小三角测量在建筑工程测量中的应用

小三角测量是指在小范围内布设边长较短的三角网的测量。其是平面控制测量的主要方法之一。在观测所有三角形的内角及测量1~2条必要的边长之后,根据起始边的已知坐标方位角和起始点的坐标,即可求出所有三角点的坐标。小三角测量的内容主要是测角工作,而测距工作极少,甚至可以没有。它适用于山区或丘陵地区的平面控制。

1.小三角网的形式

根据测区的范围和地形条件,以及已有控制点的情况,小三角网可布置成三角锁[图4-30(a)]、中点多边形[图4-30(b)]、大地四边形[图4-30(c)]和线形锁[图4-30(d)]。

图4-30 小三角网的形式

(a)三角锁;(b)中点多边形;(c)大地四边形;(d)线形锁

小三角网中直接测量的边称为基线(baseline)。三角锁一般在两端都布设一条基线;线形锁则是两端附合在高级点上的小三角锁,故不需设置基线。起始边附合在高级点上的小三角网也不需要设置基线。

2.小三角测量的外业

(1)选点。选点时既要考虑到各级小三角测量的技术要求,又要考虑到测图和用图方面的要求。一般应注意以下几点:

1)三角形应接近等边三角形,在困难地区内角也不应大于120°或小于30°;

2)三角形的边长应符合规范的规定;(www.xing528.com)

3)三角点应选择在地势较高、视野开阔、便于测图和加密、便于观测和保存点位的地方,相邻点间应通视良好;

4)基线应选择在地势平坦且无障碍、便于丈量的地方,使用测距仪时还应避开发热体和电磁场的干扰。

三角点选定后应埋设标志,可根据需要采用大木桩或混凝土标石,三角点选定后,应编号命名绘制点之记。观测时可用三根竹竿吊挂一大垂球,为便于观测,可在悬挂线上加设照准用的竹筒,也可用三根铁丝竖立一标杆作为照准标志(图4-31)。

图4-31 照准标志

(2)角度观测。观测前应检校好仪器。观测一般采用方向观测法,观测方法详见项目二。

(3)基线测量。基线是计算三角形边长的起算数据,要求保证必要的精度。起始边应优先采用光电测距仪观测,观测前测距仪应经过检定。观测所得斜距应加气象、加常数、乘常数等改正,然后换算成平距。当用钢尺测量基线时,应按项目三中精密短距测量的方法进行。钢尺应经过检定,可用单尺进行往返测量或双尺同向测量。

(4)起始边定向。与高级网联测的小三角网,可根据高级点的坐标,用坐标反算得出的高级点间的坐标方位角和所测的连接角,推算出起始边的坐标方位角。对于独立的小三角网,可直接测定起始边的真方位角或磁方位角进行定向。

3.小三角测量的内业计算

小三角测量的内业计算的内容包括观测角的近似平差和三角点的坐标计算两次。近似平差的特点,就是对部分几何条件所产生的闭合差分别进行处理,使观测值之间的矛盾能得到较合理的解决。以单三角锁为例,其应满足的几何条件:一是三角形内角之和应等于180°,称为图形条件;二是从一条基线开始经一系列三角形推算至另一条基线应等于该基线的已知值,称为基线条件。三角锁平差的任务就是改正角度观测值,使其满足这两个条件,然后再根据平差改正后的角度计算边长和坐标。