甘努力(湖北省咸寧市崇陽縣水利局,湖北 咸寧 437500)
淺談水利工程測量
甘努力
(湖北省咸寧市崇陽縣水利局,湖北 咸寧 437500)
測量是水利工程施工建設的先行官,其結果準確與否將直接影響到工程建設的質量、安全及使用功能等。對于基層水利工作人員而言,不懂測量(尤其是水準測量),可以說寸步難行。一般小型水利工程一兩次測量可以解決問題,而對于大型水利工程有時測量了二三次都不能定案,比如:長距離的大型渠道工程。水利工程所測量的范圍也相當廣泛,有土方測量、地形地貌測量、渠道測量、隧洞測量、水準路線測量、工程放線定位定樣測量等等,以上所說的只是測量的重要性和必要性。具體到實際工作中,想要把測量這項工作做好,達到精確、快速卻是相當不容易的。因為測量成果的精確度,除與儀器有關外,很大程度上還與測量人員的專業(yè)素質、相關測量及統(tǒng)籌方法有關系。本文就對如何保證測量成果的精確度進行相關探討。
水利工程;測量;精確
測量前,首先要檢測你所用的儀器是否有誤差,有誤差就必須先校正,校正時最好選擇在晴朗﹑無霧﹑無風的天氣里進行。
水準儀的檢測及校正共有三部分內容:
(1)圓水準器的檢驗與校正,也即校驗圓水準器的軸線是否平行于儀器豎軸。
(2)望遠鏡十字絲橫絲的檢驗和校正,也即校驗十字絲的橫絲是否垂直于儀器豎軸。
(3)長水準管的檢驗與校正,也即校驗望遠鏡視準軸與水準管軸是否平行。
經緯儀的檢測及校正共有四部分內容:
(1)照準部水準管的檢驗與校正。
(2)十字絲豎絲垂直于橫軸的檢驗與校正。
(3)視準軸垂于橫軸的檢驗與校正。
(4)橫軸垂于豎軸的檢驗與校正。
全站儀有誤差自動修正系統(tǒng),超過了修正范圍須進專業(yè)機構處理。
儀器校驗合精度后,就可以進行測量了。
測量出來的成果資料要準確,除與儀器本身的精度有關外,很大程度上還取決于人的合理操作,合理的人為操作可消除或減小測量誤差。為此有以下幾點值得注意(以水準儀為例):
①安裝儀器時,只要儀器到前﹑后視尺的距離相等,就可以消除儀器誤差對測量高差的影響,同時也可消除地球曲率及大氣折光對水準測量的影響。
②儀器必須嚴格整平,儀器整平不好,視線將產生傾斜,從而影響測量的高差,距離越大,影響高差也越大。因此讀數前,氣泡必須嚴格居中,一般人只在讀后視讀數時注意整平,而讀前視時常予忽略,這一點要絕對注意。
③要注意讀數誤差的影響。產生讀數誤差的原因有二:一是十字絲視差的存在;二是估讀毫米產生的誤差。前者產生后的現象及消除方法如下:瞄準目標后尺像應落在十字絲平面上才正確,否則,當眼睛靠近目鏡上下微微晃動時,可發(fā)現十字絲橫絲在水準尺上的讀數也隨之變動,這種現象稱為十字絲誤差。它將影響讀數的正確性,必須加以消除。消除方法是仔細反復地交替調節(jié)目鏡和對光螺絲,直至成像穩(wěn)定,讀數不變?yōu)橹?。后者則與望遠鏡的放大倍數及尺子到儀器的距離有關。放大倍數一般為20倍左右,由廠家決定,而視線距離我們可以控制,一般以不超過100m為好。
④扶尺不直的影響。當水準尺扶持不直時,其讀數要比尺子豎直時的讀數大,而且視線越高,誤差越大。當水準尺上沒有安裝為減少誤差而設置的圓水準器時,我們可采用搖尺法進行讀數。其方法是扶尺者將尺子前后慢慢地擺動,觀測者以讀取最小讀數即為正確讀數。
⑤要注意尺墊及儀器下沉對測量結果的影響。尺墊的作用是防止水準尺下沉及尺子轉動時改變其高程的。因此,必須在比較堅實的地點安放尺墊作轉點。如土質疏松時,應將尺墊踏實,并防止碰動。
儀器應安置在較堅實的地面,并踩實腳架,在儀器周圍少走動,由后視轉前視時,如碰動儀器應重測。
⑥儀器架設的高度應注意與人的高度相合,因為觀測時人的俯視或仰視可產生0.5mm~4mm的誤差。
⑦除上述幾點值得注意外,讀數和計算是關鍵,絕對不能出錯。在路線水準測量中,每1000m左右要注意留點,以便校對。不然,一錯就要從頭再來。長距離的路線水準測量還必須來回閉合。
測量成果的精確與完善,還與整個工程測量的總體統(tǒng)籌方法有關。比如渠道測量:
丘陵地區(qū)的渠道大多開在山坡上,隨著地形盤山而走。開挖渠道時,一般先削出平臺,然后在平臺上開渠。所以在測量時,先要按渠底縱坡計算出每個樁的距離高差,接著把樁打在對應高程的平臺邊線上,繼而再削出相應平臺面,最后在平臺面上開挖渠道。這樣的統(tǒng)籌測量,好計算土方,也好施工。
隧洞測量主要是確定洞子的軸線位置及其水平長度。二十世紀九十年代末前,基本都是采用經緯儀與水準儀聯合作業(yè)。作業(yè)時,一般先用經緯儀確定隧洞的軸線位置,測量結果取正﹑倒鏡測量數值的平均值。軸線確定后,則計算隧洞的水平長度。先用水準儀測求出隧洞軸線地面樁點的相應高差,然后用鋼尺精確地量出樁頂與樁頂之間的斜距,最后采用勾股定律算出樁與樁之間的水平距離。二十世紀九十年末出現了全站儀,由于全站儀既能測量距離長度,又能進行角度放樣,且具有半智能化功能,能直接顯示測量的長度和角值數據,致使隧洞放樣大為簡化;而且放樣結果較經緯儀和水準儀聯合放樣更為準確。
隨著社會的發(fā)展進步,水利工程建設規(guī)模日益加大,對施工技術的精度提出了更高要求,隨之相應的測量結果也要求更加精確,為此,測量人員必須學習新的測量方法和測量手段;相關領導或管理工作者必須樹立長遠目標,改善水利工程測量觀念,積極引進先進的儀器,組織測量人員繼續(xù)教育和在職培訓,加強測量人員的職業(yè)道德建設,提高他們的測量責任意識和吃苦耐勞精神;并選拔合適的人員作為測量負責人,定期對儀器進行檢查﹑維護等。
在水利工程測量中,雖然測量結果不能保證百分之百的精準,但是通過規(guī)范操作﹑采用新穎的測量方法和手段﹑借助高新的先進儀器,是可以保證測量結果符合水利工程建設發(fā)展要求的。
[1] 張慕良.華中水利學院水利工程測量[M].1983.
[2] 王建.論水利水電工程測量技術發(fā)展[J].河南科技,2013(09) .
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