水准仪是个小到工程施工，大到国家测控普遍使用的仪器。水准仪施工和测控的原理是给出水平线或水平面。它给出的任意两点都在一条水平线上，它给出的不在一条直线上的所有点都在一个水平面上。见图1。
水准仪的司仪很简单，只要在合适的位置整平仪器即可观测。特别是现在生产的水准仪微调都是自动的，气泡粗整平即可瞄准读数或给出水平视线。可是要利用好水准仪的这些特性为测控和施工服务却很不简单。本文今天介绍水准仪在工程施工中放腰线时的计算问题。
什么是腰线？
腰线是各类工程建设施工中控制建筑物高程的一种施工线，它的作用是指导工程在高程方面的数据和检测是否按设计施工。见图2。
下面我们以巷道施工为例，介绍腰线与工程的关系。
巷道腰线一般有如下3种：即水平腰线，见图3。仰角腰线，见图4。俯角腰线，见图5。
水准仪测设腰线都是在视线通视良好的地方随意安置的，很难也没必要直接把仪器安置在腰线同高的水平面上，所以水准仪安好后，水准仪的水平视线、原腰线，与巷道的俯仰角会出现如下9种情况。
第一种情况：巷道为水平巷道，腰线为水平线，且视线恰与原腰线同高，视线与腰线的距离处处等于0，视线即是腰线，见图6。
第二种情况：巷道为水平巷道，腰线为水平线，视线在原腰线上方，视线与腰线的距离大于0，处处相等，视线下量与原腰线的距离即为新腰线。见图7。
第三种情况：巷道为水平巷道，腰线为水平线，视线在原腰线下方，视线与腰线的距离处处相等，视线上量与原腰线的距离即为新腰线。见图8。
第4种情况：巷道为仰角巷道，腰线为仰角直线，视线与原腰线点同高，前进方向腰线在视线上方，与视线的距离越前越大，其距离需通过仰角的度数与离开原腰线点的距离计算。见图9。
第5种情况：巷道为仰角巷道，腰线为仰角直线，视线在原腰线点上方，前进方向腰线与视线的距离先小后大，其距离等于仰角的度数与离开原腰线点的距离算出的高差减去原腰线点与视线的距离。见图10。
第6情况：巷道为仰角巷道，腰线为仰角直线，视线在原腰线点下方，前进方向腰线与视线的距离越来越大，其距离等于仰角的度数与离开原腰线点的距离算出的高差加上原腰线点与视线的垂距。见图11。
第7种情况：巷道为俯角巷道，腰线为俯角直线，视线与原腰线同高。前进方向腰线在视线下方，其距离等于俯角的度数与离开原腰线的距离计算。见图12。
第8种情况：巷道为俯角巷道，直线为俯角直线，视线在原腰线点上方，前进方向腰线在视线下方，其距离等于俯角的度数与离开原腰线点的距离算出的高差加上原腰线点与视线的垂距。见图13。
第9种情况：巷道为俯角巷道，腰线为俯角直线，视线在原腰线点下方，前进方向腰线与视线的距离先小后大，其距离等于俯角的度数与离开原腰线的距离算出的高差减去原腰线与视线的与原腰线的垂距。见图14。
这9种情况，司仪者只需给出各位置的水平视线即可，前视后视则需根据量取的后视水平视线到原腰线点的高差与原腰线点与前腰线点的的距离以及巷道的俯仰角计算水平视线到新腰线的距离和在水平线上下的位置。这么复杂的数据，如果关系不清，加上放线现场环境混乱，极易放错腰线。
经过长期的放线实践，我对水准仪放腰线计算公式的符号做出规定，只要把量取的数值和巷道的俯仰角按赋予的符号代入公式就可以算出响应的数值。水准仪放腰线计算公式和符号规定见图15。
把图15中各字母赋值并规定符号后，计算举例见图16。
用这种规定了公式符号的方法计算的数值就像向量一样有了方向性。可以避免施工现场计算时的高强度思维转换，只要按部就班地把量取的数值按规定的符号代入计算公式，根据计算结果确定新腰线与水平线的上下位置，就能保证标定正确的腰线。这种方法希望大家试验试用，希望大家喜欢。（本文为原创）