地鐵控制測量中地面控制測量的技術方法

1、<p>　　地鐵控制測量中地面控制測量的技術方法</p><p>　　摘要：地鐵地面控制測量是地鐵工程所有測量的基礎和依據(jù)，為工程施工提供準確的定位信息、實時監(jiān)控測量施工進程地面、隧道相關變化量及周圍構筑物，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)適當調整作業(yè)進度和措施方法，確保工程順利準確進行，確保施工安全。 </p><p>　　關鍵字：地鐵;控制測量;技

2、術方法 </p><p>　　中圖分類號：U231文獻標識碼： 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、為精密導線網(wǎng)。 </p><p>　　地面平面控制測量采用城市坐標系。應沿地鐵線路獨立布設平面控制網(wǎng)。投影面高程應與城市現(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)和精密導線網(wǎng)應定期進行復測。第一次復測應在開工前進行，之后應每年或兩年復測1次，且應根據(jù)控制點穩(wěn)定情況適當調整復測頻次。復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)測量技術指標應滿足表1.1-1的規(guī)定。 </p><p>　　表1.1-1衛(wèi)星定位控制網(wǎng)主要技術指標 </p><p>　　2、衛(wèi)星定位控制網(wǎng)觀測應滿足下列要求： </p>

5、<p>　?。?）觀測前進行星歷預報，選擇衛(wèi)星狀況良好的時間進行觀測； </p><p>　　（2）天線定向標志指向正北，且經(jīng)整平、對中后，其對中誤差應小于2mm；測前、測后測定天線高各一次，互差應小于3毫米，取其平均值作為最后結果； </p><p>　?。?）觀測時嚴格按規(guī)定的時間開機作業(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>　?。?）每日觀測完畢，及時將存貯介質上的數(shù)據(jù)進行拷貝到計算機中并進行數(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)結果。對周跳較多或觀測數(shù)據(jù)質量欠佳的時段進行刪除或用分段處理后的數(shù)據(jù)進行解算?；€解算采用衛(wèi)星廣播星歷坐標值作為基線解的起算數(shù)據(jù)，基線解算結果中基線長度中誤差輸出值不超過2。 </p><p>　　全部數(shù)據(jù)應進行同步環(huán)、獨立環(huán)及重復基線檢核, 檢核時需要滿足下列要求： </p><p>　?。?）同步環(huán)各坐標分量及全長閉合差應

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>　　——標準差，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>　?。?）獨立基線構成的獨立環(huán)各坐標分量及全長閉合差應滿足下列各式要求： </p><p><b>　　，，， </b></p><p>　　——獨立環(huán)中基線邊的個數(shù)。 </p><p>　

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

11、約束平差，并提供WGS-84坐標系的三維坐標、坐標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?；€向量改正數(shù)的絕對值應滿足下列各式要求： </p><p><b>　　≤ ，≤，≤ </b></p><p>　?。?）在所使用的城市坐標系中進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，平差完畢輸出相應坐標系中的坐標、基線向量改正數(shù)、基線邊長、方位角以

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

13、要求應滿足表1.2-1的要求 </p><p>　　表1.2-1精密導線測量主要技術要求 </p><p>　　2、觀測時應執(zhí)行以下要求： </p><p>　?。?）使用I級或II級全站儀進行，全站儀以及溫度計和氣壓計應檢定合格有效； </p><p>　?。?）當導線點上只有兩個方向時，其水平角觀測應符合以下要求： </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)處理軟件進行嚴密平差。 </p><p>　?。?）附合精密導線或精密導線環(huán)的方位角閉合差，不應大于下式計算的值： </p><p>　　式中——測角中誤差(＂) ，取±2.5＂； </p><p>

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

17、　?。?）導線網(wǎng)測距邊進行氣象改正、加常數(shù)和乘常數(shù)改正后，在進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、水準測量應滿足以下主要技術要求： </p><p>　　表2.1-1 水準網(wǎng)測

18、量的主要技術要求 </p><p>　　2、水準測量應執(zhí)行以下技術要求： </p><p>　　（1）施測時沿統(tǒng)一線路進行往返測量，聯(lián)測沿線的所有水準點。 </p><p>　　（2） 施測采用DNA03及配套銦瓦尺進行，水準儀和銦瓦尺在檢定有效期內，測量時并配置穩(wěn)定、結實的專用木質三腳架和5kg 的尺墊。 </p><p>　?。?）i角檢

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

20、<p>　?。?）水準觀測應在標尺分劃線成像清晰而穩(wěn)定時進行，在日出后與日落前30min內、太陽中天前后各約2h內、標尺分劃線的影像跳動而難于照準時、氣溫突變時、風力過大而使標尺與儀器不能穩(wěn)定時不得作業(yè)。 </p><p>　　（6）觀測時應遵守以下事項： </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；設站時，應用測傘遮蔽陽光；遷

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

22、測間歇時，全部在水準點上結束。 </p><p><b>　　2.2數(shù)據(jù)處理 </b></p><p>　　1、水準測量外業(yè)工作結束后，應首先進行觀測數(shù)據(jù)質量檢核。檢核的內容主要包括：測站數(shù)據(jù)質量、水準路線數(shù)據(jù)質量、往返測高差較差及附合路線閉合差，上述數(shù)據(jù)質量全部合格后，方可進行平差計算。 </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、每條水準路線按測段往返測高差不符值計算每千米水準測量偶然中誤差MΔ；當附合路線和水準環(huán)多于20個時，還需計算每千米水準測量高差中數(shù)全中誤差MW。 </p><p>　　水準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 —— 水準測量的測段長度(km)； </p><p>　　Δ—— 水準路線測段往返高差不符值(mm)； </p><p>　　n —— 往返測水準路線的測段數(shù)。 </p><p>　　每千米水準測量高差中數(shù)全中誤差應按下式計算： </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、水準網(wǎng)平差前進行水準標尺長度改正、正常水準面不平行改正、水準路線閉合差改正。 </p><p>　

26、　5、待各項指標滿足規(guī)范要求后，進行整體嚴密平差，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)應進行復測。第一次復測應在開工前進行，之后應每年或兩年復測1次，且應根據(jù)控制點穩(wěn)定情況適當調整復測頻次。復測精度不低于初測精

27、度。當平面控制網(wǎng)復測成果與原測成果的控制點坐標較差不大于15mm時，維持原測成果不變；當較差大于15mm時，采用周邊穩(wěn)定的控制點進行約束平差，求取其新成果，并對原測成果進行更新。高程控制網(wǎng)復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復測確認，如確認檢測成果無誤，則說明水準點有沉降現(xiàn)象，要更新使用新成果，約束相近的穩(wěn)定的水準點成果進行平差，求取下沉點的新成果。 </p><p>&

28、lt;b>　　參考文獻 </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規(guī)范[S]. </p><p&