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来源：职称驿站所属分类：交通运输论文 发布时间：2012-12-28浏览：73次
摘要：经过对济南黄河大桥基本情况和车流量的调查研究，分析在桥上进行水准测量的外界环境条件，设计能够达到二等水准测量精度要求的测量方案，为类似的水准测量项目提供参考。
关键词：二等水准测量,电子水准仪,测量模式,测量方法
1.项目简介
石济客运专线是太(原)青(岛)客运专线的一部分，东接已经建成通车的胶济客运专线，西连已经通车的石太客运专线，是国家规划“四纵四横”快速铁路网的“一横”的中段。
石济客运专线初测高程控制测量采用二等水准测量的方法施测，高程控制网跨越黄河，其中高程控制点CPII075和CPII076分别布置在黄河两岸，位于济南黄河公路大桥附近，两水准点间水准路线长度约为2084米。
经过对实际地形情况的考察，最佳水准测量路线需经过济南黄河公路大桥。
2.测量环境条件分析
2.1 测量环境条件
济南黄河公路大桥坐落于济南北郊，是一座预应力混凝土斜拉桥，总长2023.44米，由主桥和引桥组成，主桥为五孔(40+94+220+94+40=488m)连续预应力混凝土悬浮式斜拉桥，引桥分为南北引桥两部分，南引桥24孔，北引桥27孔，上部结构为30米跨径的简支梁。桥面全宽18.1米，其中车道宽15米，两侧人行道各宽1.55米。
济南黄河公路大桥白天车流量较大，晚上22：00到第二天凌晨5：00之间车流量较小，但车速较高。
2.2 测量精度分析
在测量过程中，误差是不可避免的，而错误是不允许出现的。测量误差来源于三个方面：
(1)观测者的测量技术水平。
(2)测量仪器、工具的精密程度。
(3)观测时外界环境条件的好坏。
在测量仪器、测量人员不变的情况下，测量结果的精度主要决定于外界环境条件的影响。
在桥上进行水准测量，当车辆经过时，水准仪和水准尺随桥面的振动而振动，同时，车速较高时，车辆产生的侧向风也会对水准仪和水准尺的稳定性造成一定的影响，从而影响测量结果的精度。
为了弄清楚桥上水准测量能否达到二等水准测量的精度要求，测量人员在上午10:00做了如下测试。
将电子水准仪(DNA03)安置在桥墩上，水准尺立在相邻的两个桥墩上，电子水准仪观测次数设置为5次，测量模式设置为取平均值，按照二等水准测量的要求测量两点间高差三次。
(1)观测值的离散度最大达到2.38毫米，即用电子水准仪瞄准水准尺，连续测量五次，最大读数和最小读数之差为2.38毫米。这说明在有车辆经过时，水准读数很不稳定，测量数据不可靠。
(2)测量得到的三次高差的最大差值为1.25mm，最小差值为0.27mm，这也说明了测量数据的不稳定性和不可靠性。
(3)二等水准测量的精度要求是±4 毫米，即水准路线长度为1千米时，高差闭合差不能超过±4毫米。
测试结果表明，在桥上进行水准测量，当有车辆经过时，很难达到二等水准测量的精度要求，而且数据是不可靠的。所以，必须采取一定的措施克服不利的外界环境条件，才能达到二等水准测量的精度要求。
3. 测量方案
3.1 测量组织
为保险起见，安排两个测量小组同时进行观测，每个小组独立进行往返测。
每个测量小组由七人组成，其中两人丈量距离，两人立尺，两人照明，一人观测。
3.2 测量仪器及设备
测量仪器采用徕卡DNA03电子水准仪及配套条码尺，配备一盘名义长度为50米的皮尺，精选四根竹竿，粉笔若干，四台照明灯。
3.3 测量作业的实施
(1)测量作业时间
测量作业必须在车流量较小，且车辆之间有一定间隔时进行，以便为测量作业提供无车辆影响的外界环境条件。所以测量作业开始时间安排在的夜间22:30。
(2)测站和转点的设置
测站和转点设置在人行道上。为了尽可能避免车辆的影响，转点和测站尽可能设置在桥墩所在位置上。
① 引桥桥墩间的距离是相同的，所以测站和转点都设置在桥墩上，前后视距离都是30米左右。
40
40
220
94
94
47
47
47
47
50
50
50
50
50
50
图1 主桥测站和转点设置
注：图中尺寸单位为米。 表示测站位置。 表示转点位置。
② 主桥上测站和转点的设置如图1所示。
每个测量小组由两人用皮尺从起始水准点开始按照预定方案测量距离，设置测站和转点的位置，并用粉笔做出标记，以确保前后视距离差符合精度要求。
(3)立尺与照明
立尺员用两根竹竿固定条码尺，使条码尺的水准气泡居中并保持稳定，另外一人用准备好的照明灯照亮条码尺。
(4)电子水准仪的设置
① 选择“PROG”菜单下的“线路测量”。
② 根据日期设置作业名。
③ 根据起点和终点设置线路名。
④ 按照二等水准测量的观测顺序，设置测量方法为“aBFFB”，即交替后前前后。
⑤ 输入起始点点号和起始点高程(假设为0)。
⑥ 按照二等水准测量的要求设置限差。具体要求见表1。
⑦ 设置测量模式为“Mean”，即取平均值，并将测量次数设置为3次。从理论上讲，测量次数越多，平均值的精度越高，则往返测的精度也就越高，但所需时间也就越长。在桥上测量时，随时有可能经过的车辆会对测量结果产生很不利的影响，所以，测量次数设置为规范规定的最小值(3次)。
3.4注意事项
(1)在测量过程中，注意观察桥上车辆经过的情况，尽可能在没有车辆经过时进行测量作业。
(2)照明时应照亮整个标尺。
(3)测量进行到终点时输入终点点号。
(4)测站数必须为偶数。
4.测量结果
按照拟定好的测量方案，两个测量小组在夜间22：30开始测量作业，两个多小时后，两个小组分别独立完成了往返测。
第一组往返测高差闭合差为2.38毫米，第二组往返测高差闭合差为3.07毫米。
按照二等水准测量的精度要求，高差闭合差限差为 ，两组测量结果都满足精度要求。
最后取两组高差的平均值作为两水准点间的高差。
5.结束语
在实际的测量工作中，外界环境是千变万化的。为了确保测量结果满足规范规定的精度要求，必须对测量环境条件进行深入的调查研究，从而有针对性的制定测量方案并认真地实施测量作业，才能高精度、高质量、高效率的完成测量任务。
《二等水准测量方案设计——济南黄河大桥上的二等水准测量》
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