《建筑工程测量》水准仪的使用（讲义）- 湖南省建筑类 考点讲练测

编写说明：《建筑类考点讲练测》专辑，是依据湖南省职教高考建筑类专业综合知识考试基本要求及考试大纲编写，按照考试大纲的五门课程的40个章节内容和复习要求，精心编撰了62套讲练测。每套讲练测的内容均涵盖考点解读、思维导图、知识梳理、师生互动、概念强化、高考真题、课堂练习、课堂小结以及课后测验九个环节。 本讲属于湖南省《建筑类考点讲练测》的第34套，包含讲义、课件和课后自测三个教学文件，且与之配套使用的还有湖南省《建筑类考纲百套卷》。欢迎各位老师下载使用，并敬请给予宝贵建议。 湖南省《建筑类考点讲练测》 【水准仪的使用】讲义 [考纲要求] 1.基础知识 (1)熟悉水准测量原理、水准测量的仪器和工具。 (2)了解微倾式水准仪的检验、水准测量的误差与注意事项。 (3)掌握水准仪的使用、水准测量的实测方法和水准测量的成果计算。 2.应用技能 能按照建筑工程施工图进行中小型建筑工程施工测量。 [思维导图] [知识梳理] 一、基础知识 （一）测量学的内容和实质 (1)测量学的内容包括测定和测设。 (2)测量学的实质就是确定地面点的位置，它也是测量工作的基本任务。测定和测设(放样)两者过程相反，实质相同。 （二）地面点位的确定方法 地面点的位置用地面点在基准面(大地水准面、水平面)上的投影位置(称为平面位置，用坐标表示)和该点到基准面(大地水准面、水平面)的铅垂距离来确定。 地面点的平面位置通常用地理坐标、高斯平面直角坐标和独立(假定)平面直角坐标表示。 (1)地理坐标：用经度、纬度来表示地面点在球面上的位置。 (2)高斯平面直角坐标：作为全国统一的坐标系统。 (3)独立平面直角坐标：在局部区域内确定点的平面位置。 在平面直角坐标系中，规定南北方向为纵轴x，x轴向北为正，向南为负；以东西方向为横轴y，y轴向东为正，向西为负；坐标象限按顺时针方向编号。 地面点的高低通常用绝对高程(或称海拔)和相对高程(或称假定高程)来表示。建筑标高属于相对高程，高差的大小与高程起算面无关。 （三）测量的三项基本工作和基本技能 地面点的空间位置是由它在基准面上的坐标和高程来确定的。一般将地面点间的水平角、水平距离和高差称为确定地面点位的三个基本要素。把测量水平角、水平距离和高差称为测定的三项基本工作。测量中的观测、计算和绘图是测量工作的三项基本技能。 （四）测量工作的基本原则 (1)“从整体到局部，由高级到低级，先控制后碎部”的原则。 (2)“前一步工作未做检核不进行下一步工作”的原则。 二、水准仪的使用 （一）水准仪的认识与操作 (1)望远镜绝对不能对向太阳，否则会损伤眼睛。 (2)水准测量中观测员报数时，为了方便记忆，只报四位数字。 (3)水准仪按精度分为DS05、DS1、DS3几种等级，代号中的“D”和“S”分别为“大地测量”和“水准仪”的汉语拼音的第一个字母，其后的数字意义为该仪器每千米往返测得的高差能达到的精度，以mm记，数字越小，精度级别越高。 (4)当气泡居中时，圆水准器轴处于铅垂位置，水准管轴处于水平位置。 (5)水准仪由望远镜、水准器和基座组成。 ①望远镜：用来瞄准远处目标并对水准尺进行读数的部件，由物镜、目镜、对光透镜和十字丝分划板组成。 ②水准器：作用是整平仪器。 ③基座：作用是支撑仪器的上部，并通过连接螺旋与三脚架连接。 (6)水准仪在一个测站上使用的基本操作程序可分为安置仪器、粗略整平、瞄准水准尺、精确整平、水准尺上读数、记录和计算。 (7)粗略整平的操作要领：在整平过程中，气泡移动的方向与左手大拇指转动角螺旋的方向一致。 (8)消除视差的方法是仔细调节物镜和目镜的对光螺旋，直至物像平面与十字丝分划板的平面重合，视差消除。 (9)精确整平的要领：在整平过程中，管水准器气泡左侧影像移动的方向与右手大拇指转动微倾螺旋的方向一致。 (10)在记录过程中，当记录员听到观测员的报数时，应复述一遍读数，待观测员认可后，才可将数据记入水准测量手簿中，要防止听错、记错。 （二）测定地面点的高程 (1)在测量地面点的高程时，两次仪器高度，所测得高差之差的绝对值应小于5mm，否则重测。 (2)水准测量是利用水准仪提供的一条水平视线，测定地面两点间的高差，然后根据已知点的高程推算出未知点高程的方法。 (3)水准点分为永久性水准点和临时性水准点两种，国家等级水准点为永久性水准点。 (4)水准测量的测站检核方法有变动仪器高法(第一次测定高差高度后，变 动量大于10cm再次测定高差，两次测得的高差的绝对值不超过5mm)、双面尺法(两次测得的高差的绝对值不超过5mm)和双仪器观测法(两次测得的高差的绝对值不超过5mm)。 （三）路线水准测量 普通(外业)水准测量的精度要求，根据每千米测站数来决定，当每千米测站数少于或等于15站时，应用平地公式计算fh容，每千米测站数多于15站时，应用山地公式计算fh容；对于往返水准测量路线来说，式中路线长度L或测站数n均按单程计算。 平地高差闭合差的容许值：fh容=±40√Lmm。山地高差闭合差的容许值：fh容=±12√nmm。 自动安平水准仪是一种操作方便、有利于提高观测速度和观测精度的新型仪器。自动安平不需要“精平”这一项操作。 在地面上测设已知高程点中的方法有高差测设法、视线高程测设法、桩顶前视改正数测设法以及木杆画线测设法。 水准仪的精度主要是由水准器的格值、望远镜的放大倍率，以及对水准尺最小读数的精确程度所决定的。精密水准仪主要用于高精度的工程测量和高精度的国家一、二等水准测量中。 1.微倾式水准仪的检验和校正 (1)圆水准器的校正方法 ①转动脚螺旋使气泡向零点退回偏离值的一半。 ②稍旋松圆水准器底部中心固定螺钉，按照圆水准器粗平的方法，用校正针先拨动相邻两个校正螺钉，再拨动另一个校正螺钉，使气泡居中。 ③重复以上步骤检校几次，直到仪器转到任何位置气泡均居中为止，然后将圆水准器底部的中心固定螺钉旋紧。 (2)十字丝横丝的校正方法 ①松开十字丝分划板座的固定螺钉。 ②转动十字丝环，使十字丝横丝水平，直到标志点不再离开横丝为止，然后拧紧固定螺钉。 在水准仪操作中为了消除两尺的零点不一致对观测成果影响，应尽量在始点和终点上用同一根水准尺。 2.水准测量的误差 水准测量的误差包括仪器误差、观测误差以及外界条件影响误差。 (1)仪器误差 ①水准管轴与望远镜视准轴不平行误差。 ②水准尺误差。 (2)观测误差 ①水准管气泡的居中误差。 ②读数误差。 ③水准尺倾斜误差。 (3)外界条件影响误差 ①仪器下沉影响的误差。 ②转点下沉影响的误差。 ③地球曲率和大气折光影响的误差。 ④温度影响的误差。 [师生互动] 1.简述测量工作的基本原则。 【答案】(1)“从整体到局部，由高级到低级，先控制后碎部”的原则。 (2)“前一步工作未做检核不进行下一步工作”的原则。 2.水准测量。 【答案】利用水准仪提供的水平视线测定地面两点间的高差，然后根据已知点的高程求出未知点的高程。 3.水准仪由哪几部分组成?各部分的作用是什么? 【答案】水准仪由望远镜、水准器和基座组成。 ①望远镜：用来瞄准远处目标并对水准尺进行读数的部件，由物镜、目镜、对光透镜和十字丝分划板组成。 ②水准器：作用是整平仪器。 ③基座：作用是支撑仪器的上部，并通过连接螺旋与三脚架连接。 4.简述望远镜瞄准水准尺的步骤。 【答案】目镜对光：初步瞄准；物镜对光；精确瞄准；消除视差。 [概念强化] 1.在用微倾式水准仪进行水准测量时，每次读数前都要( )。 A.重新转动脚螺旋整平仪器 B.转动脚螺旋使管水准器气泡居中 C.转动微倾螺旋使管水准器气泡居中 D.重新调平圆水准器气泡和管水准器气泡 【答案】C 2.下列说法正确的是( )。 A.水准仪必须安置在两点的连线上，且使前后视距相等 B.水准仪不一定安置在两点的连线上，但应使前后视距相等 C.水准仪可安置在任何位置，前后视距不一定相等 D.水准仪必须安置在两点的连线上，但前后视距不一定相等 【答案】B 3.水准仪在粗略整平过程中，气泡的移动方向与( )运动方向一致。 A.右手食指 B.左手食指 C.右手拇指 D.左手拇指 【答案】D 4.可用大木桩打入地下，桩顶钉一半球形金属钉，作为( )的标志。 A.半永久性水准点 B.永久性水准点 C.半临时性水准点 D.临时性水准点 【答案】D 5.水准仪的( )与仪器竖轴平行。 A.水准管轴 B.十字丝横丝 C.圆水准器轴 D.视准轴 【答案】C 6.在水准仪测量中，注意前、后视距相等可消除对( )高差的影响。 A.水准管轴不平行于视准轴 B.整平误差 C.温度变化 D.圆水准器轴不平行于竖轴 【答案】A [高考模拟] 一、选择题 1.(2021年真题)已知A点高程为HA，由A点向B点进行水准测量，测得A、B两点间高差为hAB，则B点高程为( ) A.hAB B.HA—hAB C.HA+hAB D.hAB一HA 【答案】C 2.(2020年真题)用水准仪测量地面高程，已知后视点A点的高程为36.378，后视读数为3.158，前视点B点的前视读数为2.518，则B点高程为( ) A.35.738 B.37.018 C.38.896 D.39.536 【答案】B 3.在水准测量中，尺垫应放在( )上。 A.转点 B.已知点 C.待测点 D.测站点 【答案】A 4.在进行普通水准测量时，在同一测站上，读完后视读数后发现管水准器气泡不居中，可( )后继续读数。 A.转动脚螺旋使气泡居中 B.转动微倾螺旋使气泡居中 C.转动脚架使气泡居中 D.转动微动螺旋使气泡居中 【答案】A 5.(2019年真题)已知A点高程为88.0，由A点向B点进行水准测量，后视读数为1.15，前视读数为0.85，则B点高程为( ) A.86.0 B.87.7 C.88.3 D.90.0 【答案】C 6.视差产生的原因是( )。 A.十字丝平面与水准尺影像不重合 B.标尺倾斜 C.没有瞄准目标 D.观测者视力差 【答案】C 二、判断题 7.在进行水准测量时，后视读数前调管水准器，而读前视读数不再调管水准器。( ) 【答案】√ 8.视准轴是望远镜物镜的光心和十字丝中心的连线。( ) 【答案】√ 9.转点是用来传递高程的，在转点上不应放尺垫。( ) 【答案】× 10.通过水准管零点的圆弧切线LL，称为水准管轴。当管水准器气泡居中时，水准管轴处于水平位置。( ) 【答案】√ 三、简答题 11.圆水准器和管水准器各有什么作用? 【答案】圆水准器(又称水准盒)用于粗略整平仪器；管水准器(又称水准管)用于精确整平仪器。 12.如何进行精确整平? 【答案】精确整平简称精平，通过气泡观察窗观察管水准器气泡，用右手缓慢而均匀地转动微倾螺旋使气泡两端的影像严密吻合，此时视线处于水平位置。 [课堂练习] 1.水准仪的主要作用是( )。 A.照准目标 B.提供一条水平视线 C.看水准尺 D.读数 【答案】B 2.高差闭合差按( )成正比例的原则进行分配。 A.与测站数 B.与高差的大小 C.与测段距离或测站数 D.与高程的大小 【答案】C 3.在进行水准测量时，若水准尺竖立不直，则其读数( )。 A.变大 B.变小 C.不变 D.不能确定 【答案】A 4.在水准测量中，设A为后视点，B为前视点，A点水准尺读数为1.653m，B点水准尺读数为1.762m，已知A点高程为90.000m，则视线高程为( )m。 A.91.762 B.89.891 C.89.401 D.91.653 【答案】D 5.在进行水准测量时，要求每测段设置偶数测站，这是为了消除( )。 A.水准尺分划误差影响 B.仪器下沉的影响 C.尺底零点误差的影响 D.水准尺下沉的影响 【答案】C 6.水准仪望远镜的视准轴是( )。 A.物镜光心与目镜光心 B.目镜光心与十字丝交点 C.物镜光心与十字丝交点 D.对光透镜与十字丝交点 【答案】C 7.在水准测量中，转点的作用是传递( )。 A.方向 B.高程 C.距离 D.角度 【答案】B 8.在进行普通水准测量时，水准尺上的读数通常应读至( )。 A.0.1mm B.5mm C.1mm D.10mm 【答案】C [课堂小结] 一、基础知识 二、水准仪的使用 学科网（北京）股份有限公司 $$