1.1.2 高程控制网设置
1.高程控制网
高程控制网是大地控制网的一部分,是在一个国家或一个地区范围内,测定一系列统一而精确的地面点的高程所构成的网。高程控制网用水准测量方法建立,一般采用从整体到局部、逐级建立控制的原则,按次序与精度分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ等水准测量。
水准测量的施测路线称为“水准路线”,一等水准路线是高程控制骨干,是研究地壳垂直移动和解决科学研究的主要依据。各等水准路线上每隔一定距离埋设水准标石,该点称为“水准点”,即高程控制点。
首级高程控制网为建设单位提供的城市高程控制网,首级高程控制引测前应使用电子精密水准仪并采用往返或闭合水准测量方法复核。施工现场内布置Ⅱ级高程控制网,作为施工现场测量标高的基准点使用。高程控制网设置示意图如图1-3所示。
图1-3 高程控制网设置示意图
2.高程控制网的布设
根据总承包移交的水准基准点,建立水准基点组。各水准点点位要设在基坑开挖和地面受开挖影响而下沉的范围之外,水准点桩顶标高应略高于场地设计标高,桩底应低于冰冻层,以便长期保留。通常也可在平面控制网的桩顶钢板上,焊上一个小半球作为水准点之用。为了便于施工测量,整个场地内,东西或南北每相距50m左右要有水准点,并构成闭合图形,以便闭合校核。水准基点组可选6个水准点均匀地布置在施工现场四周,水准点采用同M8膨胀螺栓的钢筋打入混凝土作为标志。由水准基准点组成闭合路线,各点间的高程进行往返观测,闭合路线的闭合误差应小于(n为测站数)。
水准测量作业结束后,每条水准路线须以测段往返高差不符值计算每千米水准测量高差的偶然中误差MΔ和全中误差MW。
高差偶然中误差
式中 Δ——水准路线测段往返高差不符值(mm);
L——水准测段长度;
n——往返测的水准路线测段数。
高差全中误差
式中 W——闭合差;
L——计算各W时,相应的路线长度(km);
N——闭合路线或闭合路线环的个数。
3.测设方法
由于大多数工程结构标高落差较大,运用常规的水准测量可能达不到需要的精度要求,需要水准测量、三角高程测量两种测量方法相结合。这两种方法虽然各有特色,但都存在着不足。水准测量是一种直接测高法,测定高差的精度是较高的,但水准测量受高度的限制,室外作业工作量大,施测速度较慢。三角高程测量是一种间接测高法,它不受地形起伏的限制,且施测速度较快,在工程测量中广泛应用;但这种方法精度较低,且每次测量都得量取仪器高和棱镜高,麻烦而且增加了误差来源。这次采用全站仪配合跟踪杆量高程的方法,这种方法既结合了水准测量的任一置站的特点,又减少了三角高程的误差来源,同时每次测量时还不必量取仪器高和棱镜高,使三角高程测量精度进一步提高,施测速度更快。
4.水准测量的精度要求
(1)仪器要求
1)施工中所用到的水准仪必须经过相关检测部门的专业检测,并附有检测报告。
2)水准测量仪器本身精度应根据等级要求满足表1-2的条件。
表1-2 水准测量仪器本身精度等级要求
(2)水准测量的施测要求
1)等级的水准点观测应在水准点埋设两周后进行,观测应在成像清晰、稳定的情况下进行。
2)水准视线长度:Ⅲ等以65m、Ⅳ等以80m为宜。
3)测站前后视距差:Ⅲ等≤2m、Ⅳ等≤4m。
4)两水准点间前后视距累计差:Ⅲ等≤5m、Ⅳ等≤10m。
5)视线距地面高度:Ⅲ等、Ⅳ等≥0.3m。
5.水准测量遵循原则
在进行水准测量时,为了减小误差,需采取一定的措施以提高测量成果的精度。同时避免在测量结果中存在错误,因此在进行水准测量时,应注意以下几点:
1)观测前对所用仪器和工具,必须认真进行检验和校正。
2)在野外测量过程中,水准仪及水准尺应尽量安置在坚实的地面上。三脚架和尺垫要踩实,以防仪器和尺子下沉;前、后视距离应尽量相等,以消除视准轴不平行水准管轴的误差和地球曲率与大气折光的影响。
3)前、后视距离不宜太长,一般不要超过100m。视线高度应使上、中、下三丝都能在水准尺上读数,以减少大气折光影响。
4)水准尺必须扶直,不得倾斜。使用过程中,要经常检查和清除尺底的泥土。塔尺衔接处要卡住,防止二、三节塔尺下滑。
5)完数后应再次检查气泡是否仍然吻合,否则应重读。
6)记录员要复诵读数,以便核对。记录要整洁、清楚、端正。如果有错,不能用橡皮擦去,而应在错误处划一横,在旁边注上改正后的数字。
7)在烈日下作业要撑伞遮住阳光,避免气泡因受热不均而影响其稳定性。