關于工程測量三角網應用研究

童春林

摘 要：本文就以完成的南芬露天礦引水隧洞貫通測量工作為例，在具體測量工作中，如何采用必要的方法和施測手段建立三角網滿足工程測量規范及設計施工要求。

關鍵詞：三角網；精度分析；結論

一、對已有控制點成果的分析

整個測區坐落在南芬露天礦北部山區，控制面積約7平方公里。欲開兩條引水隧洞，分上游洞和下游洞。上游洞3139米，下游洞1116米。其中一段為斜井，而且邊長很短，這樣就大大降低了貫通精度。施工采取相向掘進法。所以，控制測量測設近井點要求精度很高。對已有地形圖和現場勘察了解，在側區內有兩個國家三等三角點（Ⅲ1、Ⅲ7），可作為布置三角網的起算數據。

二、布網方案的擬定

根據引水隧洞貫通測量的精度要求，并參照《冶金勘察測量規范》，首級平面控制應布四等三角網。呈半圓多邊形網，由網中心的兩個國家三等三角點為起算數據和觀測方向，并在四等三角網基礎上加密，又可構成一個一級小三角網，其控制點可直接做在洞口附近。（見南芬露天礦引水隧洞控制網平面布置圖）最后準確測定出近井點，保證隧洞正常貫通。

三、現場選點與中心標石的埋設

經過技術設計、擬定布網方案及圖上選點，還要經過實地選點對方案進行補充和修改，使三角網的點位達到理想要求；

1、點位選在展望良好、利于擴展、土質堅實的制高點上，有利于長期保存，觀測方便。

2、控制網的圖形盡量接近等邊三角形，三角形的內角在30～120度之間

3、相鄰三角點的方向通視良好，視線盡量避免接近山坡、森林和各種障礙物。

為節省人力、時間和材料，一級小三角中心標石的埋設，盡可能利用測區內舊有的點標石或座落在基巖上。新埋設的四、五等點的造標埋石按技術規范要求執行。

四、外業觀測水平角觀測

用J2級經緯儀采用全園方向觀測法全部測定其內角。根據規范規定，四等三角網可采用6個測回全園方向觀測，應滿足以相應技術指標。

為保證三角網精度，滿足技術指標要求，必須采取必要的施測手段和方法：

1、利用測區條件，選出最佳控制網圖形

2、仔細檢查校正儀器，嚴格滿足幾何條件，避免和減少儀器本身帶來的系統誤差

3、專人觀測，邊觀測邊檢查，發現問題及時處理

4、因受地區條件限制，個別三角形圖形不佳，應增加必要的水平角觀測測回數，保證三角網的整體精度

5、盡量利用無風天氣和成像好的天氣進行觀測

實踐證明，我們在作業中用科學的方法和思想來指導，嚴格執行測量技術規范，抓住主要矛盾，對重要環節不放過，外業觀測成果一次性驗收合格，避免了返工復測現象。

五、內業成果的計算與精度評定

1）外業觀測資料的整理。經過野外作業取得了計算所需的全部觀測數據后，為可靠地應用這些外業成果資料，在進行內業計算之前必須對外業觀測資料全面仔細地檢查和整理，查看是否有遺漏、記錯或算錯的地方，各限差是否在允許范圍內。外業觀測資料的整理內容主要包括；控制點點之記、水平角觀測記錄；各項限差的計算；繪制控制網略圖等。待內業計算工作全部結束后，按順序裝訂成冊，歸檔備查。

2）內業計算。南芬露天礦引水洞四等三角網平差采用測量平差軟件平差得出成果。

六、三角網可靠程度精度分析

南芬引水隧洞控制網是以兩個國家三等點為起算數據并擴大布設成一個四等網和一個一級小三角網。從最后平差后的精度比較來看，四等網實際測角中誤差為±2.05秒，最弱邊相對中誤差1/52000。規范規定四等三角網測角中誤差應在±2.5秒之內，最弱邊相對中誤差1/40000。滿足規范要求。

一級小三角網實際測角中誤差為±2.7秒，最弱邊相對中誤差1/23000，規范規定一級小三角測角中誤差±5秒，最弱邊相對中誤差1/20000。精度滿足規范要求。

從計算結果來看，四等網的實際精度略高于規范要求，而一級小三角網的實際精度大大高于規范精度的指標。綜合分析的主要原因是：1、由于礦區原有控制點條件所限，起算邊（III1-III7）才不足2KM，四等網內最短邊不足1KM，最小角不足15秒，四等網圖形條件欠佳，強度低，這樣就大大降低了四等網的精度。2、一級小三角網的精度相對之所以高，是網的圖形條件好，強度高。網內最小角為26度，最大角為26度，平均邊長1-2.5KM。所以，就相對精度而言，本例的一級小三角網優于四等網。

實際的外業觀測工作中，由于受地區條件所限，四等網的圖形條件欠佳，測角采用6個測回觀測還往往超限，有時被迫重新觀測或增加測回數。一級小三角網只采用了兩個測回就可達到規范要求，外業觀測較四等網順利，而精度也較高。

四等網精度評定：

mβ=±√（[vv]/r）=±√（37.79/9）=±2″.05

mlgs= mβ√（1/p）= 2″.05√16.69=8.37

ms/s=1/52000

五等網精度評定：

mβ=±√（[vv]/r）=±√（80.46/11）= ±2″.07

mlgs = mβ√（1/p）= 2.07√4.87=5.96

ms/s= mlgs /μ*106=5.96/434294=1/73000

七、結論

從以上分稱，為保證三角網精度的可靠程度，可以得出以下三個主要結論：

1）科學運測區內有利條件，擬定質量較高的布網方案，實地選出較好的控制點點位組成最佳的控制網圖形。

2）選擇高精度的測角儀器，盡量消除和減少儀器本身帶來的側角誤差，要做覘標偏心改正，必要時要在觀測點上立花桿。如果邊長比例偏大（一般不超過1/3），角度不好，將影響整體控制網的圖形強度，在這種特定環境下，應適當增加觀測次數，提高測角精度。

3）掌握好外界觀測環境，盡可能的利用早晨或傍晚時間觀測，五級風以上或成像不好的天氣則應停止外業觀測。

根據本人實際工作的體會，布設三角網如能滿足以上三個條件，加上具有較強的作業水平和高度的工作責任心，就可得到精度較高令人滿意的高等級三角網。■

參考文獻

[1]《工程測量規范》

[2]《冶金勘察測量規范》