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苏州市轻轨精密工程控制网的建立
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苏州市轻轨工程东起苏州新区的天平山脚下,横穿苏州新区、苏州市区、苏州工业园区,从新区灵天路站开始,至金鸡湖东约5Km处结束,全长约26.8Km(经金鸡湖底约1.8Km)。另有支线从阊胥路与干将路交界处开始,至火车站结束,全长约3.8Km。工程包括地下和地面两种方式,为了保证工程的顺利进行,设计采用GPS技术和二等精密水准布置首级平面和高程控制网,以二级精密导线网和精密水准网保证工程施工。（参考《建筑中文网》）
1 平面控制网的建立
地下铁道、轻轨交通测量的重要任务之一是保证暗挖隧道的正确贯通,暗挖隧道的横向贯通中误差应在±50mm之内,由此得到的测量误差的合理配赋为:地面控制测量的横向贯通中误差应在±25mm之内。分两级布设的地面控制网,控制测量对点位的总的误差影响为:
M2Q=M2G M2T
MT:精密导线网中最弱点的点位中误差(mm);
MG:GPS网中最弱点的点位中误差(mm);
以MT=±20mm来估算,顾及轨道测量的经验以及一定的安全因素,首级GPS平面控制网的最弱点点位中误差控制在±12mm以内,得
1.1 首级GPS控制网的建立
1.1.1 轻轨工程独立坐标系的建立
为了保证首级GPS控制网的精度和保证轻轨工程施工的精度,设计建立服务于轻轨工程的独立坐标系,坐标系统以测区的平均高程面为投影面,以原城市控制网的一点一方向为起算数据,尽可能减少边长的投影变形。
为充分利用城市原有的测绘资料,轻轨平面和高程控制系统应与原城市系统一致。计划联测一定数量的原城市控制网点,建立与原城市坐标系统的联系,延用原城市控制的中央子午线。
建立的独立坐标系在施工中的边长改化量如下公式:
其中:
D′0:测距两端点的平均高程面上的水平距离(m);
HP:测区的平均高程(m);
HM:测距边两端点的平均高程(m);
RA:参考椭球在测距边方向法截弧的曲率半径(m);
YM:测距边两端点的横坐标之平均值(m);
Rm:测距边中点的平均曲率半径(m);
ΔY:测距边两端点近似横坐标的增量(m);
由于采用测区的平均高程面为投影面HP和HM的值非常接近,高程改化量很小,采用穿过城市中央的经线为测区的中央子午线,YM值很小,高斯投影改化的量也很小,这会给施工带来很大便利。
1.1.2 GPS控制网的建立
1.1.2.1 GPS控制点的选址。
● 控制点应选在稳定、稳固、利于保存、施测方便的建筑物或地面上,选GPS点前应拿到详细的车站位置图,尽量做到用全站仪做精密导线时能1站到洞口(车站)。
●为了减少观测中的仪器对中误差,GPS控制点采取强制对中标志。建筑物上的控制点应选在便于联测的楼顶承重墙上。
●选GPS点时,应防止施工对建筑物的影响,引起控制点位移、沉降。
1.1.2.2 GPS控制网布设
●考虑GPS控制网最弱点点位中误差应高于±12mm,GPS控制网的网形强度应足够强。如图1。
●另外顾及GPS控制网的最弱边边长相对中误差,GPS基线边长应尽可能控制在0.8km以上。
2 高程控制网的建立
根据轻轨暗挖时要求竖向贯通(高程贯通)中误差应在±25mm之内,高程控制网布设也应满足竖向贯通的要求,即地面高程测量的中误差不大于16mm,且应满足轻轨工程实际需要。分两级布设的地面控制网,控制测量对点位的总的误差影响为:M2H=M2h1 M2h2
M h1:二等水准测量的高程中误差(mm);
M h2:精密水准测量的高程中误差(mm);
2.1 二等水准网的建立
2.1.1 二等水准网的起算成果的确定
苏州市地处长江三角洲及太湖流域,由于地质构造和地层结构的影响,以及第四系地下水的广泛超采,在二十世纪九十年代,出现明显的地区性沉降。近年来由于地下水开采得到了有效控制,地区性沉降又有了明显好转,但对于建设周期长的轻轨工程,应确定稳固的高程起算点。位于苏州虎丘景区的“I宁沪57甲主”是相对稳固一等岩层基本标石,可以作为二等水准网的起算成果。但考虑轻轨工程全长30Km,为了保证施工中二等水准网复测工作的实施,计划在轻轨路线的东端建造一深层基岩标,通过一等水准联测,确定轻轨工程的另一起算点。
2.1.2 二等水准网的布设
2.1.2.1 沿轻轨路线,并考虑各期轻轨交汇处高程衔接,布设独立的轻轨二等水准网,平均每2Km埋设一普通水准标石,二等水准点应选在离施工场地变形区外稳定的地方。
2.1.2.2 为使高程成果有较好的稳定性、连续性、可比性,应尽可能使用老的城市水准点标石。新埋标石应稳定一个月以上再进行观测。在轻轨施工期间,用较长的水准线路进行沿线的二等水准点稳固性检测,检测线路必须起闭于标石稳固可靠的水准点。
2.1.2.3 轻轨二等水准网内部应尽可能构成水准环线,进行检核。如图2。
3 结束语
在区域性沉降可能性较大的城市建立精密工程控制网,为避免控制点点位变形与位移带来不利影响,必须定期(一般为一年)进行控制点稳定性的全面复测和不定期的部分监测,可对每一实际使用的平面控制点建立局部监测网,根据监测结果随时对原控制点成果进行修正。建立的精密工程控制网还应顾及便于保存、使用方便的特点,有效的服务于轻轨工程。 来源: 《建筑中文网》.
1 平面控制网的建立
地下铁道、轻轨交通测量的重要任务之一是保证暗挖隧道的正确贯通,暗挖隧道的横向贯通中误差应在±50mm之内,由此得到的测量误差的合理配赋为:地面控制测量的横向贯通中误差应在±25mm之内。分两级布设的地面控制网,控制测量对点位的总的误差影响为:
M2Q=M2G M2T
MT:精密导线网中最弱点的点位中误差(mm);
MG:GPS网中最弱点的点位中误差(mm);
以MT=±20mm来估算,顾及轨道测量的经验以及一定的安全因素,首级GPS平面控制网的最弱点点位中误差控制在±12mm以内,得
1.1 首级GPS控制网的建立
1.1.1 轻轨工程独立坐标系的建立
为了保证首级GPS控制网的精度和保证轻轨工程施工的精度,设计建立服务于轻轨工程的独立坐标系,坐标系统以测区的平均高程面为投影面,以原城市控制网的一点一方向为起算数据,尽可能减少边长的投影变形。
为充分利用城市原有的测绘资料,轻轨平面和高程控制系统应与原城市系统一致。计划联测一定数量的原城市控制网点,建立与原城市坐标系统的联系,延用原城市控制的中央子午线。
建立的独立坐标系在施工中的边长改化量如下公式:
其中:
D′0:测距两端点的平均高程面上的水平距离(m);
HP:测区的平均高程(m);
HM:测距边两端点的平均高程(m);
RA:参考椭球在测距边方向法截弧的曲率半径(m);
YM:测距边两端点的横坐标之平均值(m);
Rm:测距边中点的平均曲率半径(m);
ΔY:测距边两端点近似横坐标的增量(m);
由于采用测区的平均高程面为投影面HP和HM的值非常接近,高程改化量很小,采用穿过城市中央的经线为测区的中央子午线,YM值很小,高斯投影改化的量也很小,这会给施工带来很大便利。
1.1.2 GPS控制网的建立
1.1.2.1 GPS控制点的选址。
● 控制点应选在稳定、稳固、利于保存、施测方便的建筑物或地面上,选GPS点前应拿到详细的车站位置图,尽量做到用全站仪做精密导线时能1站到洞口(车站)。
●为了减少观测中的仪器对中误差,GPS控制点采取强制对中标志。建筑物上的控制点应选在便于联测的楼顶承重墙上。
●选GPS点时,应防止施工对建筑物的影响,引起控制点位移、沉降。
1.1.2.2 GPS控制网布设
●考虑GPS控制网最弱点点位中误差应高于±12mm,GPS控制网的网形强度应足够强。如图1。
●另外顾及GPS控制网的最弱边边长相对中误差,GPS基线边长应尽可能控制在0.8km以上。
2 高程控制网的建立
根据轻轨暗挖时要求竖向贯通(高程贯通)中误差应在±25mm之内,高程控制网布设也应满足竖向贯通的要求,即地面高程测量的中误差不大于16mm,且应满足轻轨工程实际需要。分两级布设的地面控制网,控制测量对点位的总的误差影响为:M2H=M2h1 M2h2
M h1:二等水准测量的高程中误差(mm);
M h2:精密水准测量的高程中误差(mm);
2.1 二等水准网的建立
2.1.1 二等水准网的起算成果的确定
苏州市地处长江三角洲及太湖流域,由于地质构造和地层结构的影响,以及第四系地下水的广泛超采,在二十世纪九十年代,出现明显的地区性沉降。近年来由于地下水开采得到了有效控制,地区性沉降又有了明显好转,但对于建设周期长的轻轨工程,应确定稳固的高程起算点。位于苏州虎丘景区的“I宁沪57甲主”是相对稳固一等岩层基本标石,可以作为二等水准网的起算成果。但考虑轻轨工程全长30Km,为了保证施工中二等水准网复测工作的实施,计划在轻轨路线的东端建造一深层基岩标,通过一等水准联测,确定轻轨工程的另一起算点。
2.1.2 二等水准网的布设
2.1.2.1 沿轻轨路线,并考虑各期轻轨交汇处高程衔接,布设独立的轻轨二等水准网,平均每2Km埋设一普通水准标石,二等水准点应选在离施工场地变形区外稳定的地方。
2.1.2.2 为使高程成果有较好的稳定性、连续性、可比性,应尽可能使用老的城市水准点标石。新埋标石应稳定一个月以上再进行观测。在轻轨施工期间,用较长的水准线路进行沿线的二等水准点稳固性检测,检测线路必须起闭于标石稳固可靠的水准点。
2.1.2.3 轻轨二等水准网内部应尽可能构成水准环线,进行检核。如图2。
3 结束语
在区域性沉降可能性较大的城市建立精密工程控制网,为避免控制点点位变形与位移带来不利影响,必须定期(一般为一年)进行控制点稳定性的全面复测和不定期的部分监测,可对每一实际使用的平面控制点建立局部监测网,根据监测结果随时对原控制点成果进行修正。建立的精密工程控制网还应顾及便于保存、使用方便的特点,有效的服务于轻轨工程。 来源: 《建筑中文网》.
原文网址：http://www.pipcn.com/research/200809/13560.htm
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