張叢陽

(宜賓市水利電力建筑勘測設(shè)計(jì)研究院,四川 宜賓,644000)

2008年我院承接了宜賓市中壩防洪堤變形觀測工程,主要任務(wù)是對長約4.3km的新建防洪堤進(jìn)行沉陷觀測及浸潤線監(jiān)測。根據(jù)技術(shù)設(shè)計(jì),首期基準(zhǔn)值采用二等水準(zhǔn)觀測,水準(zhǔn)路線為閉合環(huán),中間連測24個(gè)變形監(jiān)測點(diǎn),這些變形點(diǎn)間距為170m～600m不等,兩基準(zhǔn)點(diǎn)BM 01、BM 02(為一對主副點(diǎn))間距僅約4m。

在二等水準(zhǔn)測量中,由于規(guī)范對各種限差要求嚴(yán)格,測量時(shí)有一定的技術(shù)難度。本文結(jié)合該項(xiàng)目,對二等水準(zhǔn)測量中○點(diǎn)差的發(fā)現(xiàn)、處理方法及原理做一些探討。

1 一對銦瓦水準(zhǔn)尺○點(diǎn)差的發(fā)現(xiàn)

本工程采用的是05級N3水準(zhǔn)儀(已送檢合格),水準(zhǔn)尺采用銦瓦水準(zhǔn)尺,出測前已對兩水準(zhǔn)尺的i角等項(xiàng)進(jìn)行了檢查。由于該對水準(zhǔn)尺在出廠時(shí)已告知無○點(diǎn)差,所以未對該項(xiàng)進(jìn)行檢查。水準(zhǔn)儀及水準(zhǔn)尺經(jīng)檢查后,隨即用于本項(xiàng)目測量。

當(dāng)對兩基準(zhǔn)點(diǎn)BM01、BM02進(jìn)行往、返測時(shí),發(fā)現(xiàn)該段往、返測高差較差+1.68mm,大大超出了規(guī)范規(guī)定±1.0mm限差(兩點(diǎn)間僅一站,距離約4m,按站數(shù)計(jì)算限差)。對該段的往、返測進(jìn)行二次復(fù)測后,較差為+1.67mm及+1.65mm,基本與首次觀測一致。說明此誤差不是觀測誤差,應(yīng)為系統(tǒng)誤差引起。

誤差來源分析:(1)儀器存在系統(tǒng)誤差。該儀器每年按規(guī)定送檢合格,不應(yīng)存在如此大的系統(tǒng)誤差;(2)觀測者習(xí)慣性讀數(shù)引起的誤差。一般經(jīng)反復(fù)重測后,此種誤差較易發(fā)現(xiàn),不可能是此種情況引起的誤差;(3)兩水準(zhǔn)尺帶來的固定誤差。經(jīng)分析,可能是該水準(zhǔn)尺存在○點(diǎn)差不符值,須對該水準(zhǔn)尺的○點(diǎn)差不符值進(jìn)行檢查。由于野外作業(yè)的特點(diǎn),我們繼續(xù)用此水準(zhǔn)尺進(jìn)行觀測,計(jì)劃在室內(nèi)檢查○點(diǎn)差不符值,對數(shù)據(jù)做相應(yīng)的處理。

2 檢查○點(diǎn)差不符值,確定兩水準(zhǔn)尺的○點(diǎn)差

對○點(diǎn)差不符值的檢查主要按《國家一、二等水準(zhǔn)測量規(guī)范》GB12897-91中規(guī)定的方法進(jìn)行。經(jīng)檢查,確定水準(zhǔn)尺3089、3090(水準(zhǔn)尺的編號)○點(diǎn)差不符值為+0.68mm,須按此○點(diǎn)差不符值對原始成果進(jìn)行處理。

3 對二等水準(zhǔn)測量成果進(jìn)行○點(diǎn)差不符值的改正

3.1 分析原始數(shù)據(jù)

經(jīng)對原始數(shù)據(jù)(表1)的分析發(fā)現(xiàn),出現(xiàn)往、返測誤差異常的測段有三種情況:①往測測站為奇數(shù),返測為偶數(shù);②往測測站為偶數(shù),返測為奇數(shù)。③往、返測站均為奇數(shù)?？梢妰蓚€(gè)測點(diǎn)間往、返測站數(shù)不同為偶數(shù)時(shí),則需對○點(diǎn)差不符值引起的誤差進(jìn)行改正。

表1 原始觀測數(shù)據(jù)

3.2 改正原理分析

結(jié)合表1的原始數(shù)據(jù),可進(jìn)行如下分析。

一個(gè)測段(兩個(gè)測點(diǎn)間):①測站數(shù)n=1時(shí),3089(起測站后尺)→3090(起測站前尺),改正高差=h-0.68(h為實(shí)測高差);②測站數(shù)n=3時(shí),3089(起測站后尺)→3090(起測站前尺),改正高差=h-0.68);③測站數(shù)n=n×2+1時(shí),3089(起測站后尺)→3090(起測站前尺),改正高差=h-0.68。

可見,在起測尺為3089的條件下,測站數(shù)為奇數(shù)時(shí),改正數(shù)為h-0.68。若起測尺為3090,測站數(shù)為奇數(shù),則改正數(shù)為h+0.68。

二個(gè)測段(三個(gè)測點(diǎn)間):①BM 01 n=奇BM 02 n=偶BM03(假設(shè)起尺為3089),高差改正為:H1=h1-0.68,H2=h2;②BM 01 n=奇BM02 n=奇BM03(假設(shè)起尺為3089),高差改正為:H1=h1-0.68;H2=h2+0.68;③BM01 n=偶BM02 n=奇BM03(假設(shè)起尺為3089),高差改正為:H1=h1,H2=h2-0.68。

由一個(gè)測段和二個(gè)測段的情況,可以推出多個(gè)測段測站n=奇或偶的改正方式。

3.3 改正方法

起尺為3089,奇數(shù)站測段○點(diǎn)差改正符號依次為:-、+、-、+…….;

起尺為3090,奇數(shù)站測段○點(diǎn)差改正符號依次為:+、-、+、-……;

無論起尺編號為3089或3090,偶數(shù)站測段不進(jìn)行○點(diǎn)差改正。

按上述方法對原始成果進(jìn)行改正后,可完全消除○點(diǎn)差對成果的影響。經(jīng)過○點(diǎn)差改正的成果如表2所示。

表2 ○點(diǎn)差改正后的數(shù)據(jù)

4 結(jié)語

對存在○點(diǎn)差的二等水準(zhǔn)測量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理時(shí),可通過判斷測段間的測站奇、偶數(shù)來進(jìn)行改正。它可以有效地消除○點(diǎn)差對測量成果的影響。在生產(chǎn)作業(yè)時(shí),我們可忽略○點(diǎn)差的存在而在室內(nèi)進(jìn)行處理。當(dāng)然,另外一種消除○點(diǎn)差的有效方法就是:任何測站間均進(jìn)行偶數(shù)站觀測。但是,在進(jìn)行中、小型水電站、水庫大壩或建筑物的變形監(jiān)測時(shí),由于兩測點(diǎn)間距離通常較短,若均采用偶數(shù)站觀測尤顯不經(jīng)濟(jì),并且會(huì)降低工作效率。因此,這種○點(diǎn)差不符值的改正方法有一定的實(shí)用性。 ■