地铁工程地面精密导线测量方法及计算

地铁工程地面精密导线测量地铁工程地面控制网包括三个部分：GPS首级控制网，精密导线网和二等高程控制网。精密导线网起算于GPS首级控制网，土建施工方根据精密导线点进行加密，由地面加密控制点来直接指导施工放样。地铁工程平面控制网的二等网，其测量技术要求与国家和城市现行规范中的四等导线基本一致，主要是缩短了导线总长度与导线边长，提高了点位精度。精密导线网应地铁线路方向布设，并应布设成附合导线、闭合导线或结点导线网的形式。附合导线的边数宜少于12个，相邻边的短边不宜小于长边的1/2，个别短边的边长不应小于100米。相邻导线点间以及导线点与其相连的GPS卫星定位点的之间的垂直角不应大于30度，视线离障碍物的距离不应小于1.5米，避免旁遮光的影响。平面控制网的坐标系统应与所在城市现有坐标系统一致。投影面高程应与城市现有坐标系统投影面高程一致，若地铁工程线路轨道的平均高程与城市投影面高程的高差影响每千米大于5mm时，应采用其线路轨道平均高程作为投影面高程。上图：青岛地铁3号线一个精密导线点精密导线网测量的主要技术要求应满足下面的规定：平均边长：350m闭合环或附合导线总长度：3-4km每边测距中误差：±4mm测角中误差：±2.5秒水平角测回数：I级全站仪4测回，II级全站仪6测回边长测回数：往返测距各2测回方位角闭合差：±5（n为导线的角度个数，一般不超过12）全长相对闭合差：1/35000相邻点的相对点位中误差：±8mm导线点上只有两个方向时，其水平角观测应符合以下要求：1、应采用左、右角观测，左、右角平均值之和与360度的较差应小于4秒；2、前后视边长相差较大，观测需调焦时，宜采用同一方向正倒镜同时观测法，此时一个测回中不同方向可不考虑2C较差的限差；3、水平角观测一测回内2C较差，I级全站仪为9秒，II级全站仪为13秒，同一方向值各测回较差，I级全站仪为6秒，II级全站仪为9秒。在精密导线网结点或卫星定位控制点上观测水平角时应符合以下要求：在附合导线两端的卫星定位控制点上观测时，宜联测两个卫星定位控制点方向，夹角的平均观测值与卫星定位控制点坐标反算夹角之差应小于6秒；方向数超过3个时宜采用方向观测法，方向数不多于3个时可不归零。附合精密导线或精密导线环的方位角闭合差（），不应大于下式计算的值：——测角中误差（单位：秒）n——附合导线或导线环的角度个数精密导线网测角中误差（Mo）按下式计算：——附合导线或闭合导线环的方位角闭合差；n——附合导线或导线环的角度个数；N——附合导线或闭合导线环的个数精密导线网测距是应符合下列要求：1、距离测量应附合下列规定（表中单位：mm）：全站仪等级一测回中读数间较差单程各测回间较差往返测或不同时段结果较差I级342*（a+bd）II级46说明：（a+bd）为仪器标称精度，a为固定误差，b为比例误差系数，d为距离测量值（以千米计）；一测回指照准目标一次读数4次。2、测距时应读取温度和气压，测前、测后各读取一次，取平均值作为测站的气象数据。温度读至0.2°C，气压读至50Pa。精密导线网边长应按下列要求进行改正：1、气象改正，根据仪器提供的公式进行改正；也可以将气象数据输入全站仪内自动改正。2、仪器加、乘常数改正值S，应按下式计算：式中：So——改正前的距离C——仪器加常数K——仪器乘常数3、利用垂直角计算水平距离D时应按下式计算：式中：——垂直角观测值K——大气折光系数S——经气象及加、乘常数改正后的斜距（m）R——地球平均曲率半径（m）f——地球曲率和大气折光对垂直角的修正量（″）——弧与度的换算常数，=206265（″）精密导线网测距边的高程归化和投影改化，应附合下列规定：1、归化到城市轨道交通线路测区平均高程面上的测距边长度D，应按下式计算：式中：——测距两端点平均高程面上的水平距离（m）——参考椭球体在测距边方向法截弧的曲率半径（m）——现有城市坐标系统投影面高程或城市轨道交通工程线路的平均高程（m）——测距边两端点的平均高程（m）2、测距边在高斯投影面上的长度Dz，按下式计算：式中：——测距边两端点横坐标平均值（m）——测距边中点的平均曲率半径（m）——测距边两端点近似横坐标的增量（m）精密导线网计算应采用严密平差方法，测量、计算结束后，应提交下列资料：1技术设计书2外业观测记录与内业计算成果3导线网示意图4导线点点之记5导线点坐标及其精度评定成果表6技术总结