論精密水準測量在地面沉降監(jiān)測中的應(yīng)用

曹培國

摘 要：地面沉降問題的產(chǎn)生是由于綜合性的因素所導(dǎo)致，具體表現(xiàn)在自然因素所引發(fā)的地層變形、壓縮，或者是人類活動所導(dǎo)致的地形變化。由于精密水準測量具有檢測難度較低、投入成本低以及數(shù)據(jù)準確等特點，能夠?qū)崟r跟進地面沉降監(jiān)測工作的進度，為區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防與研究提供詳實的一手基礎(chǔ)資料。本文從建設(shè)地面沉降監(jiān)測基準網(wǎng)出發(fā)，論述了地面沉降監(jiān)測中精密水準測量可能會存在的問題，并在此基礎(chǔ)上探討了在地面沉降監(jiān)測中精密水準測量的具體應(yīng)用形式，提升地面沉降監(jiān)測工作質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：精密水準測量；地面沉降監(jiān)測；應(yīng)用

一、建設(shè)地面沉降監(jiān)測基準網(wǎng)

所謂的地面沉降基準網(wǎng)指的是一種參考標準，主要應(yīng)用在地面沉降監(jiān)測工作，通常來說，地面沉降監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)體系主要以水準路線為基礎(chǔ)，為了能夠提升地面沉降監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)體系的覆蓋率，往往需要鋪設(shè)多條水準路線，進而產(chǎn)生一定數(shù)量的共同點的同時，保證地面沉降基準網(wǎng)所反饋的數(shù)值的準確性。在開展地面沉降監(jiān)測工作的過程中，地面沉降監(jiān)測相關(guān)工作人員應(yīng)當明確地面沉降監(jiān)測工作的監(jiān)測周期，以此為基礎(chǔ)合理的劃分精密水準測量的檢測重點。為了能夠保證精密水準測量數(shù)據(jù)的準確性，地面沉降監(jiān)測相關(guān)工作人員應(yīng)當嚴格按照地面沉降監(jiān)測相關(guān)規(guī)范的要求鋪設(shè)地面沉降基準網(wǎng)，從而嚴格的控制地面沉降基準網(wǎng)所反饋的各項監(jiān)測數(shù)據(jù)，以此來提升精密水準測量的有效性。與此同時，如果地面沉降監(jiān)測相關(guān)工作人員無法準確把握地面沉降基準網(wǎng)的平差時，那么將會導(dǎo)致地面沉降基準網(wǎng)的基點出現(xiàn)大幅度的沉降位移，不僅嚴重影響了精密水準測量所反饋的監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確性，還會增加地面沉降監(jiān)測工作的難度。為此，地面沉降監(jiān)測相關(guān)工作人員結(jié)合實際的情況合理的規(guī)劃周期性觀測方案時，應(yīng)當全面的分析點位高程差異產(chǎn)生的原因，將這些點位高程差異的產(chǎn)生原因進行分類，明確產(chǎn)生原因是觀測誤差還是點位沉降所引起的，從而切實有效的控制地面沉降基準網(wǎng)的穩(wěn)定性。一般來說，在利用精密水準測量開展地面沉降監(jiān)測工作時，地面沉降監(jiān)測相關(guān)工作人員需要以基準點為核心落實好水準聯(lián)測工作，并引入間接平差原理完成平差的計量工作，為接下來監(jiān)測點近似高程的計算奠定工作基礎(chǔ)。

二、地面沉降監(jiān)測中精密水準測量可能會存在的問題

1.溫度的變化增加了精密水準測量數(shù)據(jù)的不穩(wěn)定性

在實際的應(yīng)用精密水準測量技術(shù)的過程中，由于溫度的變化使得水準儀角發(fā)生相應(yīng)的變動，從而增加了精密水準測量數(shù)據(jù)的不穩(wěn)定性。這是因為精密水準測量所使用的儀器的每個部件的材質(zhì)具有一定多的特殊性，對于溫度的變化有著較為靈敏的感應(yīng)，再加上每個部件的熱脹冷縮的反應(yīng)程度的不同，使得精密水準測量的視準軸與水準管軸的相對位置發(fā)生不同幅度的改變，從而導(dǎo)致所反饋的數(shù)據(jù)與實際的地面沉降存在較大的差異。為此，在利用精密水準測量開展地面沉降監(jiān)測工作時，應(yīng)當注意溫度對實驗結(jié)果的影響，及時跟進周圍溫度變化對于精密水準測量的視準軸與水準管軸位置變動的情況。

2.水準標尺的穩(wěn)定性較差

通常來說，在利用精密水準測量開展地面沉降監(jiān)測工作時，地面沉降監(jiān)測相關(guān)工作人員應(yīng)當確保水準尺與尺樁或者是尺臺保持垂直的狀態(tài)，這是因為如果水準尺與尺樁或者是尺臺沒有保持垂直的狀態(tài)，那么就會導(dǎo)致讀數(shù)比實際值偏大，從而產(chǎn)生嚴重的數(shù)值誤差，進而影響水準測量的精度。為了避免因為誤差嚴重而導(dǎo)致返工重測問題的發(fā)生，地面沉降監(jiān)測相關(guān)工作人員應(yīng)當以裝有水準器的標尺作為主要的工具，通過水準器所反饋的數(shù)值來調(diào)整標尺的傾斜程度，切實有效的保證水準測量的精度。

三、在地面沉降監(jiān)測中精密水準測量的具體應(yīng)用形式

1.落實好地面沉降監(jiān)測中精密水準測量的工作標準

在利用精密水準測量開展地面沉降監(jiān)測工作時，地面沉降監(jiān)測相關(guān)工作人員應(yīng)當反復(fù)的閱讀《地面沉降水準測量規(guī)范》DZ0154-95以及《國家一、二等水準測量規(guī)范》GB12897-2006等相關(guān)文件的內(nèi)容，并及時跟進《地面沉降水準測量規(guī)范》DZ0154-95以及《國家一、二等水準測量規(guī)范》GB12897-2006等相關(guān)文件的更新進度，確保地面沉降監(jiān)測工作的開展符合相關(guān)規(guī)范的要求。

2.優(yōu)化水準線路網(wǎng)絡(luò)體系

首先，為了確保水準測量所反饋的數(shù)據(jù)的準確性，地面沉降監(jiān)測相關(guān)工作人員需要對目標需要的水文特征、地質(zhì)環(huán)境以及地面沉降情況進行全方位的調(diào)查，確保所構(gòu)建的水準線路網(wǎng)絡(luò)體系能夠貼合目標監(jiān)測區(qū)域的實際地區(qū)情境。其次，地面沉降監(jiān)測相關(guān)工作人員還應(yīng)當重點關(guān)注水準測量線路的選定工作情況，在開展水準測量線路選定工作時應(yīng)當嚴格按照《地面沉降水準測量規(guī)范》DZ0154-95等相關(guān)文件的要求開展工作。為了能夠切實有效的保障地面沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性，地面沉降監(jiān)測相關(guān)工作人員應(yīng)當將地面地形起伏程度納入到水準測量線路的影響因素范圍內(nèi)。與此同時，為了能夠便于后期水準線路網(wǎng)絡(luò)體系的調(diào)整以及降低地面沉降監(jiān)測工作的難度，應(yīng)當盡可能的沿著公路來布設(shè)水準路線網(wǎng)絡(luò)。如果在布設(shè)的過程中需要經(jīng)過沒有鋪裝路面的區(qū)域，那么針對這種情況地面沉降監(jiān)測相關(guān)工作人員應(yīng)當以坡度較小的區(qū)域作為觀測站。為了能夠盡可能的將測量誤差降至最低，還應(yīng)當結(jié)合實際的需求適當?shù)臏p少觀察站的設(shè)置數(shù)量。如果地面沉降監(jiān)測的區(qū)域存在斷裂帶、構(gòu)造帶、深井、采空區(qū)等區(qū)域，地面沉降監(jiān)測相關(guān)工作人員應(yīng)當重點關(guān)注斷裂帶、構(gòu)造帶、深井、采空區(qū)這些區(qū)域的沉降情況，盡可能的將更多的水準線路鋪設(shè)在這些區(qū)域，從而提升整體測量的效果。最后，為了防止因為區(qū)域跨度過大而影響到整體的測量效果，地面沉降監(jiān)測相關(guān)工作人員應(yīng)當將水準線路選擇地面振動較少、形式大型車輛較少的區(qū)域，降低湖泊、水面區(qū)域測量點的數(shù)量。

3.規(guī)范標尺的使用

為了能夠保證地面沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確性，地面沉降監(jiān)測相關(guān)工作人員需要嚴格按照相關(guān)的要求使用標尺，通常在往返測奇數(shù)標尺時，所使用標尺的測量順序應(yīng)為后視標尺-前視標尺-前視標尺-后視標尺；在往返側(cè)偶數(shù)站的過程中，標尺順序應(yīng)為前視標尺-后視標尺-后視標尺-前視標尺。此外，為了能夠確保地面沉降監(jiān)測的可靠性、準確性，地面沉降監(jiān)測相關(guān)工作人員在開展地面沉降監(jiān)測工作時應(yīng)當確保測量儀器處于在整平的狀態(tài)。

4.重點關(guān)注影響因素的干擾

地面沉降監(jiān)測相關(guān)工作人員需要注意測量中的一些注意事項以及相關(guān)的影響因素的干擾，例如三腳架的攜帶，如果是在土質(zhì)較為松軟的地帶進行地面沉降監(jiān)測工作，為了能夠確保儀器的穩(wěn)定性，地面沉降監(jiān)測相關(guān)工作人員應(yīng)當利用尺樁固定。不僅如此，溫度的變化也是影響的因素之一，因此，地面沉降監(jiān)測相關(guān)工作人員需要實時跟進影響因素的變動情況，及時排除干擾。

結(jié)束語

綜上所述，地面沉降監(jiān)測相關(guān)工作人員首先需要落實好地面沉降監(jiān)測中精密水準測量的工作標準，其次，優(yōu)化水準路線，最后規(guī)范標尺的使用以及重點關(guān)注影響因素的干擾。與此同時，還應(yīng)當關(guān)注地面沉降監(jiān)測中精密水準測量可能會存在的問題，以此為基礎(chǔ)建設(shè)地面沉降監(jiān)測監(jiān)測網(wǎng)，切實有效的保障地面沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確性。

參考文獻：

[1]崔效文.地面沉降監(jiān)測中水準測量的應(yīng)用[J].資源信息與工程，2018，33（04）.

[2]張由博.論精密水準測量在地面沉降監(jiān)測中的應(yīng)用[J].建材與裝飾，2017（42）.

[3]孫偉.論精密水準測量在地面沉降監(jiān)測中的應(yīng)用[J].綠色環(huán)保建材，2017（04）.