华泽厂区控制网测量报告.doc

山西华泽铝电有限公司28万吨电解铝工程厂区控制网测量施测报告山西华泽铝电有限公司28万吨电解铝工程厂区控制网测量施测报告1.0工程概况11、工程概况及任务来源山西华泽铝电有限公司28万吨电解铝工程场地位于山西省河津市禹门口以东5km的山西铝厂东侧，任家庄村村委会北侧。该工程厂区已初具雏形，部分厂房车间已投入使用,但该工程厂区内的控制点大量被破坏，存留的控制点仅有两个。为满足该项工程的扩建，以及满足生产和维修的需要，山西华泽铝电有限公司28万吨电解铝工程部特委托山西华晋岩土工程勘察有限公司在厂区内建立厂区控制网。12、工程完成情况控制测量工作于2005年7月4日至2005年8月11日完成现场踏勘、选点、控制桩的制作以及控制桩保护框的制作埋设等前期准备工作，2005年8月13日至2005年8月19日完成GPS外业数据的采集工作，2005年8月13日至2005年8月25日完成二等水准的外业工作，于2005年8月28完成内业处理及成果的整理工作。累计完成工作量为：1 ) 成孔、灌注C20砼24个;2) 控制桩保护框24个;3) 钢筋笼24个;4) GPS点12个，二等水准路线16km。 2.0已有资料、成果的分析利用2.1、根据甲方提供的电解铝厂区建筑方格网成果进行现场踏勘复测，厂区现存点位外观及保护框保存完好的只有F3点，F1保护框变形较大，且离主厂房较近，受施工影响的可能性较大，D29的控制桩高出地面并明显有被破坏的迹象。复测成果如下：点名甲方提供成果(m)距离(m)高差(mm)差值(mm)ABH理论值实测值理论值实测值距离高差F14517.9810099.94443.141520.060520.004-36-41565F34517.9810620.00443.177综合以上情况，本次控制点成果以F3为平面坐标和高程起算点，F1为方向，建立电解铝厂区独立坐标系，高程系为1956年黄海高程系。 2.2、根据甲方提供的厂区总平面图布置图、28万吨电解铝管网图以及甲方所要求的进行沉降监测的主要厂房分布情况，布设了12个控制点（点名以K为前缀）。3.0施测依据3.1工程测量规范GB50026-93 3.2全球定位系统（GPS）测量规范CH 2001-92(以下简称规范)3.3测绘技术设计规定ZBA75001-893.4测绘产品质量评定标准ZBA75003-893.5华晋岩土工程勘察有限公司质量保证手册及实施程序文件。4.0施工组织及资源配置41本测绘项目由项目部全面负责，技术部完成方案的编制及质量保证；生产部负责组织方案的实施即实施阶段的测绘工作，质检部负责测绘产品质量监督检查工作和质量评定工作，主要工作人员见下表：主要工作人员一览表机构姓名职务职称项目经理杨明锋项目经理高工技术部刘贺春技术负责助工生产部刘子朋生产负责助工质检部王密婷质量检查负责高工42本测绘工作区投入人员6名，其中高工：2名，助工2名,技师1名等。人员分工及组织机构见质量保证体系图。项目经理质量总负责：杨明锋技术总负责：刘贺春生产负责：刘子朋质量检查负责人：王密婷 内业责任人刘子朋外业责任人白雪宾质量检查责任人焦晓宁 为行政关系为业务关系43本测绘项目投入仪器设备见下表。仪器设备一览表类别名称规格数量用途产地主要设备GPS天宝4600L3控制测量美国S803控制测量国产全战仪DTM430E1控制测量日本水准仪S31四等水准国产精密水准仪WILD NA21二等水准瑞士辅助设备夏普绘图仪SHARP10001自动绘图日本恒生电脑INTER奔四2图形编辑国产光盘刻录机LOS1图表光盘保存加拿大5.0方案执行情况为保证后期工程与前期工程的顺利进行和衔接，经与甲方协商在该工程厂区内依据现有控制点建立电解铝厂区独立坐标系，高程系为1985年黄海高程系。在厂区内布设D级GPS点12个，覆盖全厂区。5.1、GPS控制网测量GPS工作流程如下： 5.1.1、起算数据点名平面坐标(m)高程(m)点位情况ABF14517.9810099.94443.141保护框变形较大F34517.9810620.00443.177保存完好经现场复测F3,F1点距离与工程部提供的坐标反算值相差-0.056m,高差相差-0.005m,为便于数据成果的解算,保证边F3-F1方向不变的情况下， F1复测改正成果：点名平面坐标(m)高程(m)备注ABF1/4517.98010099.996443.136故起算数据为：F3、F1/。5.1.2、点位的选择GPS点位选在视场内障碍物的地平高度角小于150处。便于常规测量方法的使用，新布设的D级GPS点至少有一个以上的方向通视；标石埋设采用钢筋混凝土结构在不锈钢钢板上用铜铆钉作为平面控制点的标示点，不锈钢珠为高程标示点。周围用砖混结构围砌，并加盖井圈、井盖，周围并埋设控制桩保护框，以便于点位的保护。控制点的制作程序成孔、浇筑砼、控制桩保护框的埋设等均按照施工方案中的相关要求进行施工，待控制点浇筑完成15天凝固、稳定后再进行外业数据的采集工作。5.1.3、GPS网外业数据采集GPS网采用六台套GPS接收机（3台套Trimble-4600L和3台套南方灵锐S80）以边连式进行野外数据采集。观测时严格遵照规范要求进行作业，作业过程中主要技术要求为：5.1.3.1、严格对中整平对中误差小于2mm。5.1.3.2、量测天线高量取斜高，测前测后各量取1次，2次量高之差均小于3mm，取平均值作为最为最后天线高。5.1.3.3、通讯联系时，通讯设备均低于并远离接收机天线，保持5m以上的距离。5.1.3.4、由于厂区内的建筑物较多，并且部分点位周围有高压线为保证数据采集质量，同步观测时间60min以上。5.1.3.5、同步的一组卫星质量良好，时刻有4颗以上高度角大于150，分布均匀（PDOP5）的可见卫星。5.1.4、GPS网内业数据处理观测数据的处理实行当天的当晚处理，并及时对同步环以及异步环的闭合差进行校核。GPS网的解算分两级进行，坐标系自定义为电解铝厂区独立坐标系，椭球参数为54椭球的参数，中央子午线为：110.4。基线解算和平差均在南方测绘GPS4.4数据处理软件中进行，在基线全部解算合格后进行三维无约束平差，合格后再进行二维约束平差计算。GPS网内业数据处理过程大致分为数据传输、数据预处理、基线解算、基线检核、3维无约束平差、基线向量的2维配置、2维约束平差、高程拟合等内容。其基本流程如图所示：5.1.5、GPS精度评定在GPS网的基线所形成的48个闭合环中:0.1 ppm相对误差3.7 ppm各种平差类型平差精度统计如下：平差类型最弱基线相对误差最弱点误差起点号终点号基线边边长相对误差点 号误 差三维无约束平差K2K5161.873m1/104585二维约束平差K2K5161.876m1/169990K100.794mm二维约束平差中各控制点点位精度统计如下表：表 二维约束平差点位误差统计点名Mx(mm)My(mm)Rms(mm)K10.2460.2820.374K20.2510.3640.443K30.2360.2140.318K40.2430.2730.365K50.2540.3110.402K60.3160.2340.316K70.2330.2100.314K80.4010.4110.574K90.2360.2130.318K100.5630.5600.794K110.4190.4320.602K120.5330.5410.760从上面的相对误差的统计数据可以看出GPS网的基线解算质量较好，精度较高，完全满足厂区控制网的规定及技术要求。参与GPS高程拟合的控制点数较少，而且测区内南北高差有突变，高程拟合的成果不太理想，故各控制点的高程成果以施测二等水准的成果为准。5.2、水准测量本次水准网由7个闭合环组成，图形强度强，便于数据的检核。水准观测采用往返观测，单向水准路线长度8km，水准观测路线总长16km。控制桩稳定15天后以F3为高程起算点按照施工方案和规范中的二等水准技术要求进行施测。施测过程中严格按照技术设计和规范要求进行实时地检查验证，每测完一个闭合环都及时地进行闭合环闭合差的外业验算(见表“各闭合环闭合差及限差”)，以保证外业观测数据的质量，提高整网精度。表 各闭合环闭合差及限差闭合环号线路长度（km）高差闭合差(mm)限差(mm)10.7457-0.353.520.87780.673.731.8641-2.035.540.98930.834.051.3209-3.424.661.8487-0.135.473.58634.137.6外业采集的数据经外业验算合格后，采用武测版的CODAPS对外业观测成果数据进行整网严密平差，最终平差精度均达到二等水准测量的规范要求。最终平差的各项精度指标如下：最弱测段的高差观测精度为1.03mm；最弱点点高程精度为1.29mm；每公里高程测量的高差中误差为1.57mm。从以上的精度统计可以看出各控制点精度较高，满足厂区控制网的规定和技术设计的要求。6.0检测比较6.1导线测量控制网为了证明首次GPS测量质量的可靠性，我们对厂区控制网采用传统的” 测角量边”技术按照一级导线的技术要求重新施测厂区控制网，其主要技术指标如下：导线测量的主要技术要求等级导线长度(km)平均边长(km)测角误差()测距中误差(mm)测距相对中误差测回数DJ2方位角闭合差()相对闭合差一级40.55151/30000215000数据解算采用武汉测绘科技大学出版的科傻地面控制测量数据处理系统软件进行严密平差。各项精度情况统计如下：闭合环号线 路 点 名角度闭合差()限差()边长闭合差(m)总长度(km)相对精度1K6、F3、NZ1、K9、K87.050.60.00951.29571 : 1356912K5、K6、F3、K3、BZ1、BZ29.055.40.01011.82551 : 1798543K1、K4、BZ3、K5、BZ2-11.050.60.02301.29781 : 564284K1、BZ2、BZ1、K2-1.045.30.02381.77381 : 744275NZ3、K10、K11、K12、NZ2、K8、 K7-22.059.90.07111.90761 : 268136BZ5、BZ4、K4、BZ3、K5、K6、K8、K7-60.064.00.14482.67741 : 18491最弱边及其精度 FROMTOA(dms)MA(sec)S(m)MS(cm)S/MSE(cm)F(cm)T(dms)K8NZ2236.21198312.4380.082050.213380000.4830.213146.38596.2两种测量成果的比较两种测量方法成果比较表点名GPS平面坐标(m)导线平面坐标(m)互 差ABABABK14680.3819409.4244680.38399409.4462-0.0029-0.0222K24679.3659865.9844679.35759865.99440.0075-0.0104K34683.45410628.4574683.441710628.45920.0123-0.0022K44515.239381.2534515.23659381.2625-0.0065-0.0095K54517.5279869.4694517.5149869.47470.013-0.0057K64517.55610387.7574517.54510387.75930.011-0.0023K74106.7759897.164106.79089897.1736-0.0158-0.0136K84105.06710392.8424105.062710392.84870.0043-0.0067K94105.57510625.2454105.565210625.2460.0098-0.001K103760.0229747.1163760.04249747.126-0.0204-0.01K113765.42610054.4513765.434410054.4569-0.0084-0.0059K123764.61510333.5253764.611610333.53190.0034-0.0069综合以上两种测量方法的精度情况，可以得出利用GPS技术施测厂区控制网，完全满足厂区控制网的技术要求。7.0总结及建议本次控制网的测设使用了全球定位系统（GPS），为保证测区的平面控制精度提供了更进一步的可靠保障。同时也是我单位首次在把GPS利用在厂区控制网的测设中，为保证成果精度，在观测中增加卫星观测时间等措施，其最终成果精度较高，完全满足施工控制网的要求，也为我单位积累了经验。各控制点布设在厂区内部，为保证其精度，建议定期对控制点进行复测。我方虽在控制点周围埋设了保护框标设了保