中交路桥鹤大高速公路 ZT05 合同段 控制网成果报告 鹤大高速 ZT05 标项目经理部 2014 年 3 月 28 日
中交路桥鹤大高速公路 ZT05 合同段 控制网成果报告 测 量 :
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1.工程概况 本项目为鹤大高速公路 ZT05 合同段位于吉林省敦化市境内,起点设贤儒互通,经贤儒镇、江源镇,进入四道荒沟,沿沟谷坡脚布设,经柞木台隧道过寒葱岭起讫桩号 K610+000~K632+700,路线全长 22.7 公里。主要工程量及结构形式包括:中桥 209.04 米/2 座,小桥 56 米/2 座,涵洞、通道 1598.62延米,其中通道 14 道,柞木台隧道一座共 2970 米长。路基挖方 649832.6m3,填方 3174974m3,路基填料以路基挖方为主,路基排水包括边沟、截水沟、急流槽、盲沟、暗埋式边沟五种形式。
1.1 工作内容:
测设 GPS 施工控制网点 49 个(含甲方首级控制点); 三角高程点 28 个(含甲方首级高程控制点 16 个); 四等水准路线 3km。
1.2 本次参加工作人员测量工程师 4 名,助理工程师 3 名,测量员 3 名。
外业观测 10 个工作日,内业数据处理 3 个工作日。
2.技术资料依据 2.1 业主提供的首级控制点坐标; 2.2 业主提供的设计说明及相关文件; 2.3 GB 50026—93《工程测量规范》; 2.4 JTG C10-2007《公路勘测规范》; 2.5 GB-T 2009《全球定位系统(GPS)测量规范》。
3.使用仪器 外业观测之前,对所有的仪器进行检验校正,使其符合规范要求,具体
使用仪器如下:
3.1 南方测绘公司生产的灵锐 S82-T 型 GPS 接收机,仪器静态标称精度为5mm+1ppm; 3.2 瑞士徕卡生产的 TCA2003 全站仪,其最大测程为 5Km,测角中误差为 0.5‘’,测距精度为±(1mm+1ppm×D),最小显示(精测 0.1mm,粗测跟踪测量 1mm),测角分辨率 0.5〃,水平角和垂直角标准差 0.5 〃 ; 3.3 瑞士徕卡生产的 TS06 全站仪,测距精度为±(2mm+2ppm×D); 3.4 瑞士徕卡生产的 DNA03 电子水准仪(每公里往返测量标准偏差为±0.3mm); 3.5 瑞士徕卡生产的 NA2+GPM3 精密水准仪(每公里往返测量标准偏差为±0.3mm); 3.6 其他辅助配套设备。
4.平面施工控制网的测设 4.1 GPS 网的技术要求 平面控制网采用公路一级 GPS 网的技术要求布设,测量的技术要求参照《公路勘测规范》,严格按照表 4-1 的要求执行。
一级 GPS 网测量的技术要求(表 4-1)等级平均距离(Km)a(mm)b(ppm)最弱相邻点边长边相对中误差 公路一级 ≤5 ≤10 ≤3 1/20000 4.2 GPS 网的布设 本次一级 GPS 网由 49 个点构成,其中包括甲方提供的首级控制点 18 个。
4.3 GPS 外业观测
外业的有关技术要求按表 4-2 的规定执行。
一级 GPS 外业观测技术要求(表 4-2)测量 模式 截止卫星高度角 有效观测卫星数平均重复设站数 观测时段长度 数据采样间隔 PDOP 值 静态 ≥15 度 ≥4 颗 ≥1.4 ≥45min ≤30s ≤6 4.4 GPS 数据处理 采用南方测绘公司配套的 GPS 数据处理软件数据处理。
4.4.1 基线向量解算 采用双差固定解,共解算出 87+64=151 条有效基线,构成同步环58+51=109 个,异步环 52+41=93 个,重复基线 8+14=22 条。
4.4.2 GPS 网三维无约束平差 利用 GPS 数据后处理软件,在 WGS84 坐标系内进行三维无约束平差,基线向量改正数均小于《公路勘测规范》4.1 节中段相关规定,三维无约束平差精度统计详见表 4-3:
GPS 网三维无约束平差精度统计表(表 4-3)统计项 实测值 允许值 基线向量改正数最大值(mm)Vx 12.5 17.5 Vy 14.7 17.5 Vz 13.9 17.5 最弱边相对中误差 1/3.3 万 1/2 万 4.4.3 GPS 网二维约束平差 根据业主提供的首级控制点分布情况,及考虑到与相邻标段的顺利衔接,对本标段整个线路分两段进行二维约束平差。其中,第一段包含 5-01~5-16等 16 个未知点和 15 个已知点,涵盖线路里程 K610~K625,15 公里左右;第二段包含 5-14~5-35 等 15 个未知点和 6 个已知点,涵盖线路里程 K625~K632,7 公里左右。
第一段选取 D146、D151、D156、D177、D179、D187 等 6 个首级控制点为起算点进行约束,其中 D146、D151 为与四标共用点;第二段选取 D177、D179、D187、D199 等 4 个首级控制点为起算点进行约束平差,其中 D199 为与六标共用点。两段之间又由 D177、D179、D187 等 3 个共用起算点进行衔接,相接的 5-14、5-15、5-16 等点将两次平差的结果取平均值作为最终成果。
利用 LGO 数据处理软件计算 D146、D151、D156、D177、D179、D187 等点的内符合精度统计见表 4-4:
控制点内附合残差表(4-4)点号 X 分量 Y 分量 Z 分量 D187 0.0085-0.0044-0.0212 D179-0.0086 0.0002-0.0274 D177 0.0024 0.0038 0.0377 D156-0.0119 0.0042 0.056 D151 0.0044 0.0013-0.0248 D146 0.0051-0.005-0.0204 各点的坐标成果、已知点与理论值的偏差详见控制点成果统计表。
4.5 GPS 网检查
沿线路选取部分 GPS 基线,用高精度全站仪 TCA2003 进行边长测量,用 GPS 网经坐标拟合后的坐标成果反算边长,并与全站仪检测边长进行比较,比较结果见表 4-4,实测边长与 GPS 边长相对中误差最大为:1/48367,符合规范要求。
实测边长与 GPS 坐标成果反算边长比较(表 4-5)边 名 实测边长(m)GPS 边长(m)较差(mm)相对精度 允许值 5-1~5-2 860.401 860.417-16 1/53776 1/20000 5-2~5-3 1064.923 1064.924-1 1/1064924 5-3~HD156 1276.335 1276.361-25 1/51054 5-4~HD156 773.892 773.876 +16 1/48367 5-4~HD155 1032.065 1032.071-6 1/172012 5-6~HD155 1194.645 1194.662-17 1/70274 5-6~HD161 842.916 842.914 +2 1/421457 5-7~HD161 1029.503 1029.503 ±0 / 同时,还对部分控制点的平面夹角进行了实测检查,最大误差:,详细情况参见下图所示:
实测水平角与 GPS 坐标成果反算夹角比较示意图
29°9"11.8"S=860.401mS=1064.923m5-035-015-02(S=860.417m)(S=1064.924m)(29°9"14.0")S=1276.335mS=773.892m38°40"27.2"HD1565-045-03(S=1276.361m)(S=773.876m)(38°40"33.4")
S=1032.065mS=1194.645m100°5"57.1"5-045-06HD155(S=1032.071m)(S=1194.662m)(100°6"0.1")S=842.916mS=1029.503m97°18"10.4"5-065-07HD161(S=842.914m)(S=1029.503m)(97°18"13.1")5.高程控制测量 本标段全线长约 22KM,共选取 D146、D156、D179、D187、D199 等 5 个首级控制点作为高程起算点,其中 D146 与四标段相衔接;D199 与六标段相衔接。
采用电磁波测距三角高程及四等水准测量(地势平坦路段)的方法进行
高程传递。三角高程使用高精度全站仪 TCA2003 往返测距、测量垂直角计算往返高差,取平均值传递高程,水准测量采用 NA2+GPM3 精密水准仪布设附合水准路线,高程点位与平面控制点的点位共用。
三角高程测量的技术要求按照《公路勘测规范》中的相关规定,按表 5-1及表 5-2 执行:
高程控制测量技术要求(表 5-1)测量等级 每公里高差中数偶然中误差(mm)附合或环线水准路线长度(km)偶然中误差 M△ 全中误差 Mw 路线、隧道 桥 梁 三等 ±3 ±6 60 10 四等 ±5 ±10 25 4 五等 ±8 ±16 10 1.6 光电测距三角高程测量的主要技术要求(表 5-2)测量等级 测回内同向观测高差较差()同向测回间高差较差(mm)对向观测高差较差(mm)附合或环线闭合差(mm)四等 ≤8√D ≤10√D ≤40√D ≤20√∑D 五等 ≤8√D ≤15√D ≤60√D ≤30√∑D 注:D 为测距边长度,以 Km 计。
三角高程路线示意图见下图:
水准测量的技术要求按照《公路勘测规范》中的相关规定,按表 5-3 执行:
水准测量精度要求(表 5-3)等级 往返较差、附合或环线闭合差(mm)检测已测测段高差之差(mm)平原、微丘 重丘、山岭 四等 ≤20√L ≤6.0√n 或 25√L 25√L i 注:计算往返较差时,L 为水准点间的路线长度(km);计算附合或环线闭合差时,L 为附合或环线的路线长度(km);n 为测站数。
水准测量几何路线示意图如下:
6.控制点标桩的埋设 本标段的控制点采用平面和高程相结合的形式埋设,用混凝土浇筑在点位上,钢筋打入地面以下2m以上,平面点位标识以钢筋顶部十字刻画中心为准,高程点位钢筋顶部为准,其具体埋设方式见下图:3003002000地面砼钢筋
7.首级控制点检核成果表 根据首级控制点分布及本标段实际情况,在业主提供的首级控制点中选取 D146、D151、D156、D177、D179、D187、D199 等七个点为起算点,经解算平差后得到其他首级控制点实测坐标与理论值的偏差,详见表 7-1 鹤大高速 5 标首级控制点检核表(表 7-1)点号 坐标X(实测)坐 标 Y(实测)坐标 X(设计)坐标 Y(设计)高程(实测)高程(设计)dX(mm)dY(mm)dH(mm)点号 HD146 4786111.217 504964.708 4786111.217 504964.708 530.524 530.524 ±0 ±0 ±0 D146 HD151 4785149.898 504934.305 4785149.898 504934.305 532.038 532.038 ±0 ±0 ±0 D151 HD152 4784138.967 504985.804 4784138.958 504985.792 544.000 543.992 +9 12 8 D152 HD155 4781437.988 504433.147 4781437.991 504433.151 564.544 564.583-3-4-39 D155 HD156 4781965.865 504375.415 4781965.865 504375.415 559.546 559.546 ±0 ±0 ±0 D156 HD161 4779699.763 504963.158 4779699.768 504963.197 573.963 574.012-5-39-49 D161 HD163 4778904.359 505451.600 4778904.365 505451.632 579.021 579.068-6-32-47 D163 HD164 4778062.923 505943.456 4778062.911 505943.509 587.363 587.361 +12-53 +2 D164 HD167 4777122.080 506271.916 4777122.052 506271.967 600.388 600.383 +28-51 +5 D167 HD168 4776265.807 506662.354 4776265.793 506662.409 607.334 607.346 +14-55-12 D168 HD176 4773430.770 506280.846 4773430.754 506280.881 637.292 637.330 +16-35-38 D176 HD177 4772929.962 505983.672 4772929.962 505983.672 644.315 644.219 ±0 ±0 +96 D177 HD178 4772506.391 505669.697 4772506.382 505669.716 652.096 652.114 +9-19-18 D178 HD179 4772169.236 505399.430 4772169.236 505399.430 659.412 659.412 ±0 ±0 ±0 D179 HD187 4770834.539 504694.744 4770834.539 504694.744 690.954 690.954 ±0 ±0 ±0 D187 HD198 4763348.119 504039.229 4763348.104 504039.153——730.078 +15 +76——D198 HD199 4763095.566 504101.635 4763095.566 504101.635 721.140 721.140 ±0 ±0 ±0 D199
8.测量成果表 点号 坐标 X 坐标 Y 高 程 h 点型式 备注 HD146 4786111.217 504964.708 530.524 砼桩平面及高程 起算点 HD151 4785149.898 504934.305 532.038 砼桩 平面起算点 HD152 4784138.967 504985.804 544.000 砼桩 HD155 4781437.988 504433.147 564.544 砼桩 HD156 4781965.865 504375.415 559.546 砼桩 平面及高程 起算点 HD161 4779699.763 504963.158 573.963 砼桩 HD163 4778904.359 505451.600 579.021 砼桩 HD164 4778062.923 505943.456 587.363 砼桩 HD167 4777122.080 506271.916 600.388 砼桩 HD168 4776265.807 506662.354 607.334 砼桩 HD176 4773430.770 506280.846 637.292 砼桩 HD177 4772929.962 505983.672 644.219 砼桩 平面起算点 HD178 4772506.391 505669.697 652.096 砼桩 HD179 4772169.236 505399.430 659.412 砼桩 平面及高程 起算点 HD187 4770834.539 504694.744 690.954 砼桩 平面及高程 起算点 HD198 4763348.119 504039.229 砼桩 HD199 4763095.566 504101.635 721.140 砼桩 平面及高程 起算点 SB78 4784656.281 504860.721 539.367 砼桩 5-01 4783570.239 505053.349 557.174 砼桩 5-02 4783683.359 504200.400 541.189 砼桩
5-03 4783046.807 505054.136 砼桩 5-04 4782220.360 505106.248 砼桩 5-06 4780512.107 505188.105 砼桩 5-07 4779301.118 505912.346 砼桩 5-08 4777354.823 506895.197 砼桩 5-09 4776532.531 507172.305 砼桩 5-10 4775232.533 507343.356 砼桩 5-11 4774648.054 507279.972 砼桩 5-12 4774143.960 506694.854 砼桩 5-13 4773689.821 506637.608 砼桩 5-14 4773012.032 506267.325 砼桩 5-15 4772567.766 505510.068 653.382 砼桩 5-16 4771918.295 505217.295 664.862 砼桩 5-17 4771511.454 504224.709 砼桩 5-18 4770873.203 504567.814 砼桩 5-19 4770469.331 504307.935 砼桩 5-20 4770329.381 504413.415 砼桩 5-21 4770044.566 504469.750 砼桩 5-22 4769921.054 504304.996 707.692 砼桩 5-23 4769382.778 504452.701 721.063 砼桩 5-24 4769232.314 504374.868 722.982 砼桩 5-26 4768291.098 504618.265 砼桩
5-27 4767614.078 504873.988 785.533 砼桩 5-28 4767575.097 505011.726 805.472 砼桩 5-29 801.938 砼桩 5-30 4767446.331 504786.139 793.478 砼桩 5-31 4764518.757 505028.917 砼桩 5-33 4764187.733 505172.143 砼桩 5-34 4764027.635 505183.768 砼桩 5-35 4763944.028 505179.427 砼桩 编制:韩荣祥 审核:彭勇 9.应注意事项 9.1 为保证测量成果的准确性,凡使用本成果的施工单位应注意在使用前与相邻点位进行检核。
9.2 施工场地受降水、开挖、运输等施工工序的影响较大,点位可能会产生较大的位移,建议施工控制网应定期复测检查。
9.3 注意对现场点位的保护,如有变动或损坏,请及时通知项目部并进行校准。