郁江调水引水隧洞工程测量简介__墨水学术,论文发表,发表论文,职
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摘要:阐述了郁江调水引水隧洞工程测量工作的重点,其中对导线布设方案、外业观测方法、内业平差计算及洞内贯通误差的计算做了详细的介绍。
关键词:隧洞;测量;工程
1、 工程概况
郁江调水引水隧洞位于广西钦州市灵山县沙坪镇、旧州镇境内,距钦州市87公里,距灵山县75公里。隧洞总长10545米,断面3米×4.4米为城门洞型,在K2+465、K5+965、K7+565处设有3个施工支洞。测区属典型的南方丘陵地形地势起伏较大,山上有松树、荔枝、龙眼树覆盖,通视条件不好。工程区各施工点均有乡村小路相通,交通尚属便利,但各支洞口离外部公路较远,不利于水准联测。
2、 地面控制测量
测区高程50-150m,中央子午线经度为108°。本次复测采用与原GPS控制网一致坐标系统,即平面坐标系为北京54坐标系,高程系为56黄海高程系。
在传统的测量方法中,建立隧道施工控制网通常采用三角测量方法,或者采用精密导线法。但是,这些常规方法受到通视条件、图形条件、地形条件等诸多因素的影响。所以,控制网在选点、布网及观测等诸多过程中受到限制。而隧道一般在山区,其地形复杂,采用常规测量办法其难度不难想象。而GPS建立隧道控制网时,由于GPS观测不受通视条件限制、其网形也不像常规控制网那么严格,故在隧道测量中采用GPS控制是一种有效的办法。
本次GPS测量使用美国Trimble5700六台套,它是24通道双频接收机,其静态相对定位精度为平面±(5mm+0.5ppmD),高程±(5mm+2ppmD)。GPS观测每个时段在六个点上同步进行,要求有效观测卫星数≥5颗,时段长度≥40分钟。丈量天线高度,均从天线的三面丈量三次,在三次较差不大于3mm时,取平均值为最后结果。在观测过程中,自始至终有人值守,并经常检查有效卫星的历元数是否符合要求,否则及时通知其它两台仪器,延长时段时间,以保证观测精度。事实上Trimble5700接收机信号稳定,卫星数大都保持在5-7颗,有时高达8颗以上,野外观测数据良好,为后面的平差处理之顺利进行打下了良好的基础。此次六台仪器观测5个时段,4台仪器观测1个时段,测量边数81条,平均边长为2571.098m,最短边长82.4m,最长边长11247.6m,组成最小同步环35个,35个闭合环相对闭合差最小为0.0ppm,最大为7.6ppm,平均为2.0ppm,独立基线28条,其中必要基线23条,多余基线5条,平均重复设站数为1.5/站。与《规范》规定的1.6/站相当。以原有3个GPS网点及联测7个水准GPS点为已知点,进行三维强制约束平差。先进行GPS点北京54坐标系网约束平差。经平差得到结果如下:边长中误差最大为25.0mm,最小为5.0mm。边长的相对精度最高为1/152.2万;最低为1/1.53万(为82.4m超短基线,除该基线外,其它基线均高于1/3万),高于规定精度。
3、 洞内控制测量及施工掘进测量
隧洞内的控制测量及施工掘进指导测量是整个项目测量工作的重点,也是绝大多数测量作业的任务所在。项目中3个施工支洞的增加,使得测量中的贯通距离大大缩短,精度要求降低很多。但由于这3个施工支洞是大斜坡隧洞,设备车辆等都需通过卷扬机牵引上下,对测量也产生了不少的影响。
1.由于隧洞坡度较大,最大的一个坡度达到25°,测量人员行走难度增加;
2.大坡度给测量的仪器架设和观测带来一定的难度;
3.竖角偏大对测量的精度有一定的影响;
4.由于坡降大,施工掘进中必须每班跟进,增加了测量的工作量
5.由于支洞的平洞到主洞只有二十来米的距离,产生的导线短边对整个导线网的布设精度产生一定的影响。
在进行洞内基本导线观测纲要设计之前,必须先确定洞内基本导线的测角中误差与测距中误差。对单导线而言,洞内导线测量对横向贯通影响中误差Mp