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1、广州地铁六号线 B 标段施工控制网测量摘要:介绍广州地铁六号线 B 标段施工控制网的精度设计、选点原则、施测方法等并对结果进行分析,该方法可以保证车站与线路连接的整体性,同时可满足定位测量、施工放样和隧道贯通的需要。关键词:地铁施工控制网测量精度评定1 工程概况广州地铁六号线首期工程为浔峰岗燕塘段,其中 B 标段起始文化公园站,沿途经一德路站、海珠广场站、北京路站、越秀南站、东湖站、东山口站、区庄站、黄花岗站、水荫路站、沙河站、天平架站至燕塘站。其中有 6 个站点设置与其它线路换乘或衔接,由于沿线多老城区、线路曲折且为广州市繁华地段,测量难度较大,工程已于 2006 年 6 月开工 ,2010
2、 年建成并投入运营。2 控制网精度设计广州市平面坐标系, 西投影带坐标, 投影面高程为广州高程系 H=5 m。2.1 GPS 点精度 最弱点点位中误差12 mm;相邻点的相对点位中误差10 mm;最弱边相对点位中误差1/90 000。2.2 导线 (控制) 点精度导线附(闭)合长度 35 km;测距中误差6 mm;测距相对中误差 1/60 000;测角中误差2.5;方向闭合差 导线全长相对闭合差1/35 000;最弱点点位中误差15 mm;相邻点的相对点位中误差 8 mm。2.3 主要测量仪器GPS 点和施工控制网测量使用仪器见表 1。2.4 布网原则1)设在地铁线路两侧 ,沿线路走向尽可能布
3、设成直伸状, 并形成附(闭)合或多个结点网,导线附( 闭)合长度 34 km 左右。2)首级 GPS 控制网点连接时, 连接角应30,个别极困难时亦应1;3)由于首级 GPS 控制网点已埋设在沿线两侧的楼顶上,与首级 GPS 控制网点连接边的俯仰角应15 时,水平角 6 测回,每两测回将仪器旋转 120重新对中整平,以减小仪器竖轴不竖直对水平角测量的影响。本工程中除个别只有一个通视方向的 GPS 点外,均接测了两个 GPS 起算方向。3)前后视距离相差较大时 ,应注意调焦对测量结果的影响, 采用盘左长边调焦,盘右长边不调焦,盘右短边调焦,盘左短边不调焦的观测顺序进行观测。4)每条边均应往返测距
4、各两测回,每测回间应重新照准目标, 四次读数,读数较差3.5的测站及三个以上方向测站测回差接近 6的站点,加测两测回水平角;前后视距离相差较大需要调焦的测站,采用后后 前前的测量方法施测并加测两测回水平角。2)边长测量, 往返测距互差根据测距边的长短控制,200 m 以下的短边控制在 3 mm 以内,200500 m以下边长控制在 4 mm 内;500 m 以上的边长往返互差尽可能控制在 5 mm 内, 个别5 mm 的边长补测两测回并根据实际情况分别取中;往返测均采用正倒镜测距; 大倾角边长另测两测回垂直角和斜距。3)适当增加多余观测 ,提高整个控制网的结构强度, 以保证测量精度满足要求。4
5、)所有测量方向均用正倒镜测量两点间高差,全线分别在文化公园、越秀南、区庄、燕塘等 4 处与等水准点联测,以便计算各点高程进行投影改正。4 数据处理4.1 GPS 测量数据处理及精度指标基线解算符合上述指标后, 进行优化平差处理, 各组结果中选其精度最高且相对关系最好的结果作为本工程加测 GPS 点的测量结果。4.2 精密导线控制点数据处理所有测量记录均应 100%复核,检查无误后方可进行下道工序。导线边长除进行仪器加乘常数及气象改正外,还进行大地水准面投影改正和高斯投影改正。平差处理使用清华山维平差软件用不同平差方法(纯迭代法、验后定权法)对计算机全网整体平差处理。对平差结果进行分析比较,各项
6、指标均满足规范要求后,取其各项指标最好的平差结果作为本工程的测量结果。5 测量统计及精度评定5.1 数据采集质量评定1)水平角测量。全网共测水平方向 160 多个,其中 GPS 起算方向 10 个,待定方向 150 余个; 两个方向的单导线测站,采用左右角各两测回观测, 测回差 4以下的约占 80%,最大 6;左右角平均值与 360之差 3以下的约占 85%,其余全部符合规范要求4;多于两个方向的测站用全圆法观测 4 测回,有高低点的测站两次对中并加测两测回。各测回间方向值之差 5以下的约占 85%,均满足规范规定的质量标准。2)边长测量全网共测导线边长约 160 条(其中 GPS 起算边 1
7、0 条,其测量值与 GPS 坐标返算边长相对精度基本满足1/90 000 的要求)。测回间边长互差均3 mm;往返测距互差 3 mm 以下的约占 85%,34 mm 的约占 10%,均满足规范规定的质量标准。5.2 闭合差统计与精度评定全网共测水平方向 160 多个,其中 GPS 起算方向 10 个,待定方向 150 余个;导线边长约 160 条(其中GPS 起算边 10 条,导线边约 150 条 ,LJ052LJ053A 是最短边 97.2 m(北京路最困难地段),LJ068 至电子大厦是最长边 748.8 m,导线平均边长约 400 )。共有多余观测约 50 多个,叙述如下:1)加测 6
8、个 GPS 起算点后,方向附合条件 22 个( 附合导线、闭合导线、固定角等), 262 个坐标附合条件(附合导线、闭合导线等)。2)方向附合条件中 ,闭合差最大为 9.614.1(限差),大于限差 1/2 的有 1 处,占 4%,其余均小于限差的一半。闭合差 5以下的 18 个约占 82%,闭合差 510的 4 个,约占 18%; 3)附(闭)合环导线长度 ,最小附合长度 438 m 相对精度 1/104 022;最长附合线路 5 963 m,相对精度1/360 851;附(闭 )合环线路平均附合长度 1 864 m,相对精度 1/180 000;4)在坐标附合条件中 ,导线全长相对精度在
9、1/70 0001/100 000 之间的 32 个约占 12%;导线全长相对精度在 1/100 0001/200 000 之间的 102 个约占 38%;1/200 000 以上的 132 个约占 50%,各项测量指标符合规范要求。5.3 精度统计及评定六号线 B 标段精密导线网全网使用清华山维软件纯迭代法和验后定权法等方法计算机整体平差处理。数据处理后,对计算结果进行了比较, 各点坐标差异均1 mm。各项精度指标符合规范规定及相关技术要求,全网采用上述平差方法平差处理后,其点位精度统计见表 2。从上述表格坐标比较说明,六号线 B 标段控制网的测量精度满足规范及相关技术要求。6 结论及建议六
10、号线 B 标段控制网的测量精度满足地下铁道、轻轨交通工程测量规范要求, 可以提供地铁工程建设使用。使用六号线控制网成果时,尽可能以长方向或直接测量方向起算或定向,最好不要使用短边或间接方向(坐标返算方向)。本线路有 6 个站点设置与其它线路的换乘或衔接条件 ,在控制布设时, 对已运营的一号线东山口站、二号线海珠广场站换乘点,联测当时作起算的高级 GPS 点,保证换乘连接精度。对正在建设中的五号线换乘站大坦沙站、区庄站,联测其施工控制点。对有预留条件的八号线文化公园站、九号线沙河站、三号线北延段燕塘站布设以后衔接联测的控制点位。参考文献1首都规划建设委员会办公室.GB503081999地下铁道、轻轨交通工程测量规范S.北京:中国计划出版社,2000.2国家质量技术监督局.GB/T 183142001全球定位系统(GPS)测量规范S. 北京: 中国标准出版社,2001.3徐顺明,陈焕然.精密导线测量在广州地铁珠江新城线的应用J.基建优化 ,2006(5):118-121.
