舟山連島工程是通過(guò)在舟山各海島間架設(shè)橋梁，將舟山本島與我省大陸(寧波市)相連，而橋梁施工必須要有足夠的高程精度，否則就會(huì)給整個(gè)工程的質(zhì)量帶來(lái)隱患。因此，連島工程中建立大陸與各海島間統(tǒng)一的高精度高程控制網(wǎng)是非常關(guān)鍵的問(wèn)題。而大陸離最近的島嶼以及各島嶼間的海域距離也已超過(guò)國(guó)家一、二等水準(zhǔn)規(guī)范一般水準(zhǔn)測(cè)量的作業(yè)要求，所以需要采取跨海水準(zhǔn)測(cè)量這一特殊方法，將大陸水準(zhǔn)高程高精度地傳遞到對(duì)岸，滿足工程建設(shè)需要。

跨海水準(zhǔn)測(cè)量主要誤差來(lái)源

基于跨海水準(zhǔn)測(cè)量觀測(cè)的視線長(zhǎng)度比一般水準(zhǔn)測(cè)量長(zhǎng)得多，且前后視距相差很大，此時(shí)儀器的i角、地球彎曲差以及大氣垂直折光誤差都會(huì)對(duì)觀測(cè)成果產(chǎn)生較大影響。陸地上溫度與水面上溫度的不同，會(huì)使垂直折光誤差變得更加復(fù)雜，特別是當(dāng)跨海距離長(zhǎng)達(dá)數(shù)公里時(shí)，海面受暖濕汽流影響造成的霧氣也會(huì)使照準(zhǔn)標(biāo)尺讀數(shù)精度大大降低，從而進(jìn)一步增加了跨海水準(zhǔn)測(cè)量的難度。在諸多影響高程精度的誤差中，垂直折光誤差因時(shí)而異、因地而異的不確定性是最難處理的誤差，許多中外學(xué)者對(duì)此已進(jìn)行了多年的研究并提出了種種對(duì)策，諸如同時(shí)段對(duì)向設(shè)站觀測(cè)、確定測(cè)區(qū)的折光系數(shù)c值進(jìn)行改正等，但迄今為止，這一問(wèn)題并沒(méi)有得到徹底的解決。因此，在垂直折光誤差復(fù)雜多變的海面上測(cè)量，如何采取措施減弱垂直折光誤差影響，是確保傳遞高程精度的重要保證。

跨海測(cè)量工作實(shí)施方案

舟山連島工程因地處海島，地形復(fù)雜，受海島地形限制，兩岸儀器設(shè)站難以保持同高，海上有時(shí)風(fēng)大浪急、氣候多變、交通困難，這些情況，都將對(duì)跨海測(cè)量成果質(zhì)量造成一定的影響。為確保連島工程高程精度，其首級(jí)高程控制網(wǎng)以二等精度組成閉合環(huán)線進(jìn)行施測(cè)。為有效減弱垂直折光誤差影響，除選擇海域中最窄處跨海測(cè)量外，對(duì)過(guò)長(zhǎng)的跨距利用海中小島過(guò)渡的方法進(jìn)行，而陸地則以常規(guī)水準(zhǔn)方法施測(cè)。共有l(wèi)l處海域需進(jìn)行跨海水準(zhǔn)測(cè)量方法施測(cè)，最長(zhǎng)跨距為3．5公里，最短跨距為0．7公里。

測(cè)量精度和質(zhì)量保證措施

1、選用正確的跨海水準(zhǔn)測(cè)量方法

測(cè)距三角高程法是規(guī)范規(guī)定的跨海水準(zhǔn)測(cè)量方法中的一種，該方法適用于各種長(zhǎng)短跨距不同的跨海測(cè)量，因其根據(jù)三角高程測(cè)量基本原理測(cè)定高差，兩岸儀器設(shè)站不需要嚴(yán)格保持同高(垂直角應(yīng)小于1。)。其“使用兩臺(tái)經(jīng)偉儀對(duì)向觀測(cè)，測(cè)定偏離水平視線的標(biāo)志傾角，用測(cè)距儀量測(cè)距離，求出兩岸高差”的特定方法，在長(zhǎng)距離跨海測(cè)量中，對(duì)減弱垂直折光誤差影響效果明顯，根據(jù)《規(guī)范》8．9．4．2條e項(xiàng)“⋯ 可在測(cè)完半數(shù)測(cè)回后儀器相互調(diào)岸”，這對(duì)于在海上交通困難，測(cè)量中需及時(shí)進(jìn)行兩岸儀器互相調(diào)岸觀測(cè)的其它跨海測(cè)量方法來(lái)說(shuō)，優(yōu)勢(shì)更加明顯，不但節(jié)約了海上來(lái)回奔波的時(shí)間，提高了工作效率，也大大降低了跨海測(cè)量成本。

2、有利跨海測(cè)量場(chǎng)地的布設(shè)

跨海測(cè)線應(yīng)盡量避免東西向設(shè)置，若跨海兩岸呈東西相向時(shí)，應(yīng)采取適當(dāng)改變跨海測(cè)線角度進(jìn)行布設(shè)，以避免觀測(cè)視線正對(duì)日照。這時(shí)雖然增大了視線長(zhǎng)度，但卻可以避免一岸清晰，另一岸模糊而降低照準(zhǔn)精度的弊端。根據(jù)海島多山的特定條件，兩岸可設(shè)站于山頂，使觀測(cè)視線遠(yuǎn)離海面，并盡量選擇兩岸高度相近的跨海測(cè)線，最大限度地減少潮水漲退以及海水折光反射造成的觀測(cè)誤差影響。在同岸(儀器、標(biāo)尺點(diǎn)需互換位置)和異岸(需調(diào)岸觀測(cè))設(shè)站時(shí)，采取固定儀器高度方法，不但能提高觀測(cè)速度，還能從中防止儀器高數(shù)值出錯(cuò)，方便觀測(cè)成果計(jì)算和檢查，保證成果質(zhì)量。

3、嚴(yán)格掌握同時(shí)對(duì)向觀測(cè)原則

折光場(chǎng)是隨時(shí)間和空間發(fā)生變化的，不同時(shí)間、不同地點(diǎn)含有不同的折光影響。在當(dāng)前通訊十分方便的情況下，嚴(yán)格掌握同時(shí)開始、同時(shí)結(jié)束對(duì)向觀測(cè)的每一測(cè)回操作。由于兩岸基本相同的大氣垂直折光誤差可以在同步對(duì)向觀測(cè)取中數(shù)的結(jié)果中得到消除和減弱(不能全部抵消)，從而得到較為正確的高差。

跨海測(cè)量實(shí)施檢驗(yàn)和精度分析

通過(guò)多處跨海水準(zhǔn)測(cè)量的實(shí)施，對(duì)所傳遞到對(duì)岸的高程精度能否達(dá)到連島工程設(shè)計(jì)的精度要求，采取以同等精度、不同的作業(yè)方法進(jìn)行了對(duì)比測(cè)量和檢驗(yàn)。

1、用直接水準(zhǔn)測(cè)量方法檢驗(yàn)

舟山連島工程中的桃天門大橋在水準(zhǔn)施測(cè)后期已合攏(尚未通車)，對(duì)此段兩岸跨海水準(zhǔn)測(cè)量成果通過(guò)在建大橋以常規(guī)二等水準(zhǔn)測(cè)量方法進(jìn)行檢測(cè)，兩種施測(cè)方法高差基本一致。

2、同精度兩次跨海水準(zhǔn)測(cè)量檢驗(yàn)

對(duì)工程中用測(cè)距三角高程法施測(cè)的11條跨海測(cè)段高程，又采用經(jīng)偉儀傾角法進(jìn)行同精度跨海水準(zhǔn)測(cè)量，施測(cè)的高差結(jié)果見表1。

注：海面距離實(shí)際只有2．4公里，測(cè)距三角高程法設(shè)置長(zhǎng)度為4．2公里。

11條跨海段中有兩段高差超限，經(jīng)兩岸跨海點(diǎn)的延伸檢測(cè)證實(shí)，超限是由于這兩處布設(shè)在堤壩上的跨海點(diǎn)下沉所致，跨海測(cè)量高差正確。最長(zhǎng)視距(3．5公里)的跨海測(cè)量，測(cè)距三角高程法所測(cè)高差是其它兩種方法施測(cè)高差的中數(shù)值，可見其精度較為可靠。

3、環(huán)線閉合差的檢驗(yàn)

整個(gè)連島工程首級(jí)高程控制測(cè)量組成了一個(gè)大閉合環(huán)。其環(huán)閉合精度符合規(guī)范要求。

通過(guò)同精度不同方法的檢驗(yàn)以及直接水準(zhǔn)觀測(cè)成果的比較，舟山連島工程跨海水準(zhǔn)測(cè)量高程精度完全滿足設(shè)計(jì)精度要求。跨海測(cè)量雖然比跨水面靜止、變化不大的江河、湖泊難度大的多，垂直折光誤差的影響也較復(fù)雜，但只要觀測(cè)方法正確，措施到位，精心施測(cè)，跨海測(cè)量傳遞的高程精度是有保證的。

測(cè)距三角高程法跨海水準(zhǔn)測(cè)量在地形復(fù)雜、交通困難的海島施測(cè)，對(duì)減弱垂直折光誤差影響、提高成果質(zhì)量、提高工效具有一定的優(yōu)勢(shì)。