山区三角高程测量浅析

2022-09-10

1 工程概况

乐山至宜宾高速公路L J 1 1合同位于四川盆地西南边缘地带, 地面高程在3 1 0米~4 2 2米之间, 相对的高度在5 0米左右, 山体树木茂密, 属于典型的丘陵地形地貌, 覆盖全线。控制点离主线较远, 单纯利用水准测量是难以实现高程测量的, 结合现场实际采用三角高程辅以水准测量完成全线的高程分阶段控制。

1.1 其中有两个重要的阶段

工程前期的导线复测以及控制点的加密;工程进行到上部, 全线高程控制点的闭合。

1.2 三角高程测量的实施方法及改进

如图1, 为了测量点A到点B的高差, 在O处安置全站仪、A处安置棱镜, 测得O A的距离S1和垂直角α1, 从而计算O点处全站仪中心的高程H1。

然后照准B点, 测得O B的距离S2和垂直角β, 从而计算B点的高程HB。

点A和点B高差HAB为:

在上边测量的基础上, 我们可以进行下面的几项简化, 可以避免好几项误差的存在。在进行高程测设时, 两次棱镜高度采用同一值 (使得h1=h2) , 一般是利用同一个配套的单杆作为棱镜高, 可以避免量测仪器高时产生人为的读数和量测误差;尽可能保证S1和S2为等距, 可以避免大气遮光产生的测距误差;只进行高程转移的测量可以采用自由设站的方法, 不用将全站仪支设于控制点, 这样不用量取测站仪高度, 避免人为的量测误差。

综合起来, 高程转移的三角高程测量公式为:

2 有几点需要注意的地方

(1) 一般高速公路要求是四等水准测量, 采用三角高程时为保证精度, 首先要保证全站仪和相关的仪器进行检定。相关的仪器要配套使用, 特别是仪器常数要求统一。

(2) 全站仪在使用之前先将温度、气压等测定完成, 依次输入仪器内部, 保证测量的精确性。

(3) 三角高程测量时, 至少要测量三个测回, 并对测回差超过允许范围的进行重新测量。在内业整理时, 注意用水平距离 (或者斜距) 对竖直角的读书进行复核, 防止出现偶然误差。

3 新方法的采用

3.1 利用全站仪内部测交汇测量

现阶段, 全站仪的功能已经非常丰富, 在进行高程测量时有一种方法非常实用—交汇测量, 一般高程交汇得原理就是通过三角高程进行得。如图2, 我们可以利用已知的多个控制点进行高精度的高程转测, 首先通过测量三个或者更多得控制点得高差, 反算出测站点得仪器高程, 然后通过三角高程得方法引设其余得水准控制点。这样可以检查和检验控制点的准确性, 防止因控制点得破坏产生误差。

3.2 利用悬高测量复核高程

全站仪中间的特殊功能悬高测量就是三角高程测量一种发展。所谓悬高测量, 就是测定空中某点距离地面的高度。全站仪进行悬高测量的工作原理如图3所示。首先把反射棱镜设立在底B’点 (即过目标点B的铅垂线与地面的交点) , 输入反射棱镜高v;然后找准反射棱镜进行距离测量, 再转动望远镜照准目标B至地面的高度H。计算公式如下:

悬高测量原理很简单, 不过要注意一定要保证反射棱镜恰好安置在目标点得天底, 否则测量结果不精确。

3.3 水准和全站的配合使用

我们可以利用三角高程测量, 将主控点得高程进行测量, 然后利用水准仪配合双面塔尺进行水准闭合测量。这样可以解决因地形地势情况和过大高差的不便, 是工程测量方便快捷得完成。工程进行到上部结构的时候, 主线范围内没甚障碍物阻隔, 利用水准测量完全可以完成高程的闭合测量。只要利用三角高程测量把距离主线较远、并且高差较大的控制点高程引设到主线得合适位置就能解决后续得水准测量问题。一般情况是在只要得桥梁、长距离路基、重要的结构物等位置设置独立得水准控制点, 然后利用水准测量进行平差。