用精密三角高程测量代替二等水准测量方法的探讨.pdf

西北水电·2011年?第3期
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文章编号:1006-2610(2011)03-0021-03
用精三角高程测量
代替二等水准測量方法的探谢
杨跃青
(中国水电顾问集团西北院测绘工程大队,兰州730050)
摘要:在工程测量的特殊条件下,可用精密三角高程测量代替二等水准测量,通常的作法是:将全站仪架在距离100
m以内的适当位置(最大不宜超过150m),使竖直角越小越好,且前后视距基本相等(前后视距差不宜超过2m)。采
用同一个高度不可调的专用棱镜。进行竖直角观测,可代替二等水准测量
关键词:测距;三角高程测量;二等水准测量;工程测量
中图分类号;TV221.1
文就标识码:A
Discussion on the replacement of the second class leveling with precise trigonometric leveling
YANG Y
( Surveying and Mapping Engine ring Brigade of Hydrochina Xibei Engineering Corporation, CHECC, Lanzhou 730050, China)
Abstract: Under the particular conditions of engineering survey, the precise rigonometric leveling can replace the second class leveling
The usual practice is mount the total station at appropriate location within the distance of 100m(not more than 150m at maximum)
make the vertical angle minimal, and ensure the front and rear sight distances basically equal(not over 2m). Same-height-nonadjustable
special prism is applied, and vertical angle observation can replace the second class leveling
Key words: ranging; trigonometric leveling; second class leveling; engineering survey
1工程实例
工程测量以往只能使用传统的二等水准方法进
以桥墩为例,介绍采用精密三角高程对高于地
行的高程测量,但在某些特殊情况下无法进行。随表3m以上构筑物顶部高程达到二等水准测量精度
着中国工程建设对高程精度要求的提高,经过工程要求的施测要领、理论推演及实测验证。
实践总结出了用精密三角高程代替二等水准测量的
三角高程计算公式
方法以及工程实践中的注意事项。例如,以前对于
H2=6+h+1ーの+D/2R+K/4R?S
高于地表3m以上的构筑物(如桥墩等),水准测量式中:H:为测点高程;Ho为测站高程;h为S· sin a
高程很难直接传递到构筑物顶面,大多采用搭台法、或S?cosa(a为天顶距或倾角);S为斜距;为仪
堆土法等方法进行高程传递,这些方法费时、费力,器高;v为棱镜高;K为折光系数;R为地球半径;D
且很难满足快速施工的要求。
为测边长度
.1施测要领
距离桥墩100m以内的适当位置(最大不宜超过
收稿日期:2011-04-24
作者简介:杨跃青(1958-),男,河南省渑池县人,工程师,从事
50m),使竖直角越小越好,且前后视距基本相等(前
水利水电工程测量工作
后视距差不宜超过5m)处架设全站仪,要求架设在
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杨跃青.用精密三角高程测量代替二等水准测量方法的探讨
地层稳定的实土上、三角架踏实,仪器精确整平。釆
采用此种方案,可以避免量取仪器高、棱镜带来
用同一个高度不可调的专用棱镜(主要为确保棱镜高的误差,存在误差只是仪器自身的误差,因此全站仪
致,以消除棱镜髙不一致的误差),如图
的要求是竖直角误差要小。同时测定测量时的气
地=H+地+ーV地+DF/2R+K/4R?S压、温度,并进行改正。折光系数可以采用仪器内参
数。采用正倒镜观测4个测回。
=B0+h数+ーV+DPのR+K/4R?S2
由于采用同一棱镜,因此,V地=Vm,同时D,S距2三角高程法测量仪器
离差值很小相对于地球半径R可忽略,折光系数K
全站仪的型号和标称精度见表1。
由于在同时间同地点测量K值相同。则墩与地面
表1全站仪的型号和标称精度表
点高差△ん=-H地=h一ん地。
仪器名称
生产厂家
标称精度
经纬仪
全站仪瑞上菜卡公司
标准偏差2
测距仪7CA1202全站仪瑞土菜卡公詞
M,=2mm+2x10-6
经纬仪
瑞土菜卡公司
标准偏差
测距仪TCAI201全站仪瑞士菜卡公司
=1mm+1x10-6
经纬仪TCA200仝站仪瑞土来卡公司
标准偏差0.5
测距仪丁C03全站仪瑞士葉卡公司M,=1mt+:5x0°6
种不同仪器精度、距离、倾角不同时的精度情
图1采用精密三角高程测量高铁桥墩示意图
况统计,详见表2。
1.2施测方法
3测量质量控制
由于水准基点不一定在桥墩附近合适的位置,
但可以通过先行同精度加密的方法将水准基点引至
根据我们对中国某段高铁施工测量进行的实践
桥墩附近或者就直接加密在桥墩下的承台上。
应用,证明此种方法可行且高效。依据《高速铁路
施测
工程测量规范》精密三角高程测量主要用于困难
(1)在墩顶埋设水准点;
地区代替二等测量之规定,我们选用的全站仪应具
(2)采用二等水准测量,精确测量墩附近或墩备自动识别日标功能,仪器标称精度不应低于O.5
下承台上的水准点高程
mm+1x10(菜卡公同生产的全站仪TCA2003)进
(3)三角高程测量
行,使用的反射棱镜和对中杆应经过特殊加工。反
(4)计算高差
射棱镜的安装误差不得大于0.1mm,并使用特制地
(5)计算墩顶高程。
水准点对中棱镜杄。另外,在文献[1]要求的基础
注:全站仪最好采用1"级。要在无风天测量。上,为了保证精度,施测中我们还要求视线通过的最
误差分析;ん=s?cosa或h=s?sina
高地物需大于1.5m,每2km左右与线路水准基点
式中:s为斜距;a为天顶距或倾角。
进行高程联测。对于施工中的桥墩顶部所需的二等
m=v(mn?eosa)+(s?sina?m/2x200265)
水准高程,我们选择不问测点进行2次观测,保证高
程精度。此段高铁实际精度指标如表3。
或=√(m,sina)2+(s?cosa:mn/206265)2
表3三角高程测量高鉄桥墩的精度指拆表
式中:m,为测距中误差;m。为测角中误差。
测回间距离高差政正数高程中误差平差后相邻点
从上式可以看出高差中误差主要来自测距误差
仪器名称
较差/mm最大值/mm/mm高差中误美/mm