控制测量边长投影变形超过规范时的处理方法

1、控制测量边长投影变形超过标准时的处理方法第37卷第7期2021年3月山西建筑SHANXIARCHITECTUREMar.2021?207?文章编号:10096825(2021)07020703控制测量边长投影变形超过标准时的处理方法董文奇韩党军摘要:针对河北省保阜高速公路施工放样测量时控制测量边长投影变形超出标准要求的情况,分析了原因,提出了四种解决方法并分别作了具体阐述,指出实际测量工作中应根据现场实际情况区别对待,合理选择.关键词:控制测量,边长投影,控制点,处理方法中图分类号:TU198文献标识码:A1概述随着公路,铁路建设的不断深入,长大隧道,桥梁的设计层出不穷,隧道长度超过10km的

2、已不在少数,桥梁长度长达几十千米,有些线路桥隧比例高达85%,桥隧相连的情况经常发生,在施工时,对控制测量的要求越来越高,测量仪器和手段有所进步,但测量中也出现了一些新的问题.尤其是山区向平原过渡时,海拔变化剧烈,很多地方在短短的100km,海拔变化达1000m,在现场测量过程中发现了控制测量时边长投影超出测量标准的问题,严重影响了长大隧道,桥梁的施工贯穿精度.将式(4),式(5)代人式(6)可得:1一.hB=hcoh=.0tg2一S10tgl+(s一)一+二JL(7)将式(7)代人式(2)即可计算得点高程.由式(7)可以看出,在C点同时测量A,曰两点间高差且计算镜杆固定在同一高度分别置于A,

3、B两点(即=J2),那么棱镜高于与A,日两点距离大致相等的任何位置时(即S.=S),地球曲率和大气折光对高差计算的影响也可以相互抵消.由于全站仪能够直接测量测站点和棱镜点之间高差,不需要手工计算,所以只要将仪器高i和棱镜高输入仪器测得A,点的高差值相减就得h.当A,日两点的棱镜高度相等时,我们可以在仪器中将仪器高和棱镜高任意设置一数值,不影响高差计算结果.如果A,曰两点的棱镜高度不等时,仪器高可以设置任一数值,棱镜高按实际高度分别设置或测A点时棱镜高设为0,测B点时棱镜高设为两点处棱镜高度差(即一,.),这样可以准确计算高差值.2出现边长投影变形超过标准要求的分析在山区向平原过渡的区域进行施工

4、放样测量时,我们经常会碰到用设计坐标计算的距离与全站仪实测距离不一致的情况.随着工程的不同,其差异有大有小,小的有10mm,大的多达较高,比方在河北保定至阜平高速公路LJ一19标一级导线的导线全长相对闭合差达十几万分之一,可到现场用全站仪实测A05373.1mm,测距相对中误差只有1/6423,无法满足测量标准一级导线测距中误差不大于1/30000的要求.4结语新方法采用的是水准测量和三角高程测量原理相结合,利用了水准测量将仪器置于前后尺中间测高差的原理,同时采用了三于多一次置镜,但具备如下优点:1)防止了量取仪器高度的误差影响.2)将棱镜杆置于同一高度可以防止量取棱镜高度的误差影响.3)可以

5、减少或防止地球曲率和大气折光对高程测量的影响.4)当,4,两点位于不方便架设仪器的地方时,可以借助c点提高工作效率.总之,借助于中间点进行三角高程传递测量能够防止仪器高,棱镜高的量取误差影响,也能消除球气差影响,大大提高了测量精度.同时c点的选取十分灵活,只要满足与A,曰两点通视即可.参考文献:1陆国胜.测量学M.北京:测绘出版社,1991.2李青岳,陈永奇.工程测量学M.北京:测绘出版社,1995.3肖国城.水利工程测量M.北京:中国水利水电出版社,2003.l】05/431.htm1.Initialdiscussiononthemethodsforimprovingthetriangleh

6、eightsurveyaccuracyTANChengAbstract:Basedonworkpractice,startingfromtraditionaltriangleheightsurveymethod,itanalyzesthecausesforerrorproducingandinfluen-tialfactorsoftriangleheightaccuracy,introducesnewmethodforimprovingtriangleheightsurveyaccuracy,andrespectivelyillustratesitsprinciplesandadvantage

7、sanddisadvantages,withaviewtoimprovetheheightaccuracyforprojectconstruction.Keywords:triangleheight,surveyaccuracy,advantages收稿日期:202111-23作者简介:董文奇(1966.),男,工程师,中铁一局集团,陕西西安710054韩党军(1975一),男,工程师,中铁一局集团第四工程,陕西成阳712000第37卷第7期?208?2021年3月山西建筑这一问题产生的原因从本质上讲是控制测量的坐标系选择不合理所致.国家控制测量与工程控制测量的侧重点不同,国家控制测量一般着重

8、解决从地球外表经参考椭球面至高斯平面的计算基准问题,对投影变形大小仅作宏观控制,无法顾及山区与平原交界或特长隧道,特大桥等个别区域变形大的问题;而工程控制测量不仅要解决从地球面到平面的计算基准问题,同时还要考虑工程施工时如何将理论数据从平面经参考椭球面再回放到地球外表的问题.这样工程控制测量选择坐标系就有两方面的因素必须考虑:一方面有投影就不可防止地产生变形;另一方面工程施工的要求距离尽可能不改化.解决这一矛盾的方法只有一个,就是选择合适的投影形式,使得工程工程的全部区域范围之内的投影变形都要足够小,而且小到可以满足施工要求为止,这是工程控制测量选择计算基准面的根本要求.国家控制测量统一采用高

9、斯投影形式,如我国通常采用西安测量却不拘束于高斯投影方式,只要测区内其坐标系统的投影变形足够小即可.?公路勘测标准?明确规定:"平面控制网的坐标系确实定,宜满足测区内投影长度变形值不大于25mm/km",?工程测量标准?用的坐标系统有时不一定适用于工程控制测量.工程控制测量坐标系统的选择,既然国家控制测量的坐标系统不一定适用于工程控制测量,那么该如何选取工程控制测量坐标系统.根据测区所处地理位置及平均高程情况,?工程测量规范?规定:"平面控制网的坐标系统满足测区内投影长度变形值不大于25mm/km要求,作以下选择:1)采用统一的高斯正形3.带平面直角坐标系.2)采

10、用高斯投影3.带平面直角坐标系,投影面为测区抵偿高程面或平均高程面.3)采用高斯投影任意带,投影面为1985国家高程基准面的平面直角坐标系.4)小区域或有特殊精度要求的控制网可选择独立坐标系."但是当投影长度变形值大于25mm/km时,如何选择坐标系统,测量标准就没有作明确的要求,根据我们现场的经验,一般采用抵偿坐标系统,并可选用以下方式:方式一:投影于1954年北京坐标系或1980年西安坐标系椭球面上的高斯正形投影任意带平面直角坐标系.坐标系.方式三:投影于抵偿高程面上的高斯正形投影任意带平面直角坐标系.但是因为种种原因,不是每个设计院都能把此问题解决好.在地形复杂,海拔高的重丘地

11、区,设计院一般都能考虑此问题,而在一些介于平原和山岭地区过渡部位的,设计院不一定能全部考虑.这样一来,在长大隧道,特大桥施工中,每千米投影变形超出了测量标准要求,使得整个隧道,桥梁长度内的投影变形误差积累过大,影响隧道与桥梁的贯穿,故必须采取有效的措施来处理此问题.3施工测量中具体的处理方法理方法施工中一般采用放样控制点进行距离改化后进行计算的方法,但是此方法过于繁琐.河北保定至阜平高速公路LJ一19标段,因测区海拔大约在1200m,而设计投影面高程为0m,造成距离1000m的边长经改正前后相差180mm.故在施工中要求其在增设控制点时,实测距离经改化后再计算坐标;放样距离超过50m要求必须进

12、行距离改化后再放样.如从A控制点新增设控制点A,实测距离360m,其中A,点近似高程为1280m,1156m,近似l,坐标457689.45m,457436.892m,按照公式S0=S0(1一/R)(1+y2/z/2)=359.9392m,其中,为地面观测点A,A边长的平均值;为两点大地高的平均值;尺为测线方向的法截弧曲率半径,取6371km即可;y为高斯平面两点平面直角横坐标自然值的平均值;|R为两点间平均纬度处参考椭球平均曲率半径,一般取6371km,面的公式反算即可.在仪器中设定比例因子为1.0,设定测区平均高程,测区Y坐标净值(不含500km)后,即可在实际测量中解决此问题,但是不是所

13、有的仪器都有此功能.在保阜高速公路施工中,我单位在本因子为1.0,设定测区平均高程1200m,测区y坐标净值39571m后,实测距离与理论坐标计算的距离取得一致,而其他型号的全站仪那么没有此功能.另外一种方法是按照比例折算的方法并修改仪器的比例因子来解决,比方在河北保定至阜平高速公路19标段施工中其每千米投影变形值为180mln,故按照此比例计算.如实测距离535m,0.999820561后,与按照比例折算取得一致结果,此种方法在实际操作过程中可以减少投影变形值,但从理论分析上来说仍然不严密.最后一种方法就是将管段分为假设干小段,每小段内无误差,小段间误差在适宜的地段(如路基地段)消化掉,对于

14、长度小于200m的短隧道,桥梁,能解决一些实际问题,但此方法的运用受到很大的局限性,且其理论分析也极不严密,对于5km以上的长大隧道桥梁或桥隧相连的工程是不能使用的,如果不引起重视,将产生500mm一1000mm的偏差,从而造成严重的折线.4结语从上述可知,工程控制测量与国家控制测量是有区别的,工程控制测量选择坐标系统的根本要求是保证工程区域范围内的投影变形均足够小,在此根底上还应尽量应用国家已有的测绘成果.在应用国家控制点坐标时,必须充分考虑"满足测区内投影测区内投影长度变形值不能满足要求时,应根据现场实际情况选取合理的方法进行处理.参考文献:l1lJTGC10-2007,公路勘测

15、标准lS1.2GB500262007,工程测量标准s.3陈久强,刘文生.土木工程测量M.北京:北京大学出版社.2006.4赵永平.道路勘测设计M.北京:高等教育出版社,2004.第37卷第7期2021年3月山西建筑SHANXIARCHITECTUREMar.2021?209?文章编号:10096825(2021)07020902改良测量技术提高测量工作效率董拥梅摘要:简要介绍了煤矿测量工作的外业测量,内业计算两方面的新技术推广及应用情况,论述了煤矿测量工作与测量科学技术及计算机开发应用之间的内在联系,指出煤矿测量只有不断融入新的科技,才能更加高效,精确地提高测量水平和精度.关键词:煤矿测量,测

16、量仪器,软件中图分类号:TU198文献标识码:A0引言众所周知,煤矿测量工作是煤矿生产的先锋队,煤矿测量工作在煤矿勘探,设计,开发和生产运营的各个阶段都发挥着重要的作用.尤其是20世纪7O年代以来,随着电子技术,激光技术和计算机应用技术的开展,光电结合型的测绘仪器(如全站仪,测距仪,陀螺仪)和各种新的计算机应用软件的开发和利用对传统的测量方法,数据采集,资料存储,内业处理,图形显示都产生了深刻的影响.为多源测绘信息的获取,分析,管理,处理及其充分应用提供了有力的技术支持和技术保障,因此可以说现代测绘技术正在经历着一场深刻的技术革命.1测量仪器的改良全站仪作为当前应用最为广泛的测绘仪器,是集测距

17、仪,电子经纬仪的优点于一体的,应用前途最好的仪器,集测距,测角为一体的先进仪器.以存储卡,内部存储器或电子手簿的方式记录数据,具有双路传输的通讯功能,能接收外部计算机的指令,由计数据自动采集,传输,处理的煤矿测量数据处理系统,取代传统的仪取代传统的仪器进行13常的测量工作,既提高了效益,又加快了速度.2测量新技术的应用1)遥感技术.遥感包括卫星遥感和航空遥感,航空遥感作为地形图测绘的中的应用已经历了较长的时间,并积累了丰富的经验,航空遥感资料可作为进行矿区地形图测绘的资料源,通过像片校正,目视判读,野外调绘等工作,完成地形图的测绘.应用遥感资料,可获取矿区实时,动态,综合的信息源,对矿区环境进

18、行监测,为矿区环境保护提供决策支持.遥感资料应用于找矿,矿区地质条件研究,煤层顶底板研究等方面,所有这些,都说明遥感技术应用于煤矿测量是煤矿测量实现其现代任务的重要保证.2)惯性测量技术.惯性测量系统是一种导航定位技术,具有全天候,自主式,快速多能和机动灵活等优点,它是利用惯性导航的原理,以同时获取多种大地测量数据(经纬度,高程,方位角,重力异常和垂线偏数据处理,同时确定三维坐标和大地水准面,使定位和导航的精在煤矿井下测量中的应用,进行井下测量的各项工作,主要是井下定位等,还可应用于地面领域,主要进行管线测量和地表沉降观测等.3新软件在内业处理中的应用AutoCAD以其强大,美观,准确的制图功能,已广泛地应用于煤矿测量内业处理工作中,图纸的绘制已完全由手工绘制过渡到了计算机绘制,但在利用AutoCAD绘图的过程中,发现存在大量的重复工作以及在图幅,字体,线型等方面的不统一,不标准现象.示一些专门的地质构造,如井田边界,保安煤柱线,陡坎线,断层绘图的需要,因此,要专门制作一个测量专用的线型库.2)建立图层.合理的设立图层可以做到事半功倍,一定要认真分析图纸设立图层数及名称,选定的颜色,线型,线宽定要和实际符合.3)建立坐标系.AutoCA