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摘要：研究采用全站仪三角高程测量代替水准测量的方法、精度分析和适用条件等，在满足测量精度的要求下，减轻工作量、提高工作效率或实际自动监测。本文依据基坑支护结构的变形测量特点，研究通过改进观测点和观测站的埋设减少三角高程测量的误差来源，是否可满足观测精度的要求。研究结果表明该方法是可行的。
关键词：三角高程测量；变形测量；观测点埋设；精度分析
传统几何水准测量的高程传递具有测量精度高、操作简单等缺点，但其测量视线短、速度慢、劳动强度大、易受气象条件影响等缺点，使其作业效率难以提高，特别是在基坑工程变形测量中的高频率观测。而三角高程测量路线灵活、速度快、劳动强度小，但由于受球气差等的影响，测量精度较低。目前在一般工程测量或是控制测量中，三角高程的测量能达到三、四等的水准测量要求。而对于建筑物的变形观测，测量的是相对变化量，通过改进观测点和观测站的埋设和安装来提高三角高程的测量精度以满足变形测量的精度要求。本文从三角高程测量原理出发, 根据误差传播定律, 综合考虑测量方法的误差来源及其影响, 并对测量精度进行评定分析，得出相关结论。
1、三角高程测量原理及误差来源
传统的三角高程测量方法都是将全站仪安置在已知高程的测点上, 在待测点上安置棱镜, 量取仪器高和棱镜高, 采用单项或对向观测法测定两点间的距离和竖直角, 按勾股定理的原理计算高差。尽管目前全站仪测距和测角精度能达到0.6mm+1ppm和0.5′的高精度, 但仪器高和棱镜高都采用钢尺按斜量法或平量法获取, 其精度约为±2～3 mm , 故其误差是不容忽视的, 而且他们是固定值, 距离越短, 对高程测量影响越大。目前已有研究表明采用全站仪中点法高程测量, 此方法将全站像水准仪一样任意设站, 而不是将其置在已知高程点上, 在不量取仪器高的情况下, 利用三角高程测量原理测出待测点的高程，精度满足三、四等水准测量的要求。在建筑物变形测量中，采用固定仪器高和固定棱镜高的方法进行观测，消除了仪器高和棱镜高的误差，并且观测是相对变化量，因此测量的精度应有较大的提高。
由表1中数据可看出当测距小于300m时，垂直角小于15°时观测精度均能达到二等等级的精度指标要求；测距小于600m时观测精度均能达到三等等级的精度指标要求。
二等适用于重要边坡、重要基坑、重要管线及地下工程的监测；三等适用于一般的边坡、基坑的变形测量。我们日常的常规监测一般采用三等的精度的要求，观测边长一般都在300m的范围内，垂直角一般小于10°，所以采用该方法能够满足观测精度的要求。
2、采用三角高程代替水准测量的前提条件
2.1 监测点和观测站均采用固的观测墩，必要时安装固定的观测棱镜，使仪器高和棱镜高均保持不变。
2.2 测站的观测墩因受地面沉降的影响，应定时或观测前采用水准测的方法对其沉降进行校验和修正。
2.3 控制测站与监测点的距离。
2.4 采用高精度的全站仪，控制角度和距离的测量精度。
3 、结论
工程监测中在一些特定的前提条件下，采用全站仪的三角高程测量方法代替水准测量的方法是可行的，精度能达到三等等级的要求。当在测距小于300m时，垂直角小于15°时观测精度均能达到二等等级的精度指标要求。
参考文献
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论文作者:叶东昌
论文发表刊物:《防护工程》2017年第13期
论文发表时间:2017/11/14
标签：测量论文; 高程论文; 精度论文; 棱镜论文; 水准论文; 误差论文; 基坑论文; 《防护工程》2017年第13期论文;