水准仪的使用.docx

水准仪的使用水准仪是施工员用到最多的仪器之一，在工地上它用来测量高程数据，学会使用水准仪是施工员的基本技能。水准仪的构造由望远镜、自动安平补偿器、竖轴系、制动微动机构及基座等部分组成，结构不算复杂，施工员只许了解了解，不必再结构上多浪费时间，工作原理也都大同小异，无需多议，我们主要来学习它的操作和一些基本的测量方法。当你准备使用水准仪测量之前，请先确定它是否足够的校正，特别是一些精度要求高的测量，水准仪的校正直接影响着测量的结果，不过我们现在先假设你使用的水准仪的校正达到了精度标准（段文后面会讲述该如何检查水准仪的精度和如何校正）。首先不要畏惧它，水准仪的实用非常简单，操作很容易上手，即使新人，在熟悉片刻后都可以操作，所以放松心态，不要着急。跟随水准仪永不变心的是它的支撑架，也叫三脚架，有合金材料的，也有传统木制的，使用方法都一样，手拿支架的中下段，将支架竖直朝上拿起，使另一只手可以够到支腿脚部的翼型手把（就是支腿底部的伸缩制动旋钮）逆时针转动其中一个支腿的伸缩旋钮，使其相对应的支腿伸出至地面，根据你的身高选择伸出的长度，一般我会选择支架底部至地面，上部仪器安装台与我的下巴一般高即可（可根据使用感受添减长度），然后制动该旋钮，再依次将另外两个支腿的旋钮打开，支腿落下至地面后，将伸缩旋钮制动，仔细检查各支腿的制动是否拧紧。支腿伸出完毕后，双手各持一支腿架将三脚架张开，注意三个脚尖要大致等距，同时注意三脚架的张角和安装平台高度要适宜，且要尽量保持安装平台面的水平，然后将各脚尖用力插入地面使其稳固（可以用脚踩，踩稳后，平台面可能会稍稍歪斜，不用担心，只要大致平就好），打开机盒取出水准仪，将它小心的放在安装平台上，并用中心螺旋手把将仪器可靠的紧固，螺旋手把就在支架平台下面。脚架牢靠，仪器连接稳固，接下来要做的是将水准仪整平。首先观察仪器水准圆气泡的位置，如果不在中心圆圈内，可以先调节相对应方向的支腿长度来使圆气泡大致居中，调节支腿的伸缩长度，上文已经讲过，就是松开制动，调整长度，在扭紧制动，要注意的是幅度要缓慢，力度要适度，不要影响脚架整体的稳固性，调整的方向可以参考气泡偏移方向，气泡的偏移的直线方向对应的支腿伸缩，可以调整气泡在该偏移方向的位置，多次调整多方向支腿的长度，使气泡大致居中。然后旋转水准仪的三个脚螺旋精平仪器，方法如下：转动镜头，使镜头方向平行于任意两个脚螺旋的连线，然后以相反方向同时旋转该两个脚螺旋，使气泡居中于该两个叫螺旋连线方向的中点，然后90度转动镜头，再旋转第三个脚螺旋使气泡居中，依据此顺序可以来回多次调整，直到气泡在多个方向都处于居中状态，这时水准仪就已经整平了，达到了可以工作的状态。水准仪的测量高程的原理很简单，小学数学能及格就可以理解。公式：待测点高程=后视点高程+后视读数-前视读数待测点高程顾名思义，就是你要准备测量的点位，后视读数是观测后视点的读数，前视读数是观测待测点的读数。如果你没有接触过，理解起来感觉会抽象，没关系，我画了个图来帮助你理解。图例下：图中有个新事物是塔尺，是配合水准仪使用的一种有刻度的尺子，测量时需要有专人将塔尺垂直立在点位上。塔尺的读数也很简单，通过水准仪望远镜对准塔尺，镜头中十字丝横向对准的刻数即为读数，在一般民建工程中读到厘米即可，道路和水利工程中需估读出毫米。仔细理解上图图示，配合公式理解，水准仪的基本测量原理就不那么难理解了，公式要记住，但是不要死记，理解真的很关键，我简述一下我的理解：水准仪的用处就是创造一条水准线，就是图中的视线高，然后读出已知点位的视线高度，称为后视读数，加上已知点位的高程，意思就是已知点高程加上已知点到视线高的垂直距离，用这个得数在减去未知点的视线高，意思是减去未知点到视线高的读数，即得出了未知点的高程。也许理解起来还是有一定难度，但是请多理解几次，按照我的思路多思考思考，等你理解了，你就明白我说的这个公式真的很简单的道理了。原理知晓，那么如何利用它来完成工作才是关键，不同的工作需要注意的也不相同，以下我简述两种测量工作的方式方法。第一种，工民建工程的高程测量。这类高程测量工作的项目一般有高程控制点的引测，土方开挖高程的现场控制，高程控制线的抄测（如五零控制线）等，这些工作的场地范围都比较小，一般情况下水准仪架设一站就可以测设完毕（仪器架设一次称为一站，两次就是两站），所以水准仪架设站点的选择很关键，要充分考虑与已知后视点及待测点位的通视性，尽量避免因不通视而造成的转站，并尽量控制好站点和已知后视点及未知待测点的位置关系，一般考虑是架站点位于它们中间。站点选择好后，架好仪器，令塔尺专员先将塔尺立于已知后视点位上，塔尺应尽量垂直，读数时注意镜头成像的清晰度是否有视差，可以观测塔尺读数并上下左右晃动头部，来检查是否有视差，晃动时十字丝和塔尺无相对移动即为无视差，反之则有（小经验告诉你像土方开挖等精度要求不高的测量，可以不考虑视差，当然在测量学上这是不严谨的），读出已知后视点的读数，并记录与测量记录本上，然后复读一遍，核对后视读数是否有误，后续的测量数据的计算都建立在后视读数的基础上，所以后视错了，那就全错了，后视务必仔细对待，核对没有问题后就可以令塔尺专员前去待测点位立塔尺测量了，测量时做到不着急，读数仔细，记录清晰。土方开挖的测量还需考虑基坑的深度，塔尺一般是5米的，再除去仪器架设有1.5米左右和地势的高低，一般基坑深3.5米就得考虑架站点的地势应尽量的处于低洼处，如果无法有一处适合的站点能同时观测到后视点和待测点的话，就不得不进行引点转站了，转站的方法后文会讲到。控制点、五零控制线的引测要考虑精度的要求较高，所以仪器的校正要精准，整平要精平，操作要仔细，读数要精确。其它类似的测量大同小异，可以自己多多揣摩，用合情合理的方式解决问题，原则是不要违反仪器的使用规则和测量原理。第二种测量往往多见于战线较长的道路、渠道施工，因待测点的分布如条带型，里程都不会很短，以水准仪的最大视距是无法一站满足测量需求的，这就得考虑在测量中，加入转点测量。转点测量的实际意思是，在高程测量中临时将一固定点设作控制点而进行方便移动测站点的测量方法，操作起来比较简单，难点在于后续的计算工作，容易绕人，所以测量的操作我只作简述，转点的计算我会详述。当你发现待测点位离你的站点越来越远，塔尺读数越来越模糊时（一般人的视力和水准仪的放大倍数，最大清晰可视距离为75m，当然如果要求精度不高，100m我也试过）。转点就要进行了，令你的塔尺专员选择一处固定点，可以是牢固的大石头某处，也可以是某处矮墙点，或者某处混凝土表面，总之这个点的要求就是有标识性并不易移动，选择好后，将塔尺立于该处，仔细读出读数，并标识记录于记录本上，然后将站点移至前方便于下一站测量的站点处，此时要令你的塔尺专员立于转点处不可以移动，当新一站点架设好，再将转点处的新读数仔细记录好后，转点工作就完成了，可以进行下面的测量了，如法，你可以测量很长一段路程，不过一般情况下，道路施工和水利渠道施工等每隔一段里程都会设有一个长期的高程控制桩，所以转点的使用不必太多，因为转点多了，误差相对要大。转点的计算利用还是水准仪的测量公式，只不过因站点的变化，其中测点的前视、后视发生了变化，所以容易引起混淆，我们先来分清楚其中的前后关系。第一站点测设的转点读数是该站点的前视读数，站点移动后的第二站点的转点读数则为第二站点的后视读数，如果有点绕，没有关系，再次将上述话读一遍，并结合上面转点的操作配合理解。转点前后的前视、后视分清楚后，计算起来就不费力了，同理还是用第一站点的后视高程+后视读数-转点处的读数（就是转点的前视读数）=转点处的高程（可以作为下一站的已知后视点使用），转站后将转点处的高程作为这一站点的已知后视点使用，进行下面的待测点的施测，依次类推，转点完成。高程测量的原理不难理解，转点的操作和计算也是熟能生巧的，多练习，多计算，水准仪的使用将不再是一个难题，它将会是你的得力工具，加强你的专业能力。