施工現(xiàn)場(chǎng)高程引測(cè)課件

施工現(xiàn)場(chǎng)高程引測(cè)

§1.1水準(zhǔn)測(cè)量原理高程：地面點(diǎn)到高程基準(zhǔn)面的鉛垂距離。1、絕對(duì)高程：地面點(diǎn)到大地水準(zhǔn)面的鉛垂距離2、相對(duì)高程：地面點(diǎn)到任意水準(zhǔn)面的鉛垂距離高程測(cè)量：測(cè)定地面點(diǎn)高程的測(cè)量工作測(cè)量方法：水準(zhǔn)測(cè)量——水準(zhǔn)儀三角高程測(cè)量——經(jīng)緯儀氣壓高程測(cè)量水準(zhǔn)測(cè)量方法利用水準(zhǔn)儀提供的一條水平視線，借助豎立在地面點(diǎn)上的水準(zhǔn)尺首先測(cè)出各點(diǎn)間的高程之差，然后根據(jù)其中一點(diǎn)的已知高程推算其它各點(diǎn)的高程。一、測(cè)高差的基本原理

如圖：已知點(diǎn)A高程HA

求點(diǎn)B高程HB

思路一：（1）先測(cè)hAB＝a－b（2）再算HB＝HA＋hAB（3）a、b獲取方法先在A、B兩點(diǎn)之間安置水準(zhǔn)儀，A、B上立水準(zhǔn)尺，利用儀器可得到讀數(shù)a、b。

§1.1水準(zhǔn)測(cè)量原理

思路二：（1）先測(cè)HI＝HA＋a（2）再算HB＝HI－b

歸納：由高差推算高程的方法稱為高差法；利用視線高程推算的方法稱為視線高法二、幾點(diǎn)注意1、測(cè)量過(guò)程中，a為后視讀數(shù)，b為前視讀數(shù)，hAB＝后視讀數(shù)－前視讀數(shù)。2、hAB的值可為正也可為負(fù)，正表示A點(diǎn)低于B點(diǎn)，負(fù)表示A點(diǎn)高于B點(diǎn)。3、比較兩種方法：高差法一般場(chǎng)合下均可使用；視線高法只適用于擺一次儀器。4、要測(cè)算地面上兩點(diǎn)間的高差，所依據(jù)的就是一條水平視線，如果視線不水平，公式不成立。因此，視線必須水平，是水準(zhǔn)測(cè)量中要牢牢記住的操作要領(lǐng)。§1.1水準(zhǔn)測(cè)量原理§1.2水準(zhǔn)測(cè)量的儀器和工具儀器和工具：水準(zhǔn)儀、水準(zhǔn)尺、尺墊一、水準(zhǔn)儀1、水準(zhǔn)儀的等級(jí)

DS05、DS1、DS3、DS10、DS20

D—大地測(cè)量?jī)x器

S—水準(zhǔn)儀數(shù)字

—表示儀器的精度，即每公里往、返測(cè)得高差中數(shù)的中誤差（mm）。

水準(zhǔn)儀的作用是提供一條水平視線；

工程測(cè)量中常使用DS3型水準(zhǔn)儀，該儀器標(biāo)稱精度為±3mm/km。2、DS3型水準(zhǔn)儀的構(gòu)造主要由望遠(yuǎn)鏡、水準(zhǔn)器、基座三部分組成。§1.2水準(zhǔn)測(cè)量的儀器和工具§1.2水準(zhǔn)測(cè)量的儀器和工具§1.2水準(zhǔn)測(cè)量的儀器和工具§1.2水準(zhǔn)測(cè)量的儀器和工具（1）望遠(yuǎn)鏡：用來(lái)瞄準(zhǔn)遠(yuǎn)處的水準(zhǔn)尺進(jìn)行讀數(shù)；由物鏡、目鏡、十字絲分劃板、調(diào)焦透鏡、調(diào)焦螺旋組成；放大率一般為25~30倍。視準(zhǔn)軸：物鏡中心與十字絲交點(diǎn)的連線。§1.2水準(zhǔn)測(cè)量的儀器和工具（2）水準(zhǔn)器水準(zhǔn)器的作用：整平儀器，使視準(zhǔn)軸處于水平位置。①圓水準(zhǔn)器

作用：粗略整平結(jié)構(gòu)：如圖所示精度：一般為

8＇~10＇/2mm

（氣泡中心偏離零點(diǎn)2mm

所對(duì)的圓心角）§1.2水準(zhǔn)測(cè)量的儀器和工具②管水準(zhǔn)器作用：精確整平結(jié)構(gòu)：如圖所示精度：一般τ=20″/2mm

水準(zhǔn)管的分劃值τ：氣泡中心偏離零點(diǎn)2mm所對(duì)的圓心角?！?.2水準(zhǔn)測(cè)量的儀器和工具（3）基座組成軸座：承托儀器上部腳螺旋：調(diào)節(jié)腳螺旋使圓水準(zhǔn)器氣泡居中連接板：連接三腳架軸座腳螺旋連接板§1.2水準(zhǔn)測(cè)量的儀器和工具二、水準(zhǔn)尺和尺墊1、水準(zhǔn)尺

塔尺：可以伸縮，一般全長(zhǎng)3m、5m，用于等外水準(zhǔn)測(cè)量。

雙面尺：不可伸縮，一般全長(zhǎng)3m，用于三、四等水準(zhǔn)測(cè)量。2、尺墊僅在轉(zhuǎn)點(diǎn)處豎立水準(zhǔn)尺時(shí)使用，防止點(diǎn)位移動(dòng)和水準(zhǔn)尺下沉?！?.2水準(zhǔn)測(cè)量的儀器和工具水準(zhǔn)儀的操作步驟：安置儀器、粗略整平、瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺、精確整平和讀數(shù)一、安置儀器1、架設(shè)腳架，要求架頭大體水平2、安置水準(zhǔn)儀于腳架上3、檢查螺旋，使腳螺旋置于中間4、調(diào)整腳架，使圓水準(zhǔn)器氣泡大體居中。二、粗略整平調(diào)節(jié)腳螺旋使圓水準(zhǔn)器氣泡大體居中1．方法：對(duì)向轉(zhuǎn)動(dòng)腳螺旋1、2——使氣泡移至1、2方向中間——轉(zhuǎn)動(dòng)腳螺旋3，使氣泡居中?！?.3水準(zhǔn)儀的使用圖形：粗平的操作方法示意圖

a123

a123b312c3122．規(guī)律：

（1）氣泡移動(dòng)方向與左手大拇指運(yùn)動(dòng)的方向一致。（2）左右手旋轉(zhuǎn)的方向是向反的?！?.3水準(zhǔn)儀的使用三、瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺1、目鏡對(duì)光要求操作后，十字絲清晰，調(diào)目鏡的對(duì)光螺旋2、初步照準(zhǔn)利用望遠(yuǎn)鏡上的照準(zhǔn)設(shè)備瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺，然后擰緊制動(dòng)螺旋3、物鏡對(duì)光和精確瞄準(zhǔn)轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡對(duì)光螺旋，使水準(zhǔn)尺影像清晰制動(dòng)螺旋旋緊的前提下，轉(zhuǎn)動(dòng)微動(dòng)螺旋使影像位于視場(chǎng)中間。4、消除視差視差：物鏡對(duì)光后，眼睛在目鏡端上下微微移動(dòng)時(shí)，十字絲和水準(zhǔn)尺影像有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象。產(chǎn)生的原因：像沒(méi)有成在十字絲分劃板上。消除視差的方法：仔細(xì)地調(diào)節(jié)物鏡的對(duì)光螺旋，直至視差消除?！?.3水準(zhǔn)儀的使用四、精確整平

目的：使水準(zhǔn)管氣泡居中，視準(zhǔn)軸精確水平。

方法：調(diào)節(jié)微傾螺旋，使水準(zhǔn)管氣泡影像符合。

說(shuō)明：自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀無(wú)此操作?！?.3水準(zhǔn)儀的使用五、讀數(shù)精平后，用十字絲的中絲在水準(zhǔn)尺上讀數(shù)。1、方法：米、分米看尺面上的注記，厘米數(shù)尺面上的格數(shù)，毫米估讀，共4位數(shù)字。2、規(guī)律：讀數(shù)在尺面上由小到大的方向讀。故儀器若成倒像的，從上往下讀；若成正像，即從下往上讀。3、注意：（1）讀數(shù)前必須精平，精平后立即讀數(shù)。（2）注意尺子零刻度線的標(biāo)注。§1.3水準(zhǔn)儀的使用水準(zhǔn)測(cè)量的瞄準(zhǔn)與讀數(shù)

bc

a0.725

a

c

b6.2521.477§1.3水準(zhǔn)儀的使用§1.4水準(zhǔn)測(cè)量的方法一、水準(zhǔn)點(diǎn)1、概念：通過(guò)水準(zhǔn)測(cè)量方法獲得其高程的高程控制點(diǎn)，稱為水準(zhǔn)點(diǎn)，一般用BM表示。2、作用：表示高程，引測(cè)高程的依據(jù)。3、種類：永久性水準(zhǔn)點(diǎn)、臨時(shí)性水準(zhǔn)點(diǎn)二、水準(zhǔn)路線作用：避免觀測(cè)、記錄和計(jì)算中發(fā)生的人為粗差。

1、閉合水準(zhǔn)路線從一個(gè)已知點(diǎn)開(kāi)始，最后測(cè)回至該已知點(diǎn)。

2、附合水準(zhǔn)路線從一個(gè)已知點(diǎn)開(kāi)始，測(cè)至另外一個(gè)已知點(diǎn)上。3、支線水準(zhǔn)路線從一個(gè)已知點(diǎn)開(kāi)始，沿各待測(cè)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，既不附合到其他水準(zhǔn)點(diǎn)上，也不自行閉合。§1.4水準(zhǔn)測(cè)量的方法圖形：水準(zhǔn)路線布設(shè)形式3.支水準(zhǔn)路線BM

1

2

1BM

2

3

41.閉合水準(zhǔn)路線2.附合水準(zhǔn)路線BM1BM2

1

2

3§1.4水準(zhǔn)測(cè)量的方法三、水準(zhǔn)測(cè)量的方法、記錄計(jì)算當(dāng)兩點(diǎn)相距較遠(yuǎn)或高差較大時(shí)，需連續(xù)安置水準(zhǔn)儀測(cè)定相鄰各點(diǎn)間的高差，最后取各個(gè)高差的代數(shù)和，可得到起終兩點(diǎn)間的高差。如圖：A、B兩水準(zhǔn)點(diǎn)之間，設(shè)3個(gè)臨時(shí)性的轉(zhuǎn)點(diǎn)。

h1=a1-b1h2=a2-b2h3=a3-b3h4=a4-b4hAB=h1+h2+h3+h4ATP1TP2TP3a1b1a2b2a3b3a4b4b2b4ABA、B兩點(diǎn)高差計(jì)算的一般公式：hAB==n—為測(cè)站數(shù)§1.4水準(zhǔn)測(cè)量的方法（一）測(cè)站和轉(zhuǎn)點(diǎn)測(cè)站：每安置一次儀器稱為一個(gè)測(cè)站。轉(zhuǎn)點(diǎn)：傳遞高程的臨時(shí)立尺點(diǎn)。（二）觀測(cè)和記錄1、觀測(cè)（1）選擇轉(zhuǎn)點(diǎn)1、放置尺墊，并在A點(diǎn)和1點(diǎn)上豎立水準(zhǔn)尺。（2）將水準(zhǔn)儀安置在離后視點(diǎn)A和前視轉(zhuǎn)點(diǎn)1距離大致相等之處，調(diào)節(jié)腳螺旋粗平。（3）瞄準(zhǔn)A上水準(zhǔn)尺，調(diào)焦，精確整平后讀數(shù)，并記入手簿。（4）轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡，瞄準(zhǔn)1點(diǎn)水準(zhǔn)尺，精確整平后讀數(shù)。（5）計(jì)算A1間高差。以上為一個(gè)測(cè)站，觀測(cè)完畢后，隨即將水準(zhǔn)儀移至測(cè)站2處，后視尺移至第2個(gè)轉(zhuǎn)點(diǎn)處，然后按上述方法讀數(shù)，直至終點(diǎn)為止?！?.4水準(zhǔn)測(cè)量的方法2、計(jì)算（1）每一站上：hi＝ai－bi（2）兩點(diǎn)間高差hAB＝∑h（3）未知點(diǎn)高程HB＝HA＋∑h3、計(jì)算檢核HB－HA＝∑a－∑b＝∑h

BMABMB1.4441.324TP2h2=+0.1201.8220.876TP3h3=+0.9461.8201.435TP4h4=+0.3851.4221.304h5=+0.118前進(jìn)方向1.1341.677TP1h1=-0.5434、測(cè)站檢核——為及時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤（1）變動(dòng)儀器高法（2）雙面尺法變動(dòng)儀器高法：高差之差hi’-hi’’≤±5mm§1.4水準(zhǔn)測(cè)量的方法∑12345BMA1.134TP11.677-0.543TP11.444TP21.324+0.120TP21.822TP30.876+0.946TP31.820TP41.435+0.385TP41.422BMB1.304+0.118

7.6426.616+1.026水準(zhǔn)測(cè)量記錄表§1.4水準(zhǔn)測(cè)量的方法三、成果檢核：水準(zhǔn)路線閉合差：觀測(cè)值與重復(fù)觀測(cè)值或與理論值之間的不符合值。f1、閉合水準(zhǔn)路線從一個(gè)已知點(diǎn)開(kāi)始，最后測(cè)回至該已知點(diǎn)。

fh＝∑h測(cè)－∑h理＝∑h測(cè)2、附合水準(zhǔn)路線從一個(gè)已知點(diǎn)開(kāi)始，測(cè)至另外一個(gè)已知點(diǎn)上。

fh＝∑h測(cè)－∑h理＝∑h測(cè)－（∑h終－∑h始）3、支線水準(zhǔn)路線從一個(gè)已知點(diǎn)開(kāi)始，沿各待測(cè)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，既不附合到其他水準(zhǔn)點(diǎn)上，也不自行閉合。

fh＝∑h往＋∑h返4、閉合差容許值§1.4水準(zhǔn)測(cè)量的方法§1.5水準(zhǔn)測(cè)量的成果計(jì)算內(nèi)業(yè)計(jì)算步驟（一）計(jì)算高差閉合差公式：（二）計(jì)算高差閉合差的容許值對(duì)于普通水準(zhǔn)測(cè)量：式中，fh容——高差閉合差限差，單位：mm；

L——水準(zhǔn)路線長(zhǎng)度，單位：km；

n——測(cè)站數(shù)。（二）分配高差閉合差按與距離L或測(cè)站數(shù)n成正比原則，將高差閉合差反號(hào)分配到各段高差上。（三）計(jì)算各待定點(diǎn)高程用改正后的高差和已知點(diǎn)的高程，來(lái)計(jì)算各待定點(diǎn)的高程。改正后高差hi＝hi測(cè)＋vi§1.5水準(zhǔn)測(cè)量的成果計(jì)算一、附合水準(zhǔn)測(cè)量成果整理實(shí)例

如圖按等外水準(zhǔn)測(cè)量施測(cè)某附合水準(zhǔn)路線觀測(cè)成果略圖。BM-A和BM-B為已知高程的水準(zhǔn)點(diǎn)，圖中箭頭表示水準(zhǔn)測(cè)量前進(jìn)方向，路線上方的數(shù)字為測(cè)得的兩點(diǎn)間的高差(以m為單位)，路線下方數(shù)字為該段路線的長(zhǎng)度(以km為單位)，試計(jì)算待定點(diǎn)1、2、3點(diǎn)的高程。HA=45.286M123BMABMBHB=49.579M+2.331+2.813-2.244+1.4301.6KM2.1KM1.7KM2.0KM§1.5水準(zhǔn)測(cè)量的成果計(jì)算第一步計(jì)算高差閉合差：

fh＝∑h測(cè)－（∑h終－∑h始）＝4.330－4.293＝37mm第二步計(jì)算高差閉合差的容許值：

fh容＝±108.8mm第三步計(jì)算每KM高差改正數(shù)：vo＝－fh/L

＝－37/7.4＝－5mm第四步計(jì)算各段高差改正數(shù)：

vi＝

vo×li

四舍五入后，使：∑v＝－

fh

故有：v1＝－8

mm；v2＝－11

mm；

vi＝－8

mm；

vi＝－10mm。第五步計(jì)算各段改正后高差：改正后高差=改正前高差+改正數(shù)Vi

hi改＝

hi+vi故有h1改＝2.323mm；h2改＝2.802mm；h3改＝-2.252

mm；h4改＝1.420mm§1.5水準(zhǔn)測(cè)量的成果計(jì)算第六步計(jì)算各點(diǎn)高程：H1=HBM-A+h1改=45.286+2.323=47.609mH2=H1+h2改=47.509+2.802=50.411mH3=H2+h3改=50.311-2.252=48.159mHBM-B=H3+h4改=48.059+1.420=49.579m二、閉合水準(zhǔn)測(cè)量成果處理與附合水準(zhǔn)路線處理方法相似。三、支線水準(zhǔn)測(cè)量成果處理1.fh＝h往+h返

2.fh容3.

h改＝h往+（－h(huán)返）/24.H待測(cè)＝H已知+h改§1.5水準(zhǔn)測(cè)量的成果計(jì)算水準(zhǔn)測(cè)量成果整理§1.5水準(zhǔn)測(cè)量的成果計(jì)算§1.6微傾式水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)與校正一、水準(zhǔn)儀的主要軸線及應(yīng)滿足的條件主要軸線：視準(zhǔn)軸CC水準(zhǔn)管軸LL儀器豎軸VV圓水準(zhǔn)器軸幾何關(guān)系：圓水準(zhǔn)器軸//儀器豎軸水準(zhǔn)管軸//視準(zhǔn)軸十字絲橫絲⊥豎軸CCLLVVL'L'二、水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)和校正1、圓水準(zhǔn)器的檢驗(yàn)和校正目的：使圓水準(zhǔn)器軸//儀器豎軸檢驗(yàn)：①用腳螺旋使圓水準(zhǔn)器氣泡居中；②望遠(yuǎn)鏡旋轉(zhuǎn)180度。若氣泡仍居中，滿足要求；若氣泡不居中，需進(jìn)行校正。

校正：①用腳螺旋調(diào)氣泡偏離值的一半；②用圓水準(zhǔn)器的校正螺旋再調(diào)一半?！?.6微傾式水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)與校正2、十字絲橫絲的檢校和校正目的：使十字絲橫絲⊥豎軸

檢驗(yàn)：①精平儀器，十字絲橫絲左邊對(duì)準(zhǔn)墻上標(biāo)志點(diǎn)p；②水平微動(dòng)，p點(diǎn)在橫絲上移動(dòng)，說(shuō)明十字絲橫絲位置正確；否則需要校正。

校正：①松開(kāi)十字絲的固定螺旋；②微微轉(zhuǎn)動(dòng)十字絲環(huán)座，至p點(diǎn)軌跡與橫絲重合；③擰緊十字絲的固定螺旋。§1.6微傾式水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)與校正3、水準(zhǔn)管軸的檢驗(yàn)與校正目的：使水準(zhǔn)管軸//視準(zhǔn)軸。檢驗(yàn)：①在平坦地面選相距80m左右A、B兩點(diǎn)，置水準(zhǔn)儀于中點(diǎn)C，用變動(dòng)儀器高法（兩次高差之差≤3mm）測(cè)定兩點(diǎn)之間的高差h0=a1-b1；i角—

視準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)管軸之間的夾角；前后視距相等可以消除。ABiia1a1b1CΔΔ§1.6微傾式水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)與校正②儀器搬A點(diǎn)附近，測(cè)得高差h=a2－b2；若h=h0，則水準(zhǔn)管軸//視準(zhǔn)軸；若h不等于h0，則存在i角。如圖：

說(shuō)明：對(duì)S3水準(zhǔn)儀，若i>20″，需校正。b2b2應(yīng)ABiiia1a1a2b1C2ΔΔΔ§1.6微傾式水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)與校正

校正①轉(zhuǎn)動(dòng)微傾螺旋，使b2=b2應(yīng)（此時(shí)視準(zhǔn)軸水平，水準(zhǔn)管氣泡不居中）。②調(diào)節(jié)水準(zhǔn)管校正螺絲，使符合氣泡居中?！?.6微傾式水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)與校正§1.7水準(zhǔn)測(cè)量誤差與注意事項(xiàng)誤差來(lái)源：