标尺倾斜时精密水准测量方法研究

发布时间：2020-09-10 14:00

　　 结合地下工程及工地施工现场测量存在的问题,针对物体的干扰在测量过程中不能正确地整置而使标尺倾斜的问题进行研究。提出高程归心改正方法,并开发一个简易程序来帮助解决测量过程中标尺倾斜安置的正确读数计算问题。
【部分图文】：

得监测工作不连贯，影响监测对象整体性的正确判断和分析，同时也带来一定经济损失。当采用水准测量进行沉降变形监测时，若由于前述的原因，不能正常整置标尺，可将标尺前后或左右倾斜放置到监测点位上。本文对这种非正常放置标尺的情况，通过在倾斜标尺上读数以及距离偏离值等数据的采集，从而间接地计算出“高差偏心改正”，经改正后的读数相当于在正常整置标尺时的正常读数，并进行测量方法和精度，以及在球形监测标志上因倾斜整置标尺而对高差产生的高差偏心改正的分析和研究。二、倾斜水准标尺观测值采集如图1所示为标尺相对于仪器的视线方向前后倾斜的情况。在这种情况下由于障碍物的原因，在标志点位上无法正常地整置水准标尺，只能是使标尺倾斜，属于标尺的非正常整置情况。若排除障碍后再测量，在当时还有一定的困难。变形监测的周期是有时间限制的，监测的时机不能耽误。鉴于该种情况，如何在非正常整置标尺的情况下获得观测值、再通过一些必要的计算间接地获取相当于在正常的情况下的正常观测值，则需要进行探讨和研究。倾斜标尺示意图(观测方向从右至左)如图1中水准仪的倾斜观测值为l，另外还要观测辅助的参数———距离偏离值h或标尺倾斜角α(用铅垂线配合小钢尺解决h的测量;用挂倾斜仪和标尺侧面的中轴的标志线量取α;依据观测读数和偏离距离计算α)。实际应用中因使用方便和更具有可操作性，测量距离偏离值h的情况较多。在这种情况下α=arcsin(h/l)(1)三、水准测量数据处理方法在标尺倾斜非正常整置标尺的情况下获得的观测值，通过一些必要数据处理工作，可间接地获取相当于在正常情况下的观测值。这里需要进行两方面的工作，一是数据处理，获取等价的观测值;二是进行必要的精度分析。1．间接计算?

分析数据可知:在标尺倾斜的情况下，偏离距离h(图1)的测量误差对间接计算正常读数的影响随标尺倾斜程度的增加而增加、速度比较快;要保持Δ2数值精度不变，当倾斜角度α为1°、10°、17°时，h测量的精度要求在±20．05mm、±1．98mm和±1．14mm。如倾斜还要增大，则还需重新计算观测读数的精度并付诸实施，量测的精度的要求将更加宽松。所以量测h时，只要采用一般检验合格的钢卷尺就不难达到要求。另外指出，当标尺倾斜时，标尺与监测点的接触点要以标尺底部中心处为准。4．高差改正当监测标志为平顶形状时(如图2所示)，测量计算的高差无高差偏心改正;但当监测标志为圆形时，在实际的工作中大多采用该球形的变形监测标志。在正常的观测情况下，标志与标尺的接触点在正上部，其接触点为唯一的，且标尺厚度对观测无影响。但当标尺为非正常整置，即倾斜的时候，标尺与标志的接触点就发生了位移，偏离标志最高的部位，而总是比正常的标尺读数偏大，而导致点的高程偏校因此需加入因标尺倾斜而对测量产生的高差改正数。如图2所示，为在球形监测标志上非正常整置标尺的情况，最后的正确标尺读数还需要减去高差归心改正数x、标尺厚度改正数y的修正。图2不同形状标志偏心改正根据图1、图2中所标出的符号尺寸不难得出其正确的间接计算标尺观测值读数b的数值为b=l2－hi

本文编号：2815909