跨河水准方法研究)

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1、浅析提高高精度跨河水准测量精度的方法作者：吕小华文章来源：本站原创点击数:扣379更新时间:20091221跨河水准测量作为高程传递的一种特殊方法，在国家大型水电站建设及大型桥梁施工中应用较为普遍，特别是在长江流域、南方水网地区、沿海经济发达地区更为突出。跨河水准测量的主要方法有水准仪倾斜螺旋法、光学测微法、经纬仪倾角法和测距三角高程法等。光学测微法主要适用于500m以下的跨河水准测量，而水准仪倾斜螺旋法和经纬仪倾角法适用于各种精度等级、各种跨河长度的水准测量。在本人所经历的几个大型项目如葛洲坝水利枢纽、隔河岩水利枢纽、万安水利枢纽、三峡水利枢纽、南水北调中线的穿黄工程、舟山大陆连岛工程、

2、江阴大桥、南京三桥、苏通大桥等重点建设工程中都采用了经纬仪倾角法，为工程建设以及创建优质工程都提供了高质量的高程控制，取得了较好的经济效益和社会效益。跨河水准测量由于视线长度长，且前、后视距相差很大，使水准标尺读数的精度大大降低，观测、仪器、觇牌、觇灯、地球曲率及大气折光的影响都会增加对其精度的影响，其中更主要的是场地的选择和视线高度所带来的误差。在本人所完成的项目中，如舟山大陆连岛工程、苏通大桥、三峡地形变的成果中，由于场地、视线高度的不同所测得成果精度也大不相同.从以上实例比较中不难看出视线较高，其精度相对较高，视线较低其精度相对较低，而且多余观测也相对较多，对工期也产生不利影响。如何

3、在高精度跨河测量中消除或减小外界影响所产生的误差，获得较高精度的观测成果，并取得良好的效益，本人通过对多年来实践工作中的经验不断地进行总结归纳，认为在测量过程中应注重以下几方面的问题。一、跨河水准测量的人员及仪器设备的配置人员配置：观测员2人，记录员2人，扶尺员(供光员)2人，有条件时配备汽车1辆和驾驶员1人。仪器设备配置：为联络两岸同步观测，需配置至少2台对讲机。采用光学测微法时，需配置水准仪1台，标尺1副，笔记本电脑1台，打印机1台，专用觇牌2块，电子记录器2台。采用经纬仪倾角法时还应配置T3经纬仪2台，专用觇牌(灯)4个，电瓶充电器。二、跨河仪器的检查1、用于跨河水准测量的经纬仪应对

4、垂直度盘光学测微器的行差、指标差、一测回垂直角中误差进行检验。选用指标差较为稳定而无突变的经纬仪进行跨河测量。2、用于跨河水准测量的水准仪要认真仔细地进行检验与校正，i角校正在6〃以下，当采用两台水准仪对向观测时，还需尽量使两台仪器的i角同号，异号时其绝对值之和应小于6〃。三、觇牌的制作1、觇牌用铝或有机玻璃制造，涂成白色。背面安置专用夹具，可沿尺面滑动，并能可靠地固定于标尺的任意位置上，小窗中央设一水平指标线，以指示觇版固定尺标的位置。2、觇牌中心标志线的大小依公式计算。①采用水准仪跨河时，标志宽a=s/25(mm),标志长b=s/5(mm)o②采用经纬仪跨河时，标志宽a=s/15(mm

5、),标志长b=s/3(mm)o（s为江宽长度，单位m）四、跨河水准测量场地的选择与布置1、跨河地点尽可能选定江面较窄处，为减少折光差的影响，要求两岸地形尽量相似，高差要小，跨河距离在1000m以上时视线要超过6m以上为佳，视线愈高愈好。视线不得通过草丛、干丘和沙滩的上方，视线应避免东西向。2、在跨河两岸测站点和立尺点应构成对称图形。如图所示之平行四边形（a）、等腰梯形（b）和“Z”字形（c）,图中I为仪器站，b为标尺点，要求sl=s2、dl=d2o采用光学测微法选用“Z”字形图形为宜。仪器水平视线对标尺高于1・5m以上为宜。为了传算高程和检查立尺点高度有无变化，应在距跨河地点200~300

6、m的水准线上,埋设普通水准标石。当跨河位置离水准点较远时，必须在仪器及尺台点附近埋设固定点和参考点。在本人所经历的项目中，苏通大桥项目和三峡地形变监测项目中场地的选择与布置较为经典。在苏通大桥项目选择跨河场地的过程中，由于地势平坦、江面较宽、潮汐较大现场施工等因素的影响，要到达一定的视线高度和对称图形比较困难。针对较多不利条件，我们采取了一些必要的措施，如增加尺台点、仪器点的高度，以及抬高视线，使图形尽量趋于对称。作业过程中尽量避开对观测精度产生误差的不利因素等，最后证明所采取的措施是行之有效的，既满足了施工的要求，又提供了让业主和用户满意的成果。三峡地形变监测项目是为研究、预防三峡大坝蓄

7、水后诱发地震、滑坡等地质灾害提供可靠的第一手资料，精度要求非常高。从既要保证精度要求，又要保证观测成果的延续性的原则出发，场地都选在淹没线以上，并建造了专用观测墩。在场地的选择和布置上都满足了视线高、图形对称、通视条件好等要求。因此测出来的成果既符合规范要求又满足设计要求。五、觇牌、觇灯的安置与校正1、经纬仪倾角法的基本原理是：观测垂直角，以间接法求出视线水平时中丝在远、近标尺上的读数，两者之差即为远近、标尺的高差。设置