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/T15314-1994精密工程测量规范.北京:中国标准出版社,2006.