隧道控制网采用双四边形导线测量与精度分析论文_朱镍

中铁二十一局集团第四工程有限公司 青海省西宁市 810007

摘要:本文从高大隧道斜井的控制点布置开始说明,对测量方法和数据处理的研究,并以工程实例为说明,通过陀螺定向验证导线精度,减小横向贯通误差积累,提高测量精度,并为今后相似工程提供技术支持。

关键词:隧道平面控制网 双四边形导线 科傻软件 自动全站仪

1 引言

隧道在铁路线路中的比例非常高,且长大隧道较多。目前,隧道平面控制常采用的平面控制方法有单导线,双导线,导线环,导线网等方法。为提高控制网的精度,本文从角度和距离两方面来通过图形约束控制,建立双四边形控制网,利用自动全站仪进行多测回测角,科傻商用软件进行平差计算,对成果进行精度评定。

2工程概况

玉磨铁路石头寨隧道全长11842m,隧道长度长,隧道区地形复杂,属山岭地貌类型,其中3#斜井长1664米洞口断面狭窄,坡度较陡。

3平面控制网布网和实测方案

3.1 平面控制网点位布置

控制点采用市场上购置的不锈钢预埋件,根据洞身实际宽度一组断面布置一对点,长度大约200至300米一对,要求前后两对点能够相互通视预埋于仰拱混泥土内,顶面留有凹槽,条形码尺子可以放置于预埋件顶端,控制点为平面和水准公用。

3.2 自动全站仪多测回测角模型网图

每个测站至少测量3个方向,中间点测量四个方向,设站以三个方向为例说明,以GPS2测站点,后视点为GPS1,两个前视点分别为A1和B1,设站以四个方向为例说明,A2为测站点,后视点为A3,三个前视点分别为B3,B1,A1,重复上述方法完数据采集,图中每条四边形的边都出现在相邻的四边形中,如四边形GPS2-A1-A2-B2和四边形GPS2-A1-B1-B2中重复边为GPS2-A1,GPS2-B1,公共角为A1-GPS2-B1,数据重复搭接。

4数据编辑和处理

4.1原始数据检查,以一个测站1个测回为例,检查照准点位,仪器高和觇标高,测点逻辑先后是否正确。

JD1,6,5,20190321225201,20190321225201,1.607,survey_point,,,,

1,JXY3,20190321225421,161.206949,88.926980,0.001422,20190321225605,161.207049,271.072988,180.002483,测点正常,1.6940,,1,JXZ3,20190321225429,163.720362,88.981442,1.452649,20190321225556,163.720262,271.018278,181.452923,测点正常,1.5810,,1,JDZ3,20190321225443,165.967463,91.109605,178.506200,20190321225542,165.967663,268.890732,358.506588,测点正常,1.5100,,1,JDY3,20190321225452,165.785055,91.098460,179.941043,20190321225534,165.785155,268.901989,359.941175,测点正常,1.5190,,1,JXY3(闭),20190321225505,161.206849,88.926802,0.002647,20190321225520,161.206949,271.073147,180.002796,测点正常,1.6940,,

4.2原始按照测站提取,以一个测站为例,检查照准点位,测量逻辑是否正确

JD1

JXY3, L, 0.000000

JXY3, S, 161.180606

JXZ3, L, 1.270155

JXZ3, S, 163.694418

XJZ23Y, L, 102.025116

XJZ23Y, S, 106.703075

XJZ23, L, 102.264564

XJZ23, S, 105.127744

5精度评定与分析

5.1控制网的精度评定

a平面网平差点位精度分析图

b方向观测值改正数分析图

c距离观测值改正数分析图

从点位精度分析,平均点位精度16.59mm,最大值为30.35mm,最小值16.59mm;

从方向观测值改正数分析,平均点位精度0.5秒,最大值为2.32秒,最小值-1.75秒;

从距离观测值改正数分析,平均点位精度-0.26mm,最大值为1.32mm最小值-17.52mm;

5.2控制网的方位角检核精度评定

洞内导线由于受到条件的限制,随着隧道掘进的距离越来越长,点位精度越来越差,方位角的引测受到极大的限制,为验证本次双四边形导线的精度,保证隧道贯通,将陀螺全站仪使用到隧道中验证导线网的精度,对洞内最远边采用陀螺仪进行定向检核。

a仪器常数计算表

b监测边方位角计算表

6结束语

长、大隧道的横向贯通精度,要求很高,属于精密工程测量。精密工程测量对测量的可靠性要求很高,包括测量仪器的鉴定检核、测量标志的稳定、测量方法的严密、测量方案的优选、观测量之间的相互检查控制,以及严密的数据处理和对测量的质量检查控制。本文通过陀螺全站仪数据和双四边形导线数据的对比,误差为3秒,验证了双四边形导线网的精度,并为今后相似工程提供技术支持。

参考文献:

[1]莱卡中国服务中心.莱卡TS16全站仪系列简易操作手册.

[2]中华人民共和国铁道部.TB10101-2009 铁路工程测量规范.北京:中国铁道出版社,2010.

[3]国家技术监督局.GB/T 15314-1994 精密工程测量规范.北京:中国标准出版社,2006.

论文作者:朱镍

论文发表刊物:《基层建设》2019年第22期

论文发表时间:2019/10/25

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