水准测量

水准测量技术文档

1. 概述

水准测量是确定地面点高程的一种测量方法，其基本原理是利用水准仪提供的水平视线，测量两点之间的高差，从而推算待测点的高程。

2. 仪器设备

• 水准仪: 提供水平视线，主要类型有光学水准仪和电子水准仪。
• 水准尺: 用于读取高差，通常为双面尺，一面为黑面，另一面为红面。
• 尺垫: 用于支撑水准尺，防止其下沉。
• 三脚架: 用于支撑和整平水准仪。

3. 测量方法

水准测量通常采用水准路线的方式进行，常见的水准路线有：

• 闭合水准路线: 从已知高程点出发，经过若干待测点，最后回到起点，形成闭合环。
• 附合水准路线: 从已知高程点出发，经过若干待测点，最后附合到另一个已知高程点。
• 支水准路线: 从已知高程点出发，测量到待测点的高差，不闭合也不附合。

4. 测量步骤

以闭合水准路线为例，介绍水准测量的基本步骤：

1. 选点与埋石: 选择合适的位置设置水准点，并埋设水准标石。
2. 安置仪器: 在测站上安置水准仪，并进行粗略整平和精确整平。
3. 观测读数:
   • 后视已知点上的水准尺，读取后视读数 (a)。
   • 前视待测点上的水准尺，读取前视读数 (b)。
4. 计算高差: 高差 (h) = 后视读数 (a) - 前视读数 (b)。
5. 迁站: 将仪器迁至下一测站，重复步骤 2-4，直至完成所有测站的观测。
6. 计算高程: 根据已知点高程和各测站高差，推算各待测点的高程。
7. 成果整理: 计算闭合差，并进行平差计算，最终得到各点的高程成果。

5. 误差分析

水准测量中不可避免会存在误差，主要误差来源包括：

• 仪器误差: 水准仪本身的误差，例如 i 角误差、补偿器误差等。
• 观测误差: 观测者的操作误差，例如读数误差、视差等。
• 外界环境影响: 温度、气压、风力等外界因素引起的误差。

6. 注意事项

• 测量前应对仪器进行检验和校正。
• 观测时应保持仪器稳定，避免震动。
• 读数时应准确、快速，避免视差。
• 记录数据应清晰、完整，避免涂改。
• 测量完成后应进行成果检核，确保测量精度。

7. 应用领域

水准测量广泛应用于各种工程建设中，例如：

• 建筑工程: 建筑物沉降观测、场地平整等。
• 道路工程: 道路纵断面测量、路基施工等。
• 桥梁工程: 桥梁墩台施工、桥梁变形监测等。
• 水利工程: 水库大坝施工、河道整治等。

8. 附录

• 水准测量记录表格
• 水准测量计算公式
• 水准仪检验校正方法

9. 参考文献

• [1] 测量学. 武汉大学出版社.
• [2] 工程测量. 中国建筑工业出版社.

10. 版本记录

• V1.0 (2023-10-26): 初始版本.

备注:

• 本技术文档仅供参考，具体操作请以相关规范为准。
• 本技术文档会持续更新，请关注最新版本。