全站儀三角高程測量在道路施工中的應(yīng)用.doc

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1、全站儀三角高程測量在道路施工中的應(yīng)用在傳統(tǒng)的道路施工測量中，全站儀主要用于平面測量而高程主要靠水準(zhǔn)儀幾何水準(zhǔn)測量，近年來隨著全站儀精度的提高，三角高程已經(jīng)可以取代三、四等水準(zhǔn)測量，工程實踐和文獻介紹表明，三角高程甚至有取代二等水準(zhǔn)測量的趨勢。這證明道路施工中完全可以用全站儀代替水準(zhǔn)儀進行高程測量。目前有些道路專用全站儀只要輸入測站、后視坐標(biāo)、橋涵幾何尺寸、曲線元素等，自動計算放樣數(shù)據(jù)，大大提高了工作效率和測量精度，如果還沿用水準(zhǔn)儀測量高程顯然各方面都不配套了。1三角高程控制測量施工單位進場之后首先要復(fù)測已知點、加密施工測量導(dǎo)線，傳統(tǒng)的方法是導(dǎo)線、水準(zhǔn)測量分別進行，根據(jù)筆者經(jīng)驗完全可以用全

2、站儀進行三角高程導(dǎo)線測量。1.1全站儀安置在測站的三角高程測量一般來說為了選線、測帶狀地形圖及施工測量方便，導(dǎo)線邊長在1～200m屬正常，但是設(shè)計、施工之間有一定時間間隔，控制點難免有損壞，而且有些線路設(shè)計單位本身布網(wǎng)點間距就較大，筆者在某高速路所見導(dǎo)線平均邊長500～600m，個別達到千米。當(dāng)導(dǎo)線邊較長、傾角較大，應(yīng)將斜長化為平距并將水平長度歸化到投影水準(zhǔn)面上。設(shè)斜長為L，斜長L投影在水準(zhǔn)面上的長度S，地球曲率影響的角度γ為S所對應(yīng)地球圓心角，天頂距а，折光角γ1。儀器高i,棱鏡高v。考慮到cos(γ/2)≈1，cos(γ/2-γ1)≈1h=Lcosа+Lsinаsin(γ/2-γ1)

3、+i-v設(shè)近似高差h′=Lcosа近似高差的改正值Δh=Lsinаsin(γ/2-γ1)h=h′+Δh+i-v往返測量高差的差值：dh=h′AB+h′BA+2Lsinаsin(γ/2-γ1)+(iA+iB)-(vA+vB)取往返測量的高差平均值進行平差得到最終高程。1.2全站儀安置在任意點的三角高程測量如果我們能將全站儀象水準(zhǔn)儀一樣任意置點，而不是將它置在已知高程點上，同時又在不量取儀器高和棱鏡高的情況下，利用三角高程測量原理測出待測點的高程，那么施測的速度將更快、精度更高。假設(shè)A、B點的高程已知，這里要通過全站儀測定其它任意待測點的高程。Hi=HA（或HB）+(Lcosа+i-v)上式

4、除了Lcosа即h′的值可以用儀器直接測出外，i,v都是未知的。但有一點可以確定即儀器一旦置好，i值也將隨之不變，同時選取跟蹤桿作為反射棱鏡，假定v值也固定不變?；谏厦娴募僭O(shè)，W=HA（或HB）+（i-v）在任一測站上也是固定不變的.而且可以用A、B點的高程計算出它的值W。根據(jù)W，測量任意點得到的Lcosа，不用測量儀器高i,棱鏡高v?？梢酝ㄟ^觀測、計算任意點高程Hi=W+Lcosа。1.3精度估算【2】采用加工精度較高的架腿，儀器高、棱鏡高的誤差很小，可不考慮；而且在上述2中已不存在儀器高、棱鏡高的誤差，設(shè)測站到A點斜距為L，天頂距為а，則高程Hi=HA+Lcosа+i-v，根據(jù)誤差

5、傳播定律Hi的精度為M2Hi=(Lsinа)2(ma/ρ)2+(cosа)2(mL)2測邊誤差對高程的影響隨著傾角的增大而變大，傾角誤差的影響隨著傾角增大而變小，取全站儀測角精度±0.5″，測距精度±(0.3+1×10-6）mm,導(dǎo)線點距離100m時，測距誤差±0.4mm,а=0時MHi=0.001mm。不管是用DS1、DS3水準(zhǔn)儀進行水準(zhǔn)測量，這樣的三角高程測量精度比他們一點不遜色，當(dāng)然全站儀廠家不同，型號各異，精度不同。但考慮水準(zhǔn)儀測量誤差及在山地測量的不便，大力推廣全站儀三角高程測量仍很必要。比如通州某工地數(shù)次進行跨河水準(zhǔn)測量閉合差均超限，后來改用全站儀三角高程測量解決了這個問題。

6、2全站儀在線路高程測量中的應(yīng)用【1】2.1控制測量如前面介紹，要求往返測取均值，并按規(guī)范要求平差。2.2懸高測量如需測量高壓線到路線的高度、河水面到便橋的高度。無法在其上立棱鏡需要進行懸高測量，以索佳（SOKKIA）電子全站儀為例（下同）。（1）將棱鏡設(shè)在待測物上（下）方讀取棱鏡高；（2）輸入棱鏡高后照準(zhǔn)棱鏡，測量距離；（3）在菜單中選取懸高測量；（4）照準(zhǔn)待測物，屏幕顯示地面點到待測物高度。2.3后方交會高程測量筆者在某橋梁工地0#臺已施工蓋梁，5#墩剛完成樁基，加密的點被破壞，如果重新引點不可能和已施工部分完全吻合，那么以已知點和已完工的墩臺做為后視進行后方高程交會恢復(fù)測站高程是最好

7、的辦法了，既能保證和控制點吻合又能和已完工部分吻合。（1）在菜單中選取后方交會；（2）選取交會高程并輸入所有已知點高程；（3）照準(zhǔn)各已知點觀測；（4）當(dāng)觀測量足以計算測站高程時屏幕提示（計算）；（5）觀測完全部點后按（計算），屏幕顯示計算結(jié)果。2.4高程放樣測量橋涵的墩臺頂面及基礎(chǔ)一般與地面已知控制點高差較大，個別的高架橋高數(shù)十、數(shù)百米，直接用幾何水準(zhǔn)測量困難，一般輔以懸掛長鋼尺，用兩臺水準(zhǔn)儀進行，該方法勞動強度大、效率低、精度差。