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1、,1）水准点位 水准点是水准高程的标志，水准点有永久和临时点两类，永久性水准点用混凝土制成标石，标石顶部嵌有半球形的金属标志，球形的顶面标志该点的高程。水准点标石应埋在地基稳固、便于长期保存又便于观测的地方。临时性水准点，一般用木桩打入地面，桩顶钉入顶部为半球形的铁钉。,5-2 水准路线的拟订：,一、计划的拟订二、埋石,水准路线有以下几种：,（一）闭合水准路线：从一已知高程的水准点开始，沿各待测高程点进行水准测量，最后又回到原水准点。图 2-17b。（二）附合水准路线：从一已知高程的水准点开始，沿各待测高程点进行水准测量，最后附合到另一已知水准点。图 2-17c（三）支水准路线：从一已知高程的
2、水准点开始，沿各待测高程点进行水准测量，既不闭合，也不附合。对这种水准路线，必须进行往返测量。图2-17a。（四）水准网：若干条单一水准路线相互连接构成的图形。图 2-17d,5-3 普通水准测量方法：,当待定点离已知水准点距离较远或高差较大时，采用分站连续传递高程。,施测过程：,如图2-18将水准尺立于已知高程的水准点上作为后视，水准仪置于施测路线附近合适的位置，在施测路线的前进方向上,取仪器至后视大致相等的距离放置尺垫，在尺垫上竖立水准尺作为前视。观测员将仪器用圆水准器粗平之后瞄准后视标尺，用中丝读后视读数至毫米。掉转望远镜瞄准前视标尺，用中丝读前视读数。记录员根据观测员的读数在手簿中记下
3、相应的数字，并立即计算高差。以上为第一测站的全部工作。第一站结束之后，记录员招呼后标尺员向前转移，并将仪器迁至第二测站。此时，第一测站的前视点便成为第二测站的后视点。依第一测站相同的工作程序进行第二站的工作，依次沿水准路线方向施测直至全部路线观测完为止。h1=a1-b1 h2=a2-b2 则：hAB=h1+h2+hn=h=a-b 检核：h=a-b,水准测量的成果整理：,（一）高差闭合差的计算和检核fh：高差闭合差即实测高差和理论高差的差值。闭合水准路线：h测=h1+h2+h3+hn，理论上应等于零。若 h测 0，则fh=h测 附合水准路线：fh=h测(H终 H始)支水准路线：fh=H往 H返（
4、二）高差闭合差的允许值 fh允（根据误差理论和实践经验规定了误差的允许值，限差）。fh允=mm（平原地区）fh允=mm（山区）,（三）高差闭合差的调整：,在同一水准路线上，可以认为观测条件大致相同，即各测站或每公里测量所产生的误差是相等的，闭合差的调整可按水准路线的测站数或距离成正比进行分配，其符号与闭合差相反。即：式中：Vi 某一测段高差的改正数；n全线路测站数的总和；ni某一测段的测站数；D全线路总长度，Km；Di某一测段的长度，Km。,算例：,5-5 三、四等水准测量的主要技术要求,三、四等水准路线一般沿道路布设，尽量避开土质松软地段，水准点间的距离一般为24Km，在城市建筑区为12km
5、。水准点应选在地基稳固，能长久保存和便于观测的地方。三、四等水准测量的主要技术要求参看表6.6，在观测中，每一测站的技术要求见表6.14。表6.14 三、四等水准测量测站技术要求,（一）三、四等水准测量的方法,（一）观测方法三四等水准测量的观测应在通视良好、望远镜成像清晰稳定的情况下进行，若用普通DS3水准仪观测，则应注意：每次读数前都应精平（即：使符合水准气泡居中）。如果使用自动安平水准仪，则无需精平，工作效率大为提高。以下介绍用双面水准尺法在一个测站的观测程序：后视水准尺黑面，读取上、下视距丝和中丝读数，记入记录表(表6.15)中(1)、(2)、(3)；前视水准尺黑面，读取上、下视距丝和中
6、丝读数，记入记录表中(4)、(5)、(6)；前视水准尺红面，读取中丝读数，记入记录表中(7)；后视水准尺红面，读取中丝读数，记入记录表中(8)；,这样的观测顺序简称为“后-前-前-后”，其优点是可以减弱仪器下沉误差的影响。概括起来，每个测站共需读取8个读数，并立即进行测站计算与检核，满足三、四等水准测量的有关限差要求后方可迁站。表6.15 三四等水准测量记录,（二）测站计算与检核,视距计算根据前、后视的上、下视距丝读数计算前、后视的视距：后视距离：(9)=100(1)-(2)前视距离：(10)=100(4)-(5)计算前、后视距差(11)：(11)=(9)-(10)对于三等水准测量，(11)不
7、得超过3m，对于四等水准测量，不得超过5m。计算前、后视距离累积差(12)：(12)=上站(12)+本站(11)对于三等水准测量，(12)不得超过6m，对于四等水准测量，不得超过10m。尺常数K检核同一水准尺黑面与红面读数差的检核：K1=(13)=(7)-(6)K2=(14)=(8)-(3)Ki为双面水准尺的红面分划与黑面分划的零点差（常数为4.687m或4.787m）。对于三等水准测量，尺常数误差不得超过2mm；对于四等水准测量，不得超过3mm。,高差计算与检核,按前、后视水准尺红、黑面中丝读数分别计算该站高差：黑面高差：(15)=(3)-(6)红面高差：(16)=(8)-(7)红黑面高差之
8、差：(17)=(15)-(16)=(14)-(13)如果观测没有误差，(17)应为100mm（原因是：使用配对的水准尺，尺常数相差100mm）。对于三等水准测量，(17)与100mm的误差不得超过3mm；对于四等水准测量，不得超过5mm。红黑面高差之差在容许范围以内时取其平均值，作为该站的观测高差：(18)=(15)+(16)100mm/2上式计算时，当(15)(16)，100mm前取正号计算；当(15)(16)，100mm前取负号计算。总之，平均高差(18)应与黑面高差(15)很接近。,每页水准测量记录计算检核,每页水准测量记录应作总的计算检核：高差检核：(3)-(6)=(15)(8)-(7
9、)=(16)(15)-(16)=2(18)（偶数站）或：(15)-(16)=2(18)100mm（奇数站）视距差检核：(9)-(10)=本页末站(12)-前页末站(12)本页总视距：(9)+(10),（三）三、四等水准测量的成果整理,三四等水准测量的闭合或附合线路的成果整理首先应按表6.6的规定，检验测段(两水准点之间的线路)往返测高差不符值(往、返测高差之差)及附合或闭合线路的高差闭合差。如果在容许范围以内，则测段高差取往、返测的平均值，线路的高差闭合差则反其符号按测段的长度成正比例进行分配,5-4 水准仪的检验与校正水准仪的轴系及其应满足的几何条件,如图,水准仪的轴系主要有：视准轴 CC、
10、水准管轴 LL、圆水准轴 L L、仪器竖轴 V V。水准仪轴系线应满足的几何条件:圆水准轴 L L 应平行于仪器的竖轴 V V；十字丝横丝应垂直于竖轴 VV；水准管轴 LL 平行于视准轴 CC,1、圆水准轴平行于仪器竖轴的检验与校正：,圆水准轴 LL 应平行于仪器的竖轴 VV。安置仪器后，旋转脚螺旋使圆水准器居中，将圆水准器绕竖轴旋转 180 度。看气泡的偏离情况。如图 2-21：,（二）校正方法：,转动脚螺旋使气泡向中心移回一半，其余的一半用校正针拨动圆水准器下面的三个校正螺丝。反复进行。如图 2-22：,2、十字丝中丝垂直于仪器竖轴的检验与校正：,（一）检验目的与 检验原理：使十字丝横丝垂
11、直与仪器的竖轴（二）检验方法：整平仪器，用横丝的一端瞄准墙上的一固定点，转动水平微动螺旋，观察点子是否离开横丝。,水准管轴平行于视准轴的检验与校正：,（一）检验目的与检验原理：使水准管轴平行于视准轴（二）检验方法：,图 2-25 在平坦的地面上选择相距 80 米的 A、B 两点，放置尺垫，定出 A、B 的中点 O。将水准仪安置在 O 点，在 A、B 两点竖立水准尺，读数 a1、b1。则 hAB=(a1 1)(b1 1)=a1 b1，变动仪高观测两次。将水准仪搬到靠近 B 点处（3 5 米）整平仪器观测，读数分别是 a2、b2，则高差 hAB=a2 b2，变动仪高观测两次。若 hAB=hAB，则
12、表明水准管轴平行于视准轴。否则需要校正。i大于 20 秒需要校正。,5-6 水准测量误差分析,（一）仪器误差：i角误差（二）观测与操作者的误差：水准管居中误差：照准误差：估读误差：视差对读数的影响：扶尺不直的影响：水准仪与尺垫下沉和反弹误差：（三）外界环境的影响：,水准测量的注意事项：,(一）观测：观测前应认真按要求检验水准仪和水准尺；仪器应安置在土质坚实处，并踩实三角架；前后视距应尽可能相等；每次读数前要消除视差，只有当符合水准气泡居中后才能读数；注意对仪器的保护，做到“人不离仪器”；只有当一测站记录计算合格后才能搬站，搬站时先检查仪器连接螺旋是否固紧，一手托住仪器，一手握住脚架稳步前进。（二）记录：认真记录，边记边回报数字，准确无误的记入记录手簿相应栏中，严禁伪造和传抄；字体要端正、清楚、不准连环涂改，不准用橡皮擦，如按规定可以改正时，应在原数字上划线后再在上方重写；每站应当场计算，检查符合要求后，才能通知观测者搬站。（三）扶尺：扶尺人员认真竖立水准尺；转点应选择土质坚实处，并踩实尺垫；水准仪搬站时，应注意保护好原前视点尺垫位置不移动。,
