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當(dāng)代精密測距儀?

隨著社會經(jīng)濟建設(shè)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，當(dāng)代要求精密測量距離的情況很多。例如，為了保證高能粒子在接近光速的飛行中與導(dǎo)流束管壁不發(fā)生碰撞，要求兩相鄰電磁鐵的徑向相對誤差不超過土(0.1~0.2)毫米;在直線加速器中，漂移管的橫向距離精度要求達(dá)到±(0.05~0.3)毫米。大型射電天文望遠(yuǎn)鏡的安裝、人造衛(wèi)星和導(dǎo)彈的發(fā)射軌道、高速磁浮鐵路建設(shè)、大型建筑物和設(shè)備的形變監(jiān)測、地殼運動和地震的監(jiān)測等等，都要求測距精度達(dá)到毫米或亞毫米級。

對此，測量工作者和有關(guān)儀器廠家一直在研究和發(fā)展精密測距的新儀器和新方法。例如，用專制的因瓦桿尺、線尺進(jìn)行測距和位移測量，精度可高達(dá)±0.02毫米;高精度的電磁波測距儀，特別是雙色激光測距儀，1公里的測距精度可達(dá)±0.2毫米;采用全球定位系統(tǒng)的空間測量技術(shù)，地面上相互不通視的兩點距離的相對精度為百萬分之0.5，即測量相距10公里的任意兩點之間的距離精度為土5毫米;利用多普勒頻移效應(yīng)測定位移的雙頻激光干涉儀的精度可高達(dá)土0.5微米/米，成為最精密的長度測量儀和精密測距中最重要的長度基準(zhǔn)。

地下工程測量

地下工程在規(guī)劃、設(shè)計、施工、竣工及經(jīng)營管理各階段所進(jìn)行的測量工作，包括鐵路隧道、道路隧道、城市地下鐵道、地下防空建筑群、地下電站、水工隧洞、航運隧道、艦艇掩蔽隧洞、飛機掩蔽隧洞、地下油庫、地下倉庫、地下工廠等的工程測量。

地下工程規(guī)劃設(shè)計、施工階段，視工程規(guī)模的大小和建筑物所處的地下深度，需要使用已有的各種大、中比例尺地形圖，或測繪專用地形圖。地形圖測繪范圍，除滿足主體工程和附屬工程的設(shè)計需要外，還應(yīng)考慮在巖體掘空后，地面沉陷、巖體移動以及地下水滲入的可能影響范圍。測圖比例尺，對大型地下工程，規(guī)劃階段為1：5000~1：25000;初步設(shè)計階段為1：1000~1：5000;施工設(shè)計階段為1：200~1：1000。對小型地下工程，初步設(shè)計和施工設(shè)計用圖常一次測繪，比例尺采用1：500~1：2000。此外，還要測繪必要的縱、橫斷面圖以及地質(zhì)剖面圖等。

在施工階段，配合施工步驟和施工方法，進(jìn)行施工控制測量以及建(構(gòu))筑物的定線放樣測量，保證地下工程按照設(shè)計正確施工。

地下工程施工控制測量 分為地面控制和地下控制兩部分，并將兩部分聯(lián)測，形成具有統(tǒng)一坐標(biāo)和高程系統(tǒng)的控制網(wǎng)。如果通過豎井施工，要進(jìn)行井上、井下的平面和高程聯(lián)系測量。平面聯(lián)系測量是通過井筒進(jìn)行聯(lián)系三角形測量，將地面近井控制點的平面坐標(biāo)和方向傳遞到井下平面控制點上，作為井下導(dǎo)線的起算坐標(biāo)和起算方向。單井平面聯(lián)系測量通常采用重錘投放兩條鋼絲，測定垂線投放點的坐標(biāo)和投點連線的坐標(biāo)方位角，地下導(dǎo)線即由此傳算。近代已逐步采用光學(xué)投點儀、激光垂準(zhǔn)儀和陀螺經(jīng)緯儀定向的方法代替上述幾何聯(lián)系測量。如有已掘成的兩個豎井，彼此有坑道連通，則可通過井下導(dǎo)線連接兩個豎井的投點，進(jìn)行兩井定向測量。高程聯(lián)系測量通常采用吊垂線法、長鋼尺法或長鋼絲法，近代則采用電磁波測距儀測深的方法。地面控制測量和地下控制測量所用儀器、工具(尤其丈量工具)，應(yīng)進(jìn)行檢定，取得一致的標(biāo)準(zhǔn)。

地面平面控制一般采用導(dǎo)線、測角網(wǎng)、測邊網(wǎng)或邊角網(wǎng)。高程控制一般采用水準(zhǔn)網(wǎng)或電磁波測距三角高程控制網(wǎng)(見工程控制測量)。

地下控制測量從各洞口或井口引進(jìn)，隨坑道掘進(jìn)而逐步延伸。地下控制網(wǎng)的形狀和測量方法，依坑道的形狀和凈空的大小而定。平面控制一般多采用導(dǎo)線或狹長的導(dǎo)線網(wǎng)。在地下導(dǎo)線中，采用能夠保證設(shè)計精度的陀螺經(jīng)緯儀，加測一邊或數(shù)邊的陀螺方位角，可減少橫向貫通誤差的積累。小型地下工程常采用中線控制。高程控制一般采用水準(zhǔn)測量或電磁波測距儀測高。地下所設(shè)的控制點比較容易產(chǎn)生位移，在使用前應(yīng)予檢測。

地下工程的定線放樣 主要根據(jù)施工中線和施工水準(zhǔn)點進(jìn)行。先根據(jù)施工中線和水準(zhǔn)點放樣出開挖斷面的中心點，布置炮眼進(jìn)行鉆爆，或以掘進(jìn)機械進(jìn)行開挖。近代已用激光導(dǎo)向的方法操縱掘進(jìn)機械的進(jìn)程。待洞體成型或部分成型后，即根據(jù)校準(zhǔn)的中線放樣斷面線，進(jìn)行襯砌。隧道(洞)、坑道貫通以后，施工中線即可對接，此時要測算坑道橫向、縱向、高程和方向的貫通誤差，并進(jìn)行調(diào)整。在放樣精度要求較高時，貫通誤差調(diào)整前，應(yīng)先進(jìn)行貫通測量，亦即將相向開挖兩洞口附近的洞外控制點(或洞內(nèi)貫通面兩側(cè)的導(dǎo)線控制點)連成貫通導(dǎo)線或貫通水準(zhǔn)線路，重新施測并加以平差。在允許調(diào)整的范圍內(nèi)，所有重要放樣工作，都以平差后的坐標(biāo)和高程作為調(diào)整施工中線和放樣的依據(jù)。地下工程襯砌后，要進(jìn)行斷面測量，核實凈空。對于洞室、地下油庫等還要進(jìn)行實際庫容的測算。

地下工程竣工測量 地下工程竣工后要測制竣工圖和記錄必要的測量數(shù)據(jù)，在經(jīng)營管理階段還要進(jìn)行地下工程的設(shè)備安裝、維修、改建、擴建等各種測量工作。

地下工程施工時，因巖體掘空，圍巖應(yīng)力發(fā)生變化，可能導(dǎo)致地下建筑及其周圍巖體下沉、隆起、兩側(cè)內(nèi)擠、斷裂以至滑動等變形和位移。因此，必要時，從施工前開始，直到經(jīng)營期間，應(yīng)對地面、地面建筑物、地下巖體進(jìn)行系統(tǒng)的變形觀測，以保證安全施工，鑒定工程質(zhì)量，開展相應(yīng)的科學(xué)研究工作(見地面沉降和水平位移觀測)。

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