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工程测量学课程设计报告三环路大桥施工控制网技术设计书姓名：班级：学号：2012年7月11日目 录一、三环路大桥施工控制网技术设计书1 项目基本情况11.1项目背景11.2测区已有测绘资料及成果利用12 作业规范与要求12.1相关测量规范12.2等级、精度要求12.3主要测量仪器表23桥梁施工控制网的布设方案33.1 桥梁施工控制网布设方法33.2 桥梁施工控制网布设的特殊要求43.3桥轴线必要精度44桥梁施工控制网的优化设计54.1首级平面控制网优化设计54.1.1首级控制网布设方案一54.1.2首级控制网布设方案二94.1.3首级控制网布设方案三114.1.4方案评价134.2次级控制网优化设计134.2.1次级控制网布设方案一134.2.2次级控制网布设方案二164.2.3次级控制网布设方案三174.3高程控制网优化设计194.3.1高程控制网布设方案一194.3.2高程控制网布设方案二224.3.3方案评价235桥墩放样方案245.1桥墩中心放样方案一245.2桥墩中心放样方案二295.3 方案评价30二、 任意设站缓和曲线坐标放样程序设计30课程设计总结33 一、三环路大桥施工控制网技术设计书1 项目基本情况1.1项目背景2006年中国矿业大学南湖校区开工建设，新校址与三环路隔河而立，为了方便学校师生的出行，校方遂委托建设方设计一跨河大桥。为了桥梁的施工建设，需要布设施工控制网。施工控制网需满足施工建设的需求，另外应根据地形条件和建网费用等其他因素，选择最优的控制网方案。大桥位于江苏省徐州市泉山区三环路一侧，地势平坦，视野开阔。大桥位于江苏省徐州市泉山区,距翟山校本部4.5公里，距市中心彭城广场6.5公里，地域环境十分优越，四周青山环抱，绿水荡漾，是理想的建桥地址。其地形、地貌属侵蚀平原。建址地势呈西南高、东北低，建址无不良地质现象。徐州位居中纬度地区，属暖温带半湿润季风候区，雨热同季，四季分明，主要气象灾害有旱、涝、风、冰、霜、雹。1.2测区已有测绘资料及成果利用为了使大桥施工坐标系统与大桥勘测资料坐标系统的一致性,选用两个国家二等三角网点K01，K02，这两个控制点为大桥连接线勘测阶段时建立的线路控制测量的起算点。为使大桥施工控制网的高程系统与大桥连接勘测时建立的高程系统相一致，故大桥施工控制网的高程系统选择1985黄海高程系，并且在北岸找到一个I等水准点A；南岸找到一个国家I等水准点B。江苏省测绘局出版的1：1万地形图，作为工作计划图和控制网布设工作底图。 2 作业规范与要求2.1相关测量规范1.工程测量规范（GB500262007）；2.公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000）；3.公路工程质量检验评定标准（JTJ071-9）；4.国家一二等水准测量规范(GB12897-91)5.公路勘测规范(JTJ061-99)6.全球定位系统(GPS)测量规范(GB/18314-2009)7.DZS2自动安平水准仪使用说明书（北京博飞）；8.Leica TC1500用户手册(瑞士徕卡)；2.2等级、精度要求桥梁施工平面控制网的建立，应符合下列规定：1、桥梁施工平面控制网，宜布设成自由网，并根据线路测量控制点定位。2、控制网可采用GPS 网、三角形网和导线网等形式。3、控制网的边长，宜为主桥轴线长度的05-15 倍。4、当控制网跨越江河时，每岸不少于3点，其中轴线上每岸宜布设2点。平面控制测量等级 等 级公路路线控制测量桥梁桥位控制测量隧道洞外控制测量二等三角5000m特大桥6000m特长隧道三等三角、导线20005000m特大桥40006000m特长隧道四等三角、导线10002000m特大桥20004000m特长隧道一级小三角、导线高速公路、一级公路5001000m特大桥10002000m中长隧道二级小三角、导线二级及二级以下公路500m大中桥1000m隧道三级导线三级及三级以下公路桥梁施工控制网等级的选择 桥长L(m)跨越的宽度l（m）平面控制网的等级高程控制网的等级L5000l1000二等或三等二等2000L5000500l500三等或四等三等500L2000200l2,距离为0.29008. 网形及精度统计表项目单位数据备注平面已知点数个0平面未知点数个0方向观测设站数站0方向观测总数个0边长观测数条0最大边长m最小边长m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最大平面相邻点间误差mm最大方位角误差最大边长误差mm最大边长比例误差高程已知点数个2高程未知点数个24高差观测数段26验后高程单位权中误差mm最大高程中误差mm2.35点名：7最大高程相邻点间误差mm1.8967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)11.7021.44241.0531.7541.9252.0562.1672.3582.3392.29102.22112.10121.97131.74141.50151.13161.76171.93182.04192.22202.19212.14222.04231.90 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)121.042241.10231.1124K011.05340.95450.94561.01671.89780.97891.039101.0210111.0911120.9912131.1113141.0114151.1314161.0815K021.1316171.0017180.9518191.8619200.9820210.9921221.0322231.042311.04数据分析：由控制网的图形可知，由优化设计模拟数据精度表可知最大高程中误差mm2.35点名：7小于规范的要求最弱点的高程中误差应（mm）。在满足精度要求的情况下可进行优化设计:减少水准点的个数。4.3.2高程控制网布设方案二在次级控制网布设方案一的基础上，减少水准点数(由24减为20)。测角中误差应设置为。以下为控制网优化设计数据。网形及精度统计表高程已知点数个2高程未知点数个20高差观测数段22验后高程单位权中误差mm最大高程中误差mm2.37点名：7最大高程相邻点间误差mm1.8967点位误差点名1234567891011121314151617181920高程中误差(mm)1.741.421.051.751.992.142.372.352.292.182.041.831.521.181.822.012.232.192.11.96数据分析：由控制网的图形可知，由优化设计模拟数据精度表可知最大高程中误差mm2.37点名：7小于规范的要求最弱点的高程中误差（4mm）。4.3.3方案评价以上两种方案均满足施工控制网的要求，两种方案加密控制网点位误差基本相同。其中方案1的精度相对高点。但方案2减少了水准点数，减少了工作量并降低了费用。故选用第二个方案。针对第二个方案使用MATLAB软件编写程序，评估高程中误差。5桥墩放样方案5.1桥墩中心放样方案一在AUTOCAD中设计网型，以次级控制网优化设计的第一方案的加密控制点进行墩台放样。 01,02,03,04,05,06；G1,G2G8为放样控制点。T1T7（假设为七个）为放样的桥墩中心。由于放样桥墩的精度要求较高，放样时进行两测回，测角中误差应为=1.41。单击“计