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工程测量课程设计

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xˊ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、技术总结

9.1参考规范

9.2设计贯通误差

体会

一、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

测角中误差（〞）

隧道长度L（km）

GPS网

二等

——

L>5

三等

——

L≤5

三角形网

二等

1.0

L>5

三等

1.8

2

四等

2.5

0.5

一级

5

L≤0.5

导线网

三等

1.8

2

四等

2.5

0.5

一级

5

L≤0.5

方案一：

采用三等GPS控制网，以GP1、GP2、GP3、GP4、GP5、GP6为选定的GPS控制点，通过与高等级已知点G1、G2、G3、G4进行联测，组成GPS控制网。

其中，GP2、GP5分别与A、B通视；GP2与GP1、GP3通视，GP5与GP4、GP6通视。

GPS测量精度分级

等级

平均距离（km）

a（mm）

b（ppm·D）

最弱边相对中误差

二

9

≤10

≤2

1/12万

三

5

≤10

≤5

1/8万

四

2

≤10

≤10

1/4.5万

一级

1

≤10

≤10

1/2万

二级

＜1

≤15

≤20

1/1万

注：

当边长小于200m时，以边长中误差小于20mm来衡量。

闭合环或附合线路边数的规定

等级

二

三

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

标称精度

≤（10mm

+3ppm·D）

≤（10mm

+3ppm·D）

≤（10mm

+3ppm·D）

≤（10mm

+3ppm·D）

≤（10mm

+3ppm·D）

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GPS测量作业的基本技术要求

项目

等级

方法

二

三

四

一级

二级

卫星高度角（）

相对快速

≥15

≥15

≥15

≥15

≥15

有效观测卫星数

相对

快速

≥4

—

≥4

≥5

≥4

≥5

≥4

≥5

≥4

≥5

观测时段数

相对

≥2

≥2

≥2

≥2

≥1

重复设站数

快速

—

≥2

≥2

≥2

≥2

时段长度（）

相对

快速

≥90

—

≥60

≥20

≥45

≥15

≥45

≥15

≥45

≥15

数据采样间隔（）

相对快速

10～60

10～60

10～60

10～60

10～60

PDOP

相对快速

＜6

＜6

＜8

＜8

＜8

G1、G2、G3、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

x

y

高程

G1

451303.7680

309025.5630

590.0000

G2

451426.1840

309089.3340

610.0000

G3

453280.5071

309725.1713

720.0000

G4

453383.6790

309744.1920

720.0000

各GPS点的坐标和高程

点名

x

y

高程

GP1

451549.7114

309156.8265

710.0000

GP2

451532.1728

309020.9325

710.0000

GP3

451612.9450

308916.5186

710.0000

GP4

453114.0372

309702.6827

710.0000

GP5

453197.7309

309670.5821

710.0000

GP6

453225.0190

309559.3920

710.0000

GPS测量精度分级

等级

平均距离（km）

a（mm）

b（ppm·D）

最弱边相对中误差

二

9

≤10

≤2

1/12万

三

5

≤10

≤5

1/8万

四

2

≤10

≤10

1/4.5万

一级

1

≤10

≤10

1/2万

二级

＜1

≤15

≤20

1/1万

注：

当边长小于200m时，以边长中误差小于20mm来衡量。

方案二：

采用四等导线，以G1—G2作为起始边，附和至G3—G4。

建立“G1—G2—GP2—D1—D2—D3—D4—D5—D6—D7—GP5—G3—G4”附和导线，其中G1、G2、G3、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（″）

测距中误差（mm）

测距相对中误差（mm）

测回数

方位角闭合差（″）

相对

闭合差

三等

14

3

1.8

20

6

10

－

四等

9

1.5

2.5

18

4

6

－

一级

4

0.5

5

15

－

2

4

二级

2.4

0.25

8

15

－

1

3

三级

1.2

0.1

12

15

－

1

2

导线数据

点号

x

y

G1

451303.7680

309025.5630

G2

451426.1840

309089.3340

GP2

451532.1728

309020.9325

D1

451678.9610

309108.7720

D2

451896.6420

309201.9050

D3

452088.9950

309270.3420

D4

452297.3170

309343.2870

D5

452519.2330

309435.0300

D6

452728.4830

309511.4580

D7

452940.4480

309606.2710

GP5

453197.7309

309670.5821

G3

453280.5071

309725.1713

G4

453383.6790

309744.1920

2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“G2—S1—GP2—A—D1—D2—D3—D4—D5—D6—D7—B—S2—GP5—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。

电磁波测距三角高程测量的主要技术要求

等级

每千米高差全中误差（mm）

边长（km）

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

20

五等

15

≤1

对向观测

60

30

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

≤7〞

≤7〞

10mm级仪器

往返各一次

五等

2〞级仪器

2

≤10〞

≤10〞

10mm级仪器

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

洞内平面控制网类别

洞内平面控制网等级

导线测角中误差（〞）

两开挖洞口间长度L（km）

导线网

三等

1.8

L≧5

四等

2.5

2≤L<5

一级

5

L<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，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2～3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

内

导

线

测

量

二

±1.0

直线7～20

曲线3.5～20

1/5000

1/10000

三

±1.8

直线3.5～7

曲线2.5～3.5

1/5000

1/10000

四

±2.5

直线2.5～3.5

曲线1.5～2.5

1/5000

1/10000

五

±4.0

直线＜2.5

曲线＜1.5

1/5000

1/10000

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“G2—GP2—A—T1—T2—T3—T4—T5—T6—T7—T8—B—GP5—G3”，布设成附和导线，导线总长为1.7km，