摘要:筆者結合多年工作經驗，分別舉出兩個實例對工程水準測量中存在的方法不科學以及操作不規范等問題進行解析,并提出了相應改進措施。同時探討了提高三角高程測角精度的方法,以供測量人員作業時參考借鑒。
　　關鍵詞:高程控制測量、存在的問題、應對方案
　　1問題概述
　　在很多大中型工程項目的工程測量中,常常需要測設二、三、四等水準,有時需用三角高程測量來代替三、四等水準。但是不管采用哪種方法,滿足工程施工需要是首先需要考慮到的。在很多情況下,工程施工都有一些特殊要求,需要測量精度在規范要求的范圍內有所提高,一般原則就是將主要限差指標提高到滿足規范規定的1/2限差要求，實際上就是要求質量上優質,精度上有充分的保證。但在實際工作中,經常存在水準測量的精度不理想,困難地區接近限差甚至超限,三角高程代替不了三、四等水準等等問題。由此而造成誤工,引起甲方的疑問,給工程施工造成不便。現就此問題進行討論，分析原因,并提出改進的辦法。
　　2問題分析
　　2.1水準測量
　　2.1.1方案問題
　　因水準測量較簡單,在施工前不需要進行方案選擇評定、實測方法研究、精度分析等工作。但實際上,進行方案研究不僅是工作的需要,而且是提高工程質量、積累技術經驗的主要途徑和必經之道。
　　方案研究的主要內容包括以下幾點:任務分析、技術要求、精度估算、儀器和作業方法選擇、質量保證措施等。這些對于一般的工程可能不需要進行書面的作業,但對于重要的項目,就應該按規范要求進行必要的作業設計。實際上,從以往的工作中反映出的問題來看,有很多問題就出在最初的方案設計中,存在技術上和質量上的漏洞。
　　2.1.2方法問題
　　由于方案研究不夠,造成方法選擇上不科學或是考慮方面欠缺,影響到實測質量。比如:水準視距控制、跨越障礙物方法、儀器等級選擇、圖形條件、閉合條件等選擇不當,都會帶來一系列問題,不僅僅是精度問題,很多時候是增加出現錯誤的機會。所以,方案優化是很重要的技術措施。
　　例1:某工程由兩個項目組成,施工中存在一些時間上的差別,A,B項目的水準控制點是各自獨立做的,布置和實測路線分別如圖1,圖2所示。
　　
　　圖1布置路線                                                  圖2實測路線
　　這兩種實測方法均存在一些技術漏洞。說明如下:
　　1)A方法沒有在施工控制點之間構成閉合線路,容易將施工區域外的測量誤差引入到區域控制點上,引起相鄰的點位如A1,A4點之間產生較大誤差,當控制起算點到工地的距離較遠時,誤差會大到不允許的地步。
　　2)B方法在施工控制點之間構成了閉合線路,但是進出區域控制網只有一個結點,而且主要線路重合,也是容易出問題的。一旦B1,P點出現問題,就有可能影響到整個施工區域水準網。從圖形強度來說,完全是一個柔性鏈接,沒有強度可言。
　　兩種情況應該改為如圖3所示的方式。同時當A,B有聯系時,還應該進行必要的聯測,保證A,B為同一個系統。當然,A,B區域也可以同時操作,高程基準從BM1經A1,A4,B1,B3到BM2,形成附和線路,滿足要求后,A,B區各自選一個起算點,進行閉合環平差,保證區域內部環線有足夠的相對精度。
　　例2:某工程施工區域距控制點較遠,只有一個方向有高程控制點。最初的水準路線如圖4所示,往測時聯測了D1,D2,D3,…,D12,返測時雖然沿原往測線路返回,但線路設計上沒有考慮到施工區域離控制點BM的距離，計算時從D12直接到BM點。
　　在上面的方法中存在的主要問題是權系數在D12點上差別極大,本來就是單線路往返測,分開后表面上是閉合環,實際上降低了觀測的精度。網圖設計和計算應按如圖5所示。對應的點應該按往返測進行比較,高程最好取中數。
　　
　　圖3改進后的水準路線
　　
　　圖4最初的水準路線
　　
　　圖5網圖設計和計算時采用的水準路線
　　2.1.3操作問題
　　水準測量在選定的條件下,應按最佳觀測方法盡量提高操作質量和觀測精度。等級水準在操作上都有相應的技術要求,除此之外,為保證觀測質量,操作上還應注意以下幾點:
　　1)查驗儀器和水準標尺是否滿足要求。
　　2)工程水準觀測視距應該限定,一般應提高一個精度等級來處理。
　　3)手扶標尺會有所晃動,觀測時讀數應取較小值,以減少標尺傾斜時的讀數誤差累積。
　　4)觀測前和觀測過程中,應注意所用標尺刻劃的情況,不同標尺會有所不同,尤其是5cm,10cm和整米刻劃處。
　　5)讀數時必須對所讀數值肯定,不能含糊或憑印象估計。
　　2.2三角高程測量
　　根據現有儀器的精度,豎直角測量中誤差取mθ=8″,測距精度按2m+2ppm,距離按D=200m計算,理論上,三角高程應能達到的精度為:
　　h=D/tgθ。
　　mh2=ctg2θ•mD2+D2(1+ctg2θ)/ρ2•mθ2。
　　設θ=80°,則mh=6.2mm,且主要是測角影響。一般情況下,θ=80°～100°,此時mh≈D/ρ•mθ。當D=200m時,誤差影響為mh≈mθ=8mm。實際上,只要提高測角精度,就能夠滿足代替三、四等水準的要求。

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