全站儀在水利工程測(cè)量放線中的應(yīng)用

趙寶貴

（黑龍江省水利第二工程處，黑龍江 哈爾濱 150300）

概述

水利工程建設(shè)的主要目的是為了消除水害和合理利用水資源，而在水利工程建設(shè)工程的施工設(shè)計(jì)以及規(guī)劃中需要對(duì)工程質(zhì)量以及數(shù)量結(jié)構(gòu)等問題進(jìn)行確定。水利工程是以開發(fā)利用水資源和消除水害為目的而修建的工程，水利工程施工要按照規(guī)劃和設(shè)計(jì)所列出的工程結(jié)構(gòu)、數(shù)量、質(zhì)量等要求進(jìn)行。在施工準(zhǔn)備、施工技術(shù)與施工管理等內(nèi)容上，水利工程施工相較一般土木工程（如道路、鐵路、橋梁和房屋建筑等）施工而言，既有許多相同之處，也有其獨(dú)有的特點(diǎn)。

一、施工放線與全站儀簡(jiǎn)述。建筑工程中的施工放線主要作用是依照設(shè)計(jì)圖紙，按照一定的尺寸，通過相關(guān)儀器，利用一定的測(cè)量手段以及方式將建筑物的各個(gè)特征點(diǎn)進(jìn)行定位，并找尋出相關(guān)位置之間所具有的幾何關(guān)系。同時(shí)計(jì)算出相關(guān)距離、角度以及高程，然后通過該控制點(diǎn)對(duì)建筑物的特征點(diǎn)予以確認(rèn)，這是后期施工所需要進(jìn)行測(cè)量的重要基礎(chǔ)。施工防線是所有工程進(jìn)行建設(shè)的前提條件，水利工程建設(shè)作為建筑的一種，其施工同樣需要建立在有效的放線之上。并且隨著科技的不斷進(jìn)步，無(wú)論在研究水平還是測(cè)量?jī)x器的制造商，都已經(jīng)進(jìn)入了新階段，并且儀器的適用性也越來(lái)越強(qiáng)。全站儀是全站型電子速測(cè)儀的簡(jiǎn)稱，全站儀集合了光、電、機(jī)等作用，屬于新型角度測(cè)量設(shè)備，可以進(jìn)行垂直角、水平角以及距離和高差的測(cè)量。全站儀的產(chǎn)生是建立在自動(dòng)化角度測(cè)量的技術(shù)基礎(chǔ)之上的，在工程精密測(cè)量以及相關(guān)變形測(cè)量測(cè)繪中被廣泛應(yīng)用。全站儀能直接將測(cè)量數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)，從而進(jìn)行自動(dòng)處理，從而通過自動(dòng)化處理進(jìn)行繪圖，避免由于人工操作所帶來(lái)的失誤，在記錄過程中人員操作也有可能出現(xiàn)問題，那么應(yīng)用測(cè)量以及處理中電子一體化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)高精度高效率的測(cè)繪工作。

二、施工放線中全站儀的應(yīng)用。由于全站儀相對(duì)其他的測(cè)繪儀器功能更加強(qiáng)大，并且使用方便，因而在很多測(cè)繪領(lǐng)域中開始被廣泛的使用。

1 大大的提高了工作測(cè)量效率。水利工程建設(shè)項(xiàng)目具有其特殊性，不同于其他土木工程，在放線作業(yè)中水利工程建設(shè)在要求上不但要具有松散型同事還需要具有整體性。這一特性主要是由于水利工程建設(shè)自身的特性決定。由于水利工程建筑物分成大壩、水電廠房以及船閘等不同整體，這些整體之間的聯(lián)系較弱，結(jié)構(gòu)較為松散，因而在誤差的吸收以及調(diào)整上較為方便；另外一些水利工程結(jié)構(gòu)物之間具有一定的關(guān)聯(lián)關(guān)系，因而其間的建筑物若為金屬結(jié)構(gòu)，那么就要求具有較高的精度，這就需要利用相同的建筑軸線、控制點(diǎn)以及一些輔助軸線用于放線。因此，在對(duì)工程施工控制的過程中，布置水利工程網(wǎng)絡(luò)，則應(yīng)當(dāng)按照實(shí)際工程所劃分出的區(qū)段進(jìn)行放線操作。

2 施工放線常用儀器。在施工放線中應(yīng)用較廣的儀器包括經(jīng)緯儀、激光指向儀、激光鉛垂儀以及水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀等。水準(zhǔn)儀的租用主要用于進(jìn)行水準(zhǔn)的測(cè)量，構(gòu)成部分為三部分，水準(zhǔn)器、望遠(yuǎn)鏡以及基座，最基本的功能是在水平防線上提供一條視線，對(duì)兩點(diǎn)之間的高差進(jìn)行測(cè)量，因而被應(yīng)用在高程傳遞測(cè)量以及標(biāo)高測(cè)量中；而經(jīng)緯儀的組成則包括水準(zhǔn)器、水平度盤以及望遠(yuǎn)鏡和豎直度盤、基座構(gòu)成，其主要被應(yīng)用到角度測(cè)量中，在水平角以及豎直角的測(cè)量中發(fā)揮了重要的作用，主要用于測(cè)量點(diǎn)位，是工程定位中使用較廣的一種儀器設(shè)備；而全站儀雖然在功能上同水準(zhǔn)儀具有一定的差異，但是從一定角度看可以將其看做是經(jīng)緯儀同水準(zhǔn)儀的綜合體；激光鉛垂儀的組成主要有直線激光器、電源、殼體以及阻尼擺，儀器中裝有高敏度水準(zhǔn)管和水銀盤反射系統(tǒng)，通過這些可以使得激光束導(dǎo)到鉛垂方向，對(duì)豎向準(zhǔn)直測(cè)量進(jìn)行作業(yè)；激光指向儀主要是通過激光發(fā)射器將激光發(fā)出經(jīng)過目鏡以及物鏡進(jìn)行放大、聚焦，從而給出直線方向，這種設(shè)備主要被應(yīng)用在市政建設(shè)、地鐵建設(shè)以及隧道建設(shè)中，在大型的水利工程建設(shè)的定位、放線中也起到了重要的作用。

3 全站儀技術(shù)應(yīng)用。全站儀自身帶有數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，可以快速而精準(zhǔn)地處理空間數(shù)據(jù)，計(jì)算出放樣點(diǎn)的方位角與該點(diǎn)到測(cè)站點(diǎn)的距離。同時(shí)技術(shù)人員可以很方便地在Autocad中標(biāo)查出OA、OB、OC等各點(diǎn)的X、Y軸坐標(biāo)，也可以標(biāo)查出相應(yīng)各點(diǎn)的設(shè)計(jì)高程（對(duì)應(yīng)的Z軸坐標(biāo)值），只要把得到的X、Y、Z坐標(biāo)數(shù)據(jù)從電腦中通過數(shù)據(jù)線傳輸?shù)饺緝x中（最多可一次性輸入16000個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)值），全站儀就會(huì)快速而準(zhǔn)確地計(jì)算出O、A、B、C等的實(shí)際距離（而不是OA、OB、OC等的值）及相應(yīng)的A、B、C等點(diǎn)的方位角。由于得出的測(cè)距和測(cè)角的精度都很高，所以完全可以做到精確定點(diǎn)放線。全站儀還可以根據(jù)輸入點(diǎn)的坐標(biāo)值計(jì)算出放樣點(diǎn)的方位角，并能顯示當(dāng)前鏡頭所指方向與計(jì)算方位角的差值，只要將這個(gè)差值調(diào)為0，就意味著規(guī)定了要放樣點(diǎn)的具體方位，然后就可進(jìn)行測(cè)距定位。全站儀還能夠自動(dòng)讀出距離的數(shù)值，只需把棱鏡對(duì)準(zhǔn)全站儀的鏡頭，全站儀就能很快的讀出實(shí)際測(cè)量的距離，并且與其自動(dòng)計(jì)算出的理論數(shù)據(jù)相比較，并把兩者的差值顯示在屏幕上，從而很快捷的判斷出棱鏡應(yīng)該向哪個(gè)方向再移動(dòng)多少距離。當(dāng)顯示的距離差值為0時(shí)，表明那時(shí)棱鏡所在的位置就是要放樣點(diǎn)的實(shí)際位置。測(cè)定出一個(gè)放樣點(diǎn)以后，可按“下一個(gè)（next）”鍵調(diào)出下一個(gè)要放樣的點(diǎn)，重復(fù)之前步驟，便可依次放出其它各點(diǎn)。全站儀無(wú)論是體積還是重量都十分方便移動(dòng)，因而在地形的限制較小，并且全站儀不會(huì)受到外界的影響，只要合理的對(duì)儀器進(jìn)行保護(hù)，因而自然環(huán)境條件即便十分復(fù)雜，仍舊可以正常使用。并且所有的測(cè)量工作都是由全站儀自動(dòng)進(jìn)行計(jì)算，因而使用全站儀不會(huì)由于技術(shù)人員主觀因素帶來(lái)不利影響。

在施工中通過全站儀放線，無(wú)論在精度還是效率上都能夠有效提高，另外可以有效降低由于設(shè)備所帶來(lái)的誤差。

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