水準路線測量的布設及施測方法

水準路線測量的布設及施測方法［摘要］在建筑工程項目的測量工作中，水準路線測量是其中較為關鍵的一部分，其布設及施測方法有一定的要求，需要測量施工人員根據一定的要求和標準進行。［關鍵詞］建筑工程；水準路線測量；布設即測量水準路線測量工作主要是包括水準路線的測量、布設及施測方法和相關結果的處理方法。測量人員不僅需要在測量中，嚴格按照相關的技術標準施測，還需要對測量的結果進行科學合理的分析，保證測量的有效性。一、水準路線（一）水準點首先根據需要，在地面上選定點位并埋設測量標志，然后用水準測量方法來測定其高程，以作為后期確定其他地面點高程的依據，這樣建立的一些高程控制點稱為水準點（一般用BM表示）。水準點應按照水準路線等級，根據不同性質的土壤并結合現(xiàn)場實際情況和需要而設立。根據使用時間的長短，一般分為永久點和臨時點。永久性水準點永久性水準點由石料或混凝土制成，頂面設置半球狀標志，其頂點表示水準點的高程和位置。水準點也可用混凝土制成，頂面嵌入半球狀的金屬標志，如圖1所示。在城鎮(zhèn)也可在穩(wěn)固的建筑物的墻上設置墻上水準點。臨時性水準點臨時性的水準點可以選在地面突出的堅硬巖石上，也可用大木樁打入地下，再在樁頂上釘一圓頭釘。建筑施工場地上的臨時水準點一般是將木樁打入土中，為避免樁位移動而發(fā)生測量差錯，應在樁的四周填上混凝土加以保護，樁頂上釘半球形狀鐵釘，作為水準點的標志點。為方便今后的尋找和使用，埋設水準點后，應繪出能標記水準點位置的草圖（稱點之記），在圖上要注明水準點的編號以及與周圍地物的相對位置。（二）水準路線的形式從一個水準點到另一個水準點所經過的水準測量線路稱為水準路線。水準路線的布設形式一般有閉合水準路線、附合水準路線、支水準路線等幾種。閉合水準路線如圖4(a)所示，BM1為已知高程的水準點，1、2、3、4是待定高程的水準點。這樣由一個已知高程的水準點出發(fā)，經過各待定高程水準點又回到原已知點上的水準測量路線，稱為閉合水準路線。附合水準路線如圖4(b)所示，BM2和BM3為已知高程的水準點，1、2、3為待測高程的水準點。這種由一個已知高程的水準點出發(fā)，經過各待定高程水準點后附合到另一個已知高程點上的水準路線，稱為附合水準路線。支水準路線如圖4(c)所示，BM4為已知高程的水準點，1、2、3為待測高程的水準點。這種既不連測到另一已知點，也未形成閉合的水準路線稱為支水準路線。二、水準路線布設及外業(yè)施測方法、數據記錄工作中的注意事項外業(yè)施測方法普通水準測量及等外水準測量一般采用DS3型水準儀，其施測程序如下：將水準尺立于已知高程的水準點上作為后視，水準儀置于施測路線附近合適的位置，在施測路線的前進方向取大致與儀器至后視點距離相等處放置尺墊，在尺墊上豎立水準尺作為前視。觀測者將水準儀粗平之后，瞄準后視水準尺，用微傾螺旋將水準管氣泡符合，用橫絲讀取后視讀數，讀至毫米。轉動望遠鏡瞄準前視水準尺，此時水準管氣泡一般不會符合，將會偏離少許，再次將氣泡符合，用橫絲讀前視讀數，記錄員根據觀測者的讀數在手簿中記下相應的數字，并立即計算高差。以上的操作和記錄方法同第一個測站的全部工作步驟。第一站結束之后，記錄員招呼后標尺員向前轉移，并將水準儀遷至第二測站。此時，第一測站的前視點便成為第二測站的后視點。依第一站相同的操作程序進行第二站的測量。依次沿水準路線方向施測，直至全部路線觀測完為止。數據記錄與計算水準測量施測方法(如圖5所示)圖中A為已知高程的點，B為待求高程的點。首先在已知高程的起始點A上豎立水準尺，在測量前進方向離起點不超過100m處設立第一個轉點TP1，必要時可放置尺墊，并豎立水準尺。在距離這兩點等距離處I安置水準儀。儀器粗略整平后，先照準起始點A上的水準尺，用微傾螺旋使氣泡符合后，讀取A點的后視讀數。然后照準轉點TP1上的水準尺，將水準管氣泡符合后讀取TP1點的前視讀數。把讀數記入手簿，并計算出這兩點間的高差。然后在轉點TP1處的水準尺不動，僅把尺面轉向前進方向。在A點的水準尺和I點的水準儀則須向前轉移，水準尺安置在與第一站有同樣間距的轉點TP2,而水準儀則安置在離TP1、TP2兩轉點等距離處的測站II按與第I站相同的步驟和方法，測量后視讀數和前視讀數，填入表格并計算出高差。如此繼續(xù)進行直到待求高程點B。觀測所得每一讀數應立即記入手簿，填寫時應注意把各個讀數正確地填寫在相應的欄內。例如儀器在測站II時，起點A上所得水準尺讀數2.073應記入該點的后視讀數欄內，照pl.在測量工作之前，應對水準儀、水準尺進行檢驗，符合要求方可使用。每次讀數之前和之后均應檢查水準管氣泡是否居中。讀數之前檢查是否存在視差，讀數要估讀至mm。視線距離以不超過75m為宜。為防止水準尺豎立不直和大氣折光對測量結果產生的影響，要求在水準尺上讀取的中絲讀數的最小讀數應大于0.3m，最大讀數應小于2.5m。為防止儀器和尺墊下沉對測量的影響，應選擇堅固穩(wěn)定的地方作轉點，使用尺墊時要用力踏實，在觀測過程中保護好轉點位置，精度要求高時也可用往返觀測取平均值的方法以減少其誤差的影響。讀數時，記錄員要復述，以便核對：記錄要整齊、清楚；記錄有誤不準擦去及涂改，應劃掉重寫。三、水準路線測量成果處理方法為了保證水準測量成果的正確可靠，對水準測量的外業(yè)成果必須進行校核。校核方法有測站校核和水準路線校核兩種。（一）測站校核為防止在一個測站上發(fā)生錯誤而導致整個水準路線結果的錯誤，可在每個測站上對觀測結果進行校核，其方法如下。兩次儀器高法：是指在每個測站上一次測得兩觀測點間的高差后，改變一下水準儀的高度，再次測量兩點間的高差的方法。對于一般水準測量，當兩次所得高差之差小于5mm時可認為合格，取其平均值作為該測站所得高差，否則應進行檢查或重測。雙面尺法：此法利用雙面水準尺分別由黑面和紅面讀數得出的高差，扣除一對水準尺的常數差后，兩個高差之差小于5mm時可認為合格，否則應進行檢查或重測。（二）水準路線的校核附合水準路線：為使測量成果得到可靠的校核，最好把水準路線布設成附合水準路線。對于附合水準路線，理論上在兩已知高程水準點間所測得各站高差之和應等于起訖兩水準點間的高程之差。(3)支水準線路：支水準線路必須在起點、終點間用往返測進行校核。理論上往返測所得高差的絕對值應相等，但符號相反，或者是往返測高差的代數和應等于零.在各種不同性質的水準測量中，都規(guī)定了高差閉合差的限值即容許高差閉合差。當實際測量高差閉合差小于容許閉合差時，表示觀測精度滿足要求，否則應對外業(yè)資料進行檢查甚至返工重測。水準路線測量成果的計算步驟高差閉合差的計算當外業(yè)觀測手簿檢查無誤后，便可進行內業(yè)計算，最后求得各待定點的高程。水準路線的高差閉合差，根據其布設形式的不同而采用上述不同的計算公式進行。高差閉和差的調整當實際的高差閉合差在容許值以內時，可把閉合差分配到各測段的高差上。顯然，高差測量的誤差是依水準路線的長度(或測站數)的增加而增加，所以分配的原則是把閉合差以相反的符號根據各測段路線的長度(或測站數)按正比例分配到各測段的高差上。計算各待定點的高程根據已知高程點的高程和各測段改正后的高差，便可依次推算出各待定點的高程。各點的高程為其前一點的高程加上該測段改正后的高差。通常，在計算完水準路線各段高差之后，應再次計算路線閉合差。閉合差應為零否則就應檢查各項計算是否有誤。四、結語總之，水準路線測量的布設及施測方法是較為復雜的測量技術，需要測量人員在工作中根據具體的工程測量情況，結合自身的經驗和技術，充分發(fā)揮測量的準確性和精確性，保證測量的