水利水電工程高程控制測量過程中的誤差來源及控制方法研究

曹衛(wèi)斌

摘 要：伴隨著經(jīng)濟的持續(xù)性發(fā)展，目前科學(xué)技術(shù)也處于快速發(fā)展階段，高程控制測量相關(guān)工作水平也在不斷的提高。對于水利水電工程項目而言，工程高程控制測量技術(shù)水平會直接決定整個工程項目的施工質(zhì)量，高程控制測量結(jié)果的偏差會導(dǎo)致藍圖內(nèi)容錯誤，從而導(dǎo)致后續(xù)施工進度、施工質(zhì)量等遭受直接影響。對此，為了有效提升水利水電工程高程控制測量技術(shù)水平，本文簡要分析水利水電工程測量過程中的誤差來源及控制方法，希望可以為相關(guān)從業(yè)者提供理論幫助。

關(guān)鍵詞：水利水電工程;高程控制測量水平;誤差來源;控制方法

中圖分類號：TV221 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）23-0117-02

0 引言

近些年隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，高程控制測量技術(shù)也處于持續(xù)性發(fā)展與改進階段。工程高程控制測量一直以來都是推動社會發(fā)展以及維護地形資源應(yīng)用價值的重要工作，但是因為以往的工作技術(shù)現(xiàn)狀的約束，導(dǎo)致工程高程控制測量的工作質(zhì)量一直存在低效率的問題，工作難度也相對較高。借助遙感及航空攝影高程控制測量技術(shù)的合理應(yīng)用，可以更好的提高地形資源的管理效益。對此，探討水利水電工程高程控制測量過程中的誤差來源及控制方法具備顯著實際意義。

1 水準(zhǔn)測量現(xiàn)狀

水準(zhǔn)儀的觀測工作基礎(chǔ)程序在于儀器設(shè)備的安裝、策略的整平調(diào)整、水準(zhǔn)尺的瞄準(zhǔn)、精確的整平調(diào)整、讀數(shù)記錄。以萊卡250m的電子水準(zhǔn)儀為案例，根據(jù)四等水準(zhǔn)觀測順序可以分為前前后后，觀測完成之后需要對數(shù)據(jù)實行下載、整理，同時應(yīng)用子代的隨機評差軟件進行評差處理，在成果整體并要求高差閉合差的同時，在達到平原地區(qū)四等水準(zhǔn)測量精度要求，平原地區(qū)影響水準(zhǔn)的測量精度的主要因素在于人為因素，在唱水準(zhǔn)線測量過程中，因為長度越長，此時立尺的人員對于精度影響也會隨之增大。山區(qū)的四等水準(zhǔn)測量精度在25以內(nèi)。在觀測過程中對于山區(qū)路段的測量經(jīng)驗水平影響最為突出，在操作中如果存在違規(guī)操作問題，必然會導(dǎo)致誤差隨之增大。在測量操作過程中，觀測人員因為缺少對于腳架的保護以及儀器設(shè)備的工作操作習(xí)慣，在立尺過程尺子沒有立端，缺少對于尺墊的保護意識，從而導(dǎo)致外業(yè)成果中高差閉合差超過要求或者是閉合差偏大的問題發(fā)生。

從目前的水準(zhǔn)測量工作現(xiàn)狀來看，水準(zhǔn)測量主要是通過水準(zhǔn)儀提供水平視線，并在水平視線的普通條碼尺上實現(xiàn)讀數(shù)，從而實現(xiàn)對亮點之間高低差的測量。通過一個已知的高程點測量區(qū)域中布置的各個控制點，并借助控制點最終閉合在另一個點位上，從而實現(xiàn)對兩個點位的理論高低差和實測高低差值的計算，獲得兩個點之間的高程差。以每公里可以達到的精度為0.7mm為標(biāo)準(zhǔn)，在實際測量期間需要按照相應(yīng)順序進行，在第二天測量之前需要先對前一天測量結(jié)果進行復(fù)核。水利水電工程因為水準(zhǔn)測量線路相對比較長，普遍的線路屬于附和水準(zhǔn)線路，測量方式主要是通過兩個水準(zhǔn)測量小組對已知的兩個點起手，同時對測量區(qū)域進行測量，轉(zhuǎn)點是通過兩個人立水準(zhǔn)尺，并在不同測量端實測，同時做好檢查和復(fù)核，但是常常會忽略檢查與復(fù)核的工作流程，導(dǎo)致最終誤差的形成，很容易返工。對此，在源頭上可以分析水準(zhǔn)測量誤差問題，并總結(jié)誤差原因從而提升測量結(jié)果可靠性。

2 提高水利水電工程高程控制測量水平的措施

2.1 做好儀器控制

在測量儀器使用之前需要先通過儀器檢定機構(gòu)的檢定并附帶合格標(biāo)識之后才可以使用，在測量之前需要先對水準(zhǔn)儀的i角進行檢測，例如i角超過20″則應(yīng)當(dāng)校正，在i角小于20″時才可以進行測量。針對水準(zhǔn)儀的望遠鏡視角準(zhǔn)軸不平所形成的誤差問題，在觀測期間立尺人在這一過程中影響非常突出，此時目前所采用的皮尺對于距離的測量具備較高的實踐性價值，在立尺方面，可以以比較測量的方式處理，這一種方式相對簡單并且容易實現(xiàn)。

2.2改善操作控制水平

針對外業(yè)觀測人員，在人員方面應(yīng)當(dāng)堅持“持證上崗、有證優(yōu)先”的基礎(chǔ)原則，同時在實施測量之前需要先對工作人員做好上崗證的檢驗，并根據(jù)國家對于三等、四等水準(zhǔn)測量規(guī)范的相關(guān)內(nèi)容進行學(xué)習(xí)，并根據(jù)行業(yè)規(guī)范做好崗前培訓(xùn)。挑選責(zé)任心強、業(yè)務(wù)技術(shù)水平較高的工作人員負(fù)責(zé)水準(zhǔn)測量工作。在選配工作方面，需要以經(jīng)驗豐富的技術(shù)骨干為核心，促使其參與到外業(yè)地形復(fù)雜項目的處理方面，從根本上降低誤差問題。與此同時，因為儀器設(shè)備的靈敏度比較高，在檢測工作期間需要按照實際規(guī)范要求進行操作，盡可能減少誤差問題，并強化監(jiān)督管控。在實行測量期間應(yīng)當(dāng)注重氣泡的居中，應(yīng)用遙尺法的方式進行核對。在具體操作中，讀取數(shù)據(jù)的同時可以在尺底放置在點上，尺子的上部在視線方向緩慢擺動，從而讀取最小數(shù)值。假設(shè)地面的坡度比較大，則應(yīng)當(dāng)高度重視尺子的扶正操作，并完成數(shù)據(jù)的讀取。

2.3 對于外部環(huán)境因素的控制

因為大氣環(huán)境因素的影響，尤其是折光的影響，實線和地面的距離對于水準(zhǔn)測量的影響會相對較高，這一種影響也可以應(yīng)用中間法的方式進行消除?？梢越柚粋€有利的時間段，在白天期間日出之后的半小時左右直到日落之前的半小時之間，大氣的波動會相對比較穩(wěn)定，此時對于消除大氣的折光影響非常突出。但是，在11點半到下午2點半之間觀測時尺像會出現(xiàn)一定程度的跳動，這一種跳動對于數(shù)據(jù)的讀取影響相對較大，所以應(yīng)當(dāng)有意識的規(guī)避這一段時間。另外，想要更好的降低誤差，可以借助短視距、布設(shè)環(huán)線水準(zhǔn)網(wǎng)等多種途徑實現(xiàn)大氣折光的控制，從而降低測量期間的誤差問題。在溫度方面，水準(zhǔn)測量工作普遍實在室外進行，此時便無法規(guī)避太陽光直接強烈照射的問題，在儀器設(shè)備被強烈日光照射的同時，表面溫度會隨之提升，此時其中的各個構(gòu)建會出現(xiàn)一定程度膨脹，從而導(dǎo)致儀器設(shè)備的不同軸線之間存在幾何紊亂的誤差問題，最終導(dǎo)致測量的結(jié)果出現(xiàn)偏差。對此，在觀測過程中，需要高度重視遮陽的問題，應(yīng)當(dāng)盡可能采用音量的位置安裝儀器設(shè)備或標(biāo)尺，盡可能減少或消除溫度對于測量結(jié)果的影響。

2.4 改進測量技術(shù)水平

遙感及航空攝影高程控制測量技術(shù)調(diào)查更新。針對工程高程控制測量的調(diào)查更新工作，其主要是在工程高程控制測量期間針對高程控制測量技數(shù)據(jù)實現(xiàn)及時性的收集、更新，并構(gòu)建完善的工程高程控制測量數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)對地形資源的調(diào)查更新，并為工程高程控制測量提供基礎(chǔ)性支持。在應(yīng)用期間，操作人員必須熟練掌握遙感及航空攝影高程控制測量技術(shù)的操作流程，及時構(gòu)建工程高程控制測量的基礎(chǔ)準(zhǔn)則，同時應(yīng)用相應(yīng)的衛(wèi)星圖像實現(xiàn)地形資源的高效率管理以及分析，構(gòu)建基礎(chǔ)準(zhǔn)則滿足地形資源的管理目標(biāo)，并為地形資源的高質(zhì)量管理提供基礎(chǔ)保障。

2.5 做好項目規(guī)劃與監(jiān)管

借助遙感及航空攝影高程控制測量技術(shù)可以為地形資源的開發(fā)項目提供相應(yīng)的規(guī)劃幫助以及監(jiān)管支持。首先，方面的高程控制測量放線是設(shè)計藍圖的基礎(chǔ)依據(jù)，按照藍圖中的坐標(biāo)，借助設(shè)備投測到紅線方位的實際地點，促使每一個都能夠準(zhǔn)確的高程控制測量定位;其次，工程施工的階段對于標(biāo)高、軸線以及尺寸線的精確高程控制測量工作，對于的主體結(jié)構(gòu)實體施工質(zhì)量有著決定性影響，其能夠體現(xiàn)在墻柱平面軸線與防線、垂直度高程控制測量、主體標(biāo)高高程控制測量、平面度高程控制測量等方面;再次，細部高程控制測量的校核管控對于工程質(zhì)量有明顯影響。在具體的應(yīng)用方面涉及到墻柱梁平面放線校核、路基尺寸位置的校核、保護層的厚度校核、模板尺寸的偏差校核、空洞位置的校核等多方面。在施工過程中需要從尺寸精確度角度著手對施工質(zhì)量形成影響。對此，在混凝土施工澆筑完成之后，需要先開展高程控制測量放線，在具體防線過程中需要對上一道工序進行校核，及時發(fā)現(xiàn)問題并糾正下一道施工工序。采用專業(yè)的知識與施工技術(shù)之間的溝通，對存在的各種問題實行合理解決，嚴(yán)禁任何相同或相似問題重復(fù)出現(xiàn)，規(guī)避質(zhì)量問題的發(fā)生，對于標(biāo)高實行高程控制測量控制的過程中需要先明確模板的施工平整度，對于模板的施工應(yīng)當(dāng)提供精確性的基準(zhǔn)點，為混凝土的施工提供更加合理的控制線標(biāo)高，并在澆筑施工之后對平整度提供保護;最后，高程控制測量。高程控制測量主要體現(xiàn)在施工質(zhì)量的監(jiān)測方面。為了更好的保障物的問題在使用過程、使用過程中的負(fù)面影響，應(yīng)用高程控制測量的有效措施，掌握施工效果，在構(gòu)筑物施工過程中、竣工之后的問題，對施工提供指導(dǎo)同時保障工程質(zhì)量的可靠性，檢驗工程的設(shè)計方案是否合理，從而確保施工質(zhì)量。通過實時動態(tài)的定位技術(shù)，能夠?qū)⑵渲休d波相位差分技術(shù)，實現(xiàn)兩個高程控制測量站載波相位觀高程控制測量的差分掌握，將基準(zhǔn)站的載波相位數(shù)據(jù)采集并發(fā)送給用戶接收機，并實現(xiàn)坐標(biāo)的求差與解算。另外，在水利水電工程高程控制測量水平工作過程中，可以借助高程控制測量技術(shù)實現(xiàn)對沉降情況的觀測，在周邊設(shè)置相應(yīng)的基準(zhǔn)點，先對等水準(zhǔn)測出基準(zhǔn)點的標(biāo)高，并對工程構(gòu)筑物的重要位置設(shè)置沉降觀測固定點，每一層或每一段設(shè)置一個高程控制測量點，每一個觀測點結(jié)合起來便可以實現(xiàn)對沉降或位移情況的高程控制測量。一般情況下，為了更好的保障位移與沉降高程控制測量結(jié)果的準(zhǔn)確性，按照水利水電工程建設(shè)經(jīng)驗，在靠近構(gòu)筑物的范圍內(nèi)應(yīng)當(dāng)設(shè)置至少5個高程控制點，高程點可以在平面坐標(biāo)點上，構(gòu)建三維坐標(biāo)系，以便于全站儀的高程控制測量放樣效果得到提高。

3 結(jié)語

綜上所述，觀測誤差屬于主要的測量誤差，但是任何事物并不是固定的，在一定條件之下還有可能存在其他的誤差因素。對此，在今后測量工作中，需要根據(jù)不同誤差形成原因做好針對性的分析，提升測量時間并采取多線路、簡化操作步驟等多種途徑消除誤差因素。對此，觀測期間需要熟練掌握相應(yīng)的操作技能，強化和立尺之間的配合，應(yīng)用誤差控制措施保障測量結(jié)果的精度，提升整體工作效率。

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