土木工程测量第四版第二章教案2

1第三节水准测量的实施及成果整理1.水准点国家等级水准点一般水准点(1)(2)(3)BM定义：用水准测量的方法建立的高程控制点。表示：设置：永久性；临时性使用方便，便于保存。一、基本概念2•2.测站：水准仪及尺子所摆设的位置称为测站。•3.水准路线：连续若干测站水准测量工作构成的高差观测路线。34.后视：一测站中与水准路线前进方向相反的水平观测视线。后视所瞄的尺子称为后视尺，从后视尺面上得到的观测数据称后视读数，用a表示。5.前视：一测站中与水准路线前进方向相同的水平观测视线。前视所瞄的尺子称为前视尺，从前视尺面上得到的观测数据称前视读数，用b表示。46.视线高程：后视尺立尺点的高程与后视读数之和。Hi=HA+a7.视距：水准仪到立尺点的水平距离，按视距测量方法测得，称为视距。8.高程转点：具有高程传递作用的立尺点。5布设形式3.支水准路线BM11A1BM12341.闭合水准路线2.附合水准路线BM2123BM1二、水准路线在两水准点之间进行水准测量所经过的路线称为水准路线。6三、水准测量的实施1、观测要求BMABMB1.4441.324TP2h2=+0.1201.8220.876TP3h3=+0.9461.8201.435TP4h4=+0.3851.4221.304h5=+0.118前进方向1.1341.677TP1h1=-0.543（1）水准仪安置在离前、后视距离大致相等之处。7测点水准尺读数(m)高差(m)高程(m)后视(a)前视(b)+-BMA1.13427.354ZD11.4441.6770.543ZD21.8221.3240.120ZD31.8200.8760.946ZD41.4221.4350.385BMB1.3040.11828.380计算校核∑7.6426.6161.0267.642-6.616＝1.0261.026（2）测站检核，通常采用“两次仪器高法”或“双面尺法”。水准仪测高差81)两次仪器高法：改变仪器高度应大于10cm对于等外水准测量高差之差h-h6mm9２）双面尺法每站同时读取每一把水准尺的黑面和红面分划读数，然后由前、后视尺的黑面读数计算出一个高差，前后视尺的红面读数计算出另一个高差，以这两个高差之差是否小于某一限值来进行检核。每站仪器粗平后的观测步骤为:①瞄准后视点水准尺黑面分划一精平一读数;②瞄准前视点水准尺黑面分划一精平一读数;③瞄准前视点水准尺红面分划一精平一读数;④瞄准后视点水准尺红面分划一精平一读数。其观测顺序简称为“后一前一前一后”，对于尺面分划来说，顺序为“黑一黑一红一红。10在一对双面水准尺中，两把尺子的红面零点注记分别为4687和4787,零点差为100mm.在每站高差计算中要先将红面尺读数计算出的高差加或减l00mm后才能与黑面尺读数计算出的高差取平均。11双面尺法：红面与黑面（加常数后）3mm,且两次高差之差5mm12闭合水准路线：∑h测=h1+h2+h3+······+hn∑h理=0fh=∑h测-∑h理=∑h测四.水准测量成果整理（一）计算高差闭合差理测hhfh公式：13附和水准路线：∑h测=h1+h2+h3+······+hn∑h理=H终–H始fh=∑h测-∑h理=∑h测-（H终–H始）支水准路线：∑h测=∑h往+∑h返∑h理=0fh=∑h测-∑h理=∑h往+∑h返14（二）分配高差闭合差1、计算高差闭合差的容许值对于图根水准测量：适用于山区适用于平原区容容nfLfhh1240式中，fh容——高差闭合差限差，单位：mm；L——水准路线长度，单位：km；n——测站数。152、分配原则按与距离L或测站数n成正比原则，将高差闭合差反号分配到各段高差上。（三）计算各待定点高程用改正后的高差和已知点的高程，来计算各待定点的高程。16五.水准测量成果整理实例【例1】如图按图根水准测量施测某附合水准路线观测成果略图。BM-A和BM-B为已知高程的水准点，图中箭头表示水准测量前进方向，路线上方的数字为测得的两点间的高差(以m为单位)，路线下方数字为该段路线的长度(以km为单位)，试计算待定点1、2、3点的高程。17)(37293.4330.4)(mmHHhfh始终测第一步计算高差闭合差：例题解算18)(8.1084.74040mmLfh容第二步计算限差：容hhff故可进行闭合差分配kmmmLfVh/50第三步计算每km改正数：19iiLVV0第四步计算各段高差改正数：hifv四舍五入后，使：故有：V1=-8mm，V2=-11mm，V3=-8mm，V4=-10mm。第五步计算各段改正后高差，再计算1、2、3各点的高程。改正后高差=改正前高差+改正数Vi20故可得：H1=HBM-A+(h1+V1)=45.286+2.323=47.609(m)H2=H1+(h2+V2)=47.509+2.802=50.411(m)H3=H2+(h3+V3)=50.311-2.252=48.159(m)HBM-B=H3+(h4+V4)=48.059+1.420=49.579(m)21用EXCEL软件计算22【例2】支水准路线成果计算11、计算闭合差：hfhh返往2、检核：1.3751.3960.021m12121648hfnmm允，故精度符合要求。3、计算高差（取往、返测绝对值的平均值，其符号与往测相同）1(1.3751.396)1.3862Ahm4、计算高程H1=186.785-1.386=185.399m(HA=186.785m)hhff允A11.357Ahm（往）11.396Ahm（返）n=16站