测量培训材料范文

测量培训材料范文测量培训材料范文 一 控制测量高速铁路平面控制网分为三级 依次为基础平面控制 网 CP 线路控制网 CP 和基桩控制网 CP 基础平面控制网 CP 沿线路走向布设 按GPS静态相对定位原理建 立 为全线 段 各级平面控制测量的基准 线路控制网 CP 在基础平面控制网 CP 上沿线路附近布设 为 勘测 施工阶段的线路平面控制和无砟轨道施工阶段基桩控制网起 闭的基准 基桩控制网 CP 沿线路布设的三维控制网 起闭于基础平面控制 网 CP 或线路控制网 CP 一般在线下工程施工完成后进行施 测 为无砟轨道铺设和运营维护的基准 1 起算基准高速铁路客运专线的起算基准应以线路轨顶标高的平均 值作为平面独立坐标系统 施工平面控制网 的投影高程面 即施 工精度要求最高的设计尺寸所在的高程面 高速铁路工程测量规范 规定的施工平面控制网坐标投影长度的 变形值不宜大于10mm km 为达到这一要求 有三种数学模型可供选择 1 根据客运专线通过地区的具体情况和要求 选择抵偿坐标系统 任意中央子午线坐标系统 任意中央子午线的较窄宽度带的坐标 系统 2 采用斜轴墨卡托投影 墨卡托投影是一种保角圆柱投影 它以圆柱作为投影面 将经纬线 投影到圆柱面上 然后圆柱面展成平面而成 圆柱面可与地球椭球相切或相割 同时也有正位 横位 斜位三种 不同位置的区别 图1 1 图1 1圆柱投影示意图 3 采用自由投影 斜轴墨卡托投影只能满足小于1 100000的要求 采用自由投影可以 解决高斯投影的长度变形 使客运专线坐标系统的长度投影变形小 于1 1000000 即 1mm km 2 网形布设CP 网沿线路每4km布设一对GPS点 GPS点间距离约1km 整个CP 网由大地四边形网形构成 图1 2 若线路控制网 CP 用GPS测量 则可每4km布设一个GPS点 图1 2无砟轨道平面控制网示意图CP 网可采用GPS或导线测量方法施测 目前基本均采用GPS方法施测 边长在800 1000m之间 由于设计点间距较大 在施工阶段通常加密控制点 与CP 精度一 致 边长在400 600m之间 对于隧道洞内施工控制网的布设 已不能使用GPS观测 在隧道贯通 后 应布设CP 等级 高铁三等 平面控制网及二等高程控制网 与洞外精度网形一致 直线段边长在400 600m之间 曲线段边长在 200 400m之间 3 施工控制网观测与精度施工控制网CP 网采用高铁二等精度观测 达到精度要求后 联测CP 网与加密点 采用高铁三等精度观测 其测量要求 技术要求见表1 1 表1 2 线下工程完工后对施工控制网进行复测 桥涵 路基等隧道洞外采 用GPS方法施测 隧道洞内采用导线测量 三角测量等方法观测 一 般采用三等附合导线测量方法施测 技术要求见表1 3 当洞外植被茂盛时 该段使用GPS施测会受坏境限制 这时应采 用导线测量或三角测量方法施测 保证施工控制网精度 表1 1GPS测量作业基本技术要求卫星截止高度角 同时观测有效卫 星数有效时段长度 min 观测时段数数据采样间隔 s 接收机类 型PDOP或GDOP二等 15 4 90 210 60双频 6三等 15 4 601 210 60双频 8表1 2GPS控制网测量的主要技术要求固定误差a mm 比例误差系数b m m km 基线方位角中误差 约束点间的边长相对中误差约束平 差后最弱边边长相对中误差二等 5 11 31 2500001 180000三等 5 11 71 1800001 100000注当基线长度短于500m时 一 二 三等边长中误差应小于5mm 表1 3CP 控制网导线测量的主要技术要求控制网附合长度 km 边长 m 测距中误差 mm 测角中误差 相邻点的相对中误差 mm 导线全长相对闭合差限差方位角闭合差限差 导线等级CP 5 400 80051 881 55000 3 6n三等控制网精度设计包括控制点的可重 复性测量精度 相对点位精度及其平均可靠率等几方面 特别需要强调的是 精度计算应考虑原始数据误差的影响 可重复性测量精度是指控制点两次定位坐标差的中误差或补设 增 设控制点时 由现有已知控制点发展的新控制点相对于已知点的坐 标中误差 相对点位精度是指通过测量可导出的相邻控制点之间的 精度 平均可靠率是指控制网的多余观测数与总观测数的比值 根据无砟轨道施工验收标准 考虑到控制测量和施工测量误差 CP 和CP 控制点的定位精度要求在表1 4中给出 表1 4CP 网和CP 网控制点的定位精度要求控制点可重复性测量精度 mm 相对点位精度 mm CP 108 D 10 6CP 1510注 1 表中数据为X Y坐标方向的中误差 2 D为基线边长 单位为mm 各级控制网的多余观测平均可靠率宜满足式中r 控制网的多余观测数 n 控制网的总观测数 平均可考率 CP 网按大地四边形形式布设 参见图3 2 其平均可靠率 CP 网按5km内布设边长1km的附合导线 平均 可靠率 4 施工高程控制网高速铁路客运专线高程测量的高程系统应采用19 85国家高程基准 高程控制网应按二等水准测量要求施测 起闭于线路水准基点 其观测的主要技术要求见表1 5 限差要求见表1 6 表1 5水准观测的主要技术要求 m 等级水准仪最低型号水准尺类型视 距前后视距差测段的前后视距累积差视线高度数字水准仪重复测量 次数光学数字光学数字光学数字光学 下丝读书 数字二等DS1因瓦 50 3且 50 1 0 1 5 3 0 6 0 0 3 2 8且 0 55 2次表1 6水准测量限差要求 mm 水准测量等级测段 路线往返测高差不符 值测段 路线的左右路线高差不符值附合路线或环线闭合差检测已 测测段高差之差平原山区平原山区二等 4K 0 8n 4L 6iR注1K为测段水准路线长度 单位为km L为水准路线长度 单位为km Ri为检测测段长度 以千米计 n为测段水准测量站数 2当山区水准测量每公里测站数n 25站以上时 采用测站数计算高 差测量限差 5 控制网交桩及复测施工前 设计单位应向施工单位提交控制测量 成果资料和现场桩橛 并履行交接手续 施工单位 监理单位应按 有关规定参加交接工作 并按 高速铁路工程测量规范 TB10601 xx中附录G的要求履行交桩手续 控制网交桩成果应包括以下内容 1 CP CP 控制点成果及点之记 2 CP CP 测量平差计算资料 3 线路水准基点成果及点之记 4 水准测量平差计算资料 5 测量技术报告 含平面 高程控制网 联测示意图 6 CP CP 控制桩和线路水准基点桩 施工单位接桩后 应对CP CP 和线路水准基点进行复测 特殊 地区 地面沉降地区或施工期间出现异常的地段 适当增加复测次 数 施工单位根据施工需要开展不定期复测维护 复测周期不宜大于6个 月 不定期复测包括维护内容包括CP CP 线路水准基点及施工加 密控制点复测 检查控制点间的相对位置是否发生位移 点位的相 对精度是否满足要求 当复测较差超限时 应查明原因 由监理单位确认 控制网复测应遵循以下原则1 编写复测技术方案 2 复测采用的 方法和精度应与原测相同 3 复测前应检查标石的完好性 对丢失 和破坏的控制点应按同精度方法补设 复测成果的评定采用GPS复测CP CP 控制点时 复测与原测成果 较差满足规范表5 7 8 1 表5 7 8 2的规定 编写复测报告 复测报告包括以下内容1 任务依据 技术标准 2 测量日期 作 业方法 人员 设备情况 3 复测控制点的现状及数量 复测外业 作业过程及内业数据处理方法 4 复测控制网测量精度统计分析 5 复测与原测成果的对比分析 6 需说明的问题及复测结论 注意设计交桩点每半年或一年 视工程精度而定 复测1次 复测结 果在设计精度限差范围内 使用设计坐标 复测结果超出限差后 应及时上报设计 监理 部门 设计部门进行复测 坐标调整 由 设计部门出具坐标复测报告 施工方对复测报告重新复测 无误后 方可使用设计修改后坐标 施工方无权修改设计坐标 6 施工控制网的加密同精度加密就是在设计院给我们的CPI和CPII 点密度不够的情况下进行的加密 施工控制网加密就是在设计院提 供的控制点基础上为了施工放样方便而进行的加密 施工控制网用GPS加密不应低于高铁四等标准执行 CPI同精度加密按照高铁二等标准执行 CPII同精度加密按照高铁三 等执行 加密点的编号必须规范 并与原CPI CPII点名区别开来 达到见名 现义的效果 加密施工控制网使用GPS加密边长不得短于300米 短于300米的边 在通视条件可以满足的情况下 用全站仪加密 采用全站仪加密时 用测角精度不低于1 测距精度不低于1mm 2ppm的全站仪施测 加密导线点 用于使用放样的点 的埋设要求可低于同CP 点埋设 要求 边长可以短到200 250米 同精度加密使用GPS加密CPI点时 通视点之间距离不小于800m 困 难地段不小于600m 加密CPII点时 通视点之间距离不小于600m 困难地段不小于400m 同精度加密1个CPI点时应联测不少于4个CPI 且加密点位于所联测C PI点构成的网形中部 同精度加密1个CPII点时应联测不少于2个CPI 及不少于2个CP 点 且加密点位于所联测CPI CP 点构成的网形中 部 如下图所示圆圈是待加密点 三角形代表现有的CPI或CPII点 就近联测4 5个点当旁边有个较近的 最好保持通视 CPI或CPII点 时 一定要联测 此时就是联测5个点 旁边一个点 小里程方向一 对点 大里程方向一对点 当旁边没有较近的 或通视 的CPI或 CPII点时 联测4个点 小里程方向一对点 大里程方向一对点 在CPI CPII的基础上再做施工控制网加密 高程控制网加密按照二等水准技术标准要求施测 采用附合水准路 线采用附合水准路线 从设计院提供的一个二等水准基点 附合到 另一个设计院的二等水准基点 电子水准仪起终点设置要正确无误 不可以随便起名 原始数据不得修改 在隧道 植被茂盛的区域内 GPS观测已达不到需要的精度 因此必 须采用导线测量方式加密施工控制网 观测仪器测角精度在1 以内 测距精度不低于1mm 2ppm 采用导线测量应满足以下要求导线应 起闭于CP CPII点 导线测量水平角观测采用方向观测法 满足 表1 7的规定 表1 7水平角方向观测法的技术要求等级仪器等级测回数半测回归零差 一测回内2c互差 同一方向值各测回互差 三等0 5 仪器44841 仪器6696注当观测方向的垂直角超过 3 的范围时 该方向2c互差可按相邻测回同方向进行比较 其值应满足表中一测 回内2c互差的限值 导线边长测量应满足表1 8的规定 表1 8边长测量技术要求等级测距仪精度等级每边测回数一测回读数较差 限值 mm 测回间较差限值 mm 往返观测平距较差限值往测返测 三等 2223dm2 4457注1一测回是全站仪盘左 盘右各测量一次的 过程 2测距仪精度等级划分如下 级dm 2mm 级2mm dm 5mm dm为每千米测距标准偏差 即按测距仪出厂标称精度的绝对值 归 算到1km的测距标准偏差 3dm a b d式中dm 仪器测距中误差 mm a 标称精度中的固定误差 mm b 标称精度中的比例系数 mm km d 测距长度 km 测距边的斜距应进行气象和仪器常数改正 气压和气温读数应取至 小数点后1位 在测站和反射镜站分别测记 导线成果计算应在方位角闭合差及导线全长相对闭合差满足要求后 采用精密平差方法平差 二 线下工程施工测量 1 线路施工测量线路施工测量是将线路中线 包括直线和曲线 按设 计的位置进行实地测设 在地面按设计的位置放出中线上的直线控制点 曲线交点或副交点 直缓 缓圆 曲中 圆缓 缓直等桩橛以及中线加桩 并在施工 前设置护桩 线路施工测量的方法和要求与线路定线测量相同 2 路基施工测量路基测量包括路堤 路堑施工放样测量 地基加固 工程施工放样 桩板结构路基施工放样 地基加固范围施工放样和路堤 路堑施工放样测量可在恢复中线的 基础上采用横断面法 极坐标法或GPS RTK施测 地基加固工程中各类群桩基础的桩位 应根据设计要求在已测设的 地基加固范围内布置 一般采用横断面法测设 为有效控制地基不均匀沉降 要求相邻桩位距离限差不大于50mm 结构路基是一种特殊的路基结构 由下部钢筋混凝土桩基 CFG桩 碎石桩等 上部钢筋混凝土承载板与地基共同组成 钢筋混凝土 承载板直接与轨道结构相连接 桩板结构路基平面控制测量可采用GPS测量 导线测量 要求桩位及 承载板平面控制点的线路纵 横向中误差不大于10mm 高程控制测 量采用水准测量 桩顶及承载板高程控制点的高程中误差不大于2 5 mm 3 桥涵施工测量墩台中心点定位可直接利用桥中线两侧的墩旁控制 点按全站仪极坐标法进行测量 并由不同控制点进行放样检查 由不同控制点放样的点位偏差不应大于2cm 取其两个放样点连线之 中点作为墩台中心点 1 水中桥墩基础采用水上作业平台施工时 用全站仪极坐标法或交 会法进行墩中心点定位 使用方向交会法测设时 应至少选择三个方向进行交会 2 水上桥墩基础施工采用单侧 或双侧 栈桥时 沿栈桥布设与桥中 线的平行线 通过岸上桥中线控制点 沿平行线方向用直量法设置 墩中心里程点 并与交会法提供的坐标比较 互差的限值为2cm 以 直量法为准 水上平台或栈桥上设置的墩中心点 在水下基础施工过程中要加强 检核 及时掌握平台或栈桥的位移情况 当两次测量不符值大于2cm时 其墩中心点位置应重新设置 3 桥墩施工放样程序 桩基础采用极坐标法准确测量出桩位中心点 桩橛截面尺寸不小于3CM 3CM 在桩面钉铁钉做为标志点 每个 中心桩位纵 横轴线方向必须设置4个护桩 便于桩基施工过程中进 行检校 每次桩位放样不得少于4个桩位 桩位放样后及时检查各桩 位间距离及对角线距离 确认准确无误后以书面技术交底交予现场 技术员 桩位放样示意图 承台桩基施工完毕后 在原地面测出高程控制点 以指导基坑开挖深度 开挖基坑后 及时进行基坑标高及基坑尺寸 进行检查 检查无误后 根据设计图纸尺寸采用极坐标法测放承台 十字中心线或各承台角点控制点 测量完毕后用钢尺检查各点间的 距离及对角线距沿纵横中心线设置4个护桩检查各桩位尺寸离 确认 准确无误后以书面技术交底交予现场技术员 承台模板立模后 及 时对承台模板进行检查 根据设计图纸尺寸采用极坐标法测放承台 十字中心线或各承台角点控制点 用红油漆做标志点在模板上 根 据各点拉线检查模板各部位几何尺寸 确认准确无误后再以书面技 术交底交予现场技术员 承台放样示意图 墩台身桥梁基础施工完之后 测放承台十字中心 线或各墩台身轮廓点 完毕后用钢尺检查各点间的距离及对角线距 离 确认准确无误后以书面技术交底交予现场技术员 墩台身放样 墩完毕后 弹上墨线 按墨线和墩台身尺寸设立模板 模板下口的轴线标记与基础的墨线对齐 上口用全站仪控制 使模 板上口轴线与墩台轴线一致 固定模板 浇筑混凝土 随着墩台砌筑高度的增加 及时检查中心位置和高程 确认准确无 误后再以书面技术交底交予现场技术员 墩台身放样示意图墩台身 放样示意图当桥墩施工至一定高度时 水准测量无法将高程传递至 工作面 而工作面上架设棱镜也不方便 可用检定过的钢尺进行高 程垂直传递测量 墩台浇筑至离顶帽底约30cm时 要测出墩台纵横 轴线 然后支立墩 台 帽模板 为确保顶帽中心位置的正确 在浇筑混凝土之前 必须复核墩台纵 横轴线 桥台放样桥台放样和高程基本方法同桥墩的测量方法一致 只是 在胸墙部分施工样放时 要根据十字台尾里程 胸墙的纵向长度和 翼缘板的横向长度来计算出十字线坐标 以控制胸墙尺寸和偏移方 向 以防止在今后架梁时造成没有梁缝的情况发生 高程的控制方 法也采用垂吊钢尺进行高程传递的方法测量 4 隧道施工测量隧道施工测量的主要目的是保证隧道相向开挖时能 按规定的精度正确贯通 并使各项建筑物以规定的精度按照设计位 置修建 隧道的正确贯通主要受纵横向和高程等贯通误差的影响 测量的主要内容为施工控制网建立 施工中线控制测设与检核以及 临时中线点的测设 隧道施工测量应建立独立的平面 高程控制网 洞外平面控制测量宜结合隧道长度 平面线型 地形和坏境等条件 采用GPS测量或导线测量 洞内平面控制网宜布设成多边形导线环 导线点应布设在施工干扰 小 稳固可靠的地方 点间视线应离开洞内设施0 2m以上 洞外高程控制测量应根据设计精度 结合地形情况 水准路线长度 以及仪器设备条件 采用水准测量或光电测距三角高程测量 洞内 高程控制点每隔200 500m设置一对 施工控制网建立以后 由隧道导线控制点 采用极坐标法测设施工 中线控制桩 施工中线控制桩测设后应进行检核 直线上采用正倒镜方向法延伸 测量 曲线上采用弦线偏角法或任意点极坐标法测量 5 竣工测量竣工测量的主要内容有线路中线贯通测量 路基竣工测 量 横断面竣工测量 桥涵竣工测量以及隧道竣工测量 桥梁分部竣工测量在桥梁墩台施工完毕后 粱部架设以前 应对全 线桥梁墩台的纵 横向中心线 支承垫石顶高程 跨度进行贯通测 量 并标出各墩台纵 横向中心线 支座中心线 梁端线及锚栓孔 十字线 单位竣工测量在粱部架设完成后 应对全桥中线做贯通测量并在梁 面标出桥梁工作线位置 检查桥面平整度 相邻梁端的高差 桥梁长度和梁缝宽度 隧道分部竣工测量在直线地段每50m 曲线地段每20m以及其他需要 的地方均应测量隧道净空断面 二衬施工完毕后 测至开挖面 每 断面不少于5点 并附简图说明 洞内导线测量采用附合导线形式 起闭于洞外GPS控制点 高程采用 附合或闭合水准路线 与导线点共用 由洞外传递到洞内 所有测 量均应按设计规范等级施测 导线测量与水准测量要有平差结果 并附原始数据 隧道单位竣工测量在隧道贯通后 应做中线贯通测量 检查洞内净 空断面横向 纵向及高程误差 涵洞单位竣工测量在涵洞主体高程施工完毕 涵顶 涵侧填土前 应对纵 横向中心线 涵长 孔径 板顶高程等进行贯通测量 并 据此推算板顶填土高度 确定其是否满足设计要求 路基竣工测量应在路基沉降稳定后进行 横断面间距直线地段一般 为50m 曲线地段一般为20m 横断面竣工测量应在恢复中线后采用全站仪或水准仪进行测量 路 基横断面测点应包括线路中心线及各股道中心线 路基面高程变化 点 线间沟 路肩等 路基面范围各测点高程测量中误差应为 5mm 6 精度控制 1 桩基础一般单排桩要求轴线偏位 5cm 群桩要求轴线偏位 1 0cm 检查时用全站仪检查桩中心的放样点 再用小钢尺量桩中心的偏位 2 承台 系梁 的轴线偏位 15mm 检查时可先量取承台 系梁 的中心位置 再用全站仪检查 得到的数据可作为误差值 承台模板尺寸的设放限差为40mm 高程 设放限差为30mm 墩身模板尺寸的测量限差为20mm 高程设放限差 为30mm 模板上同一高程线的测量限差为10mm 3 立柱 墩帽轴线偏位 10mm 检查时可先量取立柱 墩帽的中心位置 再用全站仪检查 得到的数据可作为误差值 顶帽立模前应检查中心十字线的正交性 顶帽模板尺寸的设放限差为10mm 高程精度应符合四等水准测量要 求 4 中桩放样坐标与设计坐标较差应不大于5cm 中桩桩位检测限差应满足纵向S 2000 0 1 S为相邻中桩间距离 以 m计 横向 10cm的要求 5 使用全站仪进行承台 墩身 顶帽 垫石放样及模板检查时 应检测后视点坐标 实测坐标与已知坐标的互差应不大于10mm 且 前视距离不应超过后视距离 三 曲线桥梁墩台坐标计算 1 梁和桥台在曲线上的布置形式曲线桥梁 线路中心为圆曲线或缓 和曲线 而梁的中线为直线 这就要求梁中线必须随着线路中线的 弯曲形成与线路曲线基本相符的连续折线 这条连续折线称为曲线 桥梁的工作线 其顶点为相邻两梁中线的交点 相邻两交点之间的 水平距离 称为交点距 亦称墩中心距或跨距 以L表示 如图1所 示 图1曲线桥梁布置形式 1 梁在曲线上的布置形式在曲线桥上 桥梁工作线为折现 线路 中线为曲线 两者不重合 列车通过时 桥梁必然承受偏心荷载 为了使桥梁承受较小的偏心荷载 桥梁设计中 每孔梁中心线的两 个端点并不位于线路的中心线上 而必须将梁的中线向曲线外侧移 动一段距离 根据跨长及曲线半径 梁中线向曲线外侧移动的距离 可以等于以梁长为弦线的中矢值的一半 称为平分中矢布置 即 偏距E 铁路曲线桥基本都采用这种布置形式 如图2所示 图2平分中矢布置形式 2 桥台在曲线上的布置形式将桥台的中心线和与其相邻的梁跨中 线布置在同一条直线上 则台尾中心必然偏离到线路中线的外侧 如果其偏距为d 则d 10cm时 桥台采用这种布置形式 称为直线 布置 d 10cm时 要旋转桥台 使台前的偏距与相邻梁跨的偏距相 同 台尾偏距为0 称为折线布置 如图3所示 图3桥台布置形式当采用折线形式布置桥台时 台尾偏角可能会出现 负值 如果出现负值 则台前和台尾采用相同的偏距 2 偏距E的计算在曲线桥墩坐标计算时 一般偏距E和偏角A都是已 知的 在设计图纸上都有标注 而往往很多人并不知道图纸上标注 的E A代表着什么意思 只是将其往程序中输入了事 由图2可知 偏距E就是梁中线向曲线外侧移动的一段距离 由于曲 线半径很大 相邻两跨梁中线偏转角很小 故一般计算时取桥梁工 作线各转折点相对线路中线外移的距离为偏距E 当梁在圆曲线上时 偏距计算公式为RLE162 当梁在缓和曲线上时 偏距计算公式为0216llRLEi 式中L为交点距 R为圆曲线半径 il为ZH HZ 点至计算点的距离 0l为缓和曲线长 曲线桥梁中 桥墩的中心在桥梁工作线的转折点上 其纵轴线位于 工作线转折角的角平分线上 横轴线与纵轴线垂直 当相邻两孔梁的跨距不等 或虽然跨距相等 但位于缓和曲线上时 所求得的偏距E值不等 导致相邻两孔梁中线的交点不在两孔梁的 正中间 这就造成两孔梁在桥墩上不能对称放置 为避免这种情况 发生 规定当相邻梁跨都小于16m时 按较小跨度梁的要求计算偏距 E值 而大于20m时 按较大跨度梁的要求计算偏距E值 3 偏角A的计算偏角A即曲线桥梁工作线的偏转角 如图4所示 桥梁在曲线上的布置 可以看成先将梁布置在线路上 此时相邻两梁中线转向角即为线路偏角 然后将梁向曲线外侧移动 以满足受力要求 此时相邻两梁转向角即为桥梁偏角 梁向曲线外 侧移动 如果相邻三个交点的偏距E相等 即相邻两孔梁平移距离相 等 则桥梁偏角的值与线路偏角的值相等 否则 桥梁偏角的值就 为线路偏角的值和梁体扭转产生的角值共同组成的 梁体扭转的角 值称为外移偏角 是由于偏距E不等而产生的 由此 偏角A实际上是由线路偏角和外移偏角组成的 设线路偏角为 aA 外移偏角为eA 则桥梁偏角A为A aA eA图4偏角示意图 1 线路偏角的计算即首先计算弦线端点的坐标 然后坐标反算计 算出弦线的坐标方位角 最后根据坐标方位角计算前一条弦线相对 于后一条弦线的偏角 即线路偏角aA 2 外移偏角根据交点距 偏距按下式计算 1 111 i iFiiBeE ELEELA式中BL为后跨梁的交点距 FL为前跨梁的交点距 1 iE为后交点i 1的偏距 iE为计算点i的偏距 1i E为前交点i 1的偏距 4 墩台坐标的计算偏距E 偏角A算出后 便可据此计算墩台中心的 坐标 由于曲线桥的桥梁工作线是一条连续折线 在计算墩台中心坐标时 可将其视为依次向前延伸的支导线 相邻两墩台中心的交点距即 为导线的边长 导线边的坐标方位角可由后跨梁中线的坐标方位角 和前跨梁中线相对于后跨梁中线的偏角算出 图5所示 某曲线桥的布置形式 偏距E 偏角A及交点距图上均已标 注 左线曲线要素为半径R 1600m 缓和曲线l 60m 转向角 y 25 27 40 ZH点里程为DK429 611 23 JD坐标为 4004668 031 5 19469 373 根据以上条件计算15号桥墩左线中心坐标 以下所述墩台中心均为 左线墩台中心 图5曲线布置平面示意图 1 偏距E计算 15号桥墩位于缓和曲线上 其偏距为m E019 09075 4016001687 322 设计取值为2cm 2 偏角A计算由图可以看出 15号墩相邻三个交点的偏距值E不等 因此其偏角为线路偏角和外移偏角之和 线路偏角的计算根据已知条件算出14号墩里程 15号墩里程及16 号墩里程的中线坐标 即弦线端点的坐标 利用坐标反算计算出 弦线14 15的坐标方位角为121 26 29 93 弦线15 16的坐标方位角为121 58 19 32 则线路偏角aA 0 31 49 39 外移偏角根据计算公式 即eA 3 232 7810 232 7310 01 50 16 偏角A aA eA 0 33 39 55 设计取值 为0 32 56 3 墩台中心坐标的计算由直线段桥墩开始 可视为计算支导线点 的坐标 由已知数据和图可知 曲线ZH点在13号桥墩和14号桥墩的中间 因 此13 14号桥墩之间的弦线一定经过ZH点 13号桥墩在直线上 中心与线 路中心重合 坐标可用直线段坐标计算方法算出 13号桥墩中心坐 标为 4004892 08 519100 950 ZH点坐标已知 根据坐标反算 可得13号墩心到ZH点 即13 14号桥墩之间的弦线 坐标方位角为121 18 15 09 则14号墩 心坐标为 090 4004875915 081121cos7 324004892 08 X 8899 519128915 081121sin7 32519100 950 Y14 号墩心坐标计算出后 可依次计算后面墩台中心坐标 以14号墩心 为起点 14 15弦线坐标方位角为13 14弦线方位角加14号墩心偏角 边长为14 15交点距 计算15号桥墩中心坐标 54004858 03060915 081121cos 37 3204004875 09 X 825 191565060915 0 81121sin37 329519128 889 Y墩台中心坐标 计算出后 以此可计算墩台的任何部位放样坐标 如孔桩中心坐标 墩台身放样坐标 支承垫石坐标等 四 GPS RTK技术Real TimeKinematic 简称RTK 技术是GPS实时载波相位差分的简称 这是一种将GPS与数传技术相结合 实时处理两个测站载波相位观测 量的差分方法 经实时解算进行数据处理 在1 2秒的时间里得到 高精度位置信息的技术 RTK系统主要由基准站和流动站构成 如图所示 基准站由GPS接收机及接收天线 无线电数据链电台及发 射天线 直流电源等组成 流动站由GPS接收机 无线电数据链电台 及天线 电子手簿等组成 1 工作原理RTK的工作原理是在基准站上安置一台GPS接收机 另一 台或几台接收机置于载体 称为流动站 上 基准站和流动站同时 接收同一时间相同GPS卫星发射的信号 基准站所获得的观测值与已 知位置信息进行比较 得到GPS差分改正值 然后将这个改正值及时地通过无线电数据链电台传递给共视卫星的 流动站以精化其GPS观测值 得到经差分改正后流动站较准确的实时 位置 一般来说 只要基准站和流动站同时观测四颗以上的卫星 流动站 就可以得到厘米级的实时定位结果 2 坐标转换GPS RTK使用的坐标系为WGS 84世界大地坐标系 工程上使用的一般为北京 54 西安 80 2000大地或其它施工坐标系 因此 要通过坐标转换将GPS的观 测成果变成我们需要的工程坐标 通常有两种方法进行坐标转换一种是直接使用已有的GPS静态观测数 据 该方法一般适用于将基准站安置在已知GPS控制点上 将控制点 坐标输入手簿中进行坐标的转换 另一种方法是将基准站架设好以 后 直接采集该点的坐标数据 WGS 84坐标系 进行坐标转换 这种方法适用于将基准站架设在任意 点上 在正式定位前 GPS流动站首先要进行点校正 至少在两个以上的GP S已知控制点上进行 一般采用均匀的分布在测区内的3 4个已知控 制点来进行点校正 具体做法是将GPS流动站对中杆竖立在已知控制点上 气泡严密居中 后 采集数据 WGS 84坐标系统 之后 输入已知点坐标与采集坐标校正 进行坐标转 换 WGS 84坐标转换成施工坐标 转换成所使用的施工坐标系坐标后 就可以进行RTK测量了 为了保证定位的正确性 应先对已知控制点进行实时定位测量 美国天宝仪器动态定位定位前需 初始化 On TheFly即OTF 即先确定整周数 采用伪距和相位相结合的方法 利用伪距估计初始位置和搜索空间 能快速地定出精确的初始位置 因此 在无线电和卫星接收正常的测区内 5s内RTK测量就能获得1 2cm的高精度固定解 对已知控制点进行实时定位测量后 对比理论坐标 精度在1 2cm 内 说明RTK实时定位正确 可以进行施工测量 3 基准站 流动站的设置GPS RTK在工作时 基准站应安置在测区中央 架设在高处 四周要开阔 周围不能有高大树木 建筑物和小山包的遮挡 远离大功率无线电 发射源如电视台 微波站等 远离高压输电线 避免周围磁场对GPS 卫星信号的干扰 基准站附近不应有强烈干扰接收卫星信号的物体 手机 对讲机应远离10m外使用 并尽量避开大面积水域 为了保证流动站的测量精度和可靠性 应在整个测区选择高精度的 控制点进行检测校对 选择的控制点应具有代表性 均匀的分布在 整个测区 流动站在测量时应设置屏蔽卫星高度角小于15 卫星 稳定GPS天线 避免靠近遮挡物和大面积的水域 在双差固定解的置信度设置为9 9 9 的情况下 在固定解状态下方可采集数据 需要注意的是 RTK在实时定位时 需对上次的测量点位复核2 3个 点 以便检验RTK的精度 4 RTK技术的优越性 测站间无需通视GPS这一特性是所有传统的测 量仪器都无法相比的 在津秦客专四标段工程施工中 地形复杂 线路穿过很多居民区 且有农作物影响通视 使用全站仪测量技术施测十