助工论文-浅谈全站仪在公路施工测量中的应用.doc

浅谈全站仪在公路施工测量中的应用 摘要：探讨全站仪在公路施工测量中的应用。 关键词：全站仪；施工放样；高程测量；断面测量；悬高测量；面积测量 1、前言 公路运输在整个国家国民经济生活中起着举足轻重的作用。公路的新建和改建，测量工作必须先行。随着科技的不断发展，全站仪不断地应用到公路施工测量中，已经普及化。全站仪是集测距、测角、测高程及数据自动处理于一体化的智能化测量仪器，它只需通过一次照准反射棱镜，即可测出水平角、垂直角和水平距离，自动计算出目标点的坐标和高程。现就我在宁波绕城高速东段施工中全站仪的应用做一些简述。 2、施工放样测量 在公路施工测量中施工放样使用较多，如道路的中边逐桩放样、高架桥的桩基点位放样。施工放样的一般步骤为：（1）建站，建站一般有两种，一种仪器假设在导线点之上，照准另一通视的导线点定向，这是最基本的建站方法；另一种为利用后方交会在任意一点建站，这种建站方法较为灵活。（2）放样，输入事先计算好的坐标即可根据仪器显示的方向、距离进行放样。 3、高程测量 水准测量是公路高程测量的主要手段，但水准测量受地形的影响较大。特别在山区高差起伏较大的情况下九受到了很大的限制。这时利用全站仪进行三角高程测量时，只要两点通视，就可以进行高程测量。其原理如下，如图1： 图1 图中A为已知点高程已知为hA ，B点为待测点高程为hB，h1为仪器高，l为棱镜高，S为斜距，a为竖直角。h2=S*sina，hB=hA+ h1+ h2-l。式中的“hA+ h1”为仪器高程，在全站仪中输入仪器高程和棱镜高l，全站仪会计算出hB。 上述的方法全站仪需架设在水准点上，同时需要用钢尺量出仪器高和棱镜高，误差大、操作繁琐，我们采用如下的方法测高程，如图，在任一点架设仪器，输入任意的仪器高程，在水准点上放置棱镜测出高程值与水准点高程比较求出差值，计算出实际的仪器高程，然后保持棱镜高不变就可以测出任一点的高程。 4、悬高测量(REM) 图2 全站仪进行悬高测量的工作原理如图2所示。首先把反射棱镜设立在欲测目标点B的天底B′点（即过目标点B的铅垂线与地面的交点），输入反射棱镜高v；然后照准反射棱镜进行距离测量，再转动望远镜照准目标点B，便能实时显示出目标点B至地面的高度H。显示的目标高度H，由全站仪自身内存的计算程序按下式计算而得：H = Scosα1tgα2-Ssinα1 + v式中，S为全站仪至反射棱镜的斜距：α1和α2分别为反射棱镜和目标点的竖直角。由此可见,悬高测量的原理简单，观测方便。利用全站仪的这种特殊功能，可方便地用于测定悬空点、高大建筑物、构筑物等的高度。 5、对边测量(RDM) 对边测量也称间接测距，当两点之间不能直接测距时，可将全站仪安置在能观测到两点的任意位置，利用全站仪直接测得的仪器站点与棱镜站点间的斜距、竖直角、水平角，间接测得两镜站点间的距离（斜距、平距、高差）。如图3所示，P1、P2为两个目标点，为了测定两点间的距离，可在与P1、P2通视的任意一点O 上安置全站仪，采用同棱镜高进行对边测量，测出测站点O分别至P1、P2两点的斜距S1、S2和竖直角α1、α2，以及OP1与OP2两条线的水平角β。 根据下式计算出P1、P2点的水平距离和高差： D=√S12cos2α1+ S22cos2α2-2 S1S2 cosα1 cosα2 cosβ h= S2sinα2- S2sinα1 对边测量可以连续进行，即可测量第1 个目标点与第2 个、第3 个、……目标点之间的距离；第2 个目标点与第3 个、第4 个、……目标点之间的距离。 图3 对边测量也称间接测距，当两点之间不能直接测距时，可将全站仪安置在能观测到两点的任意位置，利用全站仪直接测得的仪器站点与棱镜站点间的斜距、竖直角、水平角，间接测得两镜站点间的距离（斜距、平距、高差）。如图3所示，P1、P2为两个目标点，为了测定两点间的距离，可在与P1、P2通视的任意一点O 上安置全站仪，采用同棱镜高进行对边测量，测出测站点O分别至P1、P2两点的斜距S1、S2和竖直角α1、α2，以及OP1与OP2两条线的水平角β。 根据下式计算出P1、P2点的水平距离和高差： D=√S12cos2α1+ S22cos2α2-2 S1S2 cosα1 cosα2 cosβ h= S2sinα2- S2sinα1 对边测量可以连续进行，即可测量第1 个目标点与第2 个、第3 个、……目标点之间的距离；第2 个目标点与第3 个、第4 个、……目标点之间的距离。 在断面测量中对边测量是一种行之有效地方法，在路线附近选择一通视较好的地方架设仪器，利用全站仪的放样功能放出过中桩断面的两个端点，沿端点连线，逐个测量地面变坡点相对于横断面线端点的平距和高程，然后用同样的方法逐个断面测设。 6、面积测量