水准线路测量方法和注意事项

（1）水准点的标记。用水准测量的方法测定的高程控制点称为水准点，简记BM。水准点可作为引测高程的依据。水准点有永久性和临时性两种。永久性水准点是国家有关专业测量单位按统一的精度要求在全国各地建立的国家等级的水准点。建筑工程中，通常需要设置一些临时性的水准点，这些可用木桩打入地下，桩顶钉一个顶部为半球状的圆帽铁钉（图3-4），也可以利用稳固的地物，如坚硬的岩石、房角等，作为高程起算的基准（图3-5）。

图3-4 桩顶钉一个顶部为半球状的圆帽铁钉

图3-5 坚硬的岩石、房角作为高程起算的基准

（2）水准路线的布设形式

1）闭合水准路线：形成环形的水准路线，如图3-6a所示。

2）附合水准路线：在两个已知点之间布设的水准路线，如图3-6b所示。

3）支水准路线：由一个已知水准点出发，而另一端为未知点的水准路线。该路线既不自行闭合，也不附合到其他水准点上，如图3-6c所示。为了成果检核，支水准路线必须进行往、返测量。

图3-6 单一水准路线的三种布设方式

（3）水准测量的施测方法

1）简单水准测量的观测程序

①在已知高程的水准点上立水准尺，作为后视尺。

②在路线的前进方向上的适当位置放置尺垫，在尺垫上竖立水准尺作为前视尺。仪器距两水准尺间的距离基本相等，最大视距不大于150m。

③安置仪器，使圆水准器气泡居中。照准后视标尺，消除视差，用微倾螺旋调节水准管气泡并使其精确居中，用中丝读取后视读数，记入手簿。

④照准前视标尺，使水准管气泡居中，用中丝读取前视读数，并记入手簿。

⑤将仪器迁至第二站，同时，第一站的前视尺不动，变成第二站的后视尺，第一站的后视尺移至前面适当位置成为第二站的前视尺，按第一站相同的观测程序进行第二站测量。

⑥如此连续观测、记录，直至终点。

2）复合水准测量的施测方法。在实际测量中，由于起点与终点间距离较远或高差较大，一个测站不能全部通视，需要把两点间距分成若干段，然后连续多次安置仪器，重复一个测站的简单水准测量过程，这样的水准测量称为复合水准测量，它的特点就是工作的连续性。

（4）水准测量的记录与计算

1）高差法计算

如图3-7所示，每安置一次仪器，便可测得一个高差，即

h₁=a₁-b₁

h₂=a₂-b₂

h₃=a₃-b₃

h₄=a₄-b₄

将以上各式相加，则

∑h=∑a-∑b

即A、B两点的高差等于各段高差的代数和，也等于后视读数的总和减去前视读数的总和。根据BM_A点高程和各站高差，可推算出各转点高程和B点高程。

最后由B点高程H_B减去A点高程H_A，应等于∑h，即

H_B-H_A=∑h

因而有 ∑a-∑b=∑h=H_终-H_始

图3-7 高差法计算

2）仪高法计算。仪高法的施测步骤与高差法基本相同。

仪高法的计算方法与高差法不同，须先计算仪高H_i，再推算前视点和中间点的高程。为了防止计算上的错误，还应进行计算检核，用下式进行检核。

∑a-∑b（不包括中间点）=H_终-H_始

（5）水准测量的检核

1）计算检核

∑a-∑b=∑h=H_终-H_始

∑a-∑b=H_终-H_始

按上式分别计算检核式，若等式成立，说明计算正确，否则说明计算有错误。

2）测站检核

①双仪高法。在同一个测站上，第一次测定高差后，变动仪器高度（大于0.1m以上），再重新安置仪器观测一次高差。两次所测高差的绝对值不超过5mm，取两次高差的平均值作为该站的高差，如果超过5mm，则需要重测。

②双面尺法。在同一个测站上，仪器高度不变，分别利用黑、红两面水准尺测高差，若两次高差之差的绝对值不超过5mm，则取平均值作为该站的高差，否则重测。(www.xing528.com)

3）路线成果检核

①附合水准路线。为使测量成果得到可靠的校核，最好把水准路线布设成附合水准路线。对于附合水准路线，理论上在两已知高程水准点间所测得各站高差之和应等于起止两水准点间的高程之差，即式

∑a-∑b=∑h=H_终-H_始

其差值称为高差闭合差。所以附合水准路线的高差闭合差为式

f_h=∑a-∑b-（H_终-H_始）

高差闭合差的大小在一定程度上反映了测量成果的质量。

②闭合水准路线。在闭合水准路线上也可对测量成果进行校核。对于闭合水准路线因为它起始于同一个点，所以理论上全线各站高差之和应等于零，即

∑h=0

如果高差之和不等于零，则其差值即∑h就是闭合水准路线的高差闭合差，即

f_h=∑h

③支水准线路。支水准线路必须在起点，终点用往返测进行校核。理论上往返测所得高差绝对值应相等，但符号相反，或者是往返测高差的代数和应等于零，即

∑h_往=-∑h_返

∑h_往+∑h_返=0

如果往返测高差的代数和不等于零，其值即为支水准线路的高差闭合差，即

f_h=∑h_往+∑h_返

有时也可以用两组并测来代替一组的往返测以加快工作进度。两组所得高差应相等，若不等，其差值即为支水准线路的高差闭合差。故

f_h=∑h₁-∑h₂

闭合差的大小反映了测量成果的精度。在各种不同性质的水准测量中，都规定了高差闭合的限值即容许高差闭合差，用f_h容表示。一般图根水准测量的容许高差闭合差为

平地：

山地：

其中，L为附合水准路线或闭合水准路线的总长，对支水准线路，L为测段的长，均以km为单位；n为整个线路的总测站数。

（6）施工场地水准点设立及高程测量

1）施工场地高程控制的要求。水准点的密度应尽可能使得在施工放样时，安置一次仪器即可测设出建筑物的各标高点；在施工期间，水准高程点的位置应保持稳定。由此可见，在测绘地形图时测设的水准点并不一定适用，并且密度也不够，必须重新建立高程控制点。当场地面积较大时，高程控制点可分为两级布设，一级为首级网，另一级为在首级网上加密的加密网。相应的水准点称为基本水准点和施工水准点。

2）基本水准点。基本水准点是施工场地上高程的首级控制点，可用来校核其他水准点高程是否有变动。在一般建筑场地上，通常埋设三个基本水准点，将其布设成闭合水准路线，并按城市三、四等水准测量要求进行施测。对于为满足连续性生产车间、地下管道测设的需要所设立的基本水准点，则应采用三等水准测量要求进行施测。

3）施工水准点。施工水准点用来直接测设建（构）筑物的标高。为了测设方便和减少误差，水准点应靠近建（构）筑物，通常在建筑方格网的标志上加设圆头钉作为施工水准点。对于中型、小型建筑场地，施工水准点应布设成闭合路线或附合路线，并根据基本水准点按城市四等水准或图根水准要求进行测量。

为了测设的方便，在每栋较大建（构）筑物附近还要测设±0.000的水准点。其位置多选在较稳定的建筑物墙、柱的侧面。用红油漆绘成上顶线为水平线的三角形。

由于施工场地情况变化大，有可能使施工水准点的位置发生变化。因此，必须经常进行检查。即将施工水准点与基本水准点进行联测，以校核其高程值有无变动。

4）水准点的高程测量。水准点的高程测量采用附合水准线路的测量方法进行。其精度要求应满足测量规范的有关规定。

一般工业与民用建筑在高程测设精度方面要求并不高，通常采用四等水准测量方法，测定基本水准点及施工水准点所组成的环形水准路线即可，甚至有时用图根水准测量（即等外水准）也可以满足要求。但是，对于连续性生产车间，各构筑物之间有专门设备要求互相紧密联系，对高程测设精度要求高，应根据具体需要敷设较高精度的高程控制点，以满足测设的精度要求。

（7）建筑方格网的测设方法

1）建筑方格网点的定位。建筑方格网测量之前，应以主轴线为基础，将方格点的设计位置进行初步放样。要求初放的点位误差不大于5cm。初步放样的点位用木桩临时标定，然后埋设永久标桩。如设计点所在的位置地面标高与设计标高相差很大，这时应在方格点设计位置附近的方向线上埋设临时木桩。

2）导线测量法

①中心轴线法。在建筑场地不大，布设一个独立的方格网就能满足施工定线要求时，则一般先行建立方格网中心轴线，如图3-8所示，AB为纵轴，CD为横轴，中心交点为O，轴线测设调整后，再测设方格网，从轴线端点定出N₁、N₂、N₃和N₄点，组成大方格，通过测角、量边、平差调整后构成一个四个环形的Ⅰ级方格网，然后根据大方格边上定位，定出边上的内分点和交会出方格中的中间点，作为网中的Ⅱ级点。

②附合于主轴线法。如果建筑场地面积较大，各生产连续的车间可以按其不同精度要求建立方格网，则可以在整个建筑场地测设主轴线，在主轴线下部分建立方格网，如图3-9所示，为在一条三点直角形主轴线下建立由许多分部构成的一个整体建筑方格网。

图3-8 中心轴线方格网

图3-9 附合于主轴线方格网

③一次布网法。一般小型建筑场地和在开阔地区中建立方格网，可以采用一次布网。测设方法有两种情况，一种方法不测设纵横主轴线，尽量布成Ⅱ级全面方格网，如图3-10所示，可以将长边N₁～N₅先行定出，再从长边做垂直方向线定出其他方格点N₆～N₁₅，构成八个方格环形，通过测角、量距、平差、调整后的工作，构成一个Ⅱ级全面方格网。另一种方法，只布设纵横轴线作为控制，不构成方格网形。

3）三角测量法。采用小三角测量建立方格网有两种形式：一种是附合在主轴线上的小三角网，如图3-11所示，为中心六边形的三角网附合在主轴线AOB上。另一种形式是将三角网或三角锁附合在起算边上。

图3-10 一次布设方格网

图3-11 附合三角网方格网