全站儀在水利工程測量放線中的應用

趙寶貴

（黑龍江省水利第二工程處，黑龍江 哈爾濱 150300）

概述

水利工程建設的主要目的是為了消除水害和合理利用水資源，而在水利工程建設工程的施工設計以及規劃中需要對工程質量以及數量結構等問題進行確定。水利工程是以開發利用水資源和消除水害為目的而修建的工程，水利工程施工要按照規劃和設計所列出的工程結構、數量、質量等要求進行。在施工準備、施工技術與施工管理等內容上，水利工程施工相較一般土木工程（如道路、鐵路、橋梁和房屋建筑等）施工而言，既有許多相同之處，也有其獨有的特點。

一、施工放線與全站儀簡述。建筑工程中的施工放線主要作用是依照設計圖紙，按照一定的尺寸，通過相關儀器，利用一定的測量手段以及方式將建筑物的各個特征點進行定位，并找尋出相關位置之間所具有的幾何關系。同時計算出相關距離、角度以及高程，然后通過該控制點對建筑物的特征點予以確認，這是后期施工所需要進行測量的重要基礎。施工防線是所有工程進行建設的前提條件，水利工程建設作為建筑的一種，其施工同樣需要建立在有效的放線之上。并且隨著科技的不斷進步，無論在研究水平還是測量儀器的制造商，都已經進入了新階段，并且儀器的適用性也越來越強。全站儀是全站型電子速測儀的簡稱，全站儀集合了光、電、機等作用，屬于新型角度測量設備，可以進行垂直角、水平角以及距離和高差的測量。全站儀的產生是建立在自動化角度測量的技術基礎之上的，在工程精密測量以及相關變形測量測繪中被廣泛應用。全站儀能直接將測量數據輸入計算機，從而進行自動處理，從而通過自動化處理進行繪圖，避免由于人工操作所帶來的失誤，在記錄過程中人員操作也有可能出現問題，那么應用測量以及處理中電子一體化技術可以實現高精度高效率的測繪工作。

二、施工放線中全站儀的應用。由于全站儀相對其他的測繪儀器功能更加強大，并且使用方便，因而在很多測繪領域中開始被廣泛的使用。

1 大大的提高了工作測量效率。水利工程建設項目具有其特殊性，不同于其他土木工程，在放線作業中水利工程建設在要求上不但要具有松散型同事還需要具有整體性。這一特性主要是由于水利工程建設自身的特性決定。由于水利工程建筑物分成大壩、水電廠房以及船閘等不同整體，這些整體之間的聯系較弱，結構較為松散，因而在誤差的吸收以及調整上較為方便；另外一些水利工程結構物之間具有一定的關聯關系，因而其間的建筑物若為金屬結構，那么就要求具有較高的精度，這就需要利用相同的建筑軸線、控制點以及一些輔助軸線用于放線。因此，在對工程施工控制的過程中，布置水利工程網絡，則應當按照實際工程所劃分出的區段進行放線操作。

2 施工放線常用儀器。在施工放線中應用較廣的儀器包括經緯儀、激光指向儀、激光鉛垂儀以及水準儀、經緯儀等。水準儀的租用主要用于進行水準的測量，構成部分為三部分，水準器、望遠鏡以及基座，最基本的功能是在水平防線上提供一條視線，對兩點之間的高差進行測量，因而被應用在高程傳遞測量以及標高測量中；而經緯儀的組成則包括水準器、水平度盤以及望遠鏡和豎直度盤、基座構成，其主要被應用到角度測量中，在水平角以及豎直角的測量中發揮了重要的作用，主要用于測量點位，是工程定位中使用較廣的一種儀器設備；而全站儀雖然在功能上同水準儀具有一定的差異，但是從一定角度看可以將其看做是經緯儀同水準儀的綜合體；激光鉛垂儀的組成主要有直線激光器、電源、殼體以及阻尼擺，儀器中裝有高敏度水準管和水銀盤反射系統，通過這些可以使得激光束導到鉛垂方向，對豎向準直測量進行作業；激光指向儀主要是通過激光發射器將激光發出經過目鏡以及物鏡進行放大、聚焦，從而給出直線方向，這種設備主要被應用在市政建設、地鐵建設以及隧道建設中，在大型的水利工程建設的定位、放線中也起到了重要的作用。

3 全站儀技術應用。全站儀自身帶有數據處理系統，可以快速而精準地處理空間數據，計算出放樣點的方位角與該點到測站點的距離。同時技術人員可以很方便地在Autocad中標查出OA、OB、OC等各點的X、Y軸坐標，也可以標查出相應各點的設計高程（對應的Z軸坐標值），只要把得到的X、Y、Z坐標數據從電腦中通過數據線傳輸到全站儀中（最多可一次性輸入16000個點的坐標值），全站儀就會快速而準確地計算出O、A、B、C等的實際距離（而不是OA、OB、OC等的值）及相應的A、B、C等點的方位角。由于得出的測距和測角的精度都很高，所以完全可以做到精確定點放線。全站儀還可以根據輸入點的坐標值計算出放樣點的方位角，并能顯示當前鏡頭所指方向與計算方位角的差值，只要將這個差值調為0，就意味著規定了要放樣點的具體方位，然后就可進行測距定位。全站儀還能夠自動讀出距離的數值，只需把棱鏡對準全站儀的鏡頭，全站儀就能很快的讀出實際測量的距離，并且與其自動計算出的理論數據相比較，并把兩者的差值顯示在屏幕上，從而很快捷的判斷出棱鏡應該向哪個方向再移動多少距離。當顯示的距離差值為0時，表明那時棱鏡所在的位置就是要放樣點的實際位置。測定出一個放樣點以后，可按“下一個（next）”鍵調出下一個要放樣的點，重復之前步驟，便可依次放出其它各點。全站儀無論是體積還是重量都十分方便移動，因而在地形的限制較小，并且全站儀不會受到外界的影響，只要合理的對儀器進行保護，因而自然環境條件即便十分復雜，仍舊可以正常使用。并且所有的測量工作都是由全站儀自動進行計算，因而使用全站儀不會由于技術人員主觀因素帶來不利影響。

在施工中通過全站儀放線，無論在精度還是效率上都能夠有效提高，另外可以有效降低由于設備所帶來的誤差。

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