地铁控制测量

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同步观测的接收机,相应的参数设置要保 持一致。其参数主要包括数据采样率和卫星高 度角,通常在观测前,将各接收机统一进行参 数设置,即数据采样率为l0s,卫星高度角15°。
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(2)开机观测 天线架设完成后,经检查接收机与电源、接收机与天线
间的连接情况无误后,按作业调度表规定的时间开机作业, 并逐项填写外业观测手簿。 但观测期间,操作员应注意以下几方面:
一)平面控制网的大小、形状、点位分布应满足轨道交 通工程施工的需要,可以根据城市轨道交通总体规划布设 全面网,也可以为某条线路布设单独的线状控制网。
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二)城市轨道交通工程地面平面控制网在城市一、二 等控制网的基础上建立,通常分两个等级布设,即一等卫 星定位控制网(以下简称GPS网)和二等精密导线(锁、网) 两个等级。GPS网点数较少,起到整体骨架的作用,是后 续测量的基础,而导线(锁、网)则在GPS网的基础上布设 成附合导线、闭合导线或多个结点的导线网。边长较短, 可直接为地面施工测量服务,对地下施工起到向地下传递 坐标、方向的作用。
二)现场踏勘。在拟建线路附近普查现有首级平面控制点的 保存情况与车站、车辆段以及沿线周围建(构)筑物情况和拟埋 设控制点的位置条件情况等。
三)选点。根据控制网布设原则以及观测条件进行选点,值 得注意的是GPS点和精密导线点的选点可以同时进行。
四)埋石。根据控制点的位置条件,选择埋设不同类型的标 石。
1)必须在接收机有关指示灯与仪表正常时,进行测站、 时段信息输入;
2)注意查看接收卫星数、卫星号、相位测量残差、实 时定位结果及其变化、存储介质以及电源情况等;
3)不得随意关机并重新启动,不准改动卫星高度角的 限值,不准改变数据采样间隔和仪器高等信息。
(3)GPS外业测量手簿 测量手簿应全面记录测站的相关信息,应该现场填写,
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2.接收设备的检验 在控制测量作业前,需对GPS接收机和天
线等设备进行全面检验。接收机在一般检视和 通电检验后,还应进行GPS接收机内部噪声水 平的测试、接收机天线平均相位中心稳定性检 验和GPS接收机不同测程精度指标的测试.
由于埋设的标石大都没有强制对中装置,因 此,为了提高对中精度,还需检验基座圆水准 器和光学对中器是否准确。 3.接收机参数设置
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二等精密导线标石埋设
图(mm) 1—盖;2—砖;3—素土; 4—标石;5—冻土线; 6—混凝土
(1)平角观测 GPS点上或导线结点上观测
由于二等精密导线附合在GPS点上, 在附合导线两端的GPS点上观测时,应联 测其他可通视的GPS点,采用方向观测法, 方向数不多于3个时可不归零,夹角的平 均观测值与GPS坐标反算夹角之差应小于 6″,在导线结点上观测时采用方向观测 法,测回间需要变换度盘。导线点上观 测当观测仅有两个方向时,导线点上水 平角观测按左、右角观测,左右角平均 值之和与360°的较差应小于4″。当水 平角遇到长短边需要调焦时,应采用盘 左长边(短边)调焦,盘右长边(短边)不 调焦,盘右短边(长边)调焦,盘左短边 (长边)不调焦的观测顺序进行观测。
(2)相邻导线边长不宜相差过大,个别短边的边长 不应短于100m。位置应选在因城市轨道交通工程施工产 生变形区域以外的地方,距城市轨道交通路线和车站构 筑物的距离应大于30m。
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(3)导线点最好选在楼顶,也可埋于地面,但 地面上的导线点位应避开地下构筑物如地下管 线等,楼顶上的导线点宜选在靠近并能俯视城 市轨道交通线路、车站、车辆段的一侧。 (4)相邻导线点间以及导线点与其附合的GPS 点之间的垂直角不应大于30°,视线离障碍物 的距离应不受旁折光的影响。
(5)综合考虑城市轨道交通线路总体规划,在 城市轨道交通线路相交叉的地方及前、后两期 工程衔接的地方应布设适量的共用导线点。
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3.精密导线观测 导线测量通常利用全站仪观测,分为水平角
测量和边长测量。 全站仪本身的误差主要有以下几种:测距的加 常数、乘常数误差;测距的周期误差;相幅误 差;相位不均匀误差;竖轴倾斜误差;横轴倾 斜误差;视准轴误差;补偿器误差;度盘偏心 误差;度盘刻划误差;竖盘指标差;望远镜调 焦误差等,所以最好要使用具有“电子补偿” 功能的全站仪,并保证在观测时应处于检定周 期之内,在观测前进行相关项目的检验。
三)地面平面控制网不但是隧道横向贯通的基础,还是 安装测量控制网、变形监测网的基础。可为工程设计提供 大比例尺地形图测绘、施工放样、轨道铺设、断面测量、 建设期间变形监测以及运营后的结构变形监测服务。
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四)由于城市轨道交通工程建设周期较长,工程建设期 间平面控制点难免发生变化,因此需要在一定的周期内对 地面平面控制网进行检测,评价原网稳定状况和可靠程度, 确保地面平面控制网满足工程建设需要。
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(2)边长测量 每条导线边均进行往返测量:I级全站仪应往
返观测各二个测回,Ⅱ级全站仪应往返观测各 三个测回。每测回间应重新照准目标,每测回 应四次读数,各项技术要求见表
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4.二等精密导线网平差 根据城市原有控制网的基准面进行相应高程归 化和(或)投影改化。具体进行何种归化或投影, 以城市轨道交通建设的施工图设计所采用的坐 标基准面而定。 四) 地面平面控制网的检测与处理 1.地面控制网检测的必要性 城市轨道交通修建过程工期比较长,在长时间 中,由于城市地面沉降和建设的影响,控制点 将会产生位移和沉降。如不及时进行检测就不 能掌握控制点变形状况,将对工程质量造成严 重隐患。
在隧道口、竖井、车站和车辆段附近应布设 1—2个控制点,相邻控制点应有两个以上方向通 视,其他位置的控制点间应至少有一个方向通视。
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控制网中应有一定数量的GPS点与水准点 重合,同时应考虑在少量相邻点间进行电 磁波测距用以检查GPS测量成果。 对于所有选定的点位均以边连接方式按照 静态相对定位原理布网,由于相邻点的相 对点位中误差要求精度高,所以在控制网 的布设时,相邻的短边控制点间保证同步 观测。
并有可追溯性,以便内业计算时使用。手簿中应记录测站名 称(测站号)、观测时段号、观测日期、观测者、测站类别 (新选点、原等级控制点或水准点)、观测起止时间、接收机 编号、对应天线号以及天线高三次量取值和量取方式等。 (4)数据存储
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(三)二等精密导线测量 一)二等精密导线网的精度要求和布设方案 1.二等精密导线的精度要求 根据精度分析及误差配赋理论,在一等卫星定 位网精度满足要求条件下,点位中误差在 ±20mm以内,能够保证地面控制测量对横向 误差的影响值在±25mm以内的要求。二等精 密导线测量的主要技术要求见表
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2.二等精密导线的布设方法 二等精密导线沿城市轨道交通线路方向布设,根据
导线点与首级GPS点的空间分布,通常布设成多条附合 导线、闭合导线或多个结点的导线网。 二)导线点的选埋 1.二等精密导线点的选点要求
无论采用何种施工方法,在城市轨道交通施工测量 时使用最多的还是二等精密导线点,所以二等精密导线 点的选点一定要保证易于观测、便于施工使用、易于保 存而且稳定。具体而言,选点时要注意以下几点: (1)为施测方便,在车站、洞口附近,宜多布设导线 点,且保证能够至少两个方向通视。为了减少地面导线 测量的误差影响,最好确保二等精密导线点能够与洞口 通视。
(1)GPS卫星的可见性预报 GPS卫星的空间几何分布对定位精度具有重要影响,所 以在选择最佳观测时段,制定观测计划时,查看当日的 GPS卫星数以及相应的PDOP值的变化情况。确保任何地 区全天任何时间均能至少观测到5颗卫星,但最佳观测 时段还是选择在PDOP小于6的时间范围内。 (2)作业调度表
根据最优化的原则,应综合考虑GPS网的布设方案、 卫星的可见性预报、网的连接方式、各时段观测时间和 交通情况,合理调配各接收机,进行科学调度。作业调 度表包括观测时段号、测站名称和接收机号等内容。
2. GPS控制点的标志与埋设 为使点位长期保存,以便利用GPS测量成果进行 二等精密导线测量以及复测,GPS点均应埋设具 有中心标志的永久性标石。标石分为基本标石、 岩石标石和楼顶标石三种。
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建筑物楼顶标石可现场浇筑,标石下层钢 筋插入楼顶平面混凝土中,标石应固结在 楼顶板平台上,标石规格和形式见图 为了减少多次观测对房屋顶部防水层的影 响,同时减少每次观测的对中误差,在埋 设GPS控制点时大都同时埋设具有强制对 中标志的墩标。若控制点埋于地下,可以 根据工程建设区域的地质状况选择埋设适 宜的基本标石或岩石标石,标石规格和形 式分别 见图
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楼顶控制点标石埋设图 土中基本标石埋设图 1—土;2—捣固之土石层 岩石标石埋设图 1—石块;2—保护盖
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二)GPS控制网布设方案及优化 1.GPS控制网的布设原则
GPS控制网内应重合3~5个原有城市二等控制 点或在城市里的国家一、二等控制点,并尽量保 证分布均匀。同时考虑到城市轨道交通总体规划 建设,多线路分期建设情况,在城市轨道交通线 路交会处和前后期衔接处应布设2个以上的重合点。
GPS控制网必须由非同步独立观测构成 闭合环或附合路线,每个闭合环或附合路 线中的边数应符合规范规定。
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2. GPS控制网的优化设计 为了确保GPS控制网的精度满足规范要求,
在GPS控制网布设时有必要进行优化设计。主 要内容为以下几种:
(1)零类设计:即控制网的基准设计,是 对一个已知图形结构和观测方案的GPS向量网 确定最优坐标系统的优化设计。
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GPS控制点的位置要便于进行下一级二等精密导线点的扩 层,由于城市轨道交通线路贯穿城市繁华地段,交通运输 极其繁忙,地面点位不易保存,二等精密导线点大都选在 楼顶上,因此GPS点应尽量与相邻二等精密导线点通视, 且尽量选在车站或施工竖井附近,以便利用。每个GPS点 至少要有两个通视方向,相邻GPS点间距离不低于500m。
(2)一类设计:即控制网图形设计,是在 确定网的精度和观测方案情况下,得到最佳点 位的优化设计。 (3)二类设计:即观测方案的最佳选择,主 要包括时段设计、交通路线、观测时间等。
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三)GPS控制网观测 1.制定观测计划
外业观测,又称数据采集。由于涉及多台接收机同 步观测,所以在观测工作实施前,依据GPS网的布设方 案、投入观测的接收机数量、可见性预报情况、观测时 段长度、交通运输和通信条件,选择最佳的观测时段、 进行科学调度。
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(二)地面平面控制网的测量步骤 地面平面控制网的测量步骤与城市建设的平面控制网一样,
通常需要经过以下工作步骤: 一)收集资料。根据拟建线路的设计资料(尤其是车站位置、
竖井位置和线路走向、不同线路交叉情况等),收集和了解沿线 现有城市首级控制网、轨道交通控制网以及岩土工程条件等资 料。
五)控制网观测。按照平面控制网等级和技术要求进行GPS 测量和精密导线测量。 六)数据平差等。
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(三)一等卫星定位控制网测量 一)控制网的选点和埋石 1. GPS控制网点位的选择
首先收集城市轨道交通线路沿线附近标石。稳定、 完好的城市原有控制点纳入GPS控制网中,以便于 确定GPS网的基准。同时通过原有控制点在GPS网中 的坐标的较差,衡量GPS控制网的精度。 控制点应选在利于长久保存、施测方便的地方,离 开线路中心线或车站等构筑物外缘的距离不宜小于 50m。控制点上应视野开阔,避开多路径效应影响, 被测卫星的地平高度角应大于15°。远离无线电发 射装置和高压输电线,其间距分别不小于200m和 50m。建筑物上的控制点应选在便于联测的楼顶承重 墙上面。
地铁工程控制测量
一、地面平面控制测量 地面平面控制测量是城市轨道交通工程所有测量的基
础和依据,是城市轨道交通工程全线线路与结构贯通的保 障。在土建施工开挖前测量完毕。地面平面控制网具有精 度高、边长较短、使用频繁等特点。 (一)地面平面控制网的基本特点
城市轨道交通工程应结合拟建线路情况,进行专项平面 控制网布设,且与城市原有坐标系统一致,并在工程开始 前完成,其基本特点如下:
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