公路工程测量技术培训课件.

2.2 高程控制测量
高程控制测量应采用水准测量或三角高程测 量的方法进行，在工地范围相对较少使用三角高 程测量来做高程控制。 按《国家三、四等水准测量规范》要求的检 校项目和方法，在测前、测后对水准仪和水准标 尺进行检校。 三、四等水准测量的水准尺，通常采用木质 的两面有分划的红黑面双面标尺，黑红面读数差 是指一根标尺的两面读数去掉常数之后所容许的 差数。
测量技术培训
一 目的及原则：
让大家在施工的过程中了解及掌握测量技术，为 自己独立解算数据及施工控制过程中提供技术、数据 保障，在加强自身业务知识的同时为公司培养一批业 务技术骨干，为公司的更好发展奠定人才基础。 以经常遇见的问题及目前需要掌握的一些知识为 重点，以理解及实际操作为培训指导的基础。
二 控制测量
2.1.6 导线测量的主要技术要求及数字取位要求
导线测量的主要技术要求
备注：1、n为测站数。 2、《公路勘测规程》(JTG C10-2007)导线全长相对 闭合差跟《工程测量规范》(GB50026-2007)不一样。
内业计算中数字取位要求
2.1.7 数据记录及计算处理
数据处理按照凑整规则进行：平均读数末位 按四舍六入和五前单进双不进的取数规则进行。
2)、顺时针方向转动照准部，用同样方法瞄 准右边的目标B，读记水平读盘读数b左； 以上两步叫做盘左半测回或上半测回。测得 角值 β左= b左- a左 3)、倒转望远镜，使盘左变盘右，按照上述 方法瞄准右边的目标B，读记水平读盘读数b右； 4)、顺时针方向转动照准部，瞄准左边的目 标A，读记水平读盘读数a右； 以上两步叫做盘右半测回或下半测回，测得 角值 β右= b右- a右
2)、在高差中的影响
已知A、B两点间的高差h1AB可按下式计算： h1AB=a1-b1 式中a1为后视读数、b1为前距读数。于是A、B两点A)-(b1-xB)=h1AB-(xA-xB) 式中xA-xB为i角在高差中的影响，用δ hAB表示；
即
δhAB= xA-xB=i(SA-SB)/ρ 可见:当前后视距相等时候可以消除i角影响,δhAB=0
这种测角方法只用于观测两个方向之间的单 角。设要测量的水平角为<AOB，在O点安置仪器， 分别照准A、B两点的目标进行读数，两读数之差 即为要测量的水平角值。其具体操作步骤如下： 1)、在测站安置仪器，对中、整平后，瞄准 左边的目标A(注意消除视差，凡瞄准目标都要如 此)，使标杆或测钎准确地夹在双竖丝中间(或用 单丝去平分)；为了减低标杆或测钎树立不直的影 响，应尽量瞄准标杆或测钎的最下部，读取水平 读盘读数a左，记录观测手薄：
望远镜视准轴和水准管水准轴都是空间 直线，如果它们互相平行，那么无论是在 包含视准轴的竖直面上的投影还是在水平 面上的投影，都应该是平行的，对竖直面 上投影是否平行的检验称为i角检验，水平 面上投影是否平行的检验称为交叉误差检 验。 对于水准测量，重要的是i角检验。如 果i=0，则水准轴水平后，视准轴也是水平 的，满足水准测量基本原理要求。
水平角方向观测法的技术要求
2.1.5 角度测量的注意事项：
1)、测量仪器必须经过鉴定后入场使用。并按照鉴定 周期按时送检。 2)、必须使用与仪器配套的反射棱镜测距。否则要改 棱镜常数。 3)、观测应在成象清晰、稳定的条件下进行。晴天的 日出、日落和中午前后，如果成象模糊或跳动剧烈，不应 进行观测。 4)、观测前应凉置仪器些许时间，让仪器温度与外界 温度基本一致后才能开始观测。观测过程中仪器不得受日 光直接照射。 5)、仪器照准部旋转时，应平稳匀速；制动螺旋不宜 拧得过紧；微动螺旋应尽量使用中间部位。精确照目标时， 微动螺旋最后应为旋进方向。
当水平角需要观测几个测回时，为了减小度 盘分划误差产生的影响，在每一测回观测完毕之 后，应根据测回数n，将度盘读数改变180°/n， 再开始下一测回的观测。例如要观测两个测回， 第一个测回开始时，度盘读数可配置在0°00′或 大于0°的读数处，第二测回开始时，度盘读数 应配置在90°00′或稍大的读数处。 测回法通常有两项限差，一是两个半测回 的方向值(即角值)之差，二是各测回方向值之差； 对于不同的精度的仪器，有不同的规定值。
4)、计算。
同一方向两倍视准轴误差2c＝盘左读数－ （盘右读数±180˚） 平均读数={盘左读数+(盘右读数± 180°)}/2 各方向的归零方向值＝各方向的平均读数－起 始方向的平均读数。 方向观测法通常有三项限差规定：一是半测 回中两次瞄准起始方向的读数差 (半测回归零差)、 二是上下半测回同一方向的方向值之差(2C互差)、 三是各测回同一方向的方向值之差(测回较差)
2.2.2 高程控制测量的等级选用
2.2.3 水准测量观测的主要技术要求
2.2.4 水准测量观测顺序及数字取位要求
1)、三等、四等的每站水准观测顺序 是“后前前后”(黑、黑、红、红)。 2)、四等的每站水准观测顺序也可为 “后后前前”(黑、红、黑、红) 。
高程测量数字取位要求
2.2.5 i角检验
2.2.6 三、四等水准测量步骤
1)、将望远镜对准后视标尺黑面，转倾斜螺旋使水准气泡 准确居中，读取记录下丝、上丝和中丝的标尺读数。计算后视 视距，计算上下丝中数与中丝之差，并判断是否超限。 2)、将望远镜照准前视标尺黑面，转倾斜螺旋使水准气泡 准确居中，先读记中丝标尺读数，再读记下丝、上丝标尺读数。 计算前视视距、前后视距差、视距差累计值，判断是否超限。 计算上下丝中数与中丝之差，并判断是否超限。 3)、照准前视标尺红面，转倾斜螺旋使水准气泡准确居中， 读中丝标尺读数。计算前视黑、红面读数之差（黑+K-红）， 并判断是否超限。 4)、照准后视标尺红面，转倾斜螺旋使水准气泡准确居中， 读中丝标尺读数。计算后视黑、红面读数之差（黑+K-红）， 并判断是否超限。 5)、计算黑、红面所测高差及高差之差，判断是否超限； 6)、检核：后视“黑+K-红”-前视“黑+K-红”=黑红面所 测高差之差； 7)、计算本站高差(黑红面所测高差中数)。本站观测结束， 指挥后尺和观测员搬站。
2)、校正 有了XA值，即可对水准仪进行校正，校正工 作应紧接着检验工作进行，即不要搬动B点一端 的仪器，先算出A点标尺上的正确读数a2=a21- xA。 用微倾螺旋使读数对准a2，这时水准气泡将 不居中，调节上下两个校正螺钉使气泡居中。实 际操作时，需先将左或右面的螺钉略微松开些， 使水准管能够活动，然后再校正上下两螺钉。校 正结束后仍应将左或右面的螺钉上紧。 这种校正方法的实质是先将视线水平，即读 数对准a2，然后校正水准轴至水平位置。检验校 正应反复进行，直到要求符合为止。
6)、观测过程中，仪器气泡中心偏离值不得 超过一格。当偏移值接近限值时，应在测回之间 重新整置仪器、重新观测这一测回。 7)、观测必须按规范要求进行，观测成果应 做到记录真实,字迹工整，注记明确，观测要求及 各项限差均应符合规范规定。 8)、观测完后，应立即检查记录，计算各项 观测误差是否在限差范围内，确认全部符合规定 限差方可离去，以免造成不必要的返工与重测。 9)、每测回起始水平度盘读数都设置在 X°00′30″左右，便于计算。 10)、每一个测回必须独立一人观测完成，才 能换人测量。
每一个新工地进场后，在与上级单位(业主、监理单位) 完成点位交接后，我们必须对其交接点完成复测(其目的 是检验原数据点位是否满足施工要求根据路线等级及工地 范围内的桥梁、隧道长度选择测量等级) 及加密控制测量 (其目的便于施工放样及测量)。其控制测量分为平面与高 程两个方面。目的是为了对全线的施工测量进行有效的控 制与检测。 建立区域控制网，一般采用平面控制网与高程控制网 分别建立或者联合建立这两种模式，两种网分别建立时， 高程控制一般采用水准测量方法；联合建立时，高程控制 可以采用三角高程测量或GPS高程法。
2.2.5.1 i角在读数和高差中影响 1)、在读数中的影响 如图，设i角使视线向上倾斜，那么它在A点 尺子上的读数将较水平视线的读数增大一个x值。 若A点距离仪器的距离为S，则x=S.tgi，一般i角均 甚小，上式可写为x=S.i″/ρ″，当i角的大小不变时， 则x的大小与S成正比；即尺子离仪器愈远，i角对 读数的影响越大。 现规定向上倾斜的i角为正，则由此引起的读 数误差x也为正，设a′为水准尺上的实际读数，那 么水准尺上的正确读数a为 a=a ′-x
2.1 平面控制测量
平面控制测量的方法有GPS测量、导线测量、三角测量或三边 测量。鉴于公路是线状工程，导线测量又便于布设的原因，我们主 要讲导线测量。导线又分为附合导线、闭合导线、支导线、导线网 四种类型，而我们往往是做成附合导线及闭合导线进行平面控制。
2.1.1 平面控制测量的等级选用
2.1.2 选点 点选在通视良好、交通方便、便于施工 放样、地基稳定并能长期保存、避电磁干 扰的地方、并最好同时注意点位距离适中、 高差起伏较小。
盘左和盘右两个半测回合在一起叫做一个测回。两个 半测回测得角值的平均值就是一个测回的观测结果，即 β =(β左+β右)/2 上述观测的上下半测回均做顺时针旋转，这种操作仅 对有复测机构的仪器有实际意义。因为它可以减小因照准 部转动而带动水平度盘使之产生带动误差。由于水平度盘 随照准部的转动方向而带动，故照准部顺时针方向的转动 将使读数变小，设为 β左=(b左+δ左)- a左 β右=b右-(a右+ δ右) 取平均值 β =( (b左- a左)+(b右- a右)+ (δ右- δ左))/2 式中(δ右- δ左)/2即带动误差被减小后的误差值
2.2.1水准测量的原理
水准测量的基本测法：若已知高程点A，首先测出A点 到B点的高程之差，简称高差hab,于是B点的高程HB为 HB=HA+hAB 测出高差hab的原理如下:在A、B两点上各竖一根尺子， 并在A、B两点之间安置一架可以得到水平视线的仪器， 这种尺子称为水准尺，所用仪器为水准仪。设水准仪的水 平视线截在尺子的位置为M、N,过A点作一水平线与过B点 的铅垂线相交于C，BC之长即是A、B两点之间的高差hAB。 hAB=a-b hAB表示由已知高程的A点推算至未知高程的B点的高差。 由此可知，水准测量作法的实质是用水准尺量取竖直方向 的长度。