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1、,土木工程测量,第四章,第一节 钢尺量距,主讲教师：刘 星重庆大学土木工程学院,距离丈量指测量工具量测两点之间的水平距离。,1、丈量工具：距离丈量所使用的丈量工具,（1）钢尺,一、钢尺量距的一般方法,端点尺：,一、钢尺量距的一般方法,刻线尺:,（2）其它附件,一、钢尺量距的一般方法,2、距离丈量的要求,直（丈量两点的是直线距离）；平（丈量两点的是水平距离）；准（丈量两点的水平距离时，读数准确）。,一直、二平、三准。,一、钢尺量距的一般方法,3、直线定线,直线定线是指在待测量两点直线方向上标定若干点的工作。常用花杆定线法和经纬仪定线法。,花杆定线：三点一线,一、钢尺量距的一般方法,一、钢尺量距的
2、一般方法,经纬仪定线法：一般用于精密量距,4、平坦地面距离丈量的一般方法,A、B两点间的水平距离为：,一、钢尺量距的一般方法,式中：n -尺段数 l -钢尺的尺长 q -不足一整尺的余长,一、钢尺量距的一般方法,相对误差 K,平坦地面钢尺量距相对误差不应大于1/3000 。,为了校核、提高精度，还要进行往返测，用往、返长度之差 与全长平均数 之比，并化成分子为1的分数来衡量距离丈量的精度。这个比值称为相对误差K：,一、钢尺量距的一般方法,1）平量法：当地面坡度较大，不可能将整根钢尺拉平丈量时，则可将直线分成若干小段进行测量。每段的长度视坡度大小、量距的方便而定。,5、倾斜地面的距离丈量法,一、
3、钢尺量距的一般方法,2）斜量法：当地面坡度均匀，可沿着斜坡量出AB的斜距L,测出地面倾角 ，计算出AB的水平距离D。,用一般方法量距，其相对误差只能达到1/10001/5000，当要求量距的相对误差更小时，这就要求用精密方法进行丈量。,二、钢尺量距的精密方法,主要原因：1. 钢尺本身的误差； 2. 拉力大小； 3. 温度。,二、钢尺量距的精密方法,1、尺长方程式,钢尺在标准拉力下的实际尺长随温度变化的函数式，称为尺长方程式。,式中： lt 温度为t时的钢尺的实际长度； l0 钢尺的名义长度；（即钢尺标称的长度） l 钢尺的尺长改正数； l lt-l0（lt为钢尺在标准温度、标准拉力下的实际长度
4、） a 钢尺的膨胀系数，一般为1.210-5 / 1，表示温度 每变化1度，每米钢尺变化的长度； t0表示钢尺检定时的标准温度，一般为20； t 钢尺量距时的温度,二、钢尺量距的精密方法,2、钢尺量距的精密方法,（1）平整场地,（2）定线、打桩,二、钢尺量距的精密方法,量距是用经过检定的钢尺，两人拉尺，两人读数，一人记录及观测温度。,（3）测定桩顶间的高差,（4）量距,量距时由后尺手用弹簧秤控制施加于钢尺的拉力（30m的钢尺，标准拉力为100N）。前后读数员应同时在钢尺上读数，估读到0.5mm。每尺段要移动钢尺三次不同的位置，三次丈量结果互差不应超过2mm。取三段丈量结果的平均值作为尺段的最后
5、结果。,二、钢尺量距的精密方法,（5）水平距离的计算,尺长改正：温度改正：倾斜改正：,尺段改正后的水平距离：,二、钢尺量距的精密方法,【例】 如表所示，已知钢尺的名义长度l0=30 m，实际长度l=30.005 m，检定钢尺时温度t0=20，钢尺的膨胀系数=1.25105。A1尺段，l=29.3930m，t=25.5，hAB=+0.36m，计算尺段改正后的水平距离。,二、钢尺量距的精密方法,解：,（1）尺长误差钢尺的名义长度和实际长度不符，产生尺长误差。尺长误差是积累性的，它与所量距离成正比。,二、钢尺量距的精密方法,3、钢尺量距的误差及注意事项,（2）定线误差丈量时钢尺偏离定线方向，将使测线
6、成为一折线，导致丈量结果偏大，这种误差称为定线误差。,（3）拉力误差 钢尺有弹性，受拉会伸长。钢尺在丈量时所受拉力应与检定时拉力相同。如果拉力变化2.6kg，尺长将改变1 mm。一般量距时，只要保持拉力均匀即可。精密量距时，必须使用弹簧秤。,二、钢尺量距的精密方法,二、钢尺量距的精密方法,（4）钢尺垂曲误差钢尺悬空丈量时中间下垂，称为垂曲，由此产生的误差为钢尺垂曲误差。垂曲误差会使量得的长度大于实际长度，故在钢尺检定时，亦可按悬空情况检定，得出相应的尺长方程式。在成果整理时，按此尺长方程式进行尺长改正。,二、钢尺量距的精密方法,（5）钢尺不水平的误差用平量法丈量时，钢尺不水平，会使所量距离增大
7、。对于30m的钢尺，如果目估尺子水平误差为0.5m（倾角约1），由此产生的量距误差为4 mm。因此，用平量法丈量时应尽可能使钢尺水平。 精密量距时，测出尺段两端点的高差，进行倾斜改正，可消除钢尺不水平的影响。,二、钢尺量距的精密方法,（6）丈量误差钢尺端点对不准、测钎插不准、尺子读数不准等引起的误差都属于丈量误差。这种误差对丈量结果的影响可正可负，大小不定。在量距时应尽量认真操作，以减小丈量误差。,二、钢尺量距的精密方法,（7）温度改正钢尺的长度随温度变化，丈量时温度与检定钢尺时温度不一致，或测定的空气温度与钢尺温度相差较大，都会产生温度误差。所以，精度要求较高的丈量，应进行温度改正，并尽可能
8、用点温计测定尺温，或尽可能在阴天进行，以减小空气温度与钢尺温度的差值。,二、钢尺量距的精密方法,4、钢尺的维护, 钢尺易生锈，丈量结束后应用软布擦去尺上的泥和水， 涂上机油以防生锈。 钢尺易折断，如果钢尺出现卷曲，切不可用力硬拉。 丈量时，钢尺末端的持尺员应该用尺夹夹住钢尺后手握紧尺夹加力，没有尺夹时，可以用布或者纱手套包住钢尺代替尺夹，切不可手握尺盘或尺架加力，以免将钢尺拖出。,二、钢尺量距的精密方法, 在行人和车辆较多的地区量距时，中间要有专人保护，以防止钢尺被车辆碾压而折断。 不准将钢尺沿地面拖拉，以免磨损尺面分划。 收卷钢尺时，应按顺时针方向转动钢尺摇柄，切不可逆转，以免折断钢尺。,END,本节课结束,Thaks,
