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后方交會(huì)在施工測(cè)量中的應(yīng)用與分析
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前言:邊角后方交會(huì)在大頂子山航電樞紐工程的測(cè)量中得到了廣泛的應(yīng)用,該工程為一等工程,工程規(guī)模為大一型、設(shè)計(jì)洪水位標(biāo)冷為100年一遇,抗震烈度為6度。該工程是一座以航運(yùn)、發(fā)電和改善哈爾濱市水環(huán)境為主,同時(shí)具有交通、水產(chǎn)養(yǎng)殖和旅游等綜合功能的低水頭航電樞紐工程。
問(wèn)題的提出:在大頂子山航電樞紐工程的施工控制網(wǎng)加密過(guò)程中,受到地理?xiàng)l件的限制,首級(jí)控制網(wǎng)點(diǎn)之間相互不通視或通視條件不好,為此筆者采用了后方交會(huì)的辦法解決了施測(cè)過(guò)程中遇到的困難,在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中取得了很好的效果。
一、觀測(cè)方法與基本原理
結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,在首級(jí)控制網(wǎng)的基礎(chǔ)上,布設(shè)了加密控制網(wǎng)。根據(jù)松花江大頂子山航電樞紐廠房、泄洪閘、船閘土建工程所處的施工部位,本著便于整體控制,易于保存的原則,以首級(jí)控制網(wǎng)為基礎(chǔ),在施工區(qū)周?chē)荚O(shè)了JK01、JK02、JK03、JK04四個(gè)加密點(diǎn)。這些加密點(diǎn),分布均勻,通視條件好,地基穩(wěn)定且不易被破壞,對(duì)整個(gè)施工區(qū)域可以進(jìn)行全方位的觀測(cè)。加密控制網(wǎng)布設(shè)原則以首級(jí)控制點(diǎn)為基礎(chǔ),并按二等的施測(cè)方安案做了一條閉合導(dǎo)線。
由于首級(jí)控制點(diǎn)江南SN01、SN02、SN03、02-1之間互不通視,江北SN04、SN05互不通視。受地形、通視條件的限制,采取邊角后方交會(huì)的方法,加密了JK01點(diǎn)、JK02點(diǎn),再由SN02-Jk01起算,復(fù)核JK02,在布網(wǎng)過(guò)程中,為了保證精度,在不同的測(cè)站使用不同儀器和由不同人員觀測(cè),采取了增加多余觀測(cè)、增加測(cè)回?cái)?shù)、強(qiáng)制歸心等措施,后視SN01 、SN02、02-1,使用徠卡TCR1800全站儀,觀測(cè)9個(gè)測(cè)回,經(jīng)過(guò)計(jì)算JK01點(diǎn)的誤差為2.3mm,達(dá)到二等的精度要求。JK01與JK02、 JK03 、JK04、SN02構(gòu)成一條閉合導(dǎo)線。
精度指標(biāo)嚴(yán)格執(zhí)法《水電工程施工測(cè)量規(guī)范》(DL/T5173-2003)中二等控制網(wǎng)的技術(shù)要求。Mb<1.0”、Mp<(5~7)mm(注:Mb:測(cè)量角中誤差;Mp:平面控制網(wǎng)點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差)。
使用儀器及觀測(cè)方法。使用儀器為瑞士徠佧TCR1800系列全站儀,新建控制點(diǎn)采用具有強(qiáng)制歸心裝置的混凝土觀測(cè)墩,水平角觀測(cè)采用測(cè)回法,施測(cè)9個(gè)測(cè)回,同測(cè)回盤(pán)左、盤(pán)右所得角值較差小于4”,半測(cè)回歸零差小于6”,同方向各測(cè)回互差小6”;2C值互差小于9”,距離觀測(cè)采用電磁波測(cè)距(往返測(cè)),并進(jìn)行了溫度和氣壓修正。
二、精度計(jì)算與分析
1、平面部分精度計(jì)算,邊角后方交會(huì)法測(cè)量測(cè)站點(diǎn)的精度估算公式為:
{[1+(sin2β)/(K2-sin2β)]m2s+[1+(cos2β)/(K2-sin2β)] 2(s2m2β/ρ2)}
=±2.3mm<±(5~7)mm
其中:Mp JK01為測(cè)站點(diǎn)JK01的點(diǎn)位中誤差,單位為mm
β=27”06”11.4722”
K=363.9389273/363.9341726=1.000013065
ms=0.0012855m
S=652.166462
Mβ=0.0392
ρ=206265”
由于規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)主要以點(diǎn)位中誤差來(lái)稀量平面控制網(wǎng)的精度,因此,通過(guò)上式的計(jì)算結(jié)果與規(guī)范規(guī)定的相應(yīng)控制網(wǎng)等級(jí)相比照,得出計(jì)算結(jié)果的中誤差達(dá)到二等平面控制網(wǎng)的精度要求。
2、控制網(wǎng)中導(dǎo)線點(diǎn)最弱點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差;
Mp JK03=±√{m2s+[smp/ρ]2}
=±2.4mm<
其中:Mp JK03為測(cè)站點(diǎn)JK01的點(diǎn)位中誤差,單位為mm
ms為測(cè)距中誤差ms=0.002m
S測(cè)距邊邊長(zhǎng)(平距)S =652.166462
Mβ=2”
ρ=206265”
Mp JK01與Mp JK03的值均在二等平面控制網(wǎng)點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差限差要求;±(5~7)mm的范圍內(nèi),所以平面控制網(wǎng)精度達(dá)到二等的精度。
3、高程部分精度分析:
對(duì)向觀測(cè)高差較差: (表一)
方向
直覘高差(m)
反覘高差(m)
差值(mm)
三等限差
±35√s(mm)
SN02至JK01
-47.6403
47.632728
7.57
±28.3
JK01至JK04
-11.565461
11.558404
7.06
±23.48
JK04至JK03
-1.083775
1.080118
3.66
±12.78
JK03至JK02
12.017591
-12.01619
1.40
±20.87
JK02至SN02
48.254082
-48.271076
-16.99
±29.15
環(huán)線閉合差Mh=h1+h2+h3+h4=-0.923
環(huán)線閉合差限差:Mh容= =±18.13mm
則 Mh 上述所有對(duì)向觀測(cè)高差較差均在三等高程控制網(wǎng)(光電測(cè)距三角高程導(dǎo)線測(cè)量)對(duì)向觀測(cè)高差較差的限差要求:±35√Smm的范圍內(nèi),環(huán)線閉合差值也在三等高程控制網(wǎng)(光電測(cè)距三角高程導(dǎo)線測(cè)量)環(huán)線閉合差的限差要求:±12√Lmm范圍內(nèi),所以高程控制精度達(dá)到三等精度。
三、結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)筆者的實(shí)踐與分析,文中的邊角后方交會(huì)在袖珍計(jì)算機(jī)的廣泛普及和應(yīng)用的今天,不僅能夠解決實(shí)際工作中控制點(diǎn)相互不通視的困難,而且實(shí)踐證明這種方法效果很好,在今天的具體工作當(dāng)中會(huì)有廣泛地應(yīng)用。
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