钢尺的精密量距
出处:按学科分类—工业技术 中国建材工业出版社《工程测量实用技术手册》第57页(1862字)
一般方法量距,忽略了尺长误差、外界因素对量距的影响,量距精度一般只能达到1/1000~1/4000。对于精度要求较高的量距,如施工放样中某些部位的测设,常常要求量距精度达到1/10000~1/40000。
当用钢尺进行精密量距时,钢尺必须检定,并得出在检定时的拉力与温度条件下应有的尺长方程式。丈量前应先用经纬仪定线。
如地势平坦或坡度均匀,可测定直线两端点高差作为倾斜改正的依据;若沿线地面坡度有起伏变化,标定木桩时应注意坡度变化处,两木桩间距离略短于钢尺全长,木桩顶高出地面2~3cm,桩顶用“+”来标示点的位置,用水准仪测定各坡度变换点木桩桩顶间的高差,作为分段倾斜改正的依据。丈量时钢尺拉环一端用弹簧秤牵引,两端尺边紧靠桩顶“+”字中心,使拉力等于钢尺检定时的拉力(一般30m钢尺拉力为10kg),都对准尺段端点进行读数。如钢尺仅零点端有毫米分划,则须以尺末端某分米分划对准尺段一端以便零点端读出毫米数。每尺段丈量三次,以尺子的不同位置对准端点,其移动量一般在1dm以内。三次读数所得尺段长度之差视不同要求而定,一般不超过2~5mm,若超限,须进行第四次丈量。丈量完成后还须进行成果整理,即改正数计算,最后得到精度较高的丈量成果。
1.尺长改正△ll
由于钢尺的名义长度和实际长度不一致,丈量时就会产生误差。设钢尺在标准温度、标准拉力下的实际长度为l,名义长度为l0,则一整尺的尺长改正数为:
△l=l-l0
每量1m的尺长改正数为:
丈量D′距离的尺长改正数为:
钢尺的实际长度大于名义长度时,尺长改正数为正,反之为负。
2.温度改正△lt
丈量距离都是在一定的环境条件下进行的,温度的变化,对距离将产生一定的影响。设钢尺检定时温度为t0(℃),丈量时温度为t(℃),钢尺的线膨胀系数α一般为1.25×10-5/℃,则丈量一段距离D′的温度改正数△lt为:
△lt=α(t-t0)D′
当丈量时温度大于检定时温度,改正数△lt为正,反之为负。
3.倾斜改正△lh
设量得的倾斜距离为D′,两点间测得高差为h,将D′改算成水平距离D需加倾斜改正△lh,一般用下式计算:
倾斜改正数△lh永远为负值。
4.全长计算
将测得的结果加上上述三项改正值,即得
D=D′+△ll+△lt+△lh
相对误差在限差范围之内,取平均值为丈量的结果,如相对误差超限,应重测。
钢尺丈量手簿见表4-1。
表4-1 钢尺量距记录计算手簿
对表4-1中A-1段距离进行三项改正计算。
经上述三项改正后的A-1段的水平距离为:
DA-1=29.9218+0.0020+(-0.0004)+0.0015=29.9249(m)
其余各段改正计算与A-1段相同,然后将各段相加为83.8598m。如表4-1中,设返测的总长度为83.8524m,可以求出相对误差,用来检查量距的精度。
若将平均值保留3位小数,则最后结果为83.856m。