試論如何使用豎直三角形法解決輸電線路施工中的量距問題

唐浩輝

（廣東通利達(dá)電力工程有限公司，廣東 佛山 528100）

1 工程測(cè)量的發(fā)展及其重性

上世紀(jì)五十年代開始，工程測(cè)量技術(shù)開始興起，從光學(xué)儀器的應(yīng)用到紅外線測(cè)距儀技術(shù)的產(chǎn)生，到現(xiàn)在的全站儀、GPS等高科技測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用，工程測(cè)量技術(shù)經(jīng)歷了一個(gè)快速發(fā)展時(shí)期。同時(shí)伴隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，工程測(cè)量的領(lǐng)域和范圍也日漸擴(kuò)大。

工程測(cè)量是一門技術(shù)性、專業(yè)性很強(qiáng)的工作，在各大工程項(xiàng)目的線路施工中，工程測(cè)量都占著舉足輕重的地位，它作為一項(xiàng)重要的、基礎(chǔ)性的工作，對(duì)整個(gè)工程項(xiàng)目的實(shí)施起著決定性的影響。這種重要性和決定性主要是因?yàn)楣こ虦y(cè)量中的任何一次誤差，都可能會(huì)造成施工中不可避免的失誤，最終還會(huì)導(dǎo)致整個(gè)工程的返工甚至報(bào)廢。

2 工程測(cè)量過程中存在的問題

在一些大型項(xiàng)目的施工中，如隧道、公路、由于地質(zhì)的復(fù)雜性，對(duì)工程測(cè)量有比較高的要求，也造成了工程測(cè)量的難度。工程測(cè)量一般有平面控制測(cè)量、高程控制測(cè)量、地形測(cè)量、工程施工測(cè)量等內(nèi)容。

當(dāng)然，輸電線路工程測(cè)量中也存在一些問題，如測(cè)量技術(shù)隊(duì)伍良莠不齊，有些技術(shù)人員本身技術(shù)不過硬、專業(yè)水準(zhǔn)較低，而專業(yè)素養(yǎng)的缺乏會(huì)使他們難以駕馭測(cè)量技術(shù)，對(duì)測(cè)量工具的操作存在偏差，或者是對(duì)測(cè)量質(zhì)量的監(jiān)控不力，這些因素對(duì)工程測(cè)量都會(huì)起到直接的壞的影響；測(cè)量設(shè)備比較落后，還有一些企業(yè)專業(yè)測(cè)量工具的儲(chǔ)備不夠，還有一些施工企業(yè)甚至根本沒有測(cè)量?jī)x器，或者是企業(yè)現(xiàn)有的測(cè)量設(shè)備比較落后，直接影響測(cè)量的精準(zhǔn)度；有關(guān)部門監(jiān)管不力，沒有嚴(yán)格控制測(cè)量質(zhì)量，給了一些小企業(yè)可趁之機(jī)，為以后可能發(fā)生的大型事故埋下了隱患。

本文主要是探討工程測(cè)量中會(huì)遇到的一些技術(shù)性問題。如在輸電線路施工中經(jīng)常會(huì)遇到一些較大的障礙物，為了確保施工的安全性，也必須對(duì)這些障礙物進(jìn)行測(cè)量。以公路施工為例，高架式公路一般要求準(zhǔn)確的確定橋位，以配合精準(zhǔn)地安裝，而隧道式高速公路在施工測(cè)量時(shí)要求準(zhǔn)確的控制平面位置和高程。

3 豎直三角形測(cè)量法的含義

三角測(cè)量法主要指的是一種以點(diǎn)來確定坐標(biāo)進(jìn)而得出測(cè)量數(shù)據(jù)的方法。具體指的是在地面上確定一系列的點(diǎn)，并用這些點(diǎn)構(gòu)成相互連接的三角形。然后由已知的點(diǎn)觀察各方向的水平角，測(cè)定邊長(zhǎng)，并且以此邊長(zhǎng)作為基線，最終推算出各點(diǎn)的坐標(biāo)?！叭切巍睖y(cè)量法可以按照不同的分類分為不同的類型。以空間概念來分，可以分為水平面三角形和豎直面三角形兩種測(cè)量方法而用三角高程測(cè)量是確定兩點(diǎn)間高差的最直接也最簡(jiǎn)便的方法，它不受地形條件的限制。

4 豎直三角形測(cè)量法在煤礦施工中的應(yīng)用

隨著我國(guó)煤礦開采量的日益增大，礦區(qū)線路施工中檔距問的測(cè)量也顯得更加重要，而豎直三角形測(cè)量法為解決檔距測(cè)量提供了依據(jù)，對(duì)于有效地解決檔距測(cè)量有著非常重要的意義。

如某礦井為了提高自身的生產(chǎn)能力，決定在礦區(qū)架設(shè)一條輸電線路，經(jīng)過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的地形研究，發(fā)現(xiàn)輸電線路的架設(shè)需要經(jīng)過一個(gè)山坡地帶，而山坡比較陡峭，有很多跨越山峰或深溝的大檔距桿位。這樣的測(cè)量環(huán)境直接排除了我們以往所采用的，用視距法測(cè)定桿塔的的位置。這樣的情況下，我們?cè)趯?shí)際測(cè)量過程中只能采用豎直三角形測(cè)量法，以便測(cè)量線路檔距。

如圖1所示，想測(cè)定A，B兩點(diǎn)的距離，在A點(diǎn)安置經(jīng)緯儀，依次照準(zhǔn)B點(diǎn)的高低兩個(gè)目標(biāo)，測(cè)量垂直角分別為 α1，α2，設(shè) A，B 間距離為 S。

而利用這個(gè)公式，我們可以在實(shí)際計(jì)算中得到檔距距離，從而保證施工的正常進(jìn)行。

5 豎直三角測(cè)量法在線路勘測(cè)中的應(yīng)用

這里以輸電線路的勘測(cè)為例，它的勘測(cè)主要是運(yùn)用各種測(cè)量設(shè)備，然后采集線路上的一些關(guān)鍵點(diǎn)作為數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)對(duì)反映此地的地形、地貌等都有著直接意義。而且還可以反映線路的轉(zhuǎn)角。輸電線路關(guān)系著用電安全和群眾的生命安全，因此必須保證其穩(wěn)定性和安全性。這就要求對(duì)輸電線路架設(shè)中必須進(jìn)行障礙物的準(zhǔn)確測(cè)量，從而得到障礙物的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)。只有這樣才能保證輸電線路可以合理避開這些影響其安全性的障礙，或者如果輸電線路需要經(jīng)過一些深谷、峭壁等地方，在用儀器無法得到準(zhǔn)確數(shù)據(jù)的情況下，我們可以采用豎直三角形測(cè)量法。利用其特性，通過測(cè)量相關(guān)數(shù)據(jù)并進(jìn)行計(jì)算，最終得到我們要求的那個(gè)數(shù)據(jù)。

圖2 遇高大障礙物測(cè)量示意圖

遇到高大障礙物時(shí)的測(cè)量如圖2所示，當(dāng)受障礙物影響，導(dǎo)致測(cè)站點(diǎn)與被測(cè)點(diǎn)不通視時(shí)，我們可以設(shè)線路前進(jìn)方向?yàn)锳C，而H為高大的障礙物，儀器位于A點(diǎn)，這個(gè)時(shí)候我們可以通過操作讓測(cè)量?jī)x器轉(zhuǎn)過一個(gè)可以避開障礙物的角度，我們用角1表示，隨后截取一點(diǎn)C，測(cè)得AC的距離為L(zhǎng)1，然后再把儀器駕到C點(diǎn)，這個(gè)時(shí)候以CA為線路，讓后視方向歸為零。轉(zhuǎn)過一個(gè)角度，用角2表示。此時(shí)利用正余玄定理，我們可以計(jì)算出點(diǎn)B到點(diǎn)C的距離，B點(diǎn)的高程由儀器直接測(cè)出，同樣的利用這個(gè)公式我們可以求得AC的距離等。這種當(dāng)測(cè)站點(diǎn)與兩測(cè)點(diǎn)通視且至少有一測(cè)點(diǎn)為轉(zhuǎn)角塔桿位時(shí)，利用余弦定理可以很方便地求出該轉(zhuǎn)角。

遇到重要跨越時(shí)的測(cè)量。當(dāng)線路遇到重要跨越物(尤其是線路類)時(shí)，需要得到它們的里程和高程，這時(shí)高程測(cè)量顯得尤為重要，因?yàn)榇蠖鄶?shù)情況下，可以直接在線下測(cè)得平距從而得到它們的里程。如圖3所示，A為測(cè)站點(diǎn)，B為處于線路方向上的待測(cè)跨越物最高點(diǎn)，平距LAC、儀高i、儀器所在點(diǎn)地面點(diǎn)高程H。A均為已知量，只需測(cè)得點(diǎn)B對(duì)點(diǎn)A的立角，便可很容易地得到角度r，利用正切公式可得LBC=LAC·tga，則B點(diǎn)的高程即為 HB=HA+i+LBC=HA+i+LAC·tga，若B點(diǎn)位于C點(diǎn)下方，則HB=HA+i-LBC。有時(shí)，也可測(cè)得B點(diǎn)地面點(diǎn)的高程，然后用此法求得原塔的高度。

結(jié)語

“三角形”測(cè)量法目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在線路施工過程中的量距測(cè)量上，豎直三角形測(cè)量法利用其自身的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，解決了很多靠技術(shù)和測(cè)量設(shè)備所不能解決的問題，豐富了量距測(cè)量的方法，也在很大程度上節(jié)約了人力和物力資源。

但是它對(duì)測(cè)量?jī)x器的要求較高 ，通常要采用全站儀進(jìn)行測(cè)量才能保證測(cè)量結(jié)果的正確性。當(dāng)然，豎直三角形測(cè)量法只是形形色色測(cè)量法中的一種，我們?cè)谌粘５氖┕y(cè)量中，在實(shí)際勘測(cè)過程中要對(duì)這些測(cè)量方法進(jìn)行區(qū)別對(duì)待，實(shí)現(xiàn)綜合應(yīng)用，爭(zhēng)取找出最合理的辦法解決實(shí)際工作中出現(xiàn)的問題，讓線路施工更順暢，更科學(xué)。

圖3 遇到重要跨越物時(shí)測(cè)量示意圖

[1]關(guān)寶樹，楊其新.地下工程概論 [M].西南交通大學(xué)出版社，2001.

[2]夏才初，潘國(guó)榮等.土木工程檢測(cè)技術(shù)[M].中國(guó)建筑工業(yè)出版社.

[3]張鳳梅，胡伍生等.盾構(gòu)法施工的貫通控制測(cè)量技術(shù)[J].江蘇測(cè)繪，2002.