地鐵控制測量中地面控制測量的技術(shù)方法

1、<p>　　地鐵控制測量中地面控制測量的技術(shù)方法</p><p>　　摘要：地鐵地面控制測量是地鐵工程所有測量的基礎(chǔ)和依據(jù)，為工程施工提供準(zhǔn)確的定位信息、實時監(jiān)控測量施工進(jìn)程地面、隧道相關(guān)變化量及周圍構(gòu)筑物，管線等的影響變化，為工程施工提供必要的測量數(shù)據(jù)，根據(jù)測量數(shù)據(jù)適當(dāng)調(diào)整作業(yè)進(jìn)度和措施方法，確保工程順利準(zhǔn)確進(jìn)行，確保施工安全。 </p><p>　　關(guān)鍵字：地鐵;控制測量;技

2、術(shù)方法 </p><p>　　中圖分類號：U231文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A </p><p>　　地鐵地面控制測量包括地面平面控制測量（衛(wèi)星定位控制網(wǎng)測量、精密導(dǎo)線網(wǎng)測量）和地面高程控制測量兩部分。 </p><p><b>　　地面平面控制測量 </b></p><p>　　平面控制網(wǎng)由兩個等級組成，一等為衛(wèi)星定位控制網(wǎng)，二等

3、為精密導(dǎo)線網(wǎng)。 </p><p>　　地面平面控制測量采用城市坐標(biāo)系。應(yīng)沿地鐵線路獨立布設(shè)平面控制網(wǎng)。投影面高程應(yīng)與城市現(xiàn)有投影面高程一致，若線路軌道的平均高程與城市投影面高程的高差影響每千米大于5mm時，應(yīng)采用其線路軌道平均高程面作為投影面高程。對已建成的衛(wèi)星定位控制網(wǎng)和精密導(dǎo)線網(wǎng)應(yīng)定期進(jìn)行復(fù)測。第一次復(fù)測應(yīng)在開工前進(jìn)行，之后應(yīng)每年或兩年復(fù)測1次，且應(yīng)根據(jù)控制點穩(wěn)定情況適當(dāng)調(diào)整復(fù)測頻次。復(fù)測精度不低于初測精度。

4、 </p><p>　　1.1衛(wèi)星定位控制網(wǎng)測量 </p><p>　　1.1.1外業(yè)測量 </p><p>　　1、衛(wèi)星定位控制網(wǎng)測量技術(shù)指標(biāo)應(yīng)滿足表1.1-1的規(guī)定。 </p><p>　　表1.1-1衛(wèi)星定位控制網(wǎng)主要技術(shù)指標(biāo) </p><p>　　2、衛(wèi)星定位控制網(wǎng)觀測應(yīng)滿足下列要求： </p>

5、<p>　　（1）觀測前進(jìn)行星歷預(yù)報，選擇衛(wèi)星狀況良好的時間進(jìn)行觀測； </p><p>　?。?）天線定向標(biāo)志指向正北，且經(jīng)整平、對中后，其對中誤差應(yīng)小于2mm；測前、測后測定天線高各一次，互差應(yīng)小于3毫米，取其平均值作為最后結(jié)果； </p><p>　?。?）觀測時嚴(yán)格按規(guī)定的時間開機(jī)作業(yè)，保證同步觀測同一組衛(wèi)星；觀測開始后，及時記錄或輸入有關(guān)數(shù)據(jù)并隨時注意衛(wèi)星信號或信息存貯

6、情況，并記錄觀測手簿。 </p><p>　　（4）每日觀測完畢，及時將存貯介質(zhì)上的數(shù)據(jù)進(jìn)行拷貝到計算機(jī)中并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。 </p><p>　　1.1.2數(shù)據(jù)處理 </p><p><b>　　1、基線處理 </b></p><p>　　衛(wèi)星定位控制網(wǎng)外業(yè)觀測基線解算時，對于小于8km的短基線采用雙差相位觀測值和雙差固

7、定解；對于8～30km的長基線在雙差固定解和雙差浮點解中選擇最優(yōu)結(jié)果。對周跳較多或觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量欠佳的時段進(jìn)行刪除或用分段處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行解算。基線解算采用衛(wèi)星廣播星歷坐標(biāo)值作為基線解的起算數(shù)據(jù)，基線解算結(jié)果中基線長度中誤差輸出值不超過2。 </p><p>　　全部數(shù)據(jù)應(yīng)進(jìn)行同步環(huán)、獨立環(huán)及重復(fù)基線檢核, 檢核時需要滿足下列要求： </p><p>　　（1）同步環(huán)各坐標(biāo)分量及全長閉合差應(yīng)

8、滿足下列格式要求： </p><p>　　式中 ——同步環(huán)中基線邊的個數(shù)； </p><p><b>　　——環(huán)閉合差； </b></p><p>　　——標(biāo)準(zhǔn)差，即基線向量的弦長中誤差（mm）； </p><p><b>　　——固定誤差； </b></p><p>　　—

9、—比例誤差系數(shù)； </p><p>　　——衛(wèi)星定位控制網(wǎng)中相鄰點間的平均距離（km）。 </p><p>　?。?）獨立基線構(gòu)成的獨立環(huán)各坐標(biāo)分量及全長閉合差應(yīng)滿足下列各式要求： </p><p><b>　　，，， </b></p><p>　　——獨立環(huán)中基線邊的個數(shù)。 </p><p>　

10、　（3）復(fù)測基線的長度應(yīng)滿足下式的要求： </p><p>　　——同一邊復(fù)測的次數(shù)，通常等于2。 </p><p><b>　　2、網(wǎng)平差 </b></p><p>　?。?）將全部獨立基線構(gòu)成閉合圖形，以三維基線向量及其相應(yīng)方差協(xié)方差陣作為觀測信息，以一個點的城市現(xiàn)有WGS-84坐標(biāo)系的三維坐標(biāo)作為起算數(shù)據(jù)，在WGS-84坐標(biāo)系中進(jìn)行三維無

11、約束平差，并提供WGS-84坐標(biāo)系的三維坐標(biāo)、坐標(biāo)差觀測值的總改正數(shù)、基線邊長及點位和邊長的精度信息。基線向量改正數(shù)的絕對值應(yīng)滿足下列各式要求： </p><p><b>　　≤ ，≤，≤ </b></p><p>　?。?）在所使用的城市坐標(biāo)系中進(jìn)行約束平差及精度評定，約束平差采用的起算點與原測相同，平差完畢輸出相應(yīng)坐標(biāo)系中的坐標(biāo)、基線向量改正數(shù)、基線邊長、方位角以

12、及相關(guān)的中誤差、相對點位中誤差的精度信息、轉(zhuǎn)換參數(shù)及其精度信息等。基線向量的改正數(shù)與同名基線無約束平差相應(yīng)改正數(shù)的較差應(yīng)下列各式要求： </p><p><b>　　≤，≤，≤ </b></p><p>　　1.2精密導(dǎo)線網(wǎng)測量 </p><p>　　1.2.1外業(yè)測量 </p><p>　　1、精密導(dǎo)線網(wǎng)測量的主要技術(shù)

13、要求應(yīng)滿足表1.2-1的要求 </p><p>　　表1.2-1精密導(dǎo)線測量主要技術(shù)要求 </p><p>　　2、觀測時應(yīng)執(zhí)行以下要求： </p><p>　　（1）使用I級或II級全站儀進(jìn)行，全站儀以及溫度計和氣壓計應(yīng)檢定合格有效； </p><p>　　（2）當(dāng)導(dǎo)線點上只有兩個方向時，其水平角觀測應(yīng)符合以下要求： </p>

14、<p>　　A、采用左、右角觀測，左、右角平均值之和與360°的較差小于4＂； </p><p>　　B、前后視邊長相差較大，觀測需調(diào)焦時，宜采用同一方向正倒鏡同時觀測法，此時一個測回中不同方向可不考慮2C較差的限差； </p><p>　　C、水平角觀測一測回內(nèi)2C較差，Ⅰ級全站儀為9＂，Ⅱ級全站儀為13＂。同一方向值各測回較差，Ⅰ級全站儀為6＂，Ⅱ級全站儀為9＂。

15、 </p><p>　　1.2.2數(shù)據(jù)處理 </p><p>　　精密導(dǎo)線網(wǎng)數(shù)據(jù)處理及網(wǎng)平差采用經(jīng)過鑒定的數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行嚴(yán)密平差。 </p><p>　?。?）附合精密導(dǎo)線或精密導(dǎo)線環(huán)的方位角閉合差，不應(yīng)大于下式計算的值： </p><p>　　式中——測角中誤差(＂) ，取±2.5＂； </p><p>

16、　　n —— 附合導(dǎo)線或?qū)Ь€環(huán)的角度個數(shù)。 </p><p>　?。?）精密導(dǎo)線網(wǎng)測角中誤差應(yīng)按下式計算： </p><p>　　式中—— 附合導(dǎo)線或閉合導(dǎo)線環(huán)的方位角閉合差； </p><p>　　n —— 附合導(dǎo)線或?qū)Ь€環(huán)的角度個數(shù)； </p><p>　　N —— 附合導(dǎo)線或閉合導(dǎo)線環(huán)的個數(shù)。 </p><p>

17、　?。?）導(dǎo)線網(wǎng)測距邊進(jìn)行氣象改正、加常數(shù)和乘常數(shù)改正后，在進(jìn)行高程歸化和投影改化。 </p><p><b>　　地面高程控制測量 </b></p><p><b>　　2.1外業(yè)測量 </b></p><p>　　1、水準(zhǔn)測量應(yīng)滿足以下主要技術(shù)要求： </p><p>　　表2.1-1 水準(zhǔn)網(wǎng)測

18、量的主要技術(shù)要求 </p><p>　　2、水準(zhǔn)測量應(yīng)執(zhí)行以下技術(shù)要求： </p><p>　?。?）施測時沿統(tǒng)一線路進(jìn)行往返測量，聯(lián)測沿線的所有水準(zhǔn)點。 </p><p>　?。?） 施測采用DNA03及配套銦瓦尺進(jìn)行，水準(zhǔn)儀和銦瓦尺在檢定有效期內(nèi)，測量時并配置穩(wěn)定、結(jié)實的專用木質(zhì)三腳架和5kg 的尺墊。 </p><p>　?。?）i角檢

19、驗：水準(zhǔn)儀作業(yè)期間每天檢校一次，當(dāng)i角保持在15″以內(nèi)時，可用于施測作業(yè)，超限時停止作業(yè)查明原因。 </p><p>　?。?）數(shù)字水準(zhǔn)儀觀測方式 </p><p>　　往、返測奇數(shù)測站照準(zhǔn)標(biāo)尺分劃順序為：后視標(biāo)尺—>前視標(biāo)尺—>前視標(biāo)尺—>后視標(biāo)尺；往、返測偶數(shù)測站照準(zhǔn)標(biāo)尺分劃順序為：前視標(biāo)尺—>后視標(biāo)尺—>后視標(biāo)尺—>前視標(biāo)尺。 </p>

20、<p>　　（5）水準(zhǔn)觀測應(yīng)在標(biāo)尺分劃線成像清晰而穩(wěn)定時進(jìn)行，在日出后與日落前30min內(nèi)、太陽中天前后各約2h內(nèi)、標(biāo)尺分劃線的影像跳動而難于照準(zhǔn)時、氣溫突變時、風(fēng)力過大而使標(biāo)尺與儀器不能穩(wěn)定時不得作業(yè)。 </p><p>　　（6）觀測時應(yīng)遵守以下事項： </p><p>　　A、觀測前30min，將儀器置于露天陰影下，使儀器與外界氣溫趨于一致；設(shè)站時，應(yīng)用測傘遮蔽陽光；遷

21、站時，應(yīng)罩以儀器罩。使用數(shù)字水準(zhǔn)儀前，還應(yīng)進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱不少于20次單次測量。 </p><p>　　B、在連續(xù)各測站上安置水準(zhǔn)儀的三角架時，應(yīng)使其中兩腳與水準(zhǔn)路線的方向平行，而第三腳輪換置于路線方向的左側(cè)與右側(cè)。 </p><p>　　C、每一測段的往測與返測，其測站數(shù)應(yīng)為偶數(shù)。由往測轉(zhuǎn)為返測時，兩支標(biāo)尺應(yīng)互換位置，并應(yīng)重新整置儀器。 </p><p>　　D、觀

22、測間歇時，全部在水準(zhǔn)點上結(jié)束。 </p><p><b>　　2.2數(shù)據(jù)處理 </b></p><p>　　1、水準(zhǔn)測量外業(yè)工作結(jié)束后，應(yīng)首先進(jìn)行觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量檢核。檢核的內(nèi)容主要包括：測站數(shù)據(jù)質(zhì)量、水準(zhǔn)路線數(shù)據(jù)質(zhì)量、往返測高差較差及附合路線閉合差，上述數(shù)據(jù)質(zhì)量全部合格后，方可進(jìn)行平差計算。 </p><p>　　2、計算取位，高差中數(shù)取至0.1

23、mm，成果取至1.0mm。 </p><p>　　3、每條水準(zhǔn)路線按測段往返測高差不符值計算每千米水準(zhǔn)測量偶然中誤差MΔ；當(dāng)附合路線和水準(zhǔn)環(huán)多于20個時，還需計算每千米水準(zhǔn)測量高差中數(shù)全中誤差MW。 </p><p>　　水準(zhǔn)測量每千米的高差中數(shù)偶然中誤差MΔ按下式計算： </p><p>　　式中MΔ —— 每千米高差中數(shù)偶然中誤差(mm)； </p>

24、<p>　　L —— 水準(zhǔn)測量的測段長度(km)； </p><p>　　Δ—— 水準(zhǔn)路線測段往返高差不符值(mm)； </p><p>　　n —— 往返測水準(zhǔn)路線的測段數(shù)。 </p><p>　　每千米水準(zhǔn)測量高差中數(shù)全中誤差應(yīng)按下式計算： </p><p>　　式中MW —— 每千米高差中數(shù)全中誤差(mm)； </p

25、><p>　　W —— 附合線路或環(huán)線閉合差(mm)； </p><p>　　L —— 計算附合線路或環(huán)線閉合差時的相應(yīng)路線長度(km)； </p><p>　　N —— 附合線路和閉合線路的條數(shù)。 </p><p>　　4、水準(zhǔn)網(wǎng)平差前進(jìn)行水準(zhǔn)標(biāo)尺長度改正、正常水準(zhǔn)面不平行改正、水準(zhǔn)路線閉合差改正。 </p><p>　

26、　5、待各項指標(biāo)滿足規(guī)范要求后，進(jìn)行整體嚴(yán)密平差，并計算每千米高差中數(shù)偶然中誤差、高差全中誤差、最弱點高程中誤差和相鄰點的相對高差中誤差。 </p><p><b>　　復(fù)測及成果分析 </b></p><p>　　對已建成的地鐵平面及高程控制網(wǎng)應(yīng)進(jìn)行復(fù)測。第一次復(fù)測應(yīng)在開工前進(jìn)行，之后應(yīng)每年或兩年復(fù)測1次，且應(yīng)根據(jù)控制點穩(wěn)定情況適當(dāng)調(diào)整復(fù)測頻次。復(fù)測精度不低于初測精

27、度。當(dāng)平面控制網(wǎng)復(fù)測成果與原測成果的控制點坐標(biāo)較差不大于15mm時，維持原測成果不變；當(dāng)較差大于15mm時，采用周邊穩(wěn)定的控制點進(jìn)行約束平差，求取其新成果，并對原測成果進(jìn)行更新。高程控制網(wǎng)復(fù)測成果與原測高程成果較差的小于倍高程中誤差時使用原成果，大于倍高程中誤差時應(yīng)復(fù)測確認(rèn)，如確認(rèn)檢測成果無誤，則說明水準(zhǔn)點有沉降現(xiàn)象，要更新使用新成果，約束相近的穩(wěn)定的水準(zhǔn)點成果進(jìn)行平差，求取下沉點的新成果。 </p><p>&

28、lt;b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　[1] GB50308—2008,城市軌道交通工程測量規(guī)范[S]. </p><p>　　[2] GB/T18314-2009,全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范[S]. </p><p>　　[3] CJJ/T 73-2010,衛(wèi)星定位城市測量技術(shù)規(guī)范[S]. </p><p&