浅谈全站仪在工程施工测量中的应用
【摘 要】 全站仪在工程施工中日渐普及，了解全站仪的特点和应用知识，对工程施工测量工作具有重要意义。通常在施工中，全站仪的使用仅限于几项常用的功能，不能发挥出全部性能。本文通过对全站仪EI论文代写的特点及工作原理的阐述、对施工放样特点的分析，浅谈了全站仪在工程施工测量中的应用，对充分发挥全站仪在工程施工测量中的作用有一些帮助。
【关键词】 全站仪 工作原理 应用水利建设与管理
图1全站仪工作原理框图近年来，随着科学技术的进步与发展，人类劳动不仅在深度和广度上拓展很快，而且也更加简捷而高效。光电测距仪的出现使测量范围和测量速度大大提高；电子经纬仪的出现不仅使测角精度有所提高，其可视化也给测量工作带来了极大便利。所谓全站仪，是指能完成一个测站上全部测量工作的仪器。全站仪实际上是一种将红外测距仪和电子经纬仪合为一体的仪器，并在内部装有微型电子处理器。
1全站仪的主要特点全站仪可与电子计算机配合使用，以实现工作的高效性。其优越性主要表现在:訩作业面相对高差限制大大缩小，一般高差在 150m 以内（要正确设置大气常数），其水准测量能满足四等水准精度，这一高差基本上能满足各种大中型工程的要求；訪其粗略放样半径可达 2000m以上（根据仪器的不同，其视距将有所不同）；訫无需钢尺量距；訬测距速度快（测距 2000m 只需 2s，在其测距范围内也只需 2s）；設内业计算简单；訮尤其在采用坐标放样时，更显其优越性，其角差和放样边长都会显示在仪器屏幕上，操作尤为方便。传统的测量工作一般需要几种测量仪器配合来承担，至少需要两种测量仪器才能完成一点的测量工作，而且需要移动站点（转点），费时费力；而全站仪在一个站点就可以完成控点范围内的所有测量工作。尤其在高程测量上，全站仪的一站可以完成传统水准仪 10 站乃至 50 站的工作，且避免了因转点而引起的误差累积。因此，对放样同样任务的工作“，全站仪”比“传统测量仪器”可节省 2/3 时间，人力可节省 1/2。
2全站仪工作原理全站仪工作原理框图见图 1。
3全站仪在导线测量中的应用如图 2 所示，设站点于 O 点，A 点为后视点（或 OA为起始边、A 点为高级导线点），输入站点坐标（并设置为站点），瞄准后视点 A，输入后视点坐标（并确认）。这时方位 α1EI论文代写角已自动计算出并寄存于仪器中，转动仪器并瞄准 B 点（此时方位角 α2已寄存于仪器中）按下“坐标键”，即显示 B 点测量坐标。然后以 B 点为站点后视 O点（方法同上），便可得下一点测量坐标。依此类推，便可得终点（应为高级导线点）测量坐标。这样实测终点坐标与设计坐标就一个差值，即 ΔX 和 ΔY。在验算精度满足规范要求时，即可进行坐标平差。直接用坐标进行导线测量（复测），不仅外业测量快，而且内业计算也比传统边角平差简便得多，真可谓省时省力（图 2 中，下图粗实线交点为点的实际位置，细实线交点为点的测量位置）。4全站仪在工程放样中的应用测量的中心工作是确定地面点的位置，由于地面点的空间性，我们常以三维空间直角坐标来表示，即地面
图3全站仪放样示意图图2全站仪导线测量示意图点投影在大地水准面的位置或投影在水平面上的平面位置，以及该点到大地水准面的铅垂距离，也就是地面点的坐标和高程。而工程放样是将设计的点位施放到实际地面上，它同样包括点的坐标和高程。确定点的坐标和高程是通过点位的三个基本要素———距离、角度和高差———来实现的。如图 3 所示，首先在系统中选择坐标放样模式。O为站点，HS 为后视点，N 为指北方向。当输入站点坐标和后视点坐标瞄准后视点并确认后，方位角 α0已寄存于仪器中，当输入放样点 A 的坐标并确认后，仪器将直接显示××°××′××″，即水平角差⊿α1（其由方位角 α1与 α0之差得来的，只是这一过程是在仪器中是自动运算的），转动仪器，直到水平角差为 0，在该方向的目测距离上放置棱镜，按下“距离”测量键，仪器将显示实测距离值与设计值之差，当显示的结果为“＋”（或为“－”）时，则在该方向上前移（或后移）棱镜，直到水平距差值为 0，此时应再次检查放样点是否在放样方位上，若方位和距离都正确，则 A 点放样完毕。如接着放样 B 点，则直接输入 B点坐标并确认，这时仪器显示角差⊿α2（方位角 α2与 α1之差）。如放过 A 点后直接放 C 点（方法同上），则仪器显示角差⊿α5（方位角 α3与 α1之差）。依此类推，可以放出该控点范围内的所有放样点。顺便指出，如放样高程，则需要输入（设置）仪器高和棱镜高。5全站仪放样的要点先进的科学仪器，其操作都很简单，但简单不等于随便都可以操作，在这里操作方法至关重要。现结合笔者近几年的现场工作实践，浅谈一下全站仪在施工放样中的一些要点。
5.1 放样前检查与准备检查的主要内容包括：訩内业计算是否正确无误，这是保证放样工作有效的前提；訪仪器的各种参数设置是否正确；訫棱镜与仪器是否匹配（不匹配时要重新设置棱镜常数）；訬仪器和对讲机的充电情况如何；設支架和角架的连接固定情况如何。检查工作的充分与否将直接决定一次测量工作的成败，因此一定要做好测量前的检查与准备工作。
5.2 “控制点”布设“控制点”布设的基本原则是“通视良好，易于保护”，另外还有一原则是“控制点不宜多”。“控（下转第 35 页）皇甫其亮等/浅谈全站仪在工程施工测量中的应用32图1全站仪工作原理框图近年来，随着科学技术的进步与发展，人类劳动不仅在深度和广度上拓展很快，而且也更加简捷而高效。光电测距仪的出现使测量范围和测量速度大大提高；电子经纬仪的出现不仅使测角精度有所提高，其可视化也给测量工作带来了极大便利。所谓全站仪，是指能完成一个测站上全部测量工作的仪器。全站仪实际上是一种将红外测距仪和电子经纬仪合为一体的仪器，并在内部装有微型电子处理器。1全站仪的主要特点全站仪可与电子计算机配合使用，以实现工作的高效性。其优越性主要表现在:訩作业面相对高差限制大大缩小，一般高差在 150m 以内（要正确设置大气常数），其水准测量能满足四等水准精度，这一高差基本上能满足各种大中型工程的要求；訪其粗略放样半径可达 2000m以上（根据仪器的不同，其视距将有所不同）；訫无需钢尺量距；訬测距速度快（测距 2000m 只需 2s，在其测距范围内也只需 2s）；設内业计算简单；訮尤其在采用坐标放样时，更显其优越性，其角差和放样边长都会显示在仪器屏幕上，操作尤为方便。传统的测量工作一般需要几种测量仪器配合来承担，至少需要两种测量仪器才能完成一点的测量工作，而且需要移动站点（转点），费时费力；而全站仪在一个站点就可以完成控点范围内的所有测量工作。尤其在高程测量上，全站仪的一站可以完成传统水准仪 10 站乃至 50 站的工作，且避免了因转点而引起的误差累积。因此，对放样同样任务的工作“，全站仪”比“传统测量仪器”可节省 2/3 时间，人力可节省 1/2。2全站仪工作原理全站仪工作原理框图见图 1。3全站仪在导线测量中的应用如图 2 所示，设站点于 O 点，A 点为后视点（或 OA为起始边、A 点为高级导线点），输入站点坐标（并设置为站点），瞄准后视点 A，输入后视点坐标（并确认）。这时方位 α1角已自动计算出并寄存于仪器中，转动仪器并瞄准 B 点（此时方位角 α2已寄存于仪器中）按下“坐标键”，即显示 B 点测量坐标。然后以 B 点为站点后视 O点（方法同上），便可得下一点测量坐标。依此类推，便可得终点（应为高级导线点）测量坐标。这样实测终点坐标与设计坐标就一个差值，即 ΔX 和 ΔY。在验算精度满足规范要求时，即可进行坐标平差。直接用坐标进行导线测量（复测），不仅外业测量快，而且内业计算也比传统边角平差简便得多，真可谓省时省力（图 2 中，
下图粗实线交点为点的实际位置，细实线交点为点的测量位置）。4全站仪在工程放样中的应用测量的中心工作是确定地面点的位置，由于地面点的空间性，我们常以三维空间直角坐标来表示，即地面制点”以设计提供的点为主，不足时再增设。“控制点”的数量以一点控制半径 300~500m 为宜，直线1000m 范围内尽量不多于 3 点。顺便指出，不要以为设计提供的点都能用作“控制点”。
5.3 测站点固定，后视远“测站点固定”是指在某一控点的控制区域内要始终如一地使用该测站点；“后视远”是指后视点距测站点要适当地远，一般不小于 250m（这一后视距能保证在角误差2″、放样距离 1000m 时，其平面位移差小于 10mm。在施工放样时尽可能地使用“大边放小边”的原则。另外，在某一控制区域内，测站点和后视点一经选定，切勿随意改变，千万不要为了方便而“舍远求近”。5.4 始终三如一控制点布设、测量放样、检测校核，所引用的“测站点”和“后视点”要始终同一。这一点是检验放样正确性和保证放样质量不可忽视的。
6结 语
工程施工中采用全站仪这类先进的测量仪器，使测量工作变得轻松，不再像以往使用传统仪器那样，需要在测量前后处理大量的数据，但测量工作是工程施工的前提，测量工作的成功与否直接决定和影响着整个工程施工的成败。因此，必须重视和加强测量工作。这就要求在测量时要更加耐心和细致，不能马虎，更不能偷懒图省事，对引用的原始数据一定要复核其正确性, 并在放样过程中相互检验和校核，才能使EI论文代写工程放样工作正确而高效。葺图4斜坡直墙式橡胶坝坝袋展开图序 号 设计坝高 h（m） 设计斜坡高（h—2）/2（m） 斜坡长{（[h－2）/2]2+（[h－2）/2m]2}1/ 2产生塌肩高度 h塌高（m）1 6 2 2.24 1.762 5 1.5 1.68 1.823 4 1.0 1.12 1.884 3 0.5 0.56 1.945 2 0 0 2.0斜坡直墙式橡胶坝各段坝高设计计算结果表注 m=1∶0.5＞1。将上述已知条件代入上式得：h塌 高≤2m，符合设计要求。斜坡直墙式橡胶坝各段坝高的设计计算结果见下表。按照以上理论计算，从上表可以看出，当 h≤2m时，h塌高≤2m，可以不设斜坡段即为直墙式（枕式）橡胶坝；当 h＞2m 时，设置斜坡段后，h塌 高＜2m，满足设计要求。从计算结果分析来看，设计坝高较高时，坡比选择大一些，设计坝高较小时，坡比选择小一些，更符合实际要求。斜坡直墙式橡胶坝坝袋展开图（见图 4）设计在斜坡段参照斜坡橡胶坝展开图进行参数计算，在直墙段参照直墙式橡胶坝展开图进行参数计算。斜坡段上游侧最好按照坝袋设计断面的弧线布置，下游侧可按直线布置，若上游侧采用折线布置时，则应将上游底板的锚固线向边坡延伸0.3～0.4m，然后才分布若干段折线向上布置，解决坝袋在转角处产生折皱问题。3结 语斜坡直墙式橡胶坝型式的提出，丰富了橡胶坝的设计型式，解决了橡胶坝塌肩的技术难题，对促进我国橡胶坝技术的发展，一定会起到积极的促进作用。