论精密水准测量在地面沉降监测中的应用

曹培国

摘 要：地面沉降问题的产生是由于综合性的因素所导致，具体表现在自然因素所引发的地层变形、压缩，或者是人类活动所导致的地形变化。由于精密水准测量具有检测难度较低、投入成本低以及数据准确等特点，能够实时跟进地面沉降监测工作的进度，为区域地质灾害预防与研究提供详实的一手基础资料。本文从建设地面沉降监测基准网出发，论述了地面沉降监测中精密水准测量可能会存在的问题，并在此基础上探讨了在地面沉降监测中精密水准测量的具体应用形式，提升地面沉降监测工作质量。

关键词：精密水准测量；地面沉降监测；应用

一、建设地面沉降监测基准网

所谓的地面沉降基准网指的是一种参考标准，主要应用在地面沉降监测工作，通常来说，地面沉降监测网络体系主要以水准路线为基础，为了能够提升地面沉降监测网络体系的覆盖率，往往需要铺设多条水准路线，进而产生一定数量的共同点的同时，保证地面沉降基准网所反馈的数值的准确性。在开展地面沉降监测工作的过程中，地面沉降监测相关工作人员应当明确地面沉降监测工作的监测周期，以此为基础合理的划分精密水准测量的检测重点。为了能够保证精密水准测量数据的准确性，地面沉降监测相关工作人员应当严格按照地面沉降监测相关规范的要求铺设地面沉降基准网，从而严格的控制地面沉降基准网所反馈的各项监测数据，以此来提升精密水准测量的有效性。与此同时，如果地面沉降监测相关工作人员无法准确把握地面沉降基准网的平差时，那么将会导致地面沉降基准网的基点出现大幅度的沉降位移，不仅严重影响了精密水准测量所反馈的监测数据的准确性，还会增加地面沉降监测工作的难度。为此，地面沉降监测相关工作人员结合实际的情况合理的规划周期性观测方案时，应当全面的分析点位高程差异产生的原因，将这些点位高程差异的产生原因进行分类，明确产生原因是观测误差还是点位沉降所引起的，从而切实有效的控制地面沉降基准网的稳定性。一般来说，在利用精密水准测量开展地面沉降监测工作时，地面沉降监测相关工作人员需要以基准点为核心落实好水准联测工作，并引入间接平差原理完成平差的计量工作，为接下来监测点近似高程的计算奠定工作基础。

二、地面沉降监测中精密水準测量可能会存在的问题

1.温度的变化增加了精密水准测量数据的不稳定性

在实际的应用精密水准测量技术的过程中，由于温度的变化使得水准仪角发生相应的变动，从而增加了精密水准测量数据的不稳定性。这是因为精密水准测量所使用的仪器的每个部件的材质具有一定多的特殊性，对于温度的变化有着较为灵敏的感应，再加上每个部件的热胀冷缩的反应程度的不同，使得精密水准测量的视准轴与水准管轴的相对位置发生不同幅度的改变，从而导致所反馈的数据与实际的地面沉降存在较大的差异。为此，在利用精密水准测量开展地面沉降监测工作时，应当注意温度对实验结果的影响，及时跟进周围温度变化对于精密水准测量的视准轴与水准管轴位置变动的情况。

2.水准标尺的稳定性较差

通常来说，在利用精密水准测量开展地面沉降监测工作时，地面沉降监测相关工作人员应当确保水准尺与尺桩或者是尺台保持垂直的状态，这是因为如果水准尺与尺桩或者是尺台没有保持垂直的状态，那么就会导致读数比实际值偏大，从而产生严重的数值误差，进而影响水准测量的精度。为了避免因为误差严重而导致返工重测问题的发生，地面沉降监测相关工作人员应当以装有水准器的标尺作为主要的工具，通过水准器所反馈的数值来调整标尺的倾斜程度，切实有效的保证水准测量的精度。

三、在地面沉降监测中精密水准测量的具体应用形式

1.落实好地面沉降监测中精密水准测量的工作标准

在利用精密水准测量开展地面沉降监测工作时，地面沉降监测相关工作人员应当反复的阅读《地面沉降水准测量规范》DZ0154-95以及《国家一、二等水准测量规范》GB12897-2006等相关文件的内容，并及时跟进《地面沉降水准测量规范》DZ0154-95以及《国家一、二等水准测量规范》GB12897-2006等相关文件的更新进度，确保地面沉降监测工作的开展符合相关规范的要求。

2.优化水准线路网络体系

首先，为了确保水准测量所反馈的数据的准确性，地面沉降监测相关工作人员需要对目标需要的水文特征、地质环境以及地面沉降情况进行全方位的调查，确保所构建的水准线路网络体系能够贴合目标监测区域的实际地区情境。其次，地面沉降监测相关工作人员还应当重点关注水准测量线路的选定工作情况，在开展水准测量线路选定工作时应当严格按照《地面沉降水准测量规范》DZ0154-95等相关文件的要求开展工作。为了能够切实有效的保障地面沉降监测数据的稳定性，地面沉降监测相关工作人员应当将地面地形起伏程度纳入到水准测量线路的影响因素范围内。与此同时，为了能够便于后期水准线路网络体系的调整以及降低地面沉降监测工作的难度，应当尽可能的沿着公路来布设水准路线网络。如果在布设的过程中需要经过没有铺装路面的区域，那么针对这种情况地面沉降监测相关工作人员应当以坡度较小的区域作为观测站。为了能够尽可能的将测量误差降至最低，还应当结合实际的需求适当的减少观察站的设置数量。如果地面沉降监测的区域存在断裂带、构造带、深井、采空区等区域，地面沉降监测相关工作人员应当重点关注断裂带、构造带、深井、采空区这些区域的沉降情况，尽可能的将更多的水准线路铺设在这些区域，从而提升整体测量的效果。最后，为了防止因为区域跨度过大而影响到整体的测量效果，地面沉降监测相关工作人员应当将水准线路选择地面振动较少、形式大型车辆较少的区域，降低湖泊、水面区域测量点的数量。

3.规范标尺的使用

为了能够保证地面沉降监测数据的准确性，地面沉降监测相关工作人员需要严格按照相关的要求使用标尺，通常在往返测奇数标尺时，所使用标尺的测量顺序应为后视标尺-前视标尺-前视标尺-后视标尺；在往返侧偶数站的过程中，标尺顺序应为前视标尺-后视标尺-后视标尺-前视标尺。此外，为了能够确保地面沉降监测的可靠性、准确性，地面沉降监测相关工作人员在开展地面沉降监测工作时应当确保测量仪器处于在整平的状态。

4.重点关注影响因素的干扰

地面沉降监测相关工作人员需要注意测量中的一些注意事项以及相关的影响因素的干扰，例如三脚架的携带，如果是在土质较为松软的地带进行地面沉降监测工作，为了能够确保仪器的稳定性，地面沉降监测相关工作人员应当利用尺桩固定。不仅如此，温度的变化也是影响的因素之一，因此，地面沉降监测相关工作人员需要实时跟进影响因素的变动情况，及时排除干扰。

结束语

综上所述，地面沉降监测相关工作人员首先需要落实好地面沉降监测中精密水准测量的工作标准，其次，优化水准路线，最后规范标尺的使用以及重点关注影响因素的干扰。与此同时，还应当关注地面沉降监测中精密水准测量可能会存在的问题，以此为基础建设地面沉降监测监测网，切实有效的保障地面沉降监测数据的准确性。

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