浅析高速公路水准测量方法应用

浅析高速公路水准测量方法应用

林玮

（上海申元岩土工程有限公司上海200011）

【摘要】对高速公路两点之间的高差进行测量具有重要的作用，通常两点之间的高差要保持在一个合理的范围内容，如果在测量工作中两者的误差较大，应及时地调整，不然会影响高速公路车辆的行驶安全性。因此，本文将主要从水准测量的基本概念以及高速公路水准测量的方法这两个方面进行阐述，为提高高速公路测量的准确性提供合理的参考意见。

【关键词】高速公路；水准测量；应用

【中图分类号】U412.24【文献标识码】A【文章编号】1002-8544（2017）06-0122-02

引言

水准测量又被称为“几何水准测量”。用水准仪器以及水准标尺对两点之间的高差进行测定。在地面的两点间放置水准仪器，对两点上的水准标尺进行观测，按照标尺上的读数确定两点之间的高差。随着先进的设备引入到高速公路测量中，高速公路测量数据更加精确化。因此，本文主要探讨高速公路水准测量方法的应用，以减少测量过程过程中误差，提高测量结果的精确性。

1.水准测量的概念

通常而言，设计单位所给的水准点距离相对较远，通常超过500m。在进行高速公路施工使用时非常不方便。在考虑路基高度的基础上，以实地路线的地形地貌为基础，结合考虑结构工程状况，可以在高速公路沿线间隔200m处便放置一个施工用水准点。将水准点设在附近房基、以及机井台旁。同时要详细记录加密水准点。进行水准点测量时，要按照四等水准测量操作规范进行，同时其对于使用的仪器也具有较大的限制，一定要经过有关部门严格考核通过后才能使用相应的设备。每个相邻的水准点要设置闭合测量，对于加密的水准点，要进行闭合或者复核，同时详细记录下考核的情况。

1.1水准测量规范

按照国家的三、四等水准测量标准实测，以国家高程基准为基础开始计算，采用正常高系统。表1为国家三、四等高水准测量精度限度要求，表2为水准测量测站限差要求。

水准作业测量

三、四等水准测量通常采用光学水准仪器联合一对3m黑红双面尺测量，在实际测量过程中，这种测量方法容易引起人为误差，这些误差可能是因为距离长、环境复杂以及测量人员精神不集中导致的。在测量完每一站后应计算完视距差以及读数差等，当确定好没有较大误差后便可以换一个站进行测量工作。就目前而言，电子水准测量已经被广泛用于高速公路的测量工作中。与光学水准仪相比较，利用电子水准仪更加方便，并且省去了现场记录原始数据以及对每个站的数据进行审核的环节。利用电子水准仪测量有利于提高测量的速度，同时由于其误差更加小，因此，还有利于减少人为误差，促使测量精度提升。

2.高速公路水准测量方法的应用

2.1仪器检验与校正功能

在测量前，首先要标定所使用的仪器，所使用的仪器要符合相关规定，无论在测量前还是使用过程中都要进行仪器校验。水准仪视准轴和水准轴之间的夹角要保持在合适的范围内，20F以内最为适宜[1]。水准标尺位于垂直位置时，其失准标尺中的圆水准器要处于居中的位置。仪器检测过程中已经对距离的范围进行了规范，当出现不符合的情况时，仪器会立即显示出错误仪器位置的改正数量。在经过4次读数以后，会自动比较求得测量视线倾斜误差以及仪器储存的视线倾斜误差，并将两者误差显现出来。当视线倾斜误差满足了相应的规范要求以后，仪器就会以新的视线倾斜误差作为纠正量。

2.2野外作业测量

在野外进行测量时，水准测量采用的是单程路线往返的观测方法，同一测段的往返测会采用同一台仪器。在测量过程中，首先要设置仪器以及测站限差，为了减少测量中的误差，提高测量的精确性，在进行数据设置时应该提高限差的标准。主要的标准如下：视线长度≧3米且≦60米；前后视距差≦2米；视线高度≧0.3米且≦2.7米；测站限差：2次误差不得大于0.2mm，2次所测高差不得大于0.3mm。对时视距进行测量时，应将范围控制在13.25～13.5米以及26.65～26.9米范围以外。因为仪器自身具有自己的物理属性，因此，视距如果在这两个范围内会出现自动报警或者无法观测的情况。

而在进行现场观测时，要采用附合导线测量，每一个测段从水准控制点开始到水准控制点结束时，其中间联测2个控制点间的加密水准点。水准点分布时要方便以后施工使用，并且使用之地比较良好的，便于今后长期保存。在观测时，目标要成像清晰和稳定，只有微小的不聚焦不会对测量的时间与精度造成影响，但是如果调焦误差较大时，测量就不能顺利进行，因此要首先调到成像清晰的位置。在进行现场测量时，逆光也会影响测量效果，导致读数读不出来数，这时就可以安上一个物镜遮光罩或者用手遮光，将铟钢尺的方向调整在一个合适的范围内。

在测量过程中，要灵活掌握仪器的使用方法，山区的地势比较陡，有时候视距无法满足3m误差的标准。在这种情况下，可以在仪器的设置上以及界面的上选择“忽略”选项，然后继续测量工作。在实际测量过程中，一旦存在测量成果超限的问题，窗口便会显示出现有的参数。当超限时，会出现“忽略”和“重测”这两个选项。“忽略”表示接收测量结果，可以进行下一个地段的测量。“重测”表示本站测量结果无效，重新进行测量。在选择“忽略”选项时，仪器会自动显示下一个点，如果需要重新测量这个点，可以在本测站完全没有测完的情况下，在仪器中将此站点删除，然后再重新测量该目标点。如果本测量点测到最后一个点时，如果出现超限显示，应选择“忽略”后然后进行下一站点的测量，这是不能重新测量当前的点。严格来说，只有出现超限情况就会需要重新测量并纠正错误，但是在实际测量过程中，只要超限范围满足一起设备的限差就可以忽略超限，继续测量，最终提升测量的速度。

2.3测量过程中需要注意的问题

在采用水准方法进行高速公路测量时，要注意以下注意事项。（1）观测时，要减少阳光直射以及视线遮挡的情况，当阳光比较强烈时，要用手遮挡。同时，要将标尺成像调整在一个比较清晰稳定的范围内，保证标尺的条形码没有被遮挡[2]。（2）在采用水准方法进行测量时，压要固定人员与仪器，在同一段路线的往返测量中要选择相同的测量路线，在不同的时段测量好。（3）如果测量时所出的环境温度高，光线比较强烈，要将前后视距尽量缩小。（4）在测量过程中，为进一步提高标尺的稳定性，应选择公路面比较坚硬且稳定性比较好的地方，在对同一测站点进行测量时，要完整下方的垫子不能移动。（5）在采用水准方法测量时，振动也会影响测量的精度，因此如果测量点周围有临时振动，要等振动停止后才可以继续测量。（7）在停止观测时，通常在水准点上结束观测。如果线路比较长，并且周围没有观测点，相关人员应该在附近选择一个比较坚固稳定的点，以此作为间歇点。在间歇以后，在间歇点对仪器进行检测，最终达到限差标准，然后再从这个观测点开始继续测量工作。如果超过了限差，应该从前一个水准点开始测量，以保证测量结果的准确性。

3.结语

综上所述，与传统光学水准测量相比较，电子水准仪测量更加方便，操作也更为简单，有利于减少人为读数误差，促使测量的精度与速度进一步提高。在采用水准测量方法对公路进行测量时，要对仪器进行检查，同时审核测量的数据，进一步提高测量的准确性。

参考文献

[1]陈凯.姜琳.陈婉铭.等.全站仪水准测量在国外高速公路中的应用[J].淮海工学院学报,2015,56（02）：36-46.

[2]黄再志.高速公路测量的误差来源及分析[J].中国科技博览，2015,77（08）：66-69.