土木工程測(cè)量(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 經(jīng)緯儀，在作業(yè)前，應(yīng)進(jìn)行檢定。p（ 2）、水平角觀測(cè)宜用方向觀測(cè)法。當(dāng)方向數(shù)不多于 3個(gè)時(shí)，可不歸零。p（ 3）、水平角觀測(cè)過(guò)程中，氣泡中心位置偏離整置中心不宜超過(guò)一格。如超出上述規(guī)定，宜在測(cè)回間重新整置氣泡位置。p（ 4）、水平角方向觀測(cè)法的技術(shù)要求，應(yīng)執(zhí)行表中的規(guī)定。p（ 5）、水平角觀測(cè)誤差超限時(shí)，應(yīng)在原來(lái)度盤(pán)位置上進(jìn) 行重測(cè)，并應(yīng)符合下列規(guī)定：l （ a）、兩倍照準(zhǔn)差變動(dòng)范圍或各測(cè)回較差超限時(shí)，應(yīng)重測(cè)超限方向，并聯(lián)測(cè)零方向。l （ b）、下半測(cè)回歸零差或零方向的兩倍照準(zhǔn)差變動(dòng)范圍超限時(shí)，應(yīng)重測(cè)該測(cè)回。l （ c）、若一測(cè)回中重測(cè)方向數(shù)超過(guò)總方向數(shù)的三分之一時(shí)，應(yīng)重測(cè)該測(cè)回。當(dāng)重測(cè)的測(cè)回?cái)?shù)超過(guò)總測(cè)回?cái)?shù)的三分之一時(shí)，應(yīng)重測(cè)該站。 　 豎直角觀測(cè)、豎直角測(cè)量原理 豎直角是同一豎直面內(nèi)視線與水平線間的夾角，取值范圍為 –90176。～ 90176。，視線向上傾斜，豎直角為仰角，符號(hào)為正；視線向下傾斜，豎直角為俯角，符號(hào)為負(fù)（如圖所示）。 豎直角測(cè)量原理 豎直角與水平角一樣，其角值也是度盤(pán)上兩個(gè)方向讀數(shù)之差。不同的是豎直角的兩個(gè)方向中必有一個(gè)是水平方向。工程中常用的經(jīng)緯儀，當(dāng)望遠(yuǎn)鏡視準(zhǔn)軸水平時(shí)，其豎盤(pán)讀數(shù)是一個(gè)固定值 (90176。或 270176。)，稱(chēng)為始讀數(shù)。因此，在觀測(cè)豎直角時(shí)，只要觀測(cè)目標(biāo)點(diǎn)一個(gè)方向并讀取豎盤(pán)讀數(shù)，便可算得該目標(biāo)點(diǎn)的豎直角，而不必觀測(cè)水平方向。 、豎直度盤(pán) 光學(xué)經(jīng)緯儀豎盤(pán)裝置包括：豎盤(pán)、豎盤(pán)指標(biāo)、豎盤(pán)指標(biāo)水準(zhǔn)管、豎盤(pán)指標(biāo)水準(zhǔn)管微動(dòng)螺旋。 豎盤(pán)固定在望遠(yuǎn)鏡旋轉(zhuǎn)軸的一側(cè)，當(dāng)望遠(yuǎn)鏡在豎直面內(nèi)上、下轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，豎盤(pán)也隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，而用來(lái)讀取豎盤(pán)讀數(shù)的指標(biāo)則永遠(yuǎn)豎直向下，不隨望遠(yuǎn)鏡轉(zhuǎn)動(dòng)。 豎盤(pán)指標(biāo)與指標(biāo)水準(zhǔn)管連結(jié)在一個(gè)微動(dòng)架上，轉(zhuǎn)動(dòng)豎盤(pán)水準(zhǔn)管微動(dòng)螺旋，可使指標(biāo)在豎直面內(nèi)作微小移動(dòng)。當(dāng)豎盤(pán)水準(zhǔn)管氣泡居中時(shí)，指標(biāo)就處于正確位置。 常用光學(xué)經(jīng)緯儀的豎盤(pán)由一個(gè)光學(xué)玻璃圓環(huán)制成，上面有 0176。～ 360176。的順時(shí)針?lè)謩澴⒂洝．?dāng)豎盤(pán)水準(zhǔn)管氣泡居中且望遠(yuǎn)鏡視線水平時(shí)，盤(pán)左位置的豎盤(pán)讀數(shù)為 90176。，盤(pán)右應(yīng)為 270176。、豎直角的觀測(cè)和計(jì)算 以右圖為例，討論豎直角的觀測(cè)方法。 （ 1）、觀測(cè)216。（ a）、儀器安置于測(cè)站點(diǎn) O上，盤(pán)左使十字絲瞄準(zhǔn)目標(biāo) 點(diǎn) M。216。（ b）、旋轉(zhuǎn)豎盤(pán)指標(biāo)水準(zhǔn)管微動(dòng)螺旋，使豎盤(pán)指標(biāo)水準(zhǔn) 管氣泡居中（有豎盤(pán)指標(biāo)自動(dòng)歸零裝置時(shí)，本步可省 略）。讀取豎盤(pán)讀數(shù) L=71176。55′06″，記入豎直角觀 測(cè)手薄。216。（ c）、盤(pán)右位測(cè)量，讀取豎盤(pán)讀數(shù) R=288176。05′06″， 記入手薄。216。（ d）、重復(fù)以上步驟，可測(cè)量出目標(biāo)點(diǎn) N處數(shù)據(jù)，記入 手薄。豎直角觀測(cè)手薄 （ 2）、豎直角計(jì)算 豎直角是始讀數(shù) α與觀測(cè)目標(biāo)的讀數(shù)之差。盤(pán)左、盤(pán)右時(shí)，始讀數(shù)分別為 90176。和 270176。 由于存在測(cè)量誤差，實(shí)測(cè)值 αL與 αR不相等，取其平均值為一測(cè)回豎直角，最后： 、豎盤(pán)指標(biāo)差 當(dāng)望遠(yuǎn)鏡視線水平、豎盤(pán)指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中時(shí)，其豎盤(pán)指標(biāo)不指在 90176。或 270176。的位置，而與正確位置（ 90176。或 270176。）相差一個(gè)小角度 x,　 x稱(chēng)為豎盤(pán)指標(biāo)差。指標(biāo)差 x有正、負(fù)之分，規(guī)定當(dāng)豎盤(pán)指標(biāo)偏于正確位置左側(cè)時(shí)， x為正；當(dāng)豎盤(pán)指標(biāo)偏于正確位置右側(cè)時(shí)， x為負(fù)。 當(dāng) x為正時(shí)，盤(pán)左時(shí)始讀數(shù)應(yīng)為 90176。+ x ，則正確的豎直角應(yīng)為同樣，盤(pán)右時(shí)始讀數(shù)應(yīng)為 270176。+ x ，則正確的豎直角應(yīng)為 則可推導(dǎo)出： 由式（ C）可知，不論經(jīng)緯儀是否存在指標(biāo)差，只要用盤(pán)左、盤(pán)右取平均的方法觀測(cè)豎角，總能得到正確的豎角值。這種觀測(cè)方法適用于待觀測(cè)的豎角數(shù)目有限的情況。當(dāng)有大量的豎角需要測(cè)量時(shí)，可以首先由盤(pán)左盤(pán)左觀測(cè)得到 L和 R，再按照式（ D）求得指標(biāo)差 x，然后僅用正鏡（或倒鏡）測(cè)量，最后根據(jù)式（ A）（或（ B））對(duì)直接測(cè)量結(jié)果進(jìn)行修正，得到正確的豎角值。 指標(biāo)差 x可用來(lái)檢查觀測(cè)質(zhì)量，同一測(cè)站上觀測(cè)不同目標(biāo)時(shí)，指標(biāo)差的變動(dòng)范圍，對(duì) DJ6級(jí)經(jīng)緯儀來(lái)說(shuō)不應(yīng)超過(guò) 25″。 、豎盤(pán)指標(biāo)自動(dòng)歸零的補(bǔ)償裝置 豎盤(pán)指標(biāo)差自動(dòng)歸零補(bǔ)償裝置的原理與自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀中的自動(dòng)安平補(bǔ)償原理基本相同。 它在指標(biāo)和豎盤(pán)間懸吊一透鏡，當(dāng)視線水平時(shí)，指標(biāo)處于鉛垂位置，通過(guò)透鏡讀出正確讀數(shù)，如 90176。當(dāng)儀器產(chǎn)生一微小傾斜后，由于透鏡被懸吊，它在重力作用下會(huì)擺動(dòng)至平衡位置，此時(shí)指標(biāo)通過(guò)透鏡的邊緣部分折射，仍能讀出90176。的讀數(shù)，從而達(dá)到豎盤(pán)指標(biāo)自動(dòng)歸零的目的。 使用這種經(jīng)緯儀觀測(cè)豎直角時(shí)，免除了調(diào)節(jié)豎盤(pán)指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中的操作，從而能簡(jiǎn)化作業(yè)程序，提高工作效率。 豎盤(pán)指標(biāo)自動(dòng)歸零的補(bǔ)償范圍一般為 2′。 水平角測(cè)量的誤差 有許多因素會(huì)引起水平角觀測(cè)誤差，研究這些誤差的成因及性質(zhì)從而找出控制誤差的方法，以提高觀測(cè)質(zhì)量，這是測(cè)量工作的一個(gè)重要內(nèi)容。、儀器誤差 經(jīng)緯儀有照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管軸 LL，豎軸 VV，橫軸 HH及視準(zhǔn)軸 CC (這里的豎軸及橫軸不是指旋轉(zhuǎn)軸的實(shí)體，而指其幾何軸線 ) 等幾條主要軸線。這些軸線應(yīng)滿足一定的幾何關(guān)系（見(jiàn)右圖）。在水平角測(cè)量原理中提到，經(jīng)緯儀能置平，且置平后望遠(yuǎn)鏡高低俯仰時(shí)，其視準(zhǔn)軸應(yīng)掃出一豎直面。要滿足這一基本條件則必須滿足： 豎軸處在豎直狀態(tài)，即要求 VV⊥ LL；橫軸處于水平位置，故又有 HH⊥ VV；視準(zhǔn)軸垂直于橫軸，即 CC⊥ HH。（ 1）、視準(zhǔn)軸誤差（照準(zhǔn)差） 望遠(yuǎn)鏡視準(zhǔn)軸 CC不垂直于橫軸 HH時(shí)，其偏離垂直位置的角值 c稱(chēng)視準(zhǔn)誤差或照準(zhǔn)差。此時(shí)望遠(yuǎn)鏡旋轉(zhuǎn)時(shí)將掃出圓錐面，當(dāng)望遠(yuǎn)鏡水平時(shí)水平角誤差最小。 照準(zhǔn)差正、倒鏡相反，其影響可以用正、倒鏡觀測(cè)取平均值的方法來(lái)消除。（ 2）、橫軸誤差（支架差） 橫軸與豎軸不垂直時(shí)，望遠(yuǎn)鏡俯仰時(shí)將掃出斜平面，當(dāng)望遠(yuǎn)鏡水平時(shí)水平角誤差為零。 支架差正、倒鏡相反，其影響可以用正倒鏡觀測(cè)取平均值的方法來(lái)消除。（ 3）、豎軸傾斜誤差 在使用經(jīng)緯儀時(shí)是以調(diào)平水準(zhǔn)管軸 LL來(lái)實(shí)現(xiàn) VV軸豎直的。當(dāng) LL與 VV不垂直時(shí)，即使 LL水平， VV也不在鉛垂位置上。觀測(cè)角度時(shí)，儀器豎軸不處于鉛垂方向，而偏離一個(gè) δ角度，稱(chēng)豎軸誤差。