工程测量课程设计

1、工程测量学课程设计报告-北京郊区隧道工程贯通测量技术设计院系：建筑工程学院专业：测绘工程地点：测绘专业课程设计教室班级：测绘B09-2班姓名：谢振雷学号：200905064221教师：郝延锦2012年7月2日至2012年7月8日目次一、工程概况二、控制网的布设、2.1地面平面控制网2.2地面水准测量2.3地下平面控制网2.4地下水准测量三、联系测量方案四、测量方案的实施4.1地面平面控制测量4.2地面三角高程测量4.3地下导线测量4.4地下水准测量五、贯通误差预计5.1贯通相遇点在在水平重要方向上x/上的误差预计5.2贯通相遇点在高程上的误差预计六、组织安排七、质量与安全保障措施八、经费预算九

2、、技术总结9.1参考规范9.2设计贯通误差体会工程概况为了改善北京市某郊区的道路交通状况，拟在杨家村和杨家峪两个居民点之间设计一条隧道。杨家村和杨家峪均位于山区，两地之间有高山阻隔，地势起伏较大。其中杨家村地势较低，高程约为650m杨家峪地势较高，高程约为700m两地之间直线距离约为2.0km。根据该地区原有地形图，选定A、B两点为隧道的两端点，在两点间建立一条长约1.7公里，坡度i=2.94%的直线隧道，联通两地。隧道无竖井，故不需进行联系测量。根据相关技术规定，隧道贯通相遇点在水平重要方向上的允许偏差不得超过0.1m,在高程方向上的允许偏差不得超过0.07m.二、控制网的布设（包括地面、地

3、下）1.地面平面控制网根据工程测量规范隧道洞外平面控制测量的等级洞外平面控制网类别洞外平面控制网等级GPSR二等三等三角形网二等三等四等一级导线网三等四等一级测角中误差（"）隧道长度L（km）一L>5一L<51.0L>51.82<L<52.50.5<L<25L<0.51.82<L<52.50.5<L<25L<0.5采用三等GPS控制网，以GP1GP2GP3GP4GP5GP6为选定的GPS$制点，通过与高等级已知点G1、G2、G&G4进行联测，组成GP眦制网。其中，GP2GP5分别与A、B通视；GP2

4、与GP1、GP3通视，GP5与GP4GP6通视。GPS量精度分级等级平均距离（km）a(mm)b(ppmD)最弱边相对中误差二9<10<21/12万二5<10<51/8万四2<10<101/4.5万-级：1<10<101/2万二级V1<15<201/1万注：当边长小于200m时，以边长中误差小于20mn衡量。闭合环或附合线路边数的规定等级二二四一级二级闭合环或附合线路的边数<6<8<10<10<10接收机的选用等级项目二三四一级二级单频/双频双频或单频双频或单频双频或单频双频或单频双频或单频1标称精度&l

5、t;(10mm+3ppmD)<(10mm+3ppmD)<(10mm+3ppmD)<(10mm+3ppmD)<(10mm+3ppmD)观测量载波相位载波相位载波相位载波相位载波相位同步观测接收机数>2>2>2>2>2各级GPS1量作业的基本技术要求项目等级方法三四一级二级卫星高度角（）相对快速法15法15法15法15法15有效观测卫星数相对>4>4>4>4>4快速>5>5>5>5观测时段数相对>2>2>2>2>1重复设站数快速>2>2>2&g

6、t;2'时段长度（）相对快速法90法60>20>45法15>45法15>45法15."数据米样间隔（）相对快速10601060106010601060PDOP相对快速V6V6V8V8V8G1、G2G&G4四个已知点的平面坐标和高程见表下表。已知点坐标和高程点名xy高程G1451303.7680309025.5630590.0000G2451426.1840309089.3340610.0000G3453280.5071309725.1713720.0000G4453383.6790309744.1920720.0000各GPS点的坐标和高程点名

7、xy高程GP1451549.7114309156.8265710.0000GP2451532.1728309020.9325710.0000GP3451612.9450308916.5186710.0000GP4453114.0372309702.6827710.0000GP5453197.7309309670.5821710.0000GP6453225.0190309559.3920710.0000GPS量精度分级等级平均距离（km）a(mm)b(ppmD)最弱边相对中误差二9<10<21/12万二5<10<51/8万四2<10<101/4.5万一级1&l

8、t;10<101/2万二级V1<15<201/1万注：当边长小于200m时，以边长中误差小于20mn衡量。r万案一：采用四等导线，以G"G2作为起始边，附和至GOG4建立"G1-G2rGP2rD1-D2D3-D4D5D6-D7-GP砰GOG4'附和导线，其中G1、G2G&G4为已知点。平均边长为0.18km。共计11个测站导线测量的主要技术要求等级导线长度(Km)平均边长(Km)测角中误差(")测距中庆左(mm)测距相对中误差(mm)测回数方位角闭合差(")相对闭合差DJ1dj2DJ6等1431.8201/1500006

9、10一3.6J：1/55000四等91.52.5181/8000046一%n1/35000级40.55151/30000一2410/n1/15000级2.40.258151/14000一1316J7i1/10000级1.20.112151/7000一1224而1/5000导线数据点亏xyG1451303.7680309025.5630G2451426.1840309089.3340GP2451532.1728309020.9325D1451678.9610309108.7720D2451896.6420309201.9050D3452088.9950309270.3420D4452297.31

10、70309343.2870D5452519.2330309435.0300D6452728.4830309511.4580D7452940.4480309606.2710GP5453197.7309309670.5821G3453280.5071309725.1713G4453383.6790309744.19202地面水准测量因测区位于山区，故采用全站仪三角高程测量。沿“GJS1-GPAAD1-D2DOD4D5-D6HD7-BS2GP砰G3'布设成附和水准路线。路线总长度为2.0km，采用2"级全站仪进行三角高程测量。电磁波测距三角高程测量的主要技术要求，应符合下表规定。电

11、磁波测距三角高程测量的主要技术要求等级母千米无王中快差(mm边长(kni)观测方式对向观测高差较差(mm附和或环形闭合差(mm四等10<1对向观测40万20;TD五等15<1对向观测60万30TB注:1D为测距边的长度(km)。2起讫点的精度等级，四等不应低于三等水准点的高程，五等应起讫于不低于四等的高程点上。3路线长度不应超过相应等级水准路线的长度限值。电磁波测距三角高程观测的主要技术要求，应符合下表的规定电磁波测距三角高程观测的主要技术要求等级垂直角观测边长测量仪器精度等级测回数指标差较差('')测回较差(")仪器精度等级观测次数四等2级仪器3<

12、7”<7"10mm仪往返各一次器五等2级仪器2<10”<10”10mm仪器往一次注：当采用2级光学经纬仪进行垂直角观测时，应根据仪器的垂直角检测精度，适当增加测回数。3地下平面控制网根据工程测量规范隧道洞内平面控制测量的等级洞内半面控制网类别洞内半面控制网等级导线测角中误差(")两开挖洞口间长度L(kmj)导线网三等1.8LM5四等2.52<L<5一级5L<2隧道洞内平面控制网的建立，应符合下列规定：1洞内的平面控制网宜采用导线形式，并以洞口投点(插点)为起始点沿隧道中线或隧道两侧布设成直伸的长边导线或狭长多环导线。2导线的边长宜近似相等

13、，直线段不宜短于200m曲线段不宜短于70cm:导线边距离洞内设施不小于0.2m>3当双线隧道或其他辅助坑道同时掘进时，应分别布设导线，并通过横洞连成闭合环。4当隧道掘进至导线设计边长的23倍时，应进行一次导线延伸测量，5对于长距离隧道，可加测一定数量的陀螺经纬仪定向边。6当隧道封闭采用气压施工时，对观测距离必须作相应的气压改正。铁路测量对地下导线测量的规定测量部位测量方法测量等级测角精度()适用长度(km)边长相对中误差洞导二土1.0直线720曲线3.5201/50001/10000线三土1.8直线3.57曲线2.53.51/50001/10000内测量四土2.5直线2.53.5曲线1

14、.52.51/50001/10000五土4.0直线V2.5曲线V1.51/50001/10000根据上表中的规定，本次任务采用测量一级导线作为主导线，沿“G2GPAAT1-T2T3-T4-T5T6-T7T8BGP砰G3',布设成附和导线，导线总长为1.7km,平均边长为186.54m。视具体情况而定，部分导线点布设在顶板上。4地下水准测量根据工程测量规范隧道洞外、洞内高程控制测量的等级高程控制网类别等级每千米局差全中误差（mm洞外水准路线长度或两开挖洞口间长度s（km水准网二等2S>16三等66<¥16四等10Sv6隧道高程控制测量，应符合下列规定：1隧道洞内、夕

15、卜的高程控制测量，宜采用水准测量方法。2隧道两端的洞口水准点、相关洞口水准点（含竖井和平洞口）和必要的洞外水准点,应组成闭合或往返水准路线。3洞内水准测量应往返进行，且每隔200500m应设立一个水准点。地下水准测量等级及使用仪器要求测量等级每公里局差中数的偶然误差/mm两升挖洞口间水准路线长度/km水准仪等级水准标尺类型二<1.0>32S1线条式因瓦水准标尺三<3.01132S3区格式水准标尺四<5.0511S3区格式水准标尺根据本次任务实际情况，采用四等水准测量，地下导线点同时作为水准点使用，布设附和水准路线。使用S3水准仪、区格式水准标尺进行测量。三、联系测量方案

16、因本次隧道中无竖井，故不需进行联系测量。通过洞口的进、出口点及定向点，运用导线测量的方法导入方向和平面坐标。通过洞口水准点，运用水准测量的方法直接导入高程。具体步骤见测量方案。四、测量方案的实施1地面平面控制测量根据相关技术规定，采用6台双频、标称精度10mm+3ppmD）的GPS收机进行观测，与已知点G1、G2、G3G4进行联测，共观测四个测段，每个点位至少观测两个测段。之后进行数据解算，得到GP1GP2GP3GP4GP5GP6的平面坐标和高程。2地面三角高程测量采用2"级全站仪，进行对向观测，垂直角观测3个测回，边长测量往返各一次，对向观测高差较差40D（mm，附和或环形闭合差2

17、0.院D（mm。3地下导线测量采用2"级全站仪，水平角度观测2个测回，距离前后各观测四次，方位角闭合差V10"而（n为测站数），边长相对中误差v1/SOOO。4地下水准测量采用DS3水准仪和区格式水准标尺，前后视距差小于3视距小于100m,采用两次仪器高法，当水准点位于顶板时，水准尺倒立顶住水准点，但在计算高差时在须在读数前加负号，高差计算公式不变。五、贯通误差预计1贯通相遇点在在水平重要方向上x/上的误差预计地面平面控制测量误差引起的贯通误差三等GPS$制网中固定误差a<10mnp比例误差系数bv5xI。-6,Sgpgp=1787.7719m,则GP2与GP5之间边

18、长Sgpgp5的误差MjGpagp=+(bS)a=土0.013mSgpjgp5贯通重要方向x，之间的夹角：agp2-gp5=137°37/49。GPS量误差所引起的K点在x,轴方向上的贯通误差M'上=MSGP2HGP50gClGPAGP5=±0.010mor万案一：四等导线采用全站仪进行测量，精度为2，土(5mm+5X10七)，以1个测回测量水平角，每边往测量边长，往测1个测回，一测回读数较差小于10mm导线方位角闭合差小于5"而，导线全长相对闭合差小于1/35000。=2.5=±0.024m也七=±地面导线_值计算表y导线点号R，/m

19、yG2905GP2800D1655D2445D3240D445D5150D6350D7560GP5810G3895ZR;.4061425量边误差引起的精度为2”的全站仪的测距标称精度M=0.005+5X10-6D,求得平均边长D0.18km的M=±0.005+5X10-6X188=±0.006m。=±0.007m也七=士也地面导线cosot计算表导线点号(cowa)G25.184E-07GP21.04E-08D16.561E-07D22.179E-06D37.684E-06D41.186E-05D51.141E-05D68.573E-06D74.77E-06GP5

20、1.17E-07G31.011E-07£mf|cosa)4.788E-05地面导线测量误差所引起的K点在x,轴方向上的贯通误差M上=M；y=±0.024m对方案一和方案二进行比较，在隧道长度相同的情况下，方案一所引起的贯通误差仅为土0.010m，小于方案二的贯通误差土0.024m，且采用GPg设控制网，对观测条件要求比导线测量要求低，观测方便，外业工作量小，节省时间。故地面平面控制网应采用方案一。地面控制网引起的贯通误差Mx，上=±0.010m。(1) 地下导线测量误差引起的贯通误差一级导线采用全站仪进行测量，精度为2，土(5mm+曜10-6D)，以1个测回测量水

21、平角，每边往测量边长，往测2个测回，一测回读数较差小于10mm导线方位角闭合差小于10”.而,边长相对中误差小于1/14000测角误差引起的.二二=5=±0.045m虬七=±X中fl地下导线_值计算表y导线点号R尸/mGP21120A825T1640T2460T3275T488T595T6274T7465T8653B842GP511435381742测边误差引起的精度为2”的全站仪的测距标称精度M=0.005+5X10-6D,求得平均边长D0.170km的M>=±0.005+5X10-6X170=±0.006m。虬=±（曜口）=±

22、;0.020m地下导线cos«计算表导线点号叫（球。）GP20.000036A0.000036T10.000036T20.000036T30.000036T40.000036T50.000036T60.000036T70.000036T80.000036B0.000036GP50.000036£mf(cosd)0.000432地下导线测量误差所引起的K点在x,轴方向上的贯通误差M下=_昼十_=+0.049m贯通在水平重要方向x/上的总中误差M=上+下=士0.050m2贯通相遇点在高程上的误差预计(1)地面三角高程测量误差引起的相遇点高程误差mhL一每千米长度三角高程路线的中

23、误差可按规定取为m:lLL=±10mm/km。L一路线中三角高程测量路线总长度，以km计。则按单位长度三角高程路线的高差中误差估算(2)地下水准测量引起的相遇点高程误差一每千米水准路线的局差中误差，可按相应规定取为nihL土-血吁11=±17.7mm/km况MRL隧道中水准路线总长度，以km为单位。则每千米水准路线的高差中误差估算：MH下=山也'演=-0.023m贯通相遇点在高程上的总中误差=土0.026m六、组织安排根据工程实际，确定组织安排工作。七、质量与安全保障措施以规范为标准，根据工程实际具体安排。八、经费预算根据工程实际需要和当地费用标准，实际计算。九、技

24、术总结1参考规范：工程测量规范(GB50026-2007)工程测量学(李清岳、陈永奇，测绘出版社)矿山测量学(张国良，中国矿业大学出版社)工程测量课程设计指导书(郝延锦，华北科技学院)(5) 2设计贯通误差地面平面控制测量误差引起的贯通误差±0.010m地下导线测量误差所引起的K点在x，轴方向上的贯通误差土0.049m贯通在水平重要方向x，上的总中误差±0.050m(4)地面三角高程测量误差引起的相遇点高程误差土0.013m地下水准测量引起的相遇点高程误差土0.023m贯通相遇点在高程上的总中误差土0.026m体会本次课程设计，综合运用了工程测量、矿山测量学、测量学等学科的知识，在正确理解课程设计大纲及设计指导书的基础上，完成了任务。既运用了刚刚学到的工程测量方法，又对过去所学的平差及误差预计的理论知识进行了充分的复习和运用。使得自