工程测量设计与实习报告范本

1、 . . 70/70工程测量设计与实习报告 日期：目 录第一部分 课程设计TOC o 1-3 u 1.工程概况32.已有测绘成果33. 设计依据34. 等级、精度要求45.主要测量仪器表56.桥梁施工控制网的布设方案66.1桥梁施工控制网布设的一般方法66.2桥梁施工控制网布设的特殊要求76.3桥梁施工控制网布设方法的分析与选择77.桥梁施工控制网的优化设计87.1对桥梁施工平面控制网的基本要求87.2工程控制网的优化设计的任务97.3 桥梁施工控制网的数据采集与处理97.4优化设计软件的介绍与处理的过程98.桥轴线必要精度109.首级平面控制网优化设计129.1 首级控制网布设方案一129.

2、2 首级控制网布设方案二169.3 首级控制网布设方案三199.4 小结2110.次级控制网优化设计2110.1 次级控制网布设方案一2210.2 次级控制网布设方案二2610.3 次级控制网布设方案三2810.4 小结3011.高程控制网优化设计3011.1 观测与计算3011.2 高程控制网必要精度确定3511.3 高程控制网布设方案一3511.4 高程控制网布设方案二3911.5 小结4012.桥墩放样方案4012.1 桥墩放样必要精度4012.2 桥墩中心放样方法41 12.3 桥墩中心放样方案一4112.4 桥墩中心放样方案二4212.5 小结4713.课程设计总结49第二部分 实习

3、报告TOC o 1-3 h u HYPERLINK l _Toc11420 1.实习目的51 HYPERLINK l _Toc8124 2.实习任务51 HYPERLINK l _Toc15140 2.1线路工程测量51 HYPERLINK l _Toc17601 2.2建筑物方格网建立51 HYPERLINK l _Toc9691 3.实习实施513. HYPERLINK l _Toc5232 1、线路工程测量51 HYPERLINK l _Toc12281 3.1.1综合曲线圆曲线测设51 HYPERLINK l _Toc4277 3.1.2测设场地选择与已知点获取53 HYPERLINK

4、 l _Toc22766 3.1.3曲线中桩测设53 HYPERLINK l _Toc29612 偏角法54 HYPERLINK l _Toc28965 全站仪极坐标法54 HYPERLINK l _Toc16186 3.1.4纵横断面图绘制56 HYPERLINK l _Toc30313 3.1.5土石方量计算583. HYPERLINK l _Toc13800 2、建筑物方格网建立59 HYPERLINK l _Toc22813 3.2.1主轴线放样61 HYPERLINK l _Toc13032 3.2.2方格网放样64 HYPERLINK l _Toc5172 3.2.3所需仪器653

5、. HYPERLINK l _Toc13800 3、全站仪无仪器高作业法测设高程67 HYPERLINK l _Toc22774 3.3.1测量任务67 HYPERLINK l _Toc22813 3.3.2测量示意图67 HYPERLINK l _Toc13032 3.3.3高程计算过程与结果68 HYPERLINK l _Toc9691 4.实习体会68第一部分.课程设计桥梁施工控制网的建立与桥台、桥墩放样方案设计1、工程概况如图1所示，某地区大桥位于某条江上,桥梁全长约1000m,桥面总宽18m,结构形式为(30+540+30)m普通钢筋混凝土双悬臂加挂梁结构。桥的横断面由8根变截面T型

6、梁组成。2、已有测绘成果（1）桥址与周边1：500地形图；（2）桥两岸有国家二等水准点各两个；（3）桥两岸有国家三角测量控制点两个（可满足桥梁控制与施工测量要求）。表1 桥梁两侧控制点坐标 （单位：米）点号XYZA590257.9933713500.00633.200B591184.6193712229.42037.550图1 桥梁施工控制网设计3、设计依据国家一、二等水准测量规 GB 12897-2006国家三、四等水准测量规 GB 12898-2009工程测量规 GB 50026-20071:500 1:1000 1:2000地形图数字化规 GB/T 17160-2008国家三角测量规 G

7、B/T 179422000全球定位系统（GPS）测量规 GB/T 183142009DZS2自动安平水准仪使用说明书（博飞）Leica TC1500用户手册（瑞士徕卡）4、等级、精度要求桥梁施工平面控制网的建立，应符合下列规定：（1）桥梁施工平面控制网，宜布设成自由网，并根据线路测量控制点定位。（2）控制网可采用GPS 网、三角形网和导线网等形式。（3）控制网的边长，宜为主桥轴线长度的0.5-1.5倍。（4）当控制网跨越江河时，每岸不少于3点，其中轴线上每岸宜布设2点。表2平面控制测量等级等 级公路路线控制测量桥梁桥位控制测量隧道洞外控制测量二等三角5000m特大桥6000m特长隧道三等三角、

8、导线20005000m特大桥40006000m特长隧道四等三角、导线10002000m特大桥20004000m特长隧道一级小三角、导线高速公路、一级公路5001000m特大桥10002000m中长隧道二级小三角、导线二级与二级以下公路500m大中桥1000m隧道三级导线三级与三级以下公路表3 桥梁施工控制网等级的选择桥长L(m)跨越的宽度l（m）平面控制网的等级高程控制网的等级L5000l1000二等或三等二等2000L5000500l500三等或四等三等500L2000200l500四等或一级四等L500l200一级四等或五等注：1 L 为桥的总长 2 l 为跨越的宽度指桥梁所跨越的江、河、

9、峡谷的宽度。表4水准测量的主要技术要求等级每千米高差中误差（mm）路线长度（km）水准仪型号水准尺观测次数往返较差、附合或环线闭合差与已知点联测附合或环线平地（mm）山地（mm）二等2DS1因瓦往返各一次往返各一次4L三等650DS1因瓦往返各一次往一次12L4nDS3双面往返各一次四等1016DS3双面往返各一次往一次20L6n五等15-DS3双面往返各一次往一次30L注：1.成带节点的水准网时，节点之间或节点与已知点之间的路线长度，不应大于表中规定的0.7倍。2.L为往返段附合或闭合环的水准路线长度，km。n为测站数。5、主要测量仪器表表5 主要测量仪器表序号名称制造单位规格型号标称精度单

10、位数量1全站仪莱卡TC1500与TC802测角2.0、测距（2mm+2ppmD）。套13水准仪DSZ2自动安平水准仪往返1km误差为1.5。台1徕卡NA728自动安平水准仪往返1km误差为1.5。台4铟钢尺与徕卡2m把25塔尺南方测绘5m把27对讲机MOTOROLAGP88s台5与与全站仪配套的对点器、反射镜。6. 桥梁施工控制网的布设方案桥梁施工平面控制网的图形常见的有图1 所示的四种, 其中12 为桥轴线。图1( a) 为菱形网, 适合江中有岛时采用；图1( b) 、( c) 为双三角形网和单四边形网, 主要用于大、中桥的控制；图1(d)(e)为四边形加三角形网和双四边形网, 主要用于大桥

11、和特大桥的控制。 1 2 2 4 2 4 2 4 2 5 3 4 5 3 4 6 7 8 3 1 4 3 1 3 1 5 3 1 6 2(a) (b) (c) (d) (e) (f)大型桥梁总与两岸连接线(引桥)相衔接。鉴于通航的要求，大型桥梁的桥面高远远大于两岸的地面标高。因此，主桥面两端的引桥常长达数百米或数公里。从主桥和引桥放样的一体化考虑，以上网形不满足于施工控制的需求，拟应在桥轴线两端延长线上选两点构成图f所示网形。该控制网基本满足工程施工放样的需要，而且结构强度好，点位精度均匀，可靠性大，便于放样墩台中心与桥梁上部构件，有利于提高控制点精度和放样精度，也能对所达到的桥轴线横向精度作

12、出切合实际的评定。6.1桥梁施工控制网布设的一般方法桥梁施工的主要任务之一就是正确测设出桥墩、桥台的位置，而桥轴线长度又是设计与测设墩台位置的依据，因此，保证桥轴线测量的必要精度，有着极为重要的意义。在干涸、浅水河道上，可以沿桥轴线直接丈量距离来确定桥墩、台中心的位置。只需要保证相邻桥墩、台的距离满足设计梁架的要求即可，桥轴线总长度的精度并不是决定性的因素。在深水河道上，两桥台间的距离无法直接丈量，桥梁墩、台中心的位置需用交会法进行测设。桥轴线长度的误差就直接影响桥墩、台的定位精度。为了便于桥梁的架设，根据每座桥梁设计的具体情况，应在测量以前予估桥轴线的需要精度，以便合理地拟定测量方法和规定各

13、项测量的限差。施工阶段测定桥轴线的长度，其精度要求比勘测阶段高，相应的测量方法也有差异。通常采用的方法有：全站仪法、三角网法、边角网法、丈量法等。随着测量仪器的发展，全站仪法、边角网法已经成为主要的方法。在桥梁边角网中，不一定观测所有的角度( 或方向) 与边长。可以在测角网的基础上按需要加测若干条边长；或者在测边网的基础上加测若干个角度(或方向)。为了充分发挥测角有利于控制方向(或角度)误差即横向误差；测边有利于控制尺度误差即纵向误差的优点，大多数桥梁控制网都宜采用边角网法进行平面控制。6.2 桥梁施工控制网布设的特殊要求桥梁控制网布网时除了考虑有利的网形以与一般工程控制网的基本要求以外，还需

14、注意以下几点：( 1) 为了使控制网与桥轴线联系起来，应在河流两岸的桥轴线上各设立一个控制点，即将桥轴线作为控制网的一条边，控制点与桥台设计位置不应太远，以方便桥墩台的测设与保证两桥墩台间距离的精度要求。同时，测设桥墩台时，尽量在桥轴线上的控制点上安置仪器进行测量，以减少垂直予桥轴线方向的误差。( 2) 桥梁三角网的边长与河宽有关，一般在0.51.5倍河宽围变动。由于三角网边长较短，一般直接丈量三角网的边长作为基线。为了提高三角网韵精度，使其有较多的检核条件，通常丈量两条基线，两岸各设一条。如因地形限制也可将两条基线布设在同一岸上，基线长度一般约等于两桥台间距离(或河宽)的0.7倍。另外，当地

15、形条件许可时，应使基线长度为基线尺长的整数倍，这样可以避免用短尺丈量余长。此外，宜在基线上多设几个节点，埋设标石，便于交会近岸桥墩。以上为用因瓦基线尺丈量基线的情况。如果采用电子全站仪测量，基线的布置就非常灵活。( 3) 根据桥轴线的不同精度要求，确定控制网的测边、测角精度，并进而确定选用合适精度的测量仪器、测回数与读数精度。( 4) 对三角网而言，由于平差计算时只改正角度而不改正基线，即基线的误差与角度的误差相比可以忽略不计。所以为了保证桥轴线有足够的精度，基线的精度要比轴线的精度高出23倍。对边角网和测边网而言，由于测定的边长不受角度影响而产生误差积累，测边的精度要求不象基线要求的那么高，

16、只要相当于桥轴线的精度即可。( 5) 在大型桥梁建设中，由于工期较长，为了保证在施工过程中尺长标准的统一，一般都应在施工现场建立比尺长，以便于与时对测距工具进行检查核准。( 6) 布网时应对桥轴线精度、墩台测设、图形强度、点位保存、施工方便等因素进行综合分析考虑。施工时，由于考虑不周或其他原因，控制点位不能满足测设要求，而不得不对控制网进行加密的情况，在桥梁工程建设中也时有发生。因此，在桥梁控制网布网时，必须充分考虑这些特殊要求。6.3 桥梁施工控制网布设方法的分析与选择目前大型桥梁施工控制网的建立方法主要有两种：一种是传统的三角网的方法，另一种是利用GPS技术建立。这两种方法在许多大型工程项

17、目中都得到了成功的应用，但各有特色。传统的三角网建网方法有许多优越性，如：观测量直观可靠，数据处理方法简单，有一整套成熟的建网技术和观测程序，测量精度比较容易控制，工程经验也较多等等。但该方法作业速度比较慢、测量的周期相对较长，人力物力的投入也比较大，在观测上受气象条件影响较大，在成果质量上受人的因素影响较大。所以人员因素和工作效率就成为传统三角网的致命弱点，尤其在当前的市场经济条件下，工程项目周期都比较紧，留给测量作业的时间更是少之又少，外业测量时间相当紧迫，并且大型桥梁施工控制网都是长距离跨江或跨河，对气象条件要求较高，每天可观测的时间又有限，因此客观上在精度能够满足需要的情况下应该尽量避

18、免使用该方法。利用GPS技术建立控制网，恰恰弥补了常规传统三角网方法建网的不足，在减轻劳动强度、优化设计控制网的几何图形以与降低观测中气象条件的要求等方面具有明显的优势，并且可以在较短时间以较少人力消耗来完成外业观测工作，观测基本上不受天气条件的限制，、外业紧密结合，可以迅速提交测量成果。但是并不是所有桥梁工程都可以采用GPS技术建立测量控制网，比如在卫星接受信号较弱的工程或对控制网点位精度有特殊要求的工程就难以采用。7.桥梁施工控制网的优化设计7.1对桥梁施工平面控制网的基本要:1、精确性；2、可靠性；3、经济性；4、可检测性。根据这些基本要求, 通常把施工平面控制网的优化设计分成四类设计,

19、 称为零, 一、二、三类设计。四类设计是根据参数法平差原理, 以哪些作为已知参数, 以哪些作为未知参数来划分的。参数法平差的数学模型为上式中与精度估算有关的参数为A、(或)、（或）,A为图形矩阵, 决定于设计网形。为观测值的权矩阵, 决定于观测纲要。为未知数的协因数阵, 如果把作为已知参数, 则（或）称为准则矩阵, 即控制网所预定的全面的精度要求, 一般情况下对控制网的精度要求仅限于准则矩阵中的主要元素, 称为纯量精度标准, 这些标准有:A标准-以的迹为最小:D标准一以的行列式值为最小；E标准一以的最大特征值为最小。设计阶段的划分见表1. 表1工程控制网优化设计的分类字典分 类固定参数待定参数

20、含 义零类设计（ZOD）A,PQxx基准设计一类设计（FOD）P,QxxA图形设计二类设计（SOD）A,QxxP观测精度设计三类设计（THOD）Qxx，部分A和P部分A和P已有网的改进表中Qxx为高斯马尔可夫模型（L,Ax，02p-1）中坐标向量的协因数阵零类设计（ZOD）为基准设计，是在网形与观测精度一定的情况下，坐标系和基准（已知点、已知方位角）的选取和确定问题。坐标向量协因数阵与网的基准有关。7.2工程控制网的优化设计的任务网的优化设计是一个迭代求解过程，它包括以下容：（1）提出设计任务；（2）制定设计方案；（3）进行方案评价；（4）进行方案优化。设计任务由测量人员与应用单位共同拟订。通

21、常是后者提出要求，测量人员将这些要求具体化。每一个优化任务指标都必须表示为数值上的要求。例如对于控制大面积的测图控制网，需提出单位面积上应布设的控制点点数和最弱点，最弱边的精度；而对于施工控制网和变形监测网，通常要求在某些方向上具有较高的精度，而点的分布则需根据工程要求和地质、通视等条件来考虑。设计方案包括网的图形和观测方案，观测方案系指每个点上所有可能的观测，它是通过室设计和野外踏勘制定的，制定时需要考虑参加的人员、使用的仪器以与测量的时间，需做经济核算，总经费不能超过与业主单位所达成的总经费。网的方案评价按精度和可靠性准则进行，还应考虑费用和灵敏度。对于经费较高的网应从多方面进行评价。方案

22、优化主要是对网的设计进行修改，以期得到一个接近理想的优化7.3桥梁施工控制网的数据采集与处理。以三环路跨河大桥通过在桥梁上布设控制网，采集数据，并对数据进行了相应的处理，来对控制网进行了优化设计。对数据的业处理采用了相应的软件控制网优化与平差。7.4优化设计软件的介绍与处理的过程本次数据处理采用的是控制测量优化设计与平差2.13版,该软件可根据控制网的观测精度与网形，全面评定网的精度。本软件有以下功能和特点：优化设计：根据控制网的观测精度与网形，全面评定网的精度。除了采用直接输入模拟数据的方式外，可在本软件或CAD图形中设计控制网，读入程序后不需输入其他任何模拟数据即可全面评定网的精度。概算：

23、自动完成各方向的曲率改正与边长的高程归化与投影改化。平差计算：采用全表格化地输入，数据与图形同步更新。合理的设计使得数据输入十分简单直观。而且除了输入起算数据与观测数据，不需输入任何额外的数据或遵循任何特定之规则。成果形式：除了提供默认的成果表格形式外，还支持用户自定义表格样式，适应不同的需要。成果的打印与输出：除了软件本身直接支持显示、打印外，表格还可输出到WORD,控制网图与展开图可输出到AutoCAD或其他成图系统。实时帮助：在任何时候都会提示当前的操作方法，并对当前所输入的数据提供详细的错误报告。使数据输入得心应手。辅助计算：高斯投影正反算、坐标换算、方向与边长该化、平差坐标正反算、各

24、种交会、面积计算等。支持保持、打印、输出到WORD。8.桥轴线必要精度：桥梁施工中对测量放样精度要求主要体现在相邻桥墩的相对精度要求。目前桥墩放样通常采用全站仪在施工控制点上采用极坐标法直接放出位置，规要求的桥墩位置允许偏差值可作为桥梁控制网设计精度确定的基础。桥梁施工测量，控制点点位精度必须达到或超过放样所需的精度。由于控制点离墩台位置较远（特别是水中墩），放样又在有施工干扰时进行，不大可能增加测量次数来提高精度。因此，控制点误差对放样所引起的误差来说，应小到可以忽略不计的程度。根据“使控制点误差对放样点位不发生显著影响”的原则，即要求控制点误差影响仅占总误差的十分之一。就此对控制网的点位精

25、度分析如下：设M为放样后所得的点位总误差； 为控制点误差所引起的点位误差； 为放样过程中所产生的点位误差；则M=将上式展开为级数，并略去高次项，得使控制点本身误差影响仅占总误差的10%，上式括号中第二项应为0.1，即可得出：=0.2两式联立求解，即得：由以上公式可知，当控制点所引起的误差为总误差的0.4倍时它使放样点的总误差仅增加10%，这一影响可忽略不计。因此在确定了所需放样点的的总误差后，就可以用(4)式来确定所需施工控制网的精度。由此可见，当控制点误差所引起的放样误差为总误差的0.4倍时，则控制点误差对放样点位不发生显著影响（仅使总误差增加1/10）。同理可求知：。由以上公式可知，当控制

26、点所引起的误差为总误差的0.4倍时它使放样点的总误差仅增加10%，这一影响可忽略不计。因此在确定了所需放样点的的总误差后，就可以用(4)式来确定所需施工控制网的精度。现在，我们以规规定的桥墩中心误差为20mm作为确定施工控制网的精度。根据(4)式有：M1 0.4M = 0.420mm = 8mm按此计算，对于1400米长的桥梁，三角网沿桥梁轴线方向的基线精度为8mm / 1400m = 1 / 175000。0.9M=18mm。当然，确定桥梁施工控制网的精度还很多，比如按拼装误差来确定。为安全起见，可通过对比取其中精度较高的一种作为控制网的精度要求。在钢梁架设过程中，它的最后长度误差来源于杆件

27、加工装配时的误差和安装支座的误差。 钢桁梁节间长度制造容许误差为2mm；两节间拼装孔距误差为0.5mm；每一节间的制造和拼装误差为 （一般取2 mm）对n节间拼装的一跨或一联桁式钢梁，长度误差包括拼装误差 DL和支座安装容许误差 d（7mm）。本桥由7个节间拼装的桁式钢梁构成一跨或一联。长度拼装误差L=每跨（联）钢梁安装后的容许误差为：长度拼装误差按规取为:L/5000设有20跨，则全长极限误差为： 取1/2极限误差为中误差，则全桥轴线长的相对中误差为：则全桥轴线长的相对中误差为：1 / 175000。在布设控制网时应对起算点复测，以检查起算点的精度是否满足要求。有两种情形：1.满足精度要求：

28、在此情形下只需在起算点间加密。2.不满足精度要求：则只能布置自由网，只使用一个起算点的坐标和两起算点确定的方向。9.首级平面控制网优化设计9.1首级控制网布设方案一在AUTOCAD中设计网型，为边角网。两个已知控制点：A、B，与6个未知控制点：01,02,03,04,05,06。把AUTOCAD所编辑控制网在控制测量优化设计与平差2.13版软件中打开：单击“计算方案”由于全站仪莱卡TC1500与TC802的标称精度为：角2.0、测（2mm+2ppmD）。所以在设置计算方案的对话框中的测角中误差应设为2；测距定权公式中A=2，B=2。经过加站计算可得到相关优化数据，单击“网形与精度统计”可得到网

29、形与精度统计表，其他的优化数据同理可得。网形与精度统计表项目单位数据备注平面已知点数个2平面未知点数个6方向观测设站数站6方向观测总数个15边长观测数条13最大边长m1374.608B06最小边长m252.7270301验后平面单位权中误差验后测角中误差最大平面点位中误差mm5.00点名：06最大平面相邻点间误差mm5.140201最大方位角误差1.82A05最大边长误差mm3.91B06最大边长比例误差1/1230190301高程已知点数个0高程未知点数个0高差观测数段0验后高程单位权中误差mm最大高程中误差mm最大高程相邻点间误差mm优化设计模拟数据精度表测站照准点方位角中误差()边长中误

30、差(mm)边长相对中误差B010.742.551/ 33万B030.812.671/ 27万B060.473.911/ 35万03B0.812.671/ 27万03011.632.051/ 12万03041.012.431/ 24万04A0.693.241/ 29万04011.392.231/ 18万A021.362.401/ 23万A051.822.411/ 18万02010.703.301/ 35万02051.372.021/ 16万02061.422.161/ 16万06051.072.341/ 26万06B0.473.911/ 35万优化设计模拟控制点成果表点名坐标高程( m )备注X

31、( m )Y( m )A590257.9933713500.006B591184.6193712229.42001591163.1703713075.44502590009.2283713016.44203591364.0293712922.06104591200.6283713479.75005589866.3633713312.71906589892.7763712699.193点位误差点名坐标误差误差椭圆参数高程中误差(mm)Mx(mm)My(mm)M(mm)A(mm)B(mm)F(度 分)013.052.563.983.062.55 5 21022.993.114.313.732.16

32、132 47032.782.713.882.842.65147 11043.233.164.523.353.04141 06052.863.524.533.852.40121 17063.483.585.004.162.76132 51点间误差起点名终点名纵横向误差误差椭圆参数高程点间误差(mm)纵向(mm)横向(mm)M(mm)A(mm)B(mm)F(度 分)B012.553.063.983.062.55 5 21B032.672.823.882.842.65147 11B063.913.105.004.162.76132 5103012.052.002.872.071.98170 1803

33、042.432.863.752.862.42 9 5904A3.243.164.523.353.04141 0604012.232.743.532.782.17157 42A022.403.594.313.732.16132 47A052.413.844.533.852.40121 1702013.303.955.144.143.06119 1702052.022.182.982.182.02 28 4702062.162.333.182.342.16148 4906052.343.183.953.182.34178 44控制网图数据分析：由控制网的图形可知，0102为桥轴线。由优化设计模拟数

34、据精度表可知测站照准点方位角中误差()边长中误差(mm)边长相对中误差01020.703.301/ 35万桥轴线边长相对中误差为：1/35万远远小于容许的全桥轴线长的相对中误差：1 / 175000，最大平面点位（06点）中误差为5.00mm小于控制点误差所引起的容许点位误差8mm。在满足精度要求的情况下可进行一类设计（FOD图形设计），是在观测精度和坐标向量协因数阵一定的情况下，调整网点的位置方案二；与二类设计（SOD）为观测精度设计，是在网形与坐标向量协因数阵一定的情况下，改变观测精度方案三。9.2首级控制网布设方案二方案二是在在测站数，量边精度不变的条件下改变未知点的位置。同理点击“计算

35、”可得首级控制网的优化数据。网形与精度统计表项目单位数据备注平面已知点数个2平面未知点数个6方向观测设站数站6方向观测总数个17边长观测数条17最大边长m1447.1820106最小边长m247.0220301验后平面单位权中误差验后测角中误差最大平面点位中误差mm4.65点名：06最大平面相邻点间误差mm5.370106最大方位角误差2.110301最大边长误差mm3.46B06最大边长比例误差1/1087420301高程已知点数个0高程未知点数个0高差观测数段0验后高程单位权中误差mm最大高程中误差mm最大高程相邻点间误差mm优化设计模拟数据精度表测站照准点方位角中误差()边长中误差(mm

36、)边长相对中误差B060.453.461/ 41万B010.582.541/ 33万B030.703.031/ 28万B020.332.551/ 55万03012.112.271/ 11万03041.522.301/ 20万01020.652.431/ 47万01060.642.971/ 49万01041.232.081/ 19万01A0.542.311/ 43万A040.662.611/ 36万A020.952.331/ 23万A051.122.711/ 21万05021.882.181/ 14万05061.262.511/ 26万02061.242.251/ 22万02040.682.61

37、1/ 49万点位误差点名坐标误差误差椭圆参数高程中误差(mm)Mx(mm)My(mm)M(mm)A(mm)B(mm)F(度 分)012.382.553.492.612.31 62 45042.613.044.003.052.60 96 50033.042.904.203.212.70 37 05022.292.543.422.652.18118 49052.833.014.133.122.71121 43063.303.284.653.642.90136 03控制网图数据分析：由首级控制网的图形可知，0102为桥轴线。由优化设计模拟数据精度表可知测站照准点方位角中误差()边长中误差(mm)边长

38、相对中误差01020.652.431/ 47万桥轴线边长相对中误差为：1/47万小于容许的全桥轴线长的相对中误差：1 / 175000，最大平面点位（06点）中误差为4.65mm小于控制点误差所引起的容许点位误差8mm。9.3首级控制网布设方案三方案三在方案一的基础上，减少了测站点05，与06-05,A-05，02-05方向，使工作量减少。网形与精度统计表项目单位数据备注平面已知点数个2平面未知点数个5方向观测设站数站5方向观测总数个14边长观测数条14最大边长m1447.1820106最小边长m247.0220301验后平面单位权中误差验后测角中误差最大平面点位中误差mm5.18点名：06最

39、大平面相邻点间误差mm5.800106最大方位角误差2.120301最大边长误差mm3.53B06最大边长比例误差1/1087370301高程已知点数个0高程未知点数个0高差观测数段0验后高程单位权中误差mm最大高程中误差mm最大高程相邻点间误差mm优化设计模拟数据精度表测站照准点方位角中误差()边长中误差(mm)边长相对中误差B060.553.531/ 40万B010.592.561/ 33万B030.713.041/ 28万B020.382.651/ 53万03012.122.271/ 11万03041.532.311/ 20万01020.662.531/ 46万01060.703.041

40、/ 48万01041.232.091/ 19万01A0.542.351/ 43万A040.672.691/ 35万A021.002.651/ 21万02061.402.711/ 18万02040.682.691/ 48万点位误差点名坐标误差误差椭圆参数高程中误差(mm)Mx(mm)My(mm)M(mm)A(mm)B(mm)F(度 分)012.432.573.532.642.35 58 55042.693.074.083.072.68 94 54033.082.904.233.242.72 35 11022.552.733.742.742.54104 46063.333.975.184.103.

41、17113 14控制网图数据分析：由首级控制网的图形可知，0102为桥轴线。由优化设计模拟数据精度表可知：首级控制网布设方案三观测数据方向观测设站数站5方向观测总数个14测站照准点方位角中误差()边长中误差(mm)边长相对中误差01020.662.531/ 46万桥轴线边长相对中误差为：1/46万远远小于容许的全桥轴线长的相对中误差：1 / 175000，最大平面点位（06点）中误差为5.18mm小于控制点误差所引起的容许点位误差8mm。9.4小结：以上三种方案均满足施工控制网的要求，其中方案1的精度最高，方案3的精度最低。方案1与方案2精度相差无几均符合精度要求。根据费用准则可选择第二个方案

42、，与满足了桥梁施工控制网的精度要求，又减少了工作量，降低了费用。使用第1个方案，在首级控制网中进行插点，布设次级控制网。10.次级控制网优化设计为了满足施工中放样每个桥墩的需要，在首级网下需要加设一定数量的插点或插网，构第二级控制。由于放样桥墩的精度要求较高，故第二级控制网的精度应不低于首级网次级控制网（插点或插网）可直接放样桥墩，并布置在距桥墩较近的岸边以便较好的交会图形。10.1次级控制网布设方案一：在AUTOCAD中设计网型，为边角网。六个已知控制点：A,B,01,04,02,06，六个已知控制点为首级控制网点。与八个未知控制点：G1，G2,G3,G4,G8,G5，G6，G7,G8.把A

43、UTOCAD所编辑控制网在控制测量优化设计与平差2.13版软件中打开：由于放样桥墩的精度要求较高，次级控制网的精度应不低于首级网。次级控制网测量时进行两测回，测角中误差应为=1.41。单击“计算方案”所以在设置计算方案的对话框中的测角中误差应设为1.41；测距定权公式中A=2，B=2。网形与精度统计表项目单位数据备注平面已知点数个6平面未知点数个8方向观测设站数站14方向观测总数个28边长观测数条12最大边长m292.867G1G2最小边长m85.31802G6验后平面单位权中误差验后测角中误差最大平面点位中误差mm2.40点名：G2最大平面相邻点间误差mm2.40G201最大方位角误差1.0

44、7G6G5最大边长误差mm2.10G1G2最大边长比例误差1/5702001G3高程已知点数个0高程未知点数个0高差观测数段0验后高程单位权中误差mm最大高程中误差mm最大高程相邻点间误差mm优化设计模拟数据精度表测站照准点方位角中误差()边长中误差(mm)边长相对中误差B010.00BG10.812.091/ 13万G1B0.812.091/ 13万G1G20.662.101/ 14万G2G10.662.101/ 14万G2010.852.091/ 14万01G20.852.091/ 14万01G31.001.771/57020G3011.001.771/57020G3G40.771.851

45、/82684G4G30.771.851/82684G4040.811.781/9121304G40.811.781/9121304010.00A020.00AG80.871.931/91727G8A0.871.931/91727G8G70.721.931/99013G7G80.721.931/99013G7021.001.921/9842402A0.0002G61.061.461/58430G6021.061.461/58430G6G51.071.701/63311G5G61.071.701/63311G5060.921.711/ 10万06G50.921.711/ 10万06020.00优化

46、设计模拟控制点成果表点名坐标高程( m )备注X( m )Y( m )A590257.9933713500.006B591184.6193712229.42001591163.1703713075.44502590009.2283713016.44204591200.6283713479.75006589892.7763712699.193G1591227.0283712506.535G2591237.4073712799.218G3591201.0813713168.705G4591227.0283713319.198G6589934.8633712974.620G7590043.84137

47、13201.917G8590146.5923713362.789G5589917.2193712868.756点位误差点名坐标误差误差椭圆参数高程中误差(mm)Mx(mm)My(mm)M(mm)A(mm)B(mm)F(度 分)G11.112.092.362.091.10 84 23G21.182.092.402.101.16 98 08G30.701.691.831.770.47 72 12G40.591.801.891.800.59 90 58G61.190.951.531.470.39 37 32G71.071.832.131.950.85 68 02G81.291.612.071.930

48、.74 53 38G50.851.671.871.720.74 74 26点间误差起点名终点名纵横向误差误差椭圆参数高程点间误差(mm)纵向(mm)横向(mm)M(mm)A(mm)B(mm)F(度 分)BG12.091.112.362.091.10 84 23G1G22.100.942.302.100.94 89 58G2012.091.182.402.101.16 98 0801G31.770.491.831.770.47 72 12G3G41.850.571.931.850.57 81 46G4041.780.641.891.800.59 90 58AG81.930.752.071.930

49、.74 53 38G8G71.930.672.041.930.66 60 10G7021.920.922.131.950.85 68 0202G61.460.441.531.470.39 37 32G6G51.700.561.781.700.54 76 01G5061.710.761.871.720.74 74 26控制网图 QUOTE 最大平面点位（G7点和G8点）中误差为4.875910171mm小于控制点误差所引起的容许点位误差8mm。在满足精度要求的情况下可进行优化设计:减少未知控制点或减少测回数。10.2次级控制网布设方案二在次级控制网布设方案一的基础上，减少测回数，变为一测回。测角

50、中误差应设置为。网形与精度统计表项目单位数据备注平面已知点数个6平面未知点数个8方向观测设站数站14方向观测总数个28边长观测数条12最大边长m292.867G1G2最小边长m85.31802G6验后平面单位权中误差验后测角中误差最大平面点位中误差mm2.67点名：G2最大平面相邻点间误差mm2.67G201最大方位角误差1.4402G6最大边长误差mm2.11G201最大边长比例误差1/5153502G6高程已知点数个0高程未知点数个0高差观测数段0验后高程单位权中误差mm最大高程中误差mm最大高程相邻点间误差mm点位误差点名坐标误差误差椭圆参数高程中误差(mm)Mx(mm)My(mm)M(

51、mm)A(mm)B(mm)F(度 分)G11.562.092.612.101.55 82 44G21.642.112.672.121.63 98 21G30.831.731.921.810.65 72 02G40.821.852.031.850.82 90 52G61.371.101.761.670.55 37 21G71.341.872.301.961.20 67 13G81.441.672.201.941.04 52 39G51.031.701.991.760.92 72 20最大平面点位（G7点）中误差为 QUOTE 4.885294259mm小于控制点误差所引起的容许点位误差8mm，满

52、足精度要求.10.3次级控制网布设方案三在次级控制网布设方案一的基础上，减少加密控制点个数。由8个加密控制点减为6个。网形与精度统计表项目单位数据备注平面已知点数个6平面未知点数个6方向观测设站数站10方向观测总数个20边长观测数条10最大边长m292.867G1G2最小边长m131.42502G4验后平面单位权中误差验后测角中误差最大平面点位中误差mm2.38点名：G2最大平面相邻点间误差mm2.38G201最大方位角误差0.89AG6最大边长误差mm2.09G1G2最大边长比例误差1/7966802G4高程已知点数个0高程未知点数个0高差观测数段0验后高程单位权中误差mm最大高程中误差mm

53、最大高程相邻点间误差mm点位误差点名坐标误差误差椭圆参数高程中误差(mm)Mx(mm)My(mm)M(mm)A(mm)B(mm)F(度 分)G11.102.082.352.091.08 84 49G21.152.082.382.101.11 98 52G40.791.531.721.650.49 66 46G30.671.701.831.710.66 84 59G50.961.812.051.900.78 71 00G61.341.471.991.880.66 48 21最大平面点位（G5点）中误差为4.77269316mm小于控制点误差所引起的容许点位误差8mm，满足精度要求。10.4小结：

54、以上三种方案均满足施工控制网的要求，三种方案加密控制网点位误差基本一样。其中方案1的精度最高。但方案3减少了又减少了工作量并降低了费用。11.高程控制网优化设计高程控制网作用：统一本桥高程基准面；在桥址附近设立基本高程控制点和施工高程控制点，以满足施工中高程放样和监测桥梁墩台垂直变形的需要。 建立高程控制网方法：水准测量，三角高程测量，GPS水准测量。注：1.各水准点应沿桥轴线两侧以400m左右的间距均匀布设，并构成连续水准环。水准点应与相邻的线路水准点联测，以保证桥梁与相邻线路在高程位置上的正确衔接。 2.从河的一岸测到另一岸时，由于过河距离较长，用水准仪在水准尺上读数困难，而且前、后视距相

55、差悬殊，水准仪误差(视准轴不平行于水准管轴)、地球曲率与大气折光的影响都会增加。此时，可以采用过河水准测量的方法或光电测距三角高程测量方法。（3）为了更好地消除仪器角的误差影响和折光影响，最好用两架同型号的仪器在两岸同时进行观测。传统跨河方法的场地一般布设成平行四边形、等腰梯形或四边形，GPS跨河法的应布设为直线型跨河场地的布设中需要充分考虑有利于减弱大气折光、电磁场与其他障碍物对测量精度的影响，并主要到不同方法对选点的特殊要求。1）应尽量避免顺光、逆光观测，选择背景开阔、亮度适中、周围无发热源的地方设置立尺点。2）必须保证观测视线距离水面与其他地面障碍物的高度，尽可能选在地势较高处进行跨河测

56、量。3）应选择土质坚固的地面或基础稳定的水泥地设置仪器和标尺，保证观测期间仪器和标尺的稳定性。立尺点标志须稳固可靠，当仪器安置在土质地面时，应加设仪器脚桩。4）桥梁工程跨河水准测量应采用双线观测，并通过岸上水准联测形成跨河水准闭合环，以确保跨河水准测量成果的精度与可靠性。11.1观测与计算跨河水准观测作业前应按规要求进行觇牌或标灯的设计制作、仪器检校，观测过程中必须严格遵守操作规程，采取有效措施，如选择有利观测时间、两岸远标尺同步观测(必须严格执行)、仪器标尺正确安置、觇牌准确对位并无滑移、尽可能地缩短一测回观测时间等等，以提高测量精度。观测成果应按规定要求进行限差验算和成果取舍，并评定测量精

57、度。2.倾针螺旋法当跨越障碍的距离很大（500m以上甚至12km）时，光学测微器法的照准和读数精度就会受到限制，在这种情况下，必须采用其他方法来解决向对岸水准标尺的照准和读数问题。目前所采用的是“倾斜螺旋法”。图2 图3所谓倾斜螺旋法，就是用水准仪的倾斜螺旋使视线倾斜地照准对岸水准标尺（一般叫远尺）上特制觇板的标志线（用于倾斜螺旋法的觇板上有4条标志线），利用视线的倾角和标志线之间的已知距离来间接求出水平视线在对岸水准标尺上的精确读数。视线的倾角可用倾斜螺旋分划鼓的转动格数（指倾斜螺旋有分划鼓的仪器，如N3精密水准仪）或用水准器气泡偏离中央位置的格数（指水准器管面上有分划的仪器，如Ni 004

58、精密水准仪）来确定。用于倾斜螺旋法的觇板，一般有4条标志线或两条标志线，觇板中央也有小窗口和觇板指标线，借觇板指标线可以读取水准标尺上的读数，如图2、图3所示。根据实验，当仪器距水准标尺为25m时，水准尺分划线宽以取1mm为宜。仿此，如果跨河宽度为，则觇板标志线的宽度 （11-1）觇板上、下相距最远的两条标志线，也就是标志线1、4的中线之间的距离，以倾斜螺旋转动一周的围（对N3水准仪而言约为100)或不大于气泡由水准管一端移至另一端的围（对Ni 004水准仪而言约为110)为准，一般取80左右，故 （11-2）式中，为跨河距离。在图5-28中，觇板的2、3标志线可适当的对称安排。觇板的宽度一般

59、取/5，跨河距离以m为单位，觇板宽度的单位为mm。 倾斜螺旋法的基本原理是：通过观测对岸水准标尺上觇板的4条标志线，并根据倾斜螺旋的分划值来确定标志线之间所的夹角，然后通过计算的方法求得相当于水平视线在对岸水准标尺上的读数，而本岸水平视线在水准标尺上的读数可用一般的方法读取。设在本岸水准标尺上的读数为，对岸水准标尺上相当于水平视线的读数为，则两岸立尺点间的高差为（-）。 为了求得值，在远尺上安置觇板，以便对岸仪器照准，如图2所示。图4 图4中：为觇板标志线1、4间的距离；为觇板标志线2、3间的距离；为水准标尺零点至觇板标志线1的距离；为水准标尺零点至觇板标志线2的距离；为标志线1至仪器水平视线

60、的距离；为标志线2至仪器水平视线的距离。、为仪器照准标志线1、2、3、4的方向线与水平视线的夹角。这些夹角的值根据仪器照准标志线1、2、3、4时倾斜螺旋读数与视线水平时倾斜螺旋读数之差（格数），乘以倾斜螺旋分划鼓的分划值而求得。图中为仪器至对岸水准标尺的距离。由于、都是小角，所以按图4可写出下列关系式由上两式可得 （11-3）同理，可得 （11-4）由图5-30又知 （11-5）则取其平均数即为仪器水平视线在对岸水准标尺上的读数，即 （11-6）值求出后，即可按一般方法计算两岸立尺点间的高差。设在本岸水准标尺（近尺）上读数为，则高差为 （11-7）、，可在测前用一级线纹米尺精确测定；和是由觇板