关于工程测量三角网应用研究

童春林

摘 要：本文就以完成的南芬露天矿引水隧洞贯通测量工作为例，在具体测量工作中，如何采用必要的方法和施测手段建立三角网满足工程测量规范及设计施工要求。

关键词：三角网；精度分析；结论

一、对已有控制点成果的分析

整个测区坐落在南芬露天矿北部山区，控制面积约7平方公里。欲开两条引水隧洞，分上游洞和下游洞。上游洞3139米，下游洞1116米。其中一段为斜井，而且边长很短，这样就大大降低了贯通精度。施工采取相向掘进法。所以，控制测量测设近井点要求精度很高。对已有地形图和现场勘察了解，在侧区内有两个国家三等三角点（Ⅲ1、Ⅲ7），可作为布置三角网的起算数据。

二、布网方案的拟定

根据引水隧洞贯通测量的精度要求，并参照《冶金勘察测量规范》，首级平面控制应布四等三角网。呈半圆多边形网，由网中心的两个国家三等三角点为起算数据和观测方向，并在四等三角网基础上加密，又可构成一个一级小三角网，其控制点可直接做在洞口附近。（见南芬露天矿引水隧洞控制网平面布置图）最后准确测定出近井点，保证隧洞正常贯通。

三、现场选点与中心标石的埋设

经过技术设计、拟定布网方案及图上选点，还要经过实地选点对方案进行补充和修改，使三角网的点位达到理想要求；

1、点位选在展望良好、利于扩展、土质坚实的制高点上，有利于长期保存，观测方便。

2、控制网的图形尽量接近等边三角形，三角形的内角在30～120度之间

3、相邻三角点的方向通视良好，视线尽量避免接近山坡、森林和各种障碍物。

为节省人力、时间和材料，一级小三角中心标石的埋设，尽可能利用测区内旧有的点标石或座落在基岩上。新埋设的四、五等点的造标埋石按技术规范要求执行。

四、外业观测水平角观测

用J2级经纬仪采用全园方向观测法全部测定其内角。根据规范规定，四等三角网可采用6个测回全园方向观测，应满足以相应技术指标。

为保证三角网精度，满足技术指标要求，必须采取必要的施测手段和方法：

1、利用测区条件，选出最佳控制网图形

2、仔细检查校正仪器，严格满足几何条件，避免和减少仪器本身带来的系统误差

3、专人观测，边观测边检查，发现问题及时处理

4、因受地区条件限制，个别三角形图形不佳，应增加必要的水平角观测测回数，保证三角网的整体精度

5、尽量利用无风天气和成像好的天气进行观测

实践证明，我们在作业中用科学的方法和思想来指导，严格执行测量技术规范，抓住主要矛盾，对重要环节不放过，外业观测成果一次性验收合格，避免了返工复测现象。

五、内业成果的计算与精度评定

1）外业观测资料的整理。经过野外作业取得了计算所需的全部观测数据后，为可靠地应用这些外业成果资料，在进行内业计算之前必须对外业观测资料全面仔细地检查和整理，查看是否有遗漏、记错或算错的地方，各限差是否在允许范围内。外业观测资料的整理内容主要包括；控制点点之记、水平角观测记录；各项限差的计算；绘制控制网略图等。待内业计算工作全部结束后，按顺序装订成册，归档备查。

2）内业计算。南芬露天矿引水洞四等三角网平差采用测量平差软件平差得出成果。

六、三角网可靠程度精度分析

南芬引水隧洞控制网是以两个国家三等点为起算数据并扩大布设成一个四等网和一个一级小三角网。从最后平差后的精度比较来看，四等网实际测角中误差为±2.05秒，最弱边相对中误差1/52000。规范规定四等三角网测角中误差应在±2.5秒之内，最弱边相对中误差1/40000。满足规范要求。

一级小三角网实际测角中误差为±2.7秒，最弱边相对中误差1/23000，规范规定一级小三角测角中误差±5秒，最弱边相对中误差1/20000。精度满足规范要求。

从计算结果来看，四等网的实际精度略高于规范要求，而一级小三角网的实际精度大大高于规范精度的指标。综合分析的主要原因是：1、由于矿区原有控制点条件所限，起算边（III1-III7）才不足2KM，四等网内最短边不足1KM，最小角不足15秒，四等网图形条件欠佳，强度低，这样就大大降低了四等网的精度。2、一级小三角网的精度相对之所以高，是网的图形条件好，强度高。网内最小角为26度，最大角为26度，平均边长1-2.5KM。所以，就相对精度而言，本例的一级小三角网优于四等网。

实际的外业观测工作中，由于受地区条件所限，四等网的图形条件欠佳，测角采用6个测回观测还往往超限，有时被迫重新观测或增加测回数。一级小三角网只采用了两个测回就可达到规范要求，外业观测较四等网顺利，而精度也较高。

四等网精度评定：

mβ=±√（[vv]/r）=±√（37.79/9）=±2″.05

mlgs= mβ√（1/p）= 2″.05√16.69=8.37

ms/s=1/52000

五等网精度评定：

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、结论

从以上分称，为保证三角网精度的可靠程度，可以得出以下三个主要结论：

1）科学运测区内有利条件，拟定质量较高的布网方案，实地选出较好的控制点点位组成最佳的控制网图形。

2）选择高精度的测角仪器，尽量消除和减少仪器本身带来的侧角误差，要做觇标偏心改正，必要时要在观测点上立花杆。如果边长比例偏大（一般不超过1/3），角度不好，将影响整体控制网的图形强度，在这种特定环境下，应适当增加观测次数，提高测角精度。

3）掌握好外界观测环境，尽可能的利用早晨或傍晚时间观测，五级风以上或成像不好的天气则应停止外业观测。

根据本人实际工作的体会，布设三角网如能满足以上三个条件，加上具有较强的作业水平和高度的工作责任心，就可得到精度较高令人满意的高等级三角网。■

参考文献

[1]《工程测量规范》

[2]《冶金勘察测量规范》