淺析隧道導(dǎo)線測量

摘要：結(jié)合實際分析測距導(dǎo)線閉合差超限原因及應(yīng)采取的主要措施。

關(guān)鍵詞：導(dǎo)線 閉合差 超限

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      一、問題的提出

      隨著測距技術(shù)的發(fā)展，各種測距儀、全站儀在導(dǎo)線測量中得到了廣泛應(yīng)用。在實際作業(yè)中，如果依據(jù)的控制點成果精度低，同時又不大注意測距儀器的使用，則施測結(jié)果常滿足不了測量規(guī)范相應(yīng)等級的精度要求，造成不良后果，輕則返工、延誤工期；重則給人民的生命、財產(chǎn)造成重大損失。因此，如何正確地使用這些先進的儀器，一次性達到測距導(dǎo)線測量成果的精度要求，是本文討論的重點問題。

　　本人參加的太中銀鐵路工程測量工作，施測技術(shù)方案設(shè)計五等二級導(dǎo)線方位角閉合差不超過±20√n，導(dǎo)線全長相對閉合差不超過1/10000，滿足1：1000測圖精度（點位精度小于0.1m，點間精度小于0.1m）要求，在觀測時，儀器觀測員認(rèn)識不到儀器存在“三軸誤差”（包含視準(zhǔn)軸誤差、水平軸傾斜誤差和垂直軸傾斜誤差）和儀器制造、校準(zhǔn)、磨損等原因產(chǎn)生的機械結(jié)構(gòu)誤差（包含度盤和測微尺分劃誤差、照準(zhǔn)部和度盤偏心誤差、光學(xué)測微器行差，照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)、微動螺旋旋轉(zhuǎn)和光學(xué)測微器隙動差），簡化規(guī)范中規(guī)定的有關(guān)儀器操作，往往易造成水平角誤差超限；在測距時簡化程序，以全站儀所測平距代替地球表面某兩個點的空間距離，忽略觀測高差或觀測天頂距，導(dǎo)致最終導(dǎo)線平差成果是導(dǎo)線全長相對閉合差不超過限差，卻導(dǎo)線最弱點位精度、最弱點間精度、最弱邊長相對中誤差均超限，不能很好滿足工程設(shè)計要求。

      二、成果超限的主要原因

      2.1、使用的全站儀、棱鏡腳架未檢驗、校正；

      2.1.1、全站儀在出廠前，雖然將豎盤的指標(biāo)差、水平度盤的視準(zhǔn)軸誤差已測定，并存入儀器中，但儀器經(jīng)長期使用，其值已發(fā)生變化。作業(yè)時使用未檢驗的儀器進行作業(yè)，或雖經(jīng)專業(yè)機構(gòu)檢驗，但未及時將豎盤的指標(biāo)差、水平度盤的視準(zhǔn)軸誤差及時存入儀器，測水平角和垂直角時，又每次只讀一個讀盤位置，測半個測回，使2C值偏大，沒有及時發(fā)現(xiàn)，致使測角測距產(chǎn)生系統(tǒng)誤差。這是造成閉合差超限的主要原因之一。

      2.1.2、忽略對全站儀、棱鏡等光學(xué)對點器的檢驗、校正。對使用的全站儀檢查發(fā)現(xiàn)：光學(xué)對點器的對中誤差已超過±2mm，檢驗還發(fā)現(xiàn)腳架的基座螺絲和腳尖鐵插螺絲松動，易使氣泡偏離。

      2.2、水平角觀測產(chǎn)生目標(biāo)偏心

      2.2.1、由于忙于趕進度，急于獲取觀測成果，有時不顧觀測條件的好壞，在目標(biāo)不清晰、霧氣較大，天氣透明度差的天氣觀測，產(chǎn)生照準(zhǔn)誤差大、測距精度低。

      2.2.2、觀測導(dǎo)線的水平角時，導(dǎo)線點被高桿農(nóng)作物擋住視線，架設(shè)棱鏡不通視。用花桿做照準(zhǔn)目標(biāo)，距離較近、花桿粗、不易照準(zhǔn)。再則花桿豎的不直，只能照準(zhǔn)花桿上部，產(chǎn)生照準(zhǔn)目標(biāo)偏心。導(dǎo)線點間距離越近，偏心越大。

      2.3、未按測量規(guī)范的有關(guān)規(guī)定進行作業(yè)

表1 導(dǎo)線測量技術(shù)要求

其中M為所測地形圖比例尺，n為轉(zhuǎn)角數(shù)

表2 水平方向觀測的技術(shù)要求

表3 天頂距觀測的技術(shù)要求

　　水平角、天頂距觀測應(yīng)嚴(yán)格按照表1-3執(zhí)行，重測水平角和垂直角，可只測半個測回，且必須變換度盤位置，避免水平角觀測達不到精度要求，方位角閉合差超限。垂直角觀測達不到精度要求，直接影響測距精度，使導(dǎo)線全長閉合差超限。

      三、應(yīng)對采取的措施

      3.1、對使用的儀器、腳架要進行嚴(yán)格的檢驗、校正。全站儀也不能例外。不能忽略對光學(xué)對點器的檢校，要固緊基座螺絲和鐵插螺絲。

      3.2、不宜在霧天、雨天、大氣透明度差、目標(biāo)不清晰的天氣中觀測。

      3.3、全站儀要在相對180°的2個讀數(shù)裝置上讀取水平角和垂直角，以消除度盤的偏心差。

      3.4、正確地選擇的設(shè)置目標(biāo)。注意以下幾點：

      3.4.1、架設(shè)棱鏡要能通視：作業(yè)時更好采用三聯(lián)腳架法進行導(dǎo)線水平角觀測，以提高導(dǎo)線水平角觀測工效，減弱儀器對中誤差和目標(biāo)偏心對測角精度的影響，以提高方位角的推算精度。

      3.4.2、測導(dǎo)線水平角時，導(dǎo)線點上架設(shè)棱鏡看不見，不使用花桿做目標(biāo)，而采用φ6的2.5m長而直的冷撥絲鋼筋桿做照準(zhǔn)目標(biāo)。冷拔絲桿上涂以紅白相間的調(diào)和漆，桿上端綁上紅白小測旗代替花桿效果較好。立冷拔絲桿時，成90°角的2個方向用垂球線吊直，然后用3根細鐵絲成120°角的3個方向，將其固定在導(dǎo)線點上。照準(zhǔn)目標(biāo)時盡量照準(zhǔn)下部。

      3.4.3、當(dāng)導(dǎo)線點被高桿農(nóng)作物擋住視線，立1根冷拔絲桿仍看不見時，應(yīng)將3根冷拔絲桿用細鐵絲綁在一起構(gòu)成三角架，中間插入0.5 m，露出2 m的1根冷拔絲桿，用細鐵絲與冷拔絲桿三角架綁緊，使其高度達4.5 m，再在桿上端綁上紅白小測旗，即可作為照準(zhǔn)目標(biāo)用。

      3.5、 嚴(yán)格按照《新建鐵路工程測量規(guī)范》要求作業(yè)。測距導(dǎo)線測量的主要技術(shù)要求，應(yīng)符合表1有規(guī)定；水平角按方向觀測法進行觀測，各項限差要符合表2規(guī)定；天頂距觀測應(yīng)符合表3有關(guān)規(guī)定。當(dāng)觀測結(jié)果不符合要求時，應(yīng)進行重測，并應(yīng)遵守重測的有關(guān)規(guī)定。

      3.6、改變測距時只測平距，不加任何改正的作業(yè)習(xí)慣，嚴(yán)格按照《新建鐵路工程測量規(guī)范》要求，對儀器所測的電磁波測距邊加氣象改正、加常數(shù)、乘常數(shù)改正后的斜距，才能斜改平計算。

      3.7、目前現(xiàn)有的測距儀、全站儀都有自動氣象改正裝置或自動氣象改正程序，只須根據(jù)實地測出的氣溫和氣壓，查出氣象因子，將其輸入儀器中由儀器自動改正。儀器加常數(shù)改正值，由儀器檢測結(jié)果得出，可直接加在觀測結(jié)果中，儀器乘常數(shù)數(shù)值隨溫度等條件而變化，一般不宜加此改正。

      3.8、斜距劃算為平距時可根據(jù)觀測高差進行，也可根據(jù)觀測垂直角進行。如果設(shè)站時存在儀器和反射鏡的安置中心與標(biāo)石或?qū)Ь€點中心不重合時，還應(yīng)測量偏心距對平距進行歸心改正。另外依照規(guī)范的規(guī)定，有時應(yīng)將觀測到的平距劃算到橢球面和高斯投影面（或測區(qū)的平均高程面）上，即通常所說的兩化改正。