工程测量实验指导

实验一、 水准仪的认识

实验项目性质：普通

所属课程工程：工程测量

实验计划学时：2

一、实验目的：

1．认识工程水准仪的主要部件名称，了解各部件的作用和使用方法；

2．了解水准尺的刻划；掌握水准仪的使用方法和读数方法。

3．学会测量高差的方法，能够正确判断水准点的高低。

4．学会视距测量的方法，能够正确计算视距。

二、实验要求：

1． 了解自动安平水准仪各部件的名称及作用。

2． 练习水准仪的安置、瞄准与读数。

3． 每组选择三个地点树立水准尺，测量其高差及视距。

三、实验设备：

水准仪、水准尺、尺垫

四、实验步骤：

1．安置仪器：将三脚架张开，使其高度在胸口附近，架头大致水平，并将三个脚尖踩入土中，然后一手扶仪器一手旋转连接螺旋将仪器连在三脚架上。

2．认识仪器：了解仪器各部件的名称及其作用并熟悉其使用方法。同时熟悉水准尺的分划注记。

3． 粗略整平：先对向转动两只脚螺旋，使圆水准器气泡向中间移动，再转动另一脚螺旋，使气泡移至居中位置。

4． 瞄准： 转动目镜调焦螺旋，使十字丝清晰；转动仪器，用粗瞄准器瞄准水准尺；调节物镜调焦螺旋，使尺像清晰的成像在视野范围中；转动微动螺旋，十字丝准确的照准水准尺。检查有无视差，如有应消除视差。

5． 读数：立即用中丝直接在水准尺上读取米、分米、厘米，并且估读毫米，即读出四位有效数字，读完数之后应立即检查圆气泡是否仍然居中，如果是则读数正确，若否则应重新读数。

6．练习测量高差及视距： 在A 、B 、C 三个不同的地点树立水准尺，分别读取其黑面上、中、下三丝读数和红面中丝读数，同一点的中丝黑、红面读数之差应是4.687或4.787,和理论差值在±5mm 之内表明读数正确。

五、数据计算：

利用中丝读数计算任意两者的高差：b a h AB -=（设A 点读数为a ，B 点读数为b ）；若AB h ＜0则表明A 点比B 点高，反之，A 点比B 点低；如此判断三点的高低关系；

假设C 点的高程是10.000m ，计算A 、B 的高程；最后利用上下丝读数计算视距（即仪器至水准尺之间的距离）：100⨯-=下上D 。

水准仪的视线高点读数C H H C i +=，且点读数A H H A i +=。

六、注意事项：

1．不要在没有消除视差情况下进行读数。

2．在水准尺上读数时，圆水准气泡必须在圆圈内，从而读数时视线是水平的，读数是正确的，否则读数有误，应重新调平后再读。

3．记录应以米为单位，记录四位数字，并要求记录清晰整洁，数字要工整。

实验二、水准测量

实验项目性质：普通

实验所属课程：工程测量学

实验计划学时：2～4

一、实验目的：

1．通过实验进一步熟悉水准仪的操作；

2．了解水准测量的过程，掌握水准测量的记录、计算格式；

3．掌握水准测量的检核方法；掌握水准测量的各项限差。

4．掌握闭合差的调整与水准点高程的求法。

二、实验要求：

1．每组自选一支水准路线、闭合水准路线对其进行施测；

2．各项限差满足要求；

3．根据起始点的高程，求路线中其余各点的高程。

三、实验设备：

水准仪、水准尺、尺垫

四、实验步骤：

1．根据测区地物、地貌的分布情况，每组自选一支水准路线（闭合水准路线，大致包括4～6个测站），并做临时性标记。

2．在两点上树立水准尺，在距两点距离大致相等处架设水准仪（如果相邻两点距离较远或架设一次仪器不能同时观测到两点，应在其间选择转点），照准后视，读数、记录；

3．照准前视，读数、记录；

4．后视水准尺搬至下一测站做前视尺，仪器搬至第二个测站，重复2、3操作，直至回到起点。

5．根据各测站高差，计算水准路线的高差闭合差：h f h ∑=，并检查高差闭合差是否超限，其限差公式为： （mm ）（适用于山地时）

或 )(30mm L f h ±＝容（适用于平地时）

式中：n ——测站数；

L ——水准路线的长度，以km 为单位。

6．若高差闭合差在容许范围内，进行内业计算；若高差闭合差超过限差的要求，则应重新进行观测。

五、内业计算：

1. 计算表格1：

高差等于后视读数减去前视读数，即：b a h -=，并用h b a ∑=∑-∑进行检核，以防计算错误； 视距等于上下丝读数差乘以100。

2. 将表２－２的观测高差、视距（一个测站的视距等于前视距与后视距之和）及测站数（及两测点之间所架设仪器的次数）填入实验报告表２－３中。

3. 计算高差闭合差及闭合差的允许值填入辅助计算中，并比较两者的大小，只有h f ＜容h f 才能进行下一步计算。

4. 计算高差的改正值：i h i L L f v ∑-=或i h i n n

f v ∑-=，计算完毕应用h f v -=∑进行检核。 5. 计算改正后高差：v h h +=观测改后，计算完毕应用0=∑=∑理论改后h h 进行检核。

6. 计算各点高程：假设起始点的高程为10.000m ，则改后h h h i i +=+1，计算完毕应用计算的最后一点的高程与理论高程相等进行检核。

六、注意事项：

1．在每次读数之前，要消除视差。

2．一个测站的后视点、前视点测量中，只能在测量后视点时置平圆水准气泡。

3．在已知点和待定点上不能放置尺垫，但转点必须用尺垫，在仪器搬站时，前视点的水准尺不能移动。

4. 搬站时应注意仪器的安全。

5. 计算时应注意各项检核，以防计算错误。

6. 实验之前请认真阅读教材中关于水准测量的误差及注意事项的相关内容，并在实验中严格遵守，以便提高精度，满足要求。