工程测量学 课件 10-6视准线法测量水平位移

10.6视准线法测量水平位移在许多工程建筑物中，人们常常最关心建筑物沿某一特定方向上的水平位移，专门解决这一问题的一类方法称为基准线法。基准线法的原理是通过建筑物轴线（例如大坝、桥梁轴线）或平行于建筑物轴线的固定不动的铅直平面为基准面，根据它来测定建筑物的水平位移。依建立基准面使用工具和方法的不同，常用的基准线法可分为：视准线法、激光准直法、引张线法、直伸三角网法等等。本节讨论视准线法，包括活动觇牌法和小角法。10.6视准线法测量水平位移一、活动觇牌法活动觇牌法是通过一种精密的附有读数设备的活动觇牌直接测定观测点相对于基准面的偏离值。它需要专用的仪器和照准设备：精密视准仪或精密经纬仪活动觇牌觇牌上有分划尺，最小分划值为1mm，用游标尺可直接读到0.1mm～0.01mm。10.6视准线法测量水平位移一、活动觇牌法将视准仪安置在基准线端点A上，端点B安置固定觇牌；用视准仪瞄准B点的固定觇牌，将视线固定；把活动觇牌安置于观测点C上，移动活动觇牌使照准标志与视准仪的十字丝重合，在分划尺与游标上读数；然后移动觇牌从相反方向再重新对准视线并读数。AB活动觇牌法测偏离值C051010.6视准线法测量水平位移一、活动觇牌法一个测回进行上述观测4次，共观测2～4测回，每测回开始和结束都要重新瞄准B点，检查仪器及目标有无变动。以上为往测，然后将仪器迁到B点，固定觇牌放到A点，同法测量2～4测回。最后，往返测依距离进行加权平均。AB活动觇牌法测偏离值C0510活动觇牌法的主要误差影响因素为瞄准误差。10.6视准线法测量水平位移二、小角法小角法是利用精密经纬仪精确地测出基准线方向与测站点到观测点的视线方向之间所夹的小角，从而计算观测点相对于基准线的偏离值。i小角法测偏离值iiiABis基准线观测点投影2个观测量偏离值iiis10.6视准线法测量水平位移二、小角法iiis222iiismmsm测距误差影响可忽略不计iimms31iisiimsm31如果要求mmmi5.0且设偏离值Δi=40mm，则有2401issmi当Δi=100mm时，距离测量精度也仅要求6001issmi距离测量误差影响常可忽略。10.6视准线法测量水平位移二、小角法小角法测量偏离值的误差公式写成：ismmii①上式既可用于误差分析，也可用于方案设计，即给定im的前提条件下，求小角观测精度im②小角法用于生产时，理应在基准线的两个端点分别设站进行观测，然后做加权平均。10.6视准线法测量水平位移二、小角法ismmii②小角法用于生产时，理应在基准线的两个端点分别设站进行观测，然后做加权平均。观测点等间隔分布，设点的间距为s，测角误差为mβ。先在点A架设经纬仪测量点i偏离值：A(0)B(n)1n-12求等间隔观测点的偏离值siiisimmi若又在点B架设经纬仪测量点i偏离值：siniisinmmi10.6视准线法测量水平位移二、小角法ismmii②小角法用于生产时，理应在基准线的两个端点分别设站进行观测，然后做加权平均。取两次测量结果的加权平均值：A(0)B(n)1n-12求等间隔观测点的偏离值siiniininimmmmiiiiiiiii222222ˆsmiininimi22ˆ可以证明，在靠近端点A、B处最小，靠近中间处最大。10.6视准线法测量水平位移二、小角法③若在点1、2、…、n-1上均观测了左角β1、β2、…、βn-1，则成为等边直伸无定向导线。记：Δβi=β-1800（i＝1、2、…、n-1），则可求得各观测点相对于基准线AB的偏离值为：A(0)B(n)1n-12求等间隔观测点的偏离值ismmiisjnnijninijjijji1111smniniinimi622210.6视准线法测量水平位移二、小角法③若在点1、2、…、n-1上均观测了左角β1、β2、…、βn-1，则成为等边直伸无定向导线。A(0)B(n)1n-12求等间隔观测点的偏离值ismmii11111nijjijjiiijnjns261221121ninininiiimmi10.6视准线法测量水平位移二、小角法③若在点1、2、…、n-1上均观测了左角β1、β2、…、βn-1，则成为等边直伸无定向导线。A(0)B(n)1n-12求等间隔观测点的偏离值ismmii经分析可知，im在导线中间最大，而在导线两端最大。imsmnnmn48232/35.1612110nmnnnmmmn10.6视准线法测量水平位移二、小角法③若在点1、2、…、n-1上均观测了左角β1、β2、…、βn-1，则成为等边直伸无定向导线。A(0)B(n)1n-12求等间隔观测点的偏离值ismmii当n＝2，即仅有一个中间点时，当两边长不相等时，可把此式扩展成112s2121ssss该式有很多实际用处，还可由此式推导2个或3个中间点时的偏离值计算公式。10.6视准线法测量水平位移二、小角法④可每点设站，但只当角的两边相等时才进行观测。具体来说，就是在点1观测角∠A12；在点2观测角∠A24、∠123；在点3观测角∠A36、∠135、∠234；……。这种方案称为对称观测法，对消除调焦误差对测角的影响是有利的。⑤在所有点设站，观测所有的水平方向，可望得到高精度的偏离值。这种方案称为全组合观测法，形成直伸三角网。A(0)B(n)1n-12求等间隔观测点的偏离值ismmii10.6视准线法测量水平位移小结：1、基准线法的原理、活动觇牌法、小角法；2、小角法计算偏移值及误差预计公式。本章目录退出下一节