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控制測量論文

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控制測量論文

控制測量論文:工程項目施工控制測量技術論文

一、測量技術

工作在工程項目施工過程中的特點在工程項目施工中的控制測量技術包括高程測量和平面測量等。高程測量一般采用往返測量法,平面測量則是常用測回法來對轉角和控制點坐標等項目進行測量。平面坐標系統能夠以規劃設計書中確定的控制點為依據直接建立,或者以實際施工需要為依據,建立獨立的平面坐標系統。需要注意的是,獨立的平面坐標系統要規劃設計書中確定的坐標系統存在換算關系。例如在高速公路建設工程的控制測量技術中,測量計劃是一種指導性的綱領文件,對于各個施工階段測量工作的開展起到指導作用,這是保障控制測量技術工作順利完成的準備工作。工程項目的策略計劃內容有工作程序、工作內容以及相關管理制度等。在進行策略計劃的編制工作時,首先需要對工程項目所在地區進行詳實的勘察,熟練掌握具體規劃以及設計圖紙的要求,而后結合具體工程項目的內容與特征,充分考慮所有影響因素,編制有較強針對性與實際操作性的測量計劃。與此同時,還需要保障測量計劃適應目前工程建設方面的相關規定與標準。此外,工程施工在檢測與放樣方面的根據是設計單位提供的水準點與導線,控制測量技術工作的監理工程師應當與設計單位進行現場交接樁,而后以相關規范與標準的要求為依據進行復測,若復測結果與相關要求相符合,則可提交成果報告,如果在復測中發現問題,應當及時地將問題反映給設計單位,以便商議解決方案。另外,在進行控制測量技術工作時,必須嚴格遵守工程測量的相關規范和標準。

二、市政道路改造工程的特殊測量

環境分析市政道路的改造工程是在道路建設已完成的基礎上成立的,因此工程施工的場地已經明確。由于市區中的道路路段需要改造力度更大,加上政府出于對便利市民通行以及美化城市建設等方面的考慮,因此施工地點更加集中于市區之內。下面將具體對控制測量技術在市政道路改造工程中比較特殊的測量環境進行分析。(1)動遷工作特殊。市政道路改造的動遷問題非常突出。在實際的工程施工中,沒有確定各個部分的動遷位置和時間,甚至在一些項目一經開始施工時也沒有明顯的進展。(2)施工工期特殊。市政道路的施工改造對市民出行和車輛通行有很大的影響,為了避免對市民帶來巨大的不便,市政道路改造的工期要求就會很緊張,施工單位需要在保障工程質量的同時,在合理范圍內縮短施工的工期。(3)測量標記的特殊。前文已經提過,市政道路改造的路段比較集中于繁華的市區之中,周邊建筑物很多,所以在進行控制測量技術時,很難用常規的方式進行測量的標記處理工作。(4)交通與人員方面的特殊。由于市區人員較為密集,施工場地又必須禁止通行,這在交通能力產生了一定的影響,并且施工現場人員復雜,因此在施工時也應注意處理好人員與交通方面的關系。

三、對于控制測量技術工作中關鍵問題的處理

(1)處理動遷問題。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周邊狀況兩種。市政道路改造工程中,做好控制測量技術工作需要相關人員對市政道路所在地的動遷狀況有一個的了解,明確道路改造目的,結合道路的改造意圖是推理動遷工作中可能出現的問題的重要基礎。(2)處理建筑物問題。市政道路改造工程中,施工現場多呈條狀分布,現場周邊的建筑物較為密集地分布在道路兩側。在此基礎上選取加密控制點時,可以于道路路口或者巷口等位置進行加密控制點的引出,以此保障加密控制點在施工現場的變動中始終能夠得到及時的補設,從而保障工程施工進度不會因加密控制點的缺失而遲滯。(3)處理環境問題。市政道路改造工程的施工地點多位于市區中心較為繁華的地段。為了維護城市環境,以及保障施工地點周圍環境的美觀性,因而在設置與記錄加密控制點時,盡量不在建筑上做出明顯的記號或者標志,在較大限度內保障加密控制點的隱蔽性。除此之外,現場測量人員在以文字或者圖像的形式進行對隱蔽性加密控制點的記錄后,要做好與控制測量技術人員的交接工作,從而保障加密控制點在工程施工中的控制測量技術中能夠得到穩定、的使用。

四、小結

如今社會經濟發展速度快速,城市化建設也在不斷推進,城市工程施工項目的質量要求日漸提高。控制測量技術工作的性也越來越重要,并且貫穿著整個工程施工的過程。只有保障控制測量技術工作的質量,才能保障工程施工整體質量能夠在合理和的情況下,安全穩定地進行。

作者:張甲 張俊濤 單位:沈陽經濟技術開發區規劃建筑設計有限公司

控制測量論文:建筑施工場地控制測量技術論文

摘要:在一個建筑項目的管理中需要很多的管理環節,而這些環節中最重要的就是建筑測量管理,建筑測量具有一定的復雜性,讓測量工作獲得更多人的關注。測量影響著建筑的結構以及等級,而且也與建筑的安全息息相關,因此在建筑施工的時候,不能忽視測量工作,相反在測量上要加強管理,而且控制測量中每一個環節,使建筑能夠在設計的要求下施工。

關鍵詞:建筑;施工場地;控制測量;技術

在建筑施工前一個準備的工作就是對工程進行放線測量,但是在測量中要保障建筑一直與地面是垂直的狀態,而且建筑的形狀是幾何形狀。在測量建筑的截面尺寸時,要注意尺寸在施工的要求內。建筑的施工放樣要有一定的依據,測量控制網就能夠保障測量的結果在一個標準的精度下。而測量控制網需要使用施工單位的控制紅線,同時還要以其提供的建筑具體坐標為基準點。這個測量網中要包括工程的垂直度以及建筑的軸線等。

1建筑施工測量的特點

施工平面控制網既可以單獨建立,也可用原有地面測圖控制網替代。但由于測圖網的密度和精度有時不能滿足施工測量要求,需要增補控制點,并重新對網進行高精度測量,然后再以平面控制網數據測設出主軸線。

2測量坐標系統及坐標換算

2.1施工坐標系統。在設計和施工部門,為了工作上的方便,常采用一種獨立坐標系統,稱為施工坐標系或建筑坐標系。施工坐標系的縱軸通常用A表示,橫軸用B表示。施工坐標系的A軸和B軸,應與廠區豐要建筑物或者主要道路、管線方向平行。坐標原點設在總平面圖的西南角,使所有建筑物和構筑物的設計坐標均為正值。2.2測量坐標系統。目前工程建設中,測量坐標系有兩種情況,一種是采用全國統一的高斯平面直角坐標系統;另一種是采用測區獨立直角坐標系統如城市獨立坐標系。測量坐標系縱橫軸指向正北用X表示,橫軸用Y表示。2.3坐標換算。建筑坐標系與測量坐標系往往不一致,在建施工控制網時,常需要進行建筑坐標系統與測量系統的換算。

3施工場地平面控制

在平面控制施工場地上有幾種形式,一種是導線;一種是建筑基線;另外一種是建筑方格網,下面仔細的探討一下這幾種形式。3.1導線。因為我國所有的施工場地都普及的全站儀,因此場地的平面控制一般都成導線網的形式。而且導線的等級以及精度都要在標準的規定中,(1)如果建筑場地在1km2以上或者是場地是一個重要的工業區,那么場地建立的控制網一般都是屬于一級導線網。(2)如果建筑的場地在1km2以下或者場地屬于普通的建筑區,那么在場地建立的控制網屬于二級或者是三級導線網。(3)如果場地使用的導線網是原來的控制網,那么要對控制網進行檢測而且是反復的檢測,保障控制網的性。3.2建筑基線。如果建筑的場地面積不大,而且布置的也不是很復雜,同時建筑場地又是屬于平坦還比較狹長的,那么控制的方式采用建筑基線的形式。(1)設計建筑基線。設計人員設計建筑基線的時候,可以采用幾種形式,一種是三點成“一”形;三點呈“L”形;或這是四點成“L”形,還有一種是五點成“十”形。以上幾種形式是在設計基線中比較普遍的形式。a.建筑的基線應該與建筑物的軸線處于兩種狀態,一種是平行狀態;另外一種是垂直的狀態。b.建筑基線中的主要基點要保持在一個可以相互通視的狀態,基線的邊長在100mm至4mm之間。c.基線的主點如果不被施工所干擾,其位置就應該在主要的建筑物附近,并且要靠近建筑物。d.一個建筑基線的基線點應該在三個以上,這樣可以保障檢測人員可以隨時查看基點的變化情況。(2)建筑基線的測設。在測設建筑的基線上,一般測量人員都會使用平面點位放樣。首先在實際的場地標出基線點的具體位置,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。如果基點在同一個直線上,那么在中間的位置上安裝一個經緯儀乳溝沒有經緯儀也可以安裝全站儀,這樣可以保障測量人員能夠測量到基點的角度。當測量的角度與180度的差比24要大,那么就要適當的調整角度。如果測量的三個基點是垂直的狀態,那么垂直的交點上,測量與另外一個的夾角,當角度值與90度的差比24要大,同樣的也需要調整角度。在各個基點上檢查軸線長度主要是檢查軸線之間的距離,如果檢查出的結果與設計有差別,且誤差在萬分之一,那么就要調整軸線之間的距離。3.3建筑方格網。對于地形較平坦的大、中型建筑場區,主要建筑物、道路及管線常按互相平行或垂直關系進行布置。為簡化計算或方便施測,施工平面控制網多由正方形或矩形格網組成,稱為建筑方格網。利用建筑方格網進行建筑物定位放線時,可按直角坐標進行,不僅容易求得測設數據,且具有較高的測設精度。(1)建筑方格網設計。設計建筑方格網時,首先選定方格網的縱、橫主軸線,它是方格網擴展的基礎,選定是否合理,會影響控制網的精度和使用,因此應遵循以下原則:主軸線應盡量選在整個場地的中部,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主點,其中一個必是縱橫主軸線交點,主點間距離宜過小,一般300~500m:縱橫主軸線要嚴格正交成90;主軸線的長度以能控制整個建筑場地為宜,以保障主軸線的定向精度。主軸線擬定后,可進行方格網線的布設。方格網線要與相應的主軸線成正交,網格的大小視建筑物平面尺寸和分布而定,正方形格網邊長多取100~200m,矩形格網邊長盡可能取50m或其倍數。(2)建筑方格網的測設。在測設建筑方格網時,先要測設主軸線MON,其方法與建筑基線測設方法相同,主軸線測設好后,分別在主軸線端點安置經緯儀或全站儀,均以0點為起始方向,分別向左、向右精密測設90°。為了進行檢核,還要在方格網點上安置經緯儀或站儀,測量其角是否為90°,并檢查各相鄰點間的距離,看其是否與設計邊長相等,誤差均應在允許范圍之內。此后再以基本方格網點為基礎,加密方格網中其余各點。

4施工場地高程控制

建筑場地的高程控制測景就是在整個場區建立的水準點,形成與國家或城市高程控制系統相聯系的水準網。水準點的密度應盡可能滿足安置一次儀器即可測設出所需的高程點。施工場地高程控制一般布設成兩級,分別稱為首級水準網和加密水準網。首級水準網作為整個場地的高程基本控制,一般情況下采用四等水準測量方法,并埋設長期性標志,若因設備安裝或下水管道鋪設等測量精度要求較高時,可在局部范圍采用三等水準測量方法。加密水準網以首級水準網為基礎,可按圖根水準的要求進行布設,一般情況下,建筑方格網點及建筑基線點亦可兼作加密水準網點。

綜上所述,建筑中的測量工作實質上就是測繪工作,但是其工作的性質與建筑的質量有關,而且對于一個過程來說。建筑施工的全過程都要涉及到測量工作,因此在施工的場地要建立測量體系,并且保障測量的結果。

作者:韓先甲 單位:大慶市勘測設計院

控制測量論文:地鐵盾構施工控制測量措施

摘 要:以廣州地鐵盾構施工為背景,介紹盾構施工中不同階段的測量方法,根據盾構機的結構、姿態、定位特點進行深入探討并采取有效測量措施,保障盾構以正確姿態按設計掘進和貫通,闡述貫通后的相關測量工作。

關鍵詞:廣州地鐵;盾構施工;測量措施;貫通

1 引 言

隨著經濟全球化發展和改革開放的深入,廣州城市經濟發展迅速,城市交通問題突出,在高樓密集、道路擁擠的廣州解決交通問題,以安全、快捷、環保著稱的地鐵是。廣州地鐵自1993年開工建設以來,經過十來年地鐵工程建設,先后開通了4條地鐵線路,舒緩了廣州的交通壓力。

廣州地鐵建設取得重大的成功之一是盾構技術的引用。廣州地鐵以修建地鐵一號線為契機,采取國際招標的方式在軟土和復合地層中修建了地鐵隧道。尤其是廣州地區復合地層盾構的成功實踐,結束了關于廣州地區修建隧道宜采用礦山法還是盾構法的爭論。在一號線取得成功經驗的基礎上,廣州地鐵在其二、三、四、五號和廣佛線路大幅度采用盾構技術(廣州地鐵盾構施工情況見表1)。

地鐵是一個綜合體,建設一條高質量的地鐵,是由多學科綜合技術構成的,除了高標準的設計、先進的施工設備、工藝、材料外,主要還取決于施工的精度,所以有效合理的測量措施是實現高標準設計和施工精度(橫向貫通≤±50mm,縱向貫通≤±25mm)的重要保障。

2 盾構施工前測量

2.1 控制點復測

(1)平面控制點復測

平面控制點是為地鐵施工沿線路方向測設的精密導線點,使用前必須按技術要求進行復測,其主要技術要求:

①導線測角中誤差≤±2.5″;

②導線測距中誤差≤±6mm;

③導線方位角閉合差

④導線測距相對中誤差≤1/60000;

⑤導線全長相對閉合差≤1/35000;

⑥相鄰點的相對點位中誤差≤±8mm;

⑦導線最弱點的點位中誤差≤±15mm;

⑧導線附(閉)合長度3~5km;

(2)高程控制點復測

①觀測方法:

奇數站上為:后—前—前—后;

偶數站上為:前—后—后—前。

②主要技術要求:

每千米高差中數偶然中誤差≤±2mm;每千米高差中數全中誤差≤±4mm

觀測次數:往返測各1次;平坦地往返附合或環線閉和差

2.2 施工測量方案設計

測量方案是根據本標段工程實際情況,布置地上平面、高程加密控制點和地下平面、高程控制點,對控制樁的保護措施做好聯系測量的方案,計算因控制網而造成盾構區間貫通的誤差分析以及在施工測量放樣的具體方法等。

2.3 地面平高控制點加密

(1)導線點加密測量:利用現有的GPS點和精密的精度為(L為水準線路長度,以km計)。

2.4 聯系測量

(1)定向聯系測量

定向原理:見圖1,測量儀器是全站儀+反射片,在整個施工過程中,坐標傳遞4次。井上、井下聯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應小于3°。

③a/c及a'/c'的比值小于1.5倍。

聯系三角形邊長測量,每次獨立測量3測回,每測回往返3次讀數,各測回較差在地上小于0.5mm,在地下小于1.0mm。地上與地下測量同一邊的較差小于2mm。角度觀測,用全圓測回法觀測4測回,測角中誤差在±4″之內。各測回測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在±12″之內。聯系三角形一次定向獨立進行3測回,每測回后,變動2個吊錘位置重新進行定向測量,共有3套不同的完整觀測數據。

(2)高程聯系測量

整個區間施工中,高程傳遞至少3次。傳遞高程的地下近井點不少于2個,并對地下高程點間的幾何關系進行檢核。

測量近井水準點的高程線路應附合在地面相鄰精密水準點上。采用在豎井內懸吊鋼尺的方法進行高程傳遞時,地上和地下安置的2臺水準儀應同時讀數,每次獨立觀測3測回,每測回變動儀器高度,3測回得地上、地下水準點的高差較差應小于3mm,并在鋼尺上懸吊與鋼尺檢定時相同質量的重錘。3測回測定的高差進行溫度、尺長修正。傳遞高程測量(見圖2)

3 盾構施工中測量

3.1 施工控制測量

盾構施工控制測量較大特點是所有的控制導線點和控制水準點均處運動狀態,所以盾構施工測量中導線的后延伸測量和水準點的復測顯得尤為重要。

(1)地下導線測量

廣州地鐵采用雙支導線的方法,雙支導線每前進一段交叉一次。每一個新的施工控制點由2條路線傳算坐標。當檢核無誤,取平均值作為新點的測點數據。線路平面示意圖如圖3。

地下導線測設要求:

①導線直線段約150m布設一個控制導線點,曲線段控制導線點(包括曲線要素上的控制點)布設間距不少于60m。

②按Ⅳ等導線的技術要求施測.每次延伸施工控制導線測量前,對已有的施工控制導線前3個點進行檢測無誤后再向前延伸。

③施工控制導線在隧道貫通前測量5次,其測量時間與豎井定向同步。當重合點重復測量的坐標值與原測量的坐標值較差小于10mm時,采用逐次的加權平均值作為施工控制導線延伸測量的起算值。

④在掘進1000m和2000m時,加測陀螺方位角加以校核。

3.2 盾構機始發測量

(1)盾構機導軌定位測量

盾構機導軌測量主要控制導軌的中線與設計隧道中線偏差不能超限,導軌的前后高程與設計高程不能超限,導軌下面是否堅實平整等,見圖4、圖5。

(2)反力架定位測量

反力架定位測量包括反力架的高度、俯仰度、偏航等,反力架下面是否堅實、平整。反力架的穩定性直接影響到盾構機始發掘進是否能正常按照設計的方位進行。

(3)盾構機姿態初始測量

盾構機姿態初始測量包括測量水平偏航、俯仰度、扭轉度。盾構機的水平偏航、俯仰度是用來判斷盾構機在以后掘進過程中是否在隧道設計中線上前進,扭轉度是用來判斷盾構機是否在容許范圍內發生扭轉。盾構機姿態測量原理。盾構機作為一個近似圓柱的三維體,在開始隧道掘進后我們是不能直接測量其刀盤的中心坐標的,只能用間接法來推算。在盾構機殼體內適當位置上選擇觀測點就成為必要,這些點既要有利于觀測,又有利于保護,并且相互間距離不能變化。在圖6中,O點是盾構機刀盤中心點,A點和B點是在盾構機前體與中體交接處,螺旋機根部下面的2個選點。C點和D點是螺旋機中段靠下側的2個點,E點是盾構機中體前斷面的中心坐標,A、B、C、D4點上都貼有測量反射鏡片。由A、B、C、D、O5點所構成的2個四面體中,測量出每個角點的三維坐標(xi,yi,zi)后,把每個四面體的4個點之間的相對位置關系和6條邊的長度L計算出來,作為以后計算的初始值,在以后的掘進過程中,Li將是不變的常量(假設盾構機掘進過程中前體不發生太大形變),通過測量A、B、C、D4點的三維坐標,用(x,y,z)、L就能計算出O點的三維坐標。

用同樣的原理,A、B、C、D、E5點也可以構成2個四面體,相應地E點的三維坐標也可以求得。由E、O 2點的三維坐標和盾構機的絞折角就能計算出盾構機刀盤中心的

水平偏航、垂直偏航,由A、B、C、D4點的三維坐標就能確定盾構機的扭轉角度,從而達到了檢測盾構機的目的。

(4)SLS-T導向系統初始測量

SLS-T導向系統初始測量包括:隧道設計中線坐標計算,TCA(智能型全站儀)托架和后視托架的三維坐標的測量,VMT初始參數設置和掘進等工作。

①隧道設計中線坐標計算: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將會自動計算出每間隔1m里程的隧道中線的三維坐標。隧道中線坐標需經過其他辦法多次復核無誤后方可使用。

②TCA托架和后視托架的三維坐標的測量:TCA托架上安放全站儀,后視托架上安放后視棱鏡。通過人工測量將TCA托架和后視托架的中心位置的三維坐標測量出來后,作為控制盾構機姿態的起始測量數據。

③VMT初始參數設置:將TCA的中心位置的三維坐標以及后視棱鏡的坐標、方位角(單位以g計算)輸入控制計算機“station”窗口文件里,TCA定向完成后,啟動計算機上的“advance”,TCA將照準激光標靶并測量其坐標和方位。根據激光束在標靶上的測量點位置和激光標靶內的光柵,可以確定激光標靶水平位置和豎直位置,根據激光標靶的雙軸測斜傳感器可以確定激光標靶的俯仰角和滾動角,TCA可以測得其與激光靶的距離,以上資料隨推進千斤頂和中折千斤頂的伸長值及盾尾與管片的凈空值(盾尾間隙值)一起經掘進軟件計算和整理,盾構機的位置就以數據和模擬圖形的形式顯示在控制室的電腦屏幕上。通過對盾構機當前位置與設計位置的綜合比較,盾構機操作手可以采取相應措施盡快且平緩地逼近設計線路。

3.3 盾構掘進測量

盾構開挖隧道,利用盾構上的激光導向系統導向。

(1)盾構井(室)測量

采用聯系測量將控制點傳遞到盾構井(室)中,并利用測量控制點測設出線路中線點和盾構安裝時所需要的測量控制點。測設值與設計值較差應小于3mm。

(2)盾構拼裝測量

安裝盾構導軌時,測設同一位置的導軌方向、坡度和高程與設計較差應小于2mm。盾構拼裝竣工后,進行盾構縱向軸線和徑向軸線測量,主要測量內容包括刀口、機頭與盾尾連接點中心、盾尾之間的長度測量;盾構外殼長度測量;盾構刀口、盾尾和支承環的直徑測量。盾構機與線路中線的平面偏離、高程偏離、縱向坡度、橫向旋轉和切口里程的測量,各項測量誤差應滿足盾構機姿態測量誤差技術要求(見表2)。

(3)盾構姿態測量

測定盾構機實時姿態時,測量一個特征點和一個特征軸,選擇其切口中心為特征點,縱軸為特征軸。利用隧道施工控制導線測定盾構縱向軸線的方位角,該方位角與盾構本身方位角的較差為方位角改正值,并以此修正盾構掘進方向。

(4)襯砌環片測量襯砌環片測量包括測量襯砌環的環中心偏差、環的橢圓度和環的姿態。襯砌環片不少于3~5環測量一次(每環為1.5m),測量時每環都測量,并測定待測環的前端面。相鄰襯砌環測量時重合測定2~3環片。環片平面和高程測量允許誤差為±15mm。盾構測量資料整理后,及時報送盾構操作人員。

(5)盾構掘進以SLS-T導向系統為主,輔以人工測量校核

利用盾構上所帶的SLS-T自動激光隧道導向系統及圖像靶來完成隧道內盾構機位置、形態及管片位置等隧道內的測量工作。SLS-T導向系統能夠全天候的動態顯示盾構機當前位置相對于隧道設計軸線的位置偏差,主司機可根據顯示的偏差及時調整盾構機的掘進姿態,使得盾構機能夠沿著正確的方向掘進。為了確保導向系統的性、確保盾構機能夠沿著正確的方向開挖,每周進行2次人工測量復核。

4 盾構施工(貫通)后測量

4.1 貫通測量

隧道貫通前50m要加密各項測量次數,做盾構機進洞前的姿態檢測,TCL托架坐標檢測等。若測量結果不符合有關要求,及時調整自動導向系統參數,確保隧道標準貫通(貫通實況見圖7、圖8)。貫通后,用兩邊的導線點做貫通誤差測量,包括隧道的縱向、橫向和方位角貫通誤差測量、高程誤差測量,其限差應符合橫向≤±50mm、縱向≤±50mm、高程≤±25mm,廣州地鐵部分線路盾構貫通誤差情況見表3。

4.2 竣工測量

(1)線路中線測量:在直線段上點間距平均為150m,曲線上為60m,測量隧道管片實際中線坐標。按主控測量的方法要求進行,技術指標同主控測量。

(2)隧道凈空測量:以測定的線路中線點為依據,直線段每6m,曲線上包括曲線要素點每4.5m測設一個結構橫斷面,結構橫斷面可采用全站儀測量,測定斷面里程誤差≤±50mm,測量斷面精度誤差≤10mm。

5 結 語

廣州地鐵盾構施工測量方法從一號線開始,在學習北京、上海地鐵的基礎上,形成廣州地鐵獨特施工測量方法,不論是已建成通車運營的線路,還是在建工程,均未發生過大的測量問題,實踐證明廣州地鐵盾構施工測量措施,不論是地面和地下控制測量還是盾構掘進的各項測量和檢核都是、有效的,從盾構貫通測量統計來看,均符合規范要求。

控制測量論文:GPS在公路工程控制測量中的應用

G在公路工程控制測量中的應用

摘要:G(GlobalPositioningSystem)全球定位系統是美國研制并在1994年投入使用的衛星導航與定位系統。其應用技術已遍及國民經濟的各個領域。在測量領域,G系統已廣泛用于大地測量、工程測量、航空攝影測量以及地形測量等各個方面。本文將以開封市的省公路路網項目為例,概略敘述G系統在公路工程控制測量中的應用。

關鍵詞:G定位系統公路工程控制測量應用

一、概述

G全球定位系統(GlobalPositioningSystem)在公路工程測量中的應用,在最近的兩年得到了迅速推廣,這主要依賴于G系統可以向全球任何用戶全天候地連續提供高精度的三維坐標、三維速度和時間信息等技術參數。我們先了解一下G系統的組成,工作原理以及在測量領域的應用特點。

1.1G系統的組成

G全球定位系統由空間衛星群和地面監控系統兩大部分組成,除此之外,測量用戶當然還應有衛星接收設備。

1.1.1空間衛星群G的空間衛星群由24顆高約20萬公里的G衛星群組成,并均勻分布在6個軌道面上,各平面之間交角為60o,軌道和地球赤道的傾角為55o,衛星的軌道運行周期為11小時58分,這樣可以保障在任何時間和任何地點地平線以上可以接收4到11顆G衛星發送出的信號。

1.1.2G的地面控制系統G的地面控制系統包括一個主控站、三個注入站和五個監測站,主控站的作用是根據各監控站對G的觀測數據計算衛星的星歷和衛星鐘的改正參數等并將這些數據通過注入站注入到衛星中去;同時還對衛星進行控制,向衛星指令,調度備用衛星等。監控站的作用是接收衛星信號,監測衛星工作狀態。注入站的作用是將主控站計算的數據注入到衛星中去。G地面控制系統主要設立在大西洋、印度洋、太平洋和美國本土。

1.1.3G的用戶部分由G接收機、數據處理軟件及相應的用戶設備如計算機、氣象儀器等組成,其作用是接收G衛星發出的信號,利用信號進行導航定位等。在測量領域,隨著現代的科學技術的發展,體積小、重量輕便于攜帶的G定位裝置和高精度的技術指標為工程測量帶來了極大的方便。例如:我們在控制測量中使用的天寶(Trimble)4800G測地型接收機其技術指標為:

雙頻主機、天線,RTK電臺一體化;

獨特的電池設計、無需接線,使用4h以上;

5次/秒的快速位置更新,的衛星"超跟蹤"技術;

新型于薄式控制器,4M或10M的PCMCIA數據存儲卡;

測量精度:靜態測量5mm lm

RTK測量10mm十1m(平面)

20mm十1m(高程)

這些技術指標充分的滿足了控制測量的精度要求。

1.2G的工作原理

G系統是一種采用距離交會法的衛星導航定位系統。在需要的位置P點架設G接收機,在某一時刻ti同時接收了3顆(A、B、C)以上的G衛星所發出的導航電文,通過一系列數據處理和計算可求得該時刻G接收機至G衛星的距離SAP、、SCP,同樣通過接收衛星星歷可獲得該時刻這些衛星在空間的位置(三維坐標)。從而用距離交會的方法求得P點的維坐標(Xp,Yp,Zp),其數學式為:

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)分別為衛星A,B,C在時刻ti的空間直角坐標。在G測量中通常采用兩類坐標系統,一類是在空間固定的坐標系統,另一類是與地球體相固聯的坐標系統,稱地固坐標系統,我們在公路工程控制測量中常用地固坐標系統。(如:WGS-84世界大地坐標系和1980年西安大地坐標系。)在實際使用中需要根據坐標系統間的轉換參數進行坐標系統的變換,來求出所使用的坐標系統的坐標。這樣更有利于表達地面控制點的位置和處理G觀測成果,因此在測量中被得到了廣泛的應用。

二G測量的技術特點

相對于常規的測量方法來講,G測量有以下特點:

2.1測站之間無需通視。測站間相互通視一直是測量學的難題。G這一特點,使得選點更加靈活方便。但測站上空必須開闊,以使接收G衛星信號不受干擾。

2.2定位精度高。一般雙頻G接收機基線解精度為5mm 1m,而紅外儀標稱精度為5mm 5m,G測量精度與紅外儀相當,但隨著距離的增長,G測量優越性愈加突出。大量實驗證明,在小于50公里的基線上,其相對定位精度可達12×10-6,而在100~500公里的基線上可達10-6~10-7。

2.3觀測時間短。觀測時間短采用G布設控制網時每個測站上的觀測時間一般在30~40min左右,采用快速靜態定位方法,觀測時間更短。例如使用Timble4800G接收機的RTK法可在5s以內求得測點坐標。

2.4提供三維坐標。G測量在測定觀測站平面位置的同時,可以測定觀測站的大地高程。

2.5操作簡便。G測量的自動化程度很高。目前G接收機已趨小型化和操作傻瓜化,觀測人員只需將天線對中、整平,量取天線高打開電源即可進行自動觀測,利用數據處理軟件對數據進行處理即求得測點三維坐標。而其它觀測工作如衛星的捕獲,跟蹤觀測等均由儀器自動完成。

2.6全天候作業。G觀測可在任何地點,任何時間連續地進行,一般不受天氣狀況的影響。

三、G系統在實際測量工作中的應用,

公路工程的測量主要應用了G的兩大功能:靜態功能和動態功能。靜態功能是通過接收到的衛星信息,確定地面某點的三維坐標;動態功能是通過衛星系統,把已知的三維坐標點位,實地放樣地面上。開封市的省路網改造項目應用G測量是于20__年開始的,20__年在省道豫04線和尉氏--通許段48公里的中線測量和國道310線鄭汴高速連接線11.8公里的控制測量中推廣使用了靜態功能這一技術。據開封市公路工程勘察設計院有關專家介紹,經過多次的復測驗證,G技術定線測量的精度可以滿足公路勘察設計和公路建設的精度要求。(文秘站整理)

3.1國道310線鄭汴高速連接線控制測量

3.1.1建立布網方案

國道310線鄭汴高速連接線北連鄭汴高速,向南穿越正在開發的開封經濟技術園區,地物地貌較為復雜,部分區域和方向有遮擋,該測區內原有BJ54坐標系的E級控制點二個(已知起算點),其中a1(X=3852759.5680,Y=528870.9190,H=72.0080)位于醫藥商廈門前,b1(X=3852808.6230,Y=527915.2590,H=72.0000)位于大學西邊的路口處,根據工程需要在市委、水利局、書店、雕塑、

檢察院附近加密控制點,以便于測設,我們建立控制網。3.1.2大地測量法

主要采用大地測量儀器如經

緯儀、全站儀、測距儀等。國道

310線鄭汴高速連接線控制網采用

測邊網,高程采用測距三角高程,

按照觀測技術要求進行施測。外

業觀測數據經數據處理并進行平差計算。

3.1.3G靜態測量法G靜態測量法就是根據制定的觀測方案,將三臺天寶4800G接收機安置在待定點(a2,c1,c2,c3)上同時接收衛星信號,直至將所有環路觀測完畢。觀測數據經平差計算得到54北京坐標系的坐標。

3.1.4大地測量法與G測量法結果比較

由于兩種測量方法本身的測量誤差和坐標轉換數學模型誤差以及在平差計算中觀測量權配置等因素引起兩種測量方法的結果存在一定的差值,由于其三維坐標差值均小于±10mm,因此可以滿足國道310線鄭汴高速連接線加密施工控制網的精度要求。

3.2G的動態測量(RTK)在東京大道新建工程的應用

東京大道新建工程周圍地勢起伏較大,在北城墻外JD4~JD5區間穿越五十公頃面積的國家森林公園,大范圍的密林、密灌地使通視較為困難,而規范對附合導線長、閉合導線長及結點導線間長度等有嚴格規定,一般對于高等級公路均要求達到一級導線要求。這樣,導線

附合或閉合長度和結點導線結點間距等指標都有嚴格規定,這種要求一般在實際作業中難以達到,往往出現超規范作業。開封市公路局勘察設計院于20__年用10人花費20天時間,用全站儀和測距儀通過導線形式完成了該路段進行了控制測量。20__年在工程開工前對該路段實施G的RTK動態測量,對中線進行恢復和校核。

以已知控制點JD4、JD5為基準點,然后在基準點JD4上架設G基準臺,用G1H和G2兩臺天寶(Trimble)4800G接收機分別安置在控制點上,測出點HZ4、ZD7、ZD8、ZD9、ZD10、ZH5、的三維坐標,每點測量時間為5s。根據所測坐標計算出相應邊長值。

為驗證市勘察設計院20__年的對東京大道新建工程在控制測量的精度,我們分別以JD4和JD5為基準站對國家森林公園周圍原加密的控制點A、B、C、D、E也進行了RTK測量,進行了坐標比較。

運用G測量的基線有14條,邊長差值較大為16mm。控制點坐標測量點數7點,除E點發現有人為的破壞痕跡外,三維坐標能夠比較的元素有27個,差值小于施工測量規范規定的要求,從以上比較可知,RTK測量可以用于工程的控制測量是非常有效的新技術。原來10人20天的外業任務,使用G測量僅用5人6小時時間,可見利用G測量能大大提高作業的效率,減輕勞動強度,保障了高等級公路測設質量。

四、小結

通過以上對G測量的應用事例的探討,可以看出G在公路工程的控制測量上具有很大的發展前景:

及時G作業有著極高的精度。它的作業不受環境和距離限制,非常適合于地形條件困難地區、局部重點工程地區等。

第二G測量可以大大提高工作及成果質量。它不受人為因素的影響。整個作業過程全由微電子技術、計算機技術控制,自動記錄、自動數據預處理、自動平差計算。

第三GRTK技術將徹底改變公路測量模式。RTK能實時地得出所在位置的空間三維坐標。這種技術非常適合/:請記住我站域名/路線、橋、隧勘察。它可以直接進行實地實時放樣、中樁測量、點位測量等。

第四G測量可以極大地降低勞動作業強度,減少野外砍伐工作量,提高作業效率。一般G測量作業效率為常規測量方法的3倍以上。

第五G高精度高程測量同高精度的平面測量一樣,是G測量應用的重要領域。特別是在當前高等級公路逐漸向山嶺重丘區發展的形勢下,往往由于這些地區地形條件的限制,實施常規的幾何水準測量有困難,G高程測量無疑是一種有效的手段。(文秘站整理)

控制測量論文:小水電工程地面控制測量的幾種有效方法

摘要:測量工作在小水電工程建設中起著重要的作用。結合自身的測量經驗,介紹了用GPS與EDM導線建立小水電工程地面控制網的幾種常用并有效的方法。圖3幅,表1個。

關鍵詞:水力發電 工程測量 控制網 導線測量

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、壩后的廠房及庫區構成,一般沒有引水隧洞,這種電站的測量工作比較簡單,只需在壩址處建立控制網,用以測量壩址和庫區地形圖,測繪工作相對比較簡單;而引水式和混合式電站是高水頭式,它的結構除大壩和廠房外,一般還有引水隧洞、壓力管等。這類電站傳統的地面控制測量方法是建立小三角網,但目前由于GPS和全站儀(測距儀)的普及,傳統的小三角網控制已被GPS測量或與EDM導線結合的方法所代替。本文結合作者多年來小水電工程的測量經驗,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量。

1 小水電工程的特點

小水電一般裝機5000kW以下,整個工程由攔水壩、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,它的地面控制測量工作相對于堤壩式電站更加復雜和困難。這種電站水頭多在30m以上,高的可達數百米,引水隧洞由一個或一個以上的洞組成,單個洞長一般小于2km,洞內坡度0.2%,橫向貫通允許限差為20cm,高程貫通限差為5cm。

小水電工程測量工作的主要內容有建立平面和高程控制網,測繪庫區、壩址、進出洞口(中洞)、壓力管和廠房的數字化地形圖(庫區和其他區域的比例尺一般分別為1:2000和1:500),以及工程施工放樣。測區采用任意直角坐標系和假定高程系,如是流域綜合開發,可用區域內或國家統一的平面和高程系統。

2 地面控制測量

2.1 GPS與EDM導線結合的方法對于高水頭的小水電工程,輸水隧洞的控制是整個工程的核心。由于小水電工程處位于山地狹谷這種特殊的位置,采用GPS測量往往受到地形條件的限制,不能直接在壩址、進出洞口(支洞口)、廠房等關鍵位置上施測,而只能在附近山脊等開闊處選取合適的點,再用EDM導線延伸至需要的位置上。

在各施工區如壩址、洞口、廠房等處布點時,每處至少應布設2~3個點,并使各相鄰點兩兩通視,好能組成一個三角形。GPS觀測的時間依工程對點位的精度要求不同而不同,一般20~30分鐘即可,檢驗測量成果精度的方法,通常有3種:用全站儀(測距儀)測量兩點間的平距與GPS二維約束邊長進行比較(同一投影面上)[1];用全站儀測量單角,與GPS坐標反算角度值進行比較;用GPS對原測點位在不同時間進行重測等方法進行檢驗。

GPS測量的二維精度,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一條具有四等精度的測距三角高程導線或水準路線,這項測量工作特別是在交通不便的山區,工作量也是非常大的。

2.2 EDM三維導線

測距導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單位已得到的普及,同時它又有良好的測角、測距精度,目前2秒級全站儀每公里測距精度一般都在3+2ppm(mm)以內,另一方面,測距導線選點的自由度大,能在所需要的地方布點,并能一次性完成平面和高程控制測量。為提高隧洞的貫通精度,減少壩址與廠房間的控制點的數量,導線宜布設成直伸型。

控制測量論文:淺析北京市控制測量的發展歷史與現狀

摘要:介紹了北京市自解放以來的控制測量的發展歷史及現狀,并提出建立控制測量數據庫和管理系統,對北京市的控制測量成果進行有效的整合與管理,展現北京市控制測量的歷史沿革及發展變化,實現對北京市各類控制點的綜合管理、查詢、統計與分析。

關鍵詞:控制測量 歷史 現狀 數據庫

控制測量是城市建設的基礎,維持北京市的測繪基準是北京市基礎測繪的重要內容之一,提供現勢的、滿足現代技術發展需要的測繪基準服務是基準建設的主要目標。

解放前,北京市沒有專門為城市建設的測繪工作。北京市的控制測量,是解放后隨著北京市城市建設和發展的需要而發展起來的。發展的歷史是從無到有,從小到大,從低級到高級逐步建立和健全的。

1三角測量的發展歷史

用三角測量的方法建立平面控制網,是控制測量初期的生產中應用最廣泛的一種方法。北京市的三角測量大致經歷了四個階段。

1.1 1950年的建網

解放初期,當時的北京市人民政府地政局由于技術力量、儀器設備及可能的投資有限,無力完成較大范圍完整的三角網,因此委托軍委測繪局建立市區主干三角網。在北京市區布設了一個27點(包括基線端點)的網,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。整個三角網用t3型經緯儀觀測六測回,在網中選用“復興門”三角點為大地原點,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

隨著北京市區的逐步擴大,原來的三角網只能控制1100平方公里,雖然自建網以后,隨著需要向外有所擴展,但是在擴展過程中發現了一些問題。因此,1956年8月北京市開始著手進行控制網的改建工作。

改建的原因主要有三:一是1950年主干網的測回數過少,精度低;二是由于解放初期國內缺少長度檢定設備,1950年建網時采用的基線尺存在誤差;三是規劃用圖的范圍和品種不斷地提出了新的要求,這樣原來的網鎖已顯得不適應日益發展的要求。

改建的要點主要有:一是廢除了部分基線和方位角,轉而施測并啟用新的基線和方位角,將起始邊移在網的外圍,便于向外擴展;二是外業觀測值仍用六測回的觀測值,平差采用條件平差,中心網共45個條件,獨立平差;三是為了與國家三角網關聯,將大地原點由復興門改到崔村,崔村三角點是國家網與北京市網的重合點,該點大地經緯度用國家的平差結果,其余點的大地經緯度用史賴伯公式進行計算;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,五是為了使擴大后的地區坐標不出現負值,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平方公里的主干控制網及加密了一些地區的三等三角點。

1.3 1963年的第二次改建

1958年由于要修建地下鐵道,國家在北京地區布設了46個點的高精度控制網,多數為高鋼標,而1950年中心區主干網大部分覘標腐朽,標石也有損壞,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。改建的要點:

(1)將西局三角點設為起算點,其值用國家1954年北京坐標系的高斯坐標值反算經緯度。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。同時為了避免坐標值出現負數,再次對x、y軸增加了附加值。

(3)對地鐵網未平差,而直接采用了該網的平差值,然后反投影到球面變成球面方向值,求出球面邊長后,依史賴伯公式計算各點的大地坐標。

1.4 1973年的第三次調整

1966年3月8日及22日,河北邢臺發生強烈地震后,為了監視北京地殼活動,研究地殼的水平運動,以達到地震預報的目的,國家測繪局在北京地區布設了大面積的地震三角網,施測精度高,達到國家一等三角的精度。

而北京市1963年改建后的控制網,中心網利用地鐵網精度很高,而外圍網鎖之間仍存在著矛盾,有的點由網鎖之間推算坐標出現較大的誤差,因此對北京控制網進一步調整又一次提上日程。此次改算的方法是以改建的地鐵網為首級控制,對于網的西部、東南部兩網有重疊的點,則保持地鐵網點改選聯測有關的地震網點,用t3型經緯儀測15個測回。

至此,北京市具有合于國家規范的三角網,可控制約28000平方公里。

2水準測量的發展歷史和現狀

水準測量是城市各項建設事業——地上的和地下的——的基礎,是提供研究地殼形變的資料,是中長期地震預報的主要手段之一。

北京市水準網的建立同樣是經歷了由小到

大,由低級到高級的發展過程。

2.1 1950年建立近郊區水準網

1950年與建立三角網的同時,北京建立了近郊區水準網,以滿足都市建設及地形測量的需要。共布設了甲種水準點96點,組成8個環線,并在甲種點環線以內及西部環線以外布設乙種點73點。甲種點依最小二乘法嚴密平差,乙種點附合于甲種點,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,基本上與三角網相適應。

2.2 1955年及時次調整

1950年至1954年之間,北京市區的水準網逐步擴大到昌平、良鄉、京西礦區也延伸進山溝,近郊區也進行了加密,并檢測了1950年水準網。但由于舊網點不能滿足城市建設的長期使用,補充布設了新網,1955年我院對水準網進行了及時次調整。

首先對近郊檢測的水準網仍按原8個環進行平差;其次把城內的220個點分為南、北兩部分分別平差,未組織到環線內的點,附合在已出成果的點上。

2.3從1956年到1959年的第二次調整

北京市到1956年所轄區域已是第三次擴大,由原來的豐、海、朝三區擴大到昌平、良鄉及通縣的一部分,面積增加到4820平方公里。同時,1956年市區建設任務增多,原來水準點甲種點的間距為2至3公里,乙種點間距為3至5公里,使用非常不便,因此在西、北、東郊加密了丙種點,使各等水準點間距縮短到1公里左右。

1959年,我院對北京市水準網進行了第二次調整,把之前先后平差的市區、良鄉、昌平、通密各區和新測定的香涿地區的456個水準點組成了21個環,一并作一次整體平差,水準路線全長1311公里,并且在計算各結點問高差時,加入了正高改正。

至此,水準點已基本上與1958年10月第五次擴大的北京市市區16800平方公里相適應,個別地區還超過了市界。

2.4 1970年第三次調整

1966年邢臺發生地震后,國家測繪局在北京進行了地形變測量,組成水準網四大環,按國家一等水準細則施測。同時我院施測其余的二等水準路線,測完由國家測繪局平差計算,一等獨立平差,二等作附合環平差。此外,為了研究不同的平差方法對結果的影響,對一、二等做了聯合平差。

1970年,鑒于我院原施測的水準網無論在點的密度上、精度上以及控制面積上,都不如地形變水準網,因此,決定采用1966年一、二等聯合平差的結果為基礎進行

整理的過程中,高程起算同是北京原點,對一部分沒有包括在地形變水準網內的二、三等點,依附合加密的方法計算。此次調整,對北京市解放后十幾年的水準點進行了較的整理,基本上核清了水準點的數量。

2.5 1975—1979年的全網調整

從1949年北京解放,北京市的水準測量進行了大量的工作,雖然進行過幾次調整,但仍然趕不上客觀情況的迅速變化,因此,自1975年至1979年底,我院對北京市高程控制網進行了一次的整頓。施測了水準網,將水準網分一、二、三級控制,首級采用一等水準精度,在一等環內分塊加密二、三等水準網。其中一等網共形成22個環。

另外,由于過去水準點的編號命名比較紊亂,因此,在此次整頓過程中改革了點號,新編的點名依照國家水準測量規范的要求命名,并編制了新舊點名對照表,把新舊點名的關系緊密地聯系起來了。

2.6 1979年以后的復測和調整

自1979年水準網調整之后,我院對北京市的高程控制網實施了周期性的定期復測,分別于1988年、1998、2005年對水準網進行了補埋和復測。

其中

(1)1984—1988年,對原網的平原十一環進行補埋和復測,山區利用原觀測值進行了平差,未對全網進行調整。

(2)1995-1998年,水準網原點從北大移至玉淵潭,一等線路重新構網,南部的一等線路也大都縮至市界內。

(3)2002—2005年,復測,平原地區依前期復測線路,山區線路大部分移至市界,并重新構成了一等環線。

同時隨著計算機技術的不斷發展,測量和平差手段已逐步實現外業記錄電子化和內業平差自動化。

3導線測量的發展歷程

為了滿足北京市城市地圖測繪、工程定線撥地及市政建設等控制的需要,從五十年代初開始城市導線控制測量。隨著北京市城市控制網建設發展,導線控制范圍由點到面,不斷擴大,測繪儀器性能提高和計算機軟件技術的開發應用,導線觀測及內業計算的水平不斷提高,目前已形成外業電子記錄、內業計算機平差計算的模式。

20世紀50年代,導線外業觀測采用威特t2型經緯儀和30米鋼卷尺,導線控制主要分布在城區,導線布設單一,沒有形

成導線網,精度不高。

60年代,隨著1963年三角網的改建和加強,控制范圍擴大到城墻外,對1957年的一、二級導線邊角資料進行了檢核計算;采用人工計算的方法,對簡單結點網進行了平差。

70年代,我院整理維護原一、二級導線,對資料中精度較低的部分,進行了整測,提高部分舊導線的精度。另外,結合郊區建設發展的需要,開展了郊區導線測量。此時,激光測距儀量測距技術的應用,改變了鋼尺量距的歷史,通過開發導線平差計算軟件,實現了計算機平差計算,提高了內業計算的效率。

80年代,我院對城區導線進行補埋觀測,結合郊區城市建設項目的需要,郊區一、二級導線控制范圍不斷擴大。隨著激光測距儀技術的發展,距離量測精度不斷提高,導線平差軟件得到推廣應用,能夠對校大的導線網進行整體平差計算,成果資料已比較規范。

90年代,隨著全站儀在導線測量中的應用,已經實現了外業觀測的數字化;實現了外業觀測計算機記錄;同時導線平差軟件的不斷完善,提高了內業計算的效率;北京市城區一、二級導線網復測也基本進入良性循環。

至今,北京市的導線測量將市區分為四個固定的區域范圍,每年定期復測一個區域,4年為一周期,實現對北京市市區范圍的周期性復測。

4 gnss測量的發展

相對與三角測量,gnss測量屬于新興的控制測量手段,其使用方便、定位精度高、應用前景廣泛。北京市的gnss測量共實施了兩期,分別是1999年城區主控網和方向網數據和2005年似大地水準面精化項目的gnss框架網和基本網。

5北京市控制測量數據庫建設

北京市測繪設計研究院保存了自解放以來北京市所有的控制測量成果,這些寶貴的成果。資料主要采用傳統的紙介質保存,計算機輔助查詢結合人工服務的模式,這既不利于資料的長期保存,也不利于科學高效的查詢、統計,給操作帶來了不便。為此,我院正在建立一個功能齊全、性能良好、使用方便、界面友好的控制測量數據庫,以實現對各類、各等級控制測量成果的科學、有效的管理,并為控制測量成果的數據分析提供輔助手段。

北京市控制測量數據庫將存儲管理三角測量、水準測量、導線測量和gnss測量四類控制測量成果。從測量工程信息、到網信息、環信息、路線信息、測段信息、成果信息和點之記信息的所有信息,實現對控制測量數據的可追溯性。同時,利用地理信息系統技術,實現控制點的空間分布的展示,并實現空間位置與測量信息的關聯。通過數據庫中的路線和測段信息,能夠在系統中動態生成各期測量工程的控制網和路線。通過建立數據模型,實現諸如水準點沉降分析、基準站漂移分析等數據分析功能。

控制測量論文:小水電工程中進行地面控制測量的方法研究

摘要:測量工作在小水電工程建設中起著重要的作用。結合自身的測量經驗,介紹了用gps與edm導線建立小水電工程地面控制網的幾種常用并有效的方法。

關鍵詞:水力發電 工程測量 控制網 導線測量

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、壩后的廠房及庫區構成,一般沒有引水隧洞,這種電站的測量工作比較簡單,只需在壩址處建立控制網,用以測量壩址和庫區地形圖,測繪工作相對比較簡單;而引水式和混合式電站是高水頭式,它的結構除大壩和廠房外,一般還有引水隧洞、壓力管等。這類電站傳統的地面控制測量方法是建立小三角網,但目前由于gps和全站儀(測距儀)的普及,傳統的小三角網控制已被gps測量或與edm導線結合的方法所代替。本文結合作者多年來小水電工程的測量經驗,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量。

1 小水電工程的特點

小水電一般裝機5000kw以下,整個工程由攔水壩、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,它的地面控制測量工作相對于堤壩式電站更加復雜和困難。這種電站水頭多在30m以上,高的可達數百米,引水隧洞由一個或一個以上的洞組成,單個洞長一般小于2km,洞內坡度0.2%,橫向貫通允許限差為20cm,高程貫通限差為5cm。

小水電工程測量工作的主要內容有建立平面和高程控制網,測繪庫區、壩址、進出洞口(中洞)、壓力管和廠房的數字化地形圖(庫區和其他區域的比例尺一般分別為1:2000和1:500),以及工程施工放樣。測區采用任意直角坐標系和假定高程系,如是流域綜合開發,可用區域內或國家統一的平面和高程系統。

2 地面控制測量

2.1 gps與edm導線結合的方法對于高水頭的小水電工程,輸水隧洞的控制是整個工程的核心。由于小水電工程處位于山地狹谷這種特殊的位置,采用gps測量往往受到地形條件的限制,不能直接在壩址、進出洞口(支洞口)、廠房等關鍵位置上施測,而只能在附近山脊等開闊處選取合適的點,再用edm導線延伸至需要的位置上。

在各施工區如壩址、洞口、廠房等處布點時,每處至少應布設2~3個點,并使各相鄰點兩兩通視,好能組成一個三角形。gps觀測的時間依工程對點位的精度要求不同而不同,一般20~30分鐘即可,檢驗測量成果精度的方法,通常有3種:用全站儀(測距儀)測量兩點間的平距與gps二維約束邊長進行比較(同一投影面上)[1];用全站儀測量單角,與gps坐標反算角度值進行比較;用gps對原測點位在不同時間進行重測等方法進行檢驗。

gps測量的二維精度,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一條具有四等精度的測距三角高程導線或水準路線,這項測量工作特別是在交通不便的山區,工作量也是非常大的。

2.2 edm三維導線 測距導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單位已得到的普及,同時它又有良好的測角、測距精度,目前2秒級全站儀每公里測距精度一般都在3+2ppm(mm)以內,另一方面,測距導線選點的自由度大,能在所需要的地方布點,并能一次性完成平面和高程控制測量。為提高隧洞的貫通精度,減少壩址與廠房間的控制點的數量,導線宜布設成直伸型。

2.2.1 閉合導線:這種閉合導線的布設形式為狹長型(如圖1),a為進洞口控制點,d為出洞口控制點,1、2、……6點為中間點,單號點與雙號點各構成一條導線,選點時,應使1與2,3與4等兩兩相鄰的點間距為2m以內,并用鋼卷尺量出間距。

觀測時按閉合導線的要求施測,從a始按1、2、3……6順序至d。水平角、豎直角、斜距的觀測及往返平距和高差的限差要求,視隧洞的長度分別依一或二級導線和四、五等edm三角高程的要求。這種形式布設的導線點位坐標不僅可以得到檢核和精度衡量,同時較大限度的減少了工作量。

2.2.2 雙支導線:當狹長的閉合導線中的某一點或幾點重合時,即成此類型(如圖2)。這種導線與閉合導線的觀測相同。一般地,這種導線可單雙站交替設置,在重合點上只需設置一次儀器或覘牌。 計算 既可按兩條支導線單獨進行,也可按閉合導線的方法進行計算(當路線交叉時,只能按雙支導線計算),此外,還可以比較重合點以及終點的坐標值而得到檢核。

上述兩種導線還可通過比較兩鄰近點的實測距離與它們的坐標反算距離進行檢核[2]。

2.2.3 單支導線:當引水洞較短時(一般小于1.5km),可布設成單支導線(如圖3)。觀測的內容與各項精度指標與上述兩類導線一致。為便于檢核,水平角觀測時應對左右角各觀測一至二測回,圓周閉合差應小于10秒。在進行距離和高差觀測時,可用兩次儀高法觀測,以獲得兩組數據而得到校核。

2.2.4 高程測量:小水電工程的高程測量一般在施測edm導線時同時完成。施測時按照四等或五等的三角高程要求進行,要特別注意各項限差要求,確保精度要求(特別是往返高差),以防返工。也可在條件較好時用水準測量的方法觀測高差。

3 edm三維導線的長度及精度估算

地面導線的建立除了測圖外,主要是為了指導隧洞的開挖并使之貫通,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。根據貫通誤差的來源與分配的原則[3],對于雙向開挖的隧洞,地面控制對橫向貫通的影響值為

mq為貫通誤差,以mq=10cm代入,mq=5.8cm,即得地面導線最弱點的點位中誤差。對于上述的三種形式導線,都可用直伸支導線終點精度的估算方法來估算導線最弱點的精度。在任意平面直角坐標系中,支導線由于沒有起算數據誤差和因起算數據誤差引起的誤差[4],其最弱點的點位中誤差的 計算 如下式:

根據大量的edm一級導線測量數據統計,測距精度等于或高于5+5ppm的2″全站儀的測距中誤差≤±5mm,測角中誤差約為±3″[5],據此并依(1)式計算不同長度和邊數的支導線最弱點的點位中誤差m(如表1)。

當導線的長度達到或超過2000m時,最弱點的點位中誤差達到或超過了5.8cm,也即在地面導線長度在2000m以內時,可用單支導線(一級導線的觀測要求)控制;當長度在2000m以上時,應用閉合或雙支導線作控制,它們的最弱點的點位中誤差為單支導線的 / 倍。

4 結論

4.1 gps與edm導線相結合用于小水電工程的地面控制測量,是一種效率高、平面精度高,并省力的好方法,但該法投入大,外業儀器多,高程精度欠佳。在高程精度要求稍低時(±10cm),可直接用其成果,不需再進行四等edm三角高程測量。

4.2 edm三維導線是小水電工程測量中常用的方法,但布點時要盡量使導線成直伸狀,以提高精度減少橫向貫通誤差。

4.3 對于地面控制導線長度小于1500m的短隧洞,單支導線作為它的地面控制測量方法,是個很好的選擇,不但省時省力,而且效益好。該法在近幾年省內外的小水電工程的隧洞施工中被作者多次應用,效果非常好,貫通誤差均在規定的誤差范圍內。單支導線的測量要注意自身的校核,如測左右角,雙儀高法重測等。

控制測量論文:GPS在公路工程控制測量中的應用

摘要: gps(global positioning system)全球定位系統是美國研制并在1994年投入使用的衛星導航與定位系統。其 應用 技術已遍及國民 經濟 的各個領域。在測量領域,gps系統已廣泛用于大地測量、工程測量、航空攝影測量以及地形測量等各個方面。本文將以開封市的省公路路網項目為例,概略敘述gps系統在公路工程控制測量中的應用。

關鍵詞: gps定位系統 公路工程 控制測量 應用

一、概述

gps全球定位系統(global positioning system)在公路工程測量中的應用,在最近的兩年得到了迅速推廣,這主要依賴于gps系統可以向全球任何用戶全天候地連續提供高精度的三維坐標、三維速度和時間信息等技術參數。我們先了解一下gps系統的組成,工作原理以及在測量領域的應用特點。

1.1gps系統的組成

gps全球定位系統由空間衛星群和地面監控系統兩大部分組成,除此之外,測量用戶當然還應有衛星接收設備。

1.1.1 空間衛星群 gps的空間衛星群由24顆高約20萬公里的gps衛星群組成,并均勻分布在6個軌道面上,各平面之間交角為60o,軌道和地球赤道的傾角為55o,衛星的軌道運行周期為11小時58分,這樣可以保障在任何時間和任何地點地平線以上可以接收4到11顆gps衛星發送出的信號。

1.1.2 gps的地面控制系統 gps的地面控制系統包括一個主控站、三個注入站和五個監測站,主控站的作用是根據各監控站對 gps的觀測數據 計算 衛星的星歷和衛星鐘的改正參數等并將這些數據通過注入站注入到衛星中去;同時還對衛星進行控制,向衛星指令,調度備用衛星等。監控站的作用是接收衛星信號,監測衛星工作狀態。注入站的作用是將主控站計算的數據注入到衛星中去。gps地面控制系統主要設立在大西洋、印度洋、太平洋和美國本土。

1.1.3 gps的用戶部分由gps接收機、數據處理軟件及相應的用戶設備如計算機、氣象儀器等組成,其作用是接收gps衛星發出的信號,利用信號進行導航定位等。在測量領域,隨著 現代 的 科學 技術的 發展 ,體積小、重量輕便于攜帶的gps定位裝置和高精度的技術指標為工程測量帶來了極大的方便。例如:我們在控制測量中使用的天寶(trimble)4800gps測地型接收機其技術指標為:

雙頻主機、天線, rtk電臺一體化;

獨特的電池設計、無需接線,使用 4h以上;

5次/秒的快速位置更新,的衛星"超跟蹤"技術;

新型于薄式控制器, 4m或10m的pcmcia數據存儲卡;

測量精度:靜態測量? 5mm+lppm

rtk測量 10mm十1ppm(平面)

20mm十1ppm(高程)

這些技術指標充分的滿足了控制測量的精度要求。

1.2gps的工作原理

gps系統是一種采用距離交會法的衛星導航定位系統。在需要的位置p點架設gps接收機,在某一時刻ti同時接收了3顆(a、b、c)以上的gps衛星所發出的導航電文,通過一系列數據處理和計算可求得該時刻gps接收機至gps衛星的距離sap、sbp、scp,同樣通過接收衛星星歷可獲得該時刻這些衛星在空間的位置(三維坐標)。從而用距離交會的 方法 求得 p點的維坐標(xp,yp,zp),其數學式為:

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)分別為衛星a,b,c 在時刻ti的空間直角坐標。在gps測量中通常采用兩類坐標系統,一類是在空間固定的坐標系統,另一類是與地球體相固聯的坐標系統,稱地固坐標系統,我們在公路工程控制測量中常用地固坐標系統。(如: wgs-84世界大地坐標系和1980年西安大地坐標系。)在實際使用中需要根據坐標系統間的轉換參數進行坐標系統的變換,來求出所使用的坐標系統的坐標。這樣更有利于表達地面控制點的位置和處理gps觀測成果,因此在測量中被得到了廣泛的應用。

二 gps測量的技術特點

相對于常規的測量方法來講, gps測量有以下特點:

2.1 測站之間無需通視。測站間相互通視一直是測量學的難題。gps這一特點,使得選點更加靈活方便。但測站上空必須開闊,以使接收gps衛星信號不受干擾。

2.2 定位精度高。一般雙頻gps接收機基線解精度為5mm+1ppm,而紅外儀標稱精度為5mm+5ppm,gps測量精度與紅外儀相當,但隨著距離的增長,gps測量優越性愈加突出。大量實驗證明,在小于50公里的基線上,其相對定位精度可達12×10-6,而在100~500公里的基線上可達10-6~10-7。

2.3 觀測時間短。觀測時間短采用gps布設控制網時每個測站上的觀測時間一般在30~40min左右,采用快速靜態定位方法,觀測時間更短。例如使用timble4800gps接收機的rtk法可在5s以內求得測點坐標。

2.4 提供三維坐標。gps測量在測定觀測站平面位置的同時,可以測定觀測站的大地高程。

2.5 操作簡便。gps測量的自動化程度很高。 目前 gps接收機已趨小型化和操作傻瓜化,觀測人員只需將天線對中、整平,量取天線高打開電源即可進行自動觀測,利用數據處理軟件對數據進行處理即求得測點三維坐標。而其它觀測工作如衛星的捕獲,跟蹤觀測等均由儀器自動完成。

2.6 全天候作業。gps觀測可在任何地點,任何時間連續地進行,一般不受天氣狀況的 影響 。

三、 gps系統在實際測量工作中的 應用 ,

公路工程的測量主要應用了 gps的兩大功能:靜態功能和動態功能。靜態功能是通過接收到的衛星信息,確定地面某點的三維坐標;動態功能是通過衛星系統,把已知的三維坐標點位,實地放樣地面上。開封市的省路網改造項目應用gps測量是于2001年開始的,2002年在省道豫04線和尉氏--通許段48公里的中線測量和國道310線鄭汴高速連接線11.8公里的控制測量中推廣使用了靜態功能這一技術。據開封市公路工程勘察設計院有關專家介紹,經過多次的復測驗證,gps技術定線測量的精度可以滿足公路勘察設計和公路建設的精度要求。

3.1 國道310線鄭汴高速連接線控制測量

3.1.1建立布網方案

國道 310線鄭汴高速連接線北連鄭汴高速,向南穿越正在開發的開封 經濟 技術園區,地物地貌較為復雜,部分區域和方向有遮擋,該測區內原有bj54坐標系的e級控制點二個(已知起算點),其中a1 (x=3852759.5680,y=528870.9190,h=72.0080)位于醫藥商廈門前, b1 (x=3852808.6230,y=527915.2590,h=72.0000)位于大學西邊的路口處,根據工程需要在市委、水利局、書店、雕塑、檢察院附近加密控制點,以便于測設,我們建立控制網。

3.1.2 大地測量法

主要采用大地測量儀器如經

緯儀、全站儀、測距儀等。國道

310線鄭汴高速連接線控制網采用

測邊網,高程采用測距三角高程,

按照觀測技術要求進行施測。外

業觀測數據經數據處理并進行平差 計算 。

3.1.3 gps靜態測量法??gps靜態測量法就是根據制定的觀測方案,將三臺天寶4800gps接收機安置在待定點(a2,c1,c2,c3)上同時接收衛星信號,直至將所有環路觀測完畢。觀測數據經平差計算得到54北京坐標系的坐標。

3.1.4?大地測量法與gps測量法結果比較

由于兩種測量 方法 本身的測量誤差和坐標轉換數學模型誤差以及在平差計算中觀測量權配置等因素引起兩種測量方法的結果存在一定的差值,由于其三維坐標差值均小于± 10mm,因此可以滿足國道310線鄭汴高速連接線加密施工控制網的精度要求。

3.2 gps的動態測量(rtk)在東京大道新建工程的應用

東京大道新建工程周圍地勢起伏較大,在北城墻外 jd4~jd5區間穿越五十公頃面積的國家森林公園,大范圍的密林、密灌地使通視較為困難,而規范對附合導線長、閉合導線長及結點導線間長度等有嚴格規定,一般對于高等級公路均要求達到一級導線要求。這樣,導線

附合或閉合長度和結點導線結點間距等指標都有嚴格規定,這種要求一般在實際作業中難以達到,往往出現超規范作業。開封市公路局勘察設計院于 2000年用10人花費20天時間,用全站儀和測距儀通過導線形式完成了該路段進行了控制測量。2001年在工程開工前對 該路段實施gps的rtk動態測量,對中線進行恢復和校核。

以已知控制點 jd4、jd5為基準點,然后在基準點jd4上架設gps基準臺,用gps1h和gps2兩臺天寶( trimble)4800gps接收機分別安置在控制點上,測出點hz4、zd7、zd8、zd9、zd10、zh5、的三維坐標,每點測量時間為5s。根據所測坐標計算出相應邊長值。

為驗證市勘察設計院 2000年的對東京大道新建工程在控制測量的精度,我們分別以jd4和jd5為基準站對國家森林公園周圍原加密的控制點a、b、c、d、e也進行了rtk測量,進行了坐標比較。

運用 gps測量的基線有14條,邊長差值較大為16mm。控制點坐標測量點數7點,除e點發現有人為的破壞痕跡外,三維坐標能夠比較的元素有27個,差值小于施工測量規范規定的要求,從以上比較可知,rtk測量可以用于工程的控制測量是非常有效的新技術。原來10人20天的外業任務,使用gps測量僅用5人6小時時間,可見利用gps測量能大大提高作業的效率,減輕勞動強度,保障了高等級公路測設質量。

四、小結

通過以上對 gps測量的應用事例的探討,可以看出gps在公路工程的控制測量上具有很大的 發展 前景:

及時 gps作業有著極高的精度。它的作業不受環境和距離限制,非常適合于地形條件困難地區、局部重點工程地區等。

第二 gps測量可以大大提高工作及成果質量。它不受人為因素的 影響 。整個作業過程全由微 電子 技術、計算機技術控制,自動記錄、自動數據預處理、自動平差計算。

第三 gpsrtk技術將徹底改變公路測量模式。rtk能實時地得出所在位置的空間三維坐標。這種技術非常適合路線、橋、隧勘察。它可以直接進行實地實時放樣、中樁測量、點位測量等。

第四 gps測量可以極大地降低勞動作業強度,減少野外砍伐工作量,提高作業效率。一般gps測量作業效率為常規測量方法的3倍以上。

第五 gps高精度高程測量同高精度的平面測量一樣,是gps測量應用的重要領域。特別是在當前高等級公路逐漸向山嶺重丘區發展的形勢下,往往由于這些地區地形條件的限制,實施常規的幾何水準測量有困難,gps高程測量無疑是一種有效的手段。

控制測量論文:鐵路工程中精密控制測量技術的應用

摘要:

隨著經濟的發展和社會的進步,鐵路工程得到了突飛猛進的發展。其在人們的生產和生活中的作用和價值得到了日益的凸顯。而工程測量是鐵路工程中的重要的工作內容,其測量的效果會直接影響鐵路工程的施工和使用效果。我們必須對其給予足夠的重視,有效的提高其測量的精準性和高效性。鑒于此,本文主要針對鐵路工程中精密控制測量技術進行相關淺析,僅供參考。

關鍵詞:

鐵路工程;精密控制;測量技術;研究

前言:眾所周知,精密測量主要是以控制和測量為主要的技術基礎,其能按照實際的作業流程和布置標準進行合理的應用和分析,確定施工樣式和安裝標準,并且其能夠根據實際變形測量的標準形式,來對相關的測量工程的性進行認真的研究和分析,從而有效的保障測量方法和測量效果的性。為此,我們有必要對其進行認真的研究和分析,從而保障其測量的度。

1.精密控制測量的主要步驟

精密測量主要是根據基本的測量任務,對測量的實際現場情況進行和有效的分析,并且制定符合工程施工現場情況的測量標準,并對整體工程進行合理的分析和設計,從而形成有效的組織形式。使得相關的工程測量更具有合理性。

1.1有效的編制相應的測量設計書

我們在實際的測量過程中,首先應該做的就是編制相應的技術測量設計書,其能夠根據工程的是實際情況,對相應的測量標準給予確立,并且對工程進行基礎性的設計分析,有效的吸收實際鐵路技術的系統的資料。我們要保障每一個標準都有嚴格的要求,并且要根據工程實際的區域和內容來制定合理的精密測量的主要方法,保障測量的精準性和合理性,這樣才能夠實現對數據測量的精準和高效的保障[1]。

1.2要進行合理和完善的坐標設計

我們要建立完善的坐標投影設計,要能夠根據變形的數據信息,采用合理的高斯投影設計值,保障坐標系統設計的標準性和合理性。在這個過程中,我們要對軌道交通的精度進行合理的實際,在實際的施工過程中,我們還應該將現場的實際情況與實際的理論值進行對比,從而合理的分析出投影的邊緣長度變形,對其是否達到有效值來進行合理的判斷。我們在設計的過程中,還應該建立坐標系,使其能夠充分的滿足測量的標準和要求。根據相關的標準,來對特殊的坐標系統進行的分析,從而實現對長度測量的有效性。在這個控制測量的過程中,我們還應該對變形長度的系統給予嚴格的設計,為發揮后期精密控制測量技術的應用提供重要的保障[2]。

2.測量過程以及埋標的方式探析

2.1合理的定位

我們需要運用GPS系統或者相應的導線來完成定位過程,根據定位技術來確定埋點的位置。在實際測量過程中,如果相應的測量點的位置不符合要求,就會對后期的工作造成嚴重的影響。為此,相關的人員在實際的測量過程中,一定要對測量的過程進行合理的分析,并且對于定位給予明確的確定,避免重復性測量給整個測量過程帶來干擾。我們在用GPS定位新技術來進行定位的時候,應該選擇較為開闊的點位,并且要能夠對其與地面的高度角標進行合理的控制,通過運用安全的作業方式,我們能夠確定更符合實際測量要求的位置。我們在定位的時候,還要注意到發射源的干擾。相關的工作人員要使點位遠離發射源,防止其產生較大的干擾影響,將其控制在200m以外的距離位置,然后在此基礎上,我們還要對周圍干擾信號的接受裝置進行隔離處理,我們不可以選擇附近有強烈的衛星接收裝置的地點為點位,我們要選擇土質穩定也遠離水源的地點作為點位。這樣才能夠保障測量的精準性,只有我們對測量過程進行的把控,對其中的每一個準備環節做好詳細的檢查和控制,才能夠進一步有效的保障實際數據測量的精準性。從而實現測量的重要意義和價值。

2.2對埋標給予合理和有效的控制

我們在埋點的過程中,首先需要控制埋標的位置,只有埋標的位置得到合理的確定,才能降低標石丟失的可能性。我們在對埋標的尺寸和位置以及距離進行和合理的調整的過程中,一旦發現其中的位置出現了不合理的現象,我們就要對其進行適應性的調整;如果我們發現位置有地下水或者土質也有問題的時候,也要對其位置進行重新的調整。在對其調整的過程中,相關的工作人員還要能夠對其進行認真的分析和計劃,保障定點的。,我們還要根據施工現場的實際情況,對現場和理論設計的位置進行適當的比對[3],對每一個點都要進行認真的考核分析,這樣才能夠更好的對現狀進行繪制,保障埋標的質量,為后續的工作提供便利的條件。

3.要保障測量過程的精準性

在實際的測量過程中,還要對測量的步驟進行的分析,保障工程的施工每一步都能夠按照相應的步驟來進行,并且根據工程任務的內容以及施工現場的實際的情況來對測量的方式和方法給予有效和靈活的調整,從而有利于實現重要目標的測量。

3.1做好前期的測量準備工作

首先,我們應該對實際的測量儀器的檢測標準進行鑒定和判斷,保障測量儀器的精準性,并且判斷其是否符合實際設備的測量標準。根據實際的測量情況,以及的檢測情況進行性的檢查。在GPS數據測量過程中,其需要的分析水準點的基座位置,并且對其敏感度進行檢測[4]。除此之外,相關的施工測量人員還應對GPS測量過程中的每一個可能出現的問題進行校準整合,并且由專門的人員對儀器進行分析和檢驗,這樣就能夠更好的保障測量標準的有效性和合理性。

3.2現場核對測量

我們在對鐵路工程進行測量的過程中,要對鐵路工程的標準進行嚴格的把關,并且通過對GPS測量技術給予合理的精密控制。我們在對其進行測量的過程中,需要采用合理的測量方式,對于其中出現的問題進行技術性的判斷,從而確定符合實際測量標準的測量方式,并且對其進行技術的分析,從而在一定程度上,進一步保障了測量的精準度,使得工程測量的實際效果更好的符合相應的工程測量標準和要求。

3.3現場測量的方法

我們在對現場進行測量的過程中,能夠根據數據測量標準來對其進行整理和分析,并且對相關測量的實際內容進行合理和有效的記錄,根據實際的數據內容來對相關的信息給予整理和集成,最有效的確定整體技術的總結內容,并且加強對相關測量數據有效的分析,在編寫的過程中,我們一定要根據實際的技術內容和工作經驗對其中的問題進行技術分析,從而進一步保障工程測量的精準度,使得相關的結論為開展后續的工作提供便利的條件。除此之外,我們還要加強對測量人員的綜合素質和專業能力的有效提高,這樣才能夠保障工作環節的有效性和執行力度,通過這樣的方式,我們才能夠保障工作的質量和效果。

4結語

綜上所述,精密控制測量技術在鐵路工程的測量中具有重要的意義和作用,其能夠大大的提高測量的精準性,有效的提高工作效率,保障工作質量,為鐵路工程的后期施工提供了重要的保障。為此,相關的施工測量人員要加大對其的重視,我們在對其進行應用的過程中,應該根據實際的情況,對相關的測量位置和測量設備、測量標準以及測量方法進行綜合和的分析,這樣就能夠使得鐵路工程建設的質量大幅度的提高,進而促進我國經濟更快更好的發展。

控制測量論文:建筑施工場地控制測量技術探討

摘要:在一個建筑項目的管理中需要很多的管理環節,而這些環節中最重要的就是建筑測量管理,建筑測量具有一定的復雜性,讓測量工作獲得更多人的關注。測量影響著建筑的結構以及等級,而且也與建筑的安全息息相關,因此在建筑施工的時候,不能忽視測量工作,相反在測量上要加強管理,而且控制測量中每一個環節,使建筑能夠在設計的要求下施工。主要是講述了在施工場地上控制測量技術

關鍵詞:建筑;施工場地;控制測量;技術

在建筑施工前一個準備的工作就是對工程進行放線測量,但是在測量中要保障建筑一直與地面是垂直的狀態,而且建筑的形狀是幾何形狀。在測量建筑的截面尺寸時,要注意尺寸在施工的要求內。建筑的施工放樣要有一定的依據,測量控制網就能夠保障測量的結果在一個標準的精度下。而測量控制網需要使用施工單位的控制紅線,同時還要以其提供的建筑具體坐標為基準點。這個測量網中要包括工程的垂直度以及建筑的軸線等。

1建筑施工測量的特點

施工平面控制網既可以單獨建立,也可用原有地面測圖控制網替代。但由于測圖網的密度和精度有時不能滿足施工測量要求,需要增補控制點,并重新對網進行高精度測量,然后再以平面控制網數據測設出主軸線。

2測量坐標系統及坐標換算

2.1施工坐標系統。

在設計和施工部門,為了工作上的方便,常采用一種獨立坐標系統,稱為施工坐標系或建筑坐標系。施工坐標系的縱軸通常用A表示,橫軸用B表示。施工坐標系的A軸和B軸,應與廠區豐要建筑物或者主要道路、管線方向平行。坐標原點設在總平面圖的西南角,使所有建筑物和構筑物的設計坐標均為正值。

2.2測量坐標系統。

目前工程建設中,測量坐標系有兩種情況,一種是采用全國統一的高斯平面直角坐標系統;另一種是采用測區獨立直角坐標系統如城市獨立坐標系。測量坐標系縱橫軸指向正北用X表示,橫軸用Y表示。

2.3坐標換算。

建筑坐標系與測量坐標系往往不一致,在建施工控制網時,常需要進行建筑坐標系統與測量系統的換算。

3施工場地平面控制

在平面控制施工場地上有幾種形式,一種是導線;一種是建筑基線;另外一種是建筑方格網,下面仔細的探討一下這幾種形式。

3.1導線。

因為我國所有的施工場地都普及的全站儀,因此場地的平面控制一般都成導線網的形式。而且導線的等級以及精度都要在標準的規定中,

(1)如果建筑場地在1km2以上或者是場地是一個重要的工業區,那么場地建立的控制網一般都是屬于一級導線網。

(2)如果建筑的場地在1km2以下或者場地屬于普通的建筑區,那么在場地建立的控制網屬于二級或者是三級導線網。

(3)如果場地使用的導線網是原來的控制網,那么要對控制網進行檢測而且是反復的檢測,保障控制網的性。

3.2建筑基線。

如果建筑的場地面積不大,而且布置的也不是很復雜,同時建筑場地又是屬于平坦還比較狹長的,那么控制的方式采用建筑基線的形式。

(1)設計建筑基線。設計人員設計建筑基線的時候,可以采用幾種形式,一種是三點成“一”形;三點呈“L”形;或這是四點成“L”形,還有一種是五點成“十”形。以上幾種形式是在設計基線中比較普遍的形式。a.建筑的基線應該與建筑物的軸線處于兩種狀態,一種是平行狀態;另外一種是垂直的狀態。b.建筑基線中的主要基點要保持在一個可以相互通視的狀態,基線的邊長在100mm至4mm之間。c.基線的主點如果不被施工所干擾,其位置就應該在主要的建筑物附近,并且要靠近建筑物。d.一個建筑基線的基線點應該在三個以上,這樣可以保障檢測人員可以隨時查看基點的變化情況。

(2)建筑基線的測設。在測設建筑的基線上,一般測量人員都會使用平面點位放樣。首先在實際的場地標出基線點的具體位置,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。如果基點在同一個直線上,那么在中間的位置上安裝一個經緯儀乳溝沒有經緯儀也可以安裝全站儀,這樣可以保障測量人員能夠測量到基點的角度。當測量的角度與180度的差比24要大,那么就要適當的調整角度。如果測量的三個基點是垂直的狀態,那么垂直的交點上,測量與另外一個的夾角,當角度值與90度的差比24要大,同樣的也需要調整角度。在各個基點上檢查軸線長度主要是檢查軸線之間的距離,如果檢查出的結果與設計有差別,且誤差在萬分之一,那么就要調整軸線之間的距離。

3.3建筑方格網。

對于地形較平坦的大、中型建筑場區,主要建筑物、道路及管線常按互相平行或垂直關系進行布置。為簡化計算或方便施測,施工平面控制網多由正方形或矩形格網組成,稱為建筑方格網。利用建筑方格網進行建筑物定位放線時,可按直角坐標進行,不僅容易求得測設數據,且具有較高的測設精度。

(1)建筑方格網設計。設計建筑方格網時,首先選定方格網的縱、橫主軸線,它是方格網擴展的基礎,選定是否合理,會影響控制網的精度和使用,因此應遵循以下原則:主軸線應盡量選在整個場地的中部,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主點,其中一個必是縱橫主軸線交點,主點間距離宜過小,一般300~500m:縱橫主軸線要嚴格正交成90;主軸線的長度以能控制整個建筑場地為宜,以保障主軸線的定向精度。主軸線擬定后,可進行方格網線的布設。方格網線要與相應的主軸線成正交,網格的大小視建筑物平面尺寸和分布而定,正方形格網邊長多取100~200m,矩形格網邊長盡可能取50m或其倍數。

(2)建筑方格網的測設。在測設建筑方格網時,先要測設主軸線MON,其方法與建筑基線測設方法相同,主軸線測設好后,分別在主軸線端點安置經緯儀或全站儀,均以0點為起始方向,分別向左、向右精密測設90°。為了進行檢核,還要在方格網點上安置經緯儀或站儀,測量其角是否為90°,并檢查各相鄰點間的距離,看其是否與設計邊長相等,誤差均應在允許范圍之內。此后再以基本方格網點為基礎,加密方格網中其余各點。

4施工場地高程控制

建筑場地的高程控制測景就是在整個場區建立的水準點,形成與國家或城市高程控制系統相聯系的水準網。水準點的密度應盡可能滿足安置一次儀器即可測設出所需的高程點。施工場地高程控制一般布設成兩級,分別稱為首級水準網和加密水準網。首級水準網作為整個場地的高程基本控制,一般情況下采用四等水準測量方法,并埋設長期性標志,若因設備安裝或下水管道鋪設等測量精度要求較高時,可在局部范圍采用三等水準測量方法。加密水準網以首級水準網為基礎,可按圖根水準的要求進行布設,一般情況下,建筑方格網點及建筑基線點亦可兼作加密水準網點。

5結語

綜上所述,建筑中的測量工作實質上就是測繪工作,但是其工作的性質與建筑的質量有關,而且對于一個過程來說。建筑施工的全過程都要涉及到測量工作,因此在施工的場地要建立測量體系,并且保障測量的結果。

控制測量論文:談水利水電工程中隧洞控制測量的誤差

摘要:在水利水電工程建設中,隧洞工程施工是比較關鍵的環節。隧洞的施工控制測量格外重要。在隧洞工程測量中,精度是非常關鍵的因素,主要分析了隧洞施工控制測量規劃與誤差,隧洞洞內控制測量的實施以及增加貫通精度的方法等,以保障隧洞的貫通。

關鍵詞:水利水電;隧洞;施工;測量誤差

0引言

在水利水電工程中,隧洞是水利水電工程中的關鍵構成部分。由于隧洞工程的施工地點大多在環境惡劣的地區,比如導流洞、引水洞、尾水洞等。因此,相關的規定與施工要求比其他建設工程更多。并且會根據不同的隧洞類型,要求不同的測量度。但是,在隧洞工程測量中精度是非常關鍵的因素。因此,應該采取有效的方法確保工程的精度,減小工程誤差,以此保障隧洞的質量。其中一種有效的方法是在施工之前,規劃隧洞的控制測量,同時進行的估算,確保測量結果的可信度。

1隧洞施工控制測量規劃與誤差

隧洞施工控制測量規劃包括平面控制測量與高程控制測量兩個方面。兩項工作的側重點存在差異,因此其規劃的工作也有很大的不同。

1.1平面控制測量規劃與誤差探析

在貫通之前,隧洞的平面控制測量工作都是支導線構成的。在開挖后,應該先規劃支導線的工作流程,尤其是估算誤差與施測級別。這些工作主要運用的施工方法都是洞內施工,而且需要在了解開挖尺寸與精度的前提下進行。這樣有利于保障后續的測量計劃順利進行,同時便于選取有關設備。在開始設計前應該保障兩項工作。①需要展現貫通面與開挖平面的設計圖紙;②按照具體施工的洞內條件,特別是通視條件與出渣情況,會對測量產生的影響,應該在工程圖紙上明確標出導線點的坐標位置。橫向貫通的誤差大多數包含測角與導線邊長。這兩種誤差會在很大程度上影響隧道的貫通度。具體的關于橫向貫通產生的誤差分析如下:根據有關的誤差傳播原理,導線的測角與側邊是各自獨立的。因此,在分析橫向貫通誤差的過程中,可以將測角與側邊方面的兩種誤差分別探討。

1.2高程控制測量規劃與誤差

在探究容易影響橫向貫通產生誤差的因素后,應該繼續探究豎向貫通產生的誤差原因。這種誤差受隧洞內高程控制測量度的影響。也就是說,通常情況下,高程控制測量誤差級別都取決于豎向貫通中產生的誤差。從而導致豎向貫通產生誤差的有水準測量結果誤差或者三角高程測量等。一般情況下,可以通過公式來估算出豎向貫通中的誤差。因此,還可以通過固定公式計算出每km中高差中數的偶然中誤差,然后對比所得數據和相關的規定誤差級別,選擇符合規定的等級指數,選擇的原則是所選級別中要求的標準值應該大于計算值。

1.3標記掘進方向

水利水電工程中隧洞施工控制測量中的橫向誤差取決于對隧洞內中線指向的測量度。因此,標記掘進方向的工作非常關鍵。在標記掘進方向的過程中,應該在洞口設計多個固定點,然后再把中線的方向標記在地表,以此作為掘進工作的初始證據,掘進工作與洞內控制點的持續測量根據。

2隧洞洞內控制測量的具體流程

2.1選取儀器設備

對于隧洞洞內測量的儀器設備應當滿足如下的要求:①測距精度不得大于2mm+2×10-6D,水準儀的的精度應控制在大于等于±1mm/km的范圍內,測角的精度小于等于±1°;②測量使用的儀器與相關設備應該符合有關的標準要求,同時應該通過專業檢定部門的認證才能夠投入使用。

2.2掘進工程

1)掘進方向。因為隧洞內的工作面不大,光線很暗。因此在開挖時應該使用激光指向儀器。激光指向儀器能夠實現直觀操作,而且對其他工程造成的影響不大,控制操作簡單。當掘進機器向前推進時,如果其走向不符合預設的方向,安裝在掘進機上的激光指向儀器會自動發出激光束,能夠為掘進機提供控制工作的自動化信息,調節工程進度。2)在隧洞外進行聯測。工作人員應該在溫度條件穩定、晴天的時候進行。并且,還需要充分考慮到在不同的時間,從水平角度來觀察、測量。應該運用方向觀測方式,在測量豎直角的過程中,應該反復進行4次,測距的工作需要進行6次。另外,還需要在氣象改正的前提下,計算邊長,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)調節測量度。在水利工程中的隧洞施工控制測量時,不僅需要在附屬工程中展開混凝土襯砌工作,還需要考慮到洞外的施工。另外,還應該沿著相向開挖的導線展開其他工作,再解決平差,或者對貫通誤差加以處理。在進行這些工作時,相關人員應該根據方案中的控制測量標準來進行,而且也需要遵循工作流程,逐漸展開工程。1.3提高貫通度的措施1)首先,應該確保不同點的坐標科學、。另外,還需要嚴格規定對投影的計算方法。2)工作人員在測量過程中,需要根據設計方案控制標準的要求,考慮所用儀器的指數設置,保障其規范性。比如,應該確保棱鏡基座能夠科學的擺放。另外,還需要使用三聯腳架法來展開測量工作。3)在開挖隧洞時,應該時刻關注導線點的安排和分布,保障在臨時點的導線點在3個以內。同時,還應定期檢查開挖工作是否合理、規范。4)在設置導線時,應該盡量使用等邊直伸型的方法。而且,應該保障導線具有一定的長度。5)當進行三角高程測量時,應注意一些細節,如保障垂直角和測距按照同一個照準進行測量。另外,對于等級不小于三級的測量應通過增加對中精度或者隔點設站的方式來適當提高精度等級。

4結語

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量精度。在具體的測量工作中,應該根據有關規定和標準來進行規范操作,落實工程設計方案,通過規范的工程流程來展開測量工作,以此保障測量工作的。將工作實踐與測量方式結合起來,不僅可以有效的提升工作效率,節約施工時間,還能夠確保隧洞施工控制測量工作的質量,保障貫通的精度。另外,有關人員還可以運用一些其他施工方法,比如組件導線網,或者改良測量條件的方法來提升隧洞內導線的性,以此來確保貫通精度較大化,減小控制測量的誤差。

控制測量論文:礦井如何貫通控制測量技術

摘要:貫通測量技術在礦井巷道掘進等工作中的作用尤為重要,因此要對貫通測量誤差來源進行分析,從而嚴格控制誤差,提高掘進對接質量。以河北省礬山礦的礦井巷道掘進貫通測量為例,從實踐中總結了更合理的測量技術,并對貫通測量誤差來源及相應的質量控制技術措施進行詳細論述和分析。

關鍵詞:貫通測量;巷道掘進;誤差來源

礬山礦位于河北省張家口市涿鹿縣礬山鎮,東經115°27′,北緯40°12′,是我國北方的大型磷礦,受河北省礬山磷礦有限公司的委托,北京蒼穹數碼測繪有限公司唐山分公司于2011年7月31日至2011年8月24日進行了礦區地面控制測量、470中段井下控制測量和西風井斜井內的控制測量工作[1]。

1地面E級GPS控制網控制測量

(1)選點埋石。經實地踏勘后,礦區內有∏6、近2和西風井近井點(西1)三個控制點保存完好,但作為礦區控制系統,現有的三個控制點不能滿足生產需求,為了滿足礦區測量以及此次工作主要目的,即西風井與470中段的貫通控制測量,決定在西風井再布設兩個控制點,點名編號為西3和西4點。在副井前的山上布設與近2通視的控制點,點名編號近3。最終形成了由6個控制點形成的E級GPS控制網。(2)觀測計算。①構網觀測,GPS網以邊連式的方法構成網狀,并與保存完好的國家大地控制點C級點太平堡、下太府聯測,異步觀測環間均有復測邊。②GPS外業觀測采用快速靜態定位與靜態定位相結合的作業模式,每站同步觀測時間60分鐘以上。觀測時滿足條件:衛星截止高度角≥15度;記錄采樣間隔為15秒;有效衛星個數≥5;PDOP≤6。③觀測時應認真整平,對中儀器,對中誤差應小于3mm,并于測前測后各量取一次天線高,較差應小于3mm,取其平均值作為最終成果。所有外業觀測記錄清楚明確。(3)數據處理。①觀測完成后,及時進行了基線處理。并進行同步環、異步環檢查。其限差滿足現行《全球定位系統(GPS)測量規范》中的有關規定考核。②基線檢核合格后,利用HDS2003軟件進行平差計算。并將WGS-84坐標系的成果按規定轉換為1980國家大地坐標系,和原礦山1954北京坐標系。③對用于平差計算的起算點應進行了相容性檢核。經檢合起算點相容性較較好。(4)高程控制。利用S3水準儀,對近2、∏6、西1進行了四等水準聯測,其余三個控制點采用GPS擬合方法求得點的高程作為地面高程首級控制網[2]。

2井下導線測量

①選點埋石。按規范和井下條件布設7秒導線,470中段共布設導線點42個,其中長期性控制點40個,臨時控制點2個;由于西風井未進行降水處理,故西風井在斜井中水面以上部分布設了3個長期控制點。②觀測方法。西風井采用全站儀支導線的方法進行測量,每個轉角均冊了左角和右角,因只有3條邊,故無需加測陀螺邊。副井采用聯系三角形的方法進行了一井定向,采用全站儀加反光系統進行了井上下的高程傳遞,井下采用全站儀支導線復測左右角的方法進行測量,并在井下導線的起點、中間和末端測量陀螺邊3條。為了計算陀螺方位角與坐標方位角的差,在地面控制點西1、西3上進行2次陀螺邊定向測量,兩次井上陀螺定向較差6″,說明陀螺儀精度。

3井下高程控制測量

測量組織與安全生產為了測量工作的順利完成,擬投入的人員設備包括但不限于:汽車2輛;全站儀2臺;陀螺儀1臺;水準儀1臺;雙頻靜態GPS接收機4臺;電腦2臺;打印機1臺;其他對講機等通訊器材及聯系測量用附件若干。測繪小組3個,人員10人。選用儀器觀測方法視距前后視距差前后視距累積差視線高度閉合環路、附合線路閉合差DS3、N2中絲讀數法≤100m≤3.0m≤10.0m三絲能讀數≤±30√L每測站照準標尺分劃的順序基、輔分劃(黑紅面)讀數的差基、輔分劃(黑紅面)所測高差的差檢測間歇點高差的差水準測量的精度閉合環路、附合線路水準路線長度每公里水準測量的偶然中誤差每公里水準測量的全中誤差后、后、前、前3.0mm5.0mm5.0mm5.0mm10.0mm15公里測量中嚴格執行河北省礬山磷礦安全生產制度。井下測量人員測量時聽從安全礦長的安排,佩戴安全帽等必須的設備。工作中未離開工作區域進行與測量工作無關的工作和參觀。

4坐標轉換與精度統計

4.1兩種礦山原54成果轉換到1980西安坐標系坐標的轉換方法①簡易方法—平移法:Y80=Y54-62.438;X80=X54-42.210。此方法轉換誤差:X為-0.098m~0.116m,Y為-0.107m~0.132m②參數轉換—四參數法:礦山原54成果轉換到1980西安坐標系坐標的轉換參數平移Xo(米)=-570.37519;平移Xo(米)=58.209169;旋轉角度T=-000:00:07.557;尺度K=1.00011562605642。此方法轉換誤差:±0.3cm。4.2精度統計GPS控制網較大點位中誤差0.76cm,較大相對中誤差1:30036,滿足規范要求的精度要求(詳細統計資料見平差報告)。井下導線觀測轉折角42個,陀螺方位角閉合差僅為46秒,小于限差要求(詳細統計資料見平差報告)。地面水準路線長度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),優于規范要求(詳細統計資料見平差報告)。

5結論

通過從實踐中總結更合理的測量技術,并對貫通測量誤差來源及相應的質量控制技術措施進行詳細論述和分析,提高測量精度,節約測量時間及成本,在礦井測量中應用推廣,進一步提高礦井測量工作效率及測量精度,所有控制成果精度,質量良好,滿足了現代化礦井高精度貫通測量及生產的需要。

作者:楊永寧 單位:河北省礬山磷礦有限公司

控制測量論文:地理信息中GPS控制測量技術研究

1GPS控制測繪技術的創新

1.1方法上的創新

現如今,GPS控制測量技術在不斷更新和優化,主要是由于傳統的測量技術并不能滿足現在測繪工作的需要。無論是測繪的距離,還是測繪手段都有待完善。另外,GPS空間定位技術的方式以及傳統的測量模式都需要進一步改進和完善。現如今,主要以GPS技術為主、傳統的測繪方式為輔,實現了方法上的創新。

1.2精度上的創新

在科技和經濟不斷發展的過程中,在地理信息測繪工程中采用GPS技術大大地提升了測量的精準度,能夠快速、地找到定位點,這是測繪行業的一大進步。

1.3工作效率的創新

所謂的工作效率創新是指GPS控制測量技術可以較大限度地滿足用戶的需求,而且逐漸實現功能的多樣化。這一技術類型還具有實時性,對工作效率起到至關重要的促進作用。

2GPS控制測量技術的技術體系

1)為了建立和完善GPS系統的技術體系,研究人員首先建立一個精準性比較高的控制網,這種控制網主要是以三維測量形式為主。在實際的工作中,工作人員應該根據技術體系的特點制定一個相對比較科學的技術體系。2)制定運行狀態良好的GPS基準站。主要是為了提高地理信息系統運行的穩定性和精準性。從GPS基準站的運行方式上看,主要可以分為不同的類型:及時,以廣播的形式向用戶相應的信息。由于GPS技術在應用的過程中主要采用三維坐標的形式來進行,因此,在實際的測繪中可以較大限度地滿足施工放樣工作。這一技術在應用的過程中,不會受到環境的影響,而且工作范圍比較廣。在傳播的過程中,如果附近有一些大的建筑物則需要設置信號中轉站。第二,在事后向用戶提供相應的觀測數據。在基準站中記錄著各種不同類型的觀測數據,可供選擇的方式比較多。在固定的時間內可以將數據上傳,在事后對相應的數據進行簡單的處理,同時無須設置大量的控制點。第三,借助偽距差分技術。這一技術在運用的過程中主要是根據三維坐標的形式,可以滿足GPS控制技術以及導航的需求,從現在的技術應用上可以看出,精準度可以達到5m左右。

3實時動態差分的GPS技術

現如今,我國的GPS技術在突飛猛進地發展,更多地應用到工程測量行業中。實時動態差分GPS技術在應用的過程中,優勢比較明顯。如果在現場就可以給出精準大地坐標,必然能夠在短時間內提高測量的精準度。另外,這種GPS技術與傳統的技術相比,不僅操作速度快捷,操作方法也很簡單。通常情況下,工作人員會將動態差分GPS技術的配置分為3個部分:及時是基準站接收機,第二是流動站接收機,第三是數據鏈。其中流動站接收機包含的內容比較廣。基準站接收機需要設置在已知點坐標上,這樣就可以接收衛星信號。通過精準地計算,再通過各種多媒體技術的應用,就可以保障信息采集的性。與GPS技術配套使用的是GIS系統,這是一種借助計算機設備來發揮功能的技術類型,隨著經濟和科技的不斷發展,GIS系統在地理信息測繪工程中也得到了高效地應用。另外,在實際的工作中,研究人員還將這種技術應用到城市規劃、國土管理以及水利、水電工程中。

4GPS控制測量技術的應用情況

GPS控制測量技術在實際中的應用,可以看作是一個包含了各種不同類型地理信息的“地圖”,這些信息可以在計算機上顯示,其中包括各種模擬信號和數字信號。其中數字信號是指數字化的信息采集形式,經過操作和處理之后得到的信號類型。通常情況下,電子地圖的制作主要可以通過不同方式獲取,包括遙感獲取,數字化獲取,直接獲取和GPS系統獲取等類型。在地圖制作的過程中,只有快速、地找到定位點,才能充分體現出技術的高效性。在GPS基準站進行的過程中,GPS控制測量技術可以實現數據的跟蹤,為用戶找到的地理信息和地理位置。

5結束語

GPS控制測量技術具有測量方法簡單、測量精度高、測量的成果形式更新穎等顯著的優點,其在我國的地理信息系統中已經得到了廣泛的應用,并且隨著科學技術的不斷進步和發展,也將應用到更多的領域中。

作者:崔紅英 何國軍 王富勝 單位:伊春市規劃建筑設計院

控制測量論文:試分析橋梁施工中高墩施工的控制測量技術

[摘 要]橋梁工程是社會交通建設的重要組成部分,而工程設施的質量是影響橋梁工程效能發揮的重要因素,再者橋梁施工中的高墩施工的控制測量是保障整體施工質量的基礎。本文從橋梁施工中高墩施工控制測量的技術要點等方面進行簡要探討。

[關鍵詞]高墩施工;控制測量;技術要點

橋梁工程在交通建設中占有重要位置,尤其是在高速公路方面,橋梁施工的質量好壞關乎著交通的正常運行,這在一定程度上對社會經濟的發展也起著重要作用。高墩施工控制測量技術在施工中占據著決定性作用,本文簡要的對高墩施工控制測量意義以及技術要點進行論述。

1.橋梁施工中高墩施工的控制測量的意義

我國地形具有復雜多樣的特點,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,技術要求嚴格,質量要求上乘,在這當中,高墩施工的控制測量技術起著無可厚非的作用。在橋梁施工中,高墩建設工程涉及大跨度、半高空、大規模等的要求。該工程的實施,不僅需要大量人力物力,在實施中還存在著施工復雜困難等問題,使得施工存在著危險性。然而,作為社會建設的基礎建設,也不得不去試試。在這樣的艱巨任務下,如果高墩施工的控制測量技術不達標,那么可能會帶來很大的損失,對交通、經濟會產生許多的負面影響。這足以說明高墩施工的控制測量技術實施影響力巨大,起著無可比擬的作用。

2.研究橋梁施工中高墩施工的控制測量

2.1 介紹橋梁施工中高墩施工

要解決好一個問題,首先必須充分讀懂問題,橋梁施工中高墩施工也同樣如此,要讓一個工程得到較大限度的有效實施,在測量中必須先了解該工程的特點,對每個細節部分都要充分了解。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行模板的安裝。同時根據物理學質量大慣性大的原理,必須對模板進行固定,否則可能會對安裝產生較大誤差。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艱巨的工作。首先,澆筑是一項大型工程,時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量和均勻性、密實性、連續性,要達到這樣的要求,需要十分高端的技術才能駕馭。高墩施工從開始到一個步驟都要求嚴格,一步特點小心就可能全軍覆沒,徒勞無貨,所以了解了高墩施工的特征以及大致注意事項對工程的實施都有著很大的幫助。

2.2 橋梁施工中高墩施工的控制測量要點

(1)測量放樣工作

一個項目的實施,首先必須進行調查,而高墩施工的控制測量也需要做一個樣本調查,所以測量放樣工作必不可少。樣本是為了讓人們對工程做一個大概了解,放樣工作的進行對于了解工程有著重要作用。一個科學合理的放樣工作是高質量整體施工不可缺少的條件。作為控制測量的一項重要工作,放樣工作必須做到,而要保障它的對放樣人員以及一些測量儀器的要求都很高。放樣工作人員必須具備較高的專業知識,擁有熟練的經驗技巧,能夠提出科學的放樣方法以及放樣計劃。放樣儀器也是要求比較高的,畢竟它關系著數據的性和真實性,在儀器的選擇上必須慎重仔細。當然,放樣工作的過程是至關重要的部分,在工作人員以及測量儀器都能保障品質的前提下,測量放樣工作的過程必須有秩序,分工到位,并且工作人員各盡其責,態度認真。,工作結束了,現場必須做到清理得當,以防止放樣材料混淆,給后續工作帶來不必要的麻煩。在放樣的整個過程中必須做到到位,保障工作效率。

(2)高墩施工控制的鋼筋工程測量

高墩是橋梁的支撐點,承載著整個交通運輸,關系著橋梁的穩固性。要保障高墩支撐穩定,需要對鋼筋工程進行測量,因為鋼筋對于橋梁的穩固起著決定性作用。在測量之前要做一項重大工作,那就是施工控制測量人員需要進行實地調查,分析和評估鋼筋的用量和布局情況,為后面的工作做準備,方便對癥下藥。鋼筋的放入并不像我們想象中的一樣,把鋼筋植入進去就算完工,這遠遠不夠,必須要對鋼筋的選擇。數量以及如何利用進行嚴格的斟酌講究。對鋼筋工程的測量首先體現在選材和位置分配方面,鋼筋的種類必須按照計劃中的嚴格挑選,鋼筋的型號要與所需對應,不能雜亂無章,以防對錯位,這將嚴重影響著鋼筋分配位置,使得工程坍塌。除此之外。鋼筋的數量必須進行嚴格測量,過多過少都不符合要求,一定要打破越多越好的傳統觀念,有時候數量過多也很大的影響著工程進行。要如何把巨大數量的鋼筋進行分配,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識工作,讓鋼筋分類得當,井然有序。當然還要注意的是,鋼筋植入時,混泥土的量也要好好把握,與鋼筋協調。對鋼筋的測量工作做到位,就相當于給高墩打造了一個堅實的基礎,有利于建設中高墩的穩定。

(3)混泥土施工測量

混泥土是建筑工程最基本的材料,要提高建筑物的穩固性,堅韌性不僅需要鋼筋等材料,還需要混泥土的有效配合。在施工開始之前,必須對混泥土進行嚴格測量,確保質量達標,數量足夠,好質量造就好的成品。質量和數量過關后,還需要掌握混泥土的配置,水土搭配均勻得當,這樣才不至于使得混泥土過硬過軟,影響施工效率,不走彎路。

(4)支架的施工控制測量

支架的施工控制測量涉及三大方面。首先,是技術要求,高墩的支架施工操作關系著垂直運輸的運行,因而必須要保障施工質量的安全。要保障質量安全,工作人員就必須慎重工作,選材合理,以保障足夠的穩性、剛度和強度,這些得以保障,對施工的正常運行有這不小的推動作用。其次,支架的搭設也是很有講究的。支架必須保障其穩定和,因為支架未穩定,在很大程度上對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上,在大橋的高墩柱施工過程中采用雙排架設方法,這架搭設之后,切記要對基土進行整理壓實。,要對支架的受力進行分析。了解了支架的受力原理才能更好的掌握支架擺設方法。在對支架受力大量的進行驗算研究之后得出了一些結論。受力較大的是桿底端,因此,在計算中要注意地基和主桿底端的力學分析。當然在計算時不僅僅要看到受力較大的地方,還要充分測量構件自身重量以及其他的受力作用。因為橋梁施工中高墩施工建設的墩身自身重量很大,對受力測量影響大,再加上橋梁的高墩一部分在水中,受到水流的沖擊,力的方向復雜多變,綜上,綜合考慮影響因素,才能使受力分析更,以達到標準測量。

3.總結

隨著經濟和技術的發展,人們出行對速度和便利的要求越來越高,因而橋梁的施工數量和規模不斷在增長。橋梁中的高墩建設影響著整個橋梁工程的實施,在其中起著主要作用。因此,為了改善施工建設,預防不必要的問題出現,對高墩的控制測量猶為重要,對控制測量技術的要求也越來越高。本文簡要分析了一些施工要點,歲不能面面俱到,但還是希望給相關的工程研究盡一點微薄之力。


控制測量論文:礦山測量中高程導入及井下控制測量

[摘 要]在論述基本高程導入方法的基礎上從理論角度提出了大井深立井導入高程的一些思路,有待于礦山測量工作者在實踐中不斷探索驗證。

[關鍵詞]礦山測量;高程導入;井下控制測量

在礦山的生產建設中,為了確定井下巷道、采空區與地面地形、地物的對應關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量的坐標系統與地面測量的坐標系統統一起來,為了滿足這一要求,就需要使礦山地面測量與井下測量聯系起來,也就必須進行使井上下坐標系統一起來的聯系工作,聯系測量就其內容而言包括平面聯系測量與高程聯系測量兩部分,平面聯系測量簡稱定向,高程聯系測量簡稱為導人高程。鑒于平面聯系測量即定向依照傳統的定向方法去實施可達到要求,還為了確定井下巷道施T能夠按質按量的進行,井下按控制測量就顯得尤為重要,首先要了解井下各類巷道之間的空間分布情況,以及控制點的確定。為以后提供控制基礎算基準,測定具有較高精度的平面坐標和高程的點位控制點做好準備。

1 井下高程導入

1.1高程聯系測量目的是把地面坐標系統中的高程,經過平硐,斜井或者豎井傳遞到井下高程測量的起始點上,然后以該高程起始點進行井下高程的傳送。其意義是通過井下高程導人,井下高程依次傳遞,達到井下各種巷道在空間上滿足生產設計的要求,同時便于對井下采掘工作面的分布與地面地形地物的空間對應狀況有詳細的掌握,它確保礦井安全生產的一個重要方面。

1.2導人高程的實質。高程聯系測量的實質在于按照一定的精度要求,采用能夠滿足相應的儀器和合理測量方法,把地面的高程系統,經過平硐,斜井或立井遞到井下高程測量的起始點上,為井下測量過程中進行高程的方法因礦井開拓方法的不同分為以下3種:

1)通過平硐導入高程:可以用一般井下幾何水準測量來完成,其測量來完成。其測量方法和精度應當與井下一級水準測量相同。

2)通過斜井導入高程:當斜井角傾角能夠滿足水準測量要求時,可以用一般井下幾何水準測量來完成:當精度要求不高時,也可以用一般i角高程測量完成。當斜井傾角超過水準測量要求時,可以用一般三角高程測量來進行。其測量方法和精度與井下一級水準量或者井下基本控制j角高程測量相同。

3)通過立井導人高程:由于水準測量與三角高程測量都難以實現,則需要采用一些專門的方法來完成。但無論采用什么方法,這些方法基本原理是一致的,所不同的僅僅是具體實現手段的不同。

1.3利用測長器導人高程。測長器是利用鋼絲繞在一個圓盤下中,借鋼絲升降時的摩擦力帶動圓盤轉動,由計數圓盤自動記錄的圈數,從而算出鋼絲升降長度的原理制作的。該高程導入方法,對于一般深度的立井面言遠不如前述幾種方法簡單、易行,并且精度受到一定的限制,在此不不作進一步論述。

2 井下平面控制測量

2.1基本控制導線按照沒角精度分為+一7。和+一15。兩級,一般從井度的起始邊開始。沿礦井主要巷道,通常每個1.5~2.0kM應加測陀螺定向邊,以提供檢核的方位平差條件。采區控制導線也按測角精度分為+一15。和+一30。兩級,沿采區上、下山,中間巷道或片盤運輸巷道以及其它次要巷道敷設。

2.2井下導線點的設置:井下導線點按照其使用時間長短和重要和重要性而分為:長期點和臨時點兩種。導線點應當選擇在巷道頂底板穩固、通視良好且易安置儀器觀測、盡量不受來往礦車影響的地方。導線點之間的距離按相應等級導線的規定邊長來確定。臨時導線點可設在巷道頂地板巖石中或牢固的棚梁上,長期導線點應埋設在主要巷道中,一般每隔300~500m埋設一組3個長期點,以便用測角核查其是否移動,所以導線點均應做明顯標志并統一編碼。用紅漆白將點位圈出來,并將編碼醒止的涂寫在設點處的巷道幫上,以便尋找。

3 井下高程測量

3.1井下高程測量的目的和任務:井下高程測量是測定井下工作。其目的是為了建立一個與地面統一的高程系統,確定各種采掘巷道,硐室在豎直方向上的位置及相互關系,一解決各種采掘工程在豎直方向上的幾何問題。其體任務有以下幾項:1)在井下主要巷道內測定高程點的長期導線點高程,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)檢查主要巷道及運輸線路的坡度巷道測繪主要運輸巷道剖面圖。

3.2井下高程測量的基本要求:井下高程控制網,可采用水準測量三角測量方法敷設。在主要的水平運輸巷道中,一般應采用精度不低于$10級的水準儀和普通水準尺進行水準測量:在其他巷道中,可根據巷道坡度的大小、采礦工程的要求等具體情況,采用水準測量或三角高程測量,從井底車場的高程起算點開始,沿井底的要求和主要巷道逐漸向前敷設,每隔300~500m設置一組高程點,每個高程起算點組成,其間距以30~80m為宜,長期導線點可以作為高程點使用。水準點可設在巷道的頂板、底板或兩幫上也可以設在井下固定設備基礎上,設置時應考慮使用方便并選在巷道不家形的地方。設在巷道的頂板、底板的水準點構造與長期導線相同,井下所有高程點應統一紡號,并將編號明顯地標記在點的附近。

總之,高程導入在礦山生產建設中是一項極其重要的基礎性測量丁作,其精度必須能夠滿足生產實際需要,傳統的高程導人方法雖然能夠解決一般的高程導人問題,但隨著安全形勢的發展,高程導入的精度必然會越來越高,特別是大井深立井高程導人,仍然是礦山測量工作者面臨的一個難點問題。在論述基本高程導入方法的基礎上從理論角度提出了大井深立井導人高程的一些思路,有待于我們礦山測量工作者在實踐中不斷探索驗證。

控制測量論文:基于約束法平差的橋梁施工控制測量技術研究

摘 要:針對GPS測量控制網所控制的軸線與路線控制網所控制的路線中線間正確合理銜接的問題,本文提出了GPS橋梁施工控制網約束平差方法,該方法通過在GPS橋梁施工控制網中引入邊長約束和方位約束,避免了傳統方法所導致的控制網精度畸變,更好地保障了路線的連續性和舒適光順的設計效果。工程實踐表明,輔以均勻合理的布點方案和適當的數學模型,約束平差不僅實現了軸線與中線的正確合理銜接,其精度也滿足施工控制測量要求。

關鍵詞:約束法平差 橋梁 控制測量 GPS

GPS測量裝備已經深入橋梁施工的各個領域,為目前橋梁建設要求的快速施工提供著品質、高效的測量服務。高精度 GPS 技術已經不再局限于在布設控制網中的應用,GPS-RTK 實時定位技術以及與其相配合的連續運行GPS 參考站服務系統也得到空前的發展。RTK 以其定位快速、高效、高精度、高性的特點逐步成為施工放樣測量和準實時定位的重要手段。在快速施工的理念下,某些時候,常規測量儀器在有限的人力物力、時間和環境條件下無法滿足現場施工的需要,而 GPS 技術遠距、實時、、3 維、快速、全天候的特點正好適應了這一時展的要求,為現階段橋梁的施工建設發揮著巨大的作用。

即使如此,在公路施工測量中,公路路線控制測量的低精度與大型構筑物(橋梁、隧道)控制測量的高精度間的矛盾表現得尤為突出,因此,如何實現大型構筑物GPS測量控制網所控制的軸線與路線控制網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計與施工人員普遍關心的問題。為解決這一問題,筆者提出了滿足大型構筑物軸線兩端與其路線中線連接偏差最小的約束法對GPS橋梁施工控制網進行約束平差。

1約束法平差的原理與方法

由于GPS施工控制網投影面與路線施工控制投影面的差異,以及兩次觀測精度的差異,為保障GPS橋梁施工控制網的必要精度,對GPS施工控制網進行邊長約束和方位角約束平差,其目的在于使GPS控制網與路線施工控制網之間達到正確合理的連接。路線上的GPS橋梁施工控制網是一種“掛靠”在低等級路線測量控制網上的高精度網,一方面是為了保障橋梁“剛體”結構施工的精度;另一方面是為了有效地消除接線處小偏角對高速公路行車安全隱患存在的影響。在實際作業中,對這一問題的處理存在著兩種常見的帶有一定局限性的方法。一則是為保障橋梁施工而將GPS施工控制網視為獨立控制網,從而淡化了兩軸線間的接線關系;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作為GPS控制施工控制網的約束條件,從而導致了GPS控制網精度的畸變。因此,在GPS施工控制網中引入邊長約束和方位約束,可以更好地保障路線的連續性和舒適光順的設計效果。

2 工程實例

2.1 GPS平面施工控制測量

某高架橋地處工程地質條件極差、地勢低洼、軟土層厚達60m多的海相沉積平原地區,對施工控制測量的精度提出了較高的要求。在布設GPS施工控制網時,控制點位置的選擇考慮了橋梁施工的特點,一方面將點的位置于施工便道以外并適于GPS觀測要求的位置,另一方面盡可能保持相鄰點間相互通視以及鄰近線位控制點設站、長邊定向的施工放樣原則,GPS控制網構網時采取了“邊連接”方式(圖1)以增加控制網的圖形強度。

圖1 邊連接方式

根據上述布網方案在施工現場共布設了21對GPS施工控制點,并采用4臺WILD雙頻增強型Leica 350GPS接收機按快速靜態相對定位作業模式進行了觀測。觀測時,同步觀測有效衛星數大于4顆,截止高度角大于15°,由衛星星座和測站組成的圖形幾何強度(GDOP)小于5,整個觀測在兩天內完成,共獲得336條基線。在對GPS觀測基線的三維向量施行三維無約束平差后,經粗差探測,整個觀測值不存在粗差。在控制網先驗中誤差與后驗中誤差相等時,所得到的GPS基線向量的較大殘差為9 mm,最弱點的坐標三維位置中誤差分別為±3.1、±4.3、±3.3 mm,這說明GPS觀測基線具有很高的質量,可用于二維約束平差。

采用橋墩臺平均高程投影面上的長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函數對GPS橋梁施工控制網進行二維約束平差。平差后所得到的GPS施工控制網的坐標成果能夠滿足橋梁施工的精度要求。由于路、橋施工所要求的測量精度不同,致使橋梁兩端路線控制點坐標與橋梁控制點坐標之間存在著顯著的差異,

根據上述偏差可知:在橋梁與路線的起始端的線位銜接差較小,兩者基本一致,不會在接線處產生小偏角,因此也不會對高速行駛的車輛帶來影響。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計的視覺效果;另一方面有可能在線位銜接處產生小偏角,因此必須采取措施予以消除。線位偏差的存在,實質上可視為兩套成果間起算數據(坐標、方位角)的差值的影響。在實際作業中,可采用限定路線控制點和橋梁施工控制點放樣范圍的方法,利用橋梁控制點向路線范圍單向“滲透”放樣以尋求連接點來解決線位銜接問題。

2.2 GPS高程控制測量

GPS能以很高精度獲取點間的大地高高差,在將其轉化為適于工程測量的正常高(或正高)高差時必須顧及大地水準面的異常改正。這種轉換因重力測量資料等因素的限制,目前多采用GPS水準法,即利用同名點上的正常高(或正高)與GPS大地高,根據一定的數學模型獲取相互間的換算關系。在樂清灣高架橋GPS施工控制網中,采用三等水準連測了6個GPS控制點,連測點位均勻分布,根據顧及地形改正的曲面擬合法得內部擬合中誤差為±8mm,外部符合精度為±7 mm,所有待插值點處于模型內插控制范圍。將GPS水準法高程與四等水準相較,較大誤差為-36 mm,誤差均值為-2 mm,中誤差為±9 mm,GPS水準法的高程精度已達到了四等水準的精度要求,可應用于施工測量。

2.3 RTK-GPS橋位放樣測量

將GPS參考站建立于橋梁控制網中間的控制點上,采用2臺操動站放樣,在控制器中調出橋位坐標,根據流動站事先設定的精度,通過控制器面板上的定位質量精度指標(CQ)和幾何圖標指示,可方便地將橋墩在實地地標定出來。為了進一步檢查RTK-GPS放樣的精度,首先將已放樣樁位采用RTK-GPS技術對其位置進行測量,然后與橋位設計的理論坐標進行比較,放樣的平面中誤差為±19.4 mm,高程中誤差為±10.4mm;對已放樣好的點位采用GPS快速靜態觀測和水準測量,將兩成果進行比較分析,其平面誤差和高程誤差均在50 mm范圍內(圖2),檢測后的平面中誤差為±28.4 mm,高程中誤差為±16.0 mm。

總之,RTK-GPS放樣勿需手工記錄,可與計算機及其它測量儀器實現數據共享;從節省人力資源、設備投入和放樣效率等方面綜合考察,其綜合經濟指標至少是傳統放樣測量方法的3倍。

3結語

(1)GPS作為一種高新測量手段,比傳統測量方法建立橋梁施工控制網的精度更高更均勻;方法更加方便靈活,效率更高。(2)對橋梁GPS施工控制網進行約束平差可實現大橋軸線與其兩端路線中線間的正確合理銜接,并保障路線設計的視覺效果。(3)采取均勻合理的布點方案和適當的數學模型,GPS水準法的高程測量精度能夠滿足施工控制測量的要求。(4)RTK-GPS放樣橋梁樁位的三維位置,實踐證明具有高效率和高精度的優點。

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