1、工程測量學課程設計報告-北京郊區隧道工程貫通測量技術設計院系：建筑工程學院專業：測繪工程地點：測繪專業課程設計教室班級：測繪B09-2班姓名：謝振雷學號：200905064221教師：郝延錦2012年7月2日至2012年7月8日目次一、工程概況二、控制網的布設、2.1地面平面控制網2.2地面水準測量2.3地下平面控制網2.4地下水準測量三、聯系測量方案四、測量方案的實施4.1地面平面控制測量4.2地面三角高程測量4.3地下導線測量4.4地下水準測量五、貫通誤差預計5.1貫通相遇點在在水平重要方向上x/上的誤差預計5.2貫通相遇點在高程上的誤差預計六、組織安排七、質量與安全保障措施八、經費預算九

2、、技術總結9.1參考規范9.2設計貫通誤差體會工程概況為了改善北京市某郊區的道路交通狀況，擬在楊家村和楊家峪兩個居民點之間設計一條隧道。楊家村和楊家峪均位于山區，兩地之間有高山阻隔，地勢起伏較大。其中楊家村地勢較低，高程約為650m楊家峪地勢較高，高程約為700m兩地之間直線距離約為2.0km。根據該地區原有地形圖，選定A、B兩點為隧道的兩端點，在兩點間建立一條長約1.7公里，坡度i=2.94%的直線隧道，聯通兩地。隧道無豎井，故不需進行聯系測量。根據相關技術規定，隧道貫通相遇點在水平重要方向上的允許偏差不得超過0.1m,在高程方向上的允許偏差不得超過0.07m.二、控制網的布設（包括地面、地

3、下）1.地面平面控制網根據工程測量規范隧道洞外平面控制測量的等級洞外平面控制網類別洞外平面控制網等級GPSR二等三等三角形網二等三等四等一級導線網三等四等一級測角中誤差（"）隧道長度L（km）一L>5一L<51.0L>51.82<L<52.50.5<L<25L<0.51.82<L<52.50.5<L<25L<0.5采用三等GPS控制網，以GP1GP2GP3GP4GP5GP6為選定的GPS$制點，通過與高等級已知點G1、G2、G&G4進行聯測，組成GP眥制網。其中，GP2GP5分別與A、B通視；GP2

4、與GP1、GP3通視，GP5與GP4GP6通視。GPS量精度分級等級平均距離（km）a(mm)b(ppmD)最弱邊相對中誤差二9<10<21/12萬二5<10<51/8萬四2<10<101/4.5萬-級：1<10<101/2萬二級V1<15<201/1萬注：當邊長小于200m時，以邊長中誤差小于20mn衡量。閉合環或附合線路邊數的規定等級二二四一級二級閉合環或附合線路的邊數<6<8<10<10<10接收機的選用等級項目二三四一級二級單頻/雙頻雙頻或單頻雙頻或單頻雙頻或單頻雙頻或單頻雙頻或單頻1標稱精度&l

5、t;(10mm+3ppmD)<(10mm+3ppmD)<(10mm+3ppmD)<(10mm+3ppmD)<(10mm+3ppmD)觀測量載波相位載波相位載波相位載波相位載波相位同步觀測接收機數>2>2>2>2>2各級GPS1量作業的基本技術要求項目等級方法三四一級二級衛星高度角（）相對快速法15法15法15法15法15有效觀測衛星數相對>4>4>4>4>4快速>5>5>5>5觀測時段數相對>2>2>2>2>1重復設站數快速>2>2>2&g

6、t;2'時段長度（）相對快速法90法60>20>45法15>45法15>45法15."數據米樣間隔（）相對快速10601060106010601060PDOP相對快速V6V6V8V8V8G1、G2G&G4四個已知點的平面坐標和高程見表下表。已知點坐標和高程點名xy高程G1451303.7680309025.5630590.0000G2451426.1840309089.3340610.0000G3453280.5071309725.1713720.0000G4453383.6790309744.1920720.0000各GPS點的坐標和高程點名

7、xy高程GP1451549.7114309156.8265710.0000GP2451532.1728309020.9325710.0000GP3451612.9450308916.5186710.0000GP4453114.0372309702.6827710.0000GP5453197.7309309670.5821710.0000GP6453225.0190309559.3920710.0000GPS量精度分級等級平均距離（km）a(mm)b(ppmD)最弱邊相對中誤差二9<10<21/12萬二5<10<51/8萬四2<10<101/4.5萬一級1&l

8、t;10<101/2萬二級V1<15<201/1萬注：當邊長小于200m時，以邊長中誤差小于20mn衡量。r萬案一：采用四等導線，以G"G2作為起始邊，附和至GOG4建立"G1-G2rGP2rD1-D2D3-D4D5D6-D7-GP砰GOG4'附和導線，其中G1、G2G&G4為已知點。平均邊長為0.18km。共計11個測站導線測量的主要技術要求等級導線長度(Km)平均邊長(Km)測角中誤差(")測距中慶左(mm)測距相對中誤差(mm)測回數方位角閉合差(")相對閉合差DJ1dj2DJ6等1431.8201/1500006

9、10一3.6J：1/55000四等91.52.5181/8000046一%n1/35000級40.55151/30000一2410/n1/15000級2.40.258151/14000一1316J7i1/10000級1.20.112151/7000一1224而1/5000導線數據點虧xyG1451303.7680309025.5630G2451426.1840309089.3340GP2451532.1728309020.9325D1451678.9610309108.7720D2451896.6420309201.9050D3452088.9950309270.3420D4452297.31

10、70309343.2870D5452519.2330309435.0300D6452728.4830309511.4580D7452940.4480309606.2710GP5453197.7309309670.5821G3453280.5071309725.1713G4453383.6790309744.19202地面水準測量因測區位于山區，故采用全站儀三角高程測量。沿“GJS1-GPAAD1-D2DOD4D5-D6HD7-BS2GP砰G3'布設成附和水準路線。路線總長度為2.0km，采用2"級全站儀進行三角高程測量。電磁波測距三角高程測量的主要技術要求，應符合下表規定。電

11、磁波測距三角高程測量的主要技術要求等級母千米無王中快差(mm邊長(kni)觀測方式對向觀測高差較差(mm附和或環形閉合差(mm四等10<1對向觀測40萬20;TD五等15<1對向觀測60萬30TB注:1D為測距邊的長度(km)。2起訖點的精度等級，四等不應低于三等水準點的高程，五等應起訖于不低于四等的高程點上。3路線長度不應超過相應等級水準路線的長度限值。電磁波測距三角高程觀測的主要技術要求，應符合下表的規定電磁波測距三角高程觀測的主要技術要求等級垂直角觀測邊長測量儀器精度等級測回數指標差較差('')測回較差(")儀器精度等級觀測次數四等2級儀器3<

12、7”<7"10mm儀往返各一次器五等2級儀器2<10”<10”10mm儀器往一次注：當采用2級光學經緯儀進行垂直角觀測時，應根據儀器的垂直角檢測精度，適當增加測回數。3地下平面控制網根據工程測量規范隧道洞內平面控制測量的等級洞內半面控制網類別洞內半面控制網等級導線測角中誤差(")兩開挖洞口間長度L(kmj)導線網三等1.8LM5四等2.52<L<5一級5L<2隧道洞內平面控制網的建立，應符合下列規定：1洞內的平面控制網宜采用導線形式，并以洞口投點(插點)為起始點沿隧道中線或隧道兩側布設成直伸的長邊導線或狹長多環導線。2導線的邊長宜近似相等

13、，直線段不宜短于200m曲線段不宜短于70cm:導線邊距離洞內設施不小于0.2m>3當雙線隧道或其他輔助坑道同時掘進時，應分別布設導線，并通過橫洞連成閉合環。4當隧道掘進至導線設計邊長的23倍時，應進行一次導線延伸測量，5對于長距離隧道，可加測一定數量的陀螺經緯儀定向邊。6當隧道封閉采用氣壓施工時，對觀測距離必須作相應的氣壓改正。鐵路測量對地下導線測量的規定測量部位測量方法測量等級測角精度()適用長度(km)邊長相對中誤差洞導二土1.0直線720曲線3.5201/50001/10000線三土1.8直線3.57曲線2.53.51/50001/10000內測量四土2.5直線2.53.5曲線1

14、.52.51/50001/10000五土4.0直線V2.5曲線V1.51/50001/10000根據上表中的規定，本次任務采用測量一級導線作為主導線，沿“G2GPAAT1-T2T3-T4-T5T6-T7T8BGP砰G3',布設成附和導線，導線總長為1.7km,平均邊長為186.54m。視具體情況而定，部分導線點布設在頂板上。4地下水準測量根據工程測量規范隧道洞外、洞內高程控制測量的等級高程控制網類別等級每千米局差全中誤差（mm洞外水準路線長度或兩開挖洞口間長度s（km水準網二等2S>16三等66<¥16四等10Sv6隧道高程控制測量，應符合下列規定：1隧道洞內、夕

15、卜的高程控制測量，宜采用水準測量方法。2隧道兩端的洞口水準點、相關洞口水準點（含豎井和平洞口）和必要的洞外水準點,應組成閉合或往返水準路線。3洞內水準測量應往返進行，且每隔200500m應設立一個水準點。地下水準測量等級及使用儀器要求測量等級每公里局差中數的偶然誤差/mm兩升挖洞口間水準路線長度/km水準儀等級水準標尺類型二<1.0>32S1線條式因瓦水準標尺三<3.01132S3區格式水準標尺四<5.0511S3區格式水準標尺根據本次任務實際情況，采用四等水準測量，地下導線點同時作為水準點使用，布設附和水準路線。使用S3水準儀、區格式水準標尺進行測量。三、聯系測量方案

16、因本次隧道中無豎井，故不需進行聯系測量。通過洞口的進、出口點及定向點，運用導線測量的方法導入方向和平面坐標。通過洞口水準點，運用水準測量的方法直接導入高程。具體步驟見測量方案。四、測量方案的實施1地面平面控制測量根據相關技術規定，采用6臺雙頻、標稱精度10mm+3ppmD）的GPS收機進行觀測，與已知點G1、G2、G3G4進行聯測，共觀測四個測段，每個點位至少觀測兩個測段。之后進行數據解算，得到GP1GP2GP3GP4GP5GP6的平面坐標和高程。2地面三角高程測量采用2"級全站儀，進行對向觀測，垂直角觀測3個測回，邊長測量往返各一次，對向觀測高差較差40D（mm，附和或環形閉合差2

17、0.院D（mm。3地下導線測量采用2"級全站儀，水平角度觀測2個測回，距離前后各觀測四次，方位角閉合差V10"而（n為測站數），邊長相對中誤差v1/SOOO。4地下水準測量采用DS3水準儀和區格式水準標尺，前后視距差小于3視距小于100m,采用兩次儀器高法，當水準點位于頂板時，水準尺倒立頂住水準點，但在計算高差時在須在讀數前加負號，高差計算公式不變。五、貫通誤差預計1貫通相遇點在在水平重要方向上x/上的誤差預計地面平面控制測量誤差引起的貫通誤差三等GPS$制網中固定誤差a<10mnp比例誤差系數bv5xI。-6,Sgpgp=1787.7719m,則GP2與GP5之間邊

18、長Sgpgp5的誤差MjGpagp=+(bS)a=土0.013mSgpjgp5貫通重要方向x，之間的夾角：agp2-gp5=137°37/49。GPS量誤差所引起的K點在x,軸方向上的貫通誤差M'上=MSGP2HGP50gClGPAGP5=±0.010mor萬案一：四等導線采用全站儀進行測量，精度為2，土(5mm+5X10七)，以1個測回測量水平角，每邊往測量邊長，往測1個測回，一測回讀數較差小于10mm導線方位角閉合差小于5"而，導線全長相對閉合差小于1/35000。=2.5=±0.024m也七=±地面導線_值計算表y導線點號R，/m

19、yG2905GP2800D1655D2445D3240D445D5150D6350D7560GP5810G3895ZR;.4061425量邊誤差引起的精度為2”的全站儀的測距標稱精度M=0.005+5X10-6D,求得平均邊長D0.18km的M=±0.005+5X10-6X188=±0.006m。=±0.007m也七=士也地面導線cosot計算表導線點號(cowa)G25.184E-07GP21.04E-08D16.561E-07D22.179E-06D37.684E-06D41.186E-05D51.141E-05D68.573E-06D74.77E-06GP5

20、1.17E-07G31.011E-07£mf|cosa)4.788E-05地面導線測量誤差所引起的K點在x,軸方向上的貫通誤差M上=M；y=±0.024m對方案一和方案二進行比較，在隧道長度相同的情況下，方案一所引起的貫通誤差僅為土0.010m，小于方案二的貫通誤差土0.024m，且采用GPg設控制網，對觀測條件要求比導線測量要求低，觀測方便，外業工作量小，節省時間。故地面平面控制網應采用方案一。地面控制網引起的貫通誤差Mx，上=±0.010m。(1) 地下導線測量誤差引起的貫通誤差一級導線采用全站儀進行測量，精度為2，土(5mm+曜10-6D)，以1個測回測量水

21、平角，每邊往測量邊長，往測2個測回，一測回讀數較差小于10mm導線方位角閉合差小于10”.而,邊長相對中誤差小于1/14000測角誤差引起的.二二=5=±0.045m虬七=±X中fl地下導線_值計算表y導線點號R尸/mGP21120A825T1640T2460T3275T488T595T6274T7465T8653B842GP511435381742測邊誤差引起的精度為2”的全站儀的測距標稱精度M=0.005+5X10-6D,求得平均邊長D0.170km的M>=±0.005+5X10-6X170=±0.006m。虬=±（曜口）=±

22、;0.020m地下導線cos«計算表導線點號叫（球。）GP20.000036A0.000036T10.000036T20.000036T30.000036T40.000036T50.000036T60.000036T70.000036T80.000036B0.000036GP50.000036£mf(cosd)0.000432地下導線測量誤差所引起的K點在x,軸方向上的貫通誤差M下=_晝十_=+0.049m貫通在水平重要方向x/上的總中誤差M=上+下=士0.050m2貫通相遇點在高程上的誤差預計(1)地面三角高程測量誤差引起的相遇點高程誤差mhL一每千米長度三角高程路線的中

23、誤差可按規定取為m:lLL=±10mm/km。L一路線中三角高程測量路線總長度，以km計。則按單位長度三角高程路線的高差中誤差估算(2)地下水準測量引起的相遇點高程誤差一每千米水準路線的局差中誤差，可按相應規定取為nihL土-血吁11=±17.7mm/km況MRL隧道中水準路線總長度，以km為單位。則每千米水準路線的高差中誤差估算：MH下=山也'演=-0.023m貫通相遇點在高程上的總中誤差=土0.026m六、組織安排根據工程實際，確定組織安排工作。七、質量與安全保障措施以規范為標準，根據工程實際具體安排。八、經費預算根據工程實際需要和當地費用標準，實際計算。九、技

24、術總結1參考規范：工程測量規范(GB50026-2007)工程測量學(李清岳、陳永奇，測繪出版社)礦山測量學(張國良，中國礦業大學出版社)工程測量課程設計指導書(郝延錦，華北科技學院)(5) 2設計貫通誤差地面平面控制測量誤差引起的貫通誤差±0.010m地下導線測量誤差所引起的K點在x，軸方向上的貫通誤差土0.049m貫通在水平重要方向x，上的總中誤差±0.050m(4)地面三角高程測量誤差引起的相遇點高程誤差土0.013m地下水準測量引起的相遇點高程誤差土0.023m貫通相遇點在高程上的總中誤差土0.026m體會本次課程設計，綜合運用了工程測量、礦山測量學、測量學等學科的知識，在正確理解課程設計大綱及設計指導書的基礎上，完成了任務。既運用了剛剛學到的工程測量方法，又對過去所學的平差及誤差預計的理論知識進行了充分的復習和運用。使得自