水準(zhǔn)測(cè)量的方法

第四節(jié)水準(zhǔn)測(cè)量的方法一、水準(zhǔn)點(diǎn)用水準(zhǔn)測(cè)量的方法測(cè)定的高程控制點(diǎn)，稱(chēng)為水準(zhǔn)點(diǎn)，記為BM(BenchMark)。水準(zhǔn)點(diǎn)有永久性水準(zhǔn)點(diǎn)和臨時(shí)性水準(zhǔn)點(diǎn)兩種。永久性水準(zhǔn)點(diǎn)國(guó)家等級(jí)永久性水準(zhǔn)點(diǎn)，如圖2-14所示。有些永久性水準(zhǔn)點(diǎn)的金屬標(biāo)志也可鑲嵌在穩(wěn)定的墻角上，稱(chēng)為墻上水準(zhǔn)點(diǎn)，如圖2-15所示。建筑工地上的永久性水準(zhǔn)點(diǎn)，其形式如圖2-16a所示。圖2-15墻上水準(zhǔn)點(diǎn)(圖2-15墻上水準(zhǔn)點(diǎn)(2)臨時(shí)性水準(zhǔn)點(diǎn)臨時(shí)性的水準(zhǔn)點(diǎn)可用地面上突出的堅(jiān)硬巖石或用大木樁打入地下，樁頂釘以半球狀鐵釘，作為水準(zhǔn)點(diǎn)的標(biāo)志，如圖2-16b所示。圖2-16圖2-16建筑工程水準(zhǔn)點(diǎn)a)永久性水準(zhǔn)點(diǎn)b)臨時(shí)性水準(zhǔn)點(diǎn)二、水準(zhǔn)路線及成果檢核在水準(zhǔn)點(diǎn)間進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量所經(jīng)過(guò)的路線，稱(chēng)為水準(zhǔn)路線。相鄰兩水準(zhǔn)點(diǎn)間的路線稱(chēng)為測(cè)段。在一般的工程測(cè)量中，水準(zhǔn)路線布設(shè)形式主要有以下三種形式。1.附合水準(zhǔn)路線(1)附合水準(zhǔn)路線的布設(shè)方法如圖2-17所示，從已知高程的水準(zhǔn)點(diǎn)BMA出發(fā)，沿待定高程的水準(zhǔn)點(diǎn)1、2、3進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量，最后附合到另一已知高程的水準(zhǔn)點(diǎn)BMB所構(gòu)成的水準(zhǔn)路線，稱(chēng)為附合水準(zhǔn)路線。成果檢核 從理論上講，附合水準(zhǔn)路線各測(cè)段高差代數(shù)和應(yīng)等于兩個(gè)已知高程的水準(zhǔn)點(diǎn)之間的高差，即EL=HB-HA各測(cè)段高差代數(shù)和Ehm與其理論值Ehth的差值，稱(chēng)為高差閉合差wh，即%=￡匕一￡h*=￡匕-(hb-ha)

(2-5)2,閉合水準(zhǔn)路線(1)閉合水準(zhǔn)路線的布設(shè)方法如圖2-18所示，從已知高程的水準(zhǔn)點(diǎn)BMA出發(fā)，沿各待定高程的水準(zhǔn)點(diǎn)1、2、3、4進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量，最后又回到原出發(fā)點(diǎn)BMA的環(huán)形路線，稱(chēng)為閉合水準(zhǔn)路線。(2)成果檢核從理論上講，閉合水準(zhǔn)路線各測(cè)段高差代數(shù)和應(yīng)等于零，即￡hh=°如果不等于零，則高差閉合差為：W,=￡hhm(2-6)3.支水準(zhǔn)路線（1）支水準(zhǔn)路線的布設(shè)方法如圖2-19所示，從已知高程的水準(zhǔn)點(diǎn)BMA出發(fā)，沿待定高程的水準(zhǔn)點(diǎn)1進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量，這種既不閉合又不附合的水準(zhǔn)路線，稱(chēng)為支水準(zhǔn)路線。支水準(zhǔn)路線要進(jìn)行往返測(cè)量，以資檢核。h圖2-19支水準(zhǔn)路線（2）成果檢核從理論上講，支水準(zhǔn)路線往測(cè)高差與返測(cè)高差的代數(shù)和應(yīng)等于零。￡hf+Zhb=0如果不等于零，則高差閉合差為：W=￡hf+￡hb（2-7）各種路線形式的水準(zhǔn)測(cè)量，其高差閉合差均不應(yīng)超過(guò)容許值，否則即認(rèn)為觀測(cè)結(jié)果不符合要求。三、水準(zhǔn)測(cè)量的施測(cè)方法轉(zhuǎn)點(diǎn)用TP(TurningPoint^示，在水準(zhǔn)測(cè)量中它們起傳遞高程的作用。如圖2-20所示，已知水準(zhǔn)點(diǎn)BMA的高程為HA,現(xiàn)欲測(cè)定B點(diǎn)的高程HB。進(jìn)行方向 「圖2-20水準(zhǔn)測(cè)量的施測(cè)1.觀測(cè)與記錄

表2-1水準(zhǔn)測(cè)量手簿測(cè)站測(cè)點(diǎn)水準(zhǔn)尺讀數(shù)/m高差/m高程/m備注后視讀數(shù)前視讀數(shù)+—12345671BMA1.4530.580132.815TP.10.8732TP.12.5320.770TP.21.7623TP.21.3721.337TP.30.0354TP.30.8740.929TP.41.8035TP.41.0200.564B1.584134.009計(jì)算檢核E7.2516.0572.6871.493Ea—Eb=+1.194L*=+1.194hM-H履+1.1942.計(jì)算與計(jì)算檢核(1)計(jì)算每一測(cè)站都可測(cè)得前、后視兩點(diǎn)的高差，即h5=a5-b5將上述各式相加，得h=￡h=Za-ZbAB則B點(diǎn)高程為：Hb=Ha+%=Ha+Zh(2)計(jì)算檢核為了保證記錄表中數(shù)據(jù)的正確,應(yīng)對(duì)后視讀數(shù)總和減前視讀數(shù)總和、高差總和、B點(diǎn)高程與A點(diǎn)高程之差進(jìn)行檢核，這三個(gè)數(shù)字應(yīng)相等。Za-Zb=7.251m-6.057m=+1.194mZh=2.687m一1.493m=+1.194mHB一HA=134.009m一132.815m=+1.194m3.水準(zhǔn)測(cè)量的測(cè)站檢核(1)變動(dòng)儀器高法是在同一個(gè)測(cè)站上用兩次不同的儀器高度，測(cè)得兩次高差進(jìn)行檢核。要求：改變儀器高度應(yīng)大于10cm，兩次所測(cè)高差之差不超過(guò)容許值(例如等外水準(zhǔn)測(cè)量容許值為土6mm),取其平均值作為該測(cè)站最后結(jié)果，否則須要重測(cè)。(2)雙面尺法分別對(duì)雙面水準(zhǔn)尺的黑面和紅面進(jìn)行觀測(cè)。利用前、后視的黑面和紅面讀數(shù)，分別算出兩個(gè)高差。如果不符值不超過(guò)規(guī)定的限差（例如四等水準(zhǔn)測(cè)量容許值為土5mm），取其平均值作為該測(cè)站最后結(jié)果，否則須要重測(cè)。7、水準(zhǔn)測(cè)量的等級(jí)及主^^技術(shù)在工程上常用的水準(zhǔn)測(cè)量有：三、四等水準(zhǔn)測(cè)量和等外水準(zhǔn)測(cè)量。1三、四等水準(zhǔn)測(cè)量三、四等水準(zhǔn)測(cè)量，常作為小地區(qū)測(cè)繪大比例尺地形圖和施工測(cè)量的高程基本控制。三、四等水準(zhǔn)測(cè)量的主要技術(shù)要求見(jiàn)表2-2。等級(jí)路線長(zhǎng)度/km水準(zhǔn)儀水準(zhǔn)尺觀測(cè)次數(shù)往返較差、附合或環(huán)線閉合差與已知點(diǎn)聯(lián)測(cè)符合或環(huán)線平地/mm山地/mm三W50DS1因瓦往返往一次±12寸L±4寸n表2-2等水準(zhǔn)測(cè)量的主要技術(shù)要求四

DS3雙面各一次往返各一次四W16DS3雙面往返各一次往一次±20、,質(zhì)±6jn注：L為水準(zhǔn)路線長(zhǎng)度（km）；n為測(cè)站數(shù)。2.等外水準(zhǔn)測(cè)量等外水準(zhǔn)測(cè)量又稱(chēng)為圖根水準(zhǔn)測(cè)量或普通水準(zhǔn)測(cè)量，主要用于測(cè)定圖根點(diǎn)的高程及用于工程水準(zhǔn)測(cè)量。等外水準(zhǔn)測(cè)量的主要技術(shù)要求見(jiàn)表2-3。五、三、孑等水準(zhǔn)測(cè)量五、三、孑等水準(zhǔn)測(cè)量表2-3等外水準(zhǔn)測(cè)量的主要技術(shù)要求等級(jí)路線長(zhǎng)度/km水準(zhǔn)儀水準(zhǔn)尺視線長(zhǎng)度/m觀測(cè)次數(shù)往返較差、附合或環(huán)線閉合差與已知點(diǎn)聯(lián)測(cè)符合或環(huán)線平地/mm山地/mm等外W5DS3單面100往返各次往一次±407L±12斯注：L為水準(zhǔn)路線長(zhǎng)度（km）；n為測(cè)站數(shù)。1?三、四等水準(zhǔn)測(cè)量觀測(cè)的技術(shù)要求三、四等水準(zhǔn)測(cè)量觀測(cè)的技術(shù)要求見(jiàn)表2-4。

等級(jí)水準(zhǔn)儀視線長(zhǎng)度/m前后視距差/m前后視距累積差/m視線高度黑面、紅面讀數(shù)之差/mm黑面、紅面所測(cè)高差之差/mm三PS】10036三絲能讀數(shù)1.01.5DS3752.03.0四DS3100510三絲能讀數(shù)3.05.02.一個(gè)測(cè)站上f一個(gè)測(cè)站上的這后”或“黑_黑_紅“后_后_前_前”序。表2-5三、四的觀測(cè)程序和記錄1種觀測(cè)程序簡(jiǎn)稱(chēng)“后一前一前一:—紅”。四等水準(zhǔn)測(cè)量也可采用或“黑一紅一黑一紅”的觀測(cè)程g等水準(zhǔn)測(cè)量手簿（雙面尺法）測(cè)站編號(hào)點(diǎn)號(hào)后尺上絲下絲前尺上絲下絲方向及尺號(hào)水準(zhǔn)尺讀數(shù)K+黑_紅平均高差/m備注后視距前視距黑面紅面視距差d⑴⑵⑼⑷⑸⑽?后前后-前⑶⑹?⑻⑺????Q8)K為水準(zhǔn)尺尺常數(shù)表中K12=4.787表2-4四等水準(zhǔn)測(cè)量觀測(cè)的技術(shù)要求

1571119737.4-0.20739036337.6-0.2后12138461710K13=4.6871BM.1-TP.1前1305515239-1+0.8325后-前+0.833+0.932+12121174737.4-0.12196182137.5-0.3后131934662102TP.1-TP.2前1220086796-1-0.0745后-前-0.074-0.175+13TP.2-TP.319141539ars20551678arr后12前1317261866651365540-1-0.140537.5-0.237.7-0.5后-前-0.140-0.041+14TP.3-A1965170026.5-0.22141187426.7-0.7后13前12832007651967930+1-0.1745后-前-0.175-0.274-1以9)=138.8￡[⑶+⑻]=32.700￡[?+?]每=+0.886頁(yè)一)現(xiàn)=139?5一)￡[⑹+⑺]=31.814檢=—0.7=4站①=+0.886核￡Q8)=+0.443 2￡Q8)=+0.886 總視距￡9+￡Q0)=287.33.測(cè)站計(jì)算與檢核(1)視距部分視距等于下絲讀數(shù)與上絲讀數(shù)的差乘以100。后視距離：⑼=[⑴一⑵]x100前視距離：(1。)=[⑷-⑸]x100計(jì)算前、后視距差：(11)=⑼-⑽計(jì)算前、后視距累積差：(12)=上站(12)+本站(11)(2)水準(zhǔn)尺讀數(shù)檢核同一水準(zhǔn)尺的紅、黑面中絲讀數(shù)之差，應(yīng)等于該尺紅、黑面的尺常數(shù) K(4.687m或4.787m)。紅、黑面中絲讀數(shù)差(13)、㈣按下式計(jì)算:=(6)+匕-(7)前=(3)+K-⑻后紅、黑面中絲讀數(shù)差(13)、㈣的值，三等不得超過(guò)2mm,四等不得超過(guò)3mm。高差計(jì)算與校核根據(jù)黑面、紅面讀數(shù)計(jì)算黑面、紅面高差(15).(16),計(jì)算平均高差(18)。黑面高差：(頂=⑶-⑹紅面高差：(場(chǎng)=⑻-⑺黑、紅面高差之差：(17)=(15)-[(16)±0.100]=(14)-(13)(校核用)式中0.100 兩根水準(zhǔn)尺的尺常數(shù)之差(in)?黑、紅面高差之差(10的值，三等不得超過(guò)3mm,四等不得超過(guò)5mm。平均高差：(18)=?(19+[+0.100])當(dāng)K=4.687m時(shí)，式中取+0.100m;當(dāng)區(qū)=后 后4.787m時(shí),式中取-0.100mo4.每頁(yè)計(jì)算的校核(1)視距部分后視距離總和減前視距離總和

應(yīng)等于末站視距累積差。即￡⑼-￡