3.1高程控制網的布設
3.1.1高程網的布設原則
城市和工程建設水準測量是各種大比例尺測圖、城市工程測量和城市地面沉降觀測的高程控制基礎，又是工程建設施工放樣和監測工程建築物垂直形變的依據。
水準測量的實施，其工作程式是：水準網的圖上設計、水準點的選定、水準標石的埋設、水準測量觀測、平差計算和成果表的編制。水準網的布設應力求做到經濟合理，因此，首先要對測區情況進行調查研究，蒐集和分析測區已有的水準測量資料，從而擬定出比較合理的布設方案。
如果測區的面積較大，則應先在1：25 000 ～1：100 000比例尺的地形圖上進行圖上設計。
圖上設計應遵循以下各點：
（1）水準路線應盡量沿坡度小的道路布設，以減弱前後視折光誤差的影響。盡量避免跨越河流、湖泊、沼澤等障礙物。
（2）水準路線若與高壓輸電線或地下電纜平行，則應使水準路線在輸電線或電纜50m以外布設，以避免電磁場對水準測量的影響。
（3）布設首級高程控制網時，應考慮到便於進一步加密。
（4）水準網應盡可能布設成環形網或結點網，個別情況下亦可布設成附合路線。水準點間的距離：一般地區為2～4km；城市建築區和工業區為1～2km。
（5）應與國家水準點進行聯測，以求得高程系統的統一。
（6）注意測區已有水準測量成果的利用。
在實地選線和選點時，除了要考慮上述要求外，還應注意使水準路線避開土質鬆軟地段，確定水準點位置時，應考慮到水準標石埋設後點位的穩固安全，並能長期儲存，便於施測。為此，水準點應設定在地質上最為可靠的地點，避免設定在水灘、沼澤、沙土、滑坡和地下水位高的地區；埋設在鐵路、公路近旁時，一般要求離鐵路的距離應大於50m，離公路的距離應大於20m，應盡量避免埋設在交通繁忙的岔道口；牆上水準點應選在永久性的大型建築物上。
3.1.2高程網的布設方案
高程網的布設必須遵照以上原則，威海金線頂地帶高程控制網為了減少工程的費用並滿足施工測量的要求選擇與平面控制網相同的點位。在主要的控制點位基礎上進行加密，在此以威海金線頂地區bm1和h1之間的加密點高程測量為例加以說明。
3.2高程控制的施測
3.2.1四等水準測量的原理及精度指標
水準測量是利用水準儀提供的水平視線，借助於帶有分劃的水準尺，直接測定地面上兩點間的高差，然後根據已知點高程和測得的高差，推算出未知點高程。如圖3-1所示， a、b 兩點間高差 hab 為:
設水準測量是由a向b進行的，則 a 點為後視點， a點尺上的讀數a稱為後視讀數；b 點為前視點，b 點尺上的讀數 b稱為前視讀數。因此，高差等於後視讀數減去前視讀數。
用高差法計算未知點高程。a 、b 兩點間高差 hab 後，如果已知a點的高程 ha ，則b點的高程 hb 為：
圖3-1 水準測量示意圖
威海金線頂控制測量使用的是普通ds3型水準儀，其精度指標見表3-1。
表3-1 普通ds3型水準儀，其精度指標
三、四等水準測量觀測的技術要求見表3-2。
表3-2 三、四等水準測量觀測的技術要求
3.2.2乙個測站上的觀測程式和記錄
乙個測站上的這種觀測程式簡稱「後—前—前—後」或「黑—黑—紅—紅」。四等水準測量也可採用「後—後—前—前」或「黑—紅—黑—紅」的觀測程式。
3.2.3測站計算與檢核
（1）視距部分視距等於下絲讀數與上絲讀數的差乘以100。
後視距離：⑼＝⑴－⑵×1003-1)
前視距離：⑽＝⑷－⑸×100
計算前、後視距差：⑾＝⑼－⑽
計算前、後視距累積差：⑿＝上站⑿＋本站⑾
（2）水準尺讀數檢核同一水準尺的紅、黑面中絲讀數之差，應等於該尺紅、黑面的尺常數k（4.687m或4.787m）。紅、黑面中絲讀數差⒀、⒁按下式計算：
k前3-2)
⒁＝⑶＋k後－⑻
紅、黑面中絲讀數差⒀、⒁的值，三等不得超過2mm，四等不得超過3mm。
（3）高差計算與校核根據黑面、紅面讀數計算黑面、紅面高差⒂、⒃，計算平均高差⒅。
黑面高差3-3)
紅面高差：⒃＝⑻－⑺
黑、紅面高差之差：⒄＝⒂－⒃±0.100＝⒁－⒀（校核用）。
式中 0.100——兩根水準尺的尺常數之差（m）。黑、紅面高差之差⒄的值，三等不得超過3mm，四等不得超過5mm。
平均高差：⒅={⒂＋⒃±0.1003-4)
k後＝4.687m時，式中取+0.100 m；當k後＝4.787m時，式中取-0.100 m。
3.2.4每頁計算的校核
（1）視距部分後視距離總和減前視距離總和應等於末站視距累積差。即
末站3-5)
總視距＝∑⑼+∑⑽
（2）高差部分紅、黑面後視讀數總和減紅、黑面前視讀數總和應等於黑、紅面高差總和，還應等於平均高差總和的兩倍。即
測站數為偶數時
23-6)
測站數為奇數時
2∑⒅±0.100 (3-7)
用雙面水準尺進行
三、四等水準測量的記錄、計算與校核，見表3-3。
3.3高程計算
=0.2785-（4.159-3.892）=-0.0115m=-11.5mm
3-8)
3.3.1檢核
=22mm3-9)
故其精度符合要求。
3.3.2計算改正數
分配原則：按與測段距離（或測站數）成正比，並反其符號改正到各相應的高差上，得改正後高差。
按距離3-10)
3.3.3計算改正後高差
3-11)
具體平差計算結果見表3-4
表3-3 水準記錄**
表3-4 平差計算
第三章質量控制編制學習
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第三章供料單元的結構與控制
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