三角高程測(cè)量技術(shù)在山區(qū)鐵路勘測(cè)的應(yīng)用

趙會(huì)云

（中鐵第一勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司， 陜西 西安 710000）

1 測(cè)區(qū)概況

張家界七星山旅游軌道交通項(xiàng)目測(cè)區(qū)山勢(shì)陡峭，奇峰林立，線路從山腳下攀爬至山頂，測(cè)區(qū)最低海拔300 米，最高海拔1300 米，選線難度極大，需要沿線布設(shè)高程控制點(diǎn)，高程控制網(wǎng)整網(wǎng)平差，為滿(mǎn)足勘測(cè)精度要求，需要在山頂布設(shè)高程控制點(diǎn)，而山頂高程控制點(diǎn)聯(lián)測(cè)極為困難，傳統(tǒng)水準(zhǔn)測(cè)量方式無(wú)法實(shí)施，只能采用三角高程測(cè)量技術(shù)進(jìn)行控制點(diǎn)聯(lián)測(cè)，建立高程控制網(wǎng)，為后續(xù)勘測(cè)工作提供基準(zhǔn)。圖1 為測(cè)區(qū)地況

2 作業(yè)流程

三角高程測(cè)量主要有單向觀測(cè)法、對(duì)向觀測(cè)法、中間法等。其中單向觀測(cè)法無(wú)法消除大氣折光等因素的影響，測(cè)量精度不高；對(duì)向觀測(cè)法能夠有效消除大氣折光的影響，測(cè)量精度較高，但對(duì)點(diǎn)標(biāo)志的選擇有較高的要求，實(shí)際操作有一定難度；中間設(shè)站法則相對(duì)靈活，實(shí)際操作方便，且能夠有效的消除大氣折光的影響。圖2 為T(mén)S30 智能全站儀自動(dòng)觀測(cè)。

圖2 ：TS30 智能全站儀自動(dòng)觀測(cè)

本文嘗試采用不量?jī)x器高和棱鏡高的中間設(shè)站全站儀測(cè)距三角高程測(cè)量法傳遞，為最大限度減小大氣折光影響，山上山下須在同一時(shí)段進(jìn)行觀測(cè)，由于山高陡峭，現(xiàn)場(chǎng)條件較差，人力攀登耗時(shí)4 小時(shí)左右，本項(xiàng)目采用兩臺(tái)徠卡TS30 測(cè)量機(jī)器人（測(cè)角精度0.5″，測(cè)距精度0.6mm+1ppm，測(cè)程3500m），分別在山上山下適當(dāng)位置架設(shè)，保持對(duì)目標(biāo)點(diǎn)通視。為提高測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確性，增加檢核條件，在山下設(shè)置2 個(gè)間距約60 米的高程加密點(diǎn)DDQ1，DDQ2，采用水準(zhǔn)測(cè)量方式獲取兩點(diǎn)高差。采用特制平底等高棱鏡桿和徠卡標(biāo)準(zhǔn)棱鏡，保證目標(biāo)高一致因而不必量取。先在山下A1 點(diǎn)架設(shè)全站儀1，觀測(cè)兩組數(shù)據(jù)（DDQ1、DDQ3），（DDQ2、DDQ3）,每組觀測(cè)12個(gè)測(cè)回。完成觀測(cè)后，在山頂A3處架設(shè)全站儀2，觀測(cè)兩組數(shù)據(jù)（DDQ1、DDQ3），（DDQ2、DDQ3）,每組觀測(cè)12 個(gè)測(cè)回。完成觀測(cè)后，全站儀1 和2 分別變換位置至A2，A4，再進(jìn)行一組重復(fù)觀測(cè)。共獲得8 組觀測(cè)數(shù)據(jù)。作業(yè)流程示意圖3 如下：

圖3 ：觀測(cè)示意圖

3 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)采集完成，各項(xiàng)檢驗(yàn)合格后，采用中鐵一院通用地面測(cè)量控制網(wǎng)數(shù)據(jù)處理自動(dòng)化軟件FSDI-GDPAS “中間設(shè)站三角高程計(jì)算”模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，各項(xiàng)指標(biāo)按二等水準(zhǔn)測(cè)量要求控制。經(jīng)計(jì)算得出如表1 表2 所示：

表1 ：高差平差值及其精度

表2 ：高程平差值及其精度

4 結(jié)束語(yǔ)

1）全站儀自由設(shè)站, 不須對(duì)中，不量取儀器高；采用自制標(biāo)準(zhǔn)高度平底棱鏡桿，不量取棱鏡高。簡(jiǎn)化工作，提高效率，減少誤差來(lái)源，從而提高測(cè)量精度；

2）加長(zhǎng)了測(cè)距長(zhǎng)度，只需滿(mǎn)足通視條件，解決了工程實(shí)際問(wèn)題。

3）采用兩臺(tái)相同型號(hào)和配置參數(shù)的全站儀分別在山上山下同時(shí)段觀測(cè)，有效消除了大氣折光影響，從而提高測(cè)量的精度。

4）從衡量高程測(cè)量精度的指標(biāo)——取每公里高差中誤差的 2 倍作為極限誤差，采用該方法達(dá)到了三等水準(zhǔn)測(cè)量 mh≤±12 L 的精度規(guī)范要求；適用于山高、坡陡，高差大的山區(qū)等特殊地理?xiàng)l件下進(jìn)行高程控制測(cè)量，提高測(cè)量精度和工作效率。