地铁GPS控制点复测成果报告DOC.docx

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地铁GPS控制点复测成果报告DOC

贵阳市轨道交通1号线剩余土建结构工程

控制网复测及加密控制点复测技术总结

编写：

复核：

审核：

中国铁建股份有限公司

第五工作段中铁二十四局集团有限公司

二〇一五年一月

4.1加密控制网复测......................................................................................................................................7

4.2二等加密水准点复测...........................................................................................................................10

附件1：

平面控制网及加密控制点复测联测示意图

附件2：

二等水准网复测联测示意图

附件3：

加密二等水准点复测联测示意图

附件4：

加密二等水准测量平差计算表

附件5：

仪器鉴定证书

附件6：

测量人员资质证书

一、测区工程概况

1.1测区概况

贵阳市轨道交通1号线第五工作段包括：

北京路站（长289m）、北京路站～延安路站区间暗挖隧道长634.9m、延安路站（1号线车站长180m、2号线车站长181.5m）、延安路站～中山路站区间暗挖隧道（左右隧总长1178.292m）。

北京路站为1号线换乘车站，与3号线北京路站换乘，小里程端接安云路站，大里程端接延安路站。

该站位于安云路、环城北路与北京路交叉路口下，1号线车站沿安云路、环城北路呈南北方向布置，3号线车站沿北京路呈东西方向布置。

延安路站为1号线换乘车站，与规划中的近期2号线延安路站实现站厅换乘。

该站地处贵阳市老城区商业中心喷水池商圈，位于云岩区合群路、公园北路与延安中路的十字交叉路口下方，1号线车站沿合群路呈南北方向布置，2号线车站沿延安中路呈东西方向布置。

1、2号线车站为同步设计、同期施工。

1号线车站与2号线车站脱开布置，通过站厅通道进行付费区换乘。

北京路站～延安路站暗挖区间隧道，线路设计起讫里程为：

YCK22+101.2～YCK22+736.1,全长634.9m。

本区间暗挖隧道除左隧配线段ZCK22+101.2～ZCK22+309（207.8m）为单洞双线隧道外，其余为双洞单线隧道（1062m）。

线间距为13m～19m，隧道轨面埋深14m～27m。

采用暗挖矿山法施工（台阶法、CD法），结合北京路站组织进洞施工。

延安路站～中山路站区间暗挖隧道，线路设计起止里程为：

右隧YCK23+19.596～YCK23+634.200,左隧ZCK23+70.391～634.079,左右线隧道线路总长1178.292m,线路水平线间距约为12m～18m。

本隧从YCK23+105处竖井组织进洞施工，主体结构采用台阶法施工。

1.2已有资料情况

根据2015年1月7日业主组织交桩纪要及设计院提供的平面控制点和高程控制点，所交平面控制点12个：

D1083、D1084、D1085、D1086、D1087、XD1088、XD1089、XD1090、XD1091、XD1092、XD1093，XG131，其中因D1085、D1086离线路太远，无法使用，XD1089、XD1091被破坏；所交高程控制点共6个，BM135、XBM136、XBM137、BM138、XBM139、BM139。

本次采用以上点进行平面和高程复测及加密工作。

1.3资源配置

1.3.1人员配置

序号

姓名

性别

职称

职务

备注

1

胡志超

男

高级测量工

项目测量班长

2

杨洋

男

测量员

3

黄磊

男

测量员

4

谭勇

男

测量员

5

郭昌兵

男

测量工

6

戴明芝

男

测量工

1.3.2仪器设备配置

仪器设备汇总表

序号

设备名称

设备型号

产地

设备精度

数量

1

GPS双频接收机

5800II

美国天宝

±（5mm＋1ppm）

4台

2

电子水准仪

DAN03

瑞士徕卡

0.3mm/km

1台

3

棱镜

瑞士徕卡

4个

4

对讲机

A6

摩托罗拉

4台

5

笔记本电脑

联想

1台

6

平差软件

科傻

1个

二、技术依据及坐标高程系统

2.1技术依据

（1）《工程测量规范》（GB50026—2007）；

（2）《国家一、二等水准测量规范》（GB12897-2006）；

（3）《城市轨道交通工程测量规范》（GB50308-2008）；

（4）《全球定位系统GPS测量规范》（GB/T18314—2009）；

（5）贵阳市轨道交通工程现场交接桩纪要（YDK21+871～YDK23+693,2015年1月7日）。

2.2坐标高程系统

本次控制网复测和加密控制点复测采用与原网相同的平面坐标系统及高程系统，其平面坐标系统采用贵阳市轨道交通工程独立坐标系，中央子午线为107度，投影面正常高为1040米，高程系统采用1956黄海高程基准。

3、控制网复测

3.1平面控制网复测

3.1.1平面控制网复测构网

本次平面控制网复测采用GPS观测，与原测控制网相同，本次GPS复测控制网根据已有平面控制点的情况，沿线路呈带状布设，全网采用边连接形式构网，由多个重叠大地四边形组成。

GPS控制网复测由非同步独立观测边构成闭合环或附合路线，每个闭合环或附合线路中的边数不大于6条。

3.1.2平面控制网的施测

对设计院所交平面控制网点，按《城市轨道交通工程测量规范》中的相关要求进行复测。

本次复测采用4台GPS双频（精度±5mm+1ppm）接收机按相对静态定位模式进行测量，测量作业的基本要求见表3.1.2-1：

表3.1.2-1GPS控制网测量作业基本技术要求

项目

要求

接收机类型

双频

观测量

载波相位

接收机标称精度

≤（10mm+2×10-6×D）（D为相邻点间的距离）

卫星高度角（°）

≥15

同步观测接收机（台）

≥3

有效观测卫星数（颗）

≥4

平均重复设站数（次）

≥2

观测时段长度（min）

≥60

数据采样间隔（s）

≤10

点位几何图形强度因子（PDOP）

≤6

（2）观测过程中，按《城市轨道交通工程测量规范》附录AA0.5规定的格式填写GPS观测手簿。

（3）观测时天线整平对中误差不大于1mm，每时段观测前后各量取天线高一次，两次互差小于2mm，并取平均值作为最终天线高观测值。

（4）观测过程中按规定填写了观测手簿，对观测点名、仪器高、仪器号、观测起止时间、观测日期以及观测者姓名均进行详细记录。

3.1.3GPS观测数据后处理及其精度分析

1）三维无约束平差计算精度分析

平面控制网复测三维无约束平差是以GPS点G130=1087在WGS-84坐标系的三维坐标作为起算数据，在WGS-84坐标系中进行三维无约束平差，得到各点WGS-84坐标系的三维坐标、三维向量改正数、GPS基线向量网基线向量边长相对中误差、坐标方位角中误差、点位坐标中误差等指标。

经统计GPS三维基线向量改正数的绝对值均满足规范要求（详见《贵阳市轨道交通1号线平面控制网及加密控制点复测平差计算表》）。

三维无约束平差精度统计如表3.1.3-1：

表3.1.3-1GPS三维无约束平差精度统计表

基线向量边长相对中误差

点位坐标平面中误差（cm）

最弱

最优

最弱

最优

JM-4～JM-5

1/153000

JM-6～D1087

1/767000

XD1093

0.96

XD1088

0.63

由平面控制网复测三维无约束平差精度统计数据可知：

平面控制网复测中基线向量网的内符合精度高，基线向量没有系统误差和粗差，基线向量网的质量可靠，在此基础上可以进行约束平差。

2）约束平差

在约束平差前，以2个平面控制点D1083和XG131在贵阳市轨道交通工程独立坐标系的坐标作为起算数据，进行二维约束平差，得到其他6个GPS控制点在贵阳市轨道交通工程独立坐标系的计算坐标，与理论坐标进行比较，详见表3.1.3-2：

:

表3.1.3-2平面控制网复测坐标与原测坐标比较表

点名

原测坐标

复测坐标

点位差值

是否满足≤12mm

X（m）

Y（m）

X（m）

Y（m）

△P（mm）

D1083

2944243.9680

470499.2631

2944243.9680

470499.2631

0

合格

D1084

2943913.9070

470503.4234

2943913.9026

470503.4302

8.1

合格

D1087

2943080.2544

470898.0462

2943080.2534

470898.0452

1.4

合格

XD1088

2942701.5548

470666.8932

2942701.5532

470666.9034

1.7

合格

XD1090

2942366.5781

470793.8287

2942366.5789

470793.8206

8.4

合格

D1093

2941489.0886

470980.3832

2941489.0897

470980.3781

5.2

合格

XG131

2941029.4687

471046.8432

2941029.4687

471046.8432

0

合格

从以上表3.1.3-2可见，设计院提供的7个平面控制点的原测坐标与复测坐标之差均能满足12mm的要求，可作为工程施工中控制点。

3.2二等水准网复测

在充分考虑与设计院控制点联测以达到二等水准要求的精度及与相邻工作段共用的基础上，选取BM135、BM138、BM139三个设计院所交点与所布设的BM5-1、BM5-3、BM5-4、BM5-5、BM5-7、BM5-8加密点一起构成高程控制网，采用DNA03电子水准仪按二等水准测量要求进行复测，复测结果达到二等水准限差要求。

3.2.1、水准测量主要技术要求应符合表3.2.1的规定。

水准测量等级

每千米高差中数中误差（㎜）

附合水准路线平均长度（km）

水准仪等级

水准尺

观测次数

往返较差、附合或环线闭合差（㎜）

偶然中误差MΔ

全中误差Mw

与已知点联测

附合或环线

二等

±2

±4

2～4

DS1

铟瓦尺或条码尺

往返测各一次

往返测各一次

±8√L

注：

1L为往返测段、符合或环线的路线长（以km计）；

2采用数字水准仪测量的技术要求与同等级的光学水准。

测量技术要求相同外业观测注意事项

（1）水准观测采用莱卡DNA03精密电子水准仪，水准仪的标称精度为每公里高差偶然中误差±0.3mm。

在开工前和作业期间，按规定对仪器进行了常规检校和经常性检查，保证了仪器工作状态良好。

（2）在水准观测过程中，采用相邻两水准点往返闭合观测，一条水准路线的闭合观测采用同一台仪器、同转点尺，电子水准仪自动记录。

（3）沿路线施测均使用5公斤的铸铁尺垫，水准标尺采用与仪器配套的线条式因瓦水准标尺，使用尺撑扶尺，以保证水准尺气泡居中；前后视距用电子水准仪自动测距确定每测站视距。

（4）水准观测时，按照《城市轨道交通工程测量规范》（GB50308-2008）中的要求：

前后视长度≤60m，前后视距差≤2.0m，前后视距累积差≤4.0m，下丝读数≥0.4m；测站限差：

两次读数差≤0.4mm，两次读数所测高差之差≤0.6mm，检测间隔点高差之差两次读数差≤2.0mm，读记至0.01mm。

（5）观测按奇偶交替的顺序进行，每一测段均为偶数站；由往测转向返测时，互换前后尺再进行观测。

（6）测量前需对水准仪进行常规的i角检校，圆气泡检查等；

（7）每一测段结束的测站数应为偶数，往返测时需调换前后标尺；

（8）在每一个测站测量过程中，严格按规范要求对各项技术指标进行检查，在全部满足规范后才能进行下一站测量。

表3.2.2-2二等水准复测检验计算高程与原测高程较差统计表

点号

原测高程

检验计算高程

差值（mm）

高程较差限差±3（mm）

BM135

1086.2882

1086.2882

0

±3

XBM136

1079.5230

1079.5248

-1.8

±3

XBM137

1077.3392

1077.3380

1.2

±3

BM138

1061.2146

1061.2145

0.1

±3

XBM139

1060.0414

1060.0434

-2

±3

BM139

1070.9287

1070.9265

2.2

±3

四、加密控制网测量成果

4.1加密控制点复测

4.1.1加密控制点复测构网

本次加密控制网复测采用GPS观测，与原测控制网相同，本次GPS复测加密控制网根据已有平面控制点的情况，沿线路呈带状布设，全网采用边连接形式构网，由多个重叠大地四边形组成。

GPS加密控制网复测由非同步独立观测边构成闭合环或附合路线，每个闭合环或附合线路中的边数不大于6条。

4.1.2加密控制网的施测

对设计院所交平面控制网点，按《城市轨道交通工程测量规范》中的相关要求进行加密控制网的复测。

本次复测采用4台GPS双频（精度±5mm+1ppm）接收机按相对静态定位模式进行测量，测量作业的基本要求见表4.1.2-1：

表4.1.2-1GPS控制网测量作业基本技术要求

项目

要求

接收机类型

双频

观测量

载波相位

接收机标称精度

≤（10mm+2×10-6×D）（D为相邻点间的距离）

卫星高度角（°）

≥15

同步观测接收机（台）

≥3

有效观测卫星数（颗）

≥4

平均重复设站数（次）

≥2

观测时段长度（min）

≥60

数据采样间隔（s）

≤10

点位几何图形强度因子（PDOP）

≤6

（2）观测过程中，按《城市轨道交通工程测量规范》附录AA0.5规定的格式填写GPS观测手簿。

（3）观测时天线整平对中误差不大于1mm，每时段观测前后各量取天线高一次，两次互差小于2mm，并取平均值作为最终天线高观测值。

（4）观测过程中按规定填写了观测手簿，对观测点名、仪器高、仪器号、观测起止时间、观测日期以及观测者姓名均进行详细记录。

4.1.3GPS观测数据后处理及其精度分析

1）三维无约束平差计算精度分析

加密控制网复测三维无约束平差是以GPS点G130=1087在WGS-84坐标系的三维坐标作为起算数据，在WGS-84坐标系中进行三维无约束平差，得到各点WGS-84坐标系的三维坐标、三维向量改正数、GPS基线向量网基线向量边长相对中误差、坐标方位角中误差、点位坐标中误差等指标。

经统计GPS三维基线向量改正数的绝对值均满足规范要求（详见《贵阳市轨道交通1号线平面及加密控制网复测平差计算表》）：

三维无约束平差精度统计如表4.1.3-1：

表4.1.3-1GPS三维无约束平差精度统计表

基线向量边长相对中误差

点位坐标平面中误差（cm）

最弱

最优

最弱

最优

JM-4～JM-5

1/153000

JM-6～D1087

1/767000

XD1093

0.96

XD1088

0.63

由加密控制网复测三维无约束平差精度统计数据可知：

加密控制网复测中基线向量网的内符合精度高，基线向量没有系统误差和粗差，基线向量网的质量可靠，在此基础上可以进行约束平差。

2）约束平差

在约束平差前，以2个平面控制点D1083和XG131在贵阳市轨道交通工程独立坐标系的坐标作为起算数据，进行二维约束平差，得到其他6个GPS控制点在贵阳市轨道交通工程独立坐标系的计算坐标，与理论坐标进行比较，详见表4.1.3-2：

:

表4.1.3-2平面控制网复测坐标与原测坐标比较表

点名

原测坐标

复测坐标

点位差值

是否满足≤12mm

X（m）

Y（m）

X（m）

Y（m）

△P（mm）

D1083

2944243.9680

470499.2631

2944243.9680

470499.2631

0

合格

D1084

2943913.9070

470503.4234

2943913.9026

470503.4302

8.1

合格

D1087

2943080.2544

470898.0462

2943080.2534

470898.0452

1.4

合格

JM-1

2943756.3354

470686.3783

2943756.3312

470686.3702

9.1

合格

JM-2

2942429.3540

470418.0494

2942429.3542

470418.0548

5.4

合格

JM-3

2942701.5532

470666.9034

2942701.5546

470666.8961

7.4

合格

JM-4

2942691.7188

470671.4144

2942691.7144

470671.4090

7.0

合格

JM-5

2942366.5789

470793.8206

2942366.5808

470793.8279

7.5

合格

JM-6

2941996.2399

470702.1825

2941996.2365

470702.1847

4.0

合格

JM-7

2941990.4002

471036.6803

2941990.3977

471036.6808

2.5

合格

D1093

2941489.0886

470980.3832

2941489.0897

470980.3781

5.2

合格

XG131

2941029.4687

471046.8432

2941029.4687

471046.8432

0

合格

从以上表4.1.3-2可见，7个平面控制点的原测坐标与复测坐标之差均能满足12mm的要求，可作为工程施工加密控制点。

4.2二等加密水准点复测

根据实地勘查为现场施工需要，我标段共加密共6个水准点（BM5-1、BM5-3、BM5-4、BM5-5、BM5-7、BM5-8）；仪器采用1套徕卡DNA03电子精密水准仪进行往返测量。

表4.2.2-1加密二等水准复测闭合差精度统计表

起点

终点

测段高差（m）

测段距离均值K（km）

测段往返测高差不符值△（mm）

测段往返测高差不符值限差±8

△h1（往）

△h2（返）

BM135

BM139

15.35951

15.35943

3.8514

3

±4.83

表4.2.2-2加密二等水准复测检验计算高程与原测高程较差统计表

点号

原测高程

检验计算高程

差值（mm）

高程较差限差±3（mm）

BM135

1086.2882

1086.2882

0

±3

BM5-1

1079.5248

1079.5239

-0.89

±3

BM5-3

1077.3380

1077.3397

1.77

±3

BM5-4

1080.7875

1080.7881

0.54

±3

BM5-5

1064.8172

1064.8160

-1.12

±3

BM5-7

1060.0434

1060.0434

-0.02

±3

BM5-8

1059.6873

1059.6853

-1.99

±3

BM139

1070.9287

1070.9265

-2.25

±3

通过上述可见本次复测加密二等水准网往返测不符值及闭合差均能《城市轨道交通工程测量规范》中的要求，复测高程与原测高程之差能满足小于3mm的要求，符合二等水准点检测精度要求，能满足施工要求。

五、质量控制和生产安全

5.1质量控制

（1）严格遵守测量技术规范、规定、细则，精心实测，科学管理，确保所有测量成果质量。

（2）测量工作人员应尽职尽责做好各项工作，必须坚持测量作业程序，严格按照ISO9002贯标要求执行。

（3）测量过程必须记录清晰，保持原始，所有记录要清楚认真填写，不得随意涂改和损坏。

施测人员要坚持签字制度，签署日期、姓名、气候、地点、工作内容，必要时除说明情况外，应附草图记载在测量薄上。

（4）测量资料要及时整理、归档，测量工作日志填写规范，内容清楚，并妥善保存。

5.2保证测量设备安全

1）测量操作过程中有专人对测量仪器进行看护以免交通机械及非人员对仪器损坏；

2）仪器运输过程中安排专人对测量仪器进行看护以免颠簸对仪器造成损坏，保证正测量仪器的精度稳定；

3）按规定对测量仪器进行鉴定及自检，保证测量仪器的操作精度；

5.3测量人员的安全

1）在交通繁忙地段进行测量时人员必须穿戴反光背心，安排专职人员进行交通台疏导；3）在高压线下测量时注意塔尺的伸缩空间避免触电；

4）在地形复杂的地段测量时注意地面的孔洞及危险品，保证测量人员的安全。

六、附件

附件1：

GPS控制网复测联测示意图　

附件2：

二等水准网复测联测示意图

附件3：

加密二等水准点复测联测示意图

附件4：

加密二等水准测量平差计算表

往返测高差较差统计结果

---------------------------------------------------------------------------起点终点往测距离km返测距离km往测高差（m）返测高差（m）较差（mm）限差（mm）

BM135BM5-11.37761.3775-6.763356.763260.901.00

BM5-3BM5-40.15500.15513.44867-3.448750.801.00

BM5-5BM5-70.56130.5641-4.772544.771541.001.00

BM5-8BM1390.85450.852311.24365-11.243830.181.00

---------------------------------------------------------------------------

每公里水准测量的高差偶然中误差：

0.72（mm）

高程网平差结果（常规）

------------------------------------------------------------------------

概略高程

----------------------------------------------------------------