水准测量土木工程测量教学.pptx

水准测量是利用水准仪提供的水平视线对竖立在两点上的水准尺进行观测，以测定两点间的高差，如果其中一点的高程已知，那么另一点的高程即可算出。这个方法又称为几何水准测量。
水准测量概述
水准测量的原理

若要测定M、N两点的高差，可在两点间安置水准仪，在M、N两点分别铅直竖立水准尺，利用水准仪的水平视线读出M点水准尺上的读数a和N点水准尺上的读数b，则两点间高差的计算公式为
h MN=a－b（2-1）
高差法
1.
水准测量示意图
水准测量概述
如果M点高程HM为已知，则N点的高程HN为
HN=H M+h MN （2-2）
这种方法称为高差法。计算高差时，恒为后视读数减前视读数，因此高差有正负之分。当a＞b时，h MN为正，表示前视点比后视点高；反之则表示前视点比后视点低。
水准测量概述
视线高法
2.
在实际工作中，常常需要安置一次仪器测量很多点的高程，此时可先求出水准仪的视线高程，然后再分别计算各点的高程，这种方法称为视线高法。从图2-1中可以得出水平视线的视线高Hi为
Hi=H M+a （2-3）
N点高程HN 为
HN=Hi－b （2-4）
水准测量概述
连续（路线）水准测量

连续水准测量
水准测量概述
当要测的M、N两点距离较远或高差较大，或遇有障碍、安置一次仪器不能通视时，须在水准路线中加设若干个临时立尺点（称为转点，用ZD表示），依次按高差法测定相邻两点间的高差，然后取各高差的代数和，即得起、终两点的高差。这种方法称为连续（路线）水准测量，其公式为
(i=1,2,3…,n) （2-5）
M、N两点高差计算的一般公式为
（2-6）
水准测量概述
水准测量既是测量地面点高差的精确方法，也是工程测量中最常用的方法。转点在观测中的前一测站作为前视，而在下一测站作为后视，起传递高程的作用。为保证高程传递正确无误，在测量过程中必须保持立尺位置稳定不动。在水准测量中，为削弱水准管轴与视准轴不平行的仪器误差、地球曲率和大气折光的影响，以及对光透镜运行误差的影响，应尽可能使各测站前、后视线长度大致相等，这项工作称为中间法施测高差。
水准测量概述
液体静力水准测量

液体静力水准测量的基本原理
1.
液体静力水准测量是根据连通器原理，用导管连接两个或更多的装有液体的容器，以此系统中处于流体静平衡状态时的液体表面为基准测定被测平面间的高差
液体静力水准测量原理
水准测量概述
根据贝努利方程，当液体处于流体静平衡状态时，液体静力水准系统应满足以下条件：
p+ρgH=常数 （2-7）
式中，p为环境大气压力（N/m2）；ρ为液体的密度（g/cm3）；g为重力加速度（m/s2）；H为液面相对某一基准面的高度（m）。
水准测量概述
由于液体静力水准测量一般主要用于沉降观测，测区范围及沉降量均是有限的，可以认为测区内的大气及重力加速度不变，因此，如图2-3所示，可以得到

若两容器内的液体相同，即ρ1=ρ2，以工作基准面为零点，则A、B两平面的高差为
（2-8）
式中，a、b分别为两个容器的液面到工作基准面的高度（m）。
水准测量概述