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提高傳統(tǒng)跨河水準(zhǔn)測量精度的技術(shù)分析

2015-11-19 11:34:52蔣軍宜康艷麗
城市地理 2015年14期
關(guān)鍵詞:測量

蔣軍宜 康艷麗

(中交路橋華南工程有限公司,廣東 中山 528400)1;

(深圳市地籍測繪大隊(duì),廣東 深圳 518034)2

1.跨河水準(zhǔn)測量簡介

跨河水準(zhǔn)測量作為高程傳遞的一種特殊方法,在國家大型橋梁施工中應(yīng)用較為普遍,通過跨河水準(zhǔn)測量將江河湖海兩岸的水準(zhǔn)點(diǎn)高程聯(lián)系起來,建立全橋統(tǒng)一的高精度的高程基準(zhǔn),以保證大型橋梁合攏精度的需要。因此,在建立大型橋梁高程控制網(wǎng)中,提高跨河水準(zhǔn)測量的精度就顯得非常必要。本文對影響跨河水準(zhǔn)測量精度的各因素進(jìn)行了分析,介紹了提高跨河水準(zhǔn)測量精度的一般技術(shù)要求及注意事項(xiàng)。

2.傳統(tǒng)跨河水準(zhǔn)測量的主要觀測方法

傳統(tǒng)跨河水準(zhǔn)測量的主要方法有光學(xué)測微法、水準(zhǔn)儀傾斜螺旋法和經(jīng)緯儀傾角法等。光學(xué)測微法主要適用于500m以下的跨河水準(zhǔn)測量,傾斜螺旋法適用于跨越障礙距離較大(500m以上甚至1~2km)的跨河水準(zhǔn)測量,經(jīng)緯儀傾角法適用于跨越障礙物的距離在500m以上,其最長的適應(yīng)距離可達(dá)3km。當(dāng)水準(zhǔn)路線跨越江河時(shí),應(yīng)根據(jù)場地條件、河面寬度和儀器設(shè)備、技術(shù)規(guī)范等情況來選擇適當(dāng)?shù)目绾铀疁?zhǔn)測量方法。

3.傳統(tǒng)跨河水準(zhǔn)測量的場地布設(shè)形式與場地選擇要求

3.1 跨河水準(zhǔn)測量場地布設(shè)形式

根據(jù)現(xiàn)場及儀器情況,在跨河兩岸設(shè)置的儀器站和標(biāo)尺點(diǎn)應(yīng)構(gòu)成對稱的圖形,如圖所示之“Z”字形 (a)、平行四邊形(b)和等腰梯形 (c),圖中Ⅰ為儀器站,b為標(biāo)尺點(diǎn),要求b1I1=b2I2,I1b2=I2b1。

由于在兩個(gè)測站上觀測時(shí),遠(yuǎn)、近視距是近似相等的,所以儀器i角誤差對水準(zhǔn)標(biāo)尺上讀數(shù)的影響,在平均高差中得到抵消。

3.2 跨河水準(zhǔn)測量的場地選擇要求

根據(jù)跨河水準(zhǔn)測量的特點(diǎn),為了盡可能使往返跨越障礙物的視線受著相同的折光影響,減少各種誤差的影響,其應(yīng)滿足以下要求:

1)跨河水準(zhǔn)的工作場地一般應(yīng)盡量選擇在兩岸地形相似、高度相差較小而且觀測距離最近的河段處;

2)視線避免通過草叢、河灘的上方,同時(shí)盡量使觀測視線避免東西朝向及正對日照方向;

3)測站點(diǎn)至水邊的距離應(yīng)近于相等并大于2m,視線離開水面要有足夠的高度,一般不應(yīng)小于2~3m,同時(shí)儀器水平視線對標(biāo)尺也高于1.5m為宜。

4.跨河水準(zhǔn)測量的觀測要求及注意事項(xiàng)

如何在高精度跨河測量中消除或減小外界影響所產(chǎn)生的誤差提高觀測精度,在觀測過程中應(yīng)根據(jù)天氣、季節(jié)的變化采取一些必要的措施。本人通過多年來對跨河水準(zhǔn)測量工作中的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)歸納,認(rèn)為在三等水準(zhǔn)測量過程中應(yīng)注重以下幾方面的問題:

1)觀測前先進(jìn)行水準(zhǔn)儀的i角檢驗(yàn)與校正,保證儀器i角在6〞以下,當(dāng)采用兩臺水準(zhǔn)儀對向觀測時(shí),還需盡量使兩臺儀器的i角同號,異號時(shí)其絕對值之和應(yīng)小于6〞;同時(shí)為了使儀器與外界氣溫趨于一致,觀測前應(yīng)將水準(zhǔn)儀放置于露天陰影環(huán)境下半小時(shí),觀測時(shí)應(yīng)配備大測傘或搭立觀測棚;

2)跨河水準(zhǔn)觀測宜在風(fēng)力較小、氣溫穩(wěn)定的陰天進(jìn)行,如果是晴天,觀測時(shí)間上午為日出后半小時(shí)至上午十點(diǎn)左右,下午為16點(diǎn)至日落前半小時(shí),可根據(jù)地區(qū)季節(jié)情況適當(dāng)調(diào)整;

3)測站點(diǎn)、立尺點(diǎn)應(yīng)每天檢測一次,立尺時(shí)水準(zhǔn)尺應(yīng)用尺架撐穩(wěn),觀測過程中確保圓水準(zhǔn)氣泡居中,使水準(zhǔn)尺處于鉛垂位置;

4)儀器換岸搬移時(shí),應(yīng)仔細(xì)裝箱與運(yùn)護(hù)確保儀器不受震動(dòng),再次觀測時(shí)不得觸動(dòng)調(diào)焦螺旋和目鏡,以保證觀測時(shí)望遠(yuǎn)鏡視準(zhǔn)軸位置不變;

5)陰天氣溫變化不大、呈像清晰穩(wěn)定是跨河觀測的有利時(shí)間應(yīng)盡量利用。如發(fā)現(xiàn)氣溫不穩(wěn)定、氣流變化較大時(shí)不宜進(jìn)行觀測;

6)由于折光對同一天的測回呈現(xiàn)系統(tǒng)性,故一處跨河測量所有測回最好均勻分布于各時(shí)間段內(nèi),岸邊和上、下午的測回?cái)?shù)應(yīng)對稱;

7)在長江下游、沿海地區(qū)進(jìn)行跨河、跨海水準(zhǔn)測量時(shí),由于下游地勢平坦,跨河視線較低且水域較寬,受潮汐、風(fēng)向等影響較大,故測量前應(yīng)提前掌握潮汐、風(fēng)向的規(guī)律,合理利用有利時(shí)間進(jìn)行觀測。

8)跨河水準(zhǔn)測量的全部觀測測回?cái)?shù),應(yīng)分別在上午和下午觀測各占一半。由于儀器的i角不能在單向觀測值中消除,測回應(yīng)以同一儀器的上、下半測回的觀測組成。根據(jù)工程測量規(guī)范,三等跨河水準(zhǔn)測量的觀測測回?cái)?shù)及限差規(guī)定應(yīng)按照下表執(zhí)行:

三等跨河水準(zhǔn)測量的主要技術(shù)要求

5.結(jié)語

跨河水準(zhǔn)測量是橋梁工程高程控制網(wǎng)測量的重要組成部分,隨著現(xiàn)代橋梁向大跨徑、高墩高塔、鋼結(jié)構(gòu)等新型復(fù)雜結(jié)構(gòu)方向發(fā)展,跨河水準(zhǔn)測量的精度要求逐步提高。因此,為確保大跨徑橋梁工程的合攏精度,開展對提高跨河水準(zhǔn)測量精度的技術(shù)研究和分析是很有必要的。本論文詳細(xì)介紹了跨河水準(zhǔn)測量場地的布設(shè)形式及觀測注意事項(xiàng),相信給各位同行在提高跨河水準(zhǔn)測量精度的實(shí)際操作中能起到非常好的參考作用。

[1]孔祥元,郭際明,劉宗泉大地測量學(xué)基礎(chǔ)[M]武漢:武漢大學(xué)出版社,2005

[2]中華人民共和國建設(shè)部工程測量規(guī)范 (GB50026-2007)[S]北京:中國計(jì)劃出版社,2007

[3]周兩振,張鐸強(qiáng)精密跨河水準(zhǔn)測量中大氣垂直折光問題的探討[J]地礦測繪,2004

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