工程测量设计与实习报告(编辑修改稿)

工程测量设计与实习报告(编辑修改稿)内容摘要：

能超过与业主单位所达成的总经费。 网的方案评价按精度和可靠性准则进行，还应考虑费用和灵敏度。 对于经费较高的网应从多方面进行评价。 方案优化主要 是对网的设计进行修改，以期得到一个接近理想的优化 桥梁施工控制网的数据采集与处理。 以 三环路跨河大桥 通过在桥梁上布设控制网，采集数据，并对数据进行了相应的处理，来对控制网进行了优化设计。 对数据的内业处理采用了相应的软件 —— 控制网优化与平差。 优化设计软件的介绍及处理的过程 本次数据处理采用的是控制测量优化设计与平差 版 ,该软件可根据控制网的观测精度及网形，全面评定网的精度。 本软件有以下功能和特点： 10 ① 优化设计：根据控制网的观测精度与网形，全面评定网的精度。 除了采用直接输入模拟数据的方式外 ，可在本软件或 CAD 图形中设计控制网，读入程序后不需输入其他任何模拟数据即可全面评定网的精度。 ② 概算：自动完成各方向的曲率改正及边长的高程归化与投影改化。 ③ 平差计算：采用全表格化地输入，数据与图形同步更新。 合理的设计使得数据输入十分简单直观。 而且除了输入起算数据与观测数据，不需输入任何额外的数据或遵循任何特定之规则。 ④ 成果形式：除了提供默认的成果表格形式外，还支持用户自定义表格样式，适应不同的需要。 ⑤ 成果的打印与输出：除了软件本身直接支持显示、打印外，表格还可输出到 WORD,控制网图及展开图可输出到 AutoCAD 或其他成图系统。 ⑥ 实时帮助：在任何时候都会提示当前的操作方法，并对当前所输入的数据提供详细的错误报告。 使数据输入得心应手。 ⑦ 辅助计算：高斯投影正反算、坐标换算、方向与边长该化、平差坐标正反算、各种交会、面积计算等。 支持保持、打印、输出到 WORD。 ： 桥梁施工中对测量放样精度要求主要体现在相邻 桥墩的相对精度要求。 目前桥墩放样通常采用全站仪在施工控制点上采用极坐标法直接放出位置，规范要求的桥墩位置允许偏差值可作为桥梁控制网设计精度确定的基础。 桥梁施工测量，控制点点位精度必 须达到或超过放样所需的精度。 由于控制点离墩台位置较远（特别是水中墩），放样又在有施工干扰时进行，不大可能增加测量次数来提高精度。 因此，控制点误差对放样所引起的误差来说，应小到可以忽略不计的程度。 根据“使控制点误差对放样点位不发生显著影响”的原则，即要求控制点误差影响仅占总误差的十分之一。 就此对控制网的点位精度分析如下： 设 M 为放样后所得的点位总误差； 为控制点误差所引起的点位误差； 为放样过程中所产生的点位误差； 则 M= 22122212 1  mmmmm 将上式展开为级数，并略去高次项，得 )21(22122 mmmM  使控制点本身误差影响仅占总误差的 10%， 上式括号中第二项应为 ，即11 可得出： = 两式联立求解，即得： 由以上公式可知，当控制点所引起的误差为总误差的 倍时它使放样点的总误差仅增加 10%，这一影响可忽略不计。 因此在确定了所需放样点的的总误差后，就可以用 (4)式来确定所需施工控制网的精度。 由此可见，当控制点误差所引起 的放样误差为总误差的 倍时，则控制点误差对放样点位不发生显著影响（仅使总误差增加 1/10）。 同理可求知：。 由以上公式可知，当控制点所引起的误差为总误差的 倍时它使放样点的总误差仅增加 10%，这一影响可忽略不计。 因此在确定了所需放样点的的总误差后，就可以用 (4)式来确定所需施工控制网的精度。 现在，我们以规范规定的桥墩中心误差为 20mm 作为确定施工控制网的精度。 根据 (4)式有： M1 ≈ = 20mm = 8mm 按此计算，对于 1400 米长的桥梁，三角网 沿桥梁轴线方向的基线精度为 8mm / 1400m = 1 / 175000。 ＜ =177。 18mm。 当然，确定桥梁施工控制网的精度还很多，比如按拼装误差来确定。 为安全起见，可通过对比取其中精度较高的一种作为控制网的精 度要求。 在钢梁架设过程中，它的最后长度误差来源于杆件加工装配时的误差和安装支座的误差。 钢桁梁节间长度制造容许误差为177。 2mm；两节间拼装孔距误差为177。 ；每一节间的制造和拼装误差为 （一般取 2 mm） 对 n 节间拼装的一跨或一联桁式钢梁，长度误差包括拼装误差 L 和支座安装容许误差 （ 7mm）。 本桥由 7 个节间拼装的桁式钢梁构成一跨或一联。 长度拼装误差△ L= 每跨（联）钢梁安装后的容许误差为： 长度拼装误差按规范取为 :177。 L/5000 设有 20 跨，则全长极限误差为： mmmml 22 mmlnLd 222222  12 取 1/2 极限误差为中误差，则全桥轴线长的相对中误差为： 则全桥轴线长的相对中误差为： 1 / 175000。 在布设控制网时应对起算点复测，以检查起算点的精 度是否满足要求。 有两种情形： ：在此情形下只需在起算点间加密。 ：则只能布置自由网，只使用一个起算点的坐标和两起算点确定的方向。 首级控制网布设方案 一 在 AUTOCAD中设计网型，为边角网。 两个已知控制点： A、 B，及 6个未知控制点： 01,02,03,04,05,06。 把 AUTOCAD所编辑控制网在 控制测量优化设计与平差 软件中打开： 单击“计算方案” 由于全站仪 莱卡 TC1500及 TC802的标称精度为： 角177。 ″、测177。 （ 2mm+2ppm D）。 所以在设置计算方案的对话框中的测角中误差应设为 2；测距定权公式中 A=2， B=2。 13 经过加站 计算 可得到相关优化数据，单击“网形与精度统计”可得到网形与精度统计表，其他的优化数据同理可得。 网形及精度统计表 项目 单位 数据 备注 平面已知点数 个 2 平面未知点数 个 6 方向观测设站数 站 6 方向观测总数 个 15 边长观测数 条 13 最大边长 m B－ 06 最小边长 m 03－ 01 验后平面单位权中误差 验后测角中误 差 最大平面点位中误差 mm 点名： 06 最大平面相邻点间误差 mm 02－ 01 最大方位角误差 A－ 05 最大边长误差 mm B－ 06 最大边长比例误差 1/123019 03－ 01 高程已知点数 个 0 高程未知点数 个 0 高差观测数 段 0 验后高程单位权中误差 mm 14 最大高程中误差 mm 最大高程相邻点间误差 mm 优化设计模拟数据精度表 测站 照准点 方位角中 误差 () 边长中误 差 (mm) 边长相对 中误差 B 01 1/ 33 万 B 03 1/ 27 万 B 06 1/ 35 万 03 B 1/ 27 万 03 01 1/ 12 万 03 04 1/ 24 万 04 A 1/ 29 万 04 01 1/ 18 万 A 02 1/ 23 万 A 05 1/ 18 万 02 01 1/ 35 万 02 05 1/ 16 万 02 06 1/ 16 万 06 05 1/ 26 万 06 B 1/ 35 万 优化设计模拟控制点成果表 点名 坐标 高程 ( m ) 备注 X( m ) Y( m ) A B 01 02 03 04 05 06 点位误差 点名 坐标误差 误差椭圆参数 高程中误 差 (mm) Mx(mm) My(mm) M(mm) A(mm) B(mm) F(度 分 ) 01 5 21 02 132 47 03 147 11 04 141 06 15 05 121 17 06 132 51 点间误差 起点名 终点名 纵横向误差 误差椭圆参数 高程点间 误差(mm) 纵向(mm) 横向(mm) M(mm) A(mm) B(mm) F(度 分 ) B 01 5 21 B 03 147 11 B 06 132 51 03 01 170 18 03 04 9 59 04 A 141 06 04 01 157 42 A 02 132 47 A 05 121 17 02 01 119 17 02 05 28 47 02 06 148 49 06 05 178 44 控制网图 16 数据分析 ：由控制网的图形可知， 01— 02为桥轴线。 由 优化设计模拟数据精度表 可知 测站 照准点 方位角中 误差 () 边长中误 差 (mm) 边长相对 中误差 01 02 1/ 35 万 桥轴线 边长相对中误差为： 1/35 万 远远小于容许的全桥轴线长的相对中误差： 1 / 175000，最大平面点位（ 06 点）中误差为 小于 控制点误差所引起的 容许 点位误差 8mm。 在满足精度要求的情况下可进行 一类设计（ FOD 图形设计 ） ，是在观测精度和坐标向量协因数阵一定的情况下，调整网点的位置 方案二；及 二类设计（ SOD）为观测精度设计，是在网形与坐标向量协因数阵一定的情况下，改变观测精度 方案三。 首级控制网布设方案二 方案二是在在测站数，量边精度不变的条件下改变未知点的位置。 同理点击“计算”可得首级控制网的优化数据。 17 网形及精度统计表 项目 单位 数据 备注 平面已知点数 个 2 平面未知点数 个 6 方向观测设站数 站 6 方向观测总数 个 17 边长观测数 条 17 最大边长 m 01－ 06 最小边长 m 03－ 01 验后平面单位权中误差 验后测角中误差 最大平面点位中误差 mm 点名： 06 最大平面相邻点间误差 mm 01－ 06 最大方位角误差 03－ 01 最大边长误差 mm B－ 06 最大边长比例误差 1/108742 03－ 01 高程已知点数 个 0 高程未知点数 个 0 高差观测数 段 0 验后高程单位权中误差 mm 最大高程中误差 mm 最大高程相邻点间误差 mm 优化设计模 拟数据精度表 测站 照准点 方位角中 误差 () 边长中误 差 (mm) 边长相对 中误差 B 06 1/ 41 万 B 01 1/ 33 万 B 03 1/ 28 万 B 02 1/ 55 万 03 01 1/ 11 万 03 04 1/ 20 万 01 02 1/ 47 万 01 06 1/ 49 万 01 04 1/ 19 万 01 A 1/ 43 万 A 04 1/ 36 万 A 02 1/ 23 万 A 05 1/ 21 万 18 05 02 1/ 14 万 05 06 1/ 26 万 02 06 1/ 22 万 02 04 1/ 49 万 点位误差 点名 坐标误差 误差椭圆参数 高程中误 差 (mm) Mx(mm) My(mm) M(mm) A(mm) B(mm) F(度 分 ) 01 62 45 04 96 50 03 37 05 02 118 49 05 121 43 06 136 03 控制网图 数据分析：由首级控制网的图形 可知， 01— 02 为桥轴线。 由 优化设计模拟19 数据精度表 可知 测站 照准点 方位角中 误差 () 边长中误 差 (mm) 边长相对 中误差 01 02 1/ 47 万 桥轴线 边长相对中误差为： 1/47 万 小于容许的全桥轴线长的相对中误差： 1 / 175000，最大平面点位（ 06点）中误差为 小于 控制点误差所引起的 容许 点位误差 8mm。 首级控制网布设方案三 方案三在方案一的基础上。