公路工程施工测量技术整套课件汇总完整版电子教案(全).ppt

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1、CompanyLOGO高等职业教育“十二五”规划教材 公路工程施工测量技术 公路工程施工测量技术公路工程施工测量技术高等职业教育高等职业教育“十二五十二五”规划教材规划教材项目项目1 1 测量认知测量认知测量工作的程序与基本内容测量工作的程序与基本内容测量学的内容和任务测量学的内容和任务公路工程施工测量技术公路工程施工测量技术高等职业教育高等职业教育“十二五十二五”规划教材规划教材工作任务工作任务1 1 测量学的内容和任务测量学的内容和任务一、测量学的内容与任务一、测量学的内容与任务 测量学测量学是一门研究地球的形状、大小和地表面上各种物体的几何形状及其空间位置的科学。公路工程施工测量技术公路

2、工程施工测量技术高等职业教育高等职业教育“十二五十二五”规划教材规划教材工作任务工作任务1 1 测量学的内容和任务测量学的内容和任务一、测量学的内容与任务一、测量学的内容与任务测量学的任务测设测设测设测设 又称放样,是将工程构造物按照设计位置及土地利用规划的界址划分在实地标定出来，作为施工和定界的依据。又称测图,是将地球表面的地物、地貌及行政和权属界线等测绘成图，供工程建设、规划设计和行政管理部门使用。测绘测绘测绘测绘公路工程施工测量技术公路工程施工测量技术高等职业教育高等职业教育“十二五十二五”规划教材规划教材工作任务工作任务1 1 测量学的内容和任务测量学的内容和任务一、测量学的内容与任务

3、一、测量学的内容与任务测量学的分支学科大地测量学摄影测量学工程测量学普通测量学 研究地球表面局部区域的地形、确定地面点位的学科，不顾及地球曲率的影响。研究工程在规划、勘测设计、施工、竣工验收和运营管理各阶段的测量理论、技术和方法的学科。公路工程施工测量技术公路工程施工测量技术高等职业教育高等职业教育“十二五十二五”规划教材规划教材工作任务工作任务1 1 测量学的内容和任务测量学的内容和任务二、公路工程测量的任务与作用二、公路工程测量的任务与作用 公路工程测量在公路工程建设中具有非常重要的作用，从公路与桥梁的勘测设计阶段，到施工放样、竣工验收、变形观测、维修养护等方面无不需要测量技术。公路工程施

4、工测量技术公路工程施工测量技术高等职业教育高等职业教育“十二五十二五”规划教材规划教材三、测量技术发展前景三、测量技术发展前景我国的测量技术有着悠久的发展历史。新中国的成立，推动了我国测绘事业的飞速发展。随着科学技术的迅猛发展，大地测量、遥感技术、地理信息技术如雨后春笋般蓬勃生长。测量仪器日趋自动化，测量外业工作量越来越小，内业智能化程度越来越高。工作任务工作任务1 1 测量学的内容和任务测量学的内容和任务公路工程施工测量技术公路工程施工测量技术高等职业教育高等职业教育“十二五十二五”规划教材规划教材工作任务工作任务2 2 测量工作的程序及基本内容测量工作的程序及基本内容一、测量工作的实质一、

5、测量工作的实质 测量工作的实质是确定地面点的点位。点的空间位置以平面坐标(、)和高程表示。水平角、水平距离和高差称为确定点位的基本要素。所以把角度测量、距离测量和高程测量称为三大基本测量工作。公路工程施工测量技术公路工程施工测量技术高等职业教育高等职业教育“十二五十二五”规划教材规划教材 地形:地貌、地物。测量工作应遵循的基本原则：到局部到局部由整体由整体测量布局后细部后细部先控制先控制测量程序到低级到低级从高级从高级测量精度步步有检核步步有检核基本要求二、测量工作的基本原则与要求二、测量工作的基本原则与要求工作任务工作任务2 2 测量工作的程序及基本内容测量工作的程序及基本内容Company

6、LOGO公路工程施工测量技术CompanyLOGO高等职业教育“十二五”规划教材 公路工程施工测量技术 公路工程施工测量技术公路工程施工测量技术高等职业教育高等职业教育“十二五十二五”规划教材规划教材项目二项目二 高程测量与放样高程测量与放样精密水准仪与水准尺精密水准仪与水准尺高程测设高程测设等外高程测量等外高程测量三、四等高程控制测量三、四等高程控制测量水准测量原理水准测量原理精密水准测量的实施精密水准测量的实施公路工程施工测量技术公路工程施工测量技术高等职业教育高等职业教育“十二五十二五”规划教材规划教材项目二项目二 高程测量与放样高程测量与放样高程测量的方法：高程测量的方法：水准测量根据

7、已知水准点，采用水准仪器、水准尺等测量工具，利用水平视线来测量两点之间的高差，并依此推算该点的高程这种方法称为水准测量。此方法施测简单，且精度较高，所以是高程测量中最常用的方法。三角高程测量 通过测量两点之间的水平距离（或倾斜距离）和竖直角，然后利用三角公式计算出两点间的高差。气压高程测量 根据大气压力随高程变化的规律，用气压计测定两点的气压差推算高差的方法。GPS定位测量高程放样：高程放样：在地面上根据已知水准点的高程，将地形图上设计的建、构筑物的高程在实地标定出 来，作为施工中掌握高程的依据。公路工程施工测量技术公路工程施工测量技术高等职业教育高等职业教育“十二五十二五”规划教材规划教材工

8、作任务工作任务1 1 水准测量原理水准测量原理一、高差法一、高差法h hABAB=a =a b bH HB B =H=HA A+h+hABAB A点为已知高程点，B点为待测高程点，测量的前进方向为从A至B，因此通常称A点为后视点，其水准尺读数为后视读数；称B点为前视点，其水准尺读数为前视读数。从而有：两点间高差等于“后视读数减去前视读数”。高差有正、负之分。公路工程施工测量技术公路工程施工测量技术高等职业教育高等职业教育“十二五十二五”规划教材规划教材二、视线高法二、视线高法工作任务工作任务1 1 水准测量原理水准测量原理H Hi i=H=HA A+a+aH HB B=H=Hi i b b 当

9、安置一次仪器，同时需要测出数个前视点B1，B2，B3，Bn的高程时，使用视线高法是比较方便的。所以，在工程测量中视线高法被广泛应用。公路工程施工测量技术公路工程施工测量技术高等职业教育高等职业教育“十二五十二五”规划教材规划教材工作任务工作任务1 1 水准测量原理水准测量原理连续水准测量 当已知水准点相距较远或高差较大时，仅安置一次仪器便不能测得两点之间的高差，此时需要加设若干个作为传递高程的临时立尺点，称为转点（简写为TP），依次连续安置水准仪测定相邻各点间的高差，最后取各个高差的代数和，可得到起终两点间的的高差，这种方法称为连续水准测量。于是A、B 两点的高差:注意：为保证高程传递的准确性

10、，在相邻测站的观测过程中，必须使转点保持稳定（高程不变）。公路工程施工测量技术公路工程施工测量技术高等职业教育高等职业教育“十二五十二五”规划教材规划教材工作任务工作任务2 2 三、四等高程控制测量三、四等高程控制测量相关知识相关知识高程控制测量应采用水准测量或三角高程测量的方法进行。其等级依次为二等、三等、四等和五等，各等级的技术要求均有相应的规定。公路工程高程控制测量的精度和等级选用随着公路等级的提高而提高。高架桥、路线控制测量多跨桥梁总长L(m)单跨桥梁LK(m)隧道贯通长度LG(m)测量等级L3000LK500LG6000二等1000L3000150LK5003000LG6000三等高

11、架桥、高速公路、一级公路L1000LK150LG3000四等二、三、四级公路五等公路工程施工测量技术公路工程施工测量技术高等职业教育高等职业教育“十二五十二五”规划教材规划教材工作任务工作任务2 2 三、四等高程控制测量三、四等高程控制测量相关知识相关知识水准点与国家水准网 水准点（水准点（BMBM）永久水准点临时水准点水准原点水准原点 1956黄海高程系统（19501956）72.2893米 1985国家高程系统（19521979）72.2604米国家水准网国家水准网 指在全国范围内由国家专门的测量机构建立的高程控制网。按精度分为一、二、三、四等。公路工程施工测量技术公路工程施工测量技术高等

12、职业教育高等职业教育“十二五十二五”规划教材规划教材工作任务工作任务2 2 三、四等高程控制测量三、四等高程控制测量公路工程施工测量技术公路工程施工测量技术高等职业教育高等职业教育“十二五十二五”规划教材规划教材工作任务工作任务2 2 三、四等高程控制测量三、四等高程控制测量公路工程施工测量技术公路工程施工测量技术高等职业教育高等职业教育“十二五十二五”规划教材规划教材工作任务工作任务2 2 三、四等高程控制测量三、四等高程控制测量一、准备工作一、准备工作(1)、资料的准备(2)、仪器的准备水准测量所需要的仪器为水准仪，工具有水准尺和尺垫。水准仪的作用是为水准测量提供水平视线和对水准尺进行观测

13、读数。其种类和型号很多，主要有微倾式水准仪和自动安平水准仪。水准仪的等级：DS05、DS1、DS3、DS10 D大地测量；S水准仪；数字表示仪器的精度，即每千米往、返测得高差中数的中误差（以毫米计）。公路工程施工测量技术公路工程施工测量技术高等职业教育高等职业教育“十二五十二五”规划教材规划教材工作任务工作任务2 2 三、四等高程控制测量三、四等高程控制测量(2)、仪器的准备1)微倾式水准仪：主要由望远镜、水准器、基座三部分组成。望远镜望远镜是用来观测远处目标，并在水准尺上读数的主要部件。望远镜各部件：物镜、物镜对光螺旋和对光凹透镜、十字丝分划板（视距丝）、目镜对光螺旋和目镜视准轴：视准轴：十

14、字丝交点与物镜光心的连线。十字丝交点与物镜光心的连线。公路工程施工测量技术公路工程施工测量技术高等职业教育高等职业教育“十二五十二五”规划教材规划教材工作任务工作任务2 2 三、四等高程控制测量三、四等高程控制测量(2)、仪器的准备水准器水准器用于置平仪器，有管水准器和圆水准器两种。管水准器又称水准管，用于精确整平仪器。圆水准器由玻璃圆柱管制成，用于粗略整平仪器。水准管内表面的中点O称为管水准器的零点，过零点作圆弧的切线LL称为水准管轴。过圆水准器的零点O的球面法线为圆水准器轴，用LL表示。基座基座的作用是支承仪器的上部并与三脚架连接。基座主要由轴座、脚螺旋、三角形压板和底板构成。公路工程施工

15、测量技术公路工程施工测量技术高等职业教育高等职业教育“十二五十二五”规划教材规划教材工作任务工作任务2 2 三、四等高程控制测量三、四等高程控制测量(2)、仪器的准备2)水准尺和尺垫：水准尺水准尺是配合水准仪进行水准测量的标尺。根据构造可分为直尺、塔尺和折尺，直尺又分为单面分划和双面分划两种。工程中常用的有双面水准尺和塔尺两种。尺垫尺垫，以支承水准尺和传递高程。公路工程施工测量技术公路工程施工测量技术高等职业教育高等职业教育“十二五十二五”规划教材规划教材工作任务工作任务2 2 三、四等高程控制测量三、四等高程控制测量(2)、仪器的准备3)微倾式水准仪的使用：安置水准仪高度适中、架头水平，脚尖

16、踩实，连接仪器。粗略整平目的：使圆水准气泡居中，竖轴大致铅垂，视准轴大致水平。操作：气泡的移动方向与左手大拇指（右手的食指）转动的方向一致公路工程施工测量技术公路工程施工测量技术高等职业教育高等职业教育“十二五十二五”规划教材规划教材工作任务工作任务2 2 三、四等高程控制测量三、四等高程控制测量(2)、仪器的准备对光与照准目的：使十字丝和目标成像清晰。步骤：目镜调焦（转动目镜对光螺旋使十字丝清晰）初步瞄准（通过照门和准星找到目标，制动望远镜）物镜调焦（转动物镜对光螺旋，消除视差，使目标成像最为清晰)精确瞄准（转动水平微动螺旋使竖丝对准目标）视差：上下移动眼睛发现十字丝像与目标像存在相对变动现

17、象。视差的存在表明目标影像和在十字丝分划板平面不重合。消除视差：反复仔细地调节目镜、物镜对光螺旋，使十字丝和标尺像都十分清晰，直到眼睛上下移动，读数不变为止。公路工程施工测量技术公路工程施工测量技术高等职业教育高等职业教育“十二五十二五”规划教材规划教材工作任务工作任务2 2 三、四等高程控制测量三、四等高程控制测量(2)、仪器的准备精平与读数目的：视准轴精确水平方法:每次读数之前,转动微倾螺旋使符合水准器两侧影像吻合，水准管气泡居中。读数时，用十字丝横丝切尺上的刻划读出米、分米、厘米和毫米数（估读）；保证每个读数均为四位数，即使某位数是零也不可省略。注意：注意：精平后立即读数看，读数后，还需

18、要检查一下气泡是否仍吻合，若有偏离需要重新精平后再重新读数。公路工程施工测量技术公路工程施工测量技术高等职业教育高等职业教育“十二五十二五”规划教材规划教材工作任务工作任务2 2 三、四等高程控制测量三、四等高程控制测量(2)仪器的准备 4)自动安平水准仪：结构特点：没有管水准器和微倾螺旋。自动安平水准仪的使用与一般微倾式水准仪的操作方法不同之处在于：只用圆水准器进行粗略整平，而无需用微倾螺旋精确整平就能读取水平视线读数的水准测量仪器。它是通过补偿器来获得水平视线而进行观测读数。1-脚螺旋口；2-圆水准器；3-瞄准器；4-目镜调焦螺旋；5-物镜调焦螺旋；6-微动螺旋；7-补偿器检查按钮；8-物

19、镜公路工程施工测量技术公路工程施工测量技术高等职业教育高等职业教育“十二五十二五”规划教材规划教材工作任务工作任务2 2 三、四等高程控制测量三、四等高程控制测量二、水准点的布设二、水准点的布设(1)路线的布设形式1)附合水准路线2)闭合水准路线 3)支水准路线(2)踏勘选点及建立标志1)水准点位置选定要求2)建立标志(制作点之记)公路工程施工测量技术公路工程施工测量技术高等职业教育高等职业教育“十二五十二五”规划教材规划教材工作任务工作任务2 2 三、四等高程控制测量三、四等高程控制测量三、水准测量的实施三、水准测量的实施（1）各等级水准观测的主要技术要求：等级仪器类型水准尺类型视线长（m）

20、前后视距较差（m）前后视距累积差（m）视线离地面最低高度（mm）黑红面读数差（mm）黑红面高差之差（mm）二等DS05铟瓦50130.30.40.6三等DS1铟瓦100360.31.01.5DS2双面752.03.0四等DS3双面1005100.23.05.0五等DS3单面100107.0公路工程施工测量技术公路工程施工测量技术高等职业教育高等职业教育“十二五十二五”规划教材规划教材工作任务工作任务2 2 三、四等高程控制测量三、四等高程控制测量三、水准测量的实施三、水准测量的实施(2)三、四等水准测量（双面尺法）的观测和记录方法：1)后视黑面，读取下、上、中丝读数，记入、中；2)前视黑面，读

21、取下、上、中丝读数，记入、中；3)前视红面，读取中丝读数，记入；4)后视红面，读取中丝读数，记入。测站编号点号后尺下丝前尺下丝方向及尺号水准尺读数（m）K+黑-红（mm）平均高差备注上丝上丝后视距前视距黑面红面视距差d（m）d（m）后 前后-前公路工程施工测量技术公路工程施工测量技术高等职业教育高等职业教育“十二五十二五”规划教材规划教材工作任务工作任务2 2 三、四等高程控制测量三、四等高程控制测量三、水准测量的实施三、水准测量的实施(2)三、四等水准测量（双面尺法）的观测和记录方法：若两点间高差较大，相隔距离较长，可以采用工作任务一中所介绍的分段连续水准测量的方法进行相邻两高程控制点间高差

22、的测量。上述观测步骤，简称为“后前前后（黑黑红红）”，这样的观测步骤可以消除或者减弱仪器或尺垫下沉对观测的影响。对于四等水准测量，规范允许采用“后后前前（黑红黑红）”的观测步骤。测站编号点号后尺下丝前尺下丝方向及尺号水准尺读数（m）K+黑-红（mm）平均高差备注上丝上丝后视距前视距黑面红面视距差d（m）d（m）后 前后-前公路工程施工测量技术公路工程施工测量技术高等职业教育高等职业教育“十二五十二五”规划教材规划教材工作任务工作任务2 2 三、四等高程控制测量三、四等高程控制测量四、数据的计算与检核四、数据的计算与检核(1)、一测站的计算与检核 1）视距部分后视距：(9)=(1)-(2)100

23、前视距：(10)=(4)-(5)100前、后视距差：(11)=(9)-(10)三等3m，四等5m。前、后视距累积差：(12)=本站(11)+上一站(12)三等6m，四等10m。2）读数部分同一水准尺红面与黑面中丝读数之差，应等于该尺红、黑面的常数差K(4.687或4.787)。(13)=(3)+K-(8)(14)=(6)+K-(7)对于三等水准测量K+黑-红2mm；对于四等水准测量K+黑-红3mm。公路工程施工测量技术公路工程施工测量技术高等职业教育高等职业教育“十二五十二五”规划教材规划教材工作任务工作任务2 2 三、四等高程控制测量三、四等高程控制测量四、数据的计算与检核四、数据的计算与检

24、核(1)、一测站的计算与检核 3）高差部分黑面测得的高差：(15)=(3)-(6)红面测得的高差：(16)=(8)-(7)两者之差，(17)=(15)-(16)0.100=(14)-(13)对于三等水准测量，(17)不得超过3mm；对于四等水准测量，(17)不得超过5mm。黑、红面高差之差在容许范围之内时，取其平均值作为该测站的观测高差：(18)=1/2(15)+(16)0.100)公路工程施工测量技术公路工程施工测量技术高等职业教育高等职业教育“十二五十二五”规划教材规划教材工作任务工作任务2 2 三、四等高程控制测量三、四等高程控制测量四、数据的计算与检核四、数据的计算与检核(2)、每页的

25、计算与检核1）高差部分对于站数为偶数的页：(3)+(8)-(6)+(7)=(15)+(16)=2(18)对于站数为奇数的页：(3)+(8)-(6)+(7)=(15)+(16)=2(18)0.100 2）视距部分(9)-(10)=本页末站(12)-上页末站(12)水准路线总长度：(9)+(10)公路工程施工测量技术公路工程施工测量技术高等职业教育高等职业教育“十二五十二五”规划教材规划教材五、三、四等水准测量成果的整理五、三、四等水准测量成果的整理高差闭合差：即将路线观测高差的代数和值与路线的理论高差值相比较的不符差值，一般以fh表示。水准测量的主要技术要求：工作任务工作任务2 2 三、四等高程

26、控制测量三、四等高程控制测量注：计算往返较差时，l为水准点间的路线长度(km)；计算附合或环线闭合差时，l为附合或环线的路线长度(km)；n为测站数。Li为检测测段长度(km)，小于1km时按1km计算。公路工程施工测量技术公路工程施工测量技术高等职业教育高等职业教育“十二五十二五”规划教材规划教材五、三、四等水准测量成果的整理五、三、四等水准测量成果的整理（1 1）附合水准路线成果计算1）高差闭合差的计算工作任务工作任务2 2 三、四等高程控制测量三、四等高程控制测量 2）高差闭合差的检核四等水准的容许限差fh容=mm，|fh|fh容|，则精度合格，可进行高差闭合差的调整。3）高差闭合差的调

27、整 高差闭合差的调整原则：将高差闭合差反符号按测站长度(平原微丘区)或测站数(山岭重丘区)成正比分配到各相应测段的高差中，使改正后的高差总和满足理论值的要求。或检核计算：改正数的总和应与闭合差相等反号。公路工程施工测量技术公路工程施工测量技术高等职业教育高等职业教育“十二五十二五”规划教材规划教材五、三、四等水准测量成果的整理五、三、四等水准测量成果的整理（1 1）附合水准路线成果计算4）改正后高差的计算检核计算：改正后的高差代数和应与理论值相等。工作任务工作任务2 2 三、四等高程控制测量三、四等高程控制测量 5）待定点高程的计算检核计算：推出的终点高程与该点的已知高程相等。公路工程施工测量

28、技术公路工程施工测量技术高等职业教育高等职业教育“十二五十二五”规划教材规划教材五、三、四等水准测量成果的整理五、三、四等水准测量成果的整理（1 1）附合水准路线成果计算工作任务工作任务2 2 三、四等高程控制测量三、四等高程控制测量 长约lOkm的某省二级公路升级改造路段上，两个已知国家高等级水准点BMA 和BMB 的高程分别为HBMA=112.235m,HBMB=111.103m。拟从BMA开始，经BM1，BM2，BM3，BM4 和BM5 五个待定高程点后，附合到BMB上.公路工程施工测量技术公路工程施工测量技术高等职业教育高等职业教育“十二五十二五”规划教材规划教材五、三、四等水准测量成

29、果的整理五、三、四等水准测量成果的整理（2 2）闭合水准路线成果计算闭合水准路线成果计算的过程与附合水准路线水准路线成果计算过程基本一致。其中差别之处在于高差闭合差的计算有所不同。在理论上，闭合水准路线的各段高差代数和应等于零，实际上由于各测站的观测高差中存在误差，致使观测高差的代数和值不等于理论值。因此闭合水准路线的高差闭合差为:工作任务工作任务2 2 三、四等高程控制测量三、四等高程控制测量 公路工程施工测量技术公路工程施工测量技术高等职业教育高等职业教育“十二五十二五”规划教材规划教材五、三、四等水准测量成果的整理五、三、四等水准测量成果的整理（3 3）支水准路线成果计算 1）高差闭合差

30、的计算 支水准路线应进行往测和返测，从理论上讲，支水准路线往、返观测高差应该绝对值相等而符号相反，即：若往、返观测高差的代数和不等于零，即为高差闭合差：2）高差闭合差的检核 注意：支水准路线在计算闭合差容许值时，路线的总长度l或测站总数n只按单程计算。3）改正后高差的计算 支水准路线，取各段往测和返测高差绝对值的平均值即为改正后高差，其符号与往测高差符号保持一致。4）待定点高程的计算工作任务工作任务2 2 三、四等高程控制测量三、四等高程控制测量 公路工程施工测量技术公路工程施工测量技术高等职业教育高等职业教育“十二五十二五”规划教材规划教材六、上交资料六、上交资料在完成高程控制测量后，应立即

31、撰写测量成果报告，成果报告主要包含以下几个方面内容：1、测量背景2、测量依据3、测量人员4、测量仪器设备的鉴定证书5、高程控制测量6、水准点测量原始记录7、成果处理8、技术总结工作任务工作任务2 2 三、四等高程控制测量三、四等高程控制测量公路工程施工测量技术公路工程施工测量技术高等职业教育高等职业教育“十二五十二五”规划教材规划教材工作任务工作任务3 3 等外高程测量等外高程测量一、普通水准测量一、普通水准测量普通水准测量水准路线的布设形式主要有闭合水准路线、附合水准路线和支水准路线三种。在施测过程中，一般也要用连续水准的测量的方法。检核：在每一测站的水准测量中，通常采用两次仪器高法或双面尺

32、法进行观测，进行测站检核。(1)两次仪器高法在同一测站上变动仪器高（10cm），两次测出高差,其差值|h|6mm，取其平均值作为这一测站最后结果。公路工程施工测量技术公路工程施工测量技术高等职业教育高等职业教育“十二五十二五”规划教材规划教材工作任务工作任务3 3 等外高程测量等外高程测量一、普通水准测量一、普通水准测量(2)双面尺法在每一测站，仪器高度不变，分别读取黑面和红面的前、后视读数，计算出黑面高差值h黑和红面高差值h红，两次所测高差之差同样不超过6mm，可认为符合要求，取平均值作为高差测得值。每站仪器粗平后的观测步骤为：（1）照准后视尺黑面精平读数；（2）照准后视尺红面精平读数；（3

33、）照准前视尺黑面精平读数；（4）照准前视尺红面精平读数。公路工程施工测量技术公路工程施工测量技术高等职业教育高等职业教育“十二五十二五”规划教材规划教材工作任务工作任务3 3 等外高程测量等外高程测量一、普通水准测量一、普通水准测量普通水准测量内业成果的整理与三、四等水准测量的成果整理内容一样，主要包括：高差闭合差的计算与检核，高差改正数的计算、改正后高差的计算与各点高程的计算。只是普通水准测量精度较等级水准测量精度低，具体限差要求为:公路工程施工测量技术公路工程施工测量技术高等职业教育高等职业教育“十二五十二五”规划教材规划教材工作任务工作任务3 3 等外高程测量等外高程测量二、三角高程测量

34、二、三角高程测量在山区或丘陵地区，控制点间的高差较大不便用水准测量方法测得，可用三角高程的测量方法。这样比较迅速简便，又可保证一定精度。用三角高程测量方法测定A、B两点之间的高差方法如下：（1）在A点安置经纬仪或全站仪，B点竖立标杆。（2）量取标杆高v及仪器高i。（3）用望远镜中横丝照准标杆顶部，测得竖直角。（4）如果A、B两点间水平距离DAB为已知，则（5）设A点的高程为HA，则B点的高程为公路工程施工测量技术公路工程施工测量技术高等职业教育高等职业教育“十二五十二五”规划教材规划教材工作任务工作任务3 3 等外高程测量等外高程测量二、三角高程测量二、三角高程测量三角高程测量，一般应进行对向

35、观测，这样是为了消除地球曲率和大气折光的影响。对于图根三角高程测量，对向观测两次测得高差较差应不得超过0.1D（D为平距，以km为单位）。取两次高差的平均值作为最后结果。如果进行单向观测，而且两点间距离大于400m时，应考虑加上地球曲率和大气折光改正数（气球差），有于是：三角高程测量可分为：光电测距三角高程测量、经纬仪三角高程测量。前者可代替四等水准测量，后者可代替山区图根高程控制。公路工程施工测量技术公路工程施工测量技术高等职业教育高等职业教育“十二五十二五”规划教材规划教材工作任务工作任务4 4 高程测设高程测设一、一般高程放样一、一般高程放样视线高程为Hi=HA+a。测设B点标尺读数应为

36、：b=Hi-HB。将水准尺紧靠B点木桩的侧面上下移动，直到尺上读数为b时，沿尺底画一横线，此线即为设计高程HB的位置。公路工程施工测量技术公路工程施工测量技术高等职业教育高等职业教育“十二五十二五”规划教材规划教材工作任务工作任务4 4 高程测设高程测设二、深基坑高程放样二、深基坑高程放样B点处标尺的应有读数：为了控制基坑开挖深度，还需要在基坑四周壁上放样出一系列高程均为HB的点位，如果HB比基坑设计高程高出一个定值H，施工人员就可借助一把定长为H的小尺子方便地检查基底标高是否达到了设计值。公路工程施工测量技术公路工程施工测量技术高等职业教育高等职业教育“十二五十二五”规划教材规划教材工作任务

37、工作任务4 4 高程测设高程测设三、斜坡的高程放样三、斜坡的高程放样已知A点高程HA，现沿AB方向测设坡度为i的直线，AB间平距为D。测设方法如下：（1）计算B点设计高程，用水平距离和高程测设方法测设出B点。（2）在A点安置水准仪，使一个脚螺旋在AB方向上，另两个脚螺旋连线垂直于AB方向线，量取水准仪高iA。（3）用望远镜瞄准B点水准尺，旋转AB方向脚螺旋，使视线倾斜至水准尺读数为仪器高iA为止，此时仪器视线坡度平行于设计坡度线。（4）根据施工需要，标定出中间点1，2并打下木桩，在桩顶上立水准尺使其读数均等于仪器高iA时，各桩顶连线即为需测设的坡度线。当设计坡度较大时，超出了水准仪脚螺旋的最大

38、调节范围时，可使用经纬仪进行测设。方法同上。当使用电子经纬仪或者全站仪时，可将其竖盘显示单位切换成坡度单位，直接将望远镜的视线的坡度值调整到设计坡度值即可。公路工程施工测量技术公路工程施工测量技术高等职业教育高等职业教育“十二五十二五”规划教材规划教材工作任务工作任务4 4 高程测设高程测设四、高墩台的高程放样四、高墩台的高程放样当桥梁墩台高出地面较多时，放样高程位置往往高于水准仪的视线高，这时可采用钢尺直接量取垂距或“倒尺”的方法。放样点B处对应的水准尺读数为：公路工程施工测量技术公路工程施工测量技术高等职业教育高等职业教育“十二五十二五”规划教材规划教材工作任务工作任务5 5 精密水准仪与

39、水准尺精密水准仪与水准尺一、精密水准仪的构造特点一、精密水准仪的构造特点(1)高质量的望远镜光学系统一般精密水准仪的放大倍率应大于40倍，物镜的孔径应大于50。(2)坚固稳定的仪器结构一般精密水准仪的主要构件均用特殊的合金钢制成，并在仪器上套有起隔热作用的防护罩。(3)高精度的测微器装置一般精密水准仪的光学测微器可以读到0.1mm，估读到0.01mm。(4)高灵敏的管水准器一般精密水准仪的管水准器的格值为 10/2mm。(5)高性能的补偿器装公路工程施工测量技术公路工程施工测量技术高等职业教育高等职业教育“十二五十二五”规划教材规划教材工作任务工作任务5 5 精密水准仪与水准尺精密水准仪与水准

40、尺一、精密水准仪的构造特点一、精密水准仪的构造特点我国水准仪系列及基本技术参数公路工程施工测量技术公路工程施工测量技术高等职业教育高等职业教育“十二五十二五”规划教材规划教材工作任务工作任务5 5 精密水准仪与水准尺精密水准仪与水准尺二、精密水准标尺的构造特点二、精密水准标尺的构造特点()当空气的温度和湿度发生变化时，水准标尺分划间的长度必须保持稳定，或仅有微小的变化。()水准标尺的分划必须十分正确与精密，分划的偶然误差和系统误差都应很小。当前精密水准标尺分划的偶然中误差一般在811。()水准标尺在构造上应保证全长笔直，并且尺身不易发生长度和弯扭等变形。在精密水准测量作业时，水准标尺应竖立于特

41、制的具有一定重量的尺垫或尺桩上。()在精密水准标尺的尺身上应附有圆水准器装置，作业时扶尺者借以使水准标尺保持在垂直位置。()为了提高对水准标尺分划的照准精度，水准标尺分划的形式和颜色与水准标尺的颜色相协调一般精密水准标尺都为黑色线条分划，和浅黄色的尺面相配合。线条分划精密水准标尺的分格值有10和两种。与数字编码水准仪配套使用的条形码水准尺，通过数字编码水准仪的探测器来识别水准尺上的条形码。公路工程施工测量技术公路工程施工测量技术高等职业教育高等职业教育“十二五十二五”规划教材规划教材工作任务工作任务5 5 精密水准仪与水准尺精密水准仪与水准尺三、三、WindN3精密水准仪精密水准仪、望远镜目镜

42、、水准气泡反光镜、倾斜螺旋、调焦螺旋、平行玻璃板测微螺旋、平行玻璃板旋转轴、水平微动螺旋、水平制动螺旋、脚螺旋、脚架四、四、Zeiss Ni 004精密水准仪精密水准仪、望远镜目镜、调焦螺旋、概略置平水准器、倾斜螺旋、望远镜物镜、测微螺旋、读数放大镜、水平微动螺旋、脚螺旋五、国产五、国产S1型精密水准仪型精密水准仪公路工程施工测量技术公路工程施工测量技术高等职业教育高等职业教育“十二五十二五”规划教材规划教材六、精密水准仪的操作与使用六、精密水准仪的操作与使用（1）安置脚架和连接仪器。（2）粗平（3）瞄准（4）精平、读数。工作任务工作任务5 5 精密水准仪与水准尺精密水准仪与水准尺公路工程施工

43、测量技术公路工程施工测量技术高等职业教育高等职业教育“十二五十二五”规划教材规划教材工作任务工作任务6 6 精密水准测量的实施精密水准测量的实施一、精密水准测量作业的一般规定一、精密水准测量作业的一般规定()观测前30min应将仪器置于露天阴影处，使仪器与外界气温趋于一致。观测时应用测伞遮蔽阳光，迁站时应罩以仪器罩。()仪器距前、后视水准标尺的距离应尽量相等，其差应小于规定的限值。()对气泡式水准仪，观测前应测出倾斜螺旋的置平零点，并作标记。随着气温变化，应随时调整置平零点的位置。对于自动安平水准仪的圆水准器，须严格置平。()同一测站上观测时，不得两次调焦。转动仪器的倾斜螺旋和测微螺旋，其最后

44、旋转方向均应为旋进，以避免倾斜螺旋和测微器隙动差对观测成果的影响。()在两相邻测站上，应按奇、偶数测站的观测程序进行观测。对于往测奇数测站按“后前前后”、偶数测站按“前后后前”的观测程序在相邻测站上交替进行。返测时，奇数测站与偶数测站的观测程序与往测时相反。公路工程施工测量技术公路工程施工测量技术高等职业教育高等职业教育“十二五十二五”规划教材规划教材工作任务工作任务6 6 精密水准测量的实施精密水准测量的实施一、精密水准测量作业的一般规定一、精密水准测量作业的一般规定()在连续各测站上安置水准仪时，应使其中两脚螺旋与水准路线方向平行，而第三脚螺旋轮换置于路线方向的左侧与右侧。()每一测段的往

45、测与返测，其测站数均应为偶数。由往测转向返测时，两水准标尺应互换位置，并应重新整置仪器。()每一测段的水准测量路线应进行往测和返测。()一个测段的水准测量路线的往测和返测应在不同的气象条件下进行。(10)使用补偿式自动安平水准仪观测的操作程序与水准器水准仪相同，观测前对圆水准器应严格检验与校正，观测时应严格使圆水准器气泡居中。(11)水准测量的观测工作间歇时，最好能结束在固定的水准点上。否则，应选择两个坚稳可靠、光滑突出、便于放置水准标尺的固定点，作为间歇点加以标记。间歇后应对两个间歇点的高差进行检测。公路工程施工测量技术公路工程施工测量技术高等职业教育高等职业教育“十二五十二五”规划教材规划

46、教材工作任务工作任务6 6 精密水准测量的实施精密水准测量的实施二、精密水准测量观测二、精密水准测量观测 1、测站观测顺序精密水准测量观测记录表公路工程施工测量技术公路工程施工测量技术高等职业教育高等职业教育“十二五十二五”规划教材规划教材工作任务工作任务6 6 精密水准测量的实施精密水准测量的实施二、精密水准测量观测二、精密水准测量观测 1、测站观测顺序往测时，奇数测站照准水准标尺分划的顺序为:后前前后；往测时，偶数测站照准水准标尺分划的顺序为:前后后前。返测时，奇、偶数测站照准标尺的顺序分别与往测偶、奇数测站相同。公路工程施工测量技术公路工程施工测量技术高等职业教育高等职业教育“十二五十二

47、五”规划教材规划教材工作任务工作任务6 6 精密水准测量的实施精密水准测量的实施二、精密水准测量观测二、精密水准测量观测 2、计算内容与步骤一、二等精密水准测量外业计算尾数取位公路工程施工测量技术公路工程施工测量技术高等职业教育高等职业教育“十二五十二五”规划教材规划教材工作任务工作任务6 6 精密水准测量的实施精密水准测量的实施二、精密水准测量观测二、精密水准测量观测 3、水准测量限差一、二等水准测量限差测段路线往返测高差不符值、附合路线和环线闭合差以及检测已测测段高差之差的限值公路工程施工测量技术公路工程施工测量技术高等职业教育高等职业教育“十二五十二五”规划教材规划教材工作任务工作任务6

48、 6 精密水准测量的实施精密水准测量的实施二、精密水准测量观测二、精密水准测量观测 4、水准测量的精度水准测量的精度根据往返测的高差不符值来评定。在短距离，如一个测段的往返测高差不符值中，偶然误差是得到反映的。在长的水准线路中，例如一个闭合环，影响观测的，除偶然误差外，还有系统误差。环形闭合差表现为真误差的性质，因而可以利用环形闭合差来估计含有偶然误差和系统误差在内的全中误差。由个测段往返测的高差不符值计算每公里单程高差的偶然中误差(相当于单位权观测中误差)的公式为:往返测高差平均值的每公里偶然中误差为:公路工程施工测量技术公路工程施工测量技术高等职业教育高等职业教育“十二五十二五”规划教材规

49、划教材工作任务工作任务6 6 精密水准测量的实施精密水准测量的实施二、精密水准测量观测二、精密水准测量观测 4、水准测量的精度当水准路线构成水准网的水准环超过20个时，还需按水准环闭合差计算每公里水准测量高差中数的全中误差：每公里水准测量往返高差中数偶然中误差和全中误差的限值：公路工程施工测量技术公路工程施工测量技术高等职业教育高等职业教育“十二五十二五”规划教材规划教材工作任务工作任务6 6 精密水准测量的实施精密水准测量的实施二、精密水准测量观测二、精密水准测量观测 2、计算内容与步骤现以往测奇数测站的观测程序为例，来说明计算内容与计算步骤。1）视距部分的计算:()()()(10)()()

50、(11)()(10)(12)(11)前站(12)2）高差部分的计算与检核:(14)()()(13)()()式中:为基辅差(对于N3水准标尺而言3.0155)(15)()()(16)()()(17)(14)(13)(15)(16)检核 (18)1/2(15)(16)公路工程施工测量技术公路工程施工测量技术高等职业教育高等职业教育“十二五十二五”规划教材规划教材工作任务工作任务6 6 精密水准测量的实施精密水准测量的实施二、精密水准测量观测二、精密水准测量观测 5、水准测量概算观测高差的各项改正数的计算和水准点概略高程表的编算如下:()水准标尺每米长度误差的改正数计算当一对水准标尺每米长度的平均误