最新市政工程测量-第二章水准测量PPT课件.ppt

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1、进入夏天，少不了一个热字当头，电扇空调陆续登场，每逢此时，总会想起进入夏天，少不了一个热字当头，电扇空调陆续登场，每逢此时，总会想起那一把蒲扇。蒲扇，是记忆中的农村，夏季经常用的一件物品。记忆中的故那一把蒲扇。蒲扇，是记忆中的农村，夏季经常用的一件物品。记忆中的故乡，每逢进入夏天，集市上最常见的便是蒲扇、凉席，不论男女老少，个个手持乡，每逢进入夏天，集市上最常见的便是蒲扇、凉席，不论男女老少，个个手持一把，忽闪忽闪个不停，嘴里叨叨着一把，忽闪忽闪个不停，嘴里叨叨着“怎么这么热怎么这么热”，于是三五成群，聚在大树，于是三五成群，聚在大树下，或站着，或随即坐在石头上，手持那把扇子，边唠嗑边乘凉。孩

2、子们却在周下，或站着，或随即坐在石头上，手持那把扇子，边唠嗑边乘凉。孩子们却在周围跑跑跳跳，热得满头大汗，不时听到围跑跑跳跳，热得满头大汗，不时听到“强子，别跑了，快来我给你扇扇强子，别跑了，快来我给你扇扇”。孩。孩子们才不听这一套，跑个没完，直到累气喘吁吁，这才一跑一踮地围过了，这时子们才不听这一套，跑个没完，直到累气喘吁吁，这才一跑一踮地围过了，这时母亲总是，好似生气的样子，边扇边训，母亲总是，好似生气的样子，边扇边训，“你看热的，跑什么？你看热的，跑什么？”此时这把蒲扇，此时这把蒲扇，是那么凉快，那么的温馨幸福，有母亲的味道！蒲扇是中国传统工艺品，在是那么凉快，那么的温馨幸福，有母亲的味

3、道！蒲扇是中国传统工艺品，在我国已有三千年多年的历史。取材于棕榈树，制作简单，方便携带，且蒲扇的表我国已有三千年多年的历史。取材于棕榈树，制作简单，方便携带，且蒲扇的表面光滑，因而，古人常会在上面作画。古有棕扇、葵扇、蒲扇、蕉扇诸名，实即面光滑，因而，古人常会在上面作画。古有棕扇、葵扇、蒲扇、蕉扇诸名，实即今日的蒲扇，江浙称之为芭蕉扇。六七十年代，人们最常用的就是这种，似圆非今日的蒲扇，江浙称之为芭蕉扇。六七十年代，人们最常用的就是这种，似圆非圆，轻巧又便宜的蒲扇。蒲扇流传至今，我的记忆中，它跨越了半个世纪，圆，轻巧又便宜的蒲扇。蒲扇流传至今，我的记忆中，它跨越了半个世纪，也走过了我们的半个人

4、生的轨迹，携带着特有的念想，一年年，一天天，流向长也走过了我们的半个人生的轨迹，携带着特有的念想，一年年，一天天，流向长长的时间隧道，袅长的时间隧道，袅市政工程测量-第二章水准测量 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2.1 水准测量原理水准测量原理水准测量原理水准测量原理2.2 水准仪和水准尺水准仪和水准尺水准仪和水准尺水准仪和水准尺2.3 水准测量方法水准测量方法水准测量方法水准测量方法2.4 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2.5 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

5、验与校正微倾式水准仪的检验与校正2.6 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2 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 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 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 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 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

6、2 水准测量水准测量青岛市市政培训中心 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 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2.2水准仪和水准尺水准仪和水准尺水准仪和水准尺水准仪和水准尺3 3、基座、基座2.2.1 DS32.2.1 DS3微倾式水准仪的构造微倾式水准仪的构造主要由轴座、脚螺旋和连接板构成。主要由轴座、脚螺旋和连接板构成。轴座轴座脚螺旋脚螺旋连接板连接板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2.2水准仪

7、和水准尺水准仪和水准尺水准仪和水准尺水准仪和水准尺1 1、水准尺、水准尺2.2.2 2.2.2 水准尺和尺垫水准尺和尺垫塔塔尺尺由由两两节节或或三三节节套套接接而而成成，长长3m3m或或5 5米米，接接头头处处存存在在误误差差，多多用用于于精精度度较低的水准测量中。较低的水准测量中。双双面面尺尺：尺尺长长2m2m，一一面面为为黑黑面面划划分分，黑黑白白相相间间，尺尺底底为为零零；另另一一面面为为红红面面划划分分，红红白白相相间间，尺尺底底为为一一常常数数（如如K1=4.687mK1=4.687m，K2=4.787mK2=4.787m）。普普通通水水准准测测量量用用黑黑面面读读数数，三三、四四等

8、等水水准准测测量量用用黑黑、红红面面读读数数进进行校核。行校核。2 2、尺尺垫垫：目目的的是是临临时时标标志志点点位位，并并避避免免土土壤壤下下沉沉和和立立尺尺点点位位置置变变动动而而影影响读数响读数10 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2.2水准仪和水准尺水准仪和水准尺水准仪和水准尺水准仪和水准尺1 1、安置水准仪、安置水准仪2.2.3 2.2.3 水准仪的使用水准仪的使用2 2、粗粗略略整整平平目目的的使使仪仪器器竖竖轴轴大大致致铅铅直直，视视准准轴轴粗粗略水平。略水平。视差视差产生原因产生原因及消除视差的方法及消除视差的方

9、法P163P1603 3、瞄准水准尺、瞄准水准尺1 1、安置、安置 2 2、粗平、粗平 3 3、瞄准、瞄准 4 4、精平、精平 5 5、读数、读数脚螺旋脚螺旋11 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2.2水准仪和水准尺水准仪和水准尺水准仪和水准尺水准仪和水准尺2.2.3 2.2.3 水准仪的使用水准仪的使用4 4、精确整平、精确整平使视准轴处于精确水平位置使视准轴处于精确水平位置符合水准器符合水准器5 5、读数（、读数（m m）12 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

10、2.3水准测量方法水准测量方法水准测量方法水准测量方法2.3.1 2.3.1 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

11、市市政培训中心2.3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图图2-15转点转点(TuringPoint),简写为简写为TP14 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2.3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

12、+h(2-5)hAB=h=a-bHB=HA+h15 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2.3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+h16 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2.3水准测量方法水准测量方法水准测量方法水准测量方法2.3.3 2.3.3 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

13、)，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,

14、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。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2.3水准测量方法水准测量方法水准测量方法水准测量方法2.3.3 2.3.3 水准测量检核水准测量检核2、成果检核、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

15、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2.3水准测量方法水准测量方法水准测量方法水准测量方法2.3.3 2.3.3 水准测量检核水准测量检核2、成果检核、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

16、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。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2.4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2.4.1 2.4.1 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

17、-(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。32.50920 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2.4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2.4.1 2.4.1 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

18、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)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

19、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。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。2.4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2.4.1 2.4.1 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

20、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2.4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2.4.2 2.4.2 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

21、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。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2.5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

22、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。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2.6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2.6.1 2.6.1 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

23、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。25 市政工程测量学市政工程测量学市政

24、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2.6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2.6.2 2.6.2 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

25、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。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2.6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2.6.2 2.6.2 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

26、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。27 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2.6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2.6.3 2.6.3 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

27、。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)28 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2.6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2.6.3 2.6.3 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，

28、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

29、用下式计算：可用下式计算：(2-19)29 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2.6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2.6.3 2.6.3 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2.6.1 2.6.1 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。2.6.2 2.6.2 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。30 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习题与思考题习题与思考题31 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32