三角高程测量在沉降观测中的应用.pdf

《三角高程测量在沉降观测中的应用.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、地质·勘察·测绘建材与装饰2016年9月三角高程测量在沉降观测中的应用李学平（中交一航局第四工程有限公司天津300450）摘要：三角高程测量随着仪器精度的提高、测量方法及测量设备的改进，测量精度不断提高，其在山区线路高程测量中体现出巨大优势，本文通过对三角高程误差的分析及限制误差来源入手，利用高精度全站仪TS30实现在小区域三角高程测量代替高精度水准测量进行沉降观测。关键词：三角高程测量；沉降观测；全站仪中图分类号：TU196文献标识码：A文章编号：1673-0038（2016）40-0200-021概述就不变，这样测出的高差实

2、际就是两侧棱镜十字丝的高差，这样三角高程测量是通过观测两点间的水平距离和天顶距（或高两侧反光棱镜的高度就相等，且均为零，转化成下面介绍的全站度角）求定两点间的高差的方法。过去由于测量仪器测距和测角仪中间设站三角高程测量方法了。精度较低，做不到同步对向观测，无法取代高等级水准测量。随着全站仪精度不断提高，测量方法的改进，三角高程测量的精度不断提高。武汉大学与铁四院共同完成了“精密三角高程测量研究”课题，并在武广客专大瑶山隧道二等水准测量中成功应用，弥补了传统二等水准测量的不足。张正禄教授通过埋设强制对中装置观测墩、采用高精度全站仪

3、TCA2003、限定观测条件达到了一等水准的观测精度。受上述成功案例的启发，在中外运天津东疆保税港区物流中心项目高支模变形监测中，利用高精度全图1全站仪自由设站测量的原理图全站仪中间设站三角高程测量具体步骤如图1所示，在已知站仪TS30采用全站仪中间三角高程测量代替传统的水准观测，高程点A安置固定高度的反光棱镜，在高程点A、B的大致中间完成了对高支模区域的沉降监测。位置选择与两点均通视的O点安置全站仪，根据三角高程测量中外运天津东疆保税港区物流中心项目1#仓库，该建筑为三层，首层层高为10m为高支模区，需对高支模进行变形观测，原

4、理，O、A两点的高差hOA为：其沉降预警值为8mm，沉降允许值为10mm，最低应按二等水准hOA=SOA×sinaA+iO-VA+fOA（1）进行沉降观测。1#仓库零层板高程为6.45m，由于尺读数高度大式中：SOA、aA分别为O至A点的斜距和竖直角，fOA为O至A于0.5m，所以水准仪视准轴高度至少为6.95m，周边路面高度为点的地球曲率改正数和大气折光系数改正数，iO为仪器高，VA为A点的棱镜高。4.0m左右，架设仪器高度按1.6m，所以无法直接在周边架设水准O、A两点的高差测量完成后，将固定高度的反光棱镜安置仪进行沉降观测

5、。而且高支模区是满堂支架结构，外部还搭设脚手架，基本决定了一个观测位置只能观测1~2个沉降观测点，所在B点，进行三角高程测量，可得O、B两点的高差hOB为：以搭设观测平台的想法也不现实。通过计算与验证，最终决定使hOB=SOB×sinaB+iO-VB+fOB（2）用高精度全站仪TS30进行沉降观测，沉降观测采用中间设站三式中：SOB、aA分别为O至B点的斜距和竖直角，fOB为0至B角高程测量，沉降监测点与基准点采用固定反光棱镜，利用TS30点的地球曲率改正数和大气折光系数改正数，iO为仪器高，VB为B点的棱镜高。的ATR功能进行

6、自动观测。下面详细介绍采用该种方法计算与验证过程。由于反光棱镜高是固定的，则VA=VB。A、B两点的高差hAB为：2本工程三角高程测量公式推导hAB=hOB-hOA=SOB×sinaB-SOA×sinaA+fOB-fOA（3）全站仪中间设站三角高程测量是由三角高程单向观测方法地球曲率改正数、大气折光系数改正数计算公式为：的一个变形，其主要目的是为了利用固定反光棱镜高度，不需要测量仪器、和棱镜高度，而直接求出A、B两点高差。通常仪器高f=1-K×S2×cos2a（4）2R度测量误差在±1mm左右，去除这个误差在高精度三角高程测量式

7、中：f为地球曲率和大气折光改正数，K为两点间的折光系中是非常必要的。数，S为两点间的斜距，a为竖直角。带入（3）式中得：在高支模沉降观测中，存在一个问题，基准点和沉降检测点h=S×sina-S×sina+1-KOB×S2×cos2a-1-KOA×S2×ABOBBOAAOBOBOA无法布置两个同样高度的棱镜，需要量测棱镜高度，这与全站仪2R2R中间设站三角高程测量的初衷相违背，因为误差来源多了一个cos2a（5）OA棱镜高度的测量。但可以假定固定侧反光棱镜中心的高程为一为了与现行二等水准进行比较，应把全站仪斜距转换为水平个任意值，

8、只要基准点不发生沉降，固定侧反光棱镜中心的高程距离，令D为水平距离则D=S×cosa，带入上式（5）中可得：·200·2016年9月建材与装饰地质·勘察·测绘hAB=DOB×tanaB-DOA×tanaA+1-KOB×DOB2-1-KOA×DOA2（6）在实际工