高边坡位移监测点距离和高差的差分改正
高边坡位移监测点距离和高差的差分改正
随着国民经济的发展,城镇化建设的加快,能源愈来匮乏,为了国民经济健康的发展,各地方政府积
极、合理的开发地方资源.为解决西安市东部用水紧张的状况,西安市政府决定引位于西安市蓝
田县辋川河之水,以解决西安市东部用水紧张的局面,工程由水库枢纽和输水渠道两大部分组成.
为了保证大坝安全顺利的施工,根据施工区域地形、监测部位分布情况以及精度要求,布设了专
一级水平位移监测基准网,作为高边坡位移监测的基准点,并在坝体左右坝肩不同的高程面上设
置高边坡位移监测点.利用基准点和工作基点的已知信息,对高边坡位移监测点距离和高差进行
差分改正,无需进行气象元素的测定,提高了工作效率,取得了良好的效果.
1 差分改正法原理
1. 1 距离差分改正
在变形监测中,必须考虑大气条件对距离的影响.一般情况下,为了准确求得距离的大气折射率改
正,需要测定大气中的气象要素.考虑到各基准点与工作基点是稳定的,不同周期测量所得到的测
站点到基准点之间斜距的变化,可认为是外界和气象变化对测距的影响.利用这种斜距变化对测
站点与监测点之间斜距作差分改正,可实现无需测定气象元素.
设首期测量时, 测站点至 n 个基准点或工作基点的斜距已知,基准值分别为 di1( i = 1、2 …、 、n) ,
而在第 k周期,测站点至这 n 个基准点( 一般 n = 1 或2) 的斜距值分别为 dik( i = 1、2 …、 、n) ,k
期与首期所测的同一基准点斜距之间纯在差异,次差异可认为是气象变化引起的,按下式求出气
象改正的比例系数 △d:
在进行距离差分改正时,应选取与监测点有相同的气象条件的基准点,最好在同一方向上.
1. 2 高差差分改正
为准确测定监测点的三维坐标,在极坐标测量中,必须考虑球气差对高差值的影响,这就要进行高
差差分改正.设首期测量时, 测站点至 n 个基准点或工作基点的高差已知, 分别为 hi1( i =1、2、
…、n) , 而在第 k 周期, 测站点至这 n 个基准点的三角高差测量值分别为 hik( i = 1、2 …、 、n) ,
在测站点与基准点稳定条件下, 球气差改正数 c 如下式所示:
式中: αi1 为第 i 个基准点的首期垂直角观测值; dik 为第 i 个基准点的第 k 周期的斜距观测值.
经计算出球气差改正数后, 第k 期监测点 p 与垂直点之间的三角高差 hpk 的差分改正公式为:
hpk= dpk× sinαpk+ c( dpk× cosαik)2 式中: αpk、dpk 为第 k测量周期监测点 P的垂直角和斜距观
测值.
2 差分改正在高边坡监测中的应用.
2. 1 监测点布设.
依据设计提供的位移监测点布置图,由于坝体正在施工,仅在大坝左右坝肩、坝体上下游及电站
厂房不同的高程面上共布设 27 个监测位移点,位移监测点具有强制对中标志的钢筋混凝土观测
墩. 监测点观测示意图见图 1, 图中 P1、P2、P3 分别为测站点,PG4 为参考基准点.
2. 2 变形监测点精度要求.
依据本工程的规模和监测对象,近坝区高边坡及电站背坡等三个部位变形监测精度要求参考相关
规范, 具体要求为水平位移位移量中误差限值±3. 0 ~5. 0mm, 垂直位移位移量中误差限值±5. 0
mm.
2. 3 基准值确定.
监测点均采用双测站极坐标法观测, 采用测量机器人 LeicaTCA2003 独立观测两次,水平角采用方
向观测法、垂直角、斜距均观测 12 个测回,进行了加、乘常数及气象改正,其平均值作为基准值.
2. 4 外业观测.
位移变形监测点观测采用莱卡 TCA2003 测量机器人,观测方法采用双测站极坐标交汇
法.TCA2003 全站仪配以专用软件,就可以使整个观测过程自动完成.
根据《水利水电工程测量规范》( 规划设计阶段) ( SL197-97) 二等网的精度标准确定外业观测
限差,观测前按设计要求在 TCA2003 全站仪上进行测站限差设置,将气象改正参数按标准设置.测
站设置完成后,在盘左状态按顺时针方向依次测量各目标点一次,即完成仪器学习测量.然后进行
正式观测,测站全部观测可自动完成.在观测中:
a 水平角采用方向观测法、垂直角、斜距均观测 12 个测回.
b 测站、镜站采用专用量高游标卡尺在三个方向量取高度,取平均值作为仪器高和觇标高.
2. 5 数据处理及成果分析.
摘要：
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高边坡位移监测点距离和高差的差分改正随着国民经济的发展,城镇化建设的加快,能源愈来匮乏,为了国民经济健康的发展,各地方政府积极、合理的开发地方资源.为解决西安市东部用水紧张的状况,西安市政府决定引位于西安市蓝田县辋川河之水,以解决西安市东部用水紧张的局面,工程由水库枢纽和输水渠道两大部分组成.为了保证大坝安全顺利的施工,根据施工区域地形、监测部位分布情况以及精度要求,布设了专一级水平位移监测基准网,作为高边坡位移监测的基准点,并在坝体左右坝肩不同的高程面上设置高边坡位移监测点.利用基准点和工作基点的已知信息,对高边坡位移监测点距离和高差进行差分改正,无需进行气象元素的测定,提高了工作效率,取得...
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作者：闻远设计
分类：土木建筑化工水利
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时间：2024-05-14
