摘要:随着时代的进步和社会经济的发展,我国道路交通运输事业发展迅速,高铁在我国日趋普及。通过调查研究发现,如今依然将几何水准测量应用到高速铁路高程控制测量中,这种方法具有很多的优势,如较高的测量精度、操作难度不大等,但是也有着诸多的问题,如视线较短、速度较慢,有着较大的劳动强度等。针对这种情况,就可以将先进的三角高程测量技术给应用过来。本文简要分析了高铁测量中精密三角高程测量技术的应用,希望可以提供一些有价值的参考意见。
关键词:高铁测量;精密三角;测量技术
在具体的实践中,高速铁路线上,CPIII高程控制测量网每隔两千米,就需要联测线下的水准基点。如今的高速铁路,通常都是特大高架桥,线上CPIII点和线下水准点之间有着较大的距离,通常高差都不会小于10米,并且临时过渡点无法在任何地方设置,几何水准测量已经无法适用。有些高架桥有着较长的距离,有十几公里、几十公里等,如果在测量中采取绕行的方式,那么就会大大降低工作效率。如果将常规三角高程测量技术给应用过来,虽然在较大距离上可以对高差进行测量,但是测量精度较低,无法与高速铁路的精度要求所满足。因此,测量人员一直在研究如何对三角高程测量的精度进行提高,在一定的精度范围内,对几何水准测量进行替代。
2 常规高程测量方法
高程测量被广泛应用到诸多工程施工中,传统的测量方法主要是几何水准测量、常规三角高程测量等。两种方法具有各自的优势,但是也有缺点存在。几何水准测量可以直接对高程进行测量,对于高差的测定有着较高的精度,但是地形因素会限制到水准测量,有着较大的外业工作量,没有较快的施测速度。三角高程测量则是间接测高法,地形因素不会对其产生限制作用,并且有着较快的施测速度,因此被广泛应用到大比例地形图测绘、线型工程以及管网工程中。但是很多因素都会对三角高程测量精度造成影响,如高度角观测精度、距离测量精度、大气垂直折光等。
2 精密三角高程测量的方法
具体来讲,精密三角高程测量将自动照准的高精度全站仪给应用了过来,同时对向观测,以便对大气垂直折光的影响基本消除或者大大的消弱。在对向观测时,需要在另一全站仪的把手上固定照准棱镜,在一个测段上,对向观测为偶数条边,同时,将高度不变的同一棱镜立在测段的起末水准点上,这样仪器高就不会被量取到。对观测边的长度和高度角进行限制,以便对相对垂线偏差的影响进行减少。
3 精密三角高程测量的应用
(1)仪器改装:全站仪可以对目标自动识别,标称精度需要在05mm以上,反射棱镜安装的误差需要在1毫米以内。(2)起末水准点观测方法:将全站仪架设到测段水准点附近,通常需要控制在20米以内,并且起末点需要大致相等,将棱镜杆架设于水准点上,起末点都为同一根杆,长度需要控制,保持在一定稳定的状态,以便科学观测合理和高度角。低棱镜和高棱镜都是两测回。在观测之前,各个站都需要对温度和气压进行测定,设置于全站仪上,以便科学的改正边长。
(3)对向观测方法的实施:按照仪器前进方向,首先进行后测站观测,之后再进行前测站观测。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于每一个测段,进行单棱镜往返测或者高低双棱镜观测,高低双棱镜观测顺序是后低、前低、前高、后高等。利用单棱镜往返测支线测段。完成一条边的观测之后,就进行下条边的观测,在这个时候要特别注意,前站仪器保持在不动的状态,为下条边的后站,在前面搬迁原来的后仪器,为下条边前站,在一个测段上,对向观测需要将边的条数控制在偶数条。
(4)精密三角高程测量进行二等水准测量中的主要技术要求:等级为二等,边长为100米时,为两回测回,指标差较差、测回间垂直角较差、测回间测距较差分别为5、5、3。边长在100米到500米之间,为四回测回;边长在500米到800米之间,为6回测回;边长为800米到1000米之间,为8回测回,指标差较差、测回间垂直角较差、测回间测距较差以及测回间高差较差都维持不变。
(5)精密三角高程观测注意事项:精密三角高程测量,成像的稳定性会直接影响到观测时间的选择,中午前后一段时间,因为有太阳,大气湍流会影响到观测,望远镜成像会有跳动问题出现,对观测高度角的精度造成了较为严重的影响。最好不要对观测边长进行缩短,在日出日落时,大气垂直折光系数有着较大的变化,长边观测是不太合适的。在自动照准观测方面,视场内棱镜之前不能够有草、树叶和电线,对于烟火上空或者飘动的雾团,不能够有视线通过。在对向观测的过程中,如果一站有着过长的观测时间,那么对向观测就需要重新进行。要架稳全站仪,对测站位置合理选择,测段起末水准点上,需要放稳中杆。
4 案例说明某铁路客运专线的一段路中,将二等水准测量发展为了三角高程测量,测量线路有着较大的长度,可以达到400千米以上,经过的地区地形较为复杂,其中以丘陵和山区为多,并且跨越了多条江河,有着较为复杂的测量条件。在这种情况,测量成果与二等水准测量精度要求所满足。施工单位按照二等水准来进行测量复测,发现没有问题,与相关要求所符合。按较差统计计算的每公里测量的全中误差为19毫米,符合相关要求。某大山精密三角高程测量,线路长度在60公里左右,经过了多个山口和低谷,起伏总高差在2000米以上,线路符合于两个一等水准点上,闭合差为119毫米,符合相关要求。在这些事例中,不管是水准路线闭合差,还是每公里测量的高差全中误差,都可以与二等水准的技术要求所满足。因此,我们就可以在高速铁路中,可以将二等水准测量方法发展为精密三角高程测量方法。
5 结语
通过上文的叙述分析我们可以得知,在高铁测量中,如今大部分依然采用的是几何水准测量方法,虽然具有一系列的优势,但是在实践过程中还是暴露出来了很多的问题;针对这种情况,就可以将精密三角高程测量技术给应用过来,实践研究表明,取得了不错的效果。在具体的实践过程中,需要结合具体情况,科学设计测量方案,控制每一个细节的质量,避免有问题出现,要严格控制各种误差,以便得出较高的测量精度,满足高铁测量的精度要求。相关的工作人员需要不断努力,积极学习,总结实践经验,熟练掌握三角高程测量的方法,结合具体情况,积极的应用先进的仪器和技术,提升测量质量和测量精度。
参考文献:
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论文作者:汪贻俊
论文发表刊物:《基层建设》2019年第1期
论文发表时间:2019/4/2
标签:测量论文; 高程论文; 精密论文; 水准论文; 棱镜论文; 精度论文; 高差论文; 《基层建设》2019年第1期论文;