地下工程测量技术设计

地下工程测量技术设计针对曲线隧道进行横向贯穿误差的估计。如图1所示，A、B、C、D为硐外控制点，若设BA边、CD边的方位角误差、=±2cm，=±3cm，=±2cm；相向贯穿的支导线的分布见图，支导线测角精度为G1。图1 隧道贯穿示意图表1 边长与水平角数据表角号 角值(°′″) 边号 边长(m)A2523117.0A-1339.33211905410.11-2337.63321881621.42-3287.93131875551.03-G289.426∑1254.32241900407.94-G312.81251865257.05-4308.92161912040.06-5297.800C2600013.0C-6352.147∑1271.680设隧道横向贯穿的限差要求为=±20cm。试回答以下问题：计算该横向贯穿测量设计的精度。按限差为2倍中误差原则，推断该曲线隧道的贯穿控制测量精度是否满足技术要求。若不满足精度要求，分析其原因，并提出改进措施。依据硐外控制测量误差对贯穿测量的影响能够忽略不计的原则，重新进行新计算横向贯穿的精度，以保证其符合限差要求。yGACx轴，建立新的坐标系。图2 隧道贯穿新示意图求横向贯穿精度，推断是否满足技术要求x、y在图上量取，表示为、（，，…），2。表2 投影长度、及测角误差的影响计算A-G的横向贯穿误差：为了便利叙述，先将要使用的符号给予说明：、、A1xAB1Gx代入观测得到的距离和计算得到的方位角，得：（1）GGG。下列分别计算上述三项误差，最后对它们进行综合分析，综合计算G点横向误差。计算由起始方位角误差和测角误差引起的G点横向误差：依题意，支导线各点的测角精度相同，测角误差为=±8″；起始方位角误差且起始方位角误差会引起支导线终点的位置误差随终点与起点的连线距离增大而增大。由图2，将A-G导线测量的测角视为左角，将起始方位角和角度观测值代入（1）式：求得上式关于角度变量的偏导数为：由误差传播定律，得为：（2）将表2中的有关数据代入（2）式，得：。计算由测距误差引起的G点横向误差：依题意，测距误差为±(2mm+2ppm)。将A-G、C-G中测得的边长（见表1）依据测距精度表达式±（a+b*S）计算并取平均作为测距中误差，即。由（1）式和误差传播定律有：1，测距中误差为，即有（3）计算得到。计算由起始点点位误差引起的G点横向误差：题意，AA位误差，即：。综合计算G点横向误差：（4）代入数值，计算得到。计算C-G的横向贯穿误差：A-G由起始方位角误差和测角误差引起的G点横向误差由测距误差引起的G点横向误差由起始点点位误差引起的G点横向误差综合计算G点横向误差计算G点横向贯穿误差：推断是否满足技术要求：计算得到G点的横向贯穿误差为±15.2cm，按2倍中误差的原则，为20cm，30.420，所以该曲线隧道的贯穿控制测量精度不满足技术要求。分析原因，提出改进措施经过上述计算，能够看出，起始方位角误差和测角误差对横向贯穿误差的影忽略。为了提升横向贯穿精度，主要是提升起始方位角精度和测角精度。硐外控制测量时，采纳高精度测量方案，使用高精度全站仪测角，以提升起高精度全站仪测角，以提升测角精度。重新设计，并计算横向贯穿精度、DC角精度。假定起始方位角误差为，测角误差为，测距误差和起始点点位误差不变。计算方式如前所述，列出计算结果：重新设计后