公路工程测量技术培训课件

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。
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。
2.1 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。
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)
水平角的观测方法有好几种，无论采用何种方法，为 了消除仪器的某些误差，一般用盘左和盘右两个位置进行 观测。所谓盘左，就是观测者对着望远镜的目镜时，竖盘 在望远镜的左边；盘右，是观测者对着望远镜的目镜时， 竖盘在望远镜的右边；盘左右称正镜；盘右又称倒镜。先 将常用的两种方法介绍如下：
2.1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两点之间的正确
高差为
hAB=(a1-xA)-(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
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。
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
2.1.4.2 方向观测法
观测三个以上的方向时，通常采用方向观测法(两个目 标也可采用此法)，方向观测法的步骤： 1)、在测站安置仪器，对中、整平后，选定A、B、C、 D四个目标。 2)、盘左位置，安置水平度盘读数略大于0˚，瞄准起 始目标A，读取水平度盘读数并记入观测手簿；顺时针方向 转动照准部，依次瞄准B、C、D、A各目标，分别读取水 平度盘读数并记入观测手簿，检查半测回归零差是否超限。 3)、盘右位置，逆时针方向依次瞄准A、D、C、B、A 各目标，分别读取水平度盘读数并记入观测手簿，检查半 测回归零差是否超限。如果方向数只有3个时，可以不归零。
2.2.5.2 检验和校正
1)、检验
在平坦的地方选定适当距离的两个点A、B， 并用木钉钉入地面，或用尺垫代替。置水准仪于 A、B中间，使两端距离严格相等，此时测量出正 确高差hab,然后将水准仪置于两点延长线外的任一 点附近，这是因距离不等，在测得的高差h1AB中将 有i角的影响i=δhAB *ρ/ (S11A-S11B)。 因A点距仪器最远，i角在读数上的影响最大 xA=S11A*i/ρ
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
2.2.6 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。
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。
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。
2.1.3 埋点
埋设地面标识是将预制好的嵌有金属中心标 志浇埋于地下，基底必须整平夯实。浇底层混凝 土后树标石并浇筑混凝土(目前我们都是现场浇 注人工拌合的混凝土)。在基岩层上或坚硬的混 凝土路面上，可以直接钻孔，将刻有中心标志的 胀锚螺栓打入孔内。混凝土强度上来后，标识稳 定才开始测量。
2.1.4 水平角的观测方法
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。
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
2.2 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。
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：
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