戴偉

摘 要：公路工程地面高程的確定通常采用水準(zhǔn)測(cè)量的方式，水準(zhǔn)測(cè)量采用幾何原理，利用水準(zhǔn)儀的水平視線，在兩個(gè)高程點(diǎn)上進(jìn)行讀取數(shù)值測(cè)定兩個(gè)高程點(diǎn)之間的高差。但是這種測(cè)量方法需要多人協(xié)助完成，并且測(cè)量數(shù)值會(huì)存在誤差，對(duì)公路建設(shè)質(zhì)量會(huì)造成巨大影響，嚴(yán)重時(shí)需返工修筑影響工期并浪費(fèi)大量建設(shè)資金，對(duì)項(xiàng)目投資控制造成不利影響。

關(guān)鍵詞：公路；水準(zhǔn)測(cè)量；控制

中圖分類號(hào)：U412.24 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）05-0127-01

1 儀器誤差

（1）水準(zhǔn)儀的誤差。水準(zhǔn)儀在使用前雖然經(jīng)過(guò)校正，但是在實(shí)際測(cè)量中仍會(huì)存在誤差，這主要是由于視準(zhǔn)軸不平行于水準(zhǔn)管軸造成的，盡管水準(zhǔn)管氣泡居中并且水準(zhǔn)管軸處于水平狀態(tài)，但是望遠(yuǎn)鏡的視準(zhǔn)軸已發(fā)生變化，且測(cè)量的距離越長(zhǎng)誤差越大。減小這方面誤差的方法簡(jiǎn)單易用，就是通常測(cè)量人員所說(shuō)的中間法或者距離補(bǔ)償法。前者是通過(guò)使前后視距相等來(lái)減小誤差，扶尺的人可以通過(guò)步測(cè)來(lái)選擇合適的轉(zhuǎn)點(diǎn)，如果受到地形的影響無(wú)法使用中間法時(shí)可以通過(guò)距離補(bǔ)償法來(lái)解決問(wèn)題，其原理是通過(guò)前后視距總和相等來(lái)消除誤差。（2）水準(zhǔn)尺誤差。這主要是由于水準(zhǔn)尺長(zhǎng)度不同，刻度不精確造成的誤差，如刻劃誤差、零點(diǎn)誤差等。并且水準(zhǔn)尺由于自身的物理性質(zhì)，會(huì)隨著溫度、濕度等變化而發(fā)生一定的形變，從而影響讀數(shù)誤差。另外在使用的過(guò)程中水準(zhǔn)尺會(huì)隨著使用次數(shù)或者使用者的習(xí)慣在底部或者接頭處會(huì)出現(xiàn)不同程度的磨損等，都會(huì)造成一定程度上的誤差。

2 觀測(cè)誤差

（1）符合水準(zhǔn)管中氣泡未居中對(duì)讀數(shù)造成的影響。由于符合水準(zhǔn)管中的氣泡未能按照要求進(jìn)行居中，使得視準(zhǔn)軸發(fā)生細(xì)微傾斜從而出現(xiàn)誤差。誤差數(shù)值的大小和水準(zhǔn)管的靈敏度有著直接的關(guān)系，主要是水準(zhǔn)管分劃值大小的影響。視線的長(zhǎng)度對(duì)讀數(shù)也會(huì)造成誤差，且誤差值會(huì)成正比增長(zhǎng)因此要對(duì)視距長(zhǎng)度進(jìn)行相應(yīng)的控制，使其在適合的范圍之內(nèi)。在觀測(cè)時(shí)需要將符合水準(zhǔn)氣泡進(jìn)行仔細(xì)的居中，防止出現(xiàn)誤差。（2）未將視覺(jué)誤差消除，當(dāng)尺像與十字絲不重合與一個(gè)平面時(shí)，在讀數(shù)時(shí)測(cè)量人員的眼睛所處的位置不同，得出的數(shù)值就會(huì)有誤差。因此在觀測(cè)之前需要使用者進(jìn)行物鏡對(duì)光。（3）觀測(cè)人員讀數(shù)的誤差。由于觀測(cè)者肉眼辨別事物的能力有限，并且十字絲本身也具有一定的寬度，在讀數(shù)時(shí)會(huì)有毫米的估讀誤差，特別是在氣候條件不好的情況下，視線會(huì)造成阻礙，對(duì)讀數(shù)的誤差會(huì)進(jìn)一步加大。這方面的誤差是測(cè)量者自身因素造成的，無(wú)法完全避免。因此，為了將誤差降到最小可以在測(cè)量時(shí)控制好視線長(zhǎng)度，并且應(yīng)該選擇在天氣狀況良好的情況下進(jìn)行，這樣可以最大限度的減小觀測(cè)誤差。（4）水準(zhǔn)尺傾斜也會(huì)造成誤差。雖然通過(guò)望遠(yuǎn)鏡的十字絲可以看出水準(zhǔn)尺在視線左右的傾斜，但是如果傾斜角度是隨視線方向的那觀測(cè)者則不易發(fā)現(xiàn)。由于水準(zhǔn)尺造成的傾斜誤差值是可以通過(guò)公式Δa=a（1/COS Y-1）計(jì)算的，從計(jì)算結(jié)果中可以得出數(shù)值是受傾斜的度數(shù)影響的，傾斜的角度越大誤差值就越大。

因此可以看出，水準(zhǔn)尺的傾斜誤差要盡量的避免，這就要求測(cè)量人員的工作時(shí)要嚴(yán)謹(jǐn)對(duì)待，立尺時(shí)將水準(zhǔn)尺處于鉛垂位置，如果受制地形等外界因素影響時(shí)，可以通過(guò)搖尺法解決這一問(wèn)題。即讀數(shù)時(shí)將水準(zhǔn)尺置于點(diǎn)上，然后將其沿著視線的前后搖擺，在水準(zhǔn)尺上讀取最小讀數(shù)的值便是正確數(shù)值。

3 外界因素造成的誤差

（1）水準(zhǔn)儀下沉造成的誤差。這種誤差的造成通常是在同一測(cè)站點(diǎn)上，測(cè)量人員讀取前后讀數(shù)的時(shí)間內(nèi)儀器由于自重而發(fā)生下沉，這就會(huì)造成前視讀數(shù)變小，測(cè)出的誤差值增大。因此在選擇測(cè)站點(diǎn)時(shí)可以選擇在堅(jiān)實(shí)的地段。如若使用雙面尺或者變更儀器高度的方法時(shí)，第一次應(yīng)當(dāng)先讀取后視讀數(shù)然后再讀取前視讀數(shù)，第二次則與之相反，這就是測(cè)量業(yè)內(nèi)人士所說(shuō)的“后、前、前、后”觀測(cè)方法。通過(guò)此方法得出的讀數(shù)平均值可以有效的消除由儀器下沉造成的誤差。（2）水準(zhǔn)尺下沉造成的誤差。在測(cè)量作業(yè)中由于轉(zhuǎn)站過(guò)程中造成的水準(zhǔn)尺的下沉，使得轉(zhuǎn)站后的水準(zhǔn)尺后視讀數(shù)增大，從而導(dǎo)致高程出現(xiàn)誤差?？梢酝ㄟ^(guò)往返測(cè)的方法來(lái)消除此方面的誤差，往測(cè)的高差增大，返測(cè)的高差減小，然后取得往返的平均數(shù)值便可以減小水準(zhǔn)尺下沉造成的誤差。（3）風(fēng)力造成的誤差。一般工程所在地都處于偏遠(yuǎn)郊區(qū)，受到自然因素的影響較大，當(dāng)風(fēng)力較大時(shí)會(huì)對(duì)十字絲的平衡造成一定的影響，不利于讀數(shù)的精確。因此，盡量選在少風(fēng)的天氣下進(jìn)行測(cè)量作業(yè)，或者在選用儀器時(shí)選擇自重較大的儀器來(lái)減少風(fēng)力的影響，也可以對(duì)測(cè)站采用防護(hù)措施減小風(fēng)力的影響。（4）氣溫造成的誤差。水準(zhǔn)管本身和管內(nèi)的液體受到外界溫度變化影響時(shí)，管中的氣泡會(huì)延溫度較高的方向移動(dòng)，會(huì)對(duì)氣泡居中產(chǎn)生一定的影響。

4 結(jié)語(yǔ)

在水準(zhǔn)測(cè)量作業(yè)中，誤差是不可避免的，為減小誤差而采用的其他途徑也會(huì)造成工程的時(shí)間成本或者資金成本的增加。只有不斷的在工作中總結(jié)，改善測(cè)量方法，嚴(yán)格按照正確的操作方法作業(yè)，測(cè)量團(tuán)隊(duì)之間的相互配合，對(duì)計(jì)算數(shù)值的精確把握，做到細(xì)心謹(jǐn)慎、反復(fù)校核將測(cè)量數(shù)值的誤差降低到最小，才能為后續(xù)工作提供質(zhì)量保障。

參考文獻(xiàn)

[1]武漢測(cè)繪科技大學(xué)《測(cè)量學(xué)》編寫組.測(cè)量學(xué)（第三版）.北京：測(cè)繪出版社，1991.

[2]武漢大學(xué)測(cè)繪學(xué)院測(cè)量平差學(xué)科組.誤差理論與測(cè)量平差基礎(chǔ).武漢大學(xué)出版社，2006.