第一部分測量工作在施工生產中作用
由於社會的發展，工程專案的增多，測量技術已經廣泛地應用於工程建設的各個階段。應用於工程建設上，其任務共分三項：測圖；放樣；監測。
測圖工作是設計和測繪部門的主要任務，我們只需了解一些概念即可。監測可理解為監控測量，監測的主要內容為：在施工過程中對地質和地形變化情況進行監視。
例如：在隧道施工過程中，對圍岩受斂情況及拱頂下沉情況進行觀測，以及其它大型建築物和高路基或地質不良地段需要經常地觀測它們的變形情況，以便採取相應的措施，確保工程質量和人員、行車的安全。對於我們施工單位而言，測量工作的主要任務就是放樣，因為測量放樣工作貫穿著工程的全過程。
放樣亦稱測設，就是把圖紙上設計好的各種建築物按設計要求測設到地面上，並用一定的標誌表示出來，作為施工的依據。
測量技術是為人類生產服務的一門技術，在施工生產中，測量具有十分重要的作用。例如：在鐵路、公路勘測設計的時候需要測繪較大比例尺的地形圖和斷面圖，以便設計部門利用該圖選擇和確定線路位置；我們施工單位要將設計好的線路位置準確地標定在地面上；整個工程完成後還要進行竣工測量等……總之，在整個工程建設過程中，無論是勘測設計階段，施工階段和運營階段，這些工作都離不開測量。
測量工作的質量將直接影響工程建設的設計方案及施工的進度和工程質量。因此，作為工程技術人員，只有熟練掌握和理解各種基本測量操作技術及必要的計算技巧，才能通過測量對各種建築物進行精確的定位、放樣。
測量的實際工作分為外業和內業兩個內容，其外業工作（放樣工作）即為測量地面上各點之間的角度、水平距離和高差，測量成果的好壞亦取決於這三項工作的質量；內業工作包括資料計算、現場放樣記錄、成果整理複核等。
第二部分水準測量
一水準測量的原理
水準測量亦稱高程測量，確定地面上某一點的高程所進行的測量稱為高程測量。確定一點的高程通常可採用水準測量方法和三角高程測量方法，而水準測量方法是最準確的也是最普通的使用方法（三角高程測量方法將在全站儀使用部分做介紹）。
水準測量又稱為幾何水準測量（我們施工單位也稱為抄平），是利用水準儀配合水準尺測定地面點高程的常用方法。
要確定乙個點的高低位置（也就是要知道這個點的高程），首先要確定乙個起算面（水準面）。目前我國採用「2023年國家高程基準」，它是國家測繪機構在青島驗潮站附近設立固定標石，用精密水準測量方法成年累月長期觀測記錄而求得的，這個固定標石點稱為青島水準原點，高程為72.260m，是國家一等水準網和全國高程測量的起點。
其他等級的國家水準點高程均以此推算。青島水準原點的高程即黃海平均海水面至該點的高差，我國都把青島水準原點附近的黃海平均海水面作為大地水準面，也就是我國計算高程的起算面。
地面上某一點沿鉛垂線方向至大地水準面的距離稱為絕對高程或海拔（簡稱為高程或標高），用「h」表示。大地水準面的絕對高程為零。有時在區域性地區，求某一點的高程有困難時，也可以假定乙個水準面作為高程的起算面。
地面上一點a至大地水準面的鉛垂距離用ha表示；至假定水準面的鉛垂距離用h′a表示，如圖2-1。地面上任意兩點的高程之差稱為高差，利用水準儀進行高程測量的基本原理如下：
地球上各點至大地水準面的鉛垂線不平行的而匯交於地心的。但在小範圍內我們可以把大地水準面當作水平面，所以ha、hb以及hab可見圖2-1所示。a點對b點的高差為：
hab=ha－hb=ha′－hb′
在施工測量時，測定兩點的高差是利用水準儀進行的，如圖2-2所示：設已知a點的高程為ha，現需要測定b點的高程，在a、b兩點之間安置水準儀，在a、b兩點之間豎立水準尺，利用水準儀提供的水平視線，從儀器中分別讀取a、b兩點上水準尺的讀數為a和b，由圖中幾何關係可得出b點對a點的高差：
hab=a－b
則b點的高程為：
hb=（ha+a）－b= ha+（a－b）
這裡我們把已知點a點稱為後視點，a點上水準尺的讀數稱為後視讀數；b點稱為前視點，b點上水準尺的讀數稱為前視讀數。計算高差時總是用後視讀數減去前視讀數。當a＞b時，高差為「＋」，說明前視點比後視點高；反之則前視點低於後視點。
二儀器和工具
1 水準儀：由望遠鏡、水準器、基座三部分組成。
1.望遠鏡——由物鏡、目鏡和十字絲（上、中、下絲）三部分組成。
2.水準器有兩種：
圓水準器——精度低，用於粗略整平。
水準管——精度高，用於精平。
目前我們專案部各工點採用的水準儀均為自動安平水準儀，它沒有水準管；原來使用的微傾式水準儀主要採用水準管進行精平，現在工地上已很少使用。
3.基座
為了支承並水平轉動儀器，需要乙個基座；儀器的豎軸與支架連成乙個整體插入基座的軸套裡，使望遠鏡能繞豎軸轉動。
⑵水準尺
水準尺簡稱標尺，供儀器讀數用。主要有單面尺、雙面尺和塔尺幾種，水準尺要求順直，刻劃準確、清晰，採用木質和鋁合金材料製作。鐵路五等水準測量常用的為塔尺，尺面分劃為1cm或5mm，每10cm處（e字形刻劃的尖端）注有阿拉伯數字。
雙面尺又稱黑紅雙面標準尺，由兩把尺組成，雙面標準尺的黑面底部讀數均由0開始；紅面尺的底部讀數：一把為4687mm，另一把為4787mm。雙面尺主要用於
三、四等水準測量或者要求較高精度的水準點引測。
⑶尺墊在水準測量中，為使高程得到可靠的傳遞並使水準尺不致於下沉，常採用尺墊作轉點，以防止觀測過程中水準尺下沉。
三水準儀的使用
操作程式：粗平——瞄準——精平——讀數
⑴ 粗平——調節腳螺旋，使圓水準氣泡居中。
規律：氣泡移動方向與左手大拇指運動的方向一致。
⑵ 瞄準
1．方法：先用準星器粗瞄，再用微動螺旋精瞄。
2．視差
概念：眼睛在目鏡端上下移動時，十字絲與目標像有相對運動。
產生原因：目標像平面與十字絲平面不重合。
消除方法：仔細反覆交替調節目鏡和物鏡對光螺旋。
⑶ 精平
若使用自動安平水準儀，儀器無微傾螺旋，故不需進行精平工作。
⑷ 讀數——精平後，用十字絲的中絲在水準尺上讀數。
1．方法：公尺、分公尺看尺面上的註記，厘公尺數尺面上的格數，公釐估讀。
2．規律：讀數在尺面上由小到大的方向讀。故對於望遠鏡成倒像的儀器，即從上往下讀，望遠鏡成正像的儀器，即從下往上讀。
四普通水準測量的實施及成果整理
⑴ 水準點
通過水準測量方法獲得其高程的高程控制點，稱為水準點，一般常用bm表示。有永久性和臨時性兩種。永久性水準點的高程由設計部門提供，臨時性水準點的高程由施工單位自行引測。
⑵ 水準路線
水準路線依據工程的性質和測區情況，可布設成以下幾種形式（如下圖所示）：
1．閉合水準路線
由已知點bm1出發，經過若干待測點，最後回到已知點bm1。
2．附合水準路線
由已知點bm1出發，經過若干待測點，附合到已知點bm2。
3．支水準路線
由已知點bm1出發，引測到某一待定水準點a。
⑶ 外業觀測
觀測要求：
1.水準儀安置在離前、後視距離大致相等之處。
2.為及時發現觀測中的錯誤，通常採用「兩次儀器高法」，即改變儀器高度（0.1～0.
2m左右），重新安置儀器，再測一次高差，兩次儀器高法高差之差h-h』5mm時取平均值作為本站高差，否則要重測；
或採用「雙面尺法」進行高差觀測。雙面尺法要求①紅黑面讀數差3mm ② h黑-h紅5mm。
3.水準測量記錄表
注意：（1）起始點只有後視讀數，結束點只有前視讀數，中間點既有後視讀數又有前視讀數。
（2），只表明計算無誤，不表明觀測和記錄無誤。
⑷ 水準測量的成果處理（內業）
（一）計算閉合差：
1．閉合水準路線：
2．附合水準路線：
（二）分配高差閉合差
1.高差閉合差限差（容許誤差）
對於普通水準測量，有：fh容=±30√l 適用於平原地區；
fh容=±12√n 適用於山區。
式中，——高差閉合差限差，單位：mm。
l——水準路線長度，單位：km ； n——測站數。
2.分配原則：
按與距離l或測站數n成正比，將高差閉合差反號分配到各段高差上。
（三）計算各待定點高程
用改正後的高差和已知點的高程，來計算各待定點的高程。
五水準測量的成果例項
【例】如圖為按圖根水準測量要求施測某附合水準路線觀測成果略圖。bm-a和bm-b為已知高程的水準點，圖中箭頭表示水準測量前進方向，路線上方的數字為測得的兩點間的高差(以m為單位)，路線下方數字為該段路線的長度(以km為單位)，試計算待定點1、2、3點的高程。
解算如下：
第一步計算高差閉合差：
第二步計算限差： fh容=±30√l=±30×√7.4=±81.6(mm)
因為 ，可進行閉合差分配。
第三步計算每km改正數：
第四步計算各段高差改正數：。四捨五入後，使。
故有：v1=-8mm，v2=-10mm，v3=-9mm，v4=-10mm。
第五步計算各段改正後高差後，計算1、2、3各點的高程。
改正後高差=改正前高差+改正數vi
h1=hbm-a+(h1+v1)=45.286+2.323=47.609(m)
h2=h1+(h2+v2)=47.609+2.803=50.412(m)
h3=h2+(h3+v3)=50.412-2.253=48.159(m)
bmb=h3+(h4+v4)=48.159+1.420=45.579(m)
改正計算如下表:
六普通水準儀的檢驗與校正
⑴.水準儀軸線的幾何關係
水準儀軸線應滿足的幾何條件是：
1.水準管軸ll//視准軸cc
2.圓水準軸l』l』//豎軸vv
3.橫絲要水平（即：⊥豎軸vv）
如下圖所示：
(2).水準儀的檢驗與校正
（一）圓水準器的檢驗與校正
1.檢驗：氣泡居中後，再將儀器繞豎軸旋轉180°，看氣泡是否居中。
2.校正：用腳螺旋使氣泡向**移動一半, 再用撥針撥動三個「校正螺旋」，使氣泡居中。
（二）十字絲橫絲的檢驗與校正(示意圖略)
1.檢驗：
整平後，用橫絲的一端對準一固定點p，轉動微動螺旋，看p點是否沿著橫絲移動。如p點偏離橫絲，則需要校正。
2．校正 ：
旋下目鏡處的十字絲環外罩，轉動左右2個「校正螺絲」。使橫絲對準p點，反覆檢查，直到始終符合為準。
（三）水準管軸平行於視準軸（i角）的檢驗與校正
1.檢驗：
（1）平坦地上選a、b兩點，約80m。
（2）在中點c架儀，讀取a1、b1，得h1=a1-b1
（3）在距b點約2～3m處安置儀器，讀取a2、b2，得h2=a2-b2
（4）若h2≠h1 ,則水準管軸不平行於視準軸，有i角。
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