土木工程测量实验指导书

土木工程测量实验指导书实验一水准仪的使用（课内实验）一、目的和要求1、了解微倾式DS3型水准仪的基本构造，认识其主要部件的名称和作用。

2、练习水准仪的正确安置、瞄准和读数。

3、掌握用微倾式DS3水准仪测定地面上两点间高差的方法。

4、实验课时2学时，实验小组由5---6人组成二、任务每人用仪高法观测与记录两点间的高差。

三、仪器工具微倾式DS3水准仪1，水准尺1，记录本1，伞1。

四、方法与操作步骤1、安置仪器：先将三脚架张开，使其高度适当，架头大致水平，并将架腿踩实，再开箱取出仪器，将其连接在三脚架上；2、认识仪器：指出下列各部件的名称和位置，了解其作用并熟悉使用方法。

同时弄清水准尺分划注记；（1）准星和照门（4）水准管和圆水准器（2）目镜调焦螺旋（5）制动、微动螺旋（3）物镜调焦螺旋（6）微倾螺旋3、粗略整平；先用双手同时向内（或向外）转动一对脚螺旋，使其水准器泡移动到中间，再转动另一只脚螺旋使圆气泡居中，通常须反复进行。

注意气泡移动的方向与左手拇指或右手食指运动的方向一致。

4、瞄准水准尺、精平与读数；⑴瞄准甲立水准尺于地面点上，乙松开水准仪制动螺旋，转动仪器，用准星和照门粗略瞄准水准尺，固定制动螺旋，用微动螺旋使水准尺大致位于视场中央；转动目镜对光螺旋进行对光，使十字丝分划清晰，再转动物镜对光螺旋看清水准尺影象；转动水平微动螺旋，使十字纵丝靠近水准尺一侧，若存在视差，则应仔细进行物镜对光予以消除；⑵精平转动微倾螺旋使符合水准器气泡两端的影象吻合（即成一弧状），也称精平；⑶读数用中丝在水准尺上读取4位读数，即米、分米、厘米及毫米位。

读数时应先估出毫米数，然后按米、分米、厘米及毫米。

一次读出4位数。

5、测定地面两点间的高差；⑴在地面选定A、B两个较坚固的点；⑵在A、B两点之间安置水准仪，使仪器至A、B两点的距离大致相等；⑶竖水准尺在点A上，瞄准点A上的水准尺，精平后读数，此为后视读数，记入表中后视读数拦；⑷另一水准尺立于点B，瞄准点B上的水准尺，精平后读数，此为前视读数，并记入表中前视读数拦；⑸计算A、B两点的高差h AB=后视读数—前视读数（6）变动仪器高度（不小于100毫米）再测得一次高差五、限差要求采用仪高法测得的相同两点间的高差之差不得超过±6mm。

六、注意事项1、读取中丝读数前，一定要使水准管气泡居中。

并消除视差。

2、不能把上、下丝看成中丝读数。

3、观测者读数后，记录者应回报一次，观测者无异议时，记录并计算高差，一旦超限及时重测。

4、每人必须轮流担任观测、记录、立尺等工作，不得缺项。

5、各螺旋转动时，用力应轻而均匀，不得强行转动，以免损坏。

七、记录格式(单位：mm)仪器号码：天气：观测者：日期：呈象：记录者：八、识别下列各部件并写出它们的功能九、思考题1、何谓视准轴？何谓视差？产生视差的原因是什么？怎样消除视差？2、水准仪上的圆水准器和管水准器作用有何不同？3、水准管轴和圆水准器轴是如何定义的？何谓水准管分划值？实验二 水准测量（课内实验）一、目的和要求1、 掌握普通水准测量的观测、记录与计算方法。

2、 掌握水准测量校核方法和成果处理方法。

3、实验课时2学时，实验小组5—6人组成；1—2人观测，1人记录，2人扶尺二、任务在指定场地选定一条闭合或附合水准路线，其长度以安置4~6个测站为宜，采用变动仪器高法施测该水准路线。

三、仪器工具微倾式DS3水准仪1；水准尺2，尺垫2，记录板1，测伞1，木桩4，铁锤1，2H 铅笔（自备）。

四、方法与操作步骤1、选定一条闭合水准路线，将各待求高程点用木桩标定。

2、安置仪器于距起点一定距离的测站Ⅰ，粗平仪器，一人将尺立于起点即后视点，另一人在路线前进方向的适当位置选定一点即前视点1，设立木桩或稳定标志，将尺立于其上；3、瞄准后视尺，精平、读数1a ，记入表格中，转动仪器瞄准前视尺，精平、读数1b ，记入表格中，计算高差111b a h -=；变动仪器高度（不小于100毫米）再测得一次高差。

如果两次高差之差不超过±6mm ，计算高差的平均值；4、将仪器搬到Ⅱ站，第一站的前视尺变为第二站后视尺，起点的后视尺移至前进方向的点2，为第二站的前视尺，重复第3步操作；5、同法继续测量，经过各待求点，最后闭合回到起点，构成一闭合圈，或附合到另一已知高程点，构成一附合水准路线。

五、限差要求1、视线长≤100m ，前后视较差≤10m ；2、高差闭合差h f ≤容h f其中：容h f =±n 12mm(n 为测站数) ；或容h f=±L 40mm(L 为路线长度,km)。

3、当h f ＞容h f 时，成果超限，应重测。

4、当h f ≤容h f ，将h f 进行调整，求出待定点高程。

六、注意事项1、 起点和待测高程点上不能放尺垫，转点上要求放尺垫。

2、 读完后视读数后仪器不能搬动，读完前视读数后尺垫不能动。

3、 同一测站，圆水准器只能整平一次。

4、读数时，注意消除视差，水准尺不得倾斜。

5、做到边测边记边计算边检核。

七、记录与计算表水准测量手簿八、思考题与练习作业1、为什么在水准测量中要求前、后视距离相等？2、什么是视差？产生视差的原因是什么？3、计算并调整表中闭合水准路线的闭合差、求出路线中各点的高程。

实验三微倾式水准仪的检验与校正（课外实验）一、目的和要求1、了解DS3微倾式水准仪的主要轴线及它们之间应满足的几何条件2、掌握水准仪的检验与校正的方法3、实验课时2学时，实验小组由5----6人组成。

二、任务对微倾式DS3水准仪进行一般性检验、圆水准器轴平行于仪器竖轴的检验校正、十字丝横丝（中丝）垂直于仪器竖轴的检验校正、水准管轴平行与视准轴的检验校正。

三、仪器工具微倾式DS3水准仪1，水准尺2，皮尺1，尺垫（或木桩）2，记录板1，测伞1，铁锤1。

四、操作步骤1、一般性检验检查三脚架是否稳固，安置仪器后检查制动螺旋、微动螺旋、对光螺旋、脚螺旋转动是否灵活，是否有效，结果记录在实验报告中。

2、圆水准器轴平行于仪器竖轴的检验校正检验：转动脚螺旋，使圆水准器气泡居中，将仪器绕竖轴旋转180度，若气泡仍居中，说明圆水准器轴平行于仪器竖轴，否则需要校正。

校正：用改锥拧松圆水准器底部中央的固定螺丝，再用矫正拨动圆水准器底部的三个校正螺丝，使气泡返回偏移量的一半，然后转动脚螺旋使气泡居中。

重复以上步骤，直到圆水准器的气泡在任何位置都在刻划圆圈内为止，最后拧紧固定螺丝。

3、十字丝横丝（中丝）垂直于仪器竖轴的检验校正检验：用十字丝横丝一端瞄准固定点状目标，转动微动螺旋，是其移至横丝另一端。

若目标点始终在横丝上移动，说明横丝垂直于仪器竖轴，否则需要校正。

校正：旋下十字丝分划板护罩，用小改锥松开十字丝分划板的固定螺丝，微微转动十字丝分划板，使十字丝横丝端点至点状目标的间隔减小一半，再返转到起始端点。

重复上述步骤，直到无显著误差为止。

最后将固定螺丝拧紧。

4、水准管轴平行与视准轴的检验校正检验：在地面上选A、B两点，相距60~80m，各点钉木桩（或放置尺垫）立水准尺。

安置水准仪于距A、B两点等距离处，准确测出A、B两点高差hAB。

再在A点附近2~3m处安置水准仪，分别读取A、B两点的水准尺读数a2、b2，应用公式b2，=a2+hAB，求得B尺上的水平视线读数。

若b2，=b2则说明水准管轴平行于视准轴，若b2，≠ b2，应计算i角，当i角>20″时需要校正。

i角的计算公式为：i=∣b2-b2，∣＊ρ″/DAB式中DAB——A、B两点间距离，ρ″=206 265。

校正：转动微倾螺旋，使横丝对准正确读数b2′，这时水准管旗袍偏离中央，用校正针拨动水准管一端的上下两个校正螺丝，使气泡居中。

再重复以上检验校正步骤，直到i≤20″为止。

五、注意事项1、按照实验步骤进行检验，确认检验无误后才能进行校正。

2、转动校正螺丝时，应先松后紧，松紧适当，校正完毕后，校正螺丝应稍紧。

固定螺丝应拧紧。

六、报告书与计算表1、微倾式DS3水准仪的检验校正实验报告（1）、一般性检验记录检验项目检验结果三脚架是否牢固角螺旋是否有效制动与微动螺旋是否有效微倾螺旋是否有效对光螺旋是否有效望远镜成像是否清晰（2）、水准器轴平行于竖轴的检验校正记录脚螺旋整平并旋转180度，气泡位置校正后气泡位置（3）、十字丝横垂直于竖轴的检验校正记录十字丝横丝与目标点的位置关系检验前位置检验后位置（4）、视准轴平行于水准管轴的检验记录2、计算表检验校正的数据记录计算表观测者：天气：呈象：记录者：时间：仪器型号：七、思考题(1）微倾式水准仪有哪几条主要轴线？它们应满足的几何条件是什么？(2）水准仪检验的内容包括哪些？具体各项检验方法是什么？校正的方法是什么实验四经纬仪的使用与测回法测水平角（课内实验）一、目的和要求1、了解DJ6光学经纬仪的基本构造，各部件的名称和作用。

2、掌握经纬仪对中、整平、瞄准和读数等基本操作要领。

3、掌握测回法观测水平角的观测顺序、记录和计算方法。

4、要求对中误差小于3mm，整平误差小于一格。

5、测回法对同一角度观测一测回，上、下半测回角值之差不得超过±40″，各测回角值互差不得大于±24″。

5、实验课时2学时，实验小组由5---6人组成二、任务每人至少安置一次经纬仪，用盘左、盘右分别瞄准两个目标，读取水平盘读数；另外每小组用测回法观测一个水平角。

三、仪器工具DJ6光学经纬仪1台，记录板1块。

木桩1个，花杆2、斧1，伞1。

四、方法与操作步骤1、各组在指定场地选定测站点并设置点位标记；2、经纬仪对中、整平、瞄准和读数等基本操作要领；1）、安置（1）在地面打一木桩，桩顶钉一小钉或划十字作为测站点；（2）松开三脚架，安置于测站点上。

高度适中，架头大致水平。

挂上垂球，移动三脚架，使垂球尖大致对准测站点，踩紧三脚架。

（3）打开仪器箱，双手握住仪器支架，将仪器取出至于架头上，一手握支架，一手拧紧连接螺栓。

2）、对中、整平方法一：对中：稍松开连接螺栓，两手扶基座，在架头上平移仪器，从光学对中器中观察，直到测站点移至光学对中器的刻画圈内为止（对中误差小于3mm），再拧紧连接螺栓，若误差过大，可重新移动三脚架，直到符合要求为止。

整平：转动照准部，使水准管平行于任意一对脚螺旋，相对旋转这对脚螺旋，使水准管气泡居中；将照准部绕竖轴转动90度，旋转第三只脚螺旋，仍使气泡居中，再旋转90度，检查气泡误差，直到小于分划线的一格为止。

脚螺旋整平会影响到仪器的对中，因此要检查对中的结果，如果测站点发生了偏离，则重复以上的对中、整平的步骤。

直到对中、整平误差都符合要求为止。

方法二：对中： 观察光学对中器，同时转动脚螺旋，使测站点移至刻画圈内（对中误差小于3mm ），至符合要求为止。