广佛地铁三等平面控制网维护重测与精度分析
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施 工 技 术
C ONSTRUCTI ON TECH NO LOGY 2008年11月第37卷 第11期
广佛地铁三等平面控制网维护重测与精度分析
徐顺明, 林 鸿
1
2
(11广州市地下铁道总公司, 广东广州 510380; 21广州市城市规划勘测设计研究院, 广东广州 510060) [摘要]平面控制网是施工测量的基准, 地铁工程控制网使用周期长, 控制点的稳定性直接影响施工测量和工程建
设的质量, 因此必须定期维护重测, 检验其稳定性和点位精度。结合广佛地铁平面控制网的维护重测实例, 对原有
52个点组成的地铁施工平面控制网, 采用全球卫星定位系统(G PS ) 新技术, 进行维护重测与严密平差计算, 着重对
该网新、旧坐标和城市之间坐标转换等内容进行精度比较分析与研究。结果表明各项闭合差与精度指标均优于规范规定, 可以满足地铁施工要求。
[关键词]施工测量; 控制网; 精度分析; 广佛地铁[中图分类号]T U19812
[文献标识码]A [文章编号]28498(20082Maintenance and R esurveying Precision Xu , 1
2
G Co . , Guangzhou , Guangdong 510380, China ;
&Design Survey Research Institute , Guangzhou , Guangdong 510060, China )
Abstract to maintenance and resurveying of plane control net with precision analysis for G uang 2fo subway. G enerally
speaking , the control net is the basis of construction surveying. As the control net is for relative long 2term use in the railway sector , and the stability of control points can directly in fluence construction surveying and products quality , they must be maintained and resurveyed in a regular time period to ensure their stability and accuracy. In this regard , this paper uses it as a case to investigate maintenance and resurveying of plane control net with precision analysis for G uang 2fo subway. The original plane control net consists of 52points , and the new initiative uses the G PS technology in maintenance and resurveying and pays fully attention accuracy and trans form. It is concluded that all closed differences and accuracy indexes have merits than regulations , therefore it can satis fy the requirements in railway construction. K ey w ords :constructionsurveying ; control net ; precision analysis ; G uang 2fo subway
广佛地铁三等平面控制网是地铁工程建设的重要基础资料, 是2003年完成的地铁工程首级控制网。由于近几年广佛地铁停建以及广州和佛山城市建设迅速发展, 导致该网部分控制点遭到损坏或已不能满足相关规范和地铁建设要求, 广佛地铁工程于2007年重新启动, 故该网必须维护重测, 以满足跨城市地铁车站、隧道等建设对控制网精度的要求。
1 工程概述
2) 精度要求 ①最弱点点位中误差±12mm; ②相
邻点的相对点位中误差±10mm; ③最弱边相对中误差≤1Π90000; ④与原有控制点的坐标较差
212 选、埋点情况
广佛地铁G PS 三等平面控制网维护重测由52个点构成(见图1) , 沿地铁线路布设, 保证每个地铁站附近都有控制点, 且有2
个以上的通视方向。本控制网新选埋点8点(旧点被破坏或者无法通视) , 全部为楼顶布点, 便于通视。控制点标识按本工程设计书和相关规范要求埋设, 分上下两层标识, 下标识为
213 测量方案制定
1) 根据广佛地铁施工测量精度(如隧道贯通限差:
[收稿日期]2008207207
[作者简介]徐顺明, 广州市地下铁道总公司工程师, 广州市荔湾区花地大道南8号广州地铁建设总部前期部 510380, 电话:(020) 83155480, E 2mail :xushunming @gzm tr. com
广佛地铁是一条连通广州市至佛山市的城际地铁, 西起佛山, 经南海, 再到广州, 并分别与广州地铁一号线、二号线和三号线相连, 线路全长32116km , 全部为地下线, 全线设车站21座, 其中换乘站9座。由广州、佛山两市政府投资建设, 工程总概算为14512亿元, 平均造价为415亿元Π正线公里, 计划2010年首段佛山的季魁至广州的西朗站通车,2012年全线通车。
2 重测准备工作211 仪器设备与精度要求
1) 8台HIPER 型接收机, 标称精度:5mm+1×10-6
D 。
2008N o. 11徐顺明等:广佛地铁三等平面控制网维护重测与精度分析71
4 数据处理411 基线解算
基线解算由接收机厂家提供的基线处理软件
Pinnacle 来完成, 每条基线都按双差固定解来解算。同
时, 根据同步和异步闭合环的闭合差值, 及时了解基线的质量情况。
412 异步环闭合差及重复基线检验
广佛地铁G PS 三等首级平面控制网实际采用独立观测基线向量共117条, 其中有1条重复观测向量, 共
图1 广佛线三等平面控制网示意
Fig. 1 Third plane control net of G uang 2fo line
组成闭合环63个。
在63个闭合环中, 其坐标差分量、环闭合差全部满足《全球定位系统城市测量技术规程》C JJ73297要求。最大环闭合差为7138×10-6(1419×
10-6) , 0111×-63196×10G , 可以进
横向±50mm 、纵向±50mm ) 等需要, 本网在广州市二等平面控制网下进行加密, 采用广州市坐标系统, 以7个二等平面控制点(南方大厦、七星岗、大雾岗、西淋头、牛岗、盐步、大沥) 作为起算数据。
2) 控制网沿广佛地铁走向布设, 全网由524点组成, 其中有7点和23线, 构成636个。网两, 图形结构较强。
3) 控制网最长边943612m , 最短边72118m , 平均边
TG PPSW for W in32进行平差计算, 首先在WG S 284坐标系下的三维无约束平差, 然后按照三维联合平差方法在地方坐标系下进行约束平差计算。
41311 广州坐标系统计算
长2590175m 。
4) 为满足地铁建设过程中在佛山、南海两市拨地
通过检验, 控制网中的7个广州二等平面控制点
(南方大厦、七星岗、大雾岗、西淋头、牛岗、盐步、大沥)
划线、城市规划、市政设施衔接等需要, 控制网与当地控制网进行了联测。在佛山、南海范围内构成局部网计算并提供佛山坐标和南海坐标。
3 控制网外业观测
具有很好的兼容性, 采用这7个点作为起算数据, 进行约束平差。
4131111 点位精度及最弱边精度
平差后最弱点(海景花园) 点位中误差为0168cm , 小于112cm 的要求, 最弱边(白天鹅宿舍—工业大道) 边长相对中误差为415×10-6(1Π220000) , 满足
1Π90000的设计要求。4131112 相邻点位精度
1) 根据《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》G B5030821999的条文说明312条, 相邻点的相对点位
采用8台HIPER 型接收机进行观测, 外业观测按表1技术要求施测。
表1 G PS 外业观测要求
T able 1 Observation requirements of G PS field surveying
项目
接收机类型
接收机标称精度卫星高度角有效观测卫星数有效观测时段长度Πm in
数据采样间隔Πs
点位几何图形强度因子PDOP
同步观测接收机数
要求
HIPER 5mm +1×10-6D
≥15°
≥4≥90
10
中误差可用下式进行估算:
(M G ) ij =±(M G )
式中:M G ———G PS 网中最弱点的点位中误差(mm ) ;
(M G ) ij ———G PS 网中相邻点的相对中误差(mm ) 。
≤6≥3
按本网最弱点点位中误差M G =±618mm 代入上式, 计算得(M G ) ij =±418mm , 符合相邻点位中误差±
10mm 的要求。
2) 根据平差计算的平面距离精度和方位角精度计
采用静态测量模式, 按照设计图形进行独立基线的观测, 观测过程中要对仪器基座经常进行校核, 保证其光学对中误差1mm 。
外业施测严格遵守本工程《技术设计书》的要求, 及时准确地记录每一测站点名、仪高等情况, 保证每天观测数据记录清楚, 并于当天存入电脑。
算的相邻点相对中误差最大值为±513mm , 最小值为±119mm , 平均值为±319mm 。符合相邻点位中误差±
10mm 的要求。
72 施工技术第37卷
4131113 与旧点坐标比较情况(见表2)
表2 平差后(部分) 点新旧坐标比较
T able 2 C om paris on of the new and old coordinate after adjustment
(1Π480000) 。16个重合点新旧南海坐标吻合良好, 基
于起算点等级及兼容性的原因, 点位较差最大值为
413cm , 但整体较差效果良好, 满足技术设计要求。5 结语
1) 广佛地铁G PS 三等首级平面控制网维护重测达
Δp Πm
[***********][***********]1009
点名珠江钢琴总厂白天鹅宿舍江南新村南方金属海外花园南晓苑起重机厂市政公司
Δx Πm
-01002-01020-01003-01003-01009-[**************]
Δy Πm
-[**************]-[**************]-01001-01001
到较高的精度, 最大点位中误差618mm , 相邻点最弱相对中误差为±513mm , 最弱边相对中误差1Π220000, 其各项精度指标优于《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》G B5030821999的要求, 完全满足广佛地铁线项目设计及施工的需要。
2) 佛山、南海段范围内的控制点, 经联测和平差计
1) x 方向点位较差最小值为011cm , 最大值是
211cm , 均值是013cm; y 方向点位较差最小值为010cm ,
算, 分别提供佛山地方坐标和南海地方坐标, 成果精度较高, 经过较差比较分析, 好, 市政设,
最大值是117cm , 均值是010cm; 平面较差最小值为
012cm , 最大值是214cm , 均值是112cm 。
2) 根据点位较差分布表(见表3) 可以看出,37个
重合点新旧坐标吻合较好可以采用旧坐标。
表point , 重合点位新旧坐标吻合较好, 对于, 可以采用旧坐标。
参考文献:
[1] 北京城建勘测设计研究院. G B5030821999地下铁道、轻轨交通
工程测量规范[S].北京:中国计划出版社,2000.
Beijing Urban C onstruction Exploration &Surveying Design Research Institute. G B5030821999C ode of metro and light rail engineering survey[S].Beijing :ChinaPlanning Press ,20001(in Chinese ) [2] 中国有色金属工业西安勘察设计研究院. G B5002622007工程
测量规范[S].北京:中国计划出版社,2001. X i ’an Engineering Investigation and Design Research Institute of China National N on ferrous M etals Industry. G B5002622007C ode for engineering survey [S ].Beijing :China Planning Press , 20011(in Chinese ) [3] 北京市测绘设计研究院. G B ΠT 1834122001全球定位系统(G PS )
测量规范[S].北京:中国计划出版社,2001. Beijing Institute of Surveying and M apping. G B ΠT 1834122001Survey specification of global position system (G PS ) [S ].Beijing :China Planning Press ,
20011(in Chinese )
点位较差区间数目Π个
10119
001～01020102～0103
14
4
≥0103
41312 佛山市地方坐标计算
截出广佛地铁G PS 三等首级平面控制网中的佛山、南海范围内的控制网部分(25点) 进行平差计算, 以佛山市城市规划勘测设计院提供的3个C 级G PS 点
(大雾岗、西淋头、南海卷烟厂) 作为起算数据进行约束
平差, 平差后最大点位中误差为0165cm , 最弱边长相对中误差618×10-6(1Π150000) 。17个重合点新旧佛山坐标吻合相当好, 部分坐标较差如表4所示。
表4 重合点新旧佛山坐标比较
T able 4 C om paris on of old and new (F oshan ) coordinates
首台国产泥水平衡大盾构投入应用
我国首台自主研发的大型泥水平衡盾构机在施工现场安装启动了。2008年10月27日, 在上海城建隧道股份打浦路隧道复线工地, 这个直径达到11. 22m 的“大”盾构开始安装。该盾构由隧道股份研制, 是国家
863科研项目“泥水平衡盾构的关键技术与样机研制”
点名盐步悦雅轩南海农校旋宫酒店省气象局君宁大厦南桂东
Δx Πm
[***********][**************]10
Δy Πm
0101701002-01005-01010-[**************]
Δp Πm
[***********][**************]10
的研究成果, 是继隧道股份2004年成功研制我国首台土压平衡盾构(直径6. 34m ) 后, 我国地下工程装备领域的又一突破。
打浦路隧道复线工程位于现有打浦路隧道西侧, 全长2. 969km 。隧道按照两车道规模建设, 设计行车时速为40km , 建成后将与打浦路老隧道一起形成双向四车道, 其中复线为浦西往浦东的单向通道, 计划于2009年底竣工。
41313 南海市地方坐标计算
取佛山、南海范围内的控制网部分(25点) , 以南海市规划局提供的4个南海坐标起算点(1个C 级点:南海卷烟厂,2个D 级点:南海师苑、同立鞋厂,1个四等三角点:南海农校) 进行约束平差。平差以后最大点位中误差为0185cm , 最弱边长相对中误差为211×10-6