貫通測量課程設(shè)計--巷道工程貫通測量技術(shù)設(shè)計

1、<p>　　工程測量學(xué)課程設(shè)計報告</p><p>　?。锏拦こ特炌y量技術(shù)設(shè)計</p><p><b>　　院系： 土木工程系</b></p><p><b>　　專業(yè)： 測繪工程</b></p><p>　　地點： 測繪專業(yè)課程設(shè)計教室</p><p><

2、;b>　　班級：</b></p><p><b>　　姓名： </b></p><p><b>　　學(xué)號： </b></p><p><b>　　教師： </b></p><p>　　2011 年7月9日 至 2011 年7月13日</p>&l

3、t;p>　　一、工程概況 -----------------------------------------------2</p><p>　　二、控制網(wǎng)的布設(shè)（包括地面、地下）--------------- 2</p><p>　　1 平面控制測量方案 ----------------------------------------------------------------

4、--- 2</p><p>　　2 地下控制測量方案 ------------------------------------------------------------------- 4 </p><p>　　3 地上高程控制測量方案 ---------------------------------------------------------------- 5 &l

5、t;/p><p>　　4 地下高程控制測量方案------------------------------------------------------------------5</p><p>　　三、聯(lián)系測量方案------------------------------------------6</p><p>　　四、測量方案的實施 -------------

6、-------------------------7</p><p>　　五、貫通誤差預(yù)計 ------------------------------------------7</p><p>　　1 地面控制測量誤差預(yù)計--------------------------------7</p><p>　　2 聯(lián)系測量隊貫通影響的誤差預(yù)計------------

7、------------14</p><p>　　3 地下基本控制導(dǎo)線誤差預(yù)計----------------------------14</p><p>　　4 總誤差M---------------------------------------------14</p><p>　　5 高程控制誤差預(yù)計------------------------------

8、-------14</p><p>　　六、組織安排 ------------------------------------------------15</p><p>　　七、質(zhì)量與安全保障措施 ---------------------------------15</p><p>　　八、體會----------------------------------

9、----------------------16</p><p><b>　　工程概況 </b></p><p>　　礦區(qū)一號主井跟二號主井進(jìn)行貫通測量，巷道長約2200m，包括主井井筒深300m。此段屬于丘陵山區(qū)，小山起伏、樹木茂盛，地勢變化小。貫通測量用GPS控制測量，兩GPS控制點的距離為 2100m，GPS點就是近井點。根據(jù)工程需要，總工程師和測量技術(shù)人員共同

10、商定，貫通相遇點在水平重要方向上的允許偏差不得超過0.5m，在高程方向上的允許偏差不得超過0.3m。</p><p>　　控制網(wǎng)的布設(shè)（包括地面、地下） </p><p>　　1 平面控制測量方案：</p><p>　?。?）施測方法：采用GPS進(jìn)行平面控制。下面我們就介紹一下用GPS機(jī)型控制的特點：GPS測量的特點是對點間的邊長沒有限制，也不要求兩點間通視，而且點

11、位精度均勻。它與常規(guī)方法相比，具有很大的優(yōu)越性和靈活性，適合各種地下工程的地面控制測量，尤其適合山嶺地區(qū)大型隧道和跨河，跨海隧道的地面控制測量[2]。</p><p>　　GPS測量定位速度快、相對定位精度高、工作時間短、效益好，是現(xiàn)代的測量方法，必須遵循統(tǒng)一的測量規(guī)范，按等級標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計和作業(yè)。國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布的《全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范》中，GPS按其精度劃分為六個等級，見下表</p>

12、<p>　　表1-1 GPS測量精度分級</p><p>　　注：當(dāng)邊長小于200m時，以邊長中誤差小于20mm來衡量。</p><p>　　表1-2 閉合環(huán)或附合線路邊數(shù)的規(guī)定</p><p>　　表1-3 接收機(jī)的選用</p><p>　　表1-4各級GPS測量作業(yè)的基本技術(shù)要求</p><p>　　(2

13、)在實際布網(wǎng)設(shè)計時遵循以下幾個原則：</p><p>　　GPS網(wǎng)一般應(yīng)采用獨立觀測邊構(gòu)成閉合圖形，如三角形、多邊形或附合線路，以增加檢核條件，提高網(wǎng)的可靠性。</p><p>　　GPS網(wǎng)作為測量控制網(wǎng)，其相鄰點間基線向量的精度，應(yīng)分布均勻。</p><p>　　GPS網(wǎng)點應(yīng)盡量與原有地面控制點相結(jié)合。重合點一般不少于3個（不足時應(yīng)聯(lián)測），且在網(wǎng)中分布均勻，以可靠

14、地確定GPS網(wǎng)與地面之間的轉(zhuǎn)換參數(shù)。</p><p>　　GPS網(wǎng)點應(yīng)考慮與水準(zhǔn)點重合，而非重合點，一般應(yīng)根據(jù)要求以水準(zhǔn)測量（或相當(dāng)精度的測量方法）進(jìn)行聯(lián)測，或在網(wǎng)中布設(shè)一定密度的水準(zhǔn)聯(lián)測點。</p><p>　　為了便于GPS的測量觀測和水準(zhǔn)聯(lián)測，減少多路徑影響，GPS網(wǎng)點一般應(yīng)設(shè)在視野開闊和交通便利的地方。</p><p>　　為了便于用經(jīng)典方法聯(lián)測或擴(kuò)展，可在

15、GPS網(wǎng)點附近布設(shè)一通視良好的方位點以建立聯(lián)測方向，方向點與觀測站距離一般應(yīng)大于300米。</p><p>　　GPS網(wǎng)必須由非同步獨立觀測邊構(gòu)成若干個閉合環(huán)或附和線路。各級GPS網(wǎng)中每個閉合環(huán)或附和線路中的邊數(shù)應(yīng)符合的規(guī)定如下表2.</p><p>　　2 地下控制測量方案</p><p>　　地下控制方案我們選擇使用等邊直伸導(dǎo)線作為井下平面測量控制，地下導(dǎo)線測量

16、的作用是以必要的精度建立地下的控制系統(tǒng)，并依據(jù)該控制系統(tǒng)可以放樣出隧道（或巷道的掘進(jìn)方向。</p><p><b>　　根據(jù)國家測量規(guī)范：</b></p><p>　　表2-1煤礦測量地下導(dǎo)線主要技術(shù)要求</p><p>　　與地面導(dǎo)線測量相比，地下工程中的地下導(dǎo)線測量具有以下特點：</p><p>　　1.由于受巷道的

17、限制，其形狀通常形成延伸狀。地下導(dǎo)線不能一次布設(shè)完成，而是隨著巷道的開挖而助教向前延伸。</p><p>　　2.導(dǎo)線點有時設(shè)于巷道頂板，需采用點下對中。</p><p>　　3.的開挖，先敷設(shè)邊長較短、精度較低的施工導(dǎo)線，指示巷道的掘進(jìn)，而后敷設(shè)高等級導(dǎo)線對低等級導(dǎo)線進(jìn)行檢查校正。</p><p>　　4.地下工作環(huán)境較差，對導(dǎo)線測量干擾較大。</p>

18、<p>　　3 地上高程控制測量方案</p><p>　　由于測區(qū)位于山區(qū)，水準(zhǔn)測量不便，只能采用三角高程測量。根據(jù)三角高程國家測量規(guī)范：</p><p>　　表3-1 三角高程測量的技術(shù)的要求</p><p>　　4 地下高程控制測量方案</p><p>　　由于地面高程控制精度不高，地下巷道較為平坦，所以地下測量采用水準(zhǔn)測

19、量，根據(jù)測量規(guī)范：</p><p>　　表4-1 地面水準(zhǔn)測量等級及使用儀器要求</p><p>　　表4-2 地下水準(zhǔn)測量等級及使用儀器要求</p><p><b>　　聯(lián)系測量 </b></p><p>　　一號井和二號井都采用一井定向，測量規(guī)范如下：</p><p>　　表3-1 施測方

20、法及限差</p><p>　　高程的導(dǎo)入采用長鋼絲導(dǎo)入高程的方式，根據(jù)《煤礦測量規(guī)范》的規(guī)定，鋼絲加入各種改正數(shù)后，前后兩次之差不得超過L/80000(L為井上、下水準(zhǔn)儀之間的鋼尺長度)</p><p><b>　　測量方案實施 </b></p><p>　　地面控制測量采用GPS四等測量，在一號井和二號井分別做好兩個控制點A、B、C、D。高

21、程采用三角高程測量，儀器選用DJ2全站儀，路線經(jīng)由小三角控制點。聯(lián)系測量采用一井定向，高程的傳遞采用鋼絲法導(dǎo)入高程。地下平面控制采用7秒級導(dǎo)線，高程采用四等水準(zhǔn)測量。各種測量嚴(yán)格按照《測量規(guī)范》進(jìn)行施測。</p><p><b>　　誤差預(yù)計 </b></p><p>　　1 地面控制測量誤差預(yù)計</p><p>　　地面平面控制測量GPS，

22、其誤差預(yù)計應(yīng)該按三角形三邊測量平差的方法進(jìn)行，平差的方法計算方法復(fù)雜，但預(yù)測精度高，為減小工作量，本次誤差預(yù)計采用零點誤差理論，利用模擬數(shù)據(jù)，得出誤差橢圓，然后將貫通重要方向誤差的一半作為預(yù)計誤差。控制點位置如圖所示：</p><p>　　利用平差軟件，對模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行平差，并得出誤差橢圓，其結(jié)果及數(shù)據(jù)如下：</p><p>　　控 制 網(wǎng) 平 差 報 告</p><p&

23、gt;<b>　　[控制網(wǎng)概況]</b></p><p>　　1、本成果為按[平面]網(wǎng)處理的平差成果</p><p>　　計算軟件：南方平差易2002</p><p>　　網(wǎng)名 計算日期:日期: 2012-07-06</p><p><b>　　觀測人:</b></p><p

24、><b>　　記錄人:</b></p><p><b>　　計算者:</b></p><p><b>　　測量單位:</b></p><p><b>　　備注:</b></p><p>　　2、平面控制網(wǎng)等級：城市四等，驗前單位權(quán)中誤差8.0(s)&

25、lt;/p><p>　　3、控制網(wǎng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計結(jié)果</p><p>　　[邊長統(tǒng)計結(jié)果]總邊長：5348.0783,平均邊長：1069.6157,最小邊長：368.4756,最大邊長：1456.3231</p><p>　　[角度統(tǒng)計結(jié)果]控制網(wǎng)中最小角度：1.2217,最大角度：358.5243</p><p>　　3、控制網(wǎng)中最大誤差情況<

26、/p><p>　　最大點位誤差 = 0.0221 (m)</p><p>　　最大點間誤差 = 0.0312 (m)</p><p>　　最大邊長比例誤差 = 231291</p><p>　　平面網(wǎng)驗后單位權(quán)中誤差 = 9.51 (s)</p><p><b>　　閉合差統(tǒng)計報告</b>&l

27、t;/p><p>　　幾何條件:中點多邊形</p><p>　　路徑：[a-d-c-b-z]</p><p>　　極條件閉合差=59,限差=274</p><p><b>　　幾何條件:閉合導(dǎo)線</b></p><p>　　路徑：[b-z-a]</p><p>　　角度閉合差=

28、3(s),限差=28(s)</p><p>　　fx=0.002(m),fy=-0.008(m),fd=0.009(m)</p><p>　　[s]=2667.330(m),k=1/310360,平均邊長=889.110(m)</p><p><b>　　幾何條件:閉合導(dǎo)線</b></p><p>　　路徑：[d-z-a

29、]</p><p>　　角度閉合差=-27(s),限差=28(s)</p><p><b>　　幾何條件:閉合導(dǎo)線</b></p><p>　　路徑：[c-z-b]</p><p>　　角度閉合差=-8(s),限差=28(s)</p><p>　　fx=-0.001(m),fy=-0.190(m)

30、,fd=0.190(m)</p><p>　　[s]=4853.461(m),k=1/25534,平均邊長=1617.820(m)</p><p><b>　　幾何條件:閉合導(dǎo)線</b></p><p>　　路徑：[c-d-z]</p><p>　　角度閉合差=-21(s),限差=28(s)</p><

31、;p>　　fx=-0.018(m),fy=0.041(m),fd=0.045(m)</p><p>　　[s]=2921.062(m),k=1/65059,平均邊長=973.687(m)</p><p><b>　　[方向觀測成果表]</b></p><p><b>　　[平面點位誤差表]</b></p>

32、<p><b>　　[平面點間誤差表]</b></p><p><b>　　[控制點成果表]</b></p><p>　　有網(wǎng)形分析可以知道最弱點是z點，最弱邊是d-z邊，中誤差為0.032，而d-z的邊長為1456m,所以最弱邊相對誤差為1/45000,符合四等三角測量最弱邊測量的相對誤差，所以模擬的數(shù)據(jù)是可以模擬出實測精度的，根

33、據(jù)模擬數(shù)據(jù)得出的誤差橢圓，得出貫通重要方向的中誤差為</p><p>　　M上=0.0216mm,</p><p>　　以模擬出的中誤差一半加入誤差預(yù)計中，即</p><p>　　M上=0.0108mm,</p><p>　　2 聯(lián)系測量隊貫通影響的誤差預(yù)計</p><p>　　一井定向誤差：根據(jù)10個立井的兩次獨立兩

34、次資料求得一次定向中誤差ma0=±32”。獨立進(jìn)行兩次，其誤差為：</p><p><b>　　M1號=M2號=m</b></p><p>　　3 地下基本控制導(dǎo)線誤差預(yù)計</p><p>　　地下采用7”控制導(dǎo)線，受巷道形狀的影響，導(dǎo)線布置成等邊直伸導(dǎo)線，其貫通重要方向上的誤差預(yù)計為：</p><p>　　由

35、于總邊長為2192m，平均邊長選取150m，所以：</p><p>　　而測距對等邊直伸導(dǎo)線貫通重要方向沒有影響，故而可以不用考慮。</p><p><b>　　4 總誤差M總</b></p><p><b>　　M=</b></p><p>　　M總=2 M=0.342m</p>&

36、lt;p>　　按照規(guī)范，水平重要的方向限差為0.5m，按照此方案能夠滿足貫通的要求。</p><p>　　5 高程控制誤差預(yù)計</p><p>　?、儆捎诟叱滩捎萌歉叱虦y量，儀器選用DJ2全站儀，路線經(jīng)由小三角控制點。所以平均邊長為500m，根據(jù)表3-1得：</p><p><b>　　mm</b></p><p&g

37、t;<b>　　所以 </b></p><p>　?、诟叱虒?dǎo)入的誤差，根據(jù)12個立井的兩次獨立高程差值求得一次導(dǎo)入高程的中誤差：</p><p><b>　　mm</b></p><p>　?、鄣叵虏捎盟牡人疁?zhǔn)測量，按規(guī)程限差求算四等水準(zhǔn)測量每千米的高差中誤差為，其誤差預(yù)計為：</p><p>&l

38、t;b>　?、芨叱谭较蚩傉`差：</b></p><p>　　根據(jù)貫通要求，腰線方向的限差為0.2m，預(yù)計誤差滿足貫通要求</p><p><b>　　六、組織安排 </b></p><p>　　本次井下主井與風(fēng)井之間的貫通工程量較大，精度要求較高，需要有專業(yè)的測繪人員進(jìn)測量。整個工程需要各個部門多加配合，所以煤礦主管部門應(yīng)該成

39、立暫時的工作組，協(xié)調(diào)在整個工作中各個方面的問題。由于工程的工期較為緊張，在整個工程中應(yīng)該更加注重效率以及質(zhì)量，在測量過程應(yīng)該加強(qiáng)成果的檢驗。</p><p>　　七、質(zhì)量與安全保障措施 </p><p>　　貫通測量的好壞，固然決定于貫通質(zhì)量的好壞,固然決定于所選擇的貫通方案和測量方法是否正確,但更重要的是實際施測工作的質(zhì)量。一方面在重要貫通工程開始施測前,要充分做好人員準(zhǔn)備,另一方面要切

40、實抓好質(zhì)量保證體系的貫徹落實。除此之外,還要注意采取如下措施:</p><p>　　(1)提高控制測量的精度。</p><p>　　(2)測量過程中,提高儀器對中精度,如使用四聯(lián)腳架法施測。</p><p>　　(3)在斜巷中測角時,注意對中精度和儀器整平的精度,每測回重新對中整平。</p><p>　　(4)礦山井巷易受地質(zhì)條件限制形成短邊

41、巷道,建議使用陀螺全站儀加測短邊陀螺方位角,提高貫通精度。</p><p>　　(5)在巷道中,由于頂板淋水等原因,導(dǎo)線點的標(biāo)識有時不清楚。專門制作導(dǎo)線點標(biāo)志牌,實行掛牌管理。</p><p>　　(6)小斷面掘進(jìn),當(dāng)貫通距離剩余20 m以上時,采取小斷面掘進(jìn),提高貫通段巷道質(zhì)量。</p><p>　　我們可以總結(jié)出大中型貫通測量應(yīng)遵循的一些基本原則：</p&

42、gt;<p>　　大中型貫通施測前，應(yīng)進(jìn)行貫通測量方案設(shè)計和貫通測量誤差預(yù)計。</p><p>　　貫通測量施測過程中，應(yīng)采用一些有效的技術(shù)手段，如三架聯(lián)測法等來提高導(dǎo)線觀測精度。</p><p>　　從貫通測量的外爺觀測到內(nèi)業(yè)計算，都應(yīng)堅持用多余的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢校的原則，以提高測量成果的可靠度。</p><p>　　總之，只要抓好貫通測量中的每一個環(huán)節(jié)工

43、作，就能保證每一個貫通工程都。</p><p>　　能實現(xiàn)準(zhǔn)確貫通，使測量真正起到“眼睛”的作用</p><p><b>　　八、體會</b></p><p>　　通過此次大型貫通，我學(xué)到了很多東西，而且也將很多我們課堂上所得的知識應(yīng)用到了現(xiàn)實的貫通上，實現(xiàn)了真正意義上的理論實踐想結(jié)合。而且從這次貫通中，我們都取得了豐富的貫通實踐經(jīng)驗，同時也給