【摘 要】伴隨著工程技術(shù)的發(fā)展，全站儀在公路施工中的應(yīng)用越來(lái)越普及，在公路測(cè)量的工作中，測(cè)角。中樁敷設(shè)以及高程聯(lián)合測(cè)量都離不開(kāi)全站儀。它在很大程度上提高了公路測(cè)量的效率。
【關(guān)鍵詞】全站儀；公路測(cè)量；應(yīng)用
一、引言
首先，當(dāng)我們進(jìn)入公路施工現(xiàn)成后，我們需要對(duì)手里的資料進(jìn)行復(fù)測(cè)。在符合監(jiān)理要求的情況下，使用設(shè)計(jì)值進(jìn)行施工測(cè)量。全站儀在測(cè)量的過(guò)程中扮演重要的角色。全站儀利用儲(chǔ)存功能，把測(cè)量數(shù)據(jù)存入電子模塊，室內(nèi)設(shè)計(jì)時(shí)我們可以把模塊內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸給計(jì)算機(jī)，然后運(yùn)用計(jì)算機(jī)相應(yīng)的軟件把測(cè)量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的地形資料，提供計(jì)算機(jī)軟件使用。這樣做既能避免野外作業(yè)時(shí)手工記錄，室內(nèi)工作的時(shí)候在輸入計(jì)算機(jī)相應(yīng)的測(cè)量數(shù)據(jù)的時(shí)候出現(xiàn)人工的錯(cuò)誤，而其能夠很大程度上節(jié)約時(shí)間。
二、全站儀簡(jiǎn)介
全站儀(全站型電子速測(cè)儀)是指在一個(gè)測(cè)站上能同時(shí)完成角度和距離測(cè)量，并且立即可以計(jì)算、顯示出待定點(diǎn)的坐標(biāo)與高程的儀器。由于全站儀一次觀測(cè)即可自動(dòng)獲得水平角、豎直角和傾斜距離三種基本觀測(cè)數(shù)據(jù)，而且機(jī)內(nèi)還具有較強(qiáng)的計(jì)算功能，測(cè)量時(shí)，儀器可以自動(dòng)完成平距、高差、坐標(biāo)增量的計(jì)算并顯示在液晶屏上。配合電子記錄手簿，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)記錄、存儲(chǔ)、輸出測(cè)量成果，使測(cè)量工作大為簡(jiǎn)化，因而為全野外數(shù)字化測(cè)圖的實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造了條件。目前，全站儀已廣泛應(yīng)用公路施工測(cè)量[1]。
全站儀是由電子經(jīng)緯儀、光電測(cè)距儀以及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)3個(gè)模塊組成。一臺(tái)全站儀，可以迅速的完成一個(gè)測(cè)量站所能完成的所有工作，例如自動(dòng)測(cè)量距離，角度，高差，高程坐標(biāo)以及放樣等等方面的數(shù)據(jù)。
全站儀可以分為分體式全站儀和整體式全站儀兩種。分體式全站儀的電子經(jīng)緯儀和對(duì)照頭是分離的，不是一個(gè)整體，作業(yè)時(shí)對(duì)照頭需要安裝在電子經(jīng)緯儀上，結(jié)束作業(yè)后需要分開(kāi)裝箱；而整體式全站儀是分體式全站儀的改進(jìn)型，對(duì)照頭和電子經(jīng)緯儀是一個(gè)整體，使用更為便捷。
全站儀的結(jié)構(gòu)原理如下：其上半部分包括測(cè)量的四大光電系統(tǒng)，即豎直角、水平補(bǔ)償、測(cè)距、測(cè)角系統(tǒng)。器控制系統(tǒng)既是鍵盤(pán)指令，工作人員通過(guò)鍵入指令指揮全站儀進(jìn)行測(cè)量工作并且進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。各個(gè)系統(tǒng)的交口入口都是連接計(jì)算機(jī)的。全站儀的核心部分是微處理系統(tǒng)，它就像計(jì)算機(jī)的CPU，主要有寄存器系統(tǒng)（指令寄存器、緩沖寄存器和數(shù)據(jù)寄存器）、控制器和運(yùn)算器組成。其主要的功能是根據(jù)鍵盤(pán)指令進(jìn)行測(cè)量，檢核以及測(cè)量數(shù)據(jù)的傳輸、顯示存儲(chǔ)以及數(shù)據(jù)處理等工作，有效地保證測(cè)量工作的順利完成[2]。外部設(shè)備的連接即輸入輸出裝置，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器則是存儲(chǔ)測(cè)量結(jié)果的數(shù)據(jù)庫(kù)，他是為了便于測(cè)量工作人員工作而設(shè)計(jì)的軟件系統(tǒng)，在全站儀的計(jì)算機(jī)中還存儲(chǔ)這能夠處理特征目的的測(cè)量數(shù)據(jù)。
全站儀的主要特點(diǎn)就是測(cè)量的速度快、精度高、性能穩(wěn)定、自動(dòng)化程度高。它強(qiáng)大的功能可以完成多種測(cè)量工作，主要包括：放樣測(cè)量、導(dǎo)線測(cè)量、對(duì)邊測(cè)量、懸高測(cè)量、偏心測(cè)量、斷面測(cè)量等。存儲(chǔ)器可以存放各種坐標(biāo)數(shù)據(jù)，其存儲(chǔ)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)可以作為后視坐標(biāo)、放映坐標(biāo)、測(cè)站坐標(biāo)，同時(shí)其存儲(chǔ)的坐標(biāo)可以在在顯示器上隨時(shí)。全站儀還具有傾斜角補(bǔ)償?shù)墓δ�，而其還具備視差計(jì)算程序，其在高精度測(cè)角中可以計(jì)算出視準(zhǔn)差并自動(dòng)對(duì)方向改正[3]。全站儀可以通過(guò)接口實(shí)現(xiàn)與外部設(shè)備的雙向信息傳輸。
三、全站儀在公路施工中的應(yīng)用
1、施工平面控制點(diǎn)加密測(cè)量
一般設(shè)計(jì)中提供的導(dǎo)線點(diǎn)間距都比較遠(yuǎn)，對(duì)施工來(lái)說(shuō)很不方便，我們一般都要在設(shè)計(jì)點(diǎn)的基礎(chǔ)上機(jī)型加密。加密的等級(jí)可以平延，但是都是根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
2、施工高程控制點(diǎn)加密測(cè)量
當(dāng)平面控制點(diǎn)與高程點(diǎn)重疊的時(shí)候，一般都是直接采用四等水準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行測(cè)量。由兩邊的設(shè)計(jì)高程向中間的加密點(diǎn)進(jìn)行引測(cè)，按照復(fù)合水準(zhǔn)路線方法平差后作為施工高程點(diǎn)。
四、中樁的測(cè)設(shè)
中樁是指線路中線上的樁點(diǎn)。中樁測(cè)設(shè)的任務(wù)就是將紙上定線的線路中線詳細(xì)測(cè)設(shè)于地面上，即根據(jù)已測(cè)設(shè)的各控制樁，則沒(méi)直線上和曲線上所有的里程樁和加樁。
直線段的中校測(cè)設(shè)方法根據(jù)放線方法的不同而異。如果采用撥角法放線，可在撥角后延伸直線的同時(shí)測(cè)設(shè)出中校；如果采用支距法放線，則需將儀器安置在轉(zhuǎn)點(diǎn)上，用全站儀照準(zhǔn)下一轉(zhuǎn)點(diǎn)，沿視線測(cè)設(shè)中校；如果用全站儀、測(cè)距儀按極坐標(biāo)法進(jìn)行放線，則可先計(jì)算出所有里程樁和加樁的坐標(biāo)，然后用極坐標(biāo)法測(cè)設(shè)中樁[4]。
置鏡于轉(zhuǎn)點(diǎn)照準(zhǔn)前方另一轉(zhuǎn)點(diǎn)，保持視準(zhǔn)軸方向不變，跑點(diǎn)人員持單桿棱鏡依次由近及遠(yuǎn)地，聽(tīng)從司鏡者指揮沿兩轉(zhuǎn)點(diǎn)間的連線方向，立棱鏡于加樁，司鏡者將望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)加樁處的棱鏡，進(jìn)行測(cè)距(含天頂距)，測(cè)距的要求同初測(cè)導(dǎo)線點(diǎn)間的加樁；轉(zhuǎn)點(diǎn)間的公里樁、百米樁的測(cè)設(shè)，則需用跟蹤測(cè)量法。
五、使用全站儀放樣注意事項(xiàng)
我們?cè)诠窚y(cè)量中使用全站儀進(jìn)行測(cè)量時(shí)，不但要明確說(shuō)明書(shū)里的注意事項(xiàng)，還要十分注意一下幾點(diǎn)：
�。�1）全站儀的對(duì)中、整平應(yīng)該認(rèn)真的進(jìn)行，其中對(duì)中利用光學(xué)儀器進(jìn)行對(duì)中，整平除了按照常規(guī)的方法進(jìn)行以外，全站儀還配備有雙軸傾斜傳感器，其可以顯示傾角，范圍是±3，但是假若超限，儀器就不能工作。對(duì)此，仰角較大時(shí)，水平轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)的角度測(cè)量值就會(huì)變小或者變大，這個(gè)時(shí)候我們應(yīng)該調(diào)整角度到放樣時(shí)需要的角度。放樣點(diǎn)通常使用伸縮桿做為對(duì)中桿，在使用前應(yīng)矯正園水準(zhǔn)器，放樣時(shí)，要瞄準(zhǔn)中桿的最低處，從而保證放樣點(diǎn)的精度。
�。�2）根據(jù)棱鏡頭安裝位置的不同，棱鏡常數(shù)有兩種：一種是‘0’mm，第二種就是’-30’mm,在輸棱鏡常數(shù)的時(shí)候我們要注意。
（3）公路測(cè)量時(shí)，我們要對(duì)每一個(gè)放樣點(diǎn)的測(cè)量都要保證其精度，同時(shí)也要保證測(cè)量速度。測(cè)量中，我們要注意配合，注意每一個(gè)環(huán)節(jié)，并且我們要有放樣點(diǎn)的內(nèi)頁(yè)計(jì)算以及校核的方案。根據(jù)公路工程的實(shí)際施工情況以及施工要求，布置合理精度和密度的控制點(diǎn)，公路工程加密控制是二級(jí)導(dǎo)線的平延，以保證施工放樣工作的順利進(jìn)行。
�。�4）我們?cè)诠窚y(cè)量的時(shí)候，不要隨意的改變棱鏡的高度。假若改變棱鏡的高度，我們必須及時(shí)的用對(duì)講機(jī)通知觀測(cè)人員重新輸入棱鏡高值。在測(cè)量的過(guò)程中，棱鏡的把持者最好每隔一段時(shí)間向觀測(cè)人員報(bào)告一次棱鏡高值，防止出現(xiàn)錯(cuò)誤。
（5）應(yīng)避免REC模塊與具有強(qiáng)磁性的材料接觸，如果接觸了，則可能造成REC模塊中的數(shù)據(jù)的消失。在測(cè)量過(guò)程中，為了預(yù)防失誤，要將測(cè)量的結(jié)果記入到REC模塊，除此之外，還應(yīng)該用手工將測(cè)量資料再記錄一份。
（6）在觀測(cè)水準(zhǔn)點(diǎn)也就是高程轉(zhuǎn)點(diǎn)時(shí)，要嚴(yán)格將單桿棱鏡的水準(zhǔn)盒氣泡居中。在對(duì)后視水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)后，應(yīng)該立即對(duì)前視水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)，這樣可以避免儀器下沉對(duì)高程測(cè)量的精確度造成影響。
�。�7）在高程測(cè)量的過(guò)程中，如果采用的是將已知高程點(diǎn)作為測(cè)站點(diǎn)，并且量取儀器的高度時(shí)，量取儀器高的誤差會(huì)對(duì)本測(cè)站所有測(cè)點(diǎn)的精確度產(chǎn)生影響。
�。�8）在比較高等級(jí)的公路測(cè)設(shè)中，因?yàn)椴捎玫氖墙y(tǒng)一的大地坐標(biāo)，所以應(yīng)設(shè)定已知方向的方位角，并應(yīng)將所有測(cè)站點(diǎn)輸入其大地坐標(biāo)中。如果測(cè)站點(diǎn)不是在路線導(dǎo)線上時(shí)，則必須用坐標(biāo)擬合法來(lái)確定該站測(cè)設(shè)的直線段的中樁樁號(hào)。
參考文獻(xiàn)
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