论隧道贯通中抵偿投影面的选择
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西康铁路秦岭隧道(Ⅰ线)采用TBM施工。
隧道全长18.5 km,两端独头掘进距离长(近10 km),再加上TBM 一次成洞,对贯通精度要求比较高,给洞内控制测量带来了很大的困难。
本文介绍这项工程中控制测量实施方案。
一、控制测量设计众所周知,隧道贯通面上贯通误差的影响值,由洞外、洞内控制测量两部分组成。
由于洞外采用GPS 网作控制来保证洞外控制精度,因此本设计只对洞内控制测量进行设计。
为保证高精度贯通,本设计按总横向中误差150 mm(《铁路测量规则》规定为250 mm),高程中误差25 mm进行设计。
按《测规》规定的分配原则,分配给洞内横向中误差为120 mm,洞内高程中误差17 mm。
1. 平面(横向)测量设计由于Ⅰ线隧道采用TBM施工,其通视条件较好,为提高测量精度,导线边长尽量长,故本方案按边长为650 m的导线测量方案进行设计。
这时洞内横向贯通误差为:按上述布设方案,R x,dy计算如下:(1) 洞内∑R2x计算依据各导线点至贯通面的竖直距离计算的结果为∑R2x=900062125。
(2) 洞内∑dy2计算由于洞内导线沿隧道中线布设,隧道为直线隧道,则dy=0,即∑dy2=0。
(3) 洞内测角精度计算由于采用测距标称精度为±(2 mm+2×10-6D)的全站仪测距,洞内测边误差远小于1/100 000。
因为∑dy2=0,则m2yi=0,所以其中,mβ为洞内测角精度。
代入数据,得则mβ=±0.83″。
实际采用±0.7″,即洞内按一等导线要求和精度指标进行施测可满足在120 mm内贯通要求。
2. 高程测量设计洞内两开挖洞口间长度按19 km计,则高程控制测量的高差中数偶然中误差为:(三等水准限差)所以洞内高差控制测量按三等水准要求即可满足高程贯通中误差影响值为17 mm的要求。
从安全角度考虑,实际操作可按二等水准要求施测。
3. 贯通误差预计(1) 横向贯通误差预计由式当mβ=±0.7″,导线平均边长为650 m时,m y=±102 mm<120 mm(洞内分配值)。
柴北缘绿北-库南项目区GPS控制网抵偿高程面的选择马立华(青海省地矿测绘院青海西宁810012)【摘要】控制测量网建立的内业处理中,为满足地形测图和施工放样的精度要求必须设法消除高斯投影变形对坐标成果的影响,其中测区抵偿高程面的选择以及适用范围是测量工作者经常遇到的问题。
本文就柴北缘绿北-库南项目区GPS控制网抵偿高程面的选择和计算方案进行了讨论。
【关键词】投影变形测区平均高程面抵偿高程面1 引言柴北缘绿北-库南项目区位于东经95°18´25″—95°35´59″,北纬37°35´01″—37°52´23″之间,地处柴达木盆地北缘绿梁山东,库尔雷克山西,总体地势呈东西北高,中间低,海拔为3000—3600m之间,测区平均海拔在3300m左右。
本测区GPS控制网主要为满足1:500地形测图及地质放样的要求,因此必须保证控制网由坐标反算的长度与实测的长度尽可能相符。
现行的各行业测量规范如《地质矿产勘查测量规范》、《工程测量规范》等都规定:平面控制网的坐标系统,应在满足测区内投影长度变形不大于2.5cm /km的要求下,做下列选择:1、采用统一的高斯投影3°带平面直角坐标系统。
2、采用高斯投影3°带,投影面为测区抵偿高程面或测区平均高程面的平面直角坐标系统;或任意带,投影面为1985国家高程基准面的平面直角坐标系统。
柴北缘绿北-库南项目区东边缘距中央子午线34km,测区西边缘距中央子午线为69km,投影长度变形达到0.48m/km,显然采用统一的高斯投影3°带平面直角坐标系统的成果是无法满足要求的。
测区平均海拔在3300m左右,选择任意带投影也无法消除变形误差,而且给成果的后续利用造成一定的麻烦。
采用高斯投影3°带,投影面为测区平均高程面的投影计算较之采用高斯投影3°带,投影面为抵偿高程面的投影计算,前者显然缺乏数据的严密性。
论桥梁工程平面尺寸复核的重要性中交二公局第三工程有限公司陕西省西安市 710016摘要:高速公路工程体量庞大,山区公路桥梁隧道占比高,工程技术工作对工程质量和构造物成型后几何构造有决定性的作用,项目进场后对图纸的复核至关重要,一方面可以通过图纸数据复核工作让技术人员尽快深入的熟悉图纸信息,了解设计意图;另一方面也可以通过图纸数据复核工作在施工前提前发现设计图的错漏及勘误,提前提出优化或更正变更的申请,使施工工序更加顺利,同时也减少了之后因工程实体不满足相关规范要求而引起的纠纷扯皮事件。
本文重点介绍了桥梁工程图纸复核的关键点极相关方法及计算核对过程,也对目前桥梁工程图纸核对中一些不太科学的理念进行了论述和指正。
就着安盘高速公路8、9标沙河大桥图纸复核进行了相关计算环节的过程论述,其中引入了编程计算理念,对过去一些经验公式不严谨的情况也做了相关的说明及论述。
关键词:桥涵工程;图纸复核;计算过程引言:兵马未动,测量先行,一切工程的施工都是先从测量开始的,尤其是路桥工程,但是很多工程项目对图纸复核的理解和重视不是从测量先行开始的,即使有些工程项目是从测量开始的但过程上、但思维上是颠倒的,甚至是盲目的。
测量对图纸上涉及到的线形、构造物位置、细部几何尺寸、各施工部位标高等纲领性东西核对完毕无误后下才可能是其他的诸如混凝土方量计算、钢筋尺寸计算、细部施工构造尺寸的核对等工作的展开。
这期间其实有一个主线很重要,很多项目复核图纸是为了复核数据而复核图纸,忽略了设计院为什么要这样设计,设计这座桥梁、这个构造物设计院贯穿的思维是什么?这就从复核图纸的目的上和原则上误入了歧途,导致自己复核的东西不是真正以后对施工有指导意义的东西,而施工中所需要的东西确没有复核到或复核不充分。
而且现如今太多施工企业对测量岗位的重视程度大大降低,觉得测量的就是个放线的,很多东西与他们相关性不大,甚至不给测量技术人员留出充足时间去复核相关东西就急着“按图施工“,这就导致后期出现诸如桥梁合拢有问题、宽度有问题、偏位问题、实际发生工程量与图纸工程量不对应等问题。
判断题1. 施工平面控制网常采用施工坐标系统。
(2分)正确错误参考答案:正确解题思路:2. 控制网的可靠性是指发现(或探测)观测值粗差的能力(称内部可靠性)和抵抗观测值粗差是平差结果影响的能力(称外部可靠性)。
(2分)正确错误参考答案:错误解题思路:3. 广义工程测量学是指研究、提供、处理和表达地表上、下及周围空间建筑和非建筑工程几何物理信息和图形信息,以及研究抽象几何实体的测设实现的理论、方法和技术的一门应用技术学科。
(2分)正确错误参考答案:正确解题思路:4. 施工放样测量的任务是用一定的测量仪器和方法,把设计图纸上工程建筑物的平面位置和高程,测设到实地上去。
(2分)正确错误参考答案:正确解题思路:5. 测量监理工作只需是施工过程进行监理而不需要是工程施工中的测量数据进行审查和检核。
(2分)正确错误参考答案:错误解题思路:6. FIG是国际测量师联合会的简称。
(2分)正确错误参考答案:正确解题思路:7. 测量监理工作只需是施工过程进行监理而不需要是工程施工中的测量数据进行审查和检核。
(2分)正确错误参考答案:错误解题思路:8. 施工平面控制网投影面的选择应该满足“按控制点坐标反算的两点长度与两点间实地长度之差尽可能小”原则。
(2分)正确错误参考答案:正确解题思路:9. 利用正倒镜观测取平均值的方法,可以消除竖盘指标差的影响。
(2分)正确错误参考答案:正确解题思路:10. 在施工设计阶段,当对地形图比例尺精度要求不是很高时,可以将1:1000 地形图放大为1:500 的图来使用。
(2分)正确错误参考答案:正确解题思路:11. 平面控制测量分为水准测量和导线测量。
(2分)正确错误参考答案:错误解题思路:12. 在进行规划设计时,明确规定没有切实可靠的设计基础资料不能进行设计。
(2分)正确错误参考答案:正确解题思路:13. 采用经纬仪正倒镜取中法来延长直线可以消除仪器的竖轴倾斜误差和横轴倾斜误差的影响。
工程测量必须考虑——抵偿投影面的坐标系统选择问题在工程测量控制网建立过程中,控制网的边长值往往较大,现场实际测量的边长值需归化至旋转椭球面上,然后再由旋转椭球面归化到高斯平面坐标系中进行计算,这样通过两次归化计算,要保证坐标反算的边长值与现场实测值应尽量一致,这就要充分考虑投影变形对施工放样的影响,解决这一问题就要通过建立合适的投影带和投影面建立独立坐标系统来实现。
要满足外业采集数据到工程基准面(高斯投影面)的距离变形互相抵消,使长度变形限符合工程控制网布设的要求,要进行两化改正:两化改正1、弦长改正:外业采集的距离数据归化到旋转椭球面所加的改正,距离变短,改正值为负值;2、长度改正:在距离中央子午线不同处,投影变形不同,对弦长根据其距离中央子午线的概略位置进行长度改正,将投影面上的弦长值改化为高斯平面距离,改正值为正值。
两项改正值一正一负,理论上可以相互抵消(具体的公式比较复杂,有兴趣的朋友可以查找相关书籍),这就需要通过选择不同的投影方式或者合适地选择投影面和投影带来实现,如按目前规范规定,一般工程测量中每公里的长度投影变形不大于25mm。
主要有以下几种选择方式:一、当长度变形值不大于2.5cm/km,可忽略两化改正影响直接采用高斯投影的国家统一3°带平面直角坐标系统。
二、当长度变形值大于2.5cm/km,可采用:椭球面转换至高斯平面坐标系1 通过改变投影面高程从而选择合适的高程参考面,来抵偿分带投影变形,这种方法称为抵偿投影面的高斯正形投影。
这种方法不改变国家统一的高斯投影3°带的中央子午线,由这种投影方法建立的坐标系称为抵偿高程面的高斯正投影统一3°带平面直角坐标系,简称抵偿坐标系。
2、通过改变中央子午线,但投影基准面仍然采用参考椭球面,来抵偿由高程面的边长归算到参考椭球面上的投影变形,这种方法称为任意带高斯正形投影,建立的坐标系称为任意中央子午线的高斯正投影平面直角坐标系,简称任意中央子午线坐标系。
论隧道贯通中抵偿投影面的选择[摘要]分析抵偿投影面在隧道贯通中的应用,供同行们讨论与参考。
【关键词】隧道贯通;抵偿投影面;选择分析1.前言隧道贯通是指隧道相向掘进,在贯通面掘通的工作。
为此进行的测量工作称贯通测量。
贯通测量不可避免会产生误差,致使在贯通面上产生3个方向的贯通误差。
为了确保隧道贯通误差符合要求,事先要预计贯通测量误差。
另外,在进行贯通测量的全过程中,采取有效的检核措施。
较差符合要求时,取其平均值作为最后成果。
贯通测量工作责任重大,必须以高度负责的精神、严格认真的态度精心实施。
如果隧道不能按设计要求贯通或发生错误,将造成人力、物力、的重大损失。
现行规范规定可以根据工程实际需要选择具有高程抵偿面的任意带高斯正投影。
在实际应用过程中,通常选取该测区的中央子午线为新中央子午线,通常选取该测区的中央子午线为新中央子午线,平均高程面为抵偿面,这种方法选取的坐标系还不够充分体现具有高程抵偿面的任意带高斯正形投影平面直角坐标系能够适用于较大区域的优点。
本文就工程实践,介绍抵偿投影面在隧道贯通中的应用。
2. 抵偿投影面在隧道贯通中的应用“只要选择合适的高程投影面进行投影,则在该参考面上的长度变形为零。
”这在一定精度范围对较小测区而言是可以的,对于较大区域,由于高斯正形投影的本身属性将可能导致较大的综合变形(即后文的ΔSi)。
经过分析,我们认为只要投影基准面选择适当就可以更好地抑制长度变形影响。
本文的目的就是考虑到投影区域各点的投影综合变形不等的事实,求取一较佳的抵偿投影面,使投影到该面上的测区内最大的单位长度的变形尽可能小,用数学规划的语言表述为下面分两种情况进行讨论。
2.1测区位于3°带中央子午线一侧如图1:测区位于3°带中央子午线右侧(左侧情况完全类同)。
欲求出某点的y坐标y0(至于x坐标,由于ΔS1和ΔS2的表达式中无直接相关项,故不考虑),使得在y0点ΔSi=0且测区中max{|Si|}最小。
工程测量职业技能竞赛理论知识竞赛试卷姓名:考号:一、选择题,共12题,每小题1分,共计12分。
请选择一个正确的答案。
1.以“3S”为代表的现代测绘技术应用于测绘生产后,测绘成果产品逐渐向“4D”产品过渡。
下列选择中,不属于“4D”产品的为()。
A、DLGB、DOMC、DRGD、CAD2.野外测量的基准面和基准线是()。
A、水准面、铅垂线B、水准面、法线C、椭球面、法线D、椭球面、铅垂线3.高斯正形投影中,离中央子午线愈远,子午线长度变形()。
A、愈大B、愈小C、不变D、均不对4.已知某国家控制点坐标为(4933475.658,39475670.239),则该点所属带号及其中央子午线为()。
A、49、147°B、39、147°C、49、117°D、39、117°5.地面点沿法线方向至参考椭球面的距离称()。
A、正常高B、大地高C、正高D、高程异常6.GPS绝对定位直接获得的测站坐标,其系统为()。
A、北京54B、CGCS2000C、西安80D、WGS847.为了保证施工放样的精度要求,要求由控制点坐标直接反算的边长与实地量得的边长,在数值上应尽量相等。
工程测量规范规定,由上述两项投影改正而带来的长度变形综合影响应该限制在()之内。
A、1/10000B、1/20000C、1/30000D、1/400008.测绘资料要满足工程建设规划的需要有三个主要质量标准,下列选项中不属于主要质量标准的有()。
A、地形图的精度B、比例尺的合理选择C、测区范围的大小D、测绘内容的适当取舍9.水准测量中,要求前后视距相等主要是为了消除()A、i角误差B、望远镜调焦误差C、水准尺每米真长误差的影响D、一对标尺零点差10.在地下导线分级布设时,精度等级从低到高顺序是()。
A、施工导线、主要导线、基本导线B、施工导线、基本导线、主要导线C、主要导线、基本导线、施工导线D、基本导线、主要导线、施工导线11.精度要求较高的大型工程放样时,常用归化法布设方格网,其作业步骤是()A、实地选点;观测;计算B、实地选点;仔细观测;平差计算。
值线分布图和层厚三维图,并进行了误差计算。
从中可以看到,利用GPS 采集数据与Surfer 分析相结合的一种实时动态监测系统,可高精度地满足碾压机械的运行轨迹、运行速度和碾压遍数等监控技术要求,在平面定位精度上可为施工时的质量控制提供强有力的保障。
研究表明,采用GPS 进行路基施工质量控制是具有可行性的。
实时监控公路路基碾压施工质量新技术的研究成果对工程施工具有一定的指导作用,对节约工程造价,提高路基碾压效率具有十分重要的现实意义。
参考文献[1]王建,白世彪,陈晔.Surfer 8.0地理信息制图[M ].北京:中国地图出版社,2004[2]黄声享,刘经南,吴晓铭.GPS 实时监控系统研制及其在堆石坝施工中的初步应用[J ].武汉大学学报・信息科学版,2005,30(9):13216[3]黄声享,曾怀恩.GPS 实时监控系统碾压试验的高程精度评定[J ].测绘信息与工程,2004,29(5):39240[4]王凤花,张淑娟,高丽红.基于Surfer 软件的田间信息制图与分析[J ].山西农业大学学报,2006,26(1):88290[5]董舒.Surfer 在绘制水下地形图中的应用[J ].江苏水利,2005(12):13216收稿日期:2006209225。
第一作者简介:余志奇,硕士研究生,现主要研究卫星定位导航技术及其工程应用。
E 2m ail :yuyu1982@APPLICATION OF Surfer 8.0I N GPS REAL 2TI ME SUPERVISORY SYSTEMY U Zhiqi H UANG Shengxiang CHE N Zhilan XI NG Cheng(School of G eodesy and G eomatics ,Wuhan University ,129Luoyu Road ,Wuhan 430079,China )ABS TRACT The experimental plan of real 2time monitoring system for the highway subgraderoller compaction construction is introduced.With three different sets of data collected f rom the same deck elevation ,the Surfer 8.0Kriging method is used to roll data grid.Three tests were conducted ,and the error analysis shows the feasibility of the application software in the trial.KEYWORDS GPS ;Surfer 8.0;Kriging interpolation ;roller compaction construction文章编号:100723817(2007)0120033203中图分类号:P226.3 文献标志码:BGPS 网WG S 284平差坐标向地方独立坐标的转换刘宗泉1 贾志强1 邢 诚1 付先国2(1武汉大学测绘学院,武汉市珞喻路129号,430079;2合肥市测绘设计研究院,合肥市阜南路136号,230061)摘 要 论述了采用椭球膨胀法确定区域性椭球面的方法,并给出了有关的大地经纬度计算公式,结合具体工程实例,建立了地方独立坐标系,并对相关结果与数据进行了比较和分析。
论隧道贯通中抵偿投影面的选择
【摘要】分析抵偿投影面在隧道贯通中的应用,供同行们讨论与参考。
【关键词】隧道贯通;抵偿投影面;选择分析
1.前言
隧道贯通是指隧道相向掘进,在贯通面掘通的工作。
为此进行的测量工作称贯通测量。
贯通测量不可避免会产生误差,致使在贯通面上产生3个方向的贯通误差。
为了确保隧道贯通误差符合要求,事先要预计贯通测量误差。
另外,在进行贯通测量的全过程中,采取有效的检核措施。
较差符合要求时,取其平均值作为最后成果。
贯通测量工作责任重大,必须以高度负责的精神、严格认真的态度精心实施。
如果隧道不能按设计要求贯通或发生错误,将造成人力、物力、的重大损失。
现行规范规定可以根据工程实际需要选择具有高程抵偿面的任意带高斯正投影。
在实际应用过程中,通常选取该测区的中央子午线为新中央子午线,通常选取该测区的中央子午线为新中央子午线,平均高程面为抵偿面,这种方法选取的坐标系还不够充分体现具有高程抵偿面的任意带高斯正形投影平面直角坐标系能够适用
于较大区域的优点。
本文就工程实践,介绍抵偿投影面在隧道贯通中的应用。
2. 抵偿投影面在隧道贯通中的应用
“只要选择合适的高程投影面进行投影,则在该参考面上的长
度变形为零。
”这在一定精度范围对较小测区而言是可以的,对于较大区域,由于高斯正形投影的本身属性将可能导致较大的综合变形(即后文的δsi)。
经过分析,我们认为只要投影基准面选择适当就可以更好地抑制长度变形影响。
本文的目的就是考虑到投影区域各点的投影综合变形不等的事实,求取一较佳的抵偿投影面,使投影到该面上的测区内最大的单位长度的变形尽可能小,用数学规划的语言表述为下面分两种情况进行讨论。
2.1测区位于3°带中央子午线一侧
如图1:测区位于3°带中央子午线右侧(左侧情况完全类同)。
欲求出某点的y坐标y0(至于x坐标,由于δs1和δs2的表达式中无直接相关项,故不考虑),使得在y0点δsi=0且测区中
max{|si|}最小。
δs1=-(s/r)hm (1)
(2)
上面两式中:hm为归算边高出参考椭球面的平均高程,s0=s+s1,ym为归算边两端点横坐标自然值的平均值,rm为参考球面平均曲率半径。
在不影响计算结果的情况下,一般将r与rm皆取为6371km,s 与s0视为相等。
于是
(3)
由前面的要求:在y0点△si=0,得
(4)
这里的为归算边高出低偿高程面的平均高程。
2.2测区跨越3°带的中央子午线
如图2所示:测区跨越3°带的中央子午线,类同上文的讨论,我们可以证明:
投影到以本文给出的y0值为基准选取的抵偿投影面上的测区单位长度最大变形是y0=max{︱ymin︱,ymax}为基准选取投影面后投影得到的测区内最大单位长度变形的1/2。
3.实例验证
为了便于比较,现举例说明,某测区海拔hm=2000m,最边缘距中央子午线100km,s=1000m,试确定抵偿高程面。
由于只知道ymax,我们分两种情况讨论:
(1)设测区的y∈(40km,100km),即测区位于3°带中央子午线一侧;(2)设测区的y∈(-20km,100km),即测区跨越3°带的中央子午线。
表1比较了侧区中不同点的△si值。
表2比较了测区中不同点的△si值。
从表1、表2可以看出,本文给出的方案能较好地抑制长度变形。
当然单纯选取抵偿投影面再投影并不总能有效控制长度变形,在实际应用是可采用“平移中央子午线法”或“平移中央子午线和采用抵偿投影面相结合”的方法,甚至采用“任意分度带高斯正形投影”,如果测区很大,可采用辐射投影。
4.结束语
综前所述,可得如下结论:隧道贯通要求边长投影后的长度变形值在一定的范围内,以便保证坐标反算边长与实地测量边长尽可能相接。
选择适当的抵偿投影面,使该面上的长度变形为零。
即选择最大横左边处,使该处的边长归化值与投影值相等,这在一定精度范围内对较小测区而言是可以的,当然,最佳抵偿投影面也有其自身的局限性,建议工程测量作业人员结合实际,灵活应用。
参考文献
[1]王怀念.最佳抵偿投影面的理论推导[j].测绘通报,2004年10期
[2]范一中,王继刚,赵丽华.抵偿投影面的最佳选取问题[j].测绘通报,2000年02期
[3]秦菊芳,胡有云,李爱华.高等级公路测设长度综合变形问题的研究[j].测绘通报,2002年09期。