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控制測(cè)量論文:工程項(xiàng)目施工控制測(cè)量技術(shù)論文
一、測(cè)量技術(shù)
工作在工程項(xiàng)目施工過(guò)程中的特點(diǎn)在工程項(xiàng)目施工中的控制測(cè)量技術(shù)包括高程測(cè)量和平面測(cè)量等。高程測(cè)量一般采用往返測(cè)量法,平面測(cè)量則是常用測(cè)回法來(lái)對(duì)轉(zhuǎn)角和控制點(diǎn)坐標(biāo)等項(xiàng)目進(jìn)行測(cè)量。平面坐標(biāo)系統(tǒng)能夠以規(guī)劃設(shè)計(jì)書(shū)中確定的控制點(diǎn)為依據(jù)直接建立,或者以實(shí)際施工需要為依據(jù),建立獨(dú)立的平面坐標(biāo)系統(tǒng)。需要注意的是,獨(dú)立的平面坐標(biāo)系統(tǒng)要規(guī)劃設(shè)計(jì)書(shū)中確定的坐標(biāo)系統(tǒng)存在換算關(guān)系。例如在高速公路建設(shè)工程的控制測(cè)量技術(shù)中,測(cè)量計(jì)劃是一種指導(dǎo)性的綱領(lǐng)文件,對(duì)于各個(gè)施工階段測(cè)量工作的開(kāi)展起到指導(dǎo)作用,這是保障控制測(cè)量技術(shù)工作順利完成的準(zhǔn)備工作。工程項(xiàng)目的策略計(jì)劃內(nèi)容有工作程序、工作內(nèi)容以及相關(guān)管理制度等。在進(jìn)行策略計(jì)劃的編制工作時(shí),首先需要對(duì)工程項(xiàng)目所在地區(qū)進(jìn)行詳實(shí)的勘察,熟練掌握具體規(guī)劃以及設(shè)計(jì)圖紙的要求,而后結(jié)合具體工程項(xiàng)目的內(nèi)容與特征,充分考慮所有影響因素,編制有較強(qiáng)針對(duì)性與實(shí)際操作性的測(cè)量計(jì)劃。與此同時(shí),還需要保障測(cè)量計(jì)劃適應(yīng)目前工程建設(shè)方面的相關(guān)規(guī)定與標(biāo)準(zhǔn)。此外,工程施工在檢測(cè)與放樣方面的根據(jù)是設(shè)計(jì)單位提供的水準(zhǔn)點(diǎn)與導(dǎo)線,控制測(cè)量技術(shù)工作的監(jiān)理工程師應(yīng)當(dāng)與設(shè)計(jì)單位進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)交接樁,而后以相關(guān)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)的要求為依據(jù)進(jìn)行復(fù)測(cè),若復(fù)測(cè)結(jié)果與相關(guān)要求相符合,則可提交成果報(bào)告,如果在復(fù)測(cè)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,應(yīng)當(dāng)及時(shí)地將問(wèn)題反映給設(shè)計(jì)單位,以便商議解決方案。另外,在進(jìn)行控制測(cè)量技術(shù)工作時(shí),必須嚴(yán)格遵守工程測(cè)量的相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。
二、市政道路改造工程的特殊測(cè)量
環(huán)境分析市政道路的改造工程是在道路建設(shè)已完成的基礎(chǔ)上成立的,因此工程施工的場(chǎng)地已經(jīng)明確。由于市區(qū)中的道路路段需要改造力度更大,加上政府出于對(duì)便利市民通行以及美化城市建設(shè)等方面的考慮,因此施工地點(diǎn)更加集中于市區(qū)之內(nèi)。下面將具體對(duì)控制測(cè)量技術(shù)在市政道路改造工程中比較特殊的測(cè)量環(huán)境進(jìn)行分析。(1)動(dòng)遷工作特殊。市政道路改造的動(dòng)遷問(wèn)題非常突出。在實(shí)際的工程施工中,沒(méi)有確定各個(gè)部分的動(dòng)遷位置和時(shí)間,甚至在一些項(xiàng)目一經(jīng)開(kāi)始施工時(shí)也沒(méi)有明顯的進(jìn)展。(2)施工工期特殊。市政道路的施工改造對(duì)市民出行和車輛通行有很大的影響,為了避免對(duì)市民帶來(lái)巨大的不便,市政道路改造的工期要求就會(huì)很緊張,施工單位需要在保障工程質(zhì)量的同時(shí),在合理范圍內(nèi)縮短施工的工期。(3)測(cè)量標(biāo)記的特殊。前文已經(jīng)提過(guò),市政道路改造的路段比較集中于繁華的市區(qū)之中,周邊建筑物很多,所以在進(jìn)行控制測(cè)量技術(shù)時(shí),很難用常規(guī)的方式進(jìn)行測(cè)量的標(biāo)記處理工作。(4)交通與人員方面的特殊。由于市區(qū)人員較為密集,施工場(chǎng)地又必須禁止通行,這在交通能力產(chǎn)生了一定的影響,并且施工現(xiàn)場(chǎng)人員復(fù)雜,因此在施工時(shí)也應(yīng)注意處理好人員與交通方面的關(guān)系。
三、對(duì)于控制測(cè)量技術(shù)工作中關(guān)鍵問(wèn)題的處理
(1)處理動(dòng)遷問(wèn)題。一般情況下,市政道路改造的目的主要有提高路段性能和帶動(dòng)周邊狀況兩種。市政道路改造工程中,做好控制測(cè)量技術(shù)工作需要相關(guān)人員對(duì)市政道路所在地的動(dòng)遷狀況有一個(gè)的了解,明確道路改造目的,結(jié)合道路的改造意圖是推理動(dòng)遷工作中可能出現(xiàn)的問(wèn)題的重要基礎(chǔ)。(2)處理建筑物問(wèn)題。市政道路改造工程中,施工現(xiàn)場(chǎng)多呈條狀分布,現(xiàn)場(chǎng)周邊的建筑物較為密集地分布在道路兩側(cè)。在此基礎(chǔ)上選取加密控制點(diǎn)時(shí),可以于道路路口或者巷口等位置進(jìn)行加密控制點(diǎn)的引出,以此保障加密控制點(diǎn)在施工現(xiàn)場(chǎng)的變動(dòng)中始終能夠得到及時(shí)的補(bǔ)設(shè),從而保障工程施工進(jìn)度不會(huì)因加密控制點(diǎn)的缺失而遲滯。(3)處理環(huán)境問(wèn)題。市政道路改造工程的施工地點(diǎn)多位于市區(qū)中心較為繁華的地段。為了維護(hù)城市環(huán)境,以及保障施工地點(diǎn)周圍環(huán)境的美觀性,因而在設(shè)置與記錄加密控制點(diǎn)時(shí),盡量不在建筑上做出明顯的記號(hào)或者標(biāo)志,在較大限度內(nèi)保障加密控制點(diǎn)的隱蔽性。除此之外,現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量人員在以文字或者圖像的形式進(jìn)行對(duì)隱蔽性加密控制點(diǎn)的記錄后,要做好與控制測(cè)量技術(shù)人員的交接工作,從而保障加密控制點(diǎn)在工程施工中的控制測(cè)量技術(shù)中能夠得到穩(wěn)定、的使用。
四、小結(jié)
如今社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度快速,城市化建設(shè)也在不斷推進(jìn),城市工程施工項(xiàng)目的質(zhì)量要求日漸提高。控制測(cè)量技術(shù)工作的性也越來(lái)越重要,并且貫穿著整個(gè)工程施工的過(guò)程。只有保障控制測(cè)量技術(shù)工作的質(zhì)量,才能保障工程施工整體質(zhì)量能夠在合理和的情況下,安全穩(wěn)定地進(jìn)行。
作者:張甲 張俊濤 單位:沈陽(yáng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)規(guī)劃建筑設(shè)計(jì)有限公司
控制測(cè)量論文:建筑施工場(chǎng)地控制測(cè)量技術(shù)論文
摘要:在一個(gè)建筑項(xiàng)目的管理中需要很多的管理環(huán)節(jié),而這些環(huán)節(jié)中最重要的就是建筑測(cè)量管理,建筑測(cè)量具有一定的復(fù)雜性,讓測(cè)量工作獲得更多人的關(guān)注。測(cè)量影響著建筑的結(jié)構(gòu)以及等級(jí),而且也與建筑的安全息息相關(guān),因此在建筑施工的時(shí)候,不能忽視測(cè)量工作,相反在測(cè)量上要加強(qiáng)管理,而且控制測(cè)量中每一個(gè)環(huán)節(jié),使建筑能夠在設(shè)計(jì)的要求下施工。
關(guān)鍵詞:建筑;施工場(chǎng)地;控制測(cè)量;技術(shù)
在建筑施工前一個(gè)準(zhǔn)備的工作就是對(duì)工程進(jìn)行放線測(cè)量,但是在測(cè)量中要保障建筑一直與地面是垂直的狀態(tài),而且建筑的形狀是幾何形狀。在測(cè)量建筑的截面尺寸時(shí),要注意尺寸在施工的要求內(nèi)。建筑的施工放樣要有一定的依據(jù),測(cè)量控制網(wǎng)就能夠保障測(cè)量的結(jié)果在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的精度下。而測(cè)量控制網(wǎng)需要使用施工單位的控制紅線,同時(shí)還要以其提供的建筑具體坐標(biāo)為基準(zhǔn)點(diǎn)。這個(gè)測(cè)量網(wǎng)中要包括工程的垂直度以及建筑的軸線等。
1建筑施工測(cè)量的特點(diǎn)
施工平面控制網(wǎng)既可以單獨(dú)建立,也可用原有地面測(cè)圖控制網(wǎng)替代。但由于測(cè)圖網(wǎng)的密度和精度有時(shí)不能滿足施工測(cè)量要求,需要增補(bǔ)控制點(diǎn),并重新對(duì)網(wǎng)進(jìn)行高精度測(cè)量,然后再以平面控制網(wǎng)數(shù)據(jù)測(cè)設(shè)出主軸線。
2測(cè)量坐標(biāo)系統(tǒng)及坐標(biāo)換算
2.1施工坐標(biāo)系統(tǒng)。在設(shè)計(jì)和施工部門,為了工作上的方便,常采用一種獨(dú)立坐標(biāo)系統(tǒng),稱為施工坐標(biāo)系或建筑坐標(biāo)系。施工坐標(biāo)系的縱軸通常用A表示,橫軸用B表示。施工坐標(biāo)系的A軸和B軸,應(yīng)與廠區(qū)豐要建筑物或者主要道路、管線方向平行。坐標(biāo)原點(diǎn)設(shè)在總平面圖的西南角,使所有建筑物和構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)坐標(biāo)均為正值。2.2測(cè)量坐標(biāo)系統(tǒng)。目前工程建設(shè)中,測(cè)量坐標(biāo)系有兩種情況,一種是采用全國(guó)統(tǒng)一的高斯平面直角坐標(biāo)系統(tǒng);另一種是采用測(cè)區(qū)獨(dú)立直角坐標(biāo)系統(tǒng)如城市獨(dú)立坐標(biāo)系。測(cè)量坐標(biāo)系縱橫軸指向正北用X表示,橫軸用Y表示。2.3坐標(biāo)換算。建筑坐標(biāo)系與測(cè)量坐標(biāo)系往往不一致,在建施工控制網(wǎng)時(shí),常需要進(jìn)行建筑坐標(biāo)系統(tǒng)與測(cè)量系統(tǒng)的換算。
3施工場(chǎng)地平面控制
在平面控制施工場(chǎng)地上有幾種形式,一種是導(dǎo)線;一種是建筑基線;另外一種是建筑方格網(wǎng),下面仔細(xì)的探討一下這幾種形式。3.1導(dǎo)線。因?yàn)槲覈?guó)所有的施工場(chǎng)地都普及的全站儀,因此場(chǎng)地的平面控制一般都成導(dǎo)線網(wǎng)的形式。而且導(dǎo)線的等級(jí)以及精度都要在標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定中,(1)如果建筑場(chǎng)地在1km2以上或者是場(chǎng)地是一個(gè)重要的工業(yè)區(qū),那么場(chǎng)地建立的控制網(wǎng)一般都是屬于一級(jí)導(dǎo)線網(wǎng)。(2)如果建筑的場(chǎng)地在1km2以下或者場(chǎng)地屬于普通的建筑區(qū),那么在場(chǎng)地建立的控制網(wǎng)屬于二級(jí)或者是三級(jí)導(dǎo)線網(wǎng)。(3)如果場(chǎng)地使用的導(dǎo)線網(wǎng)是原來(lái)的控制網(wǎng),那么要對(duì)控制網(wǎng)進(jìn)行檢測(cè)而且是反復(fù)的檢測(cè),保障控制網(wǎng)的性。3.2建筑基線。如果建筑的場(chǎng)地面積不大,而且布置的也不是很復(fù)雜,同時(shí)建筑場(chǎng)地又是屬于平坦還比較狹長(zhǎng)的,那么控制的方式采用建筑基線的形式。(1)設(shè)計(jì)建筑基線。設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)建筑基線的時(shí)候,可以采用幾種形式,一種是三點(diǎn)成“一”形;三點(diǎn)呈“L”形;或這是四點(diǎn)成“L”形,還有一種是五點(diǎn)成“十”形。以上幾種形式是在設(shè)計(jì)基線中比較普遍的形式。a.建筑的基線應(yīng)該與建筑物的軸線處于兩種狀態(tài),一種是平行狀態(tài);另外一種是垂直的狀態(tài)。b.建筑基線中的主要基點(diǎn)要保持在一個(gè)可以相互通視的狀態(tài),基線的邊長(zhǎng)在100mm至4mm之間。c.基線的主點(diǎn)如果不被施工所干擾,其位置就應(yīng)該在主要的建筑物附近,并且要靠近建筑物。d.一個(gè)建筑基線的基線點(diǎn)應(yīng)該在三個(gè)以上,這樣可以保障檢測(cè)人員可以隨時(shí)查看基點(diǎn)的變化情況。(2)建筑基線的測(cè)設(shè)。在測(cè)設(shè)建筑的基線上,一般測(cè)量人員都會(huì)使用平面點(diǎn)位放樣。首先在實(shí)際的場(chǎng)地標(biāo)出基線點(diǎn)的具體位置,然后檢查基線的精度以及密度,檢查的方法有兩種,一種是角度檢查;另外一種是距離檢查。如果基點(diǎn)在同一個(gè)直線上,那么在中間的位置上安裝一個(gè)經(jīng)緯儀乳溝沒(méi)有經(jīng)緯儀也可以安裝全站儀,這樣可以保障測(cè)量人員能夠測(cè)量到基點(diǎn)的角度。當(dāng)測(cè)量的角度與180度的差比24要大,那么就要適當(dāng)?shù)恼{(diào)整角度。如果測(cè)量的三個(gè)基點(diǎn)是垂直的狀態(tài),那么垂直的交點(diǎn)上,測(cè)量與另外一個(gè)的夾角,當(dāng)角度值與90度的差比24要大,同樣的也需要調(diào)整角度。在各個(gè)基點(diǎn)上檢查軸線長(zhǎng)度主要是檢查軸線之間的距離,如果檢查出的結(jié)果與設(shè)計(jì)有差別,且誤差在萬(wàn)分之一,那么就要調(diào)整軸線之間的距離。3.3建筑方格網(wǎng)。對(duì)于地形較平坦的大、中型建筑場(chǎng)區(qū),主要建筑物、道路及管線常按互相平行或垂直關(guān)系進(jìn)行布置。為簡(jiǎn)化計(jì)算或方便施測(cè),施工平面控制網(wǎng)多由正方形或矩形格網(wǎng)組成,稱為建筑方格網(wǎng)。利用建筑方格網(wǎng)進(jìn)行建筑物定位放線時(shí),可按直角坐標(biāo)進(jìn)行,不僅容易求得測(cè)設(shè)數(shù)據(jù),且具有較高的測(cè)設(shè)精度。(1)建筑方格網(wǎng)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)建筑方格網(wǎng)時(shí),首先選定方格網(wǎng)的縱、橫主軸線,它是方格網(wǎng)擴(kuò)展的基礎(chǔ),選定是否合理,會(huì)影響控制網(wǎng)的精度和使用,因此應(yīng)遵循以下原則:主軸線應(yīng)盡量選在整個(gè)場(chǎng)地的中部,方向與主要建筑物的基本軸線平行,一條主軸線不能少于三個(gè)主點(diǎn),其中一個(gè)必是縱橫主軸線交點(diǎn),主點(diǎn)間距離宜過(guò)小,一般300~500m:縱橫主軸線要嚴(yán)格正交成90;主軸線的長(zhǎng)度以能控制整個(gè)建筑場(chǎng)地為宜,以保障主軸線的定向精度。主軸線擬定后,可進(jìn)行方格網(wǎng)線的布設(shè)。方格網(wǎng)線要與相應(yīng)的主軸線成正交,網(wǎng)格的大小視建筑物平面尺寸和分布而定,正方形格網(wǎng)邊長(zhǎng)多取100~200m,矩形格網(wǎng)邊長(zhǎng)盡可能取50m或其倍數(shù)。(2)建筑方格網(wǎng)的測(cè)設(shè)。在測(cè)設(shè)建筑方格網(wǎng)時(shí),先要測(cè)設(shè)主軸線MON,其方法與建筑基線測(cè)設(shè)方法相同,主軸線測(cè)設(shè)好后,分別在主軸線端點(diǎn)安置經(jīng)緯儀或全站儀,均以0點(diǎn)為起始方向,分別向左、向右精密測(cè)設(shè)90°。為了進(jìn)行檢核,還要在方格網(wǎng)點(diǎn)上安置經(jīng)緯儀或站儀,測(cè)量其角是否為90°,并檢查各相鄰點(diǎn)間的距離,看其是否與設(shè)計(jì)邊長(zhǎng)相等,誤差均應(yīng)在允許范圍之內(nèi)。此后再以基本方格網(wǎng)點(diǎn)為基礎(chǔ),加密方格網(wǎng)中其余各點(diǎn)。
4施工場(chǎng)地高程控制
建筑場(chǎng)地的高程控制測(cè)景就是在整個(gè)場(chǎng)區(qū)建立的水準(zhǔn)點(diǎn),形成與國(guó)家或城市高程控制系統(tǒng)相聯(lián)系的水準(zhǔn)網(wǎng)。水準(zhǔn)點(diǎn)的密度應(yīng)盡可能滿足安置一次儀器即可測(cè)設(shè)出所需的高程點(diǎn)。施工場(chǎng)地高程控制一般布設(shè)成兩級(jí),分別稱為首級(jí)水準(zhǔn)網(wǎng)和加密水準(zhǔn)網(wǎng)。首級(jí)水準(zhǔn)網(wǎng)作為整個(gè)場(chǎng)地的高程基本控制,一般情況下采用四等水準(zhǔn)測(cè)量方法,并埋設(shè)長(zhǎng)期性標(biāo)志,若因設(shè)備安裝或下水管道鋪設(shè)等測(cè)量精度要求較高時(shí),可在局部范圍采用三等水準(zhǔn)測(cè)量方法。加密水準(zhǔn)網(wǎng)以首級(jí)水準(zhǔn)網(wǎng)為基礎(chǔ),可按圖根水準(zhǔn)的要求進(jìn)行布設(shè),一般情況下,建筑方格網(wǎng)點(diǎn)及建筑基線點(diǎn)亦可兼作加密水準(zhǔn)網(wǎng)點(diǎn)。
綜上所述,建筑中的測(cè)量工作實(shí)質(zhì)上就是測(cè)繪工作,但是其工作的性質(zhì)與建筑的質(zhì)量有關(guān),而且對(duì)于一個(gè)過(guò)程來(lái)說(shuō)。建筑施工的全過(guò)程都要涉及到測(cè)量工作,因此在施工的場(chǎng)地要建立測(cè)量體系,并且保障測(cè)量的結(jié)果。
作者:韓先甲 單位:大慶市勘測(cè)設(shè)計(jì)院
控制測(cè)量論文:地鐵盾構(gòu)施工控制測(cè)量措施
摘 要:以廣州地鐵盾構(gòu)施工為背景,介紹盾構(gòu)施工中不同階段的測(cè)量方法,根據(jù)盾構(gòu)機(jī)的結(jié)構(gòu)、姿態(tài)、定位特點(diǎn)進(jìn)行深入探討并采取有效測(cè)量措施,保障盾構(gòu)以正確姿態(tài)按設(shè)計(jì)掘進(jìn)和貫通,闡述貫通后的相關(guān)測(cè)量工作。
關(guān)鍵詞:廣州地鐵;盾構(gòu)施工;測(cè)量措施;貫通
1 引 言
隨著經(jīng)濟(jì)全球化發(fā)展和改革開(kāi)放的深入,廣州城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速,城市交通問(wèn)題突出,在高樓密集、道路擁擠的廣州解決交通問(wèn)題,以安全、快捷、環(huán)保著稱的地鐵是。廣州地鐵自1993年開(kāi)工建設(shè)以來(lái),經(jīng)過(guò)十來(lái)年地鐵工程建設(shè),先后開(kāi)通了4條地鐵線路,舒緩了廣州的交通壓力。
廣州地鐵建設(shè)取得重大的成功之一是盾構(gòu)技術(shù)的引用。廣州地鐵以修建地鐵一號(hào)線為契機(jī),采取國(guó)際招標(biāo)的方式在軟土和復(fù)合地層中修建了地鐵隧道。尤其是廣州地區(qū)復(fù)合地層盾構(gòu)的成功實(shí)踐,結(jié)束了關(guān)于廣州地區(qū)修建隧道宜采用礦山法還是盾構(gòu)法的爭(zhēng)論。在一號(hào)線取得成功經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,廣州地鐵在其二、三、四、五號(hào)和廣佛線路大幅度采用盾構(gòu)技術(shù)(廣州地鐵盾構(gòu)施工情況見(jiàn)表1)。
地鐵是一個(gè)綜合體,建設(shè)一條高質(zhì)量的地鐵,是由多學(xué)科綜合技術(shù)構(gòu)成的,除了高標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)、先進(jìn)的施工設(shè)備、工藝、材料外,主要還取決于施工的精度,所以有效合理的測(cè)量措施是實(shí)現(xiàn)高標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)和施工精度(橫向貫通≤±50mm,縱向貫通≤±25mm)的重要保障。
2 盾構(gòu)施工前測(cè)量
2.1 控制點(diǎn)復(fù)測(cè)
(1)平面控制點(diǎn)復(fù)測(cè)
平面控制點(diǎn)是為地鐵施工沿線路方向測(cè)設(shè)的精密導(dǎo)線點(diǎn),使用前必須按技術(shù)要求進(jìn)行復(fù)測(cè),其主要技術(shù)要求:
①導(dǎo)線測(cè)角中誤差≤±2.5″;
②導(dǎo)線測(cè)距中誤差≤±6mm;
③導(dǎo)線方位角閉合差
④導(dǎo)線測(cè)距相對(duì)中誤差≤1/60000;
⑤導(dǎo)線全長(zhǎng)相對(duì)閉合差≤1/35000;
⑥相鄰點(diǎn)的相對(duì)點(diǎn)位中誤差≤±8mm;
⑦導(dǎo)線最弱點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差≤±15mm;
⑧導(dǎo)線附(閉)合長(zhǎng)度3~5km;
(2)高程控制點(diǎn)復(fù)測(cè)
①觀測(cè)方法:
奇數(shù)站上為:后—前—前—后;
偶數(shù)站上為:前—后—后—前。
②主要技術(shù)要求:
每千米高差中數(shù)偶然中誤差≤±2mm;每千米高差中數(shù)全中誤差≤±4mm
觀測(cè)次數(shù):往返測(cè)各1次;平坦地往返附合或環(huán)線閉和差
2.2 施工測(cè)量方案設(shè)計(jì)
測(cè)量方案是根據(jù)本標(biāo)段工程實(shí)際情況,布置地上平面、高程加密控制點(diǎn)和地下平面、高程控制點(diǎn),對(duì)控制樁的保護(hù)措施做好聯(lián)系測(cè)量的方案,計(jì)算因控制網(wǎng)而造成盾構(gòu)區(qū)間貫通的誤差分析以及在施工測(cè)量放樣的具體方法等。
2.3 地面平高控制點(diǎn)加密
(1)導(dǎo)線點(diǎn)加密測(cè)量:利用現(xiàn)有的GPS點(diǎn)和精密的精度為(L為水準(zhǔn)線路長(zhǎng)度,以km計(jì))。
2.4 聯(lián)系測(cè)量
(1)定向聯(lián)系測(cè)量
定向原理:見(jiàn)圖1,測(cè)量?jī)x器是全站儀+反射片,在整個(gè)施工過(guò)程中,坐標(biāo)傳遞4次。井上、井下聯(lián)系三角形滿足下列要求:
①兩懸吊鋼絲間距處不小于6m。
②定向角α應(yīng)小于3°。
③a/c及a'/c'的比值小于1.5倍。
聯(lián)系三角形邊長(zhǎng)測(cè)量,每次獨(dú)立測(cè)量3測(cè)回,每測(cè)回往返3次讀數(shù),各測(cè)回較差在地上小于0.5mm,在地下小于1.0mm。地上與地下測(cè)量同一邊的較差小于2mm。角度觀測(cè),用全圓測(cè)回法觀測(cè)4測(cè)回,測(cè)角中誤差在±4″之內(nèi)。各測(cè)回測(cè)定的地下起始邊方位角較差不大于20″,方位角平均值中誤差應(yīng)在±12″之內(nèi)。聯(lián)系三角形一次定向獨(dú)立進(jìn)行3測(cè)回,每測(cè)回后,變動(dòng)2個(gè)吊錘位置重新進(jìn)行定向測(cè)量,共有3套不同的完整觀測(cè)數(shù)據(jù)。
(2)高程聯(lián)系測(cè)量
整個(gè)區(qū)間施工中,高程傳遞至少3次。傳遞高程的地下近井點(diǎn)不少于2個(gè),并對(duì)地下高程點(diǎn)間的幾何關(guān)系進(jìn)行檢核。
測(cè)量近井水準(zhǔn)點(diǎn)的高程線路應(yīng)附合在地面相鄰精密水準(zhǔn)點(diǎn)上。采用在豎井內(nèi)懸吊鋼尺的方法進(jìn)行高程傳遞時(shí),地上和地下安置的2臺(tái)水準(zhǔn)儀應(yīng)同時(shí)讀數(shù),每次獨(dú)立觀測(cè)3測(cè)回,每測(cè)回變動(dòng)儀器高度,3測(cè)回得地上、地下水準(zhǔn)點(diǎn)的高差較差應(yīng)小于3mm,并在鋼尺上懸吊與鋼尺檢定時(shí)相同質(zhì)量的重錘。3測(cè)回測(cè)定的高差進(jìn)行溫度、尺長(zhǎng)修正。傳遞高程測(cè)量(見(jiàn)圖2)
3 盾構(gòu)施工中測(cè)量
3.1 施工控制測(cè)量
盾構(gòu)施工控制測(cè)量較大特點(diǎn)是所有的控制導(dǎo)線點(diǎn)和控制水準(zhǔn)點(diǎn)均處運(yùn)動(dòng)狀態(tài),所以盾構(gòu)施工測(cè)量中導(dǎo)線的后延伸測(cè)量和水準(zhǔn)點(diǎn)的復(fù)測(cè)顯得尤為重要。
(1)地下導(dǎo)線測(cè)量
廣州地鐵采用雙支導(dǎo)線的方法,雙支導(dǎo)線每前進(jìn)一段交叉一次。每一個(gè)新的施工控制點(diǎn)由2條路線傳算坐標(biāo)。當(dāng)檢核無(wú)誤,取平均值作為新點(diǎn)的測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)。線路平面示意圖如圖3。
地下導(dǎo)線測(cè)設(shè)要求:
①導(dǎo)線直線段約150m布設(shè)一個(gè)控制導(dǎo)線點(diǎn),曲線段控制導(dǎo)線點(diǎn)(包括曲線要素上的控制點(diǎn))布設(shè)間距不少于60m。
②按Ⅳ等導(dǎo)線的技術(shù)要求施測(cè).每次延伸施工控制導(dǎo)線測(cè)量前,對(duì)已有的施工控制導(dǎo)線前3個(gè)點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)無(wú)誤后再向前延伸。
③施工控制導(dǎo)線在隧道貫通前測(cè)量5次,其測(cè)量時(shí)間與豎井定向同步。當(dāng)重合點(diǎn)重復(fù)測(cè)量的坐標(biāo)值與原測(cè)量的坐標(biāo)值較差小于10mm時(shí),采用逐次的加權(quán)平均值作為施工控制導(dǎo)線延伸測(cè)量的起算值。
④在掘進(jìn)1000m和2000m時(shí),加測(cè)陀螺方位角加以校核。
3.2 盾構(gòu)機(jī)始發(fā)測(cè)量
(1)盾構(gòu)機(jī)導(dǎo)軌定位測(cè)量
盾構(gòu)機(jī)導(dǎo)軌測(cè)量主要控制導(dǎo)軌的中線與設(shè)計(jì)隧道中線偏差不能超限,導(dǎo)軌的前后高程與設(shè)計(jì)高程不能超限,導(dǎo)軌下面是否堅(jiān)實(shí)平整等,見(jiàn)圖4、圖5。
(2)反力架定位測(cè)量
反力架定位測(cè)量包括反力架的高度、俯仰度、偏航等,反力架下面是否堅(jiān)實(shí)、平整。反力架的穩(wěn)定性直接影響到盾構(gòu)機(jī)始發(fā)掘進(jìn)是否能正常按照設(shè)計(jì)的方位進(jìn)行。
(3)盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)初始測(cè)量
盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)初始測(cè)量包括測(cè)量水平偏航、俯仰度、扭轉(zhuǎn)度。盾構(gòu)機(jī)的水平偏航、俯仰度是用來(lái)判斷盾構(gòu)機(jī)在以后掘進(jìn)過(guò)程中是否在隧道設(shè)計(jì)中線上前進(jìn),扭轉(zhuǎn)度是用來(lái)判斷盾構(gòu)機(jī)是否在容許范圍內(nèi)發(fā)生扭轉(zhuǎn)。盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)測(cè)量原理。盾構(gòu)機(jī)作為一個(gè)近似圓柱的三維體,在開(kāi)始隧道掘進(jìn)后我們是不能直接測(cè)量其刀盤的中心坐標(biāo)的,只能用間接法來(lái)推算。在盾構(gòu)機(jī)殼體內(nèi)適當(dāng)位置上選擇觀測(cè)點(diǎn)就成為必要,這些點(diǎn)既要有利于觀測(cè),又有利于保護(hù),并且相互間距離不能變化。在圖6中,O點(diǎn)是盾構(gòu)機(jī)刀盤中心點(diǎn),A點(diǎn)和B點(diǎn)是在盾構(gòu)機(jī)前體與中體交接處,螺旋機(jī)根部下面的2個(gè)選點(diǎn)。C點(diǎn)和D點(diǎn)是螺旋機(jī)中段靠下側(cè)的2個(gè)點(diǎn),E點(diǎn)是盾構(gòu)機(jī)中體前斷面的中心坐標(biāo),A、B、C、D4點(diǎn)上都貼有測(cè)量反射鏡片。由A、B、C、D、O5點(diǎn)所構(gòu)成的2個(gè)四面體中,測(cè)量出每個(gè)角點(diǎn)的三維坐標(biāo)(xi,yi,zi)后,把每個(gè)四面體的4個(gè)點(diǎn)之間的相對(duì)位置關(guān)系和6條邊的長(zhǎng)度L計(jì)算出來(lái),作為以后計(jì)算的初始值,在以后的掘進(jìn)過(guò)程中,Li將是不變的常量(假設(shè)盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)過(guò)程中前體不發(fā)生太大形變),通過(guò)測(cè)量A、B、C、D4點(diǎn)的三維坐標(biāo),用(x,y,z)、L就能計(jì)算出O點(diǎn)的三維坐標(biāo)。
用同樣的原理,A、B、C、D、E5點(diǎn)也可以構(gòu)成2個(gè)四面體,相應(yīng)地E點(diǎn)的三維坐標(biāo)也可以求得。由E、O 2點(diǎn)的三維坐標(biāo)和盾構(gòu)機(jī)的絞折角就能計(jì)算出盾構(gòu)機(jī)刀盤中心的
水平偏航、垂直偏航,由A、B、C、D4點(diǎn)的三維坐標(biāo)就能確定盾構(gòu)機(jī)的扭轉(zhuǎn)角度,從而達(dá)到了檢測(cè)盾構(gòu)機(jī)的目的。
(4)SLS-T導(dǎo)向系統(tǒng)初始測(cè)量
SLS-T導(dǎo)向系統(tǒng)初始測(cè)量包括:隧道設(shè)計(jì)中線坐標(biāo)計(jì)算,TCA(智能型全站儀)托架和后視托架的三維坐標(biāo)的測(cè)量,VMT初始參數(shù)設(shè)置和掘進(jìn)等工作。
①隧道設(shè)計(jì)中線坐標(biāo)計(jì)算:將隧道的所有平面曲線要素和高程曲線要素輸入VMT軟件,VMT將會(huì)自動(dòng)計(jì)算出每間隔1m里程的隧道中線的三維坐標(biāo)。隧道中線坐標(biāo)需經(jīng)過(guò)其他辦法多次復(fù)核無(wú)誤后方可使用。
②TCA托架和后視托架的三維坐標(biāo)的測(cè)量:TCA托架上安放全站儀,后視托架上安放后視棱鏡。通過(guò)人工測(cè)量將TCA托架和后視托架的中心位置的三維坐標(biāo)測(cè)量出來(lái)后,作為控制盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)的起始測(cè)量數(shù)據(jù)。
③VMT初始參數(shù)設(shè)置:將TCA的中心位置的三維坐標(biāo)以及后視棱鏡的坐標(biāo)、方位角(單位以g計(jì)算)輸入控制計(jì)算機(jī)“station”窗口文件里,TCA定向完成后,啟動(dòng)計(jì)算機(jī)上的“advance”,TCA將照準(zhǔn)激光標(biāo)靶并測(cè)量其坐標(biāo)和方位。根據(jù)激光束在標(biāo)靶上的測(cè)量點(diǎn)位置和激光標(biāo)靶內(nèi)的光柵,可以確定激光標(biāo)靶水平位置和豎直位置,根據(jù)激光標(biāo)靶的雙軸測(cè)斜傳感器可以確定激光標(biāo)靶的俯仰角和滾動(dòng)角,TCA可以測(cè)得其與激光靶的距離,以上資料隨推進(jìn)千斤頂和中折千斤頂?shù)纳扉L(zhǎng)值及盾尾與管片的凈空值(盾尾間隙值)一起經(jīng)掘進(jìn)軟件計(jì)算和整理,盾構(gòu)機(jī)的位置就以數(shù)據(jù)和模擬圖形的形式顯示在控制室的電腦屏幕上。通過(guò)對(duì)盾構(gòu)機(jī)當(dāng)前位置與設(shè)計(jì)位置的綜合比較,盾構(gòu)機(jī)操作手可以采取相應(yīng)措施盡快且平緩地逼近設(shè)計(jì)線路。
3.3 盾構(gòu)掘進(jìn)測(cè)量
盾構(gòu)開(kāi)挖隧道,利用盾構(gòu)上的激光導(dǎo)向系統(tǒng)導(dǎo)向。
(1)盾構(gòu)井(室)測(cè)量
采用聯(lián)系測(cè)量將控制點(diǎn)傳遞到盾構(gòu)井(室)中,并利用測(cè)量控制點(diǎn)測(cè)設(shè)出線路中線點(diǎn)和盾構(gòu)安裝時(shí)所需要的測(cè)量控制點(diǎn)。測(cè)設(shè)值與設(shè)計(jì)值較差應(yīng)小于3mm。
(2)盾構(gòu)拼裝測(cè)量
安裝盾構(gòu)導(dǎo)軌時(shí),測(cè)設(shè)同一位置的導(dǎo)軌方向、坡度和高程與設(shè)計(jì)較差應(yīng)小于2mm。盾構(gòu)拼裝竣工后,進(jìn)行盾構(gòu)縱向軸線和徑向軸線測(cè)量,主要測(cè)量?jī)?nèi)容包括刀口、機(jī)頭與盾尾連接點(diǎn)中心、盾尾之間的長(zhǎng)度測(cè)量;盾構(gòu)外殼長(zhǎng)度測(cè)量;盾構(gòu)刀口、盾尾和支承環(huán)的直徑測(cè)量。盾構(gòu)機(jī)與線路中線的平面偏離、高程偏離、縱向坡度、橫向旋轉(zhuǎn)和切口里程的測(cè)量,各項(xiàng)測(cè)量誤差應(yīng)滿足盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)測(cè)量誤差技術(shù)要求(見(jiàn)表2)。
(3)盾構(gòu)姿態(tài)測(cè)量
測(cè)定盾構(gòu)機(jī)實(shí)時(shí)姿態(tài)時(shí),測(cè)量一個(gè)特征點(diǎn)和一個(gè)特征軸,選擇其切口中心為特征點(diǎn),縱軸為特征軸。利用隧道施工控制導(dǎo)線測(cè)定盾構(gòu)縱向軸線的方位角,該方位角與盾構(gòu)本身方位角的較差為方位角改正值,并以此修正盾構(gòu)掘進(jìn)方向。
(4)襯砌環(huán)片測(cè)量襯砌環(huán)片測(cè)量包括測(cè)量襯砌環(huán)的環(huán)中心偏差、環(huán)的橢圓度和環(huán)的姿態(tài)。襯砌環(huán)片不少于3~5環(huán)測(cè)量一次(每環(huán)為1.5m),測(cè)量時(shí)每環(huán)都測(cè)量,并測(cè)定待測(cè)環(huán)的前端面。相鄰襯砌環(huán)測(cè)量時(shí)重合測(cè)定2~3環(huán)片。環(huán)片平面和高程測(cè)量允許誤差為±15mm。盾構(gòu)測(cè)量資料整理后,及時(shí)報(bào)送盾構(gòu)操作人員。
(5)盾構(gòu)掘進(jìn)以SLS-T導(dǎo)向系統(tǒng)為主,輔以人工測(cè)量校核
利用盾構(gòu)上所帶的SLS-T自動(dòng)激光隧道導(dǎo)向系統(tǒng)及圖像靶來(lái)完成隧道內(nèi)盾構(gòu)機(jī)位置、形態(tài)及管片位置等隧道內(nèi)的測(cè)量工作。SLS-T導(dǎo)向系統(tǒng)能夠全天候的動(dòng)態(tài)顯示盾構(gòu)機(jī)當(dāng)前位置相對(duì)于隧道設(shè)計(jì)軸線的位置偏差,主司機(jī)可根據(jù)顯示的偏差及時(shí)調(diào)整盾構(gòu)機(jī)的掘進(jìn)姿態(tài),使得盾構(gòu)機(jī)能夠沿著正確的方向掘進(jìn)。為了確保導(dǎo)向系統(tǒng)的性、確保盾構(gòu)機(jī)能夠沿著正確的方向開(kāi)挖,每周進(jìn)行2次人工測(cè)量復(fù)核。
4 盾構(gòu)施工(貫通)后測(cè)量
4.1 貫通測(cè)量
隧道貫通前50m要加密各項(xiàng)測(cè)量次數(shù),做盾構(gòu)機(jī)進(jìn)洞前的姿態(tài)檢測(cè),TCL托架坐標(biāo)檢測(cè)等。若測(cè)量結(jié)果不符合有關(guān)要求,及時(shí)調(diào)整自動(dòng)導(dǎo)向系統(tǒng)參數(shù),確保隧道標(biāo)準(zhǔn)貫通(貫通實(shí)況見(jiàn)圖7、圖8)。貫通后,用兩邊的導(dǎo)線點(diǎn)做貫通誤差測(cè)量,包括隧道的縱向、橫向和方位角貫通誤差測(cè)量、高程誤差測(cè)量,其限差應(yīng)符合橫向≤±50mm、縱向≤±50mm、高程≤±25mm,廣州地鐵部分線路盾構(gòu)貫通誤差情況見(jiàn)表3。
4.2 竣工測(cè)量
(1)線路中線測(cè)量:在直線段上點(diǎn)間距平均為150m,曲線上為60m,測(cè)量隧道管片實(shí)際中線坐標(biāo)。按主控測(cè)量的方法要求進(jìn)行,技術(shù)指標(biāo)同主控測(cè)量。
(2)隧道凈空測(cè)量:以測(cè)定的線路中線點(diǎn)為依據(jù),直線段每6m,曲線上包括曲線要素點(diǎn)每4.5m測(cè)設(shè)一個(gè)結(jié)構(gòu)橫斷面,結(jié)構(gòu)橫斷面可采用全站儀測(cè)量,測(cè)定斷面里程誤差≤±50mm,測(cè)量斷面精度誤差≤10mm。
5 結(jié) 語(yǔ)
廣州地鐵盾構(gòu)施工測(cè)量方法從一號(hào)線開(kāi)始,在學(xué)習(xí)北京、上海地鐵的基礎(chǔ)上,形成廣州地鐵獨(dú)特施工測(cè)量方法,不論是已建成通車運(yùn)營(yíng)的線路,還是在建工程,均未發(fā)生過(guò)大的測(cè)量問(wèn)題,實(shí)踐證明廣州地鐵盾構(gòu)施工測(cè)量措施,不論是地面和地下控制測(cè)量還是盾構(gòu)掘進(jìn)的各項(xiàng)測(cè)量和檢核都是、有效的,從盾構(gòu)貫通測(cè)量統(tǒng)計(jì)來(lái)看,均符合規(guī)范要求。
控制測(cè)量論文:GPS在公路工程控制測(cè)量中的應(yīng)用
G在公路工程控制測(cè)量中的應(yīng)用
摘要:G(GlobalPositioningSystem)全球定位系統(tǒng)是美國(guó)研制并在1994年投入使用的衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。其應(yīng)用技術(shù)已遍及國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域。在測(cè)量領(lǐng)域,G系統(tǒng)已廣泛用于大地測(cè)量、工程測(cè)量、航空攝影測(cè)量以及地形測(cè)量等各個(gè)方面。本文將以開(kāi)封市的省公路路網(wǎng)項(xiàng)目為例,概略敘述G系統(tǒng)在公路工程控制測(cè)量中的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:G定位系統(tǒng)公路工程控制測(cè)量應(yīng)用
一、概述
G全球定位系統(tǒng)(GlobalPositioningSystem)在公路工程測(cè)量中的應(yīng)用,在最近的兩年得到了迅速推廣,這主要依賴于G系統(tǒng)可以向全球任何用戶全天候地連續(xù)提供高精度的三維坐標(biāo)、三維速度和時(shí)間信息等技術(shù)參數(shù)。我們先了解一下G系統(tǒng)的組成,工作原理以及在測(cè)量領(lǐng)域的應(yīng)用特點(diǎn)。
1.1G系統(tǒng)的組成
G全球定位系統(tǒng)由空間衛(wèi)星群和地面監(jiān)控系統(tǒng)兩大部分組成,除此之外,測(cè)量用戶當(dāng)然還應(yīng)有衛(wèi)星接收設(shè)備。
1.1.1空間衛(wèi)星群G的空間衛(wèi)星群由24顆高約20萬(wàn)公里的G衛(wèi)星群組成,并均勻分布在6個(gè)軌道面上,各平面之間交角為60o,軌道和地球赤道的傾角為55o,衛(wèi)星的軌道運(yùn)行周期為11小時(shí)58分,這樣可以保障在任何時(shí)間和任何地點(diǎn)地平線以上可以接收4到11顆G衛(wèi)星發(fā)送出的信號(hào)。
1.1.2G的地面控制系統(tǒng)G的地面控制系統(tǒng)包括一個(gè)主控站、三個(gè)注入站和五個(gè)監(jiān)測(cè)站,主控站的作用是根據(jù)各監(jiān)控站對(duì)G的觀測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算衛(wèi)星的星歷和衛(wèi)星鐘的改正參數(shù)等并將這些數(shù)據(jù)通過(guò)注入站注入到衛(wèi)星中去;同時(shí)還對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行控制,向衛(wèi)星指令,調(diào)度備用衛(wèi)星等。監(jiān)控站的作用是接收衛(wèi)星信號(hào),監(jiān)測(cè)衛(wèi)星工作狀態(tài)。注入站的作用是將主控站計(jì)算的數(shù)據(jù)注入到衛(wèi)星中去。G地面控制系統(tǒng)主要設(shè)立在大西洋、印度洋、太平洋和美國(guó)本土。
1.1.3G的用戶部分由G接收機(jī)、數(shù)據(jù)處理軟件及相應(yīng)的用戶設(shè)備如計(jì)算機(jī)、氣象儀器等組成,其作用是接收G衛(wèi)星發(fā)出的信號(hào),利用信號(hào)進(jìn)行導(dǎo)航定位等。在測(cè)量領(lǐng)域,隨著現(xiàn)代的科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,體積小、重量輕便于攜帶的G定位裝置和高精度的技術(shù)指標(biāo)為工程測(cè)量帶來(lái)了極大的方便。例如:我們?cè)诳刂茰y(cè)量中使用的天寶(Trimble)4800G測(cè)地型接收機(jī)其技術(shù)指標(biāo)為:
雙頻主機(jī)、天線,RTK電臺(tái)一體化;
獨(dú)特的電池設(shè)計(jì)、無(wú)需接線,使用4h以上;
5次/秒的快速位置更新,的衛(wèi)星"超跟蹤"技術(shù);
新型于薄式控制器,4M或10M的PCMCIA數(shù)據(jù)存儲(chǔ)卡;
測(cè)量精度:靜態(tài)測(cè)量5mm lm
RTK測(cè)量10mm十1m(平面)
20mm十1m(高程)
這些技術(shù)指標(biāo)充分的滿足了控制測(cè)量的精度要求。
1.2G的工作原理
G系統(tǒng)是一種采用距離交會(huì)法的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)。在需要的位置P點(diǎn)架設(shè)G接收機(jī),在某一時(shí)刻ti同時(shí)接收了3顆(A、B、C)以上的G衛(wèi)星所發(fā)出的導(dǎo)航電文,通過(guò)一系列數(shù)據(jù)處理和計(jì)算可求得該時(shí)刻G接收機(jī)至G衛(wèi)星的距離SAP、、SCP,同樣通過(guò)接收衛(wèi)星星歷可獲得該時(shí)刻這些衛(wèi)星在空間的位置(三維坐標(biāo))。從而用距離交會(huì)的方法求得P點(diǎn)的維坐標(biāo)(Xp,Yp,Zp),其數(shù)學(xué)式為:
SAP2=[(Xp-XA)2 (Yp-YA)2 (Zp ZA)2]
2=[(Xp-XB)2 (Yp-YB)2 (Zp ZB)2]
SCP2=[(Xp-XC)2 (Yp-YC)2 (Zp ZC)2]
式中(XA,YA,ZA),(XB,YB,ZB),(XC,YC,ZC)分別為衛(wèi)星A,B,C在時(shí)刻ti的空間直角坐標(biāo)。在G測(cè)量中通常采用兩類坐標(biāo)系統(tǒng),一類是在空間固定的坐標(biāo)系統(tǒng),另一類是與地球體相固聯(lián)的坐標(biāo)系統(tǒng),稱地固坐標(biāo)系統(tǒng),我們?cè)诠饭こ炭刂茰y(cè)量中常用地固坐標(biāo)系統(tǒng)。(如:WGS-84世界大地坐標(biāo)系和1980年西安大地坐標(biāo)系。)在實(shí)際使用中需要根據(jù)坐標(biāo)系統(tǒng)間的轉(zhuǎn)換參數(shù)進(jìn)行坐標(biāo)系統(tǒng)的變換,來(lái)求出所使用的坐標(biāo)系統(tǒng)的坐標(biāo)。這樣更有利于表達(dá)地面控制點(diǎn)的位置和處理G觀測(cè)成果,因此在測(cè)量中被得到了廣泛的應(yīng)用。
二G測(cè)量的技術(shù)特點(diǎn)
相對(duì)于常規(guī)的測(cè)量方法來(lái)講,G測(cè)量有以下特點(diǎn):
2.1測(cè)站之間無(wú)需通視。測(cè)站間相互通視一直是測(cè)量學(xué)的難題。G這一特點(diǎn),使得選點(diǎn)更加靈活方便。但測(cè)站上空必須開(kāi)闊,以使接收G衛(wèi)星信號(hào)不受干擾。
2.2定位精度高。一般雙頻G接收機(jī)基線解精度為5mm 1m,而紅外儀標(biāo)稱精度為5mm 5m,G測(cè)量精度與紅外儀相當(dāng),但隨著距離的增長(zhǎng),G測(cè)量?jī)?yōu)越性愈加突出。大量實(shí)驗(yàn)證明,在小于50公里的基線上,其相對(duì)定位精度可達(dá)12×10-6,而在100~500公里的基線上可達(dá)10-6~10-7。
2.3觀測(cè)時(shí)間短。觀測(cè)時(shí)間短采用G布設(shè)控制網(wǎng)時(shí)每個(gè)測(cè)站上的觀測(cè)時(shí)間一般在30~40min左右,采用快速靜態(tài)定位方法,觀測(cè)時(shí)間更短。例如使用Timble4800G接收機(jī)的RTK法可在5s以內(nèi)求得測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)。
2.4提供三維坐標(biāo)。G測(cè)量在測(cè)定觀測(cè)站平面位置的同時(shí),可以測(cè)定觀測(cè)站的大地高程。
2.5操作簡(jiǎn)便。G測(cè)量的自動(dòng)化程度很高。目前G接收機(jī)已趨小型化和操作傻瓜化,觀測(cè)人員只需將天線對(duì)中、整平,量取天線高打開(kāi)電源即可進(jìn)行自動(dòng)觀測(cè),利用數(shù)據(jù)處理軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理即求得測(cè)點(diǎn)三維坐標(biāo)。而其它觀測(cè)工作如衛(wèi)星的捕獲,跟蹤觀測(cè)等均由儀器自動(dòng)完成。
2.6全天候作業(yè)。G觀測(cè)可在任何地點(diǎn),任何時(shí)間連續(xù)地進(jìn)行,一般不受天氣狀況的影響。
三、G系統(tǒng)在實(shí)際測(cè)量工作中的應(yīng)用,
公路工程的測(cè)量主要應(yīng)用了G的兩大功能:靜態(tài)功能和動(dòng)態(tài)功能。靜態(tài)功能是通過(guò)接收到的衛(wèi)星信息,確定地面某點(diǎn)的三維坐標(biāo);動(dòng)態(tài)功能是通過(guò)衛(wèi)星系統(tǒng),把已知的三維坐標(biāo)點(diǎn)位,實(shí)地放樣地面上。開(kāi)封市的省路網(wǎng)改造項(xiàng)目應(yīng)用G測(cè)量是于20__年開(kāi)始的,20__年在省道豫04線和尉氏--通許段48公里的中線測(cè)量和國(guó)道310線鄭汴高速連接線11.8公里的控制測(cè)量中推廣使用了靜態(tài)功能這一技術(shù)。據(jù)開(kāi)封市公路工程勘察設(shè)計(jì)院有關(guān)專家介紹,經(jīng)過(guò)多次的復(fù)測(cè)驗(yàn)證,G技術(shù)定線測(cè)量的精度可以滿足公路勘察設(shè)計(jì)和公路建設(shè)的精度要求。(文秘站整理)
3.1國(guó)道310線鄭汴高速連接線控制測(cè)量
3.1.1建立布網(wǎng)方案
國(guó)道310線鄭汴高速連接線北連鄭汴高速,向南穿越正在開(kāi)發(fā)的開(kāi)封經(jīng)濟(jì)技術(shù)園區(qū),地物地貌較為復(fù)雜,部分區(qū)域和方向有遮擋,該測(cè)區(qū)內(nèi)原有BJ54坐標(biāo)系的E級(jí)控制點(diǎn)二個(gè)(已知起算點(diǎn)),其中a1(X=3852759.5680,Y=528870.9190,H=72.0080)位于醫(yī)藥商廈門前,b1(X=3852808.6230,Y=527915.2590,H=72.0000)位于大學(xué)西邊的路口處,根據(jù)工程需要在市委、水利局、書(shū)店、雕塑、
檢察院附近加密控制點(diǎn),以便于測(cè)設(shè),我們建立控制網(wǎng)。3.1.2大地測(cè)量法
主要采用大地測(cè)量?jī)x器如經(jīng)
緯儀、全站儀、測(cè)距儀等。國(guó)道
310線鄭汴高速連接線控制網(wǎng)采用
測(cè)邊網(wǎng),高程采用測(cè)距三角高程,
按照觀測(cè)技術(shù)要求進(jìn)行施測(cè)。外
業(yè)觀測(cè)數(shù)據(jù)經(jīng)數(shù)據(jù)處理并進(jìn)行平差計(jì)算。
3.1.3G靜態(tài)測(cè)量法G靜態(tài)測(cè)量法就是根據(jù)制定的觀測(cè)方案,將三臺(tái)天寶4800G接收機(jī)安置在待定點(diǎn)(a2,c1,c2,c3)上同時(shí)接收衛(wèi)星信號(hào),直至將所有環(huán)路觀測(cè)完畢。觀測(cè)數(shù)據(jù)經(jīng)平差計(jì)算得到54北京坐標(biāo)系的坐標(biāo)。
3.1.4大地測(cè)量法與G測(cè)量法結(jié)果比較
由于兩種測(cè)量方法本身的測(cè)量誤差和坐標(biāo)轉(zhuǎn)換數(shù)學(xué)模型誤差以及在平差計(jì)算中觀測(cè)量權(quán)配置等因素引起兩種測(cè)量方法的結(jié)果存在一定的差值,由于其三維坐標(biāo)差值均小于±10mm,因此可以滿足國(guó)道310線鄭汴高速連接線加密施工控制網(wǎng)的精度要求。
3.2G的動(dòng)態(tài)測(cè)量(RTK)在東京大道新建工程的應(yīng)用
東京大道新建工程周圍地勢(shì)起伏較大,在北城墻外JD4~JD5區(qū)間穿越五十公頃面積的國(guó)家森林公園,大范圍的密林、密灌地使通視較為困難,而規(guī)范對(duì)附合導(dǎo)線長(zhǎng)、閉合導(dǎo)線長(zhǎng)及結(jié)點(diǎn)導(dǎo)線間長(zhǎng)度等有嚴(yán)格規(guī)定,一般對(duì)于高等級(jí)公路均要求達(dá)到一級(jí)導(dǎo)線要求。這樣,導(dǎo)線
附合或閉合長(zhǎng)度和結(jié)點(diǎn)導(dǎo)線結(jié)點(diǎn)間距等指標(biāo)都有嚴(yán)格規(guī)定,這種要求一般在實(shí)際作業(yè)中難以達(dá)到,往往出現(xiàn)超規(guī)范作業(yè)。開(kāi)封市公路局勘察設(shè)計(jì)院于20__年用10人花費(fèi)20天時(shí)間,用全站儀和測(cè)距儀通過(guò)導(dǎo)線形式完成了該路段進(jìn)行了控制測(cè)量。20__年在工程開(kāi)工前對(duì)該路段實(shí)施G的RTK動(dòng)態(tài)測(cè)量,對(duì)中線進(jìn)行恢復(fù)和校核。
以已知控制點(diǎn)JD4、JD5為基準(zhǔn)點(diǎn),然后在基準(zhǔn)點(diǎn)JD4上架設(shè)G基準(zhǔn)臺(tái),用G1H和G2兩臺(tái)天寶(Trimble)4800G接收機(jī)分別安置在控制點(diǎn)上,測(cè)出點(diǎn)HZ4、ZD7、ZD8、ZD9、ZD10、ZH5、的三維坐標(biāo),每點(diǎn)測(cè)量時(shí)間為5s。根據(jù)所測(cè)坐標(biāo)計(jì)算出相應(yīng)邊長(zhǎng)值。
為驗(yàn)證市勘察設(shè)計(jì)院20__年的對(duì)東京大道新建工程在控制測(cè)量的精度,我們分別以JD4和JD5為基準(zhǔn)站對(duì)國(guó)家森林公園周圍原加密的控制點(diǎn)A、B、C、D、E也進(jìn)行了RTK測(cè)量,進(jìn)行了坐標(biāo)比較。
運(yùn)用G測(cè)量的基線有14條,邊長(zhǎng)差值較大為16mm。控制點(diǎn)坐標(biāo)測(cè)量點(diǎn)數(shù)7點(diǎn),除E點(diǎn)發(fā)現(xiàn)有人為的破壞痕跡外,三維坐標(biāo)能夠比較的元素有27個(gè),差值小于施工測(cè)量規(guī)范規(guī)定的要求,從以上比較可知,RTK測(cè)量可以用于工程的控制測(cè)量是非常有效的新技術(shù)。原來(lái)10人20天的外業(yè)任務(wù),使用G測(cè)量?jī)H用5人6小時(shí)時(shí)間,可見(jiàn)利用G測(cè)量能大大提高作業(yè)的效率,減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,保障了高等級(jí)公路測(cè)設(shè)質(zhì)量。
四、小結(jié)
通過(guò)以上對(duì)G測(cè)量的應(yīng)用事例的探討,可以看出G在公路工程的控制測(cè)量上具有很大的發(fā)展前景:
及時(shí)G作業(yè)有著極高的精度。它的作業(yè)不受環(huán)境和距離限制,非常適合于地形條件困難地區(qū)、局部重點(diǎn)工程地區(qū)等。
第二G測(cè)量可以大大提高工作及成果質(zhì)量。它不受人為因素的影響。整個(gè)作業(yè)過(guò)程全由微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)控制,自動(dòng)記錄、自動(dòng)數(shù)據(jù)預(yù)處理、自動(dòng)平差計(jì)算。
第三GRTK技術(shù)將徹底改變公路測(cè)量模式。RTK能實(shí)時(shí)地得出所在位置的空間三維坐標(biāo)。這種技術(shù)非常適合/:請(qǐng)記住我站域名/路線、橋、隧勘察。它可以直接進(jìn)行實(shí)地實(shí)時(shí)放樣、中樁測(cè)量、點(diǎn)位測(cè)量等。
第四G測(cè)量可以極大地降低勞動(dòng)作業(yè)強(qiáng)度,減少野外砍伐工作量,提高作業(yè)效率。一般G測(cè)量作業(yè)效率為常規(guī)測(cè)量方法的3倍以上。
第五G高精度高程測(cè)量同高精度的平面測(cè)量一樣,是G測(cè)量應(yīng)用的重要領(lǐng)域。特別是在當(dāng)前高等級(jí)公路逐漸向山嶺重丘區(qū)發(fā)展的形勢(shì)下,往往由于這些地區(qū)地形條件的限制,實(shí)施常規(guī)的幾何水準(zhǔn)測(cè)量有困難,G高程測(cè)量無(wú)疑是一種有效的手段。(文秘站整理)
控制測(cè)量論文:小水電工程地面控制測(cè)量的幾種有效方法
摘要:測(cè)量工作在小水電工程建設(shè)中起著重要的作用。結(jié)合自身的測(cè)量經(jīng)驗(yàn),介紹了用GPS與EDM導(dǎo)線建立小水電工程地面控制網(wǎng)的幾種常用并有效的方法。圖3幅,表1個(gè)。
關(guān)鍵詞:水力發(fā)電 工程測(cè)量 控制網(wǎng) 導(dǎo)線測(cè)量
小水電工程按其布置的方式分為堤壩式、引水式和混合式3種。堤壩式電站屬于低水頭大流量型,大多位于水流平緩處,工程主要由大壩、壩后的廠房及庫(kù)區(qū)構(gòu)成,一般沒(méi)有引水隧洞,這種電站的測(cè)量工作比較簡(jiǎn)單,只需在壩址處建立控制網(wǎng),用以測(cè)量壩址和庫(kù)區(qū)地形圖,測(cè)繪工作相對(duì)比較簡(jiǎn)單;而引水式和混合式電站是高水頭式,它的結(jié)構(gòu)除大壩和廠房外,一般還有引水隧洞、壓力管等。這類電站傳統(tǒng)的地面控制測(cè)量方法是建立小三角網(wǎng),但目前由于GPS和全站儀(測(cè)距儀)的普及,傳統(tǒng)的小三角網(wǎng)控制已被GPS測(cè)量或與EDM導(dǎo)線結(jié)合的方法所代替。本文結(jié)合作者多年來(lái)小水電工程的測(cè)量經(jīng)驗(yàn),著重介紹引水式或混合式高水頭小水電工程的地面控制測(cè)量。
1 小水電工程的特點(diǎn)
小水電一般裝機(jī)5000kW以下,整個(gè)工程由攔水壩、引水洞(支洞)、壓力管和廠房等組成。引水式或混合式小水電站多處于山地狹谷地帶,交通不便,林木茂盛通視差,它的地面控制測(cè)量工作相對(duì)于堤壩式電站更加復(fù)雜和困難。這種電站水頭多在30m以上,高的可達(dá)數(shù)百米,引水隧洞由一個(gè)或一個(gè)以上的洞組成,單個(gè)洞長(zhǎng)一般小于2km,洞內(nèi)坡度0.2%,橫向貫通允許限差為20cm,高程貫通限差為5cm。
小水電工程測(cè)量工作的主要內(nèi)容有建立平面和高程控制網(wǎng),測(cè)繪庫(kù)區(qū)、壩址、進(jìn)出洞口(中洞)、壓力管和廠房的數(shù)字化地形圖(庫(kù)區(qū)和其他區(qū)域的比例尺一般分別為1:2000和1:500),以及工程施工放樣。測(cè)區(qū)采用任意直角坐標(biāo)系和假定高程系,如是流域綜合開(kāi)發(fā),可用區(qū)域內(nèi)或國(guó)家統(tǒng)一的平面和高程系統(tǒng)。
2 地面控制測(cè)量
2.1 GPS與EDM導(dǎo)線結(jié)合的方法對(duì)于高水頭的小水電工程,輸水隧洞的控制是整個(gè)工程的核心。由于小水電工程處位于山地狹谷這種特殊的位置,采用GPS測(cè)量往往受到地形條件的限制,不能直接在壩址、進(jìn)出洞口(支洞口)、廠房等關(guān)鍵位置上施測(cè),而只能在附近山脊等開(kāi)闊處選取合適的點(diǎn),再用EDM導(dǎo)線延伸至需要的位置上。
在各施工區(qū)如壩址、洞口、廠房等處布點(diǎn)時(shí),每處至少應(yīng)布設(shè)2~3個(gè)點(diǎn),并使各相鄰點(diǎn)兩兩通視,好能組成一個(gè)三角形。GPS觀測(cè)的時(shí)間依工程對(duì)點(diǎn)位的精度要求不同而不同,一般20~30分鐘即可,檢驗(yàn)測(cè)量成果精度的方法,通常有3種:用全站儀(測(cè)距儀)測(cè)量?jī)牲c(diǎn)間的平距與GPS二維約束邊長(zhǎng)進(jìn)行比較(同一投影面上)[1];用全站儀測(cè)量單角,與GPS坐標(biāo)反算角度值進(jìn)行比較;用GPS對(duì)原測(cè)點(diǎn)位在不同時(shí)間進(jìn)行重測(cè)等方法進(jìn)行檢驗(yàn)。
GPS測(cè)量的二維精度,但高程精度偏低,其高程中誤差一般為±10cm,不能滿足施工要求而需重新布設(shè)一條具有四等精度的測(cè)距三角高程導(dǎo)線或水準(zhǔn)路線,這項(xiàng)測(cè)量工作特別是在交通不便的山區(qū),工作量也是非常大的。
2.2 EDM三維導(dǎo)線
測(cè)距導(dǎo)線作為小水電工程的地表控制,也是非常合適的。一方面全站儀在生產(chǎn)單位已得到的普及,同時(shí)它又有良好的測(cè)角、測(cè)距精度,目前2秒級(jí)全站儀每公里測(cè)距精度一般都在3+2ppm(mm)以內(nèi),另一方面,測(cè)距導(dǎo)線選點(diǎn)的自由度大,能在所需要的地方布點(diǎn),并能一次性完成平面和高程控制測(cè)量。為提高隧洞的貫通精度,減少壩址與廠房間的控制點(diǎn)的數(shù)量,導(dǎo)線宜布設(shè)成直伸型。
控制測(cè)量論文:淺析北京市控制測(cè)量的發(fā)展歷史與現(xiàn)狀
摘要:介紹了北京市自解放以來(lái)的控制測(cè)量的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀,并提出建立控制測(cè)量數(shù)據(jù)庫(kù)和管理系統(tǒng),對(duì)北京市的控制測(cè)量成果進(jìn)行有效的整合與管理,展現(xiàn)北京市控制測(cè)量的歷史沿革及發(fā)展變化,實(shí)現(xiàn)對(duì)北京市各類控制點(diǎn)的綜合管理、查詢、統(tǒng)計(jì)與分析。
關(guān)鍵詞:控制測(cè)量 歷史 現(xiàn)狀 數(shù)據(jù)庫(kù)
控制測(cè)量是城市建設(shè)的基礎(chǔ),維持北京市的測(cè)繪基準(zhǔn)是北京市基礎(chǔ)測(cè)繪的重要內(nèi)容之一,提供現(xiàn)勢(shì)的、滿足現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展需要的測(cè)繪基準(zhǔn)服務(wù)是基準(zhǔn)建設(shè)的主要目標(biāo)。
解放前,北京市沒(méi)有專門為城市建設(shè)的測(cè)繪工作。北京市的控制測(cè)量,是解放后隨著北京市城市建設(shè)和發(fā)展的需要而發(fā)展起來(lái)的。發(fā)展的歷史是從無(wú)到有,從小到大,從低級(jí)到高級(jí)逐步建立和健全的。
1三角測(cè)量的發(fā)展歷史
用三角測(cè)量的方法建立平面控制網(wǎng),是控制測(cè)量初期的生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的一種方法。北京市的三角測(cè)量大致經(jīng)歷了四個(gè)階段。
1.1 1950年的建網(wǎng)
解放初期,當(dāng)時(shí)的北京市人民政府地政局由于技術(shù)力量、儀器設(shè)備及可能的投資有限,無(wú)力完成較大范圍完整的三角網(wǎng),因此委托軍委測(cè)繪局建立市區(qū)主干三角網(wǎng)。在北京市區(qū)布設(shè)了一個(gè)27點(diǎn)(包括基線端點(diǎn))的網(wǎng),其范圍北至清河,東至定福莊,南至南苑,西至山邊,控制面積約1100平方公里。整個(gè)三角網(wǎng)用t3型經(jīng)緯儀觀測(cè)六測(cè)回,在網(wǎng)中選用“復(fù)興門”三角點(diǎn)為大地原點(diǎn),投影方式采用蘭勃切圓錐投影,地球原子采用海福特原子。
1.2 1957年的初次改建
隨著北京市區(qū)的逐步擴(kuò)大,原來(lái)的三角網(wǎng)只能控制1100平方公里,雖然自建網(wǎng)以后,隨著需要向外有所擴(kuò)展,但是在擴(kuò)展過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了一些問(wèn)題。因此,1956年8月北京市開(kāi)始著手進(jìn)行控制網(wǎng)的改建工作。
改建的原因主要有三:一是1950年主干網(wǎng)的測(cè)回?cái)?shù)過(guò)少,精度低;二是由于解放初期國(guó)內(nèi)缺少長(zhǎng)度檢定設(shè)備,1950年建網(wǎng)時(shí)采用的基線尺存在誤差;三是規(guī)劃用圖的范圍和品種不斷地提出了新的要求,這樣原來(lái)的網(wǎng)鎖已顯得不適應(yīng)日益發(fā)展的要求。
改建的要點(diǎn)主要有:一是廢除了部分基線和方位角,轉(zhuǎn)而施測(cè)并啟用新的基線和方位角,將起始邊移在網(wǎng)的外圍,便于向外擴(kuò)展;二是外業(yè)觀測(cè)值仍用六測(cè)回的觀測(cè)值,平差采用條件平差,中心網(wǎng)共45個(gè)條件,獨(dú)立平差;三是為了與國(guó)家三角網(wǎng)關(guān)聯(lián),將大地原點(diǎn)由復(fù)興門改到崔村,崔村三角點(diǎn)是國(guó)家網(wǎng)與北京市網(wǎng)的重合點(diǎn),該點(diǎn)大地經(jīng)緯度用國(guó)家的平差結(jié)果,其余點(diǎn)的大地經(jīng)緯度用史賴伯公式進(jìn)行計(jì)算;四是投影方法仍用蘭勃切圓錐投影,但地球原子改為克拉索夫斯基原子,五是為了使擴(kuò)大后的地區(qū)坐標(biāo)不出現(xiàn)負(fù)值,增加了x、y軸的附加值。
1957年改建后,北京已形成控制面積四萬(wàn)平方公里的主干控制網(wǎng)及加密了一些地區(qū)的三等三角點(diǎn)。
1.3 1963年的第二次改建
1958年由于要修建地下鐵道,國(guó)家在北京地區(qū)布設(shè)了46個(gè)點(diǎn)的高精度控制網(wǎng),多數(shù)為高鋼標(biāo),而1950年中心區(qū)主干網(wǎng)大部分覘標(biāo)腐朽,標(biāo)石也有損壞,更由于高樓聳立,彼此多不通視,失去控制意義,因此決定再次改建北京控制網(wǎng)。改建的要點(diǎn):
(1)將西局三角點(diǎn)設(shè)為起算點(diǎn),其值用國(guó)家1954年北京坐標(biāo)系的高斯坐標(biāo)值反算經(jīng)緯度。起算方位選用崔村~老山的大地方位角為起始方位。
(2)投影由蘭勃切圓錐投影改為高斯任意帶投影,地球原子采用克拉索夫斯基原子。同時(shí)為了避免坐標(biāo)值出現(xiàn)負(fù)數(shù),再次對(duì)x、y軸增加了附加值。
(3)對(duì)地鐵網(wǎng)未平差,而直接采用了該網(wǎng)的平差值,然后反投影到球面變成球面方向值,求出球面邊長(zhǎng)后,依史賴伯公式計(jì)算各點(diǎn)的大地坐標(biāo)。
1.4 1973年的第三次調(diào)整
1966年3月8日及22日,河北邢臺(tái)發(fā)生強(qiáng)烈地震后,為了監(jiān)視北京地殼活動(dòng),研究地殼的水平運(yùn)動(dòng),以達(dá)到地震預(yù)報(bào)的目的,國(guó)家測(cè)繪局在北京地區(qū)布設(shè)了大面積的地震三角網(wǎng),施測(cè)精度高,達(dá)到國(guó)家一等三角的精度。
而北京市1963年改建后的控制網(wǎng),中心網(wǎng)利用地鐵網(wǎng)精度很高,而外圍網(wǎng)鎖之間仍存在著矛盾,有的點(diǎn)由網(wǎng)鎖之間推算坐標(biāo)出現(xiàn)較大的誤差,因此對(duì)北京控制網(wǎng)進(jìn)一步調(diào)整又一次提上日程。此次改算的方法是以改建的地鐵網(wǎng)為首級(jí)控制,對(duì)于網(wǎng)的西部、東南部?jī)删W(wǎng)有重疊的點(diǎn),則保持地鐵網(wǎng)點(diǎn)改選聯(lián)測(cè)有關(guān)的地震網(wǎng)點(diǎn),用t3型經(jīng)緯儀測(cè)15個(gè)測(cè)回。
至此,北京市具有合于國(guó)家規(guī)范的三角網(wǎng),可控制約28000平方公里。
2水準(zhǔn)測(cè)量的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀
水準(zhǔn)測(cè)量是城市各項(xiàng)建設(shè)事業(yè)——地上的和地下的——的基礎(chǔ),是提供研究地殼形變的資料,是中長(zhǎng)期地震預(yù)報(bào)的主要手段之一。
北京市水準(zhǔn)網(wǎng)的建立同樣是經(jīng)歷了由小到
大,由低級(jí)到高級(jí)的發(fā)展過(guò)程。
2.1 1950年建立近郊區(qū)水準(zhǔn)網(wǎng)
1950年與建立三角網(wǎng)的同時(shí),北京建立了近郊區(qū)水準(zhǔn)網(wǎng),以滿足都市建設(shè)及地形測(cè)量的需要。共布設(shè)了甲種水準(zhǔn)點(diǎn)96點(diǎn),組成8個(gè)環(huán)線,并在甲種點(diǎn)環(huán)線以內(nèi)及西部環(huán)線以外布設(shè)乙種點(diǎn)73點(diǎn)。甲種點(diǎn)依最小二乘法嚴(yán)密平差,乙種點(diǎn)附合于甲種點(diǎn),誤差按距離為比例予以配賦。控制范圍北至清河,東至定福莊,南至南苑以南瀛海莊,西至三家店,控制面積約1100平方公里,基本上與三角網(wǎng)相適應(yīng)。
2.2 1955年及時(shí)次調(diào)整
1950年至1954年之間,北京市區(qū)的水準(zhǔn)網(wǎng)逐步擴(kuò)大到昌平、良鄉(xiāng)、京西礦區(qū)也延伸進(jìn)山溝,近郊區(qū)也進(jìn)行了加密,并檢測(cè)了1950年水準(zhǔn)網(wǎng)。但由于舊網(wǎng)點(diǎn)不能滿足城市建設(shè)的長(zhǎng)期使用,補(bǔ)充布設(shè)了新網(wǎng),1955年我院對(duì)水準(zhǔn)網(wǎng)進(jìn)行了及時(shí)次調(diào)整。
首先對(duì)近郊檢測(cè)的水準(zhǔn)網(wǎng)仍按原8個(gè)環(huán)進(jìn)行平差;其次把城內(nèi)的220個(gè)點(diǎn)分為南、北兩部分分別平差,未組織到環(huán)線內(nèi)的點(diǎn),附合在已出成果的點(diǎn)上。
2.3從1956年到1959年的第二次調(diào)整
北京市到1956年所轄區(qū)域已是第三次擴(kuò)大,由原來(lái)的豐、海、朝三區(qū)擴(kuò)大到昌平、良鄉(xiāng)及通縣的一部分,面積增加到4820平方公里。同時(shí),1956年市區(qū)建設(shè)任務(wù)增多,原來(lái)水準(zhǔn)點(diǎn)甲種點(diǎn)的間距為2至3公里,乙種點(diǎn)間距為3至5公里,使用非常不便,因此在西、北、東郊加密了丙種點(diǎn),使各等水準(zhǔn)點(diǎn)間距縮短到1公里左右。
1959年,我院對(duì)北京市水準(zhǔn)網(wǎng)進(jìn)行了第二次調(diào)整,把之前先后平差的市區(qū)、良鄉(xiāng)、昌平、通密各區(qū)和新測(cè)定的香涿地區(qū)的456個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)組成了21個(gè)環(huán),一并作一次整體平差,水準(zhǔn)路線全長(zhǎng)1311公里,并且在計(jì)算各結(jié)點(diǎn)問(wèn)高差時(shí),加入了正高改正。
至此,水準(zhǔn)點(diǎn)已基本上與1958年10月第五次擴(kuò)大的北京市市區(qū)16800平方公里相適應(yīng),個(gè)別地區(qū)還超過(guò)了市界。
2.4 1970年第三次調(diào)整
1966年邢臺(tái)發(fā)生地震后,國(guó)家測(cè)繪局在北京進(jìn)行了地形變測(cè)量,組成水準(zhǔn)網(wǎng)四大環(huán),按國(guó)家一等水準(zhǔn)細(xì)則施測(cè)。同時(shí)我院施測(cè)其余的二等水準(zhǔn)路線,測(cè)完由國(guó)家測(cè)繪局平差計(jì)算,一等獨(dú)立平差,二等作附合環(huán)平差。此外,為了研究不同的平差方法對(duì)結(jié)果的影響,對(duì)一、二等做了聯(lián)合平差。
1970年,鑒于我院原施測(cè)的水準(zhǔn)網(wǎng)無(wú)論在點(diǎn)的密度上、精度上以及控制面積上,都不如地形變水準(zhǔn)網(wǎng),因此,決定采用1966年一、二等聯(lián)合平差的結(jié)果為基礎(chǔ)進(jìn)行
整理的過(guò)程中,高程起算同是北京原點(diǎn),對(duì)一部分沒(méi)有包括在地形變水準(zhǔn)網(wǎng)內(nèi)的二、三等點(diǎn),依附合加密的方法計(jì)算。此次調(diào)整,對(duì)北京市解放后十幾年的水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行了較的整理,基本上核清了水準(zhǔn)點(diǎn)的數(shù)量。
2.5 1975—1979年的全網(wǎng)調(diào)整
從1949年北京解放,北京市的水準(zhǔn)測(cè)量進(jìn)行了大量的工作,雖然進(jìn)行過(guò)幾次調(diào)整,但仍然趕不上客觀情況的迅速變化,因此,自1975年至1979年底,我院對(duì)北京市高程控制網(wǎng)進(jìn)行了一次的整頓。施測(cè)了水準(zhǔn)網(wǎng),將水準(zhǔn)網(wǎng)分一、二、三級(jí)控制,首級(jí)采用一等水準(zhǔn)精度,在一等環(huán)內(nèi)分塊加密二、三等水準(zhǔn)網(wǎng)。其中一等網(wǎng)共形成22個(gè)環(huán)。
另外,由于過(guò)去水準(zhǔn)點(diǎn)的編號(hào)命名比較紊亂,因此,在此次整頓過(guò)程中改革了點(diǎn)號(hào),新編的點(diǎn)名依照國(guó)家水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范的要求命名,并編制了新舊點(diǎn)名對(duì)照表,把新舊點(diǎn)名的關(guān)系緊密地聯(lián)系起來(lái)了。
2.6 1979年以后的復(fù)測(cè)和調(diào)整
自1979年水準(zhǔn)網(wǎng)調(diào)整之后,我院對(duì)北京市的高程控制網(wǎng)實(shí)施了周期性的定期復(fù)測(cè),分別于1988年、1998、2005年對(duì)水準(zhǔn)網(wǎng)進(jìn)行了補(bǔ)埋和復(fù)測(cè)。
其中
(1)1984—1988年,對(duì)原網(wǎng)的平原十一環(huán)進(jìn)行補(bǔ)埋和復(fù)測(cè),山區(qū)利用原觀測(cè)值進(jìn)行了平差,未對(duì)全網(wǎng)進(jìn)行調(diào)整。
(2)1995-1998年,水準(zhǔn)網(wǎng)原點(diǎn)從北大移至玉淵潭,一等線路重新構(gòu)網(wǎng),南部的一等線路也大都縮至市界內(nèi)。
(3)2002—2005年,復(fù)測(cè),平原地區(qū)依前期復(fù)測(cè)線路,山區(qū)線路大部分移至市界,并重新構(gòu)成了一等環(huán)線。
同時(shí)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展,測(cè)量和平差手段已逐步實(shí)現(xiàn)外業(yè)記錄電子化和內(nèi)業(yè)平差自動(dòng)化。
3導(dǎo)線測(cè)量的發(fā)展歷程
為了滿足北京市城市地圖測(cè)繪、工程定線撥地及市政建設(shè)等控制的需要,從五十年代初開(kāi)始城市導(dǎo)線控制測(cè)量。隨著北京市城市控制網(wǎng)建設(shè)發(fā)展,導(dǎo)線控制范圍由點(diǎn)到面,不斷擴(kuò)大,測(cè)繪儀器性能提高和計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用,導(dǎo)線觀測(cè)及內(nèi)業(yè)計(jì)算的水平不斷提高,目前已形成外業(yè)電子記錄、內(nèi)業(yè)計(jì)算機(jī)平差計(jì)算的模式。
20世紀(jì)50年代,導(dǎo)線外業(yè)觀測(cè)采用威特t2型經(jīng)緯儀和30米鋼卷尺,導(dǎo)線控制主要分布在城區(qū),導(dǎo)線布設(shè)單一,沒(méi)有形
成導(dǎo)線網(wǎng),精度不高。
60年代,隨著1963年三角網(wǎng)的改建和加強(qiáng),控制范圍擴(kuò)大到城墻外,對(duì)1957年的一、二級(jí)導(dǎo)線邊角資料進(jìn)行了檢核計(jì)算;采用人工計(jì)算的方法,對(duì)簡(jiǎn)單結(jié)點(diǎn)網(wǎng)進(jìn)行了平差。
70年代,我院整理維護(hù)原一、二級(jí)導(dǎo)線,對(duì)資料中精度較低的部分,進(jìn)行了整測(cè),提高部分舊導(dǎo)線的精度。另外,結(jié)合郊區(qū)建設(shè)發(fā)展的需要,開(kāi)展了郊區(qū)導(dǎo)線測(cè)量。此時(shí),激光測(cè)距儀量測(cè)距技術(shù)的應(yīng)用,改變了鋼尺量距的歷史,通過(guò)開(kāi)發(fā)導(dǎo)線平差計(jì)算軟件,實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)平差計(jì)算,提高了內(nèi)業(yè)計(jì)算的效率。
80年代,我院對(duì)城區(qū)導(dǎo)線進(jìn)行補(bǔ)埋觀測(cè),結(jié)合郊區(qū)城市建設(shè)項(xiàng)目的需要,郊區(qū)一、二級(jí)導(dǎo)線控制范圍不斷擴(kuò)大。隨著激光測(cè)距儀技術(shù)的發(fā)展,距離量測(cè)精度不斷提高,導(dǎo)線平差軟件得到推廣應(yīng)用,能夠?qū)π4蟮膶?dǎo)線網(wǎng)進(jìn)行整體平差計(jì)算,成果資料已比較規(guī)范。
90年代,隨著全站儀在導(dǎo)線測(cè)量中的應(yīng)用,已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了外業(yè)觀測(cè)的數(shù)字化;實(shí)現(xiàn)了外業(yè)觀測(cè)計(jì)算機(jī)記錄;同時(shí)導(dǎo)線平差軟件的不斷完善,提高了內(nèi)業(yè)計(jì)算的效率;北京市城區(qū)一、二級(jí)導(dǎo)線網(wǎng)復(fù)測(cè)也基本進(jìn)入良性循環(huán)。
至今,北京市的導(dǎo)線測(cè)量將市區(qū)分為四個(gè)固定的區(qū)域范圍,每年定期復(fù)測(cè)一個(gè)區(qū)域,4年為一周期,實(shí)現(xiàn)對(duì)北京市市區(qū)范圍的周期性復(fù)測(cè)。
4 gnss測(cè)量的發(fā)展
相對(duì)與三角測(cè)量,gnss測(cè)量屬于新興的控制測(cè)量手段,其使用方便、定位精度高、應(yīng)用前景廣泛。北京市的gnss測(cè)量共實(shí)施了兩期,分別是1999年城區(qū)主控網(wǎng)和方向網(wǎng)數(shù)據(jù)和2005年似大地水準(zhǔn)面精化項(xiàng)目的gnss框架網(wǎng)和基本網(wǎng)。
5北京市控制測(cè)量數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)
北京市測(cè)繪設(shè)計(jì)研究院保存了自解放以來(lái)北京市所有的控制測(cè)量成果,這些寶貴的成果。資料主要采用傳統(tǒng)的紙介質(zhì)保存,計(jì)算機(jī)輔助查詢結(jié)合人工服務(wù)的模式,這既不利于資料的長(zhǎng)期保存,也不利于科學(xué)高效的查詢、統(tǒng)計(jì),給操作帶來(lái)了不便。為此,我院正在建立一個(gè)功能齊全、性能良好、使用方便、界面友好的控制測(cè)量數(shù)據(jù)庫(kù),以實(shí)現(xiàn)對(duì)各類、各等級(jí)控制測(cè)量成果的科學(xué)、有效的管理,并為控制測(cè)量成果的數(shù)據(jù)分析提供輔助手段。
北京市控制測(cè)量數(shù)據(jù)庫(kù)將存儲(chǔ)管理三角測(cè)量、水準(zhǔn)測(cè)量、導(dǎo)線測(cè)量和gnss測(cè)量四類控制測(cè)量成果。從測(cè)量工程信息、到網(wǎng)信息、環(huán)信息、路線信息、測(cè)段信息、成果信息和點(diǎn)之記信息的所有信息,實(shí)現(xiàn)對(duì)控制測(cè)量數(shù)據(jù)的可追溯性。同時(shí),利用地理信息系統(tǒng)技術(shù),實(shí)現(xiàn)控制點(diǎn)的空間分布的展示,并實(shí)現(xiàn)空間位置與測(cè)量信息的關(guān)聯(lián)。通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)中的路線和測(cè)段信息,能夠在系統(tǒng)中動(dòng)態(tài)生成各期測(cè)量工程的控制網(wǎng)和路線。通過(guò)建立數(shù)據(jù)模型,實(shí)現(xiàn)諸如水準(zhǔn)點(diǎn)沉降分析、基準(zhǔn)站漂移分析等數(shù)據(jù)分析功能。
控制測(cè)量論文:小水電工程中進(jìn)行地面控制測(cè)量的方法研究
摘要:測(cè)量工作在小水電工程建設(shè)中起著重要的作用。結(jié)合自身的測(cè)量經(jīng)驗(yàn),介紹了用gps與edm導(dǎo)線建立小水電工程地面控制網(wǎng)的幾種常用并有效的方法。
關(guān)鍵詞:水力發(fā)電 工程測(cè)量 控制網(wǎng) 導(dǎo)線測(cè)量
0 引言
小水電工程按其布置的方式分為堤壩式、引水式和混合式3種。堤壩式電站屬于低水頭大流量型,大多位于水流平緩處,工程主要由大壩、壩后的廠房及庫(kù)區(qū)構(gòu)成,一般沒(méi)有引水隧洞,這種電站的測(cè)量工作比較簡(jiǎn)單,只需在壩址處建立控制網(wǎng),用以測(cè)量壩址和庫(kù)區(qū)地形圖,測(cè)繪工作相對(duì)比較簡(jiǎn)單;而引水式和混合式電站是高水頭式,它的結(jié)構(gòu)除大壩和廠房外,一般還有引水隧洞、壓力管等。這類電站傳統(tǒng)的地面控制測(cè)量方法是建立小三角網(wǎng),但目前由于gps和全站儀(測(cè)距儀)的普及,傳統(tǒng)的小三角網(wǎng)控制已被gps測(cè)量或與edm導(dǎo)線結(jié)合的方法所代替。本文結(jié)合作者多年來(lái)小水電工程的測(cè)量經(jīng)驗(yàn),著重介紹引水式或混合式高水頭小水電工程的地面控制測(cè)量。
1 小水電工程的特點(diǎn)
小水電一般裝機(jī)5000kw以下,整個(gè)工程由攔水壩、引水洞(支洞)、壓力管和廠房等組成。引水式或混合式小水電站多處于山地狹谷地帶, 交通 不便,林木茂盛通視差,它的地面控制測(cè)量工作相對(duì)于堤壩式電站更加復(fù)雜和困難。這種電站水頭多在30m以上,高的可達(dá)數(shù)百米,引水隧洞由一個(gè)或一個(gè)以上的洞組成,單個(gè)洞長(zhǎng)一般小于2km,洞內(nèi)坡度0.2%,橫向貫通允許限差為20cm,高程貫通限差為5cm。
小水電工程測(cè)量工作的主要內(nèi)容有建立平面和高程控制網(wǎng),測(cè)繪庫(kù)區(qū)、壩址、進(jìn)出洞口(中洞)、壓力管和廠房的數(shù)字化地形圖(庫(kù)區(qū)和其他區(qū)域的比例尺一般分別為1:2000和1:500),以及工程施工放樣。測(cè)區(qū)采用任意直角坐標(biāo)系和假定高程系,如是流域綜合開(kāi)發(fā),可用區(qū)域內(nèi)或國(guó)家統(tǒng)一的平面和高程系統(tǒng)。
2 地面控制測(cè)量
2.1 gps與edm導(dǎo)線結(jié)合的方法對(duì)于高水頭的小水電工程,輸水隧洞的控制是整個(gè)工程的核心。由于小水電工程處位于山地狹谷這種特殊的位置,采用gps測(cè)量往往受到地形條件的限制,不能直接在壩址、進(jìn)出洞口(支洞口)、廠房等關(guān)鍵位置上施測(cè),而只能在附近山脊等開(kāi)闊處選取合適的點(diǎn),再用edm導(dǎo)線延伸至需要的位置上。
在各施工區(qū)如壩址、洞口、廠房等處布點(diǎn)時(shí),每處至少應(yīng)布設(shè)2~3個(gè)點(diǎn),并使各相鄰點(diǎn)兩兩通視,好能組成一個(gè)三角形。gps觀測(cè)的時(shí)間依工程對(duì)點(diǎn)位的精度要求不同而不同,一般20~30分鐘即可,檢驗(yàn)測(cè)量成果精度的方法,通常有3種:用全站儀(測(cè)距儀)測(cè)量?jī)牲c(diǎn)間的平距與gps二維約束邊長(zhǎng)進(jìn)行比較(同一投影面上)[1];用全站儀測(cè)量單角,與gps坐標(biāo)反算角度值進(jìn)行比較;用gps對(duì)原測(cè)點(diǎn)位在不同時(shí)間進(jìn)行重測(cè)等方法進(jìn)行檢驗(yàn)。
gps測(cè)量的二維精度,但高程精度偏低,其高程中誤差一般為±10cm,不能滿足施工要求而需重新布設(shè)一條具有四等精度的測(cè)距三角高程導(dǎo)線或水準(zhǔn)路線,這項(xiàng)測(cè)量工作特別是在交通不便的山區(qū),工作量也是非常大的。
2.2 edm三維導(dǎo)線 測(cè)距導(dǎo)線作為小水電工程的地表控制,也是非常合適的。一方面全站儀在生產(chǎn)單位已得到的普及,同時(shí)它又有良好的測(cè)角、測(cè)距精度,目前2秒級(jí)全站儀每公里測(cè)距精度一般都在3+2ppm(mm)以內(nèi),另一方面,測(cè)距導(dǎo)線選點(diǎn)的自由度大,能在所需要的地方布點(diǎn),并能一次性完成平面和高程控制測(cè)量。為提高隧洞的貫通精度,減少壩址與廠房間的控制點(diǎn)的數(shù)量,導(dǎo)線宜布設(shè)成直伸型。
2.2.1 閉合導(dǎo)線:這種閉合導(dǎo)線的布設(shè)形式為狹長(zhǎng)型(如圖1),a為進(jìn)洞口控制點(diǎn),d為出洞口控制點(diǎn),1、2、……6點(diǎn)為中間點(diǎn),單號(hào)點(diǎn)與雙號(hào)點(diǎn)各構(gòu)成一條導(dǎo)線,選點(diǎn)時(shí),應(yīng)使1與2,3與4等兩兩相鄰的點(diǎn)間距為2m以內(nèi),并用鋼卷尺量出間距。
觀測(cè)時(shí)按閉合導(dǎo)線的要求施測(cè),從a始按1、2、3……6順序至d。水平角、豎直角、斜距的觀測(cè)及往返平距和高差的限差要求,視隧洞的長(zhǎng)度分別依一或二級(jí)導(dǎo)線和四、五等edm三角高程的要求。這種形式布設(shè)的導(dǎo)線點(diǎn)位坐標(biāo)不僅可以得到檢核和精度衡量,同時(shí)較大限度的減少了工作量。
2.2.2 雙支導(dǎo)線:當(dāng)狹長(zhǎng)的閉合導(dǎo)線中的某一點(diǎn)或幾點(diǎn)重合時(shí),即成此類型(如圖2)。這種導(dǎo)線與閉合導(dǎo)線的觀測(cè)相同。一般地,這種導(dǎo)線可單雙站交替設(shè)置,在重合點(diǎn)上只需設(shè)置一次儀器或覘牌。 計(jì)算 既可按兩條支導(dǎo)線單獨(dú)進(jìn)行,也可按閉合導(dǎo)線的方法進(jìn)行計(jì)算(當(dāng)路線交叉時(shí),只能按雙支導(dǎo)線計(jì)算),此外,還可以比較重合點(diǎn)以及終點(diǎn)的坐標(biāo)值而得到檢核。
上述兩種導(dǎo)線還可通過(guò)比較兩鄰近點(diǎn)的實(shí)測(cè)距離與它們的坐標(biāo)反算距離進(jìn)行檢核[2]。
2.2.3 單支導(dǎo)線:當(dāng)引水洞較短時(shí)(一般小于1.5km),可布設(shè)成單支導(dǎo)線(如圖3)。觀測(cè)的內(nèi)容與各項(xiàng)精度指標(biāo)與上述兩類導(dǎo)線一致。為便于檢核,水平角觀測(cè)時(shí)應(yīng)對(duì)左右角各觀測(cè)一至二測(cè)回,圓周閉合差應(yīng)小于10秒。在進(jìn)行距離和高差觀測(cè)時(shí),可用兩次儀高法觀測(cè),以獲得兩組數(shù)據(jù)而得到校核。
2.2.4 高程測(cè)量:小水電工程的高程測(cè)量一般在施測(cè)edm導(dǎo)線時(shí)同時(shí)完成。施測(cè)時(shí)按照四等或五等的三角高程要求進(jìn)行,要特別注意各項(xiàng)限差要求,確保精度要求(特別是往返高差),以防返工。也可在條件較好時(shí)用水準(zhǔn)測(cè)量的方法觀測(cè)高差。
3 edm三維導(dǎo)線的長(zhǎng)度及精度估算
地面導(dǎo)線的建立除了測(cè)圖外,主要是為了指導(dǎo)隧洞的開(kāi)挖并使之貫通,以及放樣攔水壩、廠房及壓力管等,其中最主要的是用于前者。根據(jù)貫通誤差的來(lái)源與分配的原則[3],對(duì)于雙向開(kāi)挖的隧洞,地面控制對(duì)橫向貫通的影響值為
mq為貫通誤差,以mq=10cm代入,mq=5.8cm,即得地面導(dǎo)線最弱點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差。對(duì)于上述的三種形式導(dǎo)線,都可用直伸支導(dǎo)線終點(diǎn)精度的估算方法來(lái)估算導(dǎo)線最弱點(diǎn)的精度。在任意平面直角坐標(biāo)系中,支導(dǎo)線由于沒(méi)有起算數(shù)據(jù)誤差和因起算數(shù)據(jù)誤差引起的誤差[4],其最弱點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差的 計(jì)算 如下式:
根據(jù)大量的edm一級(jí)導(dǎo)線測(cè)量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),測(cè)距精度等于或高于5+5ppm的2″全站儀的測(cè)距中誤差≤±5mm,測(cè)角中誤差約為±3″[5],據(jù)此并依(1)式計(jì)算不同長(zhǎng)度和邊數(shù)的支導(dǎo)線最弱點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差m(如表1)。
當(dāng)導(dǎo)線的長(zhǎng)度達(dá)到或超過(guò)2000m時(shí),最弱點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差達(dá)到或超過(guò)了5.8cm,也即在地面導(dǎo)線長(zhǎng)度在2000m以內(nèi)時(shí),可用單支導(dǎo)線(一級(jí)導(dǎo)線的觀測(cè)要求)控制;當(dāng)長(zhǎng)度在2000m以上時(shí),應(yīng)用閉合或雙支導(dǎo)線作控制,它們的最弱點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差為單支導(dǎo)線的 / 倍。
4 結(jié)論
4.1 gps與edm導(dǎo)線相結(jié)合用于小水電工程的地面控制測(cè)量,是一種效率高、平面精度高,并省力的好方法,但該法投入大,外業(yè)儀器多,高程精度欠佳。在高程精度要求稍低時(shí)(±10cm),可直接用其成果,不需再進(jìn)行四等edm三角高程測(cè)量。
4.2 edm三維導(dǎo)線是小水電工程測(cè)量中常用的方法,但布點(diǎn)時(shí)要盡量使導(dǎo)線成直伸狀,以提高精度減少橫向貫通誤差。
4.3 對(duì)于地面控制導(dǎo)線長(zhǎng)度小于1500m的短隧洞,單支導(dǎo)線作為它的地面控制測(cè)量方法,是個(gè)很好的選擇,不但省時(shí)省力,而且效益好。該法在近幾年省內(nèi)外的小水電工程的隧洞施工中被作者多次應(yīng)用,效果非常好,貫通誤差均在規(guī)定的誤差范圍內(nèi)。單支導(dǎo)線的測(cè)量要注意自身的校核,如測(cè)左右角,雙儀高法重測(cè)等。
控制測(cè)量論文:GPS在公路工程控制測(cè)量中的應(yīng)用
摘要: gps(global positioning system)全球定位系統(tǒng)是美國(guó)研制并在1994年投入使用的衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。其 應(yīng)用 技術(shù)已遍及國(guó)民 經(jīng)濟(jì) 的各個(gè)領(lǐng)域。在測(cè)量領(lǐng)域,gps系統(tǒng)已廣泛用于大地測(cè)量、工程測(cè)量、航空攝影測(cè)量以及地形測(cè)量等各個(gè)方面。本文將以開(kāi)封市的省公路路網(wǎng)項(xiàng)目為例,概略敘述gps系統(tǒng)在公路工程控制測(cè)量中的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞: gps定位系統(tǒng) 公路工程 控制測(cè)量 應(yīng)用
一、概述
gps全球定位系統(tǒng)(global positioning system)在公路工程測(cè)量中的應(yīng)用,在最近的兩年得到了迅速推廣,這主要依賴于gps系統(tǒng)可以向全球任何用戶全天候地連續(xù)提供高精度的三維坐標(biāo)、三維速度和時(shí)間信息等技術(shù)參數(shù)。我們先了解一下gps系統(tǒng)的組成,工作原理以及在測(cè)量領(lǐng)域的應(yīng)用特點(diǎn)。
1.1gps系統(tǒng)的組成
gps全球定位系統(tǒng)由空間衛(wèi)星群和地面監(jiān)控系統(tǒng)兩大部分組成,除此之外,測(cè)量用戶當(dāng)然還應(yīng)有衛(wèi)星接收設(shè)備。
1.1.1 空間衛(wèi)星群 gps的空間衛(wèi)星群由24顆高約20萬(wàn)公里的gps衛(wèi)星群組成,并均勻分布在6個(gè)軌道面上,各平面之間交角為60o,軌道和地球赤道的傾角為55o,衛(wèi)星的軌道運(yùn)行周期為11小時(shí)58分,這樣可以保障在任何時(shí)間和任何地點(diǎn)地平線以上可以接收4到11顆gps衛(wèi)星發(fā)送出的信號(hào)。
1.1.2 gps的地面控制系統(tǒng) gps的地面控制系統(tǒng)包括一個(gè)主控站、三個(gè)注入站和五個(gè)監(jiān)測(cè)站,主控站的作用是根據(jù)各監(jiān)控站對(duì) gps的觀測(cè)數(shù)據(jù) 計(jì)算 衛(wèi)星的星歷和衛(wèi)星鐘的改正參數(shù)等并將這些數(shù)據(jù)通過(guò)注入站注入到衛(wèi)星中去;同時(shí)還對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行控制,向衛(wèi)星指令,調(diào)度備用衛(wèi)星等。監(jiān)控站的作用是接收衛(wèi)星信號(hào),監(jiān)測(cè)衛(wèi)星工作狀態(tài)。注入站的作用是將主控站計(jì)算的數(shù)據(jù)注入到衛(wèi)星中去。gps地面控制系統(tǒng)主要設(shè)立在大西洋、印度洋、太平洋和美國(guó)本土。
1.1.3 gps的用戶部分由gps接收機(jī)、數(shù)據(jù)處理軟件及相應(yīng)的用戶設(shè)備如計(jì)算機(jī)、氣象儀器等組成,其作用是接收gps衛(wèi)星發(fā)出的信號(hào),利用信號(hào)進(jìn)行導(dǎo)航定位等。在測(cè)量領(lǐng)域,隨著 現(xiàn)代 的 科學(xué) 技術(shù)的 發(fā)展 ,體積小、重量輕便于攜帶的gps定位裝置和高精度的技術(shù)指標(biāo)為工程測(cè)量帶來(lái)了極大的方便。例如:我們?cè)诳刂茰y(cè)量中使用的天寶(trimble)4800gps測(cè)地型接收機(jī)其技術(shù)指標(biāo)為:
雙頻主機(jī)、天線, rtk電臺(tái)一體化;
獨(dú)特的電池設(shè)計(jì)、無(wú)需接線,使用 4h以上;
5次/秒的快速位置更新,的衛(wèi)星"超跟蹤"技術(shù);
新型于薄式控制器, 4m或10m的pcmcia數(shù)據(jù)存儲(chǔ)卡;
測(cè)量精度:靜態(tài)測(cè)量? 5mm+lppm
rtk測(cè)量 10mm十1ppm(平面)
20mm十1ppm(高程)
這些技術(shù)指標(biāo)充分的滿足了控制測(cè)量的精度要求。
1.2gps的工作原理
gps系統(tǒng)是一種采用距離交會(huì)法的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)。在需要的位置p點(diǎn)架設(shè)gps接收機(jī),在某一時(shí)刻ti同時(shí)接收了3顆(a、b、c)以上的gps衛(wèi)星所發(fā)出的導(dǎo)航電文,通過(guò)一系列數(shù)據(jù)處理和計(jì)算可求得該時(shí)刻gps接收機(jī)至gps衛(wèi)星的距離sap、sbp、scp,同樣通過(guò)接收衛(wèi)星星歷可獲得該時(shí)刻這些衛(wèi)星在空間的位置(三維坐標(biāo))。從而用距離交會(huì)的 方法 求得 p點(diǎn)的維坐標(biāo)(xp,yp,zp),其數(shù)學(xué)式為:
sap2=[( xp-xa)2+(yp-ya) 2+(zp+za) 2]
sbp2=[( xp-xb)2+(yp-yb) 2+(zp+zb) 2]
scp2=[( xp-xc)2+(yp-yc) 2+(zp+zc) 2]
式中 (xa,ya,za), (xb,yb,zb), (xc,yc,zc)分別為衛(wèi)星a,b,c 在時(shí)刻ti的空間直角坐標(biāo)。在gps測(cè)量中通常采用兩類坐標(biāo)系統(tǒng),一類是在空間固定的坐標(biāo)系統(tǒng),另一類是與地球體相固聯(lián)的坐標(biāo)系統(tǒng),稱地固坐標(biāo)系統(tǒng),我們?cè)诠饭こ炭刂茰y(cè)量中常用地固坐標(biāo)系統(tǒng)。(如: wgs-84世界大地坐標(biāo)系和1980年西安大地坐標(biāo)系。)在實(shí)際使用中需要根據(jù)坐標(biāo)系統(tǒng)間的轉(zhuǎn)換參數(shù)進(jìn)行坐標(biāo)系統(tǒng)的變換,來(lái)求出所使用的坐標(biāo)系統(tǒng)的坐標(biāo)。這樣更有利于表達(dá)地面控制點(diǎn)的位置和處理gps觀測(cè)成果,因此在測(cè)量中被得到了廣泛的應(yīng)用。
二 gps測(cè)量的技術(shù)特點(diǎn)
相對(duì)于常規(guī)的測(cè)量方法來(lái)講, gps測(cè)量有以下特點(diǎn):
2.1 測(cè)站之間無(wú)需通視。測(cè)站間相互通視一直是測(cè)量學(xué)的難題。gps這一特點(diǎn),使得選點(diǎn)更加靈活方便。但測(cè)站上空必須開(kāi)闊,以使接收gps衛(wèi)星信號(hào)不受干擾。
2.2 定位精度高。一般雙頻gps接收機(jī)基線解精度為5mm+1ppm,而紅外儀標(biāo)稱精度為5mm+5ppm,gps測(cè)量精度與紅外儀相當(dāng),但隨著距離的增長(zhǎng),gps測(cè)量?jī)?yōu)越性愈加突出。大量實(shí)驗(yàn)證明,在小于50公里的基線上,其相對(duì)定位精度可達(dá)12×10-6,而在100~500公里的基線上可達(dá)10-6~10-7。
2.3 觀測(cè)時(shí)間短。觀測(cè)時(shí)間短采用gps布設(shè)控制網(wǎng)時(shí)每個(gè)測(cè)站上的觀測(cè)時(shí)間一般在30~40min左右,采用快速靜態(tài)定位方法,觀測(cè)時(shí)間更短。例如使用timble4800gps接收機(jī)的rtk法可在5s以內(nèi)求得測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)。
2.4 提供三維坐標(biāo)。gps測(cè)量在測(cè)定觀測(cè)站平面位置的同時(shí),可以測(cè)定觀測(cè)站的大地高程。
2.5 操作簡(jiǎn)便。gps測(cè)量的自動(dòng)化程度很高。 目前 gps接收機(jī)已趨小型化和操作傻瓜化,觀測(cè)人員只需將天線對(duì)中、整平,量取天線高打開(kāi)電源即可進(jìn)行自動(dòng)觀測(cè),利用數(shù)據(jù)處理軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理即求得測(cè)點(diǎn)三維坐標(biāo)。而其它觀測(cè)工作如衛(wèi)星的捕獲,跟蹤觀測(cè)等均由儀器自動(dòng)完成。
2.6 全天候作業(yè)。gps觀測(cè)可在任何地點(diǎn),任何時(shí)間連續(xù)地進(jìn)行,一般不受天氣狀況的 影響 。
三、 gps系統(tǒng)在實(shí)際測(cè)量工作中的 應(yīng)用 ,
公路工程的測(cè)量主要應(yīng)用了 gps的兩大功能:靜態(tài)功能和動(dòng)態(tài)功能。靜態(tài)功能是通過(guò)接收到的衛(wèi)星信息,確定地面某點(diǎn)的三維坐標(biāo);動(dòng)態(tài)功能是通過(guò)衛(wèi)星系統(tǒng),把已知的三維坐標(biāo)點(diǎn)位,實(shí)地放樣地面上。開(kāi)封市的省路網(wǎng)改造項(xiàng)目應(yīng)用gps測(cè)量是于2001年開(kāi)始的,2002年在省道豫04線和尉氏--通許段48公里的中線測(cè)量和國(guó)道310線鄭汴高速連接線11.8公里的控制測(cè)量中推廣使用了靜態(tài)功能這一技術(shù)。據(jù)開(kāi)封市公路工程勘察設(shè)計(jì)院有關(guān)專家介紹,經(jīng)過(guò)多次的復(fù)測(cè)驗(yàn)證,gps技術(shù)定線測(cè)量的精度可以滿足公路勘察設(shè)計(jì)和公路建設(shè)的精度要求。
3.1 國(guó)道310線鄭汴高速連接線控制測(cè)量
3.1.1建立布網(wǎng)方案
國(guó)道 310線鄭汴高速連接線北連鄭汴高速,向南穿越正在開(kāi)發(fā)的開(kāi)封 經(jīng)濟(jì) 技術(shù)園區(qū),地物地貌較為復(fù)雜,部分區(qū)域和方向有遮擋,該測(cè)區(qū)內(nèi)原有bj54坐標(biāo)系的e級(jí)控制點(diǎn)二個(gè)(已知起算點(diǎn)),其中a1 (x=3852759.5680,y=528870.9190,h=72.0080)位于醫(yī)藥商廈門前, b1 (x=3852808.6230,y=527915.2590,h=72.0000)位于大學(xué)西邊的路口處,根據(jù)工程需要在市委、水利局、書(shū)店、雕塑、檢察院附近加密控制點(diǎn),以便于測(cè)設(shè),我們建立控制網(wǎng)。
3.1.2 大地測(cè)量法
主要采用大地測(cè)量?jī)x器如經(jīng)
緯儀、全站儀、測(cè)距儀等。國(guó)道
310線鄭汴高速連接線控制網(wǎng)采用
測(cè)邊網(wǎng),高程采用測(cè)距三角高程,
按照觀測(cè)技術(shù)要求進(jìn)行施測(cè)。外
業(yè)觀測(cè)數(shù)據(jù)經(jīng)數(shù)據(jù)處理并進(jìn)行平差 計(jì)算 。
3.1.3 gps靜態(tài)測(cè)量法??gps靜態(tài)測(cè)量法就是根據(jù)制定的觀測(cè)方案,將三臺(tái)天寶4800gps接收機(jī)安置在待定點(diǎn)(a2,c1,c2,c3)上同時(shí)接收衛(wèi)星信號(hào),直至將所有環(huán)路觀測(cè)完畢。觀測(cè)數(shù)據(jù)經(jīng)平差計(jì)算得到54北京坐標(biāo)系的坐標(biāo)。
3.1.4?大地測(cè)量法與gps測(cè)量法結(jié)果比較
由于兩種測(cè)量 方法 本身的測(cè)量誤差和坐標(biāo)轉(zhuǎn)換數(shù)學(xué)模型誤差以及在平差計(jì)算中觀測(cè)量權(quán)配置等因素引起兩種測(cè)量方法的結(jié)果存在一定的差值,由于其三維坐標(biāo)差值均小于± 10mm,因此可以滿足國(guó)道310線鄭汴高速連接線加密施工控制網(wǎng)的精度要求。
3.2 gps的動(dòng)態(tài)測(cè)量(rtk)在東京大道新建工程的應(yīng)用
東京大道新建工程周圍地勢(shì)起伏較大,在北城墻外 jd4~jd5區(qū)間穿越五十公頃面積的國(guó)家森林公園,大范圍的密林、密灌地使通視較為困難,而規(guī)范對(duì)附合導(dǎo)線長(zhǎng)、閉合導(dǎo)線長(zhǎng)及結(jié)點(diǎn)導(dǎo)線間長(zhǎng)度等有嚴(yán)格規(guī)定,一般對(duì)于高等級(jí)公路均要求達(dá)到一級(jí)導(dǎo)線要求。這樣,導(dǎo)線
附合或閉合長(zhǎng)度和結(jié)點(diǎn)導(dǎo)線結(jié)點(diǎn)間距等指標(biāo)都有嚴(yán)格規(guī)定,這種要求一般在實(shí)際作業(yè)中難以達(dá)到,往往出現(xiàn)超規(guī)范作業(yè)。開(kāi)封市公路局勘察設(shè)計(jì)院于 2000年用10人花費(fèi)20天時(shí)間,用全站儀和測(cè)距儀通過(guò)導(dǎo)線形式完成了該路段進(jìn)行了控制測(cè)量。2001年在工程開(kāi)工前對(duì) 該路段實(shí)施gps的rtk動(dòng)態(tài)測(cè)量,對(duì)中線進(jìn)行恢復(fù)和校核。
以已知控制點(diǎn) jd4、jd5為基準(zhǔn)點(diǎn),然后在基準(zhǔn)點(diǎn)jd4上架設(shè)gps基準(zhǔn)臺(tái),用gps1h和gps2兩臺(tái)天寶( trimble)4800gps接收機(jī)分別安置在控制點(diǎn)上,測(cè)出點(diǎn)hz4、zd7、zd8、zd9、zd10、zh5、的三維坐標(biāo),每點(diǎn)測(cè)量時(shí)間為5s。根據(jù)所測(cè)坐標(biāo)計(jì)算出相應(yīng)邊長(zhǎng)值。
為驗(yàn)證市勘察設(shè)計(jì)院 2000年的對(duì)東京大道新建工程在控制測(cè)量的精度,我們分別以jd4和jd5為基準(zhǔn)站對(duì)國(guó)家森林公園周圍原加密的控制點(diǎn)a、b、c、d、e也進(jìn)行了rtk測(cè)量,進(jìn)行了坐標(biāo)比較。
運(yùn)用 gps測(cè)量的基線有14條,邊長(zhǎng)差值較大為16mm。控制點(diǎn)坐標(biāo)測(cè)量點(diǎn)數(shù)7點(diǎn),除e點(diǎn)發(fā)現(xiàn)有人為的破壞痕跡外,三維坐標(biāo)能夠比較的元素有27個(gè),差值小于施工測(cè)量規(guī)范規(guī)定的要求,從以上比較可知,rtk測(cè)量可以用于工程的控制測(cè)量是非常有效的新技術(shù)。原來(lái)10人20天的外業(yè)任務(wù),使用gps測(cè)量?jī)H用5人6小時(shí)時(shí)間,可見(jiàn)利用gps測(cè)量能大大提高作業(yè)的效率,減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,保障了高等級(jí)公路測(cè)設(shè)質(zhì)量。
四、小結(jié)
通過(guò)以上對(duì) gps測(cè)量的應(yīng)用事例的探討,可以看出gps在公路工程的控制測(cè)量上具有很大的 發(fā)展 前景:
及時(shí) gps作業(yè)有著極高的精度。它的作業(yè)不受環(huán)境和距離限制,非常適合于地形條件困難地區(qū)、局部重點(diǎn)工程地區(qū)等。
第二 gps測(cè)量可以大大提高工作及成果質(zhì)量。它不受人為因素的 影響 。整個(gè)作業(yè)過(guò)程全由微 電子 技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)控制,自動(dòng)記錄、自動(dòng)數(shù)據(jù)預(yù)處理、自動(dòng)平差計(jì)算。
第三 gpsrtk技術(shù)將徹底改變公路測(cè)量模式。rtk能實(shí)時(shí)地得出所在位置的空間三維坐標(biāo)。這種技術(shù)非常適合路線、橋、隧勘察。它可以直接進(jìn)行實(shí)地實(shí)時(shí)放樣、中樁測(cè)量、點(diǎn)位測(cè)量等。
第四 gps測(cè)量可以極大地降低勞動(dòng)作業(yè)強(qiáng)度,減少野外砍伐工作量,提高作業(yè)效率。一般gps測(cè)量作業(yè)效率為常規(guī)測(cè)量方法的3倍以上。
第五 gps高精度高程測(cè)量同高精度的平面測(cè)量一樣,是gps測(cè)量應(yīng)用的重要領(lǐng)域。特別是在當(dāng)前高等級(jí)公路逐漸向山嶺重丘區(qū)發(fā)展的形勢(shì)下,往往由于這些地區(qū)地形條件的限制,實(shí)施常規(guī)的幾何水準(zhǔn)測(cè)量有困難,gps高程測(cè)量無(wú)疑是一種有效的手段。
控制測(cè)量論文:鐵路工程中精密控制測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用
摘要:
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步,鐵路工程得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。其在人們的生產(chǎn)和生活中的作用和價(jià)值得到了日益的凸顯。而工程測(cè)量是鐵路工程中的重要的工作內(nèi)容,其測(cè)量的效果會(huì)直接影響鐵路工程的施工和使用效果。我們必須對(duì)其給予足夠的重視,有效的提高其測(cè)量的精準(zhǔn)性和高效性。鑒于此,本文主要針對(duì)鐵路工程中精密控制測(cè)量技術(shù)進(jìn)行相關(guān)淺析,僅供參考。
關(guān)鍵詞:
鐵路工程;精密控制;測(cè)量技術(shù);研究
前言:眾所周知,精密測(cè)量主要是以控制和測(cè)量為主要的技術(shù)基礎(chǔ),其能按照實(shí)際的作業(yè)流程和布置標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行合理的應(yīng)用和分析,確定施工樣式和安裝標(biāo)準(zhǔn),并且其能夠根據(jù)實(shí)際變形測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)形式,來(lái)對(duì)相關(guān)的測(cè)量工程的性進(jìn)行認(rèn)真的研究和分析,從而有效的保障測(cè)量方法和測(cè)量效果的性。為此,我們有必要對(duì)其進(jìn)行認(rèn)真的研究和分析,從而保障其測(cè)量的度。
1.精密控制測(cè)量的主要步驟
精密測(cè)量主要是根據(jù)基本的測(cè)量任務(wù),對(duì)測(cè)量的實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行和有效的分析,并且制定符合工程施工現(xiàn)場(chǎng)情況的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn),并對(duì)整體工程進(jìn)行合理的分析和設(shè)計(jì),從而形成有效的組織形式。使得相關(guān)的工程測(cè)量更具有合理性。
1.1有效的編制相應(yīng)的測(cè)量設(shè)計(jì)書(shū)
我們?cè)趯?shí)際的測(cè)量過(guò)程中,首先應(yīng)該做的就是編制相應(yīng)的技術(shù)測(cè)量設(shè)計(jì)書(shū),其能夠根據(jù)工程的是實(shí)際情況,對(duì)相應(yīng)的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)給予確立,并且對(duì)工程進(jìn)行基礎(chǔ)性的設(shè)計(jì)分析,有效的吸收實(shí)際鐵路技術(shù)的系統(tǒng)的資料。我們要保障每一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)都有嚴(yán)格的要求,并且要根據(jù)工程實(shí)際的區(qū)域和內(nèi)容來(lái)制定合理的精密測(cè)量的主要方法,保障測(cè)量的精準(zhǔn)性和合理性,這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)測(cè)量的精準(zhǔn)和高效的保障[1]。
1.2要進(jìn)行合理和完善的坐標(biāo)設(shè)計(jì)
我們要建立完善的坐標(biāo)投影設(shè)計(jì),要能夠根據(jù)變形的數(shù)據(jù)信息,采用合理的高斯投影設(shè)計(jì)值,保障坐標(biāo)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)性和合理性。在這個(gè)過(guò)程中,我們要對(duì)軌道交通的精度進(jìn)行合理的實(shí)際,在實(shí)際的施工過(guò)程中,我們還應(yīng)該將現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況與實(shí)際的理論值進(jìn)行對(duì)比,從而合理的分析出投影的邊緣長(zhǎng)度變形,對(duì)其是否達(dá)到有效值來(lái)進(jìn)行合理的判斷。我們?cè)谠O(shè)計(jì)的過(guò)程中,還應(yīng)該建立坐標(biāo)系,使其能夠充分的滿足測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)和要求。根據(jù)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn),來(lái)對(duì)特殊的坐標(biāo)系統(tǒng)進(jìn)行的分析,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)長(zhǎng)度測(cè)量的有效性。在這個(gè)控制測(cè)量的過(guò)程中,我們還應(yīng)該對(duì)變形長(zhǎng)度的系統(tǒng)給予嚴(yán)格的設(shè)計(jì),為發(fā)揮后期精密控制測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用提供重要的保障[2]。
2.測(cè)量過(guò)程以及埋標(biāo)的方式探析
2.1合理的定位
我們需要運(yùn)用GPS系統(tǒng)或者相應(yīng)的導(dǎo)線來(lái)完成定位過(guò)程,根據(jù)定位技術(shù)來(lái)確定埋點(diǎn)的位置。在實(shí)際測(cè)量過(guò)程中,如果相應(yīng)的測(cè)量點(diǎn)的位置不符合要求,就會(huì)對(duì)后期的工作造成嚴(yán)重的影響。為此,相關(guān)的人員在實(shí)際的測(cè)量過(guò)程中,一定要對(duì)測(cè)量的過(guò)程進(jìn)行合理的分析,并且對(duì)于定位給予明確的確定,避免重復(fù)性測(cè)量給整個(gè)測(cè)量過(guò)程帶來(lái)干擾。我們?cè)谟肎PS定位新技術(shù)來(lái)進(jìn)行定位的時(shí)候,應(yīng)該選擇較為開(kāi)闊的點(diǎn)位,并且要能夠?qū)ζ渑c地面的高度角標(biāo)進(jìn)行合理的控制,通過(guò)運(yùn)用安全的作業(yè)方式,我們能夠確定更符合實(shí)際測(cè)量要求的位置。我們?cè)诙ㄎ坏臅r(shí)候,還要注意到發(fā)射源的干擾。相關(guān)的工作人員要使點(diǎn)位遠(yuǎn)離發(fā)射源,防止其產(chǎn)生較大的干擾影響,將其控制在200m以外的距離位置,然后在此基礎(chǔ)上,我們還要對(duì)周圍干擾信號(hào)的接受裝置進(jìn)行隔離處理,我們不可以選擇附近有強(qiáng)烈的衛(wèi)星接收裝置的地點(diǎn)為點(diǎn)位,我們要選擇土質(zhì)穩(wěn)定也遠(yuǎn)離水源的地點(diǎn)作為點(diǎn)位。這樣才能夠保障測(cè)量的精準(zhǔn)性,只有我們對(duì)測(cè)量過(guò)程進(jìn)行的把控,對(duì)其中的每一個(gè)準(zhǔn)備環(huán)節(jié)做好詳細(xì)的檢查和控制,才能夠進(jìn)一步有效的保障實(shí)際數(shù)據(jù)測(cè)量的精準(zhǔn)性。從而實(shí)現(xiàn)測(cè)量的重要意義和價(jià)值。
2.2對(duì)埋標(biāo)給予合理和有效的控制
我們?cè)诼顸c(diǎn)的過(guò)程中,首先需要控制埋標(biāo)的位置,只有埋標(biāo)的位置得到合理的確定,才能降低標(biāo)石丟失的可能性。我們?cè)趯?duì)埋標(biāo)的尺寸和位置以及距離進(jìn)行和合理的調(diào)整的過(guò)程中,一旦發(fā)現(xiàn)其中的位置出現(xiàn)了不合理的現(xiàn)象,我們就要對(duì)其進(jìn)行適應(yīng)性的調(diào)整;如果我們發(fā)現(xiàn)位置有地下水或者土質(zhì)也有問(wèn)題的時(shí)候,也要對(duì)其位置進(jìn)行重新的調(diào)整。在對(duì)其調(diào)整的過(guò)程中,相關(guān)的工作人員還要能夠?qū)ζ溥M(jìn)行認(rèn)真的分析和計(jì)劃,保障定點(diǎn)的。,我們還要根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況,對(duì)現(xiàn)場(chǎng)和理論設(shè)計(jì)的位置進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋葘?duì)[3],對(duì)每一個(gè)點(diǎn)都要進(jìn)行認(rèn)真的考核分析,這樣才能夠更好的對(duì)現(xiàn)狀進(jìn)行繪制,保障埋標(biāo)的質(zhì)量,為后續(xù)的工作提供便利的條件。
3.要保障測(cè)量過(guò)程的精準(zhǔn)性
在實(shí)際的測(cè)量過(guò)程中,還要對(duì)測(cè)量的步驟進(jìn)行的分析,保障工程的施工每一步都能夠按照相應(yīng)的步驟來(lái)進(jìn)行,并且根據(jù)工程任務(wù)的內(nèi)容以及施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際的情況來(lái)對(duì)測(cè)量的方式和方法給予有效和靈活的調(diào)整,從而有利于實(shí)現(xiàn)重要目標(biāo)的測(cè)量。
3.1做好前期的測(cè)量準(zhǔn)備工作
首先,我們應(yīng)該對(duì)實(shí)際的測(cè)量?jī)x器的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行鑒定和判斷,保障測(cè)量?jī)x器的精準(zhǔn)性,并且判斷其是否符合實(shí)際設(shè)備的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)實(shí)際的測(cè)量情況,以及的檢測(cè)情況進(jìn)行性的檢查。在GPS數(shù)據(jù)測(cè)量過(guò)程中,其需要的分析水準(zhǔn)點(diǎn)的基座位置,并且對(duì)其敏感度進(jìn)行檢測(cè)[4]。除此之外,相關(guān)的施工測(cè)量人員還應(yīng)對(duì)GPS測(cè)量過(guò)程中的每一個(gè)可能出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行校準(zhǔn)整合,并且由專門的人員對(duì)儀器進(jìn)行分析和檢驗(yàn),這樣就能夠更好的保障測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的有效性和合理性。
3.2現(xiàn)場(chǎng)核對(duì)測(cè)量
我們?cè)趯?duì)鐵路工程進(jìn)行測(cè)量的過(guò)程中,要對(duì)鐵路工程的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行嚴(yán)格的把關(guān),并且通過(guò)對(duì)GPS測(cè)量技術(shù)給予合理的精密控制。我們?cè)趯?duì)其進(jìn)行測(cè)量的過(guò)程中,需要采用合理的測(cè)量方式,對(duì)于其中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行技術(shù)性的判斷,從而確定符合實(shí)際測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量方式,并且對(duì)其進(jìn)行技術(shù)的分析,從而在一定程度上,進(jìn)一步保障了測(cè)量的精準(zhǔn)度,使得工程測(cè)量的實(shí)際效果更好的符合相應(yīng)的工程測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)和要求。
3.3現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的方法
我們?cè)趯?duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量的過(guò)程中,能夠根據(jù)數(shù)據(jù)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)來(lái)對(duì)其進(jìn)行整理和分析,并且對(duì)相關(guān)測(cè)量的實(shí)際內(nèi)容進(jìn)行合理和有效的記錄,根據(jù)實(shí)際的數(shù)據(jù)內(nèi)容來(lái)對(duì)相關(guān)的信息給予整理和集成,最有效的確定整體技術(shù)的總結(jié)內(nèi)容,并且加強(qiáng)對(duì)相關(guān)測(cè)量數(shù)據(jù)有效的分析,在編寫的過(guò)程中,我們一定要根據(jù)實(shí)際的技術(shù)內(nèi)容和工作經(jīng)驗(yàn)對(duì)其中的問(wèn)題進(jìn)行技術(shù)分析,從而進(jìn)一步保障工程測(cè)量的精準(zhǔn)度,使得相關(guān)的結(jié)論為開(kāi)展后續(xù)的工作提供便利的條件。除此之外,我們還要加強(qiáng)對(duì)測(cè)量人員的綜合素質(zhì)和專業(yè)能力的有效提高,這樣才能夠保障工作環(huán)節(jié)的有效性和執(zhí)行力度,通過(guò)這樣的方式,我們才能夠保障工作的質(zhì)量和效果。
4結(jié)語(yǔ)
綜上所述,精密控制測(cè)量技術(shù)在鐵路工程的測(cè)量中具有重要的意義和作用,其能夠大大的提高測(cè)量的精準(zhǔn)性,有效的提高工作效率,保障工作質(zhì)量,為鐵路工程的后期施工提供了重要的保障。為此,相關(guān)的施工測(cè)量人員要加大對(duì)其的重視,我們?cè)趯?duì)其進(jìn)行應(yīng)用的過(guò)程中,應(yīng)該根據(jù)實(shí)際的情況,對(duì)相關(guān)的測(cè)量位置和測(cè)量設(shè)備、測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)以及測(cè)量方法進(jìn)行綜合和的分析,這樣就能夠使得鐵路工程建設(shè)的質(zhì)量大幅度的提高,進(jìn)而促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)更快更好的發(fā)展。
控制測(cè)量論文:建筑施工場(chǎng)地控制測(cè)量技術(shù)探討
摘要:在一個(gè)建筑項(xiàng)目的管理中需要很多的管理環(huán)節(jié),而這些環(huán)節(jié)中最重要的就是建筑測(cè)量管理,建筑測(cè)量具有一定的復(fù)雜性,讓測(cè)量工作獲得更多人的關(guān)注。測(cè)量影響著建筑的結(jié)構(gòu)以及等級(jí),而且也與建筑的安全息息相關(guān),因此在建筑施工的時(shí)候,不能忽視測(cè)量工作,相反在測(cè)量上要加強(qiáng)管理,而且控制測(cè)量中每一個(gè)環(huán)節(jié),使建筑能夠在設(shè)計(jì)的要求下施工。主要是講述了在施工場(chǎng)地上控制測(cè)量技術(shù)
關(guān)鍵詞:建筑;施工場(chǎng)地;控制測(cè)量;技術(shù)
在建筑施工前一個(gè)準(zhǔn)備的工作就是對(duì)工程進(jìn)行放線測(cè)量,但是在測(cè)量中要保障建筑一直與地面是垂直的狀態(tài),而且建筑的形狀是幾何形狀。在測(cè)量建筑的截面尺寸時(shí),要注意尺寸在施工的要求內(nèi)。建筑的施工放樣要有一定的依據(jù),測(cè)量控制網(wǎng)就能夠保障測(cè)量的結(jié)果在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的精度下。而測(cè)量控制網(wǎng)需要使用施工單位的控制紅線,同時(shí)還要以其提供的建筑具體坐標(biāo)為基準(zhǔn)點(diǎn)。這個(gè)測(cè)量網(wǎng)中要包括工程的垂直度以及建筑的軸線等。
1建筑施工測(cè)量的特點(diǎn)
施工平面控制網(wǎng)既可以單獨(dú)建立,也可用原有地面測(cè)圖控制網(wǎng)替代。但由于測(cè)圖網(wǎng)的密度和精度有時(shí)不能滿足施工測(cè)量要求,需要增補(bǔ)控制點(diǎn),并重新對(duì)網(wǎng)進(jìn)行高精度測(cè)量,然后再以平面控制網(wǎng)數(shù)據(jù)測(cè)設(shè)出主軸線。
2測(cè)量坐標(biāo)系統(tǒng)及坐標(biāo)換算
2.1施工坐標(biāo)系統(tǒng)。
在設(shè)計(jì)和施工部門,為了工作上的方便,常采用一種獨(dú)立坐標(biāo)系統(tǒng),稱為施工坐標(biāo)系或建筑坐標(biāo)系。施工坐標(biāo)系的縱軸通常用A表示,橫軸用B表示。施工坐標(biāo)系的A軸和B軸,應(yīng)與廠區(qū)豐要建筑物或者主要道路、管線方向平行。坐標(biāo)原點(diǎn)設(shè)在總平面圖的西南角,使所有建筑物和構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)坐標(biāo)均為正值。
2.2測(cè)量坐標(biāo)系統(tǒng)。
目前工程建設(shè)中,測(cè)量坐標(biāo)系有兩種情況,一種是采用全國(guó)統(tǒng)一的高斯平面直角坐標(biāo)系統(tǒng);另一種是采用測(cè)區(qū)獨(dú)立直角坐標(biāo)系統(tǒng)如城市獨(dú)立坐標(biāo)系。測(cè)量坐標(biāo)系縱橫軸指向正北用X表示,橫軸用Y表示。
2.3坐標(biāo)換算。
建筑坐標(biāo)系與測(cè)量坐標(biāo)系往往不一致,在建施工控制網(wǎng)時(shí),常需要進(jìn)行建筑坐標(biāo)系統(tǒng)與測(cè)量系統(tǒng)的換算。
3施工場(chǎng)地平面控制
在平面控制施工場(chǎng)地上有幾種形式,一種是導(dǎo)線;一種是建筑基線;另外一種是建筑方格網(wǎng),下面仔細(xì)的探討一下這幾種形式。
3.1導(dǎo)線。
因?yàn)槲覈?guó)所有的施工場(chǎng)地都普及的全站儀,因此場(chǎng)地的平面控制一般都成導(dǎo)線網(wǎng)的形式。而且導(dǎo)線的等級(jí)以及精度都要在標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定中,
(1)如果建筑場(chǎng)地在1km2以上或者是場(chǎng)地是一個(gè)重要的工業(yè)區(qū),那么場(chǎng)地建立的控制網(wǎng)一般都是屬于一級(jí)導(dǎo)線網(wǎng)。
(2)如果建筑的場(chǎng)地在1km2以下或者場(chǎng)地屬于普通的建筑區(qū),那么在場(chǎng)地建立的控制網(wǎng)屬于二級(jí)或者是三級(jí)導(dǎo)線網(wǎng)。
(3)如果場(chǎng)地使用的導(dǎo)線網(wǎng)是原來(lái)的控制網(wǎng),那么要對(duì)控制網(wǎng)進(jìn)行檢測(cè)而且是反復(fù)的檢測(cè),保障控制網(wǎng)的性。
3.2建筑基線。
如果建筑的場(chǎng)地面積不大,而且布置的也不是很復(fù)雜,同時(shí)建筑場(chǎng)地又是屬于平坦還比較狹長(zhǎng)的,那么控制的方式采用建筑基線的形式。
(1)設(shè)計(jì)建筑基線。設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)建筑基線的時(shí)候,可以采用幾種形式,一種是三點(diǎn)成“一”形;三點(diǎn)呈“L”形;或這是四點(diǎn)成“L”形,還有一種是五點(diǎn)成“十”形。以上幾種形式是在設(shè)計(jì)基線中比較普遍的形式。a.建筑的基線應(yīng)該與建筑物的軸線處于兩種狀態(tài),一種是平行狀態(tài);另外一種是垂直的狀態(tài)。b.建筑基線中的主要基點(diǎn)要保持在一個(gè)可以相互通視的狀態(tài),基線的邊長(zhǎng)在100mm至4mm之間。c.基線的主點(diǎn)如果不被施工所干擾,其位置就應(yīng)該在主要的建筑物附近,并且要靠近建筑物。d.一個(gè)建筑基線的基線點(diǎn)應(yīng)該在三個(gè)以上,這樣可以保障檢測(cè)人員可以隨時(shí)查看基點(diǎn)的變化情況。
(2)建筑基線的測(cè)設(shè)。在測(cè)設(shè)建筑的基線上,一般測(cè)量人員都會(huì)使用平面點(diǎn)位放樣。首先在實(shí)際的場(chǎng)地標(biāo)出基線點(diǎn)的具體位置,然后檢查基線的精度以及密度,檢查的方法有兩種,一種是角度檢查;另外一種是距離檢查。如果基點(diǎn)在同一個(gè)直線上,那么在中間的位置上安裝一個(gè)經(jīng)緯儀乳溝沒(méi)有經(jīng)緯儀也可以安裝全站儀,這樣可以保障測(cè)量人員能夠測(cè)量到基點(diǎn)的角度。當(dāng)測(cè)量的角度與180度的差比24要大,那么就要適當(dāng)?shù)恼{(diào)整角度。如果測(cè)量的三個(gè)基點(diǎn)是垂直的狀態(tài),那么垂直的交點(diǎn)上,測(cè)量與另外一個(gè)的夾角,當(dāng)角度值與90度的差比24要大,同樣的也需要調(diào)整角度。在各個(gè)基點(diǎn)上檢查軸線長(zhǎng)度主要是檢查軸線之間的距離,如果檢查出的結(jié)果與設(shè)計(jì)有差別,且誤差在萬(wàn)分之一,那么就要調(diào)整軸線之間的距離。
3.3建筑方格網(wǎng)。
對(duì)于地形較平坦的大、中型建筑場(chǎng)區(qū),主要建筑物、道路及管線常按互相平行或垂直關(guān)系進(jìn)行布置。為簡(jiǎn)化計(jì)算或方便施測(cè),施工平面控制網(wǎng)多由正方形或矩形格網(wǎng)組成,稱為建筑方格網(wǎng)。利用建筑方格網(wǎng)進(jìn)行建筑物定位放線時(shí),可按直角坐標(biāo)進(jìn)行,不僅容易求得測(cè)設(shè)數(shù)據(jù),且具有較高的測(cè)設(shè)精度。
(1)建筑方格網(wǎng)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)建筑方格網(wǎng)時(shí),首先選定方格網(wǎng)的縱、橫主軸線,它是方格網(wǎng)擴(kuò)展的基礎(chǔ),選定是否合理,會(huì)影響控制網(wǎng)的精度和使用,因此應(yīng)遵循以下原則:主軸線應(yīng)盡量選在整個(gè)場(chǎng)地的中部,方向與主要建筑物的基本軸線平行,一條主軸線不能少于三個(gè)主點(diǎn),其中一個(gè)必是縱橫主軸線交點(diǎn),主點(diǎn)間距離宜過(guò)小,一般300~500m:縱橫主軸線要嚴(yán)格正交成90;主軸線的長(zhǎng)度以能控制整個(gè)建筑場(chǎng)地為宜,以保障主軸線的定向精度。主軸線擬定后,可進(jìn)行方格網(wǎng)線的布設(shè)。方格網(wǎng)線要與相應(yīng)的主軸線成正交,網(wǎng)格的大小視建筑物平面尺寸和分布而定,正方形格網(wǎng)邊長(zhǎng)多取100~200m,矩形格網(wǎng)邊長(zhǎng)盡可能取50m或其倍數(shù)。
(2)建筑方格網(wǎng)的測(cè)設(shè)。在測(cè)設(shè)建筑方格網(wǎng)時(shí),先要測(cè)設(shè)主軸線MON,其方法與建筑基線測(cè)設(shè)方法相同,主軸線測(cè)設(shè)好后,分別在主軸線端點(diǎn)安置經(jīng)緯儀或全站儀,均以0點(diǎn)為起始方向,分別向左、向右精密測(cè)設(shè)90°。為了進(jìn)行檢核,還要在方格網(wǎng)點(diǎn)上安置經(jīng)緯儀或站儀,測(cè)量其角是否為90°,并檢查各相鄰點(diǎn)間的距離,看其是否與設(shè)計(jì)邊長(zhǎng)相等,誤差均應(yīng)在允許范圍之內(nèi)。此后再以基本方格網(wǎng)點(diǎn)為基礎(chǔ),加密方格網(wǎng)中其余各點(diǎn)。
4施工場(chǎng)地高程控制
建筑場(chǎng)地的高程控制測(cè)景就是在整個(gè)場(chǎng)區(qū)建立的水準(zhǔn)點(diǎn),形成與國(guó)家或城市高程控制系統(tǒng)相聯(lián)系的水準(zhǔn)網(wǎng)。水準(zhǔn)點(diǎn)的密度應(yīng)盡可能滿足安置一次儀器即可測(cè)設(shè)出所需的高程點(diǎn)。施工場(chǎng)地高程控制一般布設(shè)成兩級(jí),分別稱為首級(jí)水準(zhǔn)網(wǎng)和加密水準(zhǔn)網(wǎng)。首級(jí)水準(zhǔn)網(wǎng)作為整個(gè)場(chǎng)地的高程基本控制,一般情況下采用四等水準(zhǔn)測(cè)量方法,并埋設(shè)長(zhǎng)期性標(biāo)志,若因設(shè)備安裝或下水管道鋪設(shè)等測(cè)量精度要求較高時(shí),可在局部范圍采用三等水準(zhǔn)測(cè)量方法。加密水準(zhǔn)網(wǎng)以首級(jí)水準(zhǔn)網(wǎng)為基礎(chǔ),可按圖根水準(zhǔn)的要求進(jìn)行布設(shè),一般情況下,建筑方格網(wǎng)點(diǎn)及建筑基線點(diǎn)亦可兼作加密水準(zhǔn)網(wǎng)點(diǎn)。
5結(jié)語(yǔ)
綜上所述,建筑中的測(cè)量工作實(shí)質(zhì)上就是測(cè)繪工作,但是其工作的性質(zhì)與建筑的質(zhì)量有關(guān),而且對(duì)于一個(gè)過(guò)程來(lái)說(shuō)。建筑施工的全過(guò)程都要涉及到測(cè)量工作,因此在施工的場(chǎng)地要建立測(cè)量體系,并且保障測(cè)量的結(jié)果。
控制測(cè)量論文:談水利水電工程中隧洞控制測(cè)量的誤差
摘要:在水利水電工程建設(shè)中,隧洞工程施工是比較關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。隧洞的施工控制測(cè)量格外重要。在隧洞工程測(cè)量中,精度是非常關(guān)鍵的因素,主要分析了隧洞施工控制測(cè)量規(guī)劃與誤差,隧洞洞內(nèi)控制測(cè)量的實(shí)施以及增加貫通精度的方法等,以保障隧洞的貫通。
關(guān)鍵詞:水利水電;隧洞;施工;測(cè)量誤差
0引言
在水利水電工程中,隧洞是水利水電工程中的關(guān)鍵構(gòu)成部分。由于隧洞工程的施工地點(diǎn)大多在環(huán)境惡劣的地區(qū),比如導(dǎo)流洞、引水洞、尾水洞等。因此,相關(guān)的規(guī)定與施工要求比其他建設(shè)工程更多。并且會(huì)根據(jù)不同的隧洞類型,要求不同的測(cè)量度。但是,在隧洞工程測(cè)量中精度是非常關(guān)鍵的因素。因此,應(yīng)該采取有效的方法確保工程的精度,減小工程誤差,以此保障隧洞的質(zhì)量。其中一種有效的方法是在施工之前,規(guī)劃隧洞的控制測(cè)量,同時(shí)進(jìn)行的估算,確保測(cè)量結(jié)果的可信度。
1隧洞施工控制測(cè)量規(guī)劃與誤差
隧洞施工控制測(cè)量規(guī)劃包括平面控制測(cè)量與高程控制測(cè)量?jī)蓚€(gè)方面。兩項(xiàng)工作的側(cè)重點(diǎn)存在差異,因此其規(guī)劃的工作也有很大的不同。
1.1平面控制測(cè)量規(guī)劃與誤差探析
在貫通之前,隧洞的平面控制測(cè)量工作都是支導(dǎo)線構(gòu)成的。在開(kāi)挖后,應(yīng)該先規(guī)劃支導(dǎo)線的工作流程,尤其是估算誤差與施測(cè)級(jí)別。這些工作主要運(yùn)用的施工方法都是洞內(nèi)施工,而且需要在了解開(kāi)挖尺寸與精度的前提下進(jìn)行。這樣有利于保障后續(xù)的測(cè)量計(jì)劃順利進(jìn)行,同時(shí)便于選取有關(guān)設(shè)備。在開(kāi)始設(shè)計(jì)前應(yīng)該保障兩項(xiàng)工作。①需要展現(xiàn)貫通面與開(kāi)挖平面的設(shè)計(jì)圖紙;②按照具體施工的洞內(nèi)條件,特別是通視條件與出渣情況,會(huì)對(duì)測(cè)量產(chǎn)生的影響,應(yīng)該在工程圖紙上明確標(biāo)出導(dǎo)線點(diǎn)的坐標(biāo)位置。橫向貫通的誤差大多數(shù)包含測(cè)角與導(dǎo)線邊長(zhǎng)。這兩種誤差會(huì)在很大程度上影響隧道的貫通度。具體的關(guān)于橫向貫通產(chǎn)生的誤差分析如下:根據(jù)有關(guān)的誤差傳播原理,導(dǎo)線的測(cè)角與側(cè)邊是各自獨(dú)立的。因此,在分析橫向貫通誤差的過(guò)程中,可以將測(cè)角與側(cè)邊方面的兩種誤差分別探討。
1.2高程控制測(cè)量規(guī)劃與誤差
在探究容易影響橫向貫通產(chǎn)生誤差的因素后,應(yīng)該繼續(xù)探究豎向貫通產(chǎn)生的誤差原因。這種誤差受隧洞內(nèi)高程控制測(cè)量度的影響。也就是說(shuō),通常情況下,高程控制測(cè)量誤差級(jí)別都取決于豎向貫通中產(chǎn)生的誤差。從而導(dǎo)致豎向貫通產(chǎn)生誤差的有水準(zhǔn)測(cè)量結(jié)果誤差或者三角高程測(cè)量等。一般情況下,可以通過(guò)公式來(lái)估算出豎向貫通中的誤差。因此,還可以通過(guò)固定公式計(jì)算出每km中高差中數(shù)的偶然中誤差,然后對(duì)比所得數(shù)據(jù)和相關(guān)的規(guī)定誤差級(jí)別,選擇符合規(guī)定的等級(jí)指數(shù),選擇的原則是所選級(jí)別中要求的標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)該大于計(jì)算值。
1.3標(biāo)記掘進(jìn)方向
水利水電工程中隧洞施工控制測(cè)量中的橫向誤差取決于對(duì)隧洞內(nèi)中線指向的測(cè)量度。因此,標(biāo)記掘進(jìn)方向的工作非常關(guān)鍵。在標(biāo)記掘進(jìn)方向的過(guò)程中,應(yīng)該在洞口設(shè)計(jì)多個(gè)固定點(diǎn),然后再把中線的方向標(biāo)記在地表,以此作為掘進(jìn)工作的初始證據(jù),掘進(jìn)工作與洞內(nèi)控制點(diǎn)的持續(xù)測(cè)量根據(jù)。
2隧洞洞內(nèi)控制測(cè)量的具體流程
2.1選取儀器設(shè)備
對(duì)于隧洞洞內(nèi)測(cè)量的儀器設(shè)備應(yīng)當(dāng)滿足如下的要求:①測(cè)距精度不得大于2mm+2×10-6D,水準(zhǔn)儀的的精度應(yīng)控制在大于等于±1mm/km的范圍內(nèi),測(cè)角的精度小于等于±1°;②測(cè)量使用的儀器與相關(guān)設(shè)備應(yīng)該符合有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)要求,同時(shí)應(yīng)該通過(guò)專業(yè)檢定部門的認(rèn)證才能夠投入使用。
2.2掘進(jìn)工程
1)掘進(jìn)方向。因?yàn)樗矶磧?nèi)的工作面不大,光線很暗。因此在開(kāi)挖時(shí)應(yīng)該使用激光指向儀器。激光指向儀器能夠?qū)崿F(xiàn)直觀操作,而且對(duì)其他工程造成的影響不大,控制操作簡(jiǎn)單。當(dāng)掘進(jìn)機(jī)器向前推進(jìn)時(shí),如果其走向不符合預(yù)設(shè)的方向,安裝在掘進(jìn)機(jī)上的激光指向儀器會(huì)自動(dòng)發(fā)出激光束,能夠?yàn)榫蜻M(jìn)機(jī)提供控制工作的自動(dòng)化信息,調(diào)節(jié)工程進(jìn)度。2)在隧洞外進(jìn)行聯(lián)測(cè)。工作人員應(yīng)該在溫度條件穩(wěn)定、晴天的時(shí)候進(jìn)行。并且,還需要充分考慮到在不同的時(shí)間,從水平角度來(lái)觀察、測(cè)量。應(yīng)該運(yùn)用方向觀測(cè)方式,在測(cè)量豎直角的過(guò)程中,應(yīng)該反復(fù)進(jìn)行4次,測(cè)距的工作需要進(jìn)行6次。另外,還需要在氣象改正的前提下,計(jì)算邊長(zhǎng),還需要保持投影面的高度與隧洞的中線平均高程保持一致。3)調(diào)節(jié)測(cè)量度。在水利工程中的隧洞施工控制測(cè)量時(shí),不僅需要在附屬工程中展開(kāi)混凝土襯砌工作,還需要考慮到洞外的施工。另外,還應(yīng)該沿著相向開(kāi)挖的導(dǎo)線展開(kāi)其他工作,再解決平差,或者對(duì)貫通誤差加以處理。在進(jìn)行這些工作時(shí),相關(guān)人員應(yīng)該根據(jù)方案中的控制測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行,而且也需要遵循工作流程,逐漸展開(kāi)工程。1.3提高貫通度的措施1)首先,應(yīng)該確保不同點(diǎn)的坐標(biāo)科學(xué)、。另外,還需要嚴(yán)格規(guī)定對(duì)投影的計(jì)算方法。2)工作人員在測(cè)量過(guò)程中,需要根據(jù)設(shè)計(jì)方案控制標(biāo)準(zhǔn)的要求,考慮所用儀器的指數(shù)設(shè)置,保障其規(guī)范性。比如,應(yīng)該確保棱鏡基座能夠科學(xué)的擺放。另外,還需要使用三聯(lián)腳架法來(lái)展開(kāi)測(cè)量工作。3)在開(kāi)挖隧洞時(shí),應(yīng)該時(shí)刻關(guān)注導(dǎo)線點(diǎn)的安排和分布,保障在臨時(shí)點(diǎn)的導(dǎo)線點(diǎn)在3個(gè)以內(nèi)。同時(shí),還應(yīng)定期檢查開(kāi)挖工作是否合理、規(guī)范。4)在設(shè)置導(dǎo)線時(shí),應(yīng)該盡量使用等邊直伸型的方法。而且,應(yīng)該保障導(dǎo)線具有一定的長(zhǎng)度。5)當(dāng)進(jìn)行三角高程測(cè)量時(shí),應(yīng)注意一些細(xì)節(jié),如保障垂直角和測(cè)距按照同一個(gè)照準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)量。另外,對(duì)于等級(jí)不小于三級(jí)的測(cè)量應(yīng)通過(guò)增加對(duì)中精度或者隔點(diǎn)設(shè)站的方式來(lái)適當(dāng)提高精度等級(jí)。
4結(jié)語(yǔ)
綜上所述,在水利水電工程中,工作人員具備熟練技能可以確保有效控制測(cè)量精度。在具體的測(cè)量工作中,應(yīng)該根據(jù)有關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行規(guī)范操作,落實(shí)工程設(shè)計(jì)方案,通過(guò)規(guī)范的工程流程來(lái)展開(kāi)測(cè)量工作,以此保障測(cè)量工作的。將工作實(shí)踐與測(cè)量方式結(jié)合起來(lái),不僅可以有效的提升工作效率,節(jié)約施工時(shí)間,還能夠確保隧洞施工控制測(cè)量工作的質(zhì)量,保障貫通的精度。另外,有關(guān)人員還可以運(yùn)用一些其他施工方法,比如組件導(dǎo)線網(wǎng),或者改良測(cè)量條件的方法來(lái)提升隧洞內(nèi)導(dǎo)線的性,以此來(lái)確保貫通精度較大化,減小控制測(cè)量的誤差。
控制測(cè)量論文:礦井如何貫通控制測(cè)量技術(shù)
摘要:貫通測(cè)量技術(shù)在礦井巷道掘進(jìn)等工作中的作用尤為重要,因此要對(duì)貫通測(cè)量誤差來(lái)源進(jìn)行分析,從而嚴(yán)格控制誤差,提高掘進(jìn)對(duì)接質(zhì)量。以河北省礬山礦的礦井巷道掘進(jìn)貫通測(cè)量為例,從實(shí)踐中總結(jié)了更合理的測(cè)量技術(shù),并對(duì)貫通測(cè)量誤差來(lái)源及相應(yīng)的質(zhì)量控制技術(shù)措施進(jìn)行詳細(xì)論述和分析。
關(guān)鍵詞:貫通測(cè)量;巷道掘進(jìn);誤差來(lái)源
礬山礦位于河北省張家口市涿鹿縣礬山鎮(zhèn),東經(jīng)115°27′,北緯40°12′,是我國(guó)北方的大型磷礦,受河北省礬山磷礦有限公司的委托,北京蒼穹數(shù)碼測(cè)繪有限公司唐山分公司于2011年7月31日至2011年8月24日進(jìn)行了礦區(qū)地面控制測(cè)量、470中段井下控制測(cè)量和西風(fēng)井斜井內(nèi)的控制測(cè)量工作[1]。
1地面E級(jí)GPS控制網(wǎng)控制測(cè)量
(1)選點(diǎn)埋石。經(jīng)實(shí)地踏勘后,礦區(qū)內(nèi)有∏6、近2和西風(fēng)井近井點(diǎn)(西1)三個(gè)控制點(diǎn)保存完好,但作為礦區(qū)控制系統(tǒng),現(xiàn)有的三個(gè)控制點(diǎn)不能滿足生產(chǎn)需求,為了滿足礦區(qū)測(cè)量以及此次工作主要目的,即西風(fēng)井與470中段的貫通控制測(cè)量,決定在西風(fēng)井再布設(shè)兩個(gè)控制點(diǎn),點(diǎn)名編號(hào)為西3和西4點(diǎn)。在副井前的山上布設(shè)與近2通視的控制點(diǎn),點(diǎn)名編號(hào)近3。最終形成了由6個(gè)控制點(diǎn)形成的E級(jí)GPS控制網(wǎng)。(2)觀測(cè)計(jì)算。①構(gòu)網(wǎng)觀測(cè),GPS網(wǎng)以邊連式的方法構(gòu)成網(wǎng)狀,并與保存完好的國(guó)家大地控制點(diǎn)C級(jí)點(diǎn)太平堡、下太府聯(lián)測(cè),異步觀測(cè)環(huán)間均有復(fù)測(cè)邊。②GPS外業(yè)觀測(cè)采用快速靜態(tài)定位與靜態(tài)定位相結(jié)合的作業(yè)模式,每站同步觀測(cè)時(shí)間60分鐘以上。觀測(cè)時(shí)滿足條件:衛(wèi)星截止高度角≥15度;記錄采樣間隔為15秒;有效衛(wèi)星個(gè)數(shù)≥5;PDOP≤6。③觀測(cè)時(shí)應(yīng)認(rèn)真整平,對(duì)中儀器,對(duì)中誤差應(yīng)小于3mm,并于測(cè)前測(cè)后各量取一次天線高,較差應(yīng)小于3mm,取其平均值作為最終成果。所有外業(yè)觀測(cè)記錄清楚明確。(3)數(shù)據(jù)處理。①觀測(cè)完成后,及時(shí)進(jìn)行了基線處理。并進(jìn)行同步環(huán)、異步環(huán)檢查。其限差滿足現(xiàn)行《全球定位系統(tǒng)(GPS)測(cè)量規(guī)范》中的有關(guān)規(guī)定考核。②基線檢核合格后,利用HDS2003軟件進(jìn)行平差計(jì)算。并將WGS-84坐標(biāo)系的成果按規(guī)定轉(zhuǎn)換為1980國(guó)家大地坐標(biāo)系,和原礦山1954北京坐標(biāo)系。③對(duì)用于平差計(jì)算的起算點(diǎn)應(yīng)進(jìn)行了相容性檢核。經(jīng)檢合起算點(diǎn)相容性較較好。(4)高程控制。利用S3水準(zhǔn)儀,對(duì)近2、∏6、西1進(jìn)行了四等水準(zhǔn)聯(lián)測(cè),其余三個(gè)控制點(diǎn)采用GPS擬合方法求得點(diǎn)的高程作為地面高程首級(jí)控制網(wǎng)[2]。
2井下導(dǎo)線測(cè)量
①選點(diǎn)埋石。按規(guī)范和井下條件布設(shè)7秒導(dǎo)線,470中段共布設(shè)導(dǎo)線點(diǎn)42個(gè),其中長(zhǎng)期性控制點(diǎn)40個(gè),臨時(shí)控制點(diǎn)2個(gè);由于西風(fēng)井未進(jìn)行降水處理,故西風(fēng)井在斜井中水面以上部分布設(shè)了3個(gè)長(zhǎng)期控制點(diǎn)。②觀測(cè)方法。西風(fēng)井采用全站儀支導(dǎo)線的方法進(jìn)行測(cè)量,每個(gè)轉(zhuǎn)角均冊(cè)了左角和右角,因只有3條邊,故無(wú)需加測(cè)陀螺邊。副井采用聯(lián)系三角形的方法進(jìn)行了一井定向,采用全站儀加反光系統(tǒng)進(jìn)行了井上下的高程傳遞,井下采用全站儀支導(dǎo)線復(fù)測(cè)左右角的方法進(jìn)行測(cè)量,并在井下導(dǎo)線的起點(diǎn)、中間和末端測(cè)量陀螺邊3條。為了計(jì)算陀螺方位角與坐標(biāo)方位角的差,在地面控制點(diǎn)西1、西3上進(jìn)行2次陀螺邊定向測(cè)量,兩次井上陀螺定向較差6″,說(shuō)明陀螺儀精度。
3井下高程控制測(cè)量
測(cè)量組織與安全生產(chǎn)為了測(cè)量工作的順利完成,擬投入的人員設(shè)備包括但不限于:汽車2輛;全站儀2臺(tái);陀螺儀1臺(tái);水準(zhǔn)儀1臺(tái);雙頻靜態(tài)GPS接收機(jī)4臺(tái);電腦2臺(tái);打印機(jī)1臺(tái);其他對(duì)講機(jī)等通訊器材及聯(lián)系測(cè)量用附件若干。測(cè)繪小組3個(gè),人員10人。選用儀器觀測(cè)方法視距前后視距差前后視距累積差視線高度閉合環(huán)路、附合線路閉合差DS3、N2中絲讀數(shù)法≤100m≤3.0m≤10.0m三絲能讀數(shù)≤±30√L每測(cè)站照準(zhǔn)標(biāo)尺分劃的順序基、輔分劃(黑紅面)讀數(shù)的差基、輔分劃(黑紅面)所測(cè)高差的差檢測(cè)間歇點(diǎn)高差的差水準(zhǔn)測(cè)量的精度閉合環(huán)路、附合線路水準(zhǔn)路線長(zhǎng)度每公里水準(zhǔn)測(cè)量的偶然中誤差每公里水準(zhǔn)測(cè)量的全中誤差后、后、前、前3.0mm5.0mm5.0mm5.0mm10.0mm15公里測(cè)量中嚴(yán)格執(zhí)行河北省礬山磷礦安全生產(chǎn)制度。井下測(cè)量人員測(cè)量時(shí)聽(tīng)從安全礦長(zhǎng)的安排,佩戴安全帽等必須的設(shè)備。工作中未離開(kāi)工作區(qū)域進(jìn)行與測(cè)量工作無(wú)關(guān)的工作和參觀。
4坐標(biāo)轉(zhuǎn)換與精度統(tǒng)計(jì)
4.1兩種礦山原54成果轉(zhuǎn)換到1980西安坐標(biāo)系坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換方法①簡(jiǎn)易方法—平移法:Y80=Y54-62.438;X80=X54-42.210。此方法轉(zhuǎn)換誤差:X為-0.098m~0.116m,Y為-0.107m~0.132m②參數(shù)轉(zhuǎn)換—四參數(shù)法:礦山原54成果轉(zhuǎn)換到1980西安坐標(biāo)系坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換參數(shù)平移Xo(米)=-570.37519;平移Xo(米)=58.209169;旋轉(zhuǎn)角度T=-000:00:07.557;尺度K=1.00011562605642。此方法轉(zhuǎn)換誤差:±0.3cm。4.2精度統(tǒng)計(jì)GPS控制網(wǎng)較大點(diǎn)位中誤差0.76cm,較大相對(duì)中誤差1:30036,滿足規(guī)范要求的精度要求(詳細(xì)統(tǒng)計(jì)資料見(jiàn)平差報(bào)告)。井下導(dǎo)線觀測(cè)轉(zhuǎn)折角42個(gè),陀螺方位角閉合差僅為46秒,小于限差要求(詳細(xì)統(tǒng)計(jì)資料見(jiàn)平差報(bào)告)。地面水準(zhǔn)路線長(zhǎng)度8.147(km),高差閉合差=4.0(mm),限差=57.1(mm),每公里高差中誤差1.40(mm),優(yōu)于規(guī)范要求(詳細(xì)統(tǒng)計(jì)資料見(jiàn)平差報(bào)告)。
5結(jié)論
通過(guò)從實(shí)踐中總結(jié)更合理的測(cè)量技術(shù),并對(duì)貫通測(cè)量誤差來(lái)源及相應(yīng)的質(zhì)量控制技術(shù)措施進(jìn)行詳細(xì)論述和分析,提高測(cè)量精度,節(jié)約測(cè)量時(shí)間及成本,在礦井測(cè)量中應(yīng)用推廣,進(jìn)一步提高礦井測(cè)量工作效率及測(cè)量精度,所有控制成果精度,質(zhì)量良好,滿足了現(xiàn)代化礦井高精度貫通測(cè)量及生產(chǎn)的需要。
作者:楊永寧 單位:河北省礬山磷礦有限公司
控制測(cè)量論文:地理信息中GPS控制測(cè)量技術(shù)研究
1GPS控制測(cè)繪技術(shù)的創(chuàng)新
1.1方法上的創(chuàng)新
現(xiàn)如今,GPS控制測(cè)量技術(shù)在不斷更新和優(yōu)化,主要是由于傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)并不能滿足現(xiàn)在測(cè)繪工作的需要。無(wú)論是測(cè)繪的距離,還是測(cè)繪手段都有待完善。另外,GPS空間定位技術(shù)的方式以及傳統(tǒng)的測(cè)量模式都需要進(jìn)一步改進(jìn)和完善。現(xiàn)如今,主要以GPS技術(shù)為主、傳統(tǒng)的測(cè)繪方式為輔,實(shí)現(xiàn)了方法上的創(chuàng)新。
1.2精度上的創(chuàng)新
在科技和經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的過(guò)程中,在地理信息測(cè)繪工程中采用GPS技術(shù)大大地提升了測(cè)量的精準(zhǔn)度,能夠快速、地找到定位點(diǎn),這是測(cè)繪行業(yè)的一大進(jìn)步。
1.3工作效率的創(chuàng)新
所謂的工作效率創(chuàng)新是指GPS控制測(cè)量技術(shù)可以較大限度地滿足用戶的需求,而且逐漸實(shí)現(xiàn)功能的多樣化。這一技術(shù)類型還具有實(shí)時(shí)性,對(duì)工作效率起到至關(guān)重要的促進(jìn)作用。
2GPS控制測(cè)量技術(shù)的技術(shù)體系
1)為了建立和完善GPS系統(tǒng)的技術(shù)體系,研究人員首先建立一個(gè)精準(zhǔn)性比較高的控制網(wǎng),這種控制網(wǎng)主要是以三維測(cè)量形式為主。在實(shí)際的工作中,工作人員應(yīng)該根據(jù)技術(shù)體系的特點(diǎn)制定一個(gè)相對(duì)比較科學(xué)的技術(shù)體系。2)制定運(yùn)行狀態(tài)良好的GPS基準(zhǔn)站。主要是為了提高地理信息系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和精準(zhǔn)性。從GPS基準(zhǔn)站的運(yùn)行方式上看,主要可以分為不同的類型:及時(shí),以廣播的形式向用戶相應(yīng)的信息。由于GPS技術(shù)在應(yīng)用的過(guò)程中主要采用三維坐標(biāo)的形式來(lái)進(jìn)行,因此,在實(shí)際的測(cè)繪中可以較大限度地滿足施工放樣工作。這一技術(shù)在應(yīng)用的過(guò)程中,不會(huì)受到環(huán)境的影響,而且工作范圍比較廣。在傳播的過(guò)程中,如果附近有一些大的建筑物則需要設(shè)置信號(hào)中轉(zhuǎn)站。第二,在事后向用戶提供相應(yīng)的觀測(cè)數(shù)據(jù)。在基準(zhǔn)站中記錄著各種不同類型的觀測(cè)數(shù)據(jù),可供選擇的方式比較多。在固定的時(shí)間內(nèi)可以將數(shù)據(jù)上傳,在事后對(duì)相應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的處理,同時(shí)無(wú)須設(shè)置大量的控制點(diǎn)。第三,借助偽距差分技術(shù)。這一技術(shù)在運(yùn)用的過(guò)程中主要是根據(jù)三維坐標(biāo)的形式,可以滿足GPS控制技術(shù)以及導(dǎo)航的需求,從現(xiàn)在的技術(shù)應(yīng)用上可以看出,精準(zhǔn)度可以達(dá)到5m左右。
3實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差分的GPS技術(shù)
現(xiàn)如今,我國(guó)的GPS技術(shù)在突飛猛進(jìn)地發(fā)展,更多地應(yīng)用到工程測(cè)量行業(yè)中。實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差分GPS技術(shù)在應(yīng)用的過(guò)程中,優(yōu)勢(shì)比較明顯。如果在現(xiàn)場(chǎng)就可以給出精準(zhǔn)大地坐標(biāo),必然能夠在短時(shí)間內(nèi)提高測(cè)量的精準(zhǔn)度。另外,這種GPS技術(shù)與傳統(tǒng)的技術(shù)相比,不僅操作速度快捷,操作方法也很簡(jiǎn)單。通常情況下,工作人員會(huì)將動(dòng)態(tài)差分GPS技術(shù)的配置分為3個(gè)部分:及時(shí)是基準(zhǔn)站接收機(jī),第二是流動(dòng)站接收機(jī),第三是數(shù)據(jù)鏈。其中流動(dòng)站接收機(jī)包含的內(nèi)容比較廣。基準(zhǔn)站接收機(jī)需要設(shè)置在已知點(diǎn)坐標(biāo)上,這樣就可以接收衛(wèi)星信號(hào)。通過(guò)精準(zhǔn)地計(jì)算,再通過(guò)各種多媒體技術(shù)的應(yīng)用,就可以保障信息采集的性。與GPS技術(shù)配套使用的是GIS系統(tǒng),這是一種借助計(jì)算機(jī)設(shè)備來(lái)發(fā)揮功能的技術(shù)類型,隨著經(jīng)濟(jì)和科技的不斷發(fā)展,GIS系統(tǒng)在地理信息測(cè)繪工程中也得到了高效地應(yīng)用。另外,在實(shí)際的工作中,研究人員還將這種技術(shù)應(yīng)用到城市規(guī)劃、國(guó)土管理以及水利、水電工程中。
4GPS控制測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用情況
GPS控制測(cè)量技術(shù)在實(shí)際中的應(yīng)用,可以看作是一個(gè)包含了各種不同類型地理信息的“地圖”,這些信息可以在計(jì)算機(jī)上顯示,其中包括各種模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)。其中數(shù)字信號(hào)是指數(shù)字化的信息采集形式,經(jīng)過(guò)操作和處理之后得到的信號(hào)類型。通常情況下,電子地圖的制作主要可以通過(guò)不同方式獲取,包括遙感獲取,數(shù)字化獲取,直接獲取和GPS系統(tǒng)獲取等類型。在地圖制作的過(guò)程中,只有快速、地找到定位點(diǎn),才能充分體現(xiàn)出技術(shù)的高效性。在GPS基準(zhǔn)站進(jìn)行的過(guò)程中,GPS控制測(cè)量技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的跟蹤,為用戶找到的地理信息和地理位置。
5結(jié)束語(yǔ)
GPS控制測(cè)量技術(shù)具有測(cè)量方法簡(jiǎn)單、測(cè)量精度高、測(cè)量的成果形式更新穎等顯著的優(yōu)點(diǎn),其在我國(guó)的地理信息系統(tǒng)中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用,并且隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展,也將應(yīng)用到更多的領(lǐng)域中。
作者:崔紅英 何國(guó)軍 王富勝 單位:伊春市規(guī)劃建筑設(shè)計(jì)院
控制測(cè)量論文:試分析橋梁施工中高墩施工的控制測(cè)量技術(shù)
[摘 要]橋梁工程是社會(huì)交通建設(shè)的重要組成部分,而工程設(shè)施的質(zhì)量是影響橋梁工程效能發(fā)揮的重要因素,再者橋梁施工中的高墩施工的控制測(cè)量是保障整體施工質(zhì)量的基礎(chǔ)。本文從橋梁施工中高墩施工控制測(cè)量的技術(shù)要點(diǎn)等方面進(jìn)行簡(jiǎn)要探討。
[關(guān)鍵詞]高墩施工;控制測(cè)量;技術(shù)要點(diǎn)
橋梁工程在交通建設(shè)中占有重要位置,尤其是在高速公路方面,橋梁施工的質(zhì)量好壞關(guān)乎著交通的正常運(yùn)行,這在一定程度上對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展也起著重要作用。高墩施工控制測(cè)量技術(shù)在施工中占據(jù)著決定性作用,本文簡(jiǎn)要的對(duì)高墩施工控制測(cè)量意義以及技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行論述。
1.橋梁施工中高墩施工的控制測(cè)量的意義
我國(guó)地形具有復(fù)雜多樣的特點(diǎn),江河相間,河湖蜿蜒。在這樣的地形地貌條件下,要想讓交通運(yùn)行順暢,方便人們出行,橋梁工程起著非常重要的作用。而在橋梁工程中,技術(shù)要求嚴(yán)格,質(zhì)量要求上乘,在這當(dāng)中,高墩施工的控制測(cè)量技術(shù)起著無(wú)可厚非的作用。在橋梁施工中,高墩建設(shè)工程涉及大跨度、半高空、大規(guī)模等的要求。該工程的實(shí)施,不僅需要大量人力物力,在實(shí)施中還存在著施工復(fù)雜困難等問(wèn)題,使得施工存在著危險(xiǎn)性。然而,作為社會(huì)建設(shè)的基礎(chǔ)建設(shè),也不得不去試試。在這樣的艱巨任務(wù)下,如果高墩施工的控制測(cè)量技術(shù)不達(dá)標(biāo),那么可能會(huì)帶來(lái)很大的損失,對(duì)交通、經(jīng)濟(jì)會(huì)產(chǎn)生許多的負(fù)面影響。這足以說(shuō)明高墩施工的控制測(cè)量技術(shù)實(shí)施影響力巨大,起著無(wú)可比擬的作用。
2.研究橋梁施工中高墩施工的控制測(cè)量
2.1 介紹橋梁施工中高墩施工
要解決好一個(gè)問(wèn)題,首先必須充分讀懂問(wèn)題,橋梁施工中高墩施工也同樣如此,要讓一個(gè)工程得到較大限度的有效實(shí)施,在測(cè)量中必須先了解該工程的特點(diǎn),對(duì)每個(gè)細(xì)節(jié)部分都要充分了解。高墩施工的特征便是,墩柱墩身較高,處于半空施工的范疇,墩身的模板都是特制的定型鋼模板,由若干塊模板結(jié)合拼湊,形成了墩身的整體模板,模板都是笨重的,需要用大噸位的吊車進(jìn)行模板的安裝。同時(shí)根據(jù)物理學(xué)質(zhì)量大慣性大的原理,必須對(duì)模板進(jìn)行固定,否則可能會(huì)對(duì)安裝產(chǎn)生較大誤差。固定之后并不代表就完成了,墩身澆筑和混泥土配比也是一項(xiàng)艱巨的工作。首先,澆筑是一項(xiàng)大型工程,時(shí)間上也是需要很好的把握的。其次,大重量的完成,需要大型吊車,這也是十分重要的,,也是最重要的,那就是必須確保澆筑的質(zhì)量和均勻性、密實(shí)性、連續(xù)性,要達(dá)到這樣的要求,需要十分高端的技術(shù)才能駕馭。高墩施工從開(kāi)始到一個(gè)步驟都要求嚴(yán)格,一步特點(diǎn)小心就可能全軍覆沒(méi),徒勞無(wú)貨,所以了解了高墩施工的特征以及大致注意事項(xiàng)對(duì)工程的實(shí)施都有著很大的幫助。
2.2 橋梁施工中高墩施工的控制測(cè)量要點(diǎn)
(1)測(cè)量放樣工作
一個(gè)項(xiàng)目的實(shí)施,首先必須進(jìn)行調(diào)查,而高墩施工的控制測(cè)量也需要做一個(gè)樣本調(diào)查,所以測(cè)量放樣工作必不可少。樣本是為了讓人們對(duì)工程做一個(gè)大概了解,放樣工作的進(jìn)行對(duì)于了解工程有著重要作用。一個(gè)科學(xué)合理的放樣工作是高質(zhì)量整體施工不可缺少的條件。作為控制測(cè)量的一項(xiàng)重要工作,放樣工作必須做到,而要保障它的對(duì)放樣人員以及一些測(cè)量?jī)x器的要求都很高。放樣工作人員必須具備較高的專業(yè)知識(shí),擁有熟練的經(jīng)驗(yàn)技巧,能夠提出科學(xué)的放樣方法以及放樣計(jì)劃。放樣儀器也是要求比較高的,畢竟它關(guān)系著數(shù)據(jù)的性和真實(shí)性,在儀器的選擇上必須慎重仔細(xì)。當(dāng)然,放樣工作的過(guò)程是至關(guān)重要的部分,在工作人員以及測(cè)量?jī)x器都能保障品質(zhì)的前提下,測(cè)量放樣工作的過(guò)程必須有秩序,分工到位,并且工作人員各盡其責(zé),態(tài)度認(rèn)真。,工作結(jié)束了,現(xiàn)場(chǎng)必須做到清理得當(dāng),以防止放樣材料混淆,給后續(xù)工作帶來(lái)不必要的麻煩。在放樣的整個(gè)過(guò)程中必須做到到位,保障工作效率。
(2)高墩施工控制的鋼筋工程測(cè)量
高墩是橋梁的支撐點(diǎn),承載著整個(gè)交通運(yùn)輸,關(guān)系著橋梁的穩(wěn)固性。要保障高墩支撐穩(wěn)定,需要對(duì)鋼筋工程進(jìn)行測(cè)量,因?yàn)殇摻顚?duì)于橋梁的穩(wěn)固起著決定性作用。在測(cè)量之前要做一項(xiàng)重大工作,那就是施工控制測(cè)量人員需要進(jìn)行實(shí)地調(diào)查,分析和評(píng)估鋼筋的用量和布局情況,為后面的工作做準(zhǔn)備,方便對(duì)癥下藥。鋼筋的放入并不像我們想象中的一樣,把鋼筋植入進(jìn)去就算完工,這遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,必須要對(duì)鋼筋的選擇。數(shù)量以及如何利用進(jìn)行嚴(yán)格的斟酌講究。對(duì)鋼筋工程的測(cè)量首先體現(xiàn)在選材和位置分配方面,鋼筋的種類必須按照計(jì)劃中的嚴(yán)格挑選,鋼筋的型號(hào)要與所需對(duì)應(yīng),不能雜亂無(wú)章,以防對(duì)錯(cuò)位,這將嚴(yán)重影響著鋼筋分配位置,使得工程坍塌。除此之外。鋼筋的數(shù)量必須進(jìn)行嚴(yán)格測(cè)量,過(guò)多過(guò)少都不符合要求,一定要打破越多越好的傳統(tǒng)觀念,有時(shí)候數(shù)量過(guò)多也很大的影響著工程進(jìn)行。要如何把巨大數(shù)量的鋼筋進(jìn)行分配,那就要用睿智的方法,這就要求工作人員做好充分的記錄標(biāo)識(shí)工作,讓鋼筋分類得當(dāng),井然有序。當(dāng)然還要注意的是,鋼筋植入時(shí),混泥土的量也要好好把握,與鋼筋協(xié)調(diào)。對(duì)鋼筋的測(cè)量工作做到位,就相當(dāng)于給高墩打造了一個(gè)堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),有利于建設(shè)中高墩的穩(wěn)定。
(3)混泥土施工測(cè)量
混泥土是建筑工程最基本的材料,要提高建筑物的穩(wěn)固性,堅(jiān)韌性不僅需要鋼筋等材料,還需要混泥土的有效配合。在施工開(kāi)始之前,必須對(duì)混泥土進(jìn)行嚴(yán)格測(cè)量,確保質(zhì)量達(dá)標(biāo),數(shù)量足夠,好質(zhì)量造就好的成品。質(zhì)量和數(shù)量過(guò)關(guān)后,還需要掌握混泥土的配置,水土搭配均勻得當(dāng),這樣才不至于使得混泥土過(guò)硬過(guò)軟,影響施工效率,不走彎路。
(4)支架的施工控制測(cè)量
支架的施工控制測(cè)量涉及三大方面。首先,是技術(shù)要求,高墩的支架施工操作關(guān)系著垂直運(yùn)輸?shù)倪\(yùn)行,因而必須要保障施工質(zhì)量的安全。要保障質(zhì)量安全,工作人員就必須慎重工作,選材合理,以保障足夠的穩(wěn)性、剛度和強(qiáng)度,這些得以保障,對(duì)施工的正常運(yùn)行有這不小的推動(dòng)作用。其次,支架的搭設(shè)也是很有講究的。支架必須保障其穩(wěn)定和,因?yàn)橹Ъ芪捶€(wěn)定,在很大程度上對(duì)施工都可能造成很大損失,甚至讓工程歸零。支架要支承在墩柱承臺(tái)上,在大橋的高墩柱施工過(guò)程中采用雙排架設(shè)方法,這架搭設(shè)之后,切記要對(duì)基土進(jìn)行整理壓實(shí)。,要對(duì)支架的受力進(jìn)行分析。了解了支架的受力原理才能更好的掌握支架擺設(shè)方法。在對(duì)支架受力大量的進(jìn)行驗(yàn)算研究之后得出了一些結(jié)論。受力較大的是桿底端,因此,在計(jì)算中要注意地基和主桿底端的力學(xué)分析。當(dāng)然在計(jì)算時(shí)不僅僅要看到受力較大的地方,還要充分測(cè)量構(gòu)件自身重量以及其他的受力作用。因?yàn)闃蛄菏┕ぶ懈叨帐┕そㄔO(shè)的墩身自身重量很大,對(duì)受力測(cè)量影響大,再加上橋梁的高墩一部分在水中,受到水流的沖擊,力的方向復(fù)雜多變,綜上,綜合考慮影響因素,才能使受力分析更,以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量。
3.總結(jié)
隨著經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的發(fā)展,人們出行對(duì)速度和便利的要求越來(lái)越高,因而橋梁的施工數(shù)量和規(guī)模不斷在增長(zhǎng)。橋梁中的高墩建設(shè)影響著整個(gè)橋梁工程的實(shí)施,在其中起著主要作用。因此,為了改善施工建設(shè),預(yù)防不必要的問(wèn)題出現(xiàn),對(duì)高墩的控制測(cè)量猶為重要,對(duì)控制測(cè)量技術(shù)的要求也越來(lái)越高。本文簡(jiǎn)要分析了一些施工要點(diǎn),歲不能面面俱到,但還是希望給相關(guān)的工程研究盡一點(diǎn)微薄之力。
控制測(cè)量論文:礦山測(cè)量中高程導(dǎo)入及井下控制測(cè)量
[摘 要]在論述基本高程導(dǎo)入方法的基礎(chǔ)上從理論角度提出了大井深立井導(dǎo)入高程的一些思路,有待于礦山測(cè)量工作者在實(shí)踐中不斷探索驗(yàn)證。
[關(guān)鍵詞]礦山測(cè)量;高程導(dǎo)入;井下控制測(cè)量
在礦山的生產(chǎn)建設(shè)中,為了確定井下巷道、采空區(qū)與地面地形、地物的對(duì)應(yīng)關(guān)系以及井下各類巷道之間的空間分布情況,就必須使礦井井下測(cè)量的坐標(biāo)系統(tǒng)與地面測(cè)量的坐標(biāo)系統(tǒng)統(tǒng)一起來(lái),為了滿足這一要求,就需要使礦山地面測(cè)量與井下測(cè)量聯(lián)系起來(lái),也就必須進(jìn)行使井上下坐標(biāo)系統(tǒng)一起來(lái)的聯(lián)系工作,聯(lián)系測(cè)量就其內(nèi)容而言包括平面聯(lián)系測(cè)量與高程聯(lián)系測(cè)量?jī)刹糠郑矫媛?lián)系測(cè)量簡(jiǎn)稱定向,高程聯(lián)系測(cè)量簡(jiǎn)稱為導(dǎo)人高程。鑒于平面聯(lián)系測(cè)量即定向依照傳統(tǒng)的定向方法去實(shí)施可達(dá)到要求,還為了確定井下巷道施T能夠按質(zhì)按量的進(jìn)行,井下按控制測(cè)量就顯得尤為重要,首先要了解井下各類巷道之間的空間分布情況,以及控制點(diǎn)的確定。為以后提供控制基礎(chǔ)算基準(zhǔn),測(cè)定具有較高精度的平面坐標(biāo)和高程的點(diǎn)位控制點(diǎn)做好準(zhǔn)備。
1 井下高程導(dǎo)入
1.1高程聯(lián)系測(cè)量目的是把地面坐標(biāo)系統(tǒng)中的高程,經(jīng)過(guò)平硐,斜井或者豎井傳遞到井下高程測(cè)量的起始點(diǎn)上,然后以該高程起始點(diǎn)進(jìn)行井下高程的傳送。其意義是通過(guò)井下高程導(dǎo)人,井下高程依次傳遞,達(dá)到井下各種巷道在空間上滿足生產(chǎn)設(shè)計(jì)的要求,同時(shí)便于對(duì)井下采掘工作面的分布與地面地形地物的空間對(duì)應(yīng)狀況有詳細(xì)的掌握,它確保礦井安全生產(chǎn)的一個(gè)重要方面。
1.2導(dǎo)人高程的實(shí)質(zhì)。高程聯(lián)系測(cè)量的實(shí)質(zhì)在于按照一定的精度要求,采用能夠滿足相應(yīng)的儀器和合理測(cè)量方法,把地面的高程系統(tǒng),經(jīng)過(guò)平硐,斜井或立井遞到井下高程測(cè)量的起始點(diǎn)上,為井下測(cè)量過(guò)程中進(jìn)行高程的方法因礦井開(kāi)拓方法的不同分為以下3種:
1)通過(guò)平硐導(dǎo)入高程:可以用一般井下幾何水準(zhǔn)測(cè)量來(lái)完成,其測(cè)量來(lái)完成。其測(cè)量方法和精度應(yīng)當(dāng)與井下一級(jí)水準(zhǔn)測(cè)量相同。
2)通過(guò)斜井導(dǎo)入高程:當(dāng)斜井角傾角能夠滿足水準(zhǔn)測(cè)量要求時(shí),可以用一般井下幾何水準(zhǔn)測(cè)量來(lái)完成:當(dāng)精度要求不高時(shí),也可以用一般i角高程測(cè)量完成。當(dāng)斜井傾角超過(guò)水準(zhǔn)測(cè)量要求時(shí),可以用一般三角高程測(cè)量來(lái)進(jìn)行。其測(cè)量方法和精度與井下一級(jí)水準(zhǔn)量或者井下基本控制j角高程測(cè)量相同。
3)通過(guò)立井導(dǎo)人高程:由于水準(zhǔn)測(cè)量與三角高程測(cè)量都難以實(shí)現(xiàn),則需要采用一些專門的方法來(lái)完成。但無(wú)論采用什么方法,這些方法基本原理是一致的,所不同的僅僅是具體實(shí)現(xiàn)手段的不同。
1.3利用測(cè)長(zhǎng)器導(dǎo)人高程。測(cè)長(zhǎng)器是利用鋼絲繞在一個(gè)圓盤下中,借鋼絲升降時(shí)的摩擦力帶動(dòng)圓盤轉(zhuǎn)動(dòng),由計(jì)數(shù)圓盤自動(dòng)記錄的圈數(shù),從而算出鋼絲升降長(zhǎng)度的原理制作的。該高程導(dǎo)入方法,對(duì)于一般深度的立井面言遠(yuǎn)不如前述幾種方法簡(jiǎn)單、易行,并且精度受到一定的限制,在此不不作進(jìn)一步論述。
2 井下平面控制測(cè)量
2.1基本控制導(dǎo)線按照沒(méi)角精度分為+一7。和+一15。兩級(jí),一般從井度的起始邊開(kāi)始。沿礦井主要巷道,通常每個(gè)1.5~2.0kM應(yīng)加測(cè)陀螺定向邊,以提供檢核的方位平差條件。采區(qū)控制導(dǎo)線也按測(cè)角精度分為+一15。和+一30。兩級(jí),沿采區(qū)上、下山,中間巷道或片盤運(yùn)輸巷道以及其它次要巷道敷設(shè)。
2.2井下導(dǎo)線點(diǎn)的設(shè)置:井下導(dǎo)線點(diǎn)按照其使用時(shí)間長(zhǎng)短和重要和重要性而分為:長(zhǎng)期點(diǎn)和臨時(shí)點(diǎn)兩種。導(dǎo)線點(diǎn)應(yīng)當(dāng)選擇在巷道頂?shù)装宸€(wěn)固、通視良好且易安置儀器觀測(cè)、盡量不受來(lái)往礦車影響的地方。導(dǎo)線點(diǎn)之間的距離按相應(yīng)等級(jí)導(dǎo)線的規(guī)定邊長(zhǎng)來(lái)確定。臨時(shí)導(dǎo)線點(diǎn)可設(shè)在巷道頂?shù)匕鍘r石中或牢固的棚梁上,長(zhǎng)期導(dǎo)線點(diǎn)應(yīng)埋設(shè)在主要巷道中,一般每隔300~500m埋設(shè)一組3個(gè)長(zhǎng)期點(diǎn),以便用測(cè)角核查其是否移動(dòng),所以導(dǎo)線點(diǎn)均應(yīng)做明顯標(biāo)志并統(tǒng)一編碼。用紅漆白將點(diǎn)位圈出來(lái),并將編碼醒止的涂寫在設(shè)點(diǎn)處的巷道幫上,以便尋找。
3 井下高程測(cè)量
3.1井下高程測(cè)量的目的和任務(wù):井下高程測(cè)量是測(cè)定井下工作。其目的是為了建立一個(gè)與地面統(tǒng)一的高程系統(tǒng),確定各種采掘巷道,硐室在豎直方向上的位置及相互關(guān)系,一解決各種采掘工程在豎直方向上的幾何問(wèn)題。其體任務(wù)有以下幾項(xiàng):1)在井下主要巷道內(nèi)測(cè)定高程點(diǎn)的長(zhǎng)期導(dǎo)線點(diǎn)高程,建立井下高程控制。2)給定巷道在豎直面的高程。3)確定巷道底板的高程。4)檢查主要巷道及運(yùn)輸線路的坡度巷道測(cè)繪主要運(yùn)輸巷道剖面圖。
3.2井下高程測(cè)量的基本要求:井下高程控制網(wǎng),可采用水準(zhǔn)測(cè)量三角測(cè)量方法敷設(shè)。在主要的水平運(yùn)輸巷道中,一般應(yīng)采用精度不低于$10級(jí)的水準(zhǔn)儀和普通水準(zhǔn)尺進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量:在其他巷道中,可根據(jù)巷道坡度的大小、采礦工程的要求等具體情況,采用水準(zhǔn)測(cè)量或三角高程測(cè)量,從井底車場(chǎng)的高程起算點(diǎn)開(kāi)始,沿井底的要求和主要巷道逐漸向前敷設(shè),每隔300~500m設(shè)置一組高程點(diǎn),每個(gè)高程起算點(diǎn)組成,其間距以30~80m為宜,長(zhǎng)期導(dǎo)線點(diǎn)可以作為高程點(diǎn)使用。水準(zhǔn)點(diǎn)可設(shè)在巷道的頂板、底板或兩幫上也可以設(shè)在井下固定設(shè)備基礎(chǔ)上,設(shè)置時(shí)應(yīng)考慮使用方便并選在巷道不家形的地方。設(shè)在巷道的頂板、底板的水準(zhǔn)點(diǎn)構(gòu)造與長(zhǎng)期導(dǎo)線相同,井下所有高程點(diǎn)應(yīng)統(tǒng)一紡號(hào),并將編號(hào)明顯地標(biāo)記在點(diǎn)的附近。
總之,高程導(dǎo)入在礦山生產(chǎn)建設(shè)中是一項(xiàng)極其重要的基礎(chǔ)性測(cè)量丁作,其精度必須能夠滿足生產(chǎn)實(shí)際需要,傳統(tǒng)的高程導(dǎo)人方法雖然能夠解決一般的高程導(dǎo)人問(wèn)題,但隨著安全形勢(shì)的發(fā)展,高程導(dǎo)入的精度必然會(huì)越來(lái)越高,特別是大井深立井高程導(dǎo)人,仍然是礦山測(cè)量工作者面臨的一個(gè)難點(diǎn)問(wèn)題。在論述基本高程導(dǎo)入方法的基礎(chǔ)上從理論角度提出了大井深立井導(dǎo)人高程的一些思路,有待于我們礦山測(cè)量工作者在實(shí)踐中不斷探索驗(yàn)證。
控制測(cè)量論文:基于約束法平差的橋梁施工控制測(cè)量技術(shù)研究
摘 要:針對(duì)GPS測(cè)量控制網(wǎng)所控制的軸線與路線控制網(wǎng)所控制的路線中線間正確合理銜接的問(wèn)題,本文提出了GPS橋梁施工控制網(wǎng)約束平差方法,該方法通過(guò)在GPS橋梁施工控制網(wǎng)中引入邊長(zhǎng)約束和方位約束,避免了傳統(tǒng)方法所導(dǎo)致的控制網(wǎng)精度畸變,更好地保障了路線的連續(xù)性和舒適光順的設(shè)計(jì)效果。工程實(shí)踐表明,輔以均勻合理的布點(diǎn)方案和適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)模型,約束平差不僅實(shí)現(xiàn)了軸線與中線的正確合理銜接,其精度也滿足施工控制測(cè)量要求。
關(guān)鍵詞:約束法平差 橋梁 控制測(cè)量 GPS
GPS測(cè)量裝備已經(jīng)深入橋梁施工的各個(gè)領(lǐng)域,為目前橋梁建設(shè)要求的快速施工提供著品質(zhì)、高效的測(cè)量服務(wù)。高精度 GPS 技術(shù)已經(jīng)不再局限于在布設(shè)控制網(wǎng)中的應(yīng)用,GPS-RTK 實(shí)時(shí)定位技術(shù)以及與其相配合的連續(xù)運(yùn)行GPS 參考站服務(wù)系統(tǒng)也得到空前的發(fā)展。RTK 以其定位快速、高效、高精度、高性的特點(diǎn)逐步成為施工放樣測(cè)量和準(zhǔn)實(shí)時(shí)定位的重要手段。在快速施工的理念下,某些時(shí)候,常規(guī)測(cè)量?jī)x器在有限的人力物力、時(shí)間和環(huán)境條件下無(wú)法滿足現(xiàn)場(chǎng)施工的需要,而 GPS 技術(shù)遠(yuǎn)距、實(shí)時(shí)、、3 維、快速、全天候的特點(diǎn)正好適應(yīng)了這一時(shí)展的要求,為現(xiàn)階段橋梁的施工建設(shè)發(fā)揮著巨大的作用。
即使如此,在公路施工測(cè)量中,公路路線控制測(cè)量的低精度與大型構(gòu)筑物(橋梁、隧道)控制測(cè)量的高精度間的矛盾表現(xiàn)得尤為突出,因此,如何實(shí)現(xiàn)大型構(gòu)筑物GPS測(cè)量控制網(wǎng)所控制的軸線與路線控制網(wǎng)所控制的路線中線間正確合理的銜接,目前已成為公路勘察設(shè)計(jì)與施工人員普遍關(guān)心的問(wèn)題。為解決這一問(wèn)題,筆者提出了滿足大型構(gòu)筑物軸線兩端與其路線中線連接偏差最小的約束法對(duì)GPS橋梁施工控制網(wǎng)進(jìn)行約束平差。
1約束法平差的原理與方法
由于GPS施工控制網(wǎng)投影面與路線施工控制投影面的差異,以及兩次觀測(cè)精度的差異,為保障GPS橋梁施工控制網(wǎng)的必要精度,對(duì)GPS施工控制網(wǎng)進(jìn)行邊長(zhǎng)約束和方位角約束平差,其目的在于使GPS控制網(wǎng)與路線施工控制網(wǎng)之間達(dá)到正確合理的連接。路線上的GPS橋梁施工控制網(wǎng)是一種“掛靠”在低等級(jí)路線測(cè)量控制網(wǎng)上的高精度網(wǎng),一方面是為了保障橋梁“剛體”結(jié)構(gòu)施工的精度;另一方面是為了有效地消除接線處小偏角對(duì)高速公路行車安全隱患存在的影響。在實(shí)際作業(yè)中,對(duì)這一問(wèn)題的處理存在著兩種常見(jiàn)的帶有一定局限性的方法。一則是為保障橋梁施工而將GPS施工控制網(wǎng)視為獨(dú)立控制網(wǎng),從而淡化了兩軸線間的接線關(guān)系;另則是為保障兩軸線間的接線而將橋梁兩端的路線控制點(diǎn)作為GPS控制施工控制網(wǎng)的約束條件,從而導(dǎo)致了GPS控制網(wǎng)精度的畸變。因此,在GPS施工控制網(wǎng)中引入邊長(zhǎng)約束和方位約束,可以更好地保障路線的連續(xù)性和舒適光順的設(shè)計(jì)效果。
2 工程實(shí)例
2.1 GPS平面施工控制測(cè)量
某高架橋地處工程地質(zhì)條件極差、地勢(shì)低洼、軟土層厚達(dá)60m多的海相沉積平原地區(qū),對(duì)施工控制測(cè)量的精度提出了較高的要求。在布設(shè)GPS施工控制網(wǎng)時(shí),控制點(diǎn)位置的選擇考慮了橋梁施工的特點(diǎn),一方面將點(diǎn)的位置于施工便道以外并適于GPS觀測(cè)要求的位置,另一方面盡可能保持相鄰點(diǎn)間相互通視以及鄰近線位控制點(diǎn)設(shè)站、長(zhǎng)邊定向的施工放樣原則,GPS控制網(wǎng)構(gòu)網(wǎng)時(shí)采取了“邊連接”方式(圖1)以增加控制網(wǎng)的圖形強(qiáng)度。
圖1 邊連接方式
根據(jù)上述布網(wǎng)方案在施工現(xiàn)場(chǎng)共布設(shè)了21對(duì)GPS施工控制點(diǎn),并采用4臺(tái)WILD雙頻增強(qiáng)型Leica 350GPS接收機(jī)按快速靜態(tài)相對(duì)定位作業(yè)模式進(jìn)行了觀測(cè)。觀測(cè)時(shí),同步觀測(cè)有效衛(wèi)星數(shù)大于4顆,截止高度角大于15°,由衛(wèi)星星座和測(cè)站組成的圖形幾何強(qiáng)度(GDOP)小于5,整個(gè)觀測(cè)在兩天內(nèi)完成,共獲得336條基線。在對(duì)GPS觀測(cè)基線的三維向量施行三維無(wú)約束平差后,經(jīng)粗差探測(cè),整個(gè)觀測(cè)值不存在粗差。在控制網(wǎng)先驗(yàn)中誤差與后驗(yàn)中誤差相等時(shí),所得到的GPS基線向量的較大殘差為9 mm,最弱點(diǎn)的坐標(biāo)三維位置中誤差分別為±3.1、±4.3、±3.3 mm,這說(shuō)明GPS觀測(cè)基線具有很高的質(zhì)量,可用于二維約束平差。
采用橋墩臺(tái)平均高程投影面上的長(zhǎng)度和橋軸線方位角作為約束條件,以橋軸線與路線兩端連接差最小為目標(biāo)函數(shù)對(duì)GPS橋梁施工控制網(wǎng)進(jìn)行二維約束平差。平差后所得到的GPS施工控制網(wǎng)的坐標(biāo)成果能夠滿足橋梁施工的精度要求。由于路、橋施工所要求的測(cè)量精度不同,致使橋梁兩端路線控制點(diǎn)坐標(biāo)與橋梁控制點(diǎn)坐標(biāo)之間存在著顯著的差異,
根據(jù)上述偏差可知:在橋梁與路線的起始端的線位銜接差較小,兩者基本一致,不會(huì)在接線處產(chǎn)生小偏角,因此也不會(huì)對(duì)高速行駛的車輛帶來(lái)影響。在橋梁的另一端,線位中線連接偏差較大,一方面影響到路線設(shè)計(jì)的視覺(jué)效果;另一方面有可能在線位銜接處產(chǎn)生小偏角,因此必須采取措施予以消除。線位偏差的存在,實(shí)質(zhì)上可視為兩套成果間起算數(shù)據(jù)(坐標(biāo)、方位角)的差值的影響。在實(shí)際作業(yè)中,可采用限定路線控制點(diǎn)和橋梁施工控制點(diǎn)放樣范圍的方法,利用橋梁控制點(diǎn)向路線范圍單向“滲透”放樣以尋求連接點(diǎn)來(lái)解決線位銜接問(wèn)題。
2.2 GPS高程控制測(cè)量
GPS能以很高精度獲取點(diǎn)間的大地高高差,在將其轉(zhuǎn)化為適于工程測(cè)量的正常高(或正高)高差時(shí)必須顧及大地水準(zhǔn)面的異常改正。這種轉(zhuǎn)換因重力測(cè)量資料等因素的限制,目前多采用GPS水準(zhǔn)法,即利用同名點(diǎn)上的正常高(或正高)與GPS大地高,根據(jù)一定的數(shù)學(xué)模型獲取相互間的換算關(guān)系。在樂(lè)清灣高架橋GPS施工控制網(wǎng)中,采用三等水準(zhǔn)連測(cè)了6個(gè)GPS控制點(diǎn),連測(cè)點(diǎn)位均勻分布,根據(jù)顧及地形改正的曲面擬合法得內(nèi)部擬合中誤差為±8mm,外部符合精度為±7 mm,所有待插值點(diǎn)處于模型內(nèi)插控制范圍。將GPS水準(zhǔn)法高程與四等水準(zhǔn)相較,較大誤差為-36 mm,誤差均值為-2 mm,中誤差為±9 mm,GPS水準(zhǔn)法的高程精度已達(dá)到了四等水準(zhǔn)的精度要求,可應(yīng)用于施工測(cè)量。
2.3 RTK-GPS橋位放樣測(cè)量
將GPS參考站建立于橋梁控制網(wǎng)中間的控制點(diǎn)上,采用2臺(tái)操動(dòng)站放樣,在控制器中調(diào)出橋位坐標(biāo),根據(jù)流動(dòng)站事先設(shè)定的精度,通過(guò)控制器面板上的定位質(zhì)量精度指標(biāo)(CQ)和幾何圖標(biāo)指示,可方便地將橋墩在實(shí)地地標(biāo)定出來(lái)。為了進(jìn)一步檢查RTK-GPS放樣的精度,首先將已放樣樁位采用RTK-GPS技術(shù)對(duì)其位置進(jìn)行測(cè)量,然后與橋位設(shè)計(jì)的理論坐標(biāo)進(jìn)行比較,放樣的平面中誤差為±19.4 mm,高程中誤差為±10.4mm;對(duì)已放樣好的點(diǎn)位采用GPS快速靜態(tài)觀測(cè)和水準(zhǔn)測(cè)量,將兩成果進(jìn)行比較分析,其平面誤差和高程誤差均在50 mm范圍內(nèi)(圖2),檢測(cè)后的平面中誤差為±28.4 mm,高程中誤差為±16.0 mm。
總之,RTK-GPS放樣勿需手工記錄,可與計(jì)算機(jī)及其它測(cè)量?jī)x器實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享;從節(jié)省人力資源、設(shè)備投入和放樣效率等方面綜合考察,其綜合經(jīng)濟(jì)指標(biāo)至少是傳統(tǒng)放樣測(cè)量方法的3倍。
3結(jié)語(yǔ)
(1)GPS作為一種高新測(cè)量手段,比傳統(tǒng)測(cè)量方法建立橋梁施工控制網(wǎng)的精度更高更均勻;方法更加方便靈活,效率更高。(2)對(duì)橋梁GPS施工控制網(wǎng)進(jìn)行約束平差可實(shí)現(xiàn)大橋軸線與其兩端路線中線間的正確合理銜接,并保障路線設(shè)計(jì)的視覺(jué)效果。(3)采取均勻合理的布點(diǎn)方案和適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)模型,GPS水準(zhǔn)法的高程測(cè)量精度能夠滿足施工控制測(cè)量的要求。(4)RTK-GPS放樣橋梁樁位的三維位置,實(shí)踐證明具有高效率和高精度的優(yōu)點(diǎn)。