建筑工程測(cè)量員培訓(xùn)--水準(zhǔn)測(cè)量
第一節(jié)水準(zhǔn)測(cè)量原理及方法
1、水準(zhǔn)測(cè)量的原理是利用水準(zhǔn)儀提供的一條水平視線，測(cè)出兩地面點(diǎn)之間的高差，然后根據(jù)已知點(diǎn)的高程和高差，推算出另一個(gè)點(diǎn)的高程。
1.1高差法
如圖1.1所示，已知地面上A點(diǎn)的高程為HA，欲測(cè)定B點(diǎn)的高程HB，需要先測(cè)出A、B兩點(diǎn)間的高差hAB，為此在A、B之間安置一臺(tái)水準(zhǔn)儀，再在A、B兩點(diǎn)上各豎立一根水準(zhǔn)尺。根據(jù)儀器的水平視線，分別讀取A、B尺上的讀數(shù)a和b，則B點(diǎn)對(duì)于A點(diǎn)的高差為：hAB＝a－b(1.1)如果水準(zhǔn)測(cè)量是由A到B進(jìn)行的，如圖2.1中的箭頭所示，則A點(diǎn)尺上的讀數(shù)稱為后視讀數(shù)，記為a；B點(diǎn)為待定高程點(diǎn)，B點(diǎn)尺上的讀數(shù)稱為前視讀數(shù)，記為b；兩點(diǎn)間的高差等于后視讀數(shù)減去前視讀數(shù)，即hAB＝a－b。若a大于b，則高差為正，B點(diǎn)高于A點(diǎn)；反之高差為負(fù)，則B點(diǎn)低于A點(diǎn)。因?yàn)樗疁?zhǔn)儀提供的水平視線可認(rèn)為與大地水準(zhǔn)面平行，由圖2.1可知
圖1-1
HB＝HA＋hAB=HA＋（a－b）(1.2)
由式（1.2）根據(jù)高差推算待定點(diǎn)高程的方法叫做高差法。
例1：圖1.1中已知A點(diǎn)高程HA=452.623m，后視讀數(shù)a=1.571m，前視讀數(shù)b=0.685m，求B點(diǎn)高程。
解：B點(diǎn)對(duì)于A點(diǎn)高差：hAB=1.571－0.685=0.886m
B點(diǎn)高程為：HB＝452.623＋0.886＝453.509m例2：圖2.2中，已知A點(diǎn)樁頂標(biāo)高為±0.00，后視A點(diǎn)讀數(shù)a＝1.217m，前視B點(diǎn)讀數(shù)b＝2.426m，求B點(diǎn)標(biāo)高。解：B點(diǎn)對(duì)于A點(diǎn)高差：hAB＝a－b＝1.217－2.426＝－1.209mB點(diǎn)高程為：HB=HA＋hAB＝0＋（－1.209）＝－1.209m圖1-21.2、視線高法如圖1.1所示，B點(diǎn)高程也可以通過(guò)儀器視線高程Hi，求得。視線高:Hi＝HA＋a(1.3)
待定點(diǎn)高程:HB＝Hi－b(1.4)
由式（1.4）通過(guò)視線高推算待定點(diǎn)高程的方法稱為視線高法。
例3：圖1.3中已知A點(diǎn)高程HA=423.518m，要測(cè)出相鄰1、2、3點(diǎn)的高程。先測(cè)得A點(diǎn)后視讀數(shù)a=1.563m，
接著在各待定點(diǎn)上立尺，分別測(cè)得讀數(shù)b1=0.953m，b2=1.152，b3=1.328m。解：先計(jì)算出視線高程Hi=HA+a=423.518＋1.563＝425.081m各待定點(diǎn)高程分別為：H1＝Hi－b1＝425.081－0.953＝424.128mH2＝Hi－b2＝425.081－1.152＝423.929mH3＝Hi－b3＝425.081－1.328＝423.753m高差法和視線高法的測(cè)量原理是相同的，區(qū)別在于計(jì)算高程時(shí)次序上的不同。在安置一次儀器需求出幾個(gè)點(diǎn)的高程時(shí)，視線高法比高差法方便，因而視線高法在建筑施工中被廣泛采用。
第二節(jié)水準(zhǔn)儀的基本構(gòu)造和使用方法
1、水準(zhǔn)儀的基本構(gòu)造
水準(zhǔn)測(cè)量用的儀器、工具：水準(zhǔn)儀、水準(zhǔn)尺和尺墊。
1.水準(zhǔn)尺和尺墊
水準(zhǔn)尺是水準(zhǔn)測(cè)量中用于高差量度的標(biāo)尺，水準(zhǔn)尺制造用材有優(yōu)質(zhì)木材、合金材和玻璃鋼等幾種，有2m，3m，5m等多種長(zhǎng)度和整尺、折尺、塔尺等多種類型。水準(zhǔn)尺按精度高低可分為精密水準(zhǔn)尺和普通水準(zhǔn)尺。
(1)普通水準(zhǔn)尺
材料：用木料、鋁材和玻璃鋼制成。
結(jié)構(gòu)：尺長(zhǎng)多為3m，兩根為一副，且為雙面（黑、紅面）刻劃的直尺，每隔1cm印刷有黑白或紅白相間的分劃。每分米處注有數(shù)字，對(duì)一對(duì)水準(zhǔn)尺而言，黑、紅面注記的零點(diǎn)不同。黑面尺的尺底端從零開(kāi)始注記讀數(shù)，兩尺的紅面尺底端分別從常數(shù)4687mm和4787mm開(kāi)始，稱為尺常數(shù)K。即K1=4.687m，K2=4.787m。
設(shè)尺常數(shù)是為了檢核用。
（2）精密水準(zhǔn)尺
材料：框架用木料制成，分劃部分用鎳鐵合金做成帶狀。
結(jié)構(gòu)：尺長(zhǎng)多為3m，兩根為一副。在尺帶上有左右兩排線狀分劃，分別稱為基本分劃和輔助分劃，格值1cm。這種水準(zhǔn)尺配合精密水準(zhǔn)儀使用。
（3）尺墊（尺臺(tái)）
水準(zhǔn)測(cè)量中有許多地方需要設(shè)置轉(zhuǎn)點(diǎn)(中間點(diǎn))，為防止觀測(cè)過(guò)程中尺子下沉而影響讀數(shù)的準(zhǔn)確性，應(yīng)在轉(zhuǎn)點(diǎn)處放一尺墊。尺墊一般由平面為三角形的鑄鐵制成，下面有三個(gè)尖腳，便于踩入土中，使之穩(wěn)定。上面有一突起的半球形小包，立水準(zhǔn)尺于球頂，尺底部?jī)H接觸球頂最高的一點(diǎn)，當(dāng)水準(zhǔn)尺轉(zhuǎn)動(dòng)方向時(shí)，尺底的高程不會(huì)改變。
2.水準(zhǔn)儀
水準(zhǔn)儀的作用就是提供一條水平視線(視準(zhǔn)軸)。
按精度水準(zhǔn)儀可分為DS05、DS1、DS3等幾個(gè)等級(jí)：
DS05：每千米水準(zhǔn)測(cè)量的全中誤差為±0.5mm，用于高等級(jí)水準(zhǔn)測(cè)量；
DS1：每千米水準(zhǔn)測(cè)量的全中誤差為±1.0mm，用于高等級(jí)水準(zhǔn)測(cè)量；
DS3：每千米水準(zhǔn)測(cè)量的全中誤差為±3.0mm，用于一般工程測(cè)量和地形測(cè)量；
DS為“大地”、“水準(zhǔn)儀”的漢語(yǔ)拼音縮寫，本節(jié)主要介紹DS3級(jí)水準(zhǔn)儀。
DS3水準(zhǔn)儀由照準(zhǔn)部和基座兩部分組成。
1）基座：基座構(gòu)成與功能同經(jīng)緯儀。
2)照準(zhǔn)部：照準(zhǔn)部由望遠(yuǎn)鏡，水準(zhǔn)器和控制螺旋等組成,能繞水準(zhǔn)儀的豎軸在水平面內(nèi)作全圓轉(zhuǎn)。
3)望遠(yuǎn)鏡：作用是照準(zhǔn)和提供一條水平線(視準(zhǔn)軸)，并在水準(zhǔn)尺上讀數(shù)，構(gòu)造與后述經(jīng)緯儀上的望遠(yuǎn)鏡基本相同。
4)水準(zhǔn)器：照準(zhǔn)部上有兩個(gè)水準(zhǔn)器。-個(gè)是圓水準(zhǔn)器，其水準(zhǔn)管軸與豎抽平行，水準(zhǔn)器格值8＇／2mm，；另一個(gè)是管水準(zhǔn)器(又稱水準(zhǔn)管)，格值為20〃／2mm，用于視準(zhǔn)軸精密置平（符合水準(zhǔn)器，附圖）。
控制螺旋：制動(dòng)螺旋，使照準(zhǔn)部固定
5)水平微動(dòng)螺旋：用于精確瞄準(zhǔn)；
6)微傾螺旋：用于精確整平。
2、水準(zhǔn)儀的使用方法
水準(zhǔn)儀廣泛用于建筑行業(yè)，是測(cè)量水平高低的儀器，具有精度高、使用方便、快速、可靠等優(yōu)點(diǎn)，使用在引測(cè)、大面積場(chǎng)地測(cè)量、樓面水平線標(biāo)志、沉降觀測(cè)等。現(xiàn)介紹水準(zhǔn)儀的使用方法。
2.1水準(zhǔn)儀器組合：
1.望遠(yuǎn)鏡2.調(diào)整手輪3.圓水準(zhǔn)器4.微調(diào)手輪
5.水平制動(dòng)手輪6.管水準(zhǔn)器7.水平微調(diào)手輪8.腳架
2.2操作要點(diǎn)：
在未知兩點(diǎn)間，擺開(kāi)三腳架，從儀器箱取出水準(zhǔn)儀安放在三腳架上，利用三個(gè)機(jī)座螺絲調(diào)平，使圓氣泡居中，跟著調(diào)平管水準(zhǔn)器。水平制動(dòng)手輪是調(diào)平的，在水平鏡內(nèi)通過(guò)三角棱鏡反射，水平
重合，就是平水。將望遠(yuǎn)鏡對(duì)準(zhǔn)未知點(diǎn)（1）上的塔尺，再次調(diào)平管水平器重合，讀出塔尺的讀數(shù)（后視），把望遠(yuǎn)鏡旋轉(zhuǎn)到未知點(diǎn)（2）的塔尺，調(diào)整管水平器，讀出塔尺的讀數(shù)（前視），記到記錄本上。計(jì)算公式：兩點(diǎn)高差=后視－前視。
2.3校正方法：
將儀器擺在兩固定點(diǎn)中間，標(biāo)出兩點(diǎn)的水平線，稱為a、b線，移動(dòng)儀器到固定點(diǎn)一端，標(biāo)出兩點(diǎn)的水平線，稱為a’、b’。計(jì)算如果a－b≠a’－b’時(shí)，將望遠(yuǎn)鏡橫絲對(duì)準(zhǔn)偏差一半的數(shù)值。用校針將水準(zhǔn)儀的上下螺釘調(diào)整，使管水平泡吻合為止。重復(fù)以上做法，直到相等為止。
2.4保養(yǎng)與維修：
1．水準(zhǔn)儀是精密的光學(xué)儀器，正確合理使用和保管對(duì)儀器精度和壽命有很大的作用；
2．避免陽(yáng)光直曬，不許可證隨便拆卸儀器；
3．每個(gè)微調(diào)都應(yīng)輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)，不要用力過(guò)大。鏡片、光學(xué)片不準(zhǔn)用手觸片；
4．儀器有故障，由熟悉儀器結(jié)構(gòu)者或修理部修理；
5．每次使用完后，應(yīng)對(duì)儀器擦干凈，保持干燥。
第三節(jié)水準(zhǔn)測(cè)量和記錄方法
現(xiàn)以下圖為例說(shuō)明水準(zhǔn)測(cè)量的作業(yè)方法。因A、B兩點(diǎn)間高差較大，距離又遠(yuǎn)，因此欲測(cè)定這兩點(diǎn)間的距離，必須選擇若干個(gè)轉(zhuǎn)點(diǎn)(圖中為1、2、3三點(diǎn))，然后依次在A和1、1和2、2和3、3和B的中間安置儀器，分段測(cè)定其高差。
篇2：二級(jí)公路建設(shè)工程測(cè)量導(dǎo)線點(diǎn)水準(zhǔn)點(diǎn)施工方法
二級(jí)公路建設(shè)工程測(cè)量導(dǎo)線點(diǎn)及水準(zhǔn)點(diǎn)施工方法
1、在收到建設(shè)單位轉(zhuǎn)發(fā)的工程測(cè)量標(biāo)志和測(cè)量數(shù)據(jù)資料后，首先應(yīng)進(jìn)行測(cè)量復(fù)核工作，包括平面控制點(diǎn)的復(fù)核和高程控制點(diǎn)的復(fù)核，并向監(jiān)理提供復(fù)測(cè)結(jié)果。在監(jiān)理和有關(guān)部門的簽認(rèn)下，可以此為依據(jù)進(jìn)行下步作業(yè)，如有差別大的或受損的點(diǎn)位，應(yīng)在監(jiān)理指導(dǎo)下進(jìn)行改正或補(bǔ)測(cè)，得出正確控制依據(jù)。
2、結(jié)合本標(biāo)段地形和施工特點(diǎn)，在確定原始控制數(shù)據(jù)后，應(yīng)該制定合理的切實(shí)可行的測(cè)量方案，進(jìn)行平面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)的測(cè)設(shè)。前者以導(dǎo)線控制，后者將數(shù)據(jù)引測(cè)到導(dǎo)線點(diǎn)上，在施工中根據(jù)需要增設(shè)水準(zhǔn)點(diǎn)。導(dǎo)線點(diǎn)要選位合理，線型適合，測(cè)量方案報(bào)請(qǐng)監(jiān)理同意后，可付諸實(shí)施。
3、測(cè)量使用索佳SET2100型全站儀，自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀，水準(zhǔn)尺。所用儀器均由指定專業(yè)檢測(cè)部門年檢通過(guò)，檢定結(jié)果提供給監(jiān)理工程師，測(cè)量方法和測(cè)量精度應(yīng)該達(dá)到交通部頒布的《公路路線勘測(cè)規(guī)程》及《公路橋位勘測(cè)設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求。
4、控制測(cè)量成果應(yīng)按規(guī)定表格填寫上報(bào)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)后才可使用。在施工過(guò)程中應(yīng)對(duì)測(cè)量控制點(diǎn)定期復(fù)測(cè)，確保測(cè)量控制點(diǎn)在整個(gè)施工和驗(yàn)收期內(nèi)完好，保證測(cè)量精度的一致性。
5、控制標(biāo)樁應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)樣式制作埋設(shè)，設(shè)立明顯的保護(hù)樁，制定相應(yīng)的保護(hù)措施，既能很好的指導(dǎo)施工又不影響施工的正常進(jìn)行。
6、施工中進(jìn)行的各控制樁如道路中心樁，曲線交點(diǎn)，起，終點(diǎn)，轉(zhuǎn)點(diǎn)，建筑物軸線等的測(cè)量放樣工作，均應(yīng)以控制網(wǎng)為依據(jù)，記錄所有的原始數(shù)據(jù)，報(bào)請(qǐng)監(jiān)理工程師復(fù)測(cè)。