浅谈导线测量在公路工程中的应用

【摘要】：随着测距技术的发展，各种测距仪、全站仪在导线测量中得到了广泛应用。在实际作业中，如果依据的控制点成果精度低，同时又不大注意测距仪器的使用，则施测结果常达不到测量规范相应等级的精度要求，造成不良后果，轻则返工、延误工期；重则给人民的生命、财产造成重大损失。因此，如何正确地使用这些先进的仪器，保证测量成果的精确无误，一次性达到导线测量成果的精度要求，是本文讨论的重点，并结合天水山水一号大桥项目的导线测量技术和方法等进行简要概述。

【关键词】:全站仪 导线测量 精度

1 .工程概况

本路线起于G316国道（平峪沟西岸以西80米位置），终点与河堤规划路衔接，路线全长1254.52m，以桥梁型式跨越藉河、天定高速、藉河北侧老河堤、河堤规划路后，沿R=100m的平曲线向东转弯，路线向东行进约80m后，再以一个右转R=70m的平曲线向南转弯，与河堤规划路K0+580进行衔接。

天水市秦州区山水1号斜拉式大桥起点桩号为K0+424，终点桩号为K1+080。主桥上部结构采用(115+130)m独塔双索面预应力混凝土斜拉桥的设计方案；为适应北岸小半径曲线的路线线型，北引桥拟定（4×20+2×3×20）m钢筋混凝土现浇连续梁桥的方案；南引桥拟定(4×30) m预应力混凝土现浇连续梁桥的方案。该桥无通航要求。

2.导线测量的外业

[0003]如果近景测绘仪同一台仪器安装两个照像机，则两个照像机之间的距离很短，因此解测目标点坐标的精度不高，因此需要异测站操作，同一台仪器可先后分别从测站之间距离较远的两个测站对同一区域进行照像测量，用前方交会方法测量该区域内各目标点的坐标，因此，单台仪器只需一个照像机，需要水平角测角系统和垂直角测角系统。本实用新型提供异站交会照像测绘仪，其属于精度较高的异站操作测绘，其单台仪器只需一个照像机，只需要在每个测站测量时，对知道或能求到摄影中心坐标的摄影设备的主光轴的方位角和倾角进行测定，并对测区进行摄影，即完成外业工作，可在不同位置对同一区域照像，就按申请日为2013年8月i日申请号为201310344844.3题为《摄影中心到目标实物点的方位角的测量方法及运算设备》的专利申请内容的原理，在内业中继续用两张像片去求得两个摄影中心分别到同一待测物的方位角，用该两摄影中心坐标和该两方位角前方交会求得该待测物坐标，按该方式求待测物坐标，无需在像平面单独建立坐标系，而且可以跟据需要只求待测物坐标，无需一定要将其三维的位置一起(及连同高程一起)求出，并且求测该坐标时，只需要两摄影中心坐标、两摄影中心分别到该待测物的方位角作为主要数据，求测需用的因素少，运算简单化，且其解算方式或原理是类同极为普遍的全站仪测量模式，普通测绘技术人员原易懂，易掌握，易发现和解决作业过程中的错误或误差，且不需要高级的应用数据处理软件和运算设备，具有技术门坎低，成本和推广效率的优势，利于照像测绘的迅速推广，在实施例中，异测站操作时，需要较多地搬动测站，设立每个测站又要经过对中和整平操作，对中和整平操作需反复调试，浪费较多时间，寻求只需要整平操作不需进行对中操作的照像测绘仪对提高测量工作效率十分重要，通过该实施例，可以省略对中操作和反复整平、对中的过程，只需整平后用其它仪器对测站坐标、高程进行测量并定向操作后即可进行照像测量，工作效率能得到极大提高，通过其能求测摄影中心到像点所对应的实物点的方位角或垂直角。8)测量测点坐标在测点上安置棱镜，用仪器瞄准棱镜中心，在基本模式或角度测量模式下按键，开始坐标测量，显示，闪烁数秒后随即显示测点的三维坐标值.4．放样测量放样测量是根据点的设计坐标，或与控制点的边、角关系，在实地将其标定出来所进行的测量工作。

2.1平面控制网导线点的布设

平面控制网的布设应符合因地制宜、技术先进、经济合理，确保质量的原则。

5月20日,成渝高速公路复线缙云山隧道左线顺利贯通,这标志着成渝高速复线重庆段4座隧道全部贯通,全线有望年内通车。主阀与膜片控制装置之间设有控制阀(18)，该控制阀(18)包括控制阀体、控制阀盖、 阀芯、控制膜片(18.9)、设定弹簧(18. 11)、回位弹簧(18. 2)，控制阀体上制有、出口 (18. 15)和控制口，在其和出口(18. 15)之间制有与阀芯密封配合的控制阀座，控制膜片(18.9)的边缘密封压装在控制阀体和控制阀盖之间，使其与控制阀体之间构成控制腔， 设定弹簧(18. 11)安装在控制膜片(18. 9)上平面中心与控制阀盖之间，阀芯上端面与控制膜片(18. 9)下平面中心顶触，阀芯上端外圆面与控制阀体间隙配合，回位弹簧(18. 2)安装在阀芯下端面与下盖(18. 1)之间。截至目前，沿黄公路全线除延安、韩城境内3处桥梁未完成外，其余已全面贯通，开通后沿着这条公路自驾就可以到达陕西50余处旅游景点旅游，沿黄公路将成为中国的“1号公路”。

导线应尽量布设成直伸形状，相邻边长不宜相差过大。一级平面控制网中的平均边长为500m，相邻点之间的距离在平原、微丘区不得小于200m，重丘、山岭区不得小于100m，最大距离不得大于平均边长的2倍。平面控制网的设计，应收集公路沿线已有的测量资料，在现场踏勘和周密调查研究的基础上进行。

平面控制点位置的选择应符合下列要求；

（1）相邻点之间必须通视，点位能长期保存；

（2）便于加密、扩展和寻找；

（3）观测视线超越（或旁离）障碍物应在.1.3m 以上；

（4）平面控制点位置应沿路线布设，距路中心的位置宜大于50m 且小于300m，同时应便于测角、测距及地形测量和定测放线；

（5）路线平面控制点的设计，应考虑沿用线桥梁等构造物布设控制网的要求。在大型构造物的两侧应分别布设一对控制点。

2.2 导线点的制作及埋设要求

地面标志桩是地下燃气管网的位置、走向的指示，其损坏、缺失都将会影响燃气管网信息的准确性，给燃气管网安全稳定的允许埋下巨大的隐患。地面绿化警示：风景区标志桩、绿化带草坪标志桩、交通指示标志桩、灌木丛标志桩、公路标志桩、铁路标志桩、航运航空标志桩等。2).建立标志：导线点位置选定后，应建立标志，在点位上打一个木桩，在桩顶钉一小钉，作为点的标志。

导线点应为预制或就地浇筑混凝土桩，其材料及规格如下图1所示。当有整体坚固岩石或建筑物时，可设置在岩石或建筑物上。

导线点为混凝土桩时，应设中心标志，中心标志须用精细十字线刻成中心点；位于岩石或建筑物上时，应凿成坑穴，埋入中心标志并浇灌混凝土。

（1）所有导线点的标志应采用黑色或红色油漆书写点位名称。测量导线的作用

（2）位于岩石或建筑物上的标志，应将岩石或建筑物表层刮干净，并在点位符号的旁边用红色油漆书写标志的名称及桩号。

2.3导线测量的技术要求

3-1 水平角测量原理 有一刻度盘和在刻度盘上读数的指标 刻度盘中心应安放在过测站点的铅垂线上，并能使之水平 为了瞄准不同方向，经纬仪的望远镜应能沿水平方向转动，也能高低俯仰 当望远镜高低俯仰时，其视准轴应划出一竖直面 3-1 水平角测量原理 按读数系统分类 游标经纬仪 光学经纬仪 电子经纬仪 3-1 水平角测量原理 按读数系统分类 按测量精度指标分类 dj07、dj1、dj2、dj6、dj15及dj60 指室内条件下,一测回 的 方向测量中误差所达到的精度 经纬仪的基本结构 1.有照准器或望远镜 2.望远镜可以在竖直面内转动 望远镜+竖盘+水平度盘的指针 照准部 3.水平度盘静置在基座上 4.水准器+脚螺旋 整平 3-2 dj6级光学经纬仪 经纬仪的基本结构 dj6级光学经纬仪的构造 3-2 dj6级光学经纬仪 dj6级光学经纬仪的构造 1．分微尺测微器及其读数方法 dj6级光学经纬仪的读数方法 3-2 dj6级光学经纬仪 dj6级光学经纬仪的构造 1．分微尺测微器及其读数方法 dj6级光学经纬仪的读数方法 2．单平板玻璃测微器及其读数方法 采用对径重合读数法 相当于利用度盘上相差180度的两个指标读数并取平均值，可消除度盘偏心的影响。 （3）松开水平制动螺旋和竖直制动螺旋，盘右瞄准右方 目标，读取水平度盘读数b右，再瞄准左方目标 a右。3．松开水平及竖直制动螺旋，盘右瞄准右方b目标，读取水平度盘读数b右，再瞄准左方目标a，读取水平度盘读数 a右。

观测结束后，本项目的导线采用严密平差法进行平差。平差结果文件要求包括起算数据、方向观测值和改正后的边长值、方向和边长的平差值、点位坐标、点位中误差、边长相对中误差、单位权中误差。导线测量的技术要求如下表2所示：

注： 1.表中n为测站数。

2.以测角中误差为单位权中误差。测量导线的作用

3.导线网节点间的长度不得大于表中长度的0.7倍。

2.4测量仪器的检定

本项目所有测量仪器如全站仪、水准仪、GPS接收机等都应提前送检，仪器检定合格后，并将检定报告报送测控中心备案，方可进行测量施工。超过检定周期或精度达不到要求的测量仪器禁止使用。

3导线测量的内业计算

导线测量的最终目的是要获得每个点的平面直角坐标，因此外业工作结束后就要进行内业计算。求各导线点的坐标，需要依次推算各导线边的坐标方位角；由导线边的边长和坐标方位角，计算相邻导线点的坐标增量，然后推算各点的坐标。

3.1坐标方位角的推算

观测左角推算坐标方位角的一般公式为：

α前＝α后＋β左－180°

式中，α前表示前一条边的方位角；α后表示后一条边的方位角。推算出的方位角如大于360°，则应减去360°，如出现负值时，则应加上360°。

3.2坐标增量的推算

已知一条导线的方位角A和导线长度L，那么

北坐标轴的增量值x=L×cosA

东坐标轴的增量值y=L×sinA

根据起始点的已知坐标和经改正的新的坐标增量,来依次计算各加密导线点的坐标，一般情况下即可正常使用了,但仍建议在后续工作中养成检查核对反测结果的习惯,确保控制成果无误后再使用。一旦发现异常,及时采取更正措施。

3.3测量成果的检验

管道中线定位采用极坐标法，在管道主点附近的导线精制点上架设全站仪测设附近的主点，其测角精度采用30″，量距精度为1/5000，并分别计算测设点位误差，容差为30mm。圆曲线测设、基平测量、中平测量的定义及任务、路线中线的恢复、竖曲线测设数据的计算。高速铁路精测控制网的布设和测量计算最弱点的横向中误差公式为： 《客运专线无砟轨道铁路工程测量暂行规定》中要求的... 经纬仪类型 电子经纬仪两次读数差 半测回归 零差 一测回内2c互差 同一方向值各测回互... 观测日期、天气等气象要素记录。

3.4精度评定

（1）角度闭合差的计算

根据α终´=α始-n×180+∑β测

及fβ=α终´-α终=8.24＂＜=±28＂

符合GB50026-2007中一级导线角度闭合差的精度要求。

（2）测量相对闭合差的计算

fx=∑△X-(X始-X终)=12.08mm fY=∑△Y-(Y始-Y终)=9.27mm

相对精度1/D=1/ 1/107311<1/17000(允许误差)

符合GB50026-2007中一级导线相对闭合差的精度要求。

3.5复测成果说明

从事仪器校准,仪器校正,仪器校验,仪器外校,仪器计量,仪器检测,计量检测,计量校准,仪器设备校准,检测设备校准,仪器检定,仪器标定,量具校准,量具检测,计量器具校准,计量内校员培训,并且全国各地均可安排下厂校准,校准完后并出具符合iso、ul、tuv、3c、cqc、ce及客户验厂审核等要求之校准报告。专注于精密仪器仪表校准,精密仪器仪表校正，精密仪器仪表检验，精密仪器仪表外校，精密仪器仪表计量，精密仪器仪表检测，以及仪器设备校准，检测设备校准，仪器检定，仪器标定，实验室治具校准，实验量具检测，计量器具校准，计量内校员培训，并且全国各地均可安排下厂校准，世通仪器检验机构总部在广东省东莞市。世通计量检测校准集团（简称：世通计量校准）作为的第三方计量检测校准机构，出资1000万于2005年10月24日成立,通过了国家实验室认可（cnas）认可，认可代码l3170，并获得众多国际著名机构和组织的能力认可和授权，校准并出具符合iso、ul、3c、cqc、ce及客户验厂审核等要求之法定校准证书/报告.东莞第三方计量检定机构-东莞第三方计量校准公司-东莞第三方计量校验单位仪器校准、仪器校正、仪器计量、仪器校验、仪器检测、量具校准、量具校正、量具校验、量具外校、仪器外校、计量检测、仪器标定、仪器检定、计量器具校准、内校员培训等一站式机构，在多个行业、领域技术能力处于国内领先水平。

导线测量由于精度要求高，要进行较繁杂的数据处理，但这些并不影响进度，用李小龙的名言是“快，准。导线测量由于精度要求高，要 进行较繁杂的数据处理，但这些并不影响进度，用李小龙的名言是“快，准。 （4）沉降观测 ±0.000 完成后即开始按图纸进行沉降观测，为保证观测的精度，观 测时必须做到“四定” ： 固定人员观测和整理成果 固定使用测量仪器和水准尺 固定使用水准点 按规定的日期、方法、路线观测 每项观测认真作好原始记录，所有测量作业均按照测量规范精度要 求测量，沉降观测成果及时提供甲方。

参考文献

1.JTG/T C10-2007,《道路勘测细则》

2.《测量学》第三版 许娅娅主编 人民交通出版社

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