公路施工测量高程控制误差控制方法

浅析公路施工测量高程控制误差及控制方法摘要：水准测量是高程测量精度较高常用方法，也是公路施工工程测量高程最有效方法之一，在实施工作中，测量误差由于仪器和人为因素影响，而且测量误差不容易控制，易出现隐蔽性错误，这直接影响公路工程施工质量。本文主要阐述公路施工测量高程控制误差以及控制方法。

关键词：公路施工水准测量施工控制误差分析误差控制

1.引言

公路工程中标定高程最常用方法就是水准测量，水准测量过程受到多种因素影响，在测量过程中不可避免会出现误差。重大水准测量误差会导致工程质量问题、使工程不能正常施工，甚至造成公路项目返工。水准测量误差是不可能完全消除，因此，提高公路工程施工水准测量精度，以及加强水准测量控制显得尤为重要。

2.公路高程控制测量存在的问题

水准测量的工作原理是几何方法，利用视线水平来测定两点之间高差。公路工程高程测量一般使用ds3型自动安平水准仪，每公里往返测量中误差可以达到3mm。在实际测量过程中按这一个固定顺序进行测量，在每测段完后进行复核测量结果。

1）测量误差累积

一条公路必须采用同一个高程系统，公路高程测量方法是基平测量和中平测量，实际测量过程是两种测量同时测量完成，水准仪观测一个后视水准尺完成后，再进行间视以及转点测量，为了增加

工作效率，可以同时采用两台水准仪甚至多台仪器同时进行测量，测量检查是非常必要的，不仅仅要在每一测站进行认真计算检查、复核，而且还要在一个水准测段测量完成后检核，否则误差积累后会造成重大施工误差乃至于错误，容易造成返工，耽误时间、浪费人力。通过工程实践证明，这一方法经常出现错误，因此，有必要分析水准测量误差，找出控制纠正方法，避免错误出现，保证项目顺利施工。

2）技术人员素质不高

有一些公路建设企业专业测量人员缺乏，所以施工员等非专业测量人员进行水准测量工作这样造成公路施工测量技术水平不高。另外测量人员的个人技术水平也会影响到水准测量成果精度，有些测量人员对工程项目没有工作热情，对测量项目不负责任，应付了事，甚至进行数据篡改等。

3）施工现场变化较复杂

公路工程项目施工现场较为复杂，水准测量基准点容易受到施工影响，一些大型机械设备对测量控制点的破坏作用较大，这也是直接影响到水准测量最终质量，由于基准点发生变化产生测量误差往往是非常大，容易造成重大错误。

3.公路高程测量控制方法

高程测量误差来源主要有仪器误差、观测误差以及外界环境条件影响。这个在水准测量中时不可避免的误差，但是可以通过有效的方法对这些误差进行合理控制，使其达到测量技术规范要求。

3.1仪器设备误差

1）水准仪本身误差

水准仪各种轴线不符合规范：仪器在测量前必须进行检验校正，但是还存在残余误差。当水准管气泡居中，同时水准管轴居于水平位置，但是由于望远镜视准轴发生倾斜，导致仪器读数误差。这种误差特点就是与视距长度成正比。因此，为了消除这种误差在观测时，可通过中间法和距离补偿法消除，这样可以有效的提高高程测量精度。

2）水准尺误差

水准尺误差主要包括水准尺长误差、水准尺刻划误差和尺零点差，对于精度较高水准测量任务时，往往选用尺长误差和刻划误差较小的水准标尺。尺零点误差影响，测量控制方法可以用在一个测段内，两根水准尺轮换交替使用，并把一个测段的站数设成偶数站，因此，可以在高差测量时中抵消误差影响，同时可以减弱刻划误差和尺长误差影响。

3.2观测误差

1）水准管气泡居中误差

由于水准气泡未居中，导致望远镜视准轴倾斜，产生较大的测量误差。这种误差大小与水准管灵敏度有直接关系，主要包括水准管分划值大小以及水准管弧曲半径大小。对于水准管气泡不居中产生的误差也是不可忽视的一项重要误差，造成观测值不准。因此，在观测时水准管气泡应该严格居中后方可读数，同时采用中间法、

对视线长度进行限制，此误差可以消除。

2）视差影响

当测量时存在视差时，即物象与十字丝平面不重合，观测时眼睛所在位置不同，读出数也是不同，产生读数误差。因此所以在每次读数前，控制方法就是要仔细进行物镜对光，消除视差。

3）水准尺倾斜误差

水准尺如果是向视线左右倾斜，观测时通过望远镜十字丝很容易察觉而纠正。但是，如果水准尺倾斜方向与视线方向一致，则不易察觉。尺子倾斜总是使尺上读数增大。它对读数影响与尺倾斜角和尺上读数大小有关。尺倾斜角越大，对读数影响就越大；尺上读数越大，对读数影响就越大，该误差的影响是不可忽视的。因此，在水准测量中，测量过程中一定要认真立尺，尺上有圆水准应使气泡居中使尺处于铅垂位置，必要时可采用摇尺法，即读数时尺上部在视线方向前后慢慢摇动，读取最小读数。

3.3外界条件

用水平面代替水准面对高程影响，以水平面代替水准面时高程所产生误差要远大于测量高程误差。对于高程而言，即使距离很短，也不能将水准面当作水平面，一定要考虑地球曲率对高程影响。实测中采用中间法可消除大气折光使视线成为一条曲率约为地球半

径7倍曲线，使读数减小，视线离地面越近，折射越大，因此，视线距离地面角度不应小于0.3m，并且其影响也可用中间法消除或减弱。此外，应选择有利时间，应避开阴天、有微风天气可全天观测。

3.4设备下沉误差

仪器下沉是指在一测站上读后视读数和前视读数之间仪器发生下沉，使得前视读数减小，算得高差增大。为减弱其影响，当采用双面尺法或变更仪器高法时，采用“后、前、前、后”观测程序。这样两次高差平均值即可消除或减弱仪器下沉影响。水准尺下沉误差是仪器在搬站过程中，转点发生下沉，使后视读数偏大，算得高差也会偏大。所以取往返高差平均值，可以减弱水准尺下沉影响。最有效方法是在转点处应加尺垫并踩实，以防止水准尺在观测过程中下沉。

4.结语

在水准测量过程中还有包含一些较隐蔽的误差，如水准尺倾斜以及转点下沉，中间法视距控制不好等。最好的控制方法就是改变水准测量模式，使得路线基平与中平分开测量；两次测高差之差取其算术平均值作为本测站观测结果。必须严格执行控制误差方法，这样就能够有效把公路施工高程测量误差误差控制在精度允许范围内。

参考文献：

[1]罗聚胜，杨晓明.地形测量学[m].测绘出版社，2001年

[2]赵树青，甄红锋，道路工程测量 [m]. 黄河水利出版社，2008年

[3]黄鑫.浅谈公路施工测量管理 [j] . 企业科技与发展2008（11）：151-153