长沙地铁控制测量技术设计书

长沙地铁控制测量技术设计书内容摘要：

孔到岩层并进入岩层 米，将钻探用的 127 毫米直径金属放至岩层，管标底灌注水泥浆与基岩固结，然后挖开地表部分，将不锈钢标志头焊接在金属套管上成为一个整体，做好水泥护柱，如图 3。 普通地面点标石埋设采用 现场挖坑浇注法，就是在稳定的地面，现场开挖一500mm*500mm*500mm 的基坑，在基坑的 4 各侧面及下地面分别嵌入若干根 300mm的钢钎，浇注水泥后稳固特制不锈钢质专 用控制点钢钉，图 6为结构示意图。 楼顶点 标石设上下两标志，下标为 8 毫米 的铜蕊，埋设在楼顶面内，复盖薄膜保护与上标石分离，然后现场捣制 30179。 20179。 15 毫米 3的标石，上下标志的长沙市城市快速轨道交通线网 (2050)框架网控制测量暨 2 号线一 期控制测量技术设计书 长沙市勘测设计研究院 长沙市曙光中路 165 号 邮编： 410007 12 偏离值应小于。 如图 5。 控制点编号采用符号及地名双重编号，如勘测院楼顶，编号可以设计为：2050B01 和 2050 勘测院。 画好点之记，包括：地名、交通路线图、概略地理坐标、详细点位，并照像。 控制点标石埋好后，在标示上或半径 1m 醒目的地方，做好警示性的保护措施，条件允许的情况下，可委托附近的人保护看管。 图 3：基岩点示意图 图 4： 普通地面点 示意图 图 5： 楼顶点 标石 示意图 图 6： 楼顶点 标石 示意图 观测方案及成果检核 观测仪器及其检核 拟采用 2 台套美国产阿司泰克公司 ZX 双频机 、 5 台套法国产泰雷兹公司ZMAX 双频机 、 2 台 JAVAD GPS 双频机进行联合观测，接收机的标称精度都为5mm+1ppm，优于 GPS B 级网的精度要求。 在工程开始观测和结束时对接收机进行基线检测各一次，检测的观测时间要求覆盖实际测量时的各个时段。 长沙市城市快速轨道交通线网 (2050)框架网控制测量暨 2 号线一 期控制测量技术设计书 长沙市勘测设计研究院 长沙市曙光中路 165 号 邮编： 410007 13 在测前或测后要按规定对采用的 GPS 接收机进行鉴定。 观测技术要求 2050 框架网 GPS 控制测量作业的基本要求应符合表 1的规定。 表 1 项 目 要 求 接收机类型 双频 观测量 载波相位 接收机标称精度 5mm＋ 1179。 106 卫星高度角 ≥ 15176。 有效观测卫星数 ≥ 9 同时观测有效卫星数 ≥ 4 有效观测时段长度 (min) ≥ 240 数据采样间隔 (S) 30 时段中 任一卫星有效观测时间 (min) ≥ 15 点位几何图形强度因子 (PDOP) ≤ 6 重复设站数 ≥ 4 同步观测接收机数 ≥ 4 观测计划及作业要求 (1)作业组在进行施测之前，应事先编制 GPS 卫星可见性预报表。 预报表应包括可见卫星号、卫星高度角和方位角、最佳观测卫星组、最佳观测时间、点位图形几何图形强度因子等内容。 (2)作业组在观测前应根据作业的接收机台数， GPS 网形设计及卫星预报表编制作业调度表，其内容应包括观测时间、测站号、测站名称及接收机号等项。 (3)观测组应严格按调度表规定的时间 进行作业。 保证同步观测同一卫星组。 当情况有变化需修改调度计划时，应经作业队负责人同意。 (4)接收机电源电缆和天线电缆应连接无误，接收机预置状态应正确，然后方可启动接收机进行观测。 (5)每时段开机前，作业员应及时记录测站名、日期、天气情况等信息。 (6)观测员在作业期间不得擅自离开测站，并应防止仪器受震动和被移动，防止人和其他物体靠近天线，遮挡卫星信号。 (7)接收机在观测过程中不应在接收机近旁使用对讲机、手机，雷雨过境时应关机停测，并卸下天线以防雷击。 长沙市城市快速轨道交通线网 (2050)框架网控制测量暨 2 号线一 期控制测量技术设计书 长沙市勘测设计研究院 长沙市曙光中路 165 号 邮编： 410007 14 (8)观测中应保证接收机工作正常，数据记录正确，每 日观测结束后，应及时将数据转存至计算机硬盘，并对原始数据进行备份，确保观测数据不丢失。 基线解算检验 2050 框架网基线采用 2套通用的商业软件 Ashteck Solution 及 Trimble TGO进行基线比较解算。 为便于以后验算，当天的数据必须确认点号和天线高都正确无误后将原始数据保存起来。 2050 框架网基线解算采用精密星历，为确保基线的解算质量，对解算基线时作如下规定： (1)基线解算必须从有精确 WGS84 坐标的参考点开始 (2)数据利用率至少达到 90%，即数据剔除率不能超过 10%。 (3)如果某颗卫 星的数据质量不好，剔除该卫星计算基线时，剔除该卫星后 PDOP 值不能超过 6。 (4)求解基线向量时，要采用双差固定解。 对 GPS 观测成果应进行如下几项检核： (1)同步多边形环闭合差的检核：同步环坐标分量闭合差应小于 3ppm，其环线全长相对闭合差应小于 5ppm。 (2)异步环闭合差的检核 异步环闭合差是检核 GPS 基线质量的最重要的指标，异步环闭合差超限必须要返工。 由若干条独立的 GPS 边构成 N边形异步环闭合差应满足： 式中： n：异步环中基线边个数 W：环闭合差；  ：标准差； a：固定误差 (mm)； b：比例误差系数 (ppm) nWX 2 nWY 2 nWZ 2 nW 32 (32) (32) (34) (35)  22 bda  (36) 长沙市城市快速轨道交通线网 (2050)框架网控制测量暨 2 号线一 期控制测量技术设计书 长沙市勘测设计研究院 长沙市曙光中路 165 号 邮编： 410007 15 d：网中相邻点距离 (km) 补测与重测 当异步环闭各差超限时，应分析、查明原因，及时重测质量较差的基线。 对于由于点位不符合 GPS 测量要求而造成一个测站多次重测仍不能满足各项限差技术规定时，应另增造新点进行重测。 复测基线的长度较差应满足下式要求： 22ds (37) 平差计算 平差计算采用武汉大学测绘学院的 Power ADJ 后处理软件进行处理，分两步进行，先在 WGS84 坐标系中固定一点的 WGS84坐标进行三维无约束平差，然后在长沙独立坐标系中进行二维约束平差。 无约束平差后，基线向量改正数的绝对值应满足下列各式要求： V△ x≤ 3 (38) V△ y≤ 3 (39) V△ z≤ 3 (310) 约束平差在长沙独立坐标系统中进行，输出结果包括重复基线互差统计表、同步闭合环统计表、异步闭合环统计表、平差结果统计表，平差结果统计表中包含基本平差信息、平差结果、 GPS 基线向量的残差、测站点位精度和误差椭圆元素、 GPS 测站间方向和距离的精度。 基线向量的改正数与同名基线无约束平差相应改正数的较差 应满足下列各式要求： dV△ x≤ 2 (311) dV△ y≤ 2 (312) dV△ z≤ 2 (313) 项目特点及难点 2050 框架网长沙市是整个长沙市轨道交通项目的控制基准，是各地铁线路首级 GPS C 级控制网的起算基准及检核基准，使用周期长，控制范围广。 因此，该项目的难点在选点布网及点位的保护。 长沙市城市快速轨道交通线网 (2050)框架网控制测量暨 2 号线一 期控制测量技术设计书 长沙市勘测设计研究院 长沙市曙光中路 165 号 邮编： 410007 16 6 2 号线一期 C 级 GPS 首级平面控制网 设计方案 项目概述 轨道交通 2 号线作为长沙市轨道交通东西向核心线路，十字核心线路中的一横，串联了城市东西向大客运枢纽 (武广新长沙火车站 、长沙火车站、汽车西站 )和 4 大客流集散中心 (荣湾镇 、五一广场、芙蓉广场和袁家岭 )。 首期开工 建设的2 号线一期工程自汽车西站站 → 金星大 道站 → 西湖公园站 → 荣湾镇站 → 橘子州站 → 湘江大道站 → 五一广场 → 芙蓉广场 → 迎宾路站 → 袁家岭站 → 长沙火车站站→ 东二环站 → 万家丽路站 → 古曲路站 → 长沙大道站 → 体育新城 → 黎托站 → 新长沙火车站 → 黄花镇光达村站止，线路全长 ，均为地下线，设站 19 座，均为地下车站，平均站间距 ；设换乘站 6 座，分别为荣湾镇站 (与 5 号线换乘 ) 、芙蓉广场站 (与 1号线换乘 )、长沙火车站 (与 2A线换乘 )、万家丽广场站 (与 4号线换乘 )、体育新城站 (与 3号线换乘 )和新长沙站 (与 3 号线换乘 )。 轨道交通 2 号线一期工程，能切实缓解 沿湘江一桥和五一大道的公交客流压力，能有效解决河东河西交通瓶颈，同时作为与其他规划线路的换乘枢纽，项目建成后，对引导河西新城 、武广新长沙火车站地区乃至全市经济社会发展都具有重要意义。 精度要求 2号线一期工程 C级 GPS 首级平面控制网测量具体精度要求如下： 最弱点点位中误差≤177。 12mm； 相邻点的相对点位中误差≤177。 10mm； 最弱边相对中误差≤ 1/10 万； 与旧有测量控制点的坐标较差＜177。 50mm； 布设方案 GPS 图形结构设计 2号线一期工程 C 级 GPS 首级平面控制网沿 2号 线地铁走向布设，由多边形闭合环构成控制网多边形锁，每条边都为独立基线向量，并且要求闭合环中的边数不多于 6 条。 按每一个车站埋设 3点为基本原则，预计需埋设 57 点，其中基岩点 10 个，楼顶点 47 个，根据实际情况，在保证规范及施工测量精度的要求下，应充分利用站与站之间的通视，减少控制点的埋设，降低成本。 2号线一期工程长沙市城市快速轨道交通线网 (2050)框架网控制测量暨 2 号线一 期控制测量技术设计书 长沙市勘测设计研究院 长沙市曙光中路 165 号 邮编： 410007 17 C 级 GPS 首级平面控制网已知点采用 6个 2050 框架网点，图 7 为 2 号线一期工程 C 级 GPS 首级平面控制网结构图。 图 7： 2 号线一期工程 C 级 GPS 首级平面控制网结构图 选点设计 (1)为保证施工的绝对精度和绝对可靠，采取冗余设计，每个车站布设 3个点，离车站最近的点要有 2 各及以上的通视方向，离车站最近的点与车站的距离尽量控制在 300 米左右。 (2)基岩控制点点位尽可能选在能长期保存的地点，充分考虑周围苗木、建筑物以及未来城市规划的影响。 (3)楼顶控制点点位尽可能选在稳定的建筑物顶上，以便于永久保存；利用旧点时，应检查该点的稳定性及完好性，以及是否满足 GPS 观测要求；要与业主交涉好，便于控制点的保存及使用。 楼高尽量控制在 60 米以下。 这是本项目的难点。 (4)所选点位便于安置 GPS 接收机天 线，并视野开阔，视场内周围障碍物高度角一般应小于 15176。 ，并适当考虑交通情况，以提高作业效率。 (5)点位应尽量远离大功率无线电发射源 (如电视台、微波站及微波通道等 )及高压电线，其间距分别不小于 200M 和 50M，以避免周围磁场对信号的干扰。 (6)点位周围不应有对电磁波反射 (或吸收 )强烈的物体 (如大片水域 )，以减长沙市城市快速轨道交通线网 (2050)框架网控制测量暨 2 号线一 期控制测量技术设计书 长沙市勘测设计研究院 长沙市曙光中路 165 号 邮编： 410007 18 弱多路径效应的影响。 (7) 选点中，尽量考虑站与站间的通视点，能充分利用以减少点数，缩减成本。 标石埋设及编号 2号线一期工程 C级 GPS首级平面 控制点均要求埋设强制对中 墩 (含对中器 )或强 制对中钢标，根据现场情况及技术要求，分别埋设 基岩点、楼顶点。 基岩点设计为 钢管式基岩标， 采用钻探方式，打钻孔到岩层并进入岩层 米，将钻探用的 127 毫米直径金属放至岩层，管标底灌注水泥浆与基岩固结，然后挖开地表部分，将不锈钢标志头焊接在金属套管上成为一个整体，做好水泥护柱，如图 8。 楼顶点 标石设上下两标志，下标为固定在楼顶面内 30179。 30179。 20 厘米 3的标石，上标为强制对中铁架，高 1200mm,并安装 400mm 高的强制对中花杆，如图 9。 图 8：基岩点示意图。