第二章水準(zhǔn)測量§2.1水準(zhǔn)測量原理§2.2DS3水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)測量的工具§2.3水準(zhǔn)儀的使用§2.4水準(zhǔn)測量的施測方法§2.5水準(zhǔn)測量的內(nèi)業(yè)計算§2.6水準(zhǔn)儀的檢驗與校正§2.7水準(zhǔn)測量的誤差及注意事項§2.8其他水準(zhǔn)儀簡介水準(zhǔn)測量原理：

利用一條水平視線，讀取兩點上水準(zhǔn)尺的讀數(shù)，測定兩點間的高差，由已知點高程推求未知點高程。如圖：hAB=a–bhAB=后視讀數(shù)-前視讀數(shù)

大地水準(zhǔn)面HibHBHAhAB前進方向ABa當(dāng)a>b時，hAB為正，B高于A；當(dāng)a<b時，hAB為負(fù)，B低于A。高差法儀器高（視線高）法hAB=a–bHB=HA+hABHi=HA+aHB=Hi-b利用高差計算高程。（安置一次儀器測定一個前視點高程時采用）利用視線高計算高程。（安置一次儀器測定多個前視點高程時采用）一、水準(zhǔn)儀1、水準(zhǔn)儀的等級DS05、DS1、DS3、DS10

D—大地測量儀器

S—水準(zhǔn)儀

數(shù)字—表示儀器的精度，即每公里往、返測得高差中數(shù)的中誤差（mm）。水準(zhǔn)儀的作用是提供一條水平視線；工程測量中常使用DS3型水準(zhǔn)儀，該儀器標(biāo)稱精度為±3mm/km。目鏡水準(zhǔn)管目鏡圓水準(zhǔn)器校正螺釘微動螺旋制動螺旋對光螺旋物鏡準(zhǔn)星缺口水準(zhǔn)管圓水準(zhǔn)器三腳架腳螺旋2、DS3型水準(zhǔn)儀的主要由望遠(yuǎn)鏡、水準(zhǔn)器、基座三部分組成。構(gòu)造微傾螺旋（1）望遠(yuǎn)鏡：用來瞄準(zhǔn)遠(yuǎn)處的水準(zhǔn)尺進行讀數(shù)；由物鏡、目鏡、十字絲分劃板、調(diào)焦透鏡、調(diào)焦螺旋組成；視準(zhǔn)軸：物鏡中心與十字絲交點的連線。（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2mm

所對的圓心角）

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2mm所對的圓心角。公式：

分析：R越大，τ越小，靈敏度越高。

DS3:R=20.6265米τ=20″

符合水準(zhǔn)器作用：調(diào)整水準(zhǔn)儀觀測視線處于水平狀態(tài)的精密整平裝置。構(gòu)成：由一個管水準(zhǔn)器和一個棱鏡組構(gòu)成。應(yīng)用原理：利用光學(xué)反射原理，使水準(zhǔn)氣泡A端半影像按1、2、3、4的方向反映在顯示面上，B

端半影像從另一個棱鏡開始按A端同樣方式反映在顯示窗上。（3）基座軸座：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：連接三腳架組成軸座腳螺旋連接板二、水準(zhǔn)尺和尺墊1、水準(zhǔn)尺塔尺：可以伸縮，一般全長2m、5m，用于等外水準(zhǔn)測量。雙面尺：不可伸縮，一般全長3m，用于三、四等水準(zhǔn)測量。2、尺墊

僅在轉(zhuǎn)點處豎立水準(zhǔn)尺時使用，防止點位移動和水準(zhǔn)尺下沉。三、儀器的使用一、安置儀器

（1）在測站上松開三腳架架腿的固定螺旋，按需要的高度調(diào)整架腿長度，再擰緊固定螺旋，張開三腳架將架腿踩實，并使三腳架架頭大致水平。（2）從儀器箱中取出水準(zhǔn)儀，用連接螺旋將水準(zhǔn)儀固定在三腳架架頭上。二、粗略整平通過調(diào)節(jié)腳螺旋使圓水準(zhǔn)器氣泡居中。

三、瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺（1）目鏡調(diào)焦轉(zhuǎn)動目鏡對光螺旋，使十字絲成像清晰。（2）初步瞄準(zhǔn)通過望遠(yuǎn)鏡筒上方的照門和準(zhǔn)星瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺，旋緊制動螺旋。（3）物鏡調(diào)焦轉(zhuǎn)動物鏡對光螺旋，使水準(zhǔn)尺的成像清晰。（4）精確瞄準(zhǔn)

轉(zhuǎn)動微動螺旋，使十字絲的豎絲瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺邊緣或中央。（5）消除視差

眼睛在目鏡端上下移動，有時可看見十字絲的中絲與水準(zhǔn)尺影像之間相對移動，這種現(xiàn)象叫視差。產(chǎn)生視差的原因是水準(zhǔn)尺的尺像與十字絲平面不重合。視差的存在將影響讀數(shù)的正確性，必須予消除。消除視差的方法是仔細(xì)地轉(zhuǎn)動物鏡對光螺旋，直至尺像與十字絲平面重合。四、精確整平轉(zhuǎn)動微傾螺旋，使氣泡兩端的影像嚴(yán)密吻合,此時水準(zhǔn)管氣泡居中，視線即為水平視線五、讀數(shù)用十字絲橫絲在水準(zhǔn)尺上按從小到大的方向讀數(shù)，讀取米、分米、厘米、毫米（估讀數(shù)）四位數(shù)字。注意：讀數(shù)前必須精平，精平后立即讀數(shù)。圖形棕：水端準(zhǔn)儀津讀數(shù)跪?qū)嵗疁?zhǔn)撕儀讀還數(shù)實此例6.2瞧521.4掛770.7磨25

bc

a水準(zhǔn)沙測量一、罰水準(zhǔn)泊點我們合將用磚水準(zhǔn)嫩測量始的方疾法測偷定的宗高程瘡控制鄭點，站稱為屋水準(zhǔn)密點。水準(zhǔn)點暈記為BM舅(態(tài)Be叼nc替h到M巡壽ar緞k)。水準(zhǔn)貢點有永久局性水妄準(zhǔn)點和臨時森性水因準(zhǔn)點兩種辛。國家等倍級永久姑性水準(zhǔn)燙點國家等糠級永久醋性水準(zhǔn)侮點建筑工優(yōu)地上的益永久性煤水準(zhǔn)點（2）臨時性邪水準(zhǔn)點一、泛一個倆測站胡的水態(tài)準(zhǔn)測騾量工艦作ABab1、安達置儀丘器于AB之間軟，立尺動于A、B點上麻；2、粗略生整平；3、瞄準(zhǔn)A尺，精本平、讀胡數(shù)a，記錄1.狐56鏟8m；4、瞄澤準(zhǔn)B尺，殊精平女、讀可數(shù)b，記錄1.4鮮71m；5、計算艱：hAB=賴a器–鹿b瓜=訂1.塑56斧8-播1.綢47絮1=姨0.攪11臣5m即B點比A點高0.1虛15m。hBA=–hAB=–靈0.劉115癢m，即A點比B點低0.1讓15m。當(dāng)已知攻高程的飄水準(zhǔn)點雞距欲測敏定高程畜點較遠(yuǎn)渴或高差菠較大時暈，不能辨安置一薪次儀器夠即可測叼得兩點詠間的高另差。這時需吼要在兩稍點間加狂設(shè)若干苗個立尺絮點，分貫段設(shè)站歇，連續(xù)前進行觀碎測。提出問己題：解決方逐法：加設(shè)型的這訴些立掩尺點邀并不流需要劇測定起其高括程，獸它們襯只起劈燕傳遞向高程墓的作至用，晉故稱功之為轉(zhuǎn)點，用TP（Tu紛rn陜in檢g揪Po辦in捕t）表示雀。二、緒水準(zhǔn)析測量申實施躬方法例：注意：懂為保證給高程傳艇遞的準(zhǔn)端確性，懇在相鄰成測站的地觀測過棄程中，物必須使牢轉(zhuǎn)點保孔持穩(wěn)定論（高程貧不變）瓜。ATP1TP2TP織32.1倦42B1.杜25草80.弊92袋81.2艱351.6641.4311.散67膽22.致07迅4ⅠⅡⅣⅢHA=12咽3.4厲46mHB大桃地文水原準(zhǔn)哥面前進方奴向測站點號

水準(zhǔn)尺讀數(shù)后視（a）前視（b）高差（m）高程（m）備注ⅣⅢⅡⅠATP1TP1TP2TP隸2TP向3TP3B2.孤14周21.2蘋58+0.態(tài)8840.9放281.2監(jiān)35-0.蹤蝶3071.駱66戴41.格43棕1+0忍.2冷331.6盛722.放07弱4-0搞.4搖02計算檢核Σ6.4譯06降5.土998測站點號

水準(zhǔn)尺讀數(shù)后視（a）前視（b）高差（m）高程（m）備注∑a－∑b＝0.燒40抽80.夜40吊80.4鬼0812遣3.建44中6123制.85祝4水準(zhǔn)滑測春量手仆簿已知（一憤）、計算亂檢核目的眨：檢突核計誼算高匹差和鄉(xiāng)豐高程徹計算天是否昂正確秤。檢核條罷件：如上毒表所肝示：等式條婆件成立間，說明稅計算正膨確。（二）扭、測站檢柿核目的秘：保脂證前孟后視攝讀數(shù)含的正懂確。方法：草變動儀弄器高法疤、雙面怎尺法1、變動臣儀器高魂法在同一屈測站上變動儀擴器高（10c損m左右），兩次測出罰高差；山等外水轎準(zhǔn)測量拴其差值|Δh|≤6mm，取其坑平均晴值作招為最瓜后結(jié)含果。2、雙面尺緣瑞法采用黑陷紅面的備水準(zhǔn)尺伏，利用滔雙面的零點差檢核疤觀測糖質(zhì)量雅。二、山成果渣檢核水準(zhǔn)健測量竟時，摔一般帽將已溪知水園準(zhǔn)點底和待測水擋準(zhǔn)點強組成比一條納水準(zhǔn)丈路線充；計算淚檢核景只能畢發(fā)現(xiàn)碼每頁腦計算拍是否芳有誤錦；在水準(zhǔn)索測量的挖施測過杏程中,測站檢著核只能鼠檢核一個礦測站殿上是蜘否存窮在錯培誤或反誤鄙差是爆否超匆限；對一條育水準(zhǔn)路袋線來講孩必須進飾行成果開檢核。在一般狼的工程懷測量中氧，水準(zhǔn)罷路線布每設(shè)形式掏主要有曾以下三荷種形式換：1．附合水發(fā)準(zhǔn)路線2．閉合水傍準(zhǔn)路線3．支水像準(zhǔn)路宅線1、水動準(zhǔn)路規(guī)線的保布設(shè)晌形式BMABMBh1h2h3h4CDE1．附內(nèi)合水閉準(zhǔn)路庸線（1）附只合水肅準(zhǔn)路讀線的購布設(shè)腳方法從已義知高棄程的般水準(zhǔn)忘點BMA出發(fā)，徒沿待定逼高程的窄水準(zhǔn)點C、D、E進行關(guān)水準(zhǔn)拋測量擔(dān)，最廢后附揀合到云另一秀已知議高程茫的水薪準(zhǔn)點BMB所構(gòu)成須的水準(zhǔn)昌路線，陽稱為附蔬合水準(zhǔn)濱路線。各測段蜻高差代貞數(shù)和武與其理狗論值陽的差并值，稱禿為高差傷閉合差示，即（2）成德果檢于核從理論圖上講，歪附合水余準(zhǔn)路線暴各測段耐高差代搶數(shù)和應(yīng)姑等于兩罩個已知俘高程的便水準(zhǔn)點象之間的顏高差，康即?-=ABthHHh)(ABmthmhHHhhhW--=-=????mh?thhhW2．閉合刺水準(zhǔn)路塔線（1）閉合水恰準(zhǔn)路線悲的布設(shè)叔方法從已知俘高程的挖水準(zhǔn)點BMA出發(fā)絹，沿即各待犧定高乓程的誦水準(zhǔn)交點1、2、3、4進行羊水準(zhǔn)扎測量城，最疫后又畏回到嶺原出天發(fā)點BMA的環(huán)形罪路線，羽稱為閉旦合水準(zhǔn)傲路線草。BMAh1h2h3h4h51234（2）成泳果檢天核從理論侍上講，見閉合水賢準(zhǔn)路線桂各測段宮高差代宿數(shù)和應(yīng)際等于零碗即如果謹(jǐn)不等罵于零質(zhì)，則吊高差柄閉合膏差為?=0thh?=mhhf3．支勁水準(zhǔn)陣路線（1）支傲水準(zhǔn)食路線串的布捉設(shè)方園法從已血知高裙程的繞水準(zhǔn)燒點BMA出發(fā)質(zhì)，沿茄待定害高程肺的水螺準(zhǔn)點1進行水停準(zhǔn)測量屆，這種裙既不閉仍合又不樹附合的程水準(zhǔn)路產(chǎn)線，稱頂為支水碰準(zhǔn)路線愛。支水捕準(zhǔn)路線滅要進行梅往返測岡量，以并資檢核攏。BMA1hfhb2、檢核服的主要菠內(nèi)容閉合差衣：觀測貌值與理遼論值的游差值。高差經(jīng)閉合貼差就間是高寧差的騰觀測守值與盞理論著值之旨差；用fh表示，余即fh=∑h測-∑跨h理限差：《規(guī)范》規(guī)定的錫的高差恒閉合差澤的允許愉值；用fh允表示。等外摟水準(zhǔn)笛測量腦要求大：平地：fh允≤±40（mm）L—水準(zhǔn)晚路線樓的長贈度，徒單位km。山地重：fh允≤±12（mm）n—水準(zhǔn)座路線慣的測銜站數(shù)專。要求團：fh≤fh允一、符系合水準(zhǔn)猾路線的到內(nèi)業(yè)計久算如圖側(cè)為一霸符合剛水準(zhǔn)幟路線仁：A、B為已知輸水準(zhǔn)點裝，HA=6孤5.候37鹽6m，HB=68替.62灶3m點1、2、3為待霸測水嚷準(zhǔn)點微，各食測段屠高差發(fā)、測辨站數(shù)絨、距離始見下科圖：AB123前進方向備注測段點名距離km測站數(shù)實測高差m改正數(shù)m改正后的高差m高程m123456789Σ1234A123B1.0值8恰+唯1.5揭751.驅(qū)2房誠1隆2漁+點2.貧03貝61.4耽1粘4葵-巴1.7皇422.2諸1逼6甘+縣1.4撕465.8洽5輸0烏+嚴(yán)3.3悠15輔助計灣算-0湖.0伴12-0.讓014-0.法016-0閥.0限26-0.釣068+1.晶563+2順.0嫁22-1.裕758+1長.4新20+3.奪24765.繭37666.諒93968帆.9賞6167視.2紙0368鋒.6菜23符合帶水準(zhǔn)碌測量喊成果爸計算過表已知已知1、計算蹈閉合差梯：2、檢巨核：故其精哪度符合噴要求。3、閉腸合差幫的調(diào)抓整分配告原則擁：按與測籃段距離功（或測宿站數(shù)）財成正比瀉，并反據(jù)其符號令改正到挺各相應(yīng)飼的高差信上，得雨改正后學(xué)高差。按距離疲：按測溫站數(shù)屢：以第1測段為欲例，測創(chuàng)段改正頌數(shù)為：檢核閑：4、計算捎改正后西高差檢核：以第1測段為醋例，改穩(wěn)正后搶的高最差為前：5、計算緞高程如：檢核：否則說牧明高程旬計算有涼誤。二、丈閉合掃水準(zhǔn)秋路線項成果宏計算1、計快算閉耽合差頌：2、檢核犁：3、計算死高差改樸正數(shù)：閉合柿水準(zhǔn)盾路線索的計理算與梯附合狼水準(zhǔn)餡路線梳基本袍相同躁。4、計隊算改吼正后皂高差麻：5、計算戴各測點萌高程：三、撿支水拉準(zhǔn)路朋線成捐果計押算11、計算廈閉合差術(shù)：2、檢核企：，故精誦度符合立要求。3、計嘴算高賞差（取往、悲返測絕蠟對值的薦平均值薯，其符娘號與往私測相同）4、計肅算高餓程H1=1渴86托.7曠85枕-1煉.3獻86悶=1魄85默.3朽99棟m(HA=18悶6.7厚85m)An=16站一、水壞準(zhǔn)儀的棋主要軸末線及應(yīng)碧滿足的乓條件主要段軸線染：視膝準(zhǔn)軸CC水準(zhǔn)譽管軸LL儀器呀豎軸VV圓水準(zhǔn)圖器軸幾何關(guān)項系：圓水準(zhǔn)導(dǎo)器軸//儀器床豎軸水準(zhǔn)代管軸//視準(zhǔn)軸十字絲軍橫絲薄豎軸視準(zhǔn)軸水準(zhǔn)管軸支點微傾螺旋二、水捷準(zhǔn)儀的盛檢驗和翠校正1、圓水毀準(zhǔn)器的煌檢驗和罷校正目的：蹦使圓水準(zhǔn)錢器軸//儀器焦豎軸檢驗：①用腳巾螺旋災(zāi)使圓粒水準(zhǔn)仿器氣尖泡居妨中；②望遠(yuǎn)鏡莊旋轉(zhuǎn)18劣0度。若氣泡朋仍居中坑，滿足離要求；若氣沃泡不伴居中宮，需抵進行巴校正機。校正：①用腳螺蝕旋調(diào)氣械泡偏離值的獎一半金；②用圓水牛準(zhǔn)器的洗校正螺旋再絞調(diào)一半玻。2、十俱字絲帶橫絲箱的檢止校和較校正目的慮：使十字絲姻橫絲幼豎軸檢驗甩：①精平葛儀器農(nóng)，十鉗字絲赴橫絲罵左邊撿對梳準(zhǔn)墻這上標(biāo)帖志點p；②水平微做動，p點在償橫絲院上移犬動，濁說明下十字峰絲橫食絲位勻置正剝確；削否則竿需要鳥校正五。MMMM校正侍：①松開羽十字絲勞的固定紫螺旋；②微微績轉(zhuǎn)動十治字絲環(huán)杯座，至p點軌風(fēng)跡與訓(xùn)橫絲叼重合底；③擰妨緊十嗎字絲盜的固悲定螺建旋。十字雪絲固任定螺紗旋3、水脈準(zhǔn)管椅軸的端檢驗斤與校降正目的：俘使水準(zhǔn)摟管軸//視準(zhǔn)憶軸。檢驗宅：①在平坦鋼地面選古相距80配m左右A、B兩點跟，置結(jié)水準(zhǔn)儀信于中枯點C，用變魔動儀器扎高法（響兩次高啦差之差≤3m何m）測厭定兩孩點之鵝間跟的高混差h0=a1-b1；i角—視準(zhǔn)軸卸與水準(zhǔn)縫管軸之婆間的夾態(tài)角；前后麻視距默相等擇可以栗消除例。ABiia1a1b1CΔΔ②儀器搬A點附誕近，壤測得抹高差h至=鈴a2－b2；若h=h0，則水準(zhǔn)管勉軸//視準(zhǔn)軸；若h不等壇于h0，則婚存在i角。如圖：式中：DAB為AB兩點之死間的距今離b2b2應(yīng)ABiiia1a1a2b1C2ΔΔΔ對于DS擔(dān)3水準(zhǔn)萌儀，件當(dāng)轉(zhuǎn)時，著則需刮校正疾。3、校正①轉(zhuǎn)動微槳傾螺旋株，使虜（升此時視鏡準(zhǔn)軸水平，水路準(zhǔn)管氣航泡不居岡中）。②調(diào)節(jié)水繩準(zhǔn)管校正螺葬絲，使精符合氣泡雁居中。誤差銅來源車：儀器熊誤差+觀測辛誤差+外界宋條件犧的影憂響一、儀樓器誤差1、儀仰器校級正后芽的殘謊余誤客差—主要愛是i角誤憲差。（前后全視距洪相等可消除搞）2、水準(zhǔn)談尺誤差—包括刻楚劃不準(zhǔn)旺、尺長昌變化、尺身彎墨曲等誤驚差。（蓋作業(yè)前仰必須檢籮驗，前后充視尺交帝替使泄用、驕測站逢數(shù)為乞偶數(shù)可減笛弱或沿消除遭）二、觀具測誤差1、視鋤差（仔細(xì)膠調(diào)焦可消沫除）2、讀端數(shù)誤盟差（減小胖視線雁長度肯、讀桌數(shù)認(rèn)櫻真果歇斷）3、水準(zhǔn)拘氣泡居擋中誤差盯（符合抖后立末即讀辜數(shù)）4、水脾準(zhǔn)尺萬傾斜哭的影本響（認(rèn)真扶補尺、氣假泡居中）三、外滲界條件王的影響1、儀器南下沉（踩緊腳薪架、減憶少觀測距時間）2、尺墊于下沉（尺墊踩孟實、往研返測取早中數(shù)）3、地球鴉曲率和艘大氣折想光（前后視販距相等可消除列）4、大致氣溫胃度和道風(fēng)力戲（打傘遮僅陽、選辨擇好的扮天氣）(7融)測量曠者要堆嚴(yán)格類執(zhí)行煩操作販規(guī)程沒，工夫作要默細(xì)心虜，加井強校快核。注意則事項(1祝)測量過美程中應(yīng)曬盡量用漆目估或殿步測保擦持前、擁后視距有基本相逝等。(2)儀器奧腳架李要踩巡壽牢，澇觀測封速度岡要快吼，以掠減少殃儀器餅下沉真。(3摩)估數(shù)搬要準(zhǔn)書確，針讀數(shù)萍時要伶仔細(xì)鳳對光肅，消只除視滿差。(4透)檢查革塔尺蔥相接豈處是摧否嚴(yán)板密。彎保證網(wǎng)扶尺允豎直慶。(5)記錄要臭原始，吧字跡整毅齊、清辣楚，端萌正。(6震)讀數(shù)時赴，記錄幻玉員要復(fù)殼誦，以俱便核對莊。精密善水準(zhǔn)蝴儀主要勤用于訴一、返二等晴水準(zhǔn)受測量乏和精乏密工巖程測眉量。特點：1、結(jié)蹲構(gòu)精應(yīng)密、澡性能槽穩(wěn)定吊、測和量精度存高；2、望巾遠(yuǎn)鏡最放大語率不樂小于40倍；3、水準(zhǔn)旺管分劃瞎值為10"/2船mm；4、采誤用光達學(xué)測欺微器婚讀數(shù)柜，可墨直接到0.辯1m地m，估讀匠到0.0遠(yuǎn)1mm；5、配君專用盜精密取水準(zhǔn)鉗尺；操作方責(zé)法與DS3水準(zhǔn)儀示基本相辦同。自動安蠢平水準(zhǔn)初儀自動安贊平水準(zhǔn)濃儀利用脂自動安挨平補償修器代替水準(zhǔn)管鄉(xiāng)豐，使視駕準(zhǔn)軸水呆平。特點：1、視割準(zhǔn)軸炸自動顆安平袍；2、提戚高水手準(zhǔn)測點量精榜度；3、