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隧道测量中控制网布设与数据处理方法研究摘要:传统隧道施工控制网的方法有三角测量方法和精密导线法,其中三角测量方法是最为传统的隧道施工控制网方法,而精密导线法近几年应用较多。
本文基于笔者多年从事控制测量的相关经验,以GPS应用于某隧道控制网布测为研究背景,分析探讨了洞内外平面控制测量的方法与流程。
关键词:GPS 特长隧道控制网贯通误差1 基于GPS控制网布设的优点传统隧道施工控制网的方法有三角测量方法和精密导线法,其中三角测量方法是最为传统的隧道施工控制网方法,而精密导线法近几年应用较多。
常规测量办法在隧道测量中难度都较大,因为其一般都在地形复杂的山区。
而如果选择采用GPS来建立隧道控制网,由于通视条件对GPS观测影响较小,而GPS控制网网形也较常规控制网更为随意,故GPS测量一种有效的控制测量隧道的方法。
GPS如下几个优点在在测量中的应用中较为实用:(1)观测站之间可以相互不通视。
点位选择比传统方法更为灵活,也极大地减少了因为选点的苛刻增加的经费和时间。
(2)有较高的定位精度。
如基线<50km时,可以实现1PPm～2PPm的相对精度,定位精度会随着基线的加长而提高。
一般测量手段很难达到这样的精度级别。
(3)极大地缩短了观测时间。
以完成一条基线的相对定位所需要的观测时间为例,采用经典的静态定位方法,一般为lh～3h(具体时间依精度不同而不同)。
(4)三维坐标能与观测成果一同提供,这是因为,测站点的大地高程可以被GPS精确测定,所以在精确提供测站点的平面位置的同时,能同时得到大地高程。
这开辟了一条新的途径,即可以研究大地水准面的形状和地面点的高程。
(5)GPS用用简便的操作,较轻的重量,小的体积等特点。
(6)GPS能在所有气候条件下作业。
跟传统的测量方法不同,GPS观测不受地点、时间限制,也不受天气条件影响,可以实现连续观测。
2 工程简介全长4126m的隧道位于某山脉中段,属于目前我国建成的最长隧道之一。
隧道GPS控制网布设5.1 GPS定位作业模式GPS定位作业模式可按照基准点的不同分为绝对定位模式和相对定位模式。
绝对定位是相对于GPS坐标系统（如WGS-84系）而言的，其观测值结果为三维坐标X,Y,Z；而相对定位是测站相对于某一点的定位，其观测值结果为GPS坐标系下的基线向量（三维坐标差）；又可根据定位观测过程中天线所处状态（运动或静止）划分为动态定位或静态定位。
动态定位时观测天线处于运动中，定位结果实时计算输出或显示，但定位精度较静态低；静态定位在观测过程中，GPS接收机天线位置是不动的，其观测数据离线后处理，后获取定位结果。
5.2 GPS测量特点1 GPS测量定位是借助于后方距离空间交会原理定位。
进行精密控制测量至少需要使用3台或以上GPS接收机进行同步观测4颗或以上卫星，通过实时或后处理观测数据获取定位结果。
2 具有实时绝对定位和实时相对定位特点。
用于隧道控制因为其相对精度高和可靠性高的要求，故予采用GPS静态相对定位方法实施。
3 控制点间无需通视。
可直接把隧道两洞口投点联系起来，从而大大减少地面控制点的数量。
4 GPS定位相对精度高，尤其采用较长长度（≥1000m）测量基线边构成的控制网。
5 全天候作业。
自动化程度高，作业简便。
速度快。
6 控制网的图形结果简单，相应地观测工作量较常规测量手段大为减少。
7 因5、6特点，可大幅度缩短测量生产工期，提高经济效益。
5.3 GPS网形分类GPS网的图形设计主要取决于用户的要求、经费、时间、人力和仪器等条件。
根据用途的不同，GPS网的图形可设计为点连式，边连式、网连式和边点混连四种。
1点连式点连式是指相邻同步图形之间仅有一个公共点的连接。
这种方式布点所构成的图形几何强度很弱，没有或极少有非同步图形闭合条件，一般不单独使用，多是和边连式一起使用。
2边连式边连式是指同步图形之间由一条公共基线连接。
这种布网方案，网的几何强度较高有较多的复测边和非同步图形闭合条件。
浅谈GPS控制网的布设与施测【摘要】本文就GPS 定位技术进行了简要分析，阐述了该技术的优势和定位原理，并就其关键的控制网的布设与施测技术进行了较为详细的探讨，希望可以为相关部门提供一点参考。
【关键词】GPS；布设；施测0.引言随着现代科学技术的飞速发展，测量技术在各国得到了越来越多的重视，经过多年的潜心研究，目前人类已经掌握了很多比较精准方便的新型测量技术，其中GPS 定位技术便是一种应用广泛并且深受好评的技术之一。
GPS定位技术诞生于1992年，但以其定位速度快、费用省、操作简便、全天候、精度高等特点，目前已经成为各国广大测量工作者的得手工具之一。
本文基于该技术中的布施与施测技术进行探讨。
1.GPS 定位概述GPS 定位技术是以用户接收天线和GPS 卫星之间的距离为基本观测量，根据导航电文中已知的卫星瞬时坐标，确定用户天线所在坐标系统中对应的位置，在一个测站上只需 3 个独立距离观测量，就可以确定该测站的位置，因此GPS定位技术的实质是采用了空间距离后方交会的方法。
通过测量GPS 信号从卫星传播到用户接收机的时间差计算距离，采用时差测距是GPS 测量的基本原理。
由于GPS信号在传播过程中的介质是大气，电离层和对流层对信号均有干扰，存在大气延迟误差，加上卫星钟与用户接收机钟不同步，存在钟差，因此，通常观测得到测站至卫星间的距离称为伪距。
通过卫星导航电文提供的钟差参数可以修正卫星钟差，而接收机的钟差却难以预先准确确定，处理办法是可将其作为未知参数与观测站坐标在数据处理中一并解出。
故在一个测站上，除了三个待定位置参数外，还需要增加一个接收机钟差参数，因而至少需要 4 个同步伪距观测量才能够定位，即至少必须同步观测得到4颗GPS卫星信号。
2.GPS测量技术的优势相对于经典的测量技术GPS测量技术主要有如下优势:⑴首先，GPS定位精度高。
目前，在大于800km距离的基线上，静态相对定位精度可达到或优于10-8在小于50km的基线上，静态相对定位精度可达1~2×10-6，在100km～500km的基线上，静态相对定位精度可达10-6～10-7,而在大于800km 距离的基线上，静态相对定位精度可达到或优于10-8。
浅谈特长隧道的洞内平面控制测量【摘要】：本文陈述长距离隧道的平面控制网布设情况。
洞外控制测量采用先进的gps技术，采集数据经过合理处理后，满足隧道施工规范的要求；洞外控制测量的导线铺设采用左右双导线网布设和线性交叉导线网布设联用的方式，测量结果表明该方法满足规范规定要求。
关键词：隧道；gps；控制测量随着我国经济的快速发展，为了便于人员来往交流和提高货物的流通速度，高速公路、铁路的建设任务越来越多，同时需要修建的长大、特长隧道也越来越多。
如何有效地控制好隧道的贯通误差，无论是从经济方面还是从技术方面考虑都显得越来越重要。
目前,以电磁波测距仪、全站仪为代表的测绘技术快速发展，使勘测手段得到很大改进。
然而，随着gps(全球定位系统globalpositioningsystem)技术的问世及其被广泛应用于勘探领域，勘测设计与施工必将取得更大的改进。
本文根据以往控制测量经验，结合秦岭某隧道实际测量情况，研究长大隧道的洞内平面控制测量方法。
1、工程概况某隧道所处的地理位置具有自然环境复杂、植被茂密、气候条件差、交通十分不便及测区相对高差大、控制点不易布设等不利条件。
隧道由两座基本平行的隧道组成，两隧道中线水平间距为28m，垂直距离2.4m。
线隧道全长16.85km，隧道进口端洞口高程约863m，出口端洞口高程约981m。
ii线隧道全长16.71km。
隧道进口端洞口高程约865m，出口端洞口高程约983m。
隧道两端洞口均位于半径为450m的曲线地段。
本文的讨论是以线隧道为例。
2、洞外平面控制测量考虑到隧道所处地理位置的实际情况，如果采用常规的三角控制测量，工期长且精度也难以保证，所以应用gps技术进行平面控制网设计，这样不仅可以满足隧道贯通精度，而且有利于施工测量、减小施工强度。
控制点正确合理的选择有助于gps外业工作的顺利进行，提高测量结果的可靠性，同时也为后续施工提供可靠便利条件。
控制点选在四周较开阔且稳定的岩石上，以便满足接收卫星信号的要求，控制点远离高压线附近以减少电磁辐射源的影响，每个洞口有4个控制点是为了后续施工放样的检核和控制点稳定性的检验，每个洞口两相邻控制点间的距离在300~500m之间且相互通视，便于全站仪的施工放样。
GPS系统在隧道测量中的应用探讨摘要从目前的GPS系统发展情况来看，因为其速度快、精确度高等特点，使得其在工程测量、海洋测绘、航空摄影测量等诸多领域得到广泛的应用。
根据笔者经验，针对隧道工程测量中的GPS的实际应用，进行探讨。
关键词GPS；隧道；测量目前，全球卫星定位系统正在发展与全面的建成，也给测绘与导航带来了一场新的技术性革命。
GPS大量用于测绘、气象、水利、军事等多个方面，而在城市控制网的建立，改造以及大地的测量中已有较为广泛的运用。
随着观测、数据的处理正日益完善，在隧道的测量控制当中，GPS已经得到了越来越广泛的运用。
1 GPS的工作原理及测量优点将GPS测量技术与常规测量技术相比：①使用GPS的观测精度在一般的情况之下，相比常规测量都明显偏高；②使用GPS进行测量，不再需要进行测站间的相互通视，可以根据事情的具体情况来确定点位，从而让测量工作更加的方便、灵活；③随着GPS技术不断的进步、不断的完善，在使用GPS进行测量的时候，对于静态相对定位，每一站仅仅需要30min左右的时间就足够，而动态的相对定位则只需要几秒钟就能够完成；④随着科技的发展，GPS接收机已经拥有越来越高的智能化，对于从事观测的技术人员，只需要简易的操作，GPS接收机就能够自行的进行隧道的观测与结果记录；⑤GPS测量不受任何时间、地点、天气的约束，能够随时的进行观测；⑥GPS测量能够将测站点的三维坐标精确的测定出来，精度已经能够满足四等水准测量的要求。
2 GPS测量应用实例2.1 工程概况隧道工程的山上树木较多、地形相对复杂、无论是通视还是行走都不方便。
为了此工程的前期设计以及后期的施工方便，首先需要建立出首级的控制网。
在前期的设计当中，考虑到通视、行走、工期等各方面的原因影响着施工进度，另外，为了提高施工的测量精度，此工程决定采用GPS测量技术。
2.2 GPS测量的外业观测及实施对于GPS控制点的布设原则如下。
1）为了让GPS的控制点的坐标与隧道的设计坐标能够统一，方便在施工期间计算放样的数据，在曲线隧道的每一个切线之上或者是在直线隧道的中心线之上，都应该布置两个用于测量的GPS控制点。
浅析隧道工程测量的精度分析与测量方案设计摘要：随着市场经济的快速发展，现代化科学技术的不断进步，这在一定程度上推动我国交通运输行业的发展，并呈现出逐步增长的趋势。
尤其是最近几年来，由于城市化进程不断加快，物质文化水平普遍提高，人们开始对出行方式提出了更严格的要求。
其中，隧道施工工程就是在这样一种背景之下运用而生，它的出现势必会出现贯通误差，比如竖向误差、横向误差以及纵向误差等。
而相对于竖向误差与纵向误差来说，其带来的影响不是最为明显的，而且还比较简单。
也就是说，施工测量人员更关注横向误差带来的影响。
这是因为横向误差一旦出现较大误差，就会直接影响到整个隧道施工工程的正常开展。
所以，就有必要对隧道测量方案展开研究。
关键词：隧道工程测量精度分析与测量方案设计伴随国民经济与信息技术的迅猛发展，我国交通运输行业迎来发展的高峰时期，为缓解城市交通压力，创建和谐城市，人们开始将注意力集中在隧道工程上。
但由于隧道施工具有多样性与特殊性，而且在整个工程中测量工作是最基础的，同时也是最重要的工作，其会直接影响到工程的质量与进展。
其中，隧道施工工程主要是由地上与地下两部分构成的，并将其分为不一样的标段，且每个标段都是由各个施工单位共同完成的。
但前提是，在隧道工程正式施工之前，必须将测量方案制定好，为确保施工单位顺利展开测量。
1隧道施工工程测量工作的表现形式隧道施工工程测量工作的特征如下：第一，由于大多数的隧道施工工程都是在环境比较恶劣的环境下展开施工的，因此，就无法点下对中，更难以确保测量工作的精度度。
第二，隧道施工工程都是运用独头掘进的方法，这是因为每个洞室都是不通的，而且不方便校核，等到坑道越来越深时，其积累的误差就会越多。
第三，受周边环境的影响，隧道工程的施工现场极为狭窄，而可供选择的方法却越来越少，故只好采取导线坑道掘进法，等坑道掘到一定深度时，才可布设导线。
第四，为统一对面与地下的坐标，就必须要灵活运用测量法。
***隧道施工控制点布网及测量方案一、测量依据1、《高速铁路工程测量规范》；2、设计院提供的平面控制网点及水准网点的内业资料；3、对设计院提供的平面控制网点及水准网点的现场踏勘；4、***隧道设计图纸。
二、工程概况**客运专线**隧道位于****，为双线铁路隧道。
隧道穿越**市北中低山区，线路起讫里程DK49+659.21~ DK52+167.77，全长2508.56m，其中里程DK49+659.21~ DK49+679、DK52+167.77~ DK52+155.77段为明衬段。
洞身最大埋深约157m，最小埋深约13m。
纵坡为-15.7‰。
隧道施工测量进洞导线为四等导线，高程为4等水准测量。
三、施工工序流程1、主要测量工作及仪器配置①平面控制测量②高程控制测量③放样洞内开挖断面、钢支撑定位④放样衬砌断面⑤贯通测量复测及控制测量使用测量仪器表序号仪器名称规格型号单位数量备注1 双频GPS 台2 全站仪TOPCON GTS752 台 13 全站仪台4 水准仪苏光DSZ2 台 152、测量人员配备及分工作业队工程部设测量班，架子队设测量组，综合素质能达到独立胜任隧道工程的控制测量和隧道放样的水平。
作业队测量班设测量班长1人，由具有专业资质的测量人员担任，普通测量人员5人，由经过培训的测量人员担任。
架子队测量组设组长1人，有具有专业资质的测量人员担任，普通测量人员2人，由经过培训的测量人员担任。
见下表：职务姓名备注班长***作业队测量班测量人员**、**、***组长***架子队测量组测量人员**、**、***作业队测量班和架子队测量组实行班（组）长负责，测量班负责对隧道施工测量工作进行指导，测量组为隧道施工及时提供定位和服务。
平面测量和导线点的布控由作业队测量班完成，并按开挖进度情况进行复检，作业队测量班长负责测量组测量过程的监督和测量成果的复核，随时做到监控测量，测量组在测量时加强自检自核。
四、主要测量工作及内容1、洞口平面控制测设为满足施工需要，隧道洞外控制测量采用GPS结合CP1控制点对施工控制点进行加密，加密点位在选点、加密、平差等各工序均满足规范要求。
