工程测量学市政工程测量学市政工程测量学市政工程测量
11、学2 2 水准测量水准测量青岛市市政培训中心2水准测量成果计算水准测量成果计算水准测量成果计算水准测量成果计算2.1 2.1 附合水准路线测量成果计算附合水准路线测量成果计算闭合差调整闭合差调整闭合差的调整是闭合差的调整是按按与距离与距离或或与测站数与测站数成正比例反符号分配到各成正比例反符号分配到各测段高差中测段高差中。第。第i测段高差测段高差改正数改正数按下式计算：按下式计算：式中：式中：n路线总测站数；路线总测站数；ni第第i段测站数；段测站数；L路线总长；路线总长；Di第第i段距离。段距离。例如：由式例如：由式(2-11)算出第一段算出第一段(A1)的改正数为：的改正数为：(2-11)
12、或或(2-12)其他各测段改正数按式其他各测段改正数按式(2-11)算出后列入表算出后列入表2-2中。中。改正数的总改正数的总和与高差闭合差大小相等符号相反和与高差闭合差大小相等符号相反。每测段实测高差加相应的改正。每测段实测高差加相应的改正数便得到改正后的高差。数便得到改正后的高差。17 市政工程测量学市政工程测量学市政工程测量学市政工程测量学2 2 水准测量水准测量青岛市市政培训中心计算各点高程计算各点高程用改正后的高差，由已知水准点用改正后的高差，由已知水准点A开始，逐点算出各点高程，开始，逐点算出各点高程，列入表列入表2-2中。由计算得到的中。由计算得到的B点高程应与点高程应与B点的已
13、知高程相等，以点的已知高程相等，以此作为计算检核。此作为计算检核。2水准测量成果计算水准测量成果计算水准测量成果计算水准测量成果计算2.1 2.1 附合水准路线测量成果计算附合水准路线测量成果计算 总测站数总测站数实测高差实测高差高差闭合差高差闭合差闭合差容许闭合差容许根据测站数确定根据测站数确定的高差改正数的高差改正数实测高差加改实测高差加改正数正数A点已知高程点已知高程B点已知高程点已知高程42.365+改正改正后高差后高差18 市政工程测量学市政工程测量学市政工程测量学市政工程测量学2 2 水准测量水准测量青岛市市政培训中心2水准测量成果计算水准测量成果计算水准测量成果计算水准测量成果计
14、算2.2 2.2 闭合水准路线测量成果计算闭合水准路线测量成果计算闭合水准路线高差闭合差按式闭合水准路线高差闭合差按式(2-7)计算，若闭合差在容许值范计算，若闭合差在容许值范围内，按上述附合水准路线相同的方法调整闭合差，并计算高程；围内，按上述附合水准路线相同的方法调整闭合差，并计算高程；否则应检查原因，否则应检查原因，返工重测返工重测。19 市政工程测量学市政工程测量学市政工程测量学市政工程测量学2 2 水准测量水准测量青岛市市政培训中心3微倾式水准仪的检验与校正微倾式水准仪的检验与校正微倾式水准仪的检验与校正微倾式水准仪的检验与校正水准仪有以下主要轴线：视准轴、水准管轴、仪器竖轴和圆水水
15、准仪有以下主要轴线：视准轴、水准管轴、仪器竖轴和圆水准器轴，以及十字丝横丝，见图准器轴，以及十字丝横丝，见图2-18。各轴线间应满足的几何条件是各轴线间应满足的几何条件是: : 圆水准器圆水准器l l轴平行仪器竖轴；轴平行仪器竖轴；十字丝横丝垂直仪器竖轴；十字丝横丝垂直仪器竖轴；水准管轴平行视准轴。水准管轴平行视准轴。20 市政工程测量学市政工程测量学市政工程测量学市政工程测量学2 2 水准测量水准测量青岛市市政培训中心4水准测量误差及其消减方法水准测量误差及其消减方法水准测量误差及其消减方法水准测量误差及其消减方法4.1 4.1 仪器误差仪器误差仪器校正后的残余误差仪器校正后的残余误差水准仪
16、经过校正后，不可能绝对满足水准管轴平行视准轴的条水准仪经过校正后，不可能绝对满足水准管轴平行视准轴的条件，因而使读数产生误差。件，因而使读数产生误差。这种误差的影响这种误差的影响与距离成正比与距离成正比，只要观，只要观测时注意测时注意使前、后视距离相等，便可消除或减弱此项误差的影响。使前、后视距离相等，便可消除或减弱此项误差的影响。水准尺误差水准尺误差包括水准尺长度变化、刻划误差和零点误差等。包括水准尺长度变化、刻划误差和零点误差等。精密水准测量应对水准尺进行精密水准测量应对水准尺进行检定检定，并对读数进行，并对读数进行尺长误差改尺长误差改正正。零点误差零点误差在成对使用水准尺时，可采取设置在
17、成对使用水准尺时，可采取设置偶数测站偶数测站的方法来的方法来消除；也可在前、后视中消除；也可在前、后视中使用同一根水准尺使用同一根水准尺来消除。来消除。21 市政工程测量学市政工程测量学市政工程测量学市政工程测量学2 2 水准测量水准测量青岛市市政培训中心4水准测量误差及其消减方法水准测量误差及其消减方法水准测量误差及其消减方法水准测量误差及其消减方法4.2 4.2 观测误差观测误差水准管气泡对中误差水准管气泡对中误差水准管气泡居中误差一般为水准管气泡居中误差一般为0.15。符合水准器气泡居中精度。符合水准器气泡居中精度可提高一倍。由气泡居中误差引起的读数误差为：可提高一倍。由气泡居中误差引起
18、的读数误差为：读数误差读数误差估读毫米数的误差，与人眼分辨能力、望远镜估读毫米数的误差，与人眼分辨能力、望远镜放大率以及视线长度有关。按下式计算：放大率以及视线长度有关。按下式计算：式中：式中：V望远镜放大率；望远镜放大率；D视线长；视线长；60人眼能分人眼能分辨的最小角度；辨的最小角度；206265；水准管分划值。水准管分划值。(2-15)(2-16)为保证读数精度，各等水准测量对望远镜放大率和最大视线长为保证读数精度，各等水准测量对望远镜放大率和最大视线长有相应规定。有相应规定。22 市政工程测量学市政工程测量学市政工程测量学市政工程测量学2 2 水准测量水准测量青岛市市政培训中心4水准测
19、量误差及其消减方法水准测量误差及其消减方法水准测量误差及其消减方法水准测量误差及其消减方法4.2 4.2 观测误差观测误差视差影响视差影响视差对水准尺读数会产生较大误差。应仔细调视差对水准尺读数会产生较大误差。应仔细调焦，避免出现视差。焦，避免出现视差。水准尺倾斜水准尺倾斜误差水准尺倾斜会使读数增大，其误差大小误差水准尺倾斜会使读数增大，其误差大小与尺倾斜的角度和在尺上的读数大小有关。与尺倾斜的角度和在尺上的读数大小有关。23 市政工程测量学市政工程测量学市政工程测量学市政工程测量学2 2 水准测量水准测量青岛市市政培训中心4水准测量误差及其消减方法水准测量误差及其消减方法水准测量误差及其消减
20、方法水准测量误差及其消减方法4.3 4.3 外界条件影响外界条件影响仪器下沉仪器下沉选择坚实的地面作测站，并将脚架踏实。选择坚实的地面作测站，并将脚架踏实。尺垫下沉尺垫下沉水平视线在尺上的水平视线在尺上的读数读数b，理论上应改算，理论上应改算为相应水准面截于水准为相应水准面截于水准尺的读数尺的读数b，两者的差，两者的差值值c称为地球曲率差。称为地球曲率差。测量中当前、后视距相等时，通过高差计算可消除该影响。地球曲率的影响地球曲率的影响(2-17)24 市政工程测量学市政工程测量学市政工程测量学市政工程测量学2 2 水准测量水准测量青岛市市政培训中心4水准测量误差及其消减方法水准测量误差及其消减
21、方法水准测量误差及其消减方法水准测量误差及其消减方法4.3 4.3 外界条件影响外界条件影响大气折光影响大气折光影响由于地面上空气密度不均匀，使由于地面上空气密度不均匀，使I光线发生折射。因而水准测量光线发生折射。因而水准测量中，实际的读数不是水平视线的读数，而是一向下弯曲视线的读数。中，实际的读数不是水平视线的读数，而是一向下弯曲视线的读数。两者之差称为两者之差称为大气折光差大气折光差，用，用表示。在稳定的气象条件下，大气表示。在稳定的气象条件下，大气折光差约为地球曲率差的折光差约为地球曲率差的1/7，即：，即：温度的影响温度的影响(2-18)此项此项误差可用误差可用前、后视距相等前、后视距
22、相等的方法来消除。的方法来消除。地球曲率差和大气折光差是同时存在的两者对读数的共同影响地球曲率差和大气折光差是同时存在的两者对读数的共同影响可用下式计算：可用下式计算：(2-19)25 市政工程测量学市政工程测量学市政工程测量学市政工程测量学2 2 水准测量水准测量青岛市市政培训中心5水准测量误差及其消减方法水准测量误差及其消减方法水准测量误差及其消减方法水准测量误差及其消减方法5.3 5.3 外界条件影响外界条件影响大气折光影响大气折光影响使前、后视距离相等，便可消除或减弱该误差的影响。使前、后视距离相等，便可消除或减弱该误差的影响。温度的影响温度的影响5.1 5.1 仪器误差仪器误差仪器校正后的残余误差仪器校正后的残余误差水准尺误差水准尺误差使前、后视距离相等，便可消除或减弱以上误差的影响。使前、后视距离相等，便可消除或减弱以上误差的影响。5.2 5.2 观测误差观测误差水准管气泡对中误差水准管气泡对中误差读数误差读数误差视差影响水准尺倾斜水准尺倾斜仪器下沉仪器下沉尺垫下沉尺垫下沉地球曲率的影响地球曲率的影响使前、后视距离相等，便可消除或减弱该误差的影响。使前、后视距离相等，便可消除或减弱该误差的影响。26 市政工程测量学市政工程测量学市政工程测量学市政工程测量学2 2 水准测量水准测量青岛市市政培训中心27
