工程测量第3章节工程控制网布设的理论与方法定课件(2908KB).pptVIP

3.4.3 工程控制网的优化设计方法 3.4.3.2 模拟法优化设计 4）模拟初始观测方案，进行平差计算，对 精度、可靠性乃至灵敏度计算结果进行分析： 观测精度是否合理，是否需作调整，基于观测 值内部可靠性指标按从“肥”到“瘦”，从“密”到 “疏”的策略进行网的优化设计。 GPS网也可看作是全边角网，故模拟法优化 设计方法同样可以用于GPS网。 57 典型工程控制网 一、隧道（洞）工程控制网 （一）洞外GPS平面控制网 长隧道（洞）一般可近似作为直线型处理，在进、出口线路中线上布设进、出口点（J、C），进、出口再各布设3个定向点（J1、J2、J3和C1、C2、C3），进、出口点与相应定向点之间应通视，为减小垂线偏差的影响，高差不要相差太大。洞外GPS平面控制网取独立的工程平面直角坐标系，以从进口点到出口点的方向为X方向，与之相垂直的方向为Y方向。贯通面位于隧道中央且与Y方向平行。即使对于50公里的超长隧道（洞），也勿需在隧道中部增设过渡点。这时的GPS网是一个很狭长的网，且长短边相差特别大，长边超过50km,短边可能不到300m。 因为有通视要求且受隧道（洞）进、出口的地形条件所限，洞口处的GPS基线不可能很长，一般要求300-500m,若小于该值，应设强制对中装置，以减小照准与对中误差对短边测角精度的影响。 （二）洞内狭长导线网 在洞外GPS平面控制网的基础上，布设洞内导线。洞内导线的设计可分由大地四边形构成的交叉双导线网两种形式，长导线边按500m设计，大地四边形的两条短边可用钢尺量取且不作方向观测。由于大地四边形全导线网的观测量大，且靠近洞壁的侧边易受旁折光影响，所以采用交叉双导线网更好。为增加检核，应每隔一条侧 边闭合一次，成为由重叠四 边形构成的交叉双导线网。 二、桥梁施工控制网 一般要求在桥轴线上布点，以控制桥长和进行桥轴线放样，在桥轴线两侧布点，用于桥梁的墩台放样，桥梁施工控制网也兼作施工期乃至运营期的变形监测，对点的精度、位置和稳定性要求较高。 某大桥工程为国内特大型公路桥梁，桥位主轴线按南北向呈S形，跨越的水面宽度达30余公里。确定GPS网的布设应根据工程需要，满足工程要求为最高准则。GPS网点在空间分布上的要求：在桥轴线上和延长线附近应有足够的点（本网有6个点），要求与国家控制点联测（本网选取了3个点），在桥轴线两侧和大桥两端的一定范围内要布设一定数量的点，若考虑作GPS水准拟合，还要求在不同高程布点。该大桥首级GPS网共选了29个点，控制面积达1800多平方千米。GPS网的精度按下述两个指标确定：网中最弱点中误差≤20mm（允许值为2倍中误差即40mm）；2km长的边长相对中误差应优于1：410000。 某大桥GPS首级平面控制网 三、大型施工控制网 某大型水利枢纽工程的施工控制网如图所示，为地面边角网，全网共有27个点，其中已知点数10个，未知点数17个，方向和边长观测值数分别为98和88个，多余观测值总数达:131，平均多余观测值数为0.70，最大边长为760多米，最短边仅有11.32米。 向家坝施工控制网 三、变形监测网 为一典型拱坝变形监测网，全网由13个点组成，其中1~5为工作基点。位于坝下游，便于观测目标的地方，6~8为参考点，位于坝下游稳定的地方，9~13为目标点，位于坝下游一侧，要求工作基点除自身构成坚强图形外，还便于采用交会法，以参考点定向，对目标点进行定期观测，以确定拱坝的水平位移。 四、安装测量控制网 高能离子加速器的安装测量控制网布置成环形，如图，整个网由形状相同、大小相等的基本图形组成。一般平面构成大地四边形网（图a）。图b由测高环形三角形组成，基本图形和边长与隧道的宽度和平均半径有关 第七节 控制点的埋石与标志 标石采用三种方式： 挖坑埋设预制截头锥体混凝土标 通过钻深孔就地浇筑钢筋混凝土标 通过钻孔深埋与基岩相连的钢管标 标志是在标石或其他稳固载体上精确表示控制点位置的设施。 标石和标志要求： （1）保证稳定、安全和长期保存 （2）尽可能避开外界的影响 （3）避开活动断裂带和人工土层 （4）尽可能埋设在稳定的基岩上， 无法与基岩相连时，深度应在地下 水位变化层和冻土层以下。 一、标石 （一）平面点标石 1、标石类型：（1）普通标石 （2）深埋式标石 （3）带强制对中装置的观测墩。 2、普通标石: 通常挖坑埋设预制截头锥体混凝土标，为防止自重引起的沉降，需加大标石底部面积，主要用于测图控制网和工程控制网。 3、深埋式标石：通过钻深孔就地浇筑的钢筋混凝土标。多用于大型工程施工控制网和变形监测网。 4、带强制对中装置的观测墩，用于施工控制网、安装测量控制网和变形监测网。 强制对中装置的作用是使目标、仪器严格对中，对中的偏