高速公路控制测量技术设计说明书.doc

引 言 北关至安阳界是西部开发干线公路阿荣旗到深圳线在河南境内的一段，是我省“米”字型公路主骨架的重要组成部分，它的建设对于促进西部大开发战略实施，完善全国及我省公路主骨架网络，增强西北与东南沿海地区的经济联系，促进沿线丰富的自然资源和旅游资源开发，加快沿线群众脱贫致富步伐，促进地方经济发展具有重要意义。该公路起于北关区五里镇尹家营村，接小河至安康高速公路的终点，路线全长105.364公里，工程投资74.43亿元，拟利用世行贷款3.5亿美元，已列入国家利用世行贷款20042006财年计划，并按世行简化项目评估周期12个月进行项目前期工作，确保2006年上半年开工建设。摘 要公路野外勘测的总体目的是把研究的路线走向方案通过适当的勘测放在实地，并取得相关的设计资料，根据公路工程基本建设项目设计文件编制办法的规定，公路工程基本建设项目一般采用两阶段设计，即初步设计和施工图设计（初测和定测）。 l 目的和任务：1. 通过实习巩固和熟练专业知识，将大学阶段所学知识融会贯通，以达到学以致用的效果。2. 初测目的：根据测量资料进行纸上定线和相关的内业工作，初步确定采用的路线方案，为编制初步设计提供所需的基础资料。3. 定测目的：通过现场测量进行优化，再实地放线定桩确定人工构造物的位置，为施工图设计提供详细可靠的资料l 工程资料北关安阳界高速公路控制测量技术设计书一、概述北关安阳界高速公路是国道主干线阿荣旗至深圳河南境内的一段。线路起点接小河安阳高速公路终点安阳立交，沿途经过流水镇、洞河镇、高滩乡、毛坝镇、麻柳镇，线路终点位于河南省安阳县境内。测区路线全长约120公里。二、资料收集及作业依据（一）、资料的收集级利用： 解放军总参测绘局1981年出版的1/10000彩印图。 河南省绘局III等以上三角点成果（见下表）。 河南省绘局III等以上水准点成果（见下表）。 北关安阳界高速公路工程可行性研究报告。已知三角点、水准点成果表表 1-1点 名X（米）Y（米）H（米）备 注长枪岭3619654.20310477.85268.584II等竹扒寨3595805.07264954.06267.456II等黄草梁3572158.88231656.64356.782II等西光353586725.63231586.24267.981I等渔安103587431.25235815.32492.743II等渔安163542613.58264538.25396.545II等渔安233595805.07264954.06379.299II等(二)、技术依据：JTJ061-99公路测量规范。JTJ/T 066-98公路全球定位系统（GPS）测量规范。GB12898-91国家三、四等水准测量规范。三、工作计划安排我队计划于2006年3月9日进入工地，2006年4月12日完成任务，外业勘测历时30天左右，计划完成以下工作量：、选点埋石约170个。、施测GPS点约51个、施测一级导线约 100 公里。、联测四等三角高程路线约90公里。四、坐标系统及精度要求（一）、投影及坐标系统：、平面坐标系为公路独立坐标系，采用高斯正形投影3度带，中央子午线为108 30，平均纬度32 28。测区长度归化到参考椭球体面上363米（未考虑高程异常值）的抵偿高程面上，然后再按统一的3度带投影到高斯面上。、高程系统采用1985年国家高程基准。、GPS点采用WGS-84地心直角坐标系，再转换成公路独立坐标系。（二）、GPS点的成果精度要求：GPS点的平面坐标由WGS84系转换成54系后，其最弱点的相对点位误差不得大于5厘米，最弱边的边长相对中误差不得低于1/4.5万。（三）、一级导线测量测区呈带状分布，首级控制为三级GPS网，导线布设在两对GPS点之间。每个导线点均埋设混凝土标石。标石尺寸为顶部10 10厘米，底部为20 20厘米，高45厘米.导线最大边长为852.289米，最小边长为203.086米，平均边长为465.924米。测角和测距采用TCR702全站式电子速测仪。测角方法为测回法，每站三测回，测站进行温度、气压、加乘常数及投影改正。内业计算采用清华山维公司研制网平差软件NASEW 97进行计算，导线精度指标应遵循下表。一级导线测量主要技术指标表 表 1-2等 级导 线长 度（km）平均边长（米）闭 合 差限 差（）观测值中误差（mm）相对闭合差备 注一级10500171/15000规范要求（四）、高程控制测量测区首级高程控制网为四等水准，水准网沿导线敷设，水准点高程采用电磁波测距三角高程，施测方法为中丝测高法，对向观测，竖角观测三测回，测距一测回。 高程系统采用1985年国家高程基准，高程网平差采用清华山维公司的网平差软件NASEW 97进行严密平差，平差精度指标见下表所示。 四等水准电磁波测距三角高程主要技术指标表 表 1-3等 级路线长度（km）仪器类型测回数垂直角较 差（）指标差较 差（）每公里高差中误差（mm）高程闭合 差（mm）备 注80DJ237710规范要求北关安阳界高速公路控制测量技术总结一、概述北关安阳界高速公路是国道主干线阿荣旗至深圳线陕西境的一段，路线在崇山峻岭中穿行，沿线地形复杂多变，路线全长约120公里。二、资料收集及业依据（一）、资料的收集及利用：1. 解放军总参测绘局1981年出版的1/10000彩印图。2. 河南绘局III等以上三角点成果（见下表）。3. 河南省绘局III等以上水准点成果（见下表）。4. 北关安阳高速公路工程可行性研究报告。已知三角点、水准点成果表表 2-1点 名X（米）Y（米）H（米）备 注长枪岭3619654.20310477.85268.584II等竹扒寨3595805.07264954.06267.456II等黄草梁3572158.88231656.64356.782II等西光353586725.63231586.24267.981I等渔安103587431.25235815.32492.743II等渔安163542613.58264538.25396.545II等渔安233595805.07264954.06379.299II等 (二)、技术依据：1 JTJ061-99公路勘测规范。2 JTJ/T 066-98公路全球定位系统（GPS）测量规范。3 GB12898-91国家三、四等水准测量规范。三、完成任务及工作量我队计划于2006年3月9日进入工地，2006年4月12日完成任务，外业勘测历时30天左右，计划完成以下工作量：、选点埋石约170个。、施测GPS点约51个、施测一级导线约 100 公里。、联测四等三角高程路线约90公里。四、坐标系统及精度（一）、投影及坐标系统：1、平面坐标系为公路独立坐标系，采用高斯正形投影3度带，中央子午线为109 1.2，测区长度归化到488米（未考虑高程异常值）的抵偿高程面上，然后再按统一的3度带投影到高斯面上。2、高程系统采用1985年国家高程基准。3、GPS点采用WGS-84地心直角坐标系，再转换成公路独立坐标系。（二）、GPS点点位及成果精度：GPS点的平面坐标由WGS84系转换成54系后，其最弱点的相对点位误差最大为2.7厘米，最弱边的边长相对中误差最大为1/50823。五、GPS控制测量（一）、作业方法1 选点：（1）、沿路线中心线由北向南约每5公里左右布设一对GPS点，且对点间通视，分布在中心线两侧，对点距离在500米800米之间，其连线与中心线交成锐角。（2）、周围应便于安置接收设备和操作，视野开阔，视场内障碍物的高度角应小于15；（3）、远离大功率无线电发射源(如电视台、微波站等)，其距离不小于400米，远离高压输电线200米以上；（4）、为避免多路径效应，点位附近不应有强烈干扰卫星信号接收的物体，并尽量避开大面积水域；（5）、交通方便，有利于其它测量手段扩展和联测；基础稳固，便于点的保存。2 埋石与点之记：（1）、标石规格：上表面20cm20cm，底面25cm25cm，高60cm，埋石时标石上表面高出地面5cm，并在标石底部现浇混凝土约15 cm，长宽约40cm40cm做底盘。（2）、参照GPS测量规范中有关规定，在实地绘制点之记，在点之记中做23个护桩，其与GPS点位的距离精确到0.1米。3 使用仪器；外业观测使用仪器为美国ASHTECH公司生产的，标称精度优于5mm+1ppm的ASHTECH Z-Xtreme双频接收机六台，所有接收机均具有十二个独立通道，自动跟踪并锁定可接收到的全部卫星。所有机型都于2003年4月在通过仪器检测中心鉴定，仪器性能可靠，精度满足设计要求。4 GPS网的布设：本次实际采用牛山、长枪岭和箩筐岩这三个已知点，进行GPS联测.共布设GPS点51个，构成50个同步图形。该网的技术指标如下表所示：GPS网技术指标表 表5-1总GPS点数51必要基线向量102同步三角形50重复基线向量16总基线向量118多余基线向量50独立基线向量68平差选用基线向量79从解算结果看，该网精度高、可靠性较强，完全满足设计要求。（二）、外业观测1 天线的架设（1）、天线距地面1米以上，严格整平，基座测前经过检验；（2）、严格对中，其对中误差小于等于1毫米。2 天线高量取（1）、量取天线高应从标石中心量至天线外边沿标志处；（2）、互成120各量取一次，较差小于3毫米。3 观测的基本技术要求表5-2观测模式静态数据采集间隔20秒卫星截止高度角15天线安置的对中误差1mm有效观测卫星数 4两次丈量天线高之差3mm观测时段长度60分卫星的几何图形强度因子PDOP8观测时段数 1任一卫星的有效观测时间15分4外业记簿观测过程中记录员记录以下内容：测站名、测站编号、观测年月、观测员、记录员、时段号、接收机和天线号、天线高、开关机时间、卫星信噪比及天气情况等信息。（三）、数据处理1 基线解算软件： ASHTECH公司的SOLUTION软件。2 网平差软件： 天测公司的GPS-NET网平差软件。六、一级导线测量测区呈带状分布，首级控制为三级GPS网，导线布设在两对GPS点之间。每个导线点均埋设混凝土标石。标石尺寸为顶部12 12厘米，底部为20 20厘米，高45厘米。平均边长为400500米。测角和测距采用TC1610全站式电子速测仪。测角方法为测回法，每站二测回，测站进行温度、气压、加乘常数及投影改正。内业计算采用清华山维公司研制网平差软件NASEW 97进行计算，导线精度指标应遵循下表。等 级导 线长 度（km）平均边长（m）方位角闭合差（）每边测距中误差（mm）导线全长相对闭合差备 注一级导线测量主要技术指标表 表6-1导线网编 号导线长度（km）平均边长（m）方位角闭合差（）闭合差（m）每边测距中误差（m）导线全长相对闭合差备 注10400-5001/15000规范要求16.66251000.08630.000741/77201实 测26.397420270.38890.000741/16448实 测31.819350180.03450.000741/52759实 测45.41941080.28480.000741/19024实 测54.861480250.21880.000741/22216实 测63.013320300.04260.000741/70754实 测72.173420120.07660.000741/28382实 测81.918210210.07400.000741/25905实 测95.834350280.08320.000741/70091实 测106.901430180.11730.000741/58830实 测115.045340360.05710.000741/88404实 测125.258300280.08350.000741/62986实 测135.361350250.05280.000741/101497实 测七、高程控制测量测区首级高程控制网为四等水准，水准网沿导线敷设，每隔1.5公里左右在标石下面加埋盘石作为水准点，水准点高程采用电磁波测距三角高程，施测方法为中丝测高法，对向观测，竖角观测四测回，测距一测回。 高程系统采用1985年国家高程基准，高程网平差采用清华山维公司的网平差软件NASEW 97进行严密平差，平差精度指标见下表所示。 四等电磁波测距三角高程主要技术指标表 表7-1等级路线长度（km）仪器类型测回数垂直角较 差（）指标差较 差（）对向观测高差较差（mm）每公里高差中误差（mm）高程闭合 差（mm）闭合差限差（mm）80DJ24771055.45TCR7024661960.0790.22312.9TCR7024561360.0540.1080.43TCR70244486-0.0030.02011.32TCR702454186-0.0360.10179.05TCR702466216-0.0870.26747.46TCR7024562360.0040.207九、提交成果1 勘测报告2份。2 红外观测记录本26本、。l 实习总结GPS测量的优点相对于常规测量来说，随着GPS技术的飞速发展，其特点也越来越明显：1. 测站之间无需通视，这样就使得选点更加灵活方便，但测站上空要求开阔，以使卫星信号不受干扰。2. 不受天气因素的影响，这就使得全天候作业成为可能。3. 定位精度高，一般来说，双频GPS接受机静态基线解算精度为（5mm+106 D）,而红外测距仪标称精度为（5mm+510 6 D）,GPS测量精度与红外测距仪相当，但随着距离的增长，GPS测量的优越性愈加突出。大量实验证明，在小于50km的基线上，使用动态测量，其相对定位精度可达1210 100500km的基线上可达4. 观测时间短。在小于20km的短基线上，快速相对定位一般只需5min观测时间即可。5. 提供3维坐标，GPS测量在精确测定观测平面位置的同时，可以精确测定观测站的大地高程。6. 由于GPS自动化程度很高，所以其操作简便。在观测中测量员的主要任务是安装并开关仪器，量取仪器高和监视仪器的工作状态，而其它观测工作如卫星的捕获，跟踪观测等均由仪器自动完成。GPS在公路测量中的应用利用GPS测量能克服常规控制测量中所存在的缺陷，并提高作业的效率，减轻劳动强度，保证高等级公路测设质量。其可以在以下方面的得到广泛的应用。1. GPS测量用于加密国家控制点。2. GPS测量用于隧道控制测量。GPS测量灵活，方便，能大大节省人力，物力，减少野外砍伐工作量，减少一些不必要的过渡点，具有极高的精度，完全能达到公路勘察规程对隧道测量的要求，较红外测量仪导线测量，可提高效率45倍。3. GPS用于特大桥控制测量。GPS导线测量可靠性好，平面精度和高程精度均能满足高速公路测设的要求。4. GPS测量用于摄影测量外业控制点测量：摄影测量一般沿飞行航摄的航线，每个一定间隔就要在野外实地测量一定数量的平面和高程控制点。野外平高控制点的间隔n按地形类别及所测地形图的比例尺而定。如1：2000地形图，摄影比例尺为1：10000，间隔n一般为46个摄影基线。