电子水准仪及其工程应用

Nanyang Normal University电子水准仪及其工程应用电子水准仪及其工程应用Nanyang Normal University一、电子水准仪简介一、电子水准仪简介二、电子水准仪常用功能二、电子水准仪常用功能2.1 等级水准测量等级水准测量2.2 放样测量放样测量三、电子水准仪应用案例三、电子水准仪应用案例3.1 沉降监测沉降监测3.2 在矿山测量中的应用在矿山测量中的应用报报告告目目录录Nanyang Normal University一、电子水准仪简介一、电子水准仪简介当前电子水准仪测量原理：1）相关法（徕卡NA3002/3003）2）几何法（天宝蔡司DiNi10/20）3）RAB 原理（拓普康DL502）4）叶氏原理（博飞 DAL 系列和苏一光 EL 系列）Nanyang Normal UniversityTOPCON DL-502电子水准仪技术参数电子水准仪技术参数技术参数 望远镜放大倍数32磁阻尼摆式补偿器安平视线补偿范围补偿范围15测距范围测距范围1.6100m，最小显示距离1cm内存内置JOB01JOB20文件可存2000个测点个测点数据7.2V/2430mAh的锂离子电池BDC46C供电一块充满电的BDC46C电池可供连续测量8.5h。屏幕显示的最小中丝读数0.01mm与与玻璃钢条码尺玻璃钢条码尺BGS40/50配合使用配合使用1km往返测高差中数中误差往返测高差中数中误差1mm与铟瓦条码尺与铟瓦条码尺BGS20/30配合使用配合使用1km往返测高差中数中误差往返测高差中数中误差0.4mmNanyang Normal UniversityDL-502电子水准仪结构电子水准仪结构Nanyang Normal UniversityDL-502电子水准仪功能面板电子水准仪功能面板Nanyang Normal University二、电子水准仪常用功能二、电子水准仪常用功能2.1 等级水准测量等级水准测量等级水准测量是高程控制的基本方法，是按照水准测量规范，布设水准控制点，由水准仪（光学、电子）测量测段高差，再经室内平差得到水准点高差的测量工作。Nanyang Normal University等级水准测量可分为一、二、三、四等，依据规范其测站观测顺序和测站观测限差如下：Nanyang Normal University 实例：实例：DL 502水准仪四等水准测量设置过程水准仪四等水准测量设置过程1 1）工程开始，设置工作文件）工程开始，设置工作文件在P1页主菜单执行JOB/Select命令，设置JOB02为工作文件的操作过程：2 2）设置测量模式设置测量模式执行P2页主菜单Config/Meas.命令，有5种模式（见仪器功能面板）。Nanyang Normal University3 3）设置中丝读数显示的小数位数设置中丝读数显示的小数位数执行P2页主菜单Config/Display命令4 4）设置记录模式设置记录模式执行P1页主菜单REC/Cond，设置仪器记录数据模式Nanyang Normal University5 5）设置水准测量方向）设置水准测量方向往测往测在P1页主菜单执行REC/Line命令，设置水准测量方向为往测(Go)。6 6）开始开始四等水准测量四等水准测量在P2页主菜单执行Public命令，选择四等水准(4th),输入起点已知高程，自动按后(BS1)后(BS2)前(FS1)前(FS2)顺序观测Nanyang Normal University注意：注意：l 按 键为退出等级水准测量命令；l 在下站BS1后视点观测界面下按 键为查阅前视点的高程Z与测段路线长S；l 放弃已存入工作文件的测站测量数据的方法：a)在下站BS1后视点观测界面下按 键；b)光标停留在当前记录号数字；c)按 键移动光标到需要需要修改的记录号数字位，按 键将当前记录好修改为0001；d)最后按 键返回BS1后视点观测界面重新观测。Nanyang Normal University2.2 高程放样高程放样高程放样高程放样（setting out）是将设计图纸上工程建筑物、构筑物高程，用一定的测量仪器和方法（全站仪、GPS RTK、水准仪）测设到实地指定桩位的测量工作。在工程建筑施工中，如平整场地、开挖基坑、定路线坡度和定桥台桥墩的设计标高等场合，经常需要高程放样。高程放样时，首先需要在测区内布设一定密度的水准点（临时水准点）作为放样的起算点，然后根据设计高程在实地标定出放样点的高程位置。高程位置的标定措施可根据工程要求及现场条件确定，土石方工程一般用木桩标定放样高程的位置，可在木桩侧面划水平线或标定在桩顶上；混凝土及砌筑工程一般用红漆作记号标定在它们的面壁或模板上。Nanyang Normal UniversityNanyang Normal University 实例：实例：DL 502水准仪高程设置过程水准仪高程设置过程1 1）一般设置见等级水准测量）一般设置见等级水准测量2 2）执行执行P2P2页主菜单页主菜单S-OS-O命令命令(Set-Out(Set-Out)：有Ht-diff（高差放样）、Dist（距离放样）和Elev.（高程放样）HtHt-diff-diff(高差放样高差放样)：输入后视点至放样点的设计高差Nanyang Normal University ElveElve高程放样：高程放样：输入后视点的已知高程、放样点的设计高程Nanyang Normal University三、电子水准仪工程应用三、电子水准仪工程应用3.1 基坑、建筑物沉降监测基坑、建筑物沉降监测Nanyang Normal University一、概述一、概述高层建筑在进行地基与基础处理时，采用井点降水。由于多井降水，改变了原来的地下水位，减少了地下水对上部荷载的浮托应力，这会引起基坑周围已有建筑、道路和管线沉降，为保障运营安茜，需对基坑和周围建筑、道路和重要管线进行沉降监测；高层住宅楼多采用桩基基础，且荷载较大，对于高层住宅内部基础和设备相对位置的精度要求较高，其施工过程给高层住宅楼本身及周边建筑群体带来复杂的形变影响，为了保障施工和运营的安全,必须对在建高层和周边建筑物进行沉降监测。如上项目沉降监测多采用高精度水准仪，如电子水准仪。二、监测的技术二、监测的技术方案方案（1）水准基点、工作基点和沉降监测点的布设）水准基点、工作基点和沉降监测点的布设；l 水准基点设置在不受在建高层影响的区域；l 工作基点是直接进行沉降监测的基准点，为检验其稳定性，需定期将水准基点和工作基点进行联测；Nanyang Normal Universityl 沉降监测点设置要考虑建筑结构，尽量设置在沉降框架上，点位分布能整体上反映建筑物的沉降特性；此外，沉降点数量应适当。（2）监测精度的确定）监测精度的确定；工程测量规范：变形比较敏感的高层建筑变形点，高程中误差（相对于邻近基准点的中误差）要求不超过0.5mm，一般性的高层建筑不超过1.0mm；建筑变形测量规范：对低、中、高压缩性土的绝对沉降观测中误差分别为0.5mm、1.0mm、2.0mm。因此高层沉降监测一般按二等水准联测施测，水准基点和工作基点联测一般采用一等水准测量。Nanyang Normal University三三、沉降监测外业数据采集、沉降监测外业数据采集为尽大可能消除系统误差的影响，一般采用“四固定”的观测方法，即固定仪器设备，固定主要观测人员，固定观测路线、程序和方法，固定观测环境（时间、日照方向等）。Nanyang Normal University四、四、沉降监测数据的几何沉降监测数据的几何分析分析l变形曲线分布l变形等值线分析五、五、沉降趋势的预测沉降趋势的预测分析分析多元线性回归模型、时间序列分析模型、灰色系统预测模型、BP神经网络、小波分析、卡尔曼滤波。MATLAB中有所有的这些模型！中有所有的这些模型！Nanyang Normal University3.2 电子水准仪在矿山测量中的应用电子水准仪在矿山测量中的应用井矿：矿区高程控制、工业广场建筑物/构筑物沉降监测、采空区地表沉降监测；露天矿：矿区控制测量、边坡监测等等。