测量实训教案水准仪.docx

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测量实训教案水准仪

广西工业职业技术学院

教案首页

2017/2018学年第1学期顺序号：

（1）

主讲教师

卢德运

职称

系、部

教学团队

建筑工程系建筑施工

教学团队

实训名称

水准测量

本教案

授课学时

36

理论

2

实践

34

项目名称

闭合导线水准路线测量（变动仪器高法）

授课班级

及时间

造价1631

2017年9月4日至9月29日

造价1635

2017年10月9日至10月27日

实训

教学

目标

能力目标：

具备水准仪的操作及利用水准仪进行常见的建筑工程测量；

知识目标：

掌握变动仪器高法进行闭合导线水准路线测量的方法；

素质目标：

加强基本操作技能的训练，提高学生独立思考和分析解决实际问题的能力。

实训教学

主要内容

闭合导线水准路线测量（变动仪器高法）

实训方式及安全注意事项

广西工业职业技术学院二校区户外实训场（校园内）；

注意仪器规范操作，避免碰撞、摔坏仪器；

学生实训过程中在校园主干道上注意交通安全。

项目重点

闭合导线水准路线测量

操作难点

变动仪器高法

备注

一、理论部分

（一）、水准测量原理

水准测量原理是利用水准仪提供的水平视线，测出地面两点间的高差；然后，根据已知点的高程，推算出未知点的高程。

水准测量原理

如图所示，A、B为地面上的两点，已知A点高程为，求B点高程。

为此，先测出A、B两点间高差，再计算出B点高程。

（一）高差测量

如上图所示，在A、B两点中间安置一台水准仪，在A、B点上各竖立一根水准尺，利用水准仪提供的水平视线，分别读取A、B尺上的读数a和b，则A、B两点间的高差为：

（2-1）若水准测量是由A到B进行的，则A点称为后视点，A点尺上读数a称为后视读数；B点称为前视点，B点尺上读数b称为前视读数。

高差表示B点对于A点的高差，高差有正有负，当为正值时，表示B点高于A点；当为负值时，表示B点低于A点。

。

（二）计算待定点高程

高差法

根据A点高程和A、B两点间高差，可计算出B点高程。

计算检核仅能检核记录手簿中计算工作是否正确，并不能检核由观测、记录原因导致的高差错误。

对每一测站，为了避免观测、记录错误，提高观测精度，必须进行测站检核。

测站检核的方法有变动仪器高法和双面尺法。

变动仪器高法：

变动仪器高法（双仪器高法）是指在同一个测站上用两次不同的仪器高度两次测定高差，进行检核。

即第一次测定高差后，变动仪器高度（大于10以上），再次测定高差。

若两次测得的高差之差的绝对值不超过6，则取两次高差的平均值作为该测站的观测高差，否则需重测。

附表为变动仪器高法水准测量记录。

（二）、水准仪的使用

一、水准仪的安置

水准仪在一个测站上使用的基本操作程序为安置仪器，粗略整平，调焦和照准，精确整平和读数。

（一）安置水准仪

张开三脚架使其高度适中，架头大致水平，牢固地架设在地面上，然后用连接螺旋将水准仪固连在三脚架头上。

（二）粗略整平（粗平）

水准仪的粗平是借助圆水准器的气泡居中，使仪器的竖轴大致铅垂，视准轴粗略水平。

粗平方法如下：

圆水准器的整平

（三）调焦和照准

（1）目镜调焦（对光）：

调节目镜对光螺旋，使十字丝清晰。

（2）概略照准（粗瞄）：

先松开制动螺旋，转动望远镜，用望远镜上的准星和照门瞄准水准尺，然后旋紧制动螺旋。

（3）物镜调焦：

转动物镜调焦螺旋，使水准尺成像清晰。

（4）精确照准：

转动微动螺旋，使十字丝纵丝照准水准尺边缘或中央，如图2-12所示。

以利用横丝的中央部分截取水准尺读数。

（5）消除视差：

照焦目标后，眼睛在目镜端微微上下移动，若发现十字丝和标尺的影像有相对移动，十字丝的横丝在水准尺上的读数也随之变动，这种现象称为视差，产生视差的原因是目标成像的平面及十字丝分划板的平面不重合。

消除视差的办法是仔细调节物镜和目镜的对光螺旋，直至物像平面及十字丝平面重合，视差消除，如图所示。

视差现象

（四）精平

通过气泡观察窗观察水准管气泡，用右手缓慢转动微倾螺旋，使气泡两端的影像吻合，并稳定不动时，表明视线精确水平。

精平的规律是：

微倾螺旋的转动方向及左侧半气泡影像的移动方向一致。

图2-11精确整平

照准水准尺读数

（五）读数

精平后，立即用十字丝横丝在水准尺上截取读数。

（三）、闭合水准路线成果计算

水准测量的内业即计算路线的高差闭合差，如其符合要求则予以调整，最终推算出待定点的高程。

一、高差闭合差的计算及检核

终端水准点的已知高程，和经水准路线观测、推算的高程之差值称为高差闭合差。

附合水准路线高差闭合差

为：

＝

－（

）（2-8）

闭合水准路线高差闭合差为：

＝

（2-9）

为了检查高差闭合差是否符合要求，还应计算高差闭合差的容许值（即其限差）。

一般水准测量该容许值规定为

　　　平地　　　　

＝

山地　　　　

＝

　　　　（2-11）

式中，

―水准路线全长，以为单位；

―路线测站总数。

二、高差闭合差的调整

若高差闭合差小于容许值，说明观测成果符合要求，但应进行调整。

方法是将高差闭合差反符号，按及测段的长度（平地）或测站数（山地）成正比，即依下式计算各测段的高差改正数，加入到测段的高差观测值中：

⊿

=-（平地）

⊿

=-　　（山地）　　

式中，　

―路线总长；

―第

测段长度（）　（

＝1、2、3．．．）；

―测站总数；

―第

测段测站数。

三、计算待定点的高程

将高差观测值加上改正数即得各测段改正后高差：

改⊿hii＝1，2，3，……

据此，即可依次推算各待定点的高程。

如上所述，闭合水准路线的计算方法除高差闭合差的计算有所区别而外，其余及附合路线的计算完全相同。

二、实践部分

（一）、实训仪器

南方N132A自动安平水准仪：

含木脚架1副、塔尺1对。

（二）、人员安排

将每班分为9~10组，每组4~5人，组员之间可以互相协商、讨论本组测量实训实施方案，并在实训教师的指导下完成测量实训任务，根据测量数据的检验，每个组必须使本组的测量数据为合格的成果。

（三）、实训任务及内容

1、水准仪相关理论知识加固：

（周一早上）

（1）告知学生本周的学习任务，让他们意识到测量实训的任务繁重，不能因为是实训而掉以轻心，要认真对待。

实训期间必须遵守课堂纪律，完成分组任务，通过个人考核才可以在实训中取得好成绩，学到一门扎实的专业技能。

复习加深水准测量所需的理论知识，交代实训中的注意事项，鼓励同学们参加测量比赛。

（2）老师示范水准仪基本操作步骤，让同学们领好仪器后分组练习，

2、水准仪基本操作考核（个人考核任务）：

（周一下午）

具体要求：

操作步骤包括：

安置—整平—调焦—瞄准—读数；

②本次考核需在两分钟之内完成，每个同学都必须通过考核要求；

③老师检查成果并记录、评分。

详见附件1《建筑工程测量实训考核安排》

3、闭合水水准路线测量（分组考核任务）：

（周二至周四上午）

各组在规定的时间内独立完成指定等外闭合水准路线测量。

要求由一个已知高程点，测出五个待测点高程并现场进行内业计算，要求每人完成至少2个测站观测或记录工作，每测站均采用双仪高法进行测站检核。

（1）观测路线：

由实验楼前道路出发，逆时针环绕校园一圈。

点号连接顺序依次为：

S→A→B→C→D→E→S。

各组按照本组号在指定路线上找到本组点号并进行测设。

各点大致位置描述：

S——实验楼前往旧食堂方向路旁边；

A——实验楼往西池塘小路上

B——教学楼西门前

C——饭堂大楼前左右水泥地上

D——图书馆门口前人行道上

E——学院大门正对上广场上

（2）观测方法：

1）安置整平仪器，读取后视上、中、下丝读数，并记录；

2）转动仪器，读取后视上、中、下丝读数，并记录；

3）依次完成任务。

（3）、技术要求：

两次架站仪器高之差≥10，测站检核限差为±6，容许闭合差

，不合格的组重测，直至数据合格为止。

4、闭合水准路线的测量（变动仪器高法）及计算考核的练习准备：

（周四下午）

具体要求：

①班级内四人组成一组，四人分别编号为A、B、C、D；

②按老师给定的水准路线进行测量，每人至少测量一个测站并记录数据；

③收集好全部测站的数据后，每人各记录一份，之后分别到指定的区域完成计算，不能随意走动，也不能求助同学，自主完成计算任务；

④本次考核需在一个小时之内完成；

⑤将记录表交到老师处，由老师登记时间并评分。

5、闭合水准路线的测量（变动仪器高法）及计算考核：

（周五上午）

通过每个同学考核情况打分，详见附件1《建筑工程测量实训考核安排》。

6、实训总结（周五下午）

撰写本周实训总结。

7、安全注意事项

注意仪器规范操作，避免碰撞、摔坏仪器；学生实训过程中在校园主干道上注意交通安全。

8、考核方法

最终实训成绩结合考核成绩按优、良、中、及格、不及格五个等级评定：

（1）优秀

实训态度端正，实训中表现积极，能够按时出勤，遵守实训纪律，完成实训任务。

在实训过程中善于发现问题并解决问题，表现出一定的独立思考能力，实训中能够熟练地完成操作并且项目成绩不低于90分。

（2）良好

实训态度端正，实训中表现积极，能够按时出勤，遵守实训纪律，完成实训任务。

实训中能够熟练地完成操作并且项目成绩不低于80分。

（3）中

实训态度较端正，实训中表现积极较为积极，能够按时出勤，遵守实训纪律，完成实训任务。

实训中能够完成操作并且项目成绩为不低于70分。

（4）及格

实训态度较端正，实训中表现较为积极，能够按时出勤，比较遵守实训纪律，完成实训任务。

实训中基本能够完成操作并且项目成绩不低于60分。

（5）不及格

未完成实训，或实训操作质量较差，未完成实训任务。

或实训中表现恶劣或者项目成绩低于60分。

闭合导线水准测量记录及成果计算表

外业

内业

测站

测点

距离

D（m）

水准尺读数（m）

高差

h（m）

平均高差（m）

改正数（m）

改正后的高差（m）

高程

H（m）

后视（a）

前视（b）

∑

外业

计算

检核

∑a=∑h=1/2∑h=

∑b=∑a-∑b=1/2（∑a-∑b）=

内业

辅助

计算

=1/2∑h测==

∣∣∣容∣,精度：