水准路线测量的布设及施测方法 [摘要]在建筑工程项目的测量工作中，水准路线测量是其中较为关键的一部分，其布设及施测方法有一定的要求，需要测量施工人员根据一定的要求和标准进行。 [关键词]建筑工程；水准路线测量；布设即测量 水准路线测量工作主要是包括水准路线的测量、布设及施测方法和相关结果的处理方法。测量人员不仅需要在测量中，严格按照相关的技术标准施测，还需要对测量的结果进行科学合理的分析，保证测量的有效性。 一、水准路线 （一）水准点 首先根据需要，在地面上选定点位并埋设测量标志，然后用水准测量方法来测定其高程，以作为后期确定其他地面点高程的依据，这样建立的一些高程控制点称为水准点(一般用BM表示)。水准点应按照水准路线等级，根据不同性质的土壤并结合现场实际情况和需要而设立。根据使用时间的长短，一般分为永久点和临时点。 1.永久性水准点 永久性水准点由石料或混凝土制成，顶面设置半球状标志，其顶点表示水准点的高程和位置。水准点也可用混凝土制成，顶面嵌入半球状的金属标志，如图1所示。在城镇也可在稳固的建筑物的墙上设置墙上水准点。 2.临时性水准点 临时性的水准点可以选在地面突出的坚硬岩石上，也可用大木桩打入地下，再在桩顶上钉一圆头钉。建筑施工场地上的临时水准点一般是将木桩打入土中，为避免桩位移动而发生测量差错，应在桩的四周填上混凝土加以保护，桩顶上钉半球形状铁钉，作为水准点的标志点。 为方便今后的寻找和使用，埋设水准点后，应绘出能标记水准点位置的草图(称点之记)，在图上要注明水准点的编号以及与周围地物的相对位置。 （二）水准路线的形式 从一个水准点到另一个水准点所经过的水准测量线路称为水准路线。水准路
四等水准路线测量 1、比赛内容 (1）用四等水准测量方法完成一段不少于四站的附合水准路线高程测量（复测），并填写四等水准测量记录表格，见附件1。 (2）对高程测量结果进行计算检核及高差闭合差计算，并填写四等水准测量记录表格，见附件1。 2、比赛说明 (1）给定现场起、终水准点位置及高程（高程在水准测量外业完成后给定）。 (2）按指定附合水准路线完成四等水准测量工作，观测方法采用往测，顺序为“后-前-前-后”，测站点的选择可以使用钢卷尺，并由参赛人员完成。 （3）填写相应表格，并进行计算检核及高差闭合差的计算。 （4）严格按仪器的操作要求作业，每站要完成安置仪器、整平、照准、读数等步骤。 （5）记录、计算完整，字体工整、清洁、无错误。 （6）精度要求符合《国家三四等水准测量规范》，具体要求见表1。 表1 四等水准测量的技术要求 等级视线长度 （m） 前后视 较差 （m） 前后视 累积差（m） 视线离地 面最低高 度（m） 红黑面 读数差 （mm） 黑红面 高差较差 （mm ） 附合或环 线闭合差 （mm） 四等100 5 10 0.2 3.0 5.0 L 20 注：计算附合或环线闭合差时，L为附合或环线的路线长度（km）。 3、成绩评定 （1）分值分配 水准比赛总成绩(100分)＝四等水准测量速度（40分）+观测过程（20分）+计算及检核（40分） 2）评分标准 ①测量速度（40分）： 裁判宣布开始，测量计时同时开始，到仪器装箱、上交成果计时结束。以完 成任务的时间为准（以分钟计）计分，各组得分S i 计算方法：
设该项成绩满分为40分，所有参赛组中最先完成的时间为 T 1 ，最晚完成的 时间为 T n ，各组所用时间为T i ②观测过程（20分） 考核中出现下列情形，应按规定进行扣分 a.仪器搬站时奔跑，一次扣2分。 b.数据有涂改痕迹，一处扣1分。 c.记录计算有缺项（如不填写表头，不填写测点编号等），每项扣2分。 d.以上扣分合计超过20分时，则最多按20分扣分。 ③计算及闭合差检核（40分） a.测站限差及数据计算满分20分，以技术要求中所列项目为考核对象，符合规范规定限差为合格，每超限一处扣1分，扣完为止。 b．每页的计算检核正确得10分，不正确扣10分；水准路线闭合差10分，若闭合差不超限，本项得10分，若闭合差超限扣10分。 附表1： 测量技能竞赛四等水准测量考核用表范例 参赛人员： 四等水准测量记录计算表 测站编号后 尺 下丝前 尺 下丝 方向及 尺号 标尺读数 Ｋ ＋ 黑 减 红 高差 中数 备注上丝上丝 后视距前视距 黑面红面 视距差d ∑d 后 前 后－前 后 前 后－前 后 前 后－前
3、测高差 （1）按四等水准方法，测量由已知水准点 BM和导线点（B、D、E、F、G、H、I）组成闭合水准路线，经误差分配后，计算出导线点的高程。 要求： 1）观测顺序按“后后前前”（黑红黑红）进行； 2）每站前、后视线长不超过 100m ，前后视距差不超过 3m ，前后视距累计差不超过 10m 。 3）红黑面读数差不大于 3mm ；红黑面高差之差不大于 5mm 。 测站记录和计算 根据观测程序，将读数依次记入观测手簿，见表二、四等水准测量手簿相应的栏?～?内；随即进行计算，填入表中①～⑨栏；计算值如果符合限差要求，可以迁站继续观测；否则应重新观测，直至所测数据符合要求。 1．视距部分 后视距：①＝[(1)－(2)]×100； 前视距：②＝[(5)－(6)]×100； 上两式中100为视距乘常数； 前后视距差：③＝①－②； 前后视距累积差：④＝本站的③＋前站的④。 2．高差部分 后视尺红黑面读数差：⑤＝K 后 ＋(3)－(4)； 前视尺红黑面读数差：⑥＝K 前 ＋(7)－(8)； 上两式中的K 后及K 前 分别为后前水准尺黑、红面的起点读数差，亦称为尺 常数。其值分别为4.6874787 和.，主要是检核黑、红面读数是否正确。 黑面高差：⑧＝(3)－(7)； 红面高差：⑨＝(4)－(8)； 红黑面高差之差：⑦＝⑧－（⑨±0.100）＝⑤－⑥； 注：⑦＝⑤－⑥ 由于两水准尺的红面起始读数相差0.100m，即4.6874787 和.之差，因此，红面测得的实际高差应为⑨±0.100。取“＋”或“－”应根据后、前尺的K值来确定。 例如表5－8中第一测站，后视尺 4.787 K= 后，前视尺 4.687 K= 前 ，因此，红面 高差为⑨－0.100，到第二测站因两水准尺交替，红面高差为⑨＋0.100。 高差中数：⑩＝[⑧+（⑨±0.100）]∕2 ，作为该测站的高差值。 注：⑩＝[⑧+⑨]∕2
仪器：年月日观测者：记录者： 测站编号立尺 点号 后尺 上丝 前尺 上丝 方向及 尺号 水准尺读数（m） K+黑-红 （mm） 平均高差 （m） 备注下丝下丝 黑面红面 K1= K2= 后视距前视距 视距差d(m) Σd (m) （1）（4）后（3）（8）（14） （18）（2）（5）前（6）（7）（13） （9）（10）后-前（15）（16）（17） （11）（12） 1 1798 159 2 1922 6605 4 222.5 2048 1805 1697 6485 -1 250 213 225 120 5 37 37 2 5597 2008 94 3 5730 0 -1108 5861 2293 2051 6738 0 264 285 -1108 -1008 0 -21 16 3 540 2421 735 5421 +1 -1911 931 2872 2648 7430 +5 391 451 -1913 -2009 -4 -60 44 4 6551 608 5 1933 6725 -5 351 6899 6267 1581 6275 -7 348 182 352 450 2 166 210 5 1315 6218 1570 6255 2 -118 1826 6737 1685 6476 -4 511 519 -115 -221 6 -8 202 6 6318 6378 1435 6222 0 -566 6929 7003 2000 6689 -2 611 625 -565 -467 2 -14 188 7 1735 6163 1989 6672 4 385 2241 6611 1602 6389 0 506 448 387 283 4 58 246 计算校核Σ（9）= Σ［（3）+（8）］= -Σ（10）= -Σ［（6）+（7）］= Σ［（15）+（16）］Σ（18）= 2Σ（18）= 总视距=Σ（9）+Σ（10）= 第六组四等水准测量手簿
§4-5 水准测量的内业计算 在水准测量的外业工作中，尽管对每个测站的各项限差进行了严格检核，并保证了每 个测站的精度满足限差要求，但对整个水准路线来说，还不能说明路线的精度是否满足要求。例如同一路线土质不均匀，将导致每个测站的仪器、水准尺的升降速率不同；同一转点，相 邻两站观测时，水准尺未放在同一点上，这时各站的高差计算都符合要求，但整个水准路线上却含有粗差，因此水准测量外业结束后，还需要按路线形式进行检核计算。只有当水准路线成果检核也符合精度要求后，才能按照一定的数据处理方法求出水准路线各点的高程。 一、附合水准路线 设某一附合水准路线从已知高程水准点 A 出发，经若干个待测水准点后附合于已知高程水准 点 B ，由前面可知，如果观测时没有误差存在，则各段高差之和与两已知点高程之差相等。 即有 （4-5 ） 由于测量误差的存在，实际所测各段高差之和不等于理论值，记其差值为，则 （4-6 ） 称为附合水准路线高差闭合差。 高差闭合差常用来衡量水准路线测量的总精度。如果闭合差超过容许值，则观测成果作 废，必须重测。有关闭合差容许值用表示，其规定如下： 四等水准测量(一般地区) (山地) 等外水准测量(一般地区) (山地)
上列各式中，{L} 为水准路线全长度，以公里为单位。若闭合差在容许范围内，则测量成果符合要求。对于闭合差按规定采用平差的方法，将其调整到各段高差之上，使调整后的各段高差之和等于其理论值，在精度要求不高的条件下可按下列方法进行计算： 令（4-7 ） 式中称为高差改正数，∑S 为水准线路线各段距离求和（总长），注意∑S 与Si 单位要统一。调整（平差）后的高差等于高差观测值加改正数，即 （4-8 ） （4-9 ） 也称为高差平差值。高程平差值为： 如图4-11 中，已知水准点A、B 的高程分别为48.895m 、45.835m ，则＝－0.009m 。其具体计算见表4-5 。 图4-11 附合水准路线 表4-5 附合水准测量路线高程平差计算表 点号距离测站数高差中数改正数改正后高高程平差备注
广州大学 实习报告 项目名称：广州大学计算机楼地形图测量 学院: 土木工程学院 专业班级： 组号： 小组成员: 指导老师： 实习地点：校内 实习时间：20 15 年06月08 日—20 15年06月19 日
目录 1、实习指导书 2、实习概况 3、仪器检查记录 4、水准测量外业测量手簿； 5、水准路线示意图； 6、导线测量外业测量手簿； 7、导线布置示意图； 8、测设报告及外业记录手簿； 9、实习报告 10、实习报告 11、实习报告 12、实习报告 13、实习报告
14、实习报告 测量实习指导书 一、实习目的和任务 测量学课程的基本特点是兼有理论性和实践性，学习者不但要掌握基本理论，还要掌握基本技能，两者缺一不可。通过课堂教学，对测量学的基本理论和基本操作有一定了解和掌握。在此基础上，利用两周时间集中学习和强化基本技能，使理论和实践结合起来。 测量实习是各项课堂实验的综合应用，是巩固和深化课堂所学理论的必要环节。通过实习，不但能够了解基本测绘工作的全过程，系统地掌握测量仪器操作、施测计算、地形图绘制等基本技能，为今后从事专门测绘工作或解决实际工程中的有关测量问题打下基础，还能在业务组织能力和实际工作能力方面得到锻炼。在实习中要求具有严格认真的科学态度、踏实求是的工作作风、吃苦耐劳的献身精神、团结协作的集体观念。希望每位同学要珍惜机会，重视本次实习，脚踏实地，按质按量完成本指导书中规定的实习任务。 二、实习任务 1、测量指定范围内1：500比例尺的地形图； 2、完成设计建筑物的实地测设； 三、实习内容 1、对所用的仪器进行检查和检验；
2、在实习区内布设平面控制网和高程控制网； 3、地形图测量、建筑物主要轴线的测设。 四、平面控制网测量要求 1、坐标系统：校内独立坐标系 2、根据实习区内（或附近）的已知点，在实习区内按闭 合导线或附合导线的形式布设首级控制网，首级控制 网的等级为图根控制； 3、导线测量要求 (1) 角度测量： 用DJ6型经纬仪测量1测回，对中误差应小于1mm，一测回观测过程中，水准管气泡的偏离值不得超过1格，角 度半测回互差应不大于40"。 角度（或方位角）闭合差限差：60"n (2) 距离测量 用钢尺或全站仪测量。用钢尺测量时，每条边均应往返测量各1次，往返测互差应小于1/3000；用全站仪测量时， 应往测或返测2次，两次互差应小3mm。 导线全长相对闭合差限差：1/2000. 五、高程控制网测量要求 1、高程系统：校内独立高程系 2、高程测量：根据实习区内（或附近）的已知点，布设 一条图根闭合水准或附合水准作为首级控制网，水准 用DS3型水准仪测量，高差闭合差限差为12n(mm)。 六、碎部测图 碎部测图采用经纬仪测绘法, 困难地区可角度交会、距离交会或
单一结点或附合的水准路线的精度评定 修涛 Abstract: Measure in the level is different to constitute to shut to match, attach to match because of the route testing with the form of crunode.Therefore is even bad method as well along with different.In Gao Cheng Wang, if the even bad method choice is fitting, can get the effect of half effort and double results.Only this text introduction has a crunode of three or four level routes and an illustrated manual table of level route attaching to match is even to differ.The method has a homework step simple, characteristics easily control, can also satisfy 3, 4 to etc. level to measure at the same time even bad accuracy request. Key word: Level instrument Leveling network Node Precision evaluation Analysis 摘要:在水准测量中,由于施测的路线不同可组成闭合、附合和结点的形式。因此平差方法亦随着不同.在高程网中,如果平差方法选择恰当,可以得到事半功倍的效果.本文仅介绍具有一个结点的三条或四条水准路线和附合的一条水准路线的图解平差。该方法具有作业步骤简单,容易掌握的特点,同时也能满足三、四等水准测量平差的精度要求。 关键词:水准仪水准网结点精度评定分析 一、基本原理(见图1-1) 利用水准仪提供的水平视线读取竖立于两个点上的水准尺上的读数，来测定两点间的高差，再根据已知点高程计算待定点高程。 图1-1 水准测量原理
三等水准附合线路测量操作步骤 抽签后，熟悉场地布置，5点，4站，步测5点之间的距离，找准中间仪器位，记好位置的参考对象。 第一站 1.预置脚架：使整个脚架齐肩高，将三脚架置于二个水准尺中间，右手握有皮带的第三脚， 没有皮带的其它二个脚与水准路线的方向平行，面向后尺(1号尺)进行整平，并记住该后尺的立尺人，以后各站就先对牢他的方向进行整平仪器。 2.预置仪器：把仪器从箱内取出，放到三脚架上，拧紧中心螺旋，调整三个脚螺旋使其适 中，留有可调节范围。 3.粗略整平：根据圆泡指示，移动有皮带的第三脚，使圆泡基本居中，将望远镜水平制动 螺丝对准一个脚螺旋，然后以相反方向同时旋转另外两个脚螺旋使圆水泡在这二个脚的方向上居中，再旋转第三个脚螺旋使圆泡居中。 4.瞄准：松开水平制动螺旋，转动望远镜，利用望远镜筒上方的缺口和准星，对准后视水 准尺，拧紧制动螺旋。旋转望远镜调焦螺旋，使水准尺看得十分清晰。转动目镜调节螺旋使十字丝看得十分清晰、稳定。用水平微动螺旋精确对准水准尺。 5.精平：调节微倾螺旋，使符合水准器的气泡两半像吻合，则气泡严格居中，其最后旋转方 向应为旋进。（自动安平仪器，进行倾斜按钮检查）。此时尺号为：后1，前2。 6.读数：①读后尺黑面的下、上、中丝读数；②对准前尺，不得调焦，但要调节微倾螺旋， 使符合水准器的气泡两半像吻合，先读取黑面的中、下、上丝读数，再读红面中丝读数； ③转过来再次对准后尺，不得调焦，直接调节微倾螺旋，使符合水准器的气泡两半像吻 合，读后尺红面中丝读数。即后黑、前黑、前红、后红 7.计算：(9)＝(4)＋k－(7)，(10)＝(3)＋k－(8)； (11)＝(3)－(4)，(12)＝(8)－(7)，(13)＝(10)－(9)；(14)＝(11)＋(12)±0.1； (15)＝[(1)－(2)]×100，(16)＝[(5)－(6)]×100； (17)＝(15)－(16)，(18)＝(17)＋上站的(18)。 第二站 1.迁移仪器，右手握有皮带的第三脚，没有皮带的其它二个脚与水准路线的方向平行，面 向前尺(1号尺)进行整平。此时尺号为：后2，前1。 2.整平后，旋转望远镜瞄准后尺（2号尺），调节微倾螺旋，使符合水准器的气泡两半像吻 合，再三步读数，后黑、前黑、前红、后红，计算。 第三站 1.第二站测量完毕时，横跨几步，快速移至第三站仪器位。注意还是对牢前尺1号尺整平。 2.因前进方向已经改变，后尺是1号尺，其位置在原第二站的前尺位置。整平仪器后，不 调转仪器，直接读后1，再读前2。 第四站 1.对牢后尺1号尺整平仪器。整平后转向瞄准后尺开始读数。 2.本站读数完后，先计算本站各项。再作后距、前距、后黑中丝读数、前黑中丝读数、后 红中丝读数、前红中丝读数、后-前、K+黑-红各项的总和及平均高差的总和等。 3.使三个脚螺旋上下位置适中，松开中心螺旋，仪器按原样放回箱内，关箱，收拢脚架， 报告完毕。
习题二 一、填空题 1、水准测量直接求待定点高程的方法有两种，一种是高差法，计算公式为AB A B AB h H H b a h +=-=,，该方法适用于根据一个已知点确定单个点高程的情形；另一种是视线高法，其计算公式为 b H H a H H i B A i -=+=,，该方法适用于根据一个已知点确定多个前视点高程的情形。 2、写出水准仪上四条轴线的定义： A 、视准轴 望远镜物镜光心与十学丝交点的连线。 B 、水准管轴 过水准管零点圆弧的切线。 C 、圆水准器轴 过圆水准器零点的球面法线。 D 、竖轴 水准仪旋转轴的中心线。 3、水准管的分划值τ″是指 水准管2㎜圆弧所对应的圆珠笔心角，分划值τ″愈小，水准管的灵敏度愈 高。 4、水准测量中，调节圆水准气泡居中的目的是使仪器竖轴处于铅垂位置；调节管水准气泡居中的目的是 使视准轴处于水平位置。 5、水准路线的布设形式有 闭合水准路线、 附合水准路线和 支水准路线。 6、水准测量测站检核方法有 两次仪高法和 双面尺法。 7、 水准测量中，转点的作用是 传递高程。 8、水准尺的零点差，可采用 每测段测偶数站予以消除。 9、DS3微倾式水准仪中，数字3的含义是指 每公里往返测高差中数的中误差。 10、设A 点为后视点，B 点为前视点，若后视读数为1.358m ，前视读数为2.077m ，则A 、B 两点高差为 -0.719m ， 因为 高差为负，所以 A 点高；若A 点高程为63.360m ，则水平视线高为 64.718m ，B 点的高程为 62.641m 。 11、将水准仪圆水准器气泡居中后，再旋转仪器180°, 若气泡偏离中心，表明 圆水准器轴不平行于竖轴。 二、问答题 1、试简述水准测量的基本原理。 答：水准测的原理：利用水准仪的水平视线，在已知高程点（A ）和未知高程点（B ）上立水准尺并读取读 数，测定两面三刀点间的高差，从而由已知点高程推算未知点高程。如图： AB A B AB h H H b a h +=-=,
三等水准测量注意事项和记录手簿样本 水准测量是水文测验的基础工作，是做好测验工作的前提，直接影响测验工作的质量，测量过程中应注意以下问题。 三等水准测量要求较高，需使用不低于国内水准仪系列的S3以上级别的水准仪。水准尺、水准仪使用前，应进行相应等级的全面检验与校正。 水准标尺应采用双面水准尺，如受条件限制，可采用单面水准尺按一镜双高法施测。观测顺序按“后、前、前、后”的顺序进行。 允许视线长度应小于等于75m，单站前后视距不等差应小于等于2m，测段累计前后视距不等差应小于等于5m，使用自动安平水准仪测量时更应注意此项要求。 采用中丝读数法测量时，同尺黑红面读数差应小于2mm，同站黑红面所测高差只差应小于3mm。 三等水准测量应读记至1mm，计算平均高差取至0.5mm，视距差和视距取至0.1m。 每一个测段的往测和返测，其仪器站数均应为偶数。由往测转向返测时，两水准尺必须互换位置，以消除由于水准尺产生的误差。 在计算高程时，中间转点的高程不必计算，只计算需要复测和引测的各水准点高程，需要复测和引测的各水准点高程由引据水准点计算，不必用中间转点高程推算。需要复测和引测的各水准点高程记至mm，采用“四舍六入”法进行取舍计算。 往测和返测均应计算累加检和成果。 12号尺必须记为4787mm，并应为往测第一个仪器站的后视观测尺(返测时必须换尺)，13号尺必须记为4687mm。 工作间歇时，应选择两个坚实可靠的固定点作为间歇点，进行双测。在间歇点上做上标记，间歇后应进行检测。 测量完成后，需进行闭合差计算，我局各测站水准点引测点引测距离均在1公里以内，闭合差必须控制在12mm以内。水准测量成果超限时，应重测。若在本站检查发现后应立即重测，若迁站后才检查发现，则应从水准点或符合限差要求的测段或间歇点开始重测。 往返测各水准点高程均应进行闭合差改正计算。闭合差改正计算可按仪器站数的比例进行反号分配。 δi= -(n i/n)*Δh δi——闭合差改正数
一、附合水准路线A123B中，水准点A、B的高程分别为：H A=254.350M、H B=257.215M,又测得A、B两点的高差为h AB=+2.836m，则其高差闭合差为m。 二、闭合水准路线A123A中，测得各测段的高差分别为 h AB=+2.836m、h12=-3.684m、h23=+4.216m、h3A=—3.384m，则其高差闭合差为m。 三、导线测量内业计算的目的是。导线内业计算包括、、、和。 四、观测条件相同时所进行的各次观测称为观测，观测条件不相同时所进行的各次观测称为观测。 五、山丘和盆地等高线的区别是；山脊等高线的特征是；山谷等高线的特征是；鞍部等高线的特征是。 六、为了充分显示地貌的特征和便于地形图的阅读和应用，在地形图上可以采用、、、三种等高线。 七、地形图上确定两点之间水平距离和方位角的直接量取法是指，坐标反算法是指。 八、A、B两点间的水平距离D=100m，高差h AB=2m，则坡度i AB= 、i BA= 。 九、施工测量中的基本测设是指、、和。 十、测设高程的方法有、。
十一、设地形图上长度1cm，代表实地水平距离200m，则此地形图的比例尺为。 二：计算题 1、测设水平角∠AOB后，用经纬仪精确测其角值为90000′48",已知OB长为120m，问点B在垂直于OB方向上应向内或向外移动多少距离，才能使∠AOB改正为90000′00"？（p"=206265） 解： 2、已知A点坐标x A285.684m，y A=162.345m，A~B的方位角〥AB=296044′30"，又知p1、p2二点的设计坐标分别为x1=198.324m，y1=86.425m；x2=198.324m，y2=238.265m，以A 点为测站，B点为后视方向，按极坐标法测设A、B二点，试分别计算测设数据∠BA1、D A1和∠BA2、D A2。 解：