實踐下的點放樣方法精度對比★

張 杰 賀清清 王 飛

(中國礦業大學環境與測繪學院，江蘇 徐州 221116)

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·測量·

實踐下的點放樣方法精度對比★

張 杰 賀清清 王 飛

(中國礦業大學環境與測繪學院，江蘇 徐州 221116)

通過實際測量，分析比較了幾種常用的放樣方法在放樣點平面位置及高程位置時的精度，并探討了測量數據的處理方法，得出的結論對施工放樣實踐工作有一定參考意義。

施工放樣，坐標法，水準儀，全站儀

在各類工程項目中，施工建設是十分重要的一環，建筑物關鍵點的實地測設又直接影響著工程的質量[1,2]。現階段，涉及到施工建設的放樣工作仍很大程度上依賴著全站儀、水準儀等實用型設備。常規的放樣方法雖然已經被廣泛應用，但大多著重從理論上面進行分析[3-6]，涉及實際工作的數據資料仍不夠詳實。本文采用建筑施工中常用的幾種放樣方法在實地中放樣相同設計點，將各放樣方法放樣出的點經后續導線(水準)測量并進行平差處理，并以平差值作為最終放樣點坐標。此后，與設計值比對，進行精度上的分析。目的在于在實際操作的基礎上，具體分析常用放樣方法的精度及其實用性，為相關施工放樣工作在放樣方法的選擇上提供參考。

1 控制網的布設與測量及放樣點設計

1.1 控制網布設與測量

根據實際情況，為保證實驗的精度要求且便于研究，控制網采用圖形強度高、點位精度均勻的中心多邊形邊角網(中心四邊形)，并采用獨立的坐標系。對其用2″級的南方NTS372型全站儀按一級小三角的要求進行施測，每站水平角觀測四個測回，距離采用對象觀測法，往返各測一測回。最終對測量數據進行平差處理，控制網中平均邊長為236.215 m，最大邊長比例誤差為63 134。

1.2 放樣點位設計

考慮到實際情況，這次設計將點的高程放樣和平面放樣分開進行。

平面點方面，根據實測完成的控制網及實際地形，在CAD中設計出放樣的圖形為兩個邊長分別為50 m和25 m的正八邊形，共16個點，點號從P1到P16，如圖1所示。

高程點方面，放樣的場地選定在山西省大同市礦區某校區，控制點采用校園內部已知點，按設計要求，放樣選點間盡量使得高程起伏較大。水準點放樣共設計9個點，點號從G1到G9，如圖2所示。

2 設計點的平面位置與高程位置放樣

2.1 點的平面位置放樣比較

依次采用坐標法、角度交會法、距離交會法和極坐標法放樣設計點。為了保證放樣點位的準確性，采用“隨放隨測”的辦法來避免點位移動。在放樣出來的點構成的八邊形上按三級導線進行測量(實驗中角度和距離均用南方NTS372施測兩個測回)，經過整體平差處理后將平差后的結果作為各點實際放樣值。在放樣過程中，儀器均選用南方NTS372型全站儀配合南方棱鏡常數為-30 mm的單頭棱鏡。

具體實施過程如下(以坐標法為例)：選定合適的測站點和后視點，設置好儀器后，先對部分設計點進行放樣(如大八邊形)，然后對放樣的八邊形做導線測量。此外，要選定八邊形中兩個點與控制網進行聯測，將其作為八邊形平差時的已知點。一般對放樣點與控制網中另外兩已知點構成的三角形進行邊角測量，然后再平差求得該放樣點坐標。按這樣的步驟再進行剩余點的放樣、平差數據的采集等工作。

其他幾種放樣方法的程序也如上所述，這里不再贅述。放樣中使用儀器的2C值經檢驗均小于5″，角度放樣時均采用儀器盤左(順時針轉動)，距離也選用盤左施測。

2.2 點的高程位置放樣比較

點的高程放樣采用兩種方法：水準儀法和全站儀無儀器高法。

放樣時，先用水準儀法放樣設計點高程，然后對放樣出來的點按四等閉合水準路線測量，將平差后結果作為各放樣點實際值。

全站儀無儀器高法放樣流程與水準儀法相似，放樣出來的點仍用水準儀作閉合水準路線測量。

3 數據處理及分析

在現有的測量數據平差中，常用的有清華三維平差軟件、武漢大學的科傻地面控制測量數據處理系統、南方的平差易等軟件，實際上，經對比分析，發現各軟件處理的方差存在差異，處理結果也會存在不同。在針對無定向閉合導線的平差處理時，前兩款軟件均會出現構網混亂的情況，致使無法完成平差。在南方平差易中，通過調整平差點的順序，多次調用其“無定向導線坐標推算”功能，最終實現了各導線網平差。對平差后的成果進行統計，得到表1數據。

表1 各放樣方法放樣點與設計值位移

表2 平面各放樣方法放樣點與設計點差值分布百分比 %

表3 水準儀法和全站儀法放樣點高程及其實際值

據表1和表2可以發現，坐標法和極坐標法的放樣點位精度均勻，整體精度較高；而角度交會法和距離交會法的放樣點位精度

則表現出較大的波動。以角度交會法為例，其放樣點位精度大于2 cm的占31.2%，放樣點位誤差最大約4 cm，實際操作中也發現，使用該方法的放樣過程繁瑣，效率低，高精度的放樣結果需要作業人員的反復操作。

表4 高程各放樣方法放樣點與設計點差值分布百分比及水準路線閉合差

通過對水準儀法和全站儀法進行比較，結合表3和表4可以明顯的看出運用水準儀在高程放樣中精度很高，實際操作中也發現將全站儀用于高程放樣時，在地形起伏較大的區域作業時，效率方面有很大優勢。

4 結語

1)坐標法放樣點平面位置、水準儀法放樣點高程位置之所以應用廣泛，不只是因為其操作簡單、放樣效率高，更因為其可達到很高的精度，在本次實驗中其放樣點位精度均分別優于2 cm和5 mm。

2)角度交會法、距離交會法則作為對坐標法放樣的一個補充，可較好地解決放樣點位距離較遠、相鄰控制點存在通視障礙或相距太遠等問題。而通過實際操作也發現，這兩種方法的作業效率并不高，點位精度波動明顯，反復仔細的操作是保證精度的關鍵。

3)四種點平面位置放樣方法的放樣精度均滿足CJJ/T 8—2011城市測量規范[7]四等及以下各級控制點位精度要求和大比例尺數字化測圖及一般施工放樣精度要求[3]。

4)全站儀無儀器高法用于高程放樣時，相對于用水準儀放樣，雖然精度不太高，但是其在高差起伏較大的施工中優勢明顯。

[1] 陳宗佩,王振軍.工程建筑物測量放樣精度標準的探討[J].測繪通報,2007(4):10-12，16.

[2] 張 民.關于工程測繪質量控制措施的探討[J].科技創新與應用,2014(2):209.

[3] 李 巍.常用全站儀放樣方法及精度分析[J].測繪通報，2012(5)：29-32.

[4] 田林亞,周照明,滕 松.四種常用坐標測量方法的精度對比[J].測繪工程,2009,18(6):37-39.

[5] 李 琪.前方交會放樣精度與圖形關系的探討[J].山西建筑,2011，37(17):200-201.

[6] 雷 勇,王澤成.畢節學院建筑工程樓施工放樣精度保證[J].測繪與空間地理信息,2015(1):88-90.

[7] CJJ/T 8—2011，城市測量規范[S].

Precise contrast for the methods of point laying-out based on practice★

Zhang Jie He Qingqing Wang Fei

(SchoolofEnvironmentScienceandSpaticalInformatics,ChinaUniversityofMiningandTechnology,Xuzhou221116,China)

Through the actual measurement, the differences of precision between some methods which are commonly used in construction lofting are compared, ranging from horizontal position to elevations position. Explores the treatment methods for the measurement data. The results can give reference to the similar engineering and is convenient for application in practical engineering.

construction lofting, coordinate method, level, total station

1009-6825(2016)16-0216-02

2016-03-26★：江蘇高校優勢學科建設工程資助項目(項目編號：SZBF2011-6-B35)

張 杰(1992- )，男，在讀碩士； 賀清清(1991- )，男，在讀碩士； 王 飛(1992- )，男，在讀碩士

TU198

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