特大橋首級控制網(wǎng)畢業(yè)論文

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　特大橋首級控制網(wǎng)分為首級平面控制網(wǎng)和首級高程控制網(wǎng)，對其設(shè)計與觀測是特大橋工程建設(shè)的重要組成部分，在工程建設(shè)中具有十分重要的意義。本文將結(jié)合青島跨海大橋，針對現(xiàn)代特大型橋梁施工建設(shè)對控制測量的要求，從橋梁工程的建設(shè)出發(fā)，對特大橋首級控制網(wǎng)測量技術(shù)設(shè)計進(jìn)行詳細(xì)的論述。主要分析利用GPS測量技術(shù)建立特大橋首級平面控制網(wǎng)和利用精密水

2、準(zhǔn)測量技術(shù)建立特大橋的首級高程控制網(wǎng)的方法。按照特大橋首級控制網(wǎng)的測量步驟，系統(tǒng)的闡述了特大橋首級控制網(wǎng)的設(shè)計、觀測、數(shù)據(jù)處理的過程，以及在各個步驟中采取的提高精度的措施，通過完成青島跨海大橋首級控制網(wǎng)的測量技術(shù)設(shè)計，得出一些對于特大橋首級控制網(wǎng)布設(shè)和測量有意義的結(jié)論。</p><p>　　關(guān)鍵字：特大橋；首級控制網(wǎng)；技術(shù)設(shè)計</p><p><b>　　Abstract<

3、/b></p><p>　　The head control network of bridge with long span can be divided into the head horizontal control network and the vertical control network, for its design and survey is an important part of t

4、he bridge construction，and the head control network has very important means. Takes the Qingdao Bay Major Bridge as example, this article is for the technical requirement of survey for construction of bridges with long s

5、pan, and gives a minute description about the technical design of survey of the head cont</p><p>　　Keyword: Bridge with long span; Head control network; Technical design</p><p><b>　　目 錄<

6、;/b></p><p><b>　　目錄1</b></p><p><b>　　1 緒論2</b></p><p>　　1.1 研究的目的與意義2</p><p>　　1.2 國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀3</p><p>　　1.3 本文研究的主要內(nèi)容5</p&

7、gt;<p><b>　　2 工程概況5</b></p><p>　　2.1 測區(qū)概況5</p><p>　　2.1 工程簡介6</p><p>　　2.3 主要任務(wù)6</p><p>　　2.4 作業(yè)技術(shù)指標(biāo)7</p><p>　　3、首級平面控制網(wǎng)測量技術(shù)設(shè)計7<

8、;/p><p>　　3.1 作業(yè)技術(shù)依據(jù)7</p><p>　　3.2 坐標(biāo)系統(tǒng)的選擇及起算數(shù)據(jù)8</p><p>　　3.3 網(wǎng)形的優(yōu)化設(shè)計8</p><p>　　3.4 大橋合龍?zhí)幤矫嬲`差預(yù)計10</p><p>　　3.5 選點埋石15</p><p>　　3.6 外業(yè)觀測18&l

9、t;/p><p>　　3.7 數(shù)據(jù)處理22</p><p>　　3.8提交的成果25</p><p>　　4首級高程控制網(wǎng)測量技術(shù)設(shè)計26</p><p>　　4.1坐標(biāo)系統(tǒng)及起算數(shù)據(jù)26</p><p>　　4.2水準(zhǔn)路線的選定及精度估算26</p><p>　　4.3大橋合龍?zhí)幐叱陶`差

10、預(yù)計28</p><p>　　4.4實地選點埋石30</p><p>　　4.5外業(yè)施測31</p><p>　　4.6 數(shù)據(jù)處理35</p><p>　　4.7 應(yīng)提交的資料36</p><p><b>　　5結(jié)論與展望36</b></p><p><b

11、>　　參考文獻(xiàn)37</b></p><p><b>　　致謝38</b></p><p><b>　　附錄I39</b></p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　1.1研究的目的與意義</p><p>　

12、　橋梁是指供道路、鐵路、渠道、管線等跨越水體、山谷或彼此間相互跨越的工程構(gòu)筑物，是交通運輸中的重要組成部分，在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)與社會發(fā)展中占有極其重要的地位。根據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTJ001—97）中關(guān)于橋梁分類的規(guī)定，當(dāng)橋梁全長大于等于500米或者橋梁涵洞跨度大于等于100米時，稱為特大橋。</p><p>　　特大型橋梁首級控制網(wǎng)是工程設(shè)計和施工的重要組成部分，其成果的精度和準(zhǔn)確度的高低將直接影響到橋梁建設(shè)

13、的成敗。如果首級控制網(wǎng)的質(zhì)量不好將會出現(xiàn)難以收拾的局面，造成無法挽回的重大損失。因此，特大橋的首級控制網(wǎng)在橋梁建設(shè)的全過程中起著至關(guān)重要的作用。特大橋的首級控制網(wǎng)的作用主要有：</p><p>　　1）限制測圖誤差積累，保證測圖精度。任何一種測量都會產(chǎn)生誤差，測量誤差是不可避免的，只要誤差在容許的范圍以內(nèi)就不會出現(xiàn)問題。在大橋的設(shè)計、施工以及建成后的運營各個階段中，會測繪許多不同用途、不同比例尺、不同類型的地圖。

14、首級控制網(wǎng)將為其提供控制和起算數(shù)據(jù)，保證所有的地圖都在同一個坐標(biāo)系下，方便地圖的使用。</p><p>　　2）為施工放樣提供控制及起算數(shù)據(jù)。在橋梁的施工過程中，將設(shè)計的橋梁放樣到地面上，首級控制網(wǎng)直接或者間接為各項施工提供控制和起算數(shù)據(jù)。保證不同時間，不同單位、不同施工段上的施工最后能夠連接成一項完整的工程。</p><p>　　3）為橋梁的各種監(jiān)測提供控制和起算數(shù)據(jù)。橋梁的興建，從施工

15、開始到竣工以及建成后的整個運營期間都要不斷的監(jiān)測像沉降監(jiān)測、傾斜監(jiān)測、裂縫監(jiān)測等，以便掌握大橋的變形情況，及時的發(fā)現(xiàn)問題，保證工程建筑的安全。</p><p>　　目前我國已經(jīng)建設(shè)很多座特大型橋梁，像杭州灣跨海大橋、楊浦大橋、蘇通長江大橋等，在大橋的建設(shè)方面積累了豐富的經(jīng)驗。但是，隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，特大型橋梁的長度越來越長，跨徑也越來越大，在特大型橋梁首級控制網(wǎng)的布設(shè)和施測方面還有待于進(jìn)行深入的研究，因此對特大

16、橋首級控制網(wǎng)的研究具有重要的現(xiàn)實意義。</p><p>　　1.2國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀</p><p>　　特大型橋梁屬于線形工程，GPS測量在線形工程中的應(yīng)用早在上世紀(jì)八十年代國外就有了研究。1984年8月，Geo/hydro公司曾用Micrometer V—100型GPS接收機(jī)在美國斯坦福直線加速器工程中精密控制測量工作。 該公司用所述的GPS接收機(jī)在幾個測站上進(jìn)行了精密GPS測量 ，觀測

17、數(shù)據(jù)經(jīng)綜合處理后得出控制點的水平位置精度為1mm～2mm，高程精度為2mm～3mm。基本上滿足了直線加速器設(shè)備安裝的要求。1987英法隧道貫通工程中為了改善經(jīng)典控制網(wǎng)的精度，應(yīng)用了GPS測量。兩岸使用了TI—4100 GPS接收機(jī)同時觀測了三個控制點，并將結(jié)果與經(jīng)典網(wǎng)進(jìn)行聯(lián)合平差，使得控制網(wǎng)的相對精度達(dá)到 ，隧道的縱向與橫向中誤差從20cm降為5cm，大大提高了控制網(wǎng)的精度。</p><p>　　2000年美國宣

18、布中止了SA政策美國，GPS測量的精度提高了很多，世界各國對GPS的研究迅速發(fā)展，我國也呈現(xiàn)出一片繁榮的景象。蕪湖長江大橋全長10.5km通過GPS測量，平差后的最弱邊的邊長相對中誤差為1/35萬，最弱點的坐標(biāo)分量閉合差為Mx=My=±4mm，滿足施工建設(shè)的設(shè)計要求。?？谑兰o(jì)大橋同樣采用GPS測量進(jìn)行首級控制，最后得到的最弱點的坐標(biāo)中誤差為Mx=±1.5mm，My=±1.8mm除了超短邊（53m）以外的其余

19、邊的相對中誤差都在1/10萬以上。蘇通長江大橋是用GPS測量的結(jié)果為最弱基線邊的相對精度為1/35萬，橋軸線邊的相對中誤差為1/600萬，最弱點位中誤差為4.1mm，X坐標(biāo)中誤差為2.7mm，Y坐標(biāo)中誤差為3mm,完全滿足要求。湛江海灣大橋的GPS控制測量結(jié)果為平均點位中誤差±5.9mm，最弱邊的邊長相對中誤差為1/14萬，橋軸線的相對中誤差為1/36萬，具有很高的精度。杭州灣跨海大橋首級控制網(wǎng)有九個點組成，按照國家GPS規(guī)范

20、B級網(wǎng)施測綱要觀測，經(jīng)平差最弱點點位精度為3mm，兩岸聯(lián)測邊長相對中誤差為1/100萬，完全滿足大橋測量控制要求。我國已建成和建設(shè)中的特大橋幾乎</p><p>　　青島跨海大橋是目前世界上最長的特大型橋梁，全長33.5公里。本文將以青島跨海大橋為例，通過完成青島跨海大橋首級控制網(wǎng)測量技術(shù)設(shè)計，詳細(xì)的敘述特大型橋梁首級控制網(wǎng)建立的方法、步驟以及采取的提高精度的措施。</p><p>　　1

21、.3本文研究的主要內(nèi)容</p><p>　　本文研究內(nèi)容主要包括以下幾點：</p><p>　　1）利用GPS測量技術(shù)建立首級平面控制網(wǎng)的測量技術(shù)設(shè)計；</p><p>　　2）利用精密水準(zhǔn)測量技術(shù)建立首級高程控制網(wǎng)。</p><p><b>　　2 工程概況</b></p><p><b&

22、gt;　　2.1測區(qū)概況</b></p><p>　　膠州灣位于中國山東省山東半島南部，為一半封閉型海灣，灣口最窄處僅2.5公里，灣內(nèi)南北向最大長度約40公里，東西向最大寬度約28公里，面積約438平方公里，灣內(nèi)寬闊開敞，自然條件有相對的獨立性。有11條河流注入膠州灣，以大沽河為最大。所有的河流都是季節(jié)性河流，汛期集中在7，8，9三個月。膠州灣及其附近屬暖溫帶季風(fēng)氣候區(qū)，多年平均氣溫為12.2攝氏度，

23、8月平均25.5攝氏度，1月平均-1.2攝氏度。平均降雨量775.6毫米，灣東部多霧，年平均霧日為50天，主要出現(xiàn)在秋末和冬季。膠州灣的潮汐為典型的半日潮，平均潮差2.71米，最大潮差6.87米。膠州灣東部為青島，北面是紅島，西面是黃島，三面都是經(jīng)濟(jì)繁榮的地方，基礎(chǔ)設(shè)施完善，交通、通訊設(shè)施十分發(fā)達(dá)。此處的人們熱情好客，民風(fēng)淳樸，十分有利有測量工作的進(jìn)行。</p><p><b>　　2.1工程簡介<

24、;/b></p><p>　　青島跨海大橋是國家高速公路網(wǎng)規(guī)劃中的青島至蘭州高速青島段的起點，也是山東省"五縱四橫一環(huán)"公路網(wǎng)主框架中南濟(jì)青高速公路的重要組成部分，同時還是該市道路交通規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)布局中膠州灣東西岸跨海通道中"一路、一橋、一隧"的重要組成部分。大橋位于黃海中部、膠東半島南部的膠州灣（東經(jīng)120°04′—120°23′，北緯35°

25、;58′—36°18′）, 地處我國著名外貿(mào)良港青島市，橫跨青島膠州灣，把青島東、西兩個主要城區(qū)連接起來。東起青島主城區(qū)308國道，跨越膠州灣海域，西至黃島經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)紅石崖，北通紅島，路線全長約35.4公里，其中海上段長度26.75公里。青島側(cè)陸上橋梁5.85公里。紅石崖側(cè)陸上段橋梁及道路共0.9公里，紅島連接線長1.9公里，該項目總投資達(dá)到99.38億元 。大橋建成后青島和黃島（青島經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)）之間的聯(lián)系更加緊密，更

26、加有利于兩岸的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，特別是對青島的旅游業(yè)具有十分重要的意義。</p><p>　　大橋為雙向六車道高速公路兼城市快速路八車道，設(shè)計行車時速80公里，橋梁寬35米，設(shè)計基準(zhǔn)期100年。青島海灣大橋全線通車后，青島至黃島的路程可以縮短近30公里，比走環(huán)膠州灣高速節(jié)省22分鐘。</p><p><b>　　2.3主要任務(wù)</b></p><p>

27、　　在大橋的施工之前要建立大橋的首級控制網(wǎng)，服務(wù)于大橋的施工建設(shè)，確保大橋工程順利的完成以及建成后的安全運營。首級控制網(wǎng)分為首級平面控制網(wǎng)和首級高程控制網(wǎng)，在大橋的整個生命周期中都具有十分重要的作用。所以，本次研究的主要任務(wù)就是完成青島跨海大橋首級控制網(wǎng)測量技術(shù)設(shè)計。由于大橋的全長較長又跨越膠州灣，控制面積較大，所以大橋的首級平面控制網(wǎng)擬用國家B級GPS測量的方法建立，首級平面控制網(wǎng)則由國家二級精密水準(zhǔn)測量的方法建立。</p>

28、;<p><b>　　2.4作業(yè)技術(shù)指標(biāo)</b></p><p>　　本次測量決定按照國家B級GPS測量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，并加測部分邊的長度。高程按照國家二等水準(zhǔn)嚴(yán)格實測。以達(dá)到下述技術(shù)指標(biāo):</p><p>　　( 1) 最弱邊相對中誤差 ≤ 1/ 150000；</p><p>　　( 2) 橋軸線相對中誤差 ≤ 1/ 600000；

29、</p><p>　　( 3) 最弱點點位中誤差 ≤ ± 8.0 mm。</p><p>　　3、首級平面控制網(wǎng)測量技術(shù)設(shè)計</p><p>　　首級平面控制網(wǎng)是針對青島跨海大型橋梁的建設(shè)的任務(wù)和要求，根據(jù)測量規(guī)范而設(shè)計的，其主要目的是通過測量手段獲得控制點的平面坐標(biāo)。擬用國家B級GPS測量的方法建立，同時加測部分邊的長度以提高網(wǎng)形的精度與強(qiáng)度。GPS測量

30、與傳統(tǒng)的測量方法類似，也可分為外業(yè)數(shù)據(jù)采集和內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理兩大部分。其中，外業(yè)工作主要包括選點與埋石、觀測標(biāo)志的建立、野外數(shù)據(jù)采集及成果的檢核幾個部分。內(nèi)業(yè)工作主要包括GPS網(wǎng)形的設(shè)計與優(yōu)化、測后數(shù)據(jù)處理以及技術(shù)總結(jié)等。具體地說，GPS測量的主要步驟按實施順序可分為網(wǎng)形的優(yōu)化與設(shè)計、選點埋石及建立觀測標(biāo)志、野外數(shù)據(jù)采集、成果的檢核與數(shù)據(jù)處理四個階段。</p><p><b>　　3.1作業(yè)技術(shù)依據(jù)<

31、/b></p><p>　　平面控制測量主要有GPS測量和邊長的測量，測量按如下規(guī)范執(zhí)行：</p><p>　　1、《全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范》 GB/T 18314—2001</p><p>　　2、《公路全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范》JTJ/T 066-98</p><p>　　3、《全球定位系統(tǒng)（GPS）測量型接收機(jī)檢定規(guī)

32、程》CH —8016</p><p>　　4、《光電測距儀檢定規(guī)范》CH8001—91</p><p>　　3.2坐標(biāo)系統(tǒng)的選擇及起算數(shù)據(jù)</p><p>　　青島跨海大橋首級控制網(wǎng)將要為橋梁的施工提供控制，因此大橋首級平面控制網(wǎng)的作用就是提供控制點的三維坐標(biāo)。測量平面坐標(biāo)采用1980國家大地坐標(biāo)系，高斯-克呂格正形投影統(tǒng)一3°分帶，中央子午線為東經(jīng)120

33、°00′的平面直角坐標(biāo)成果。</p><p>　　布設(shè)國家B級GPS網(wǎng)，必須由國家A級GPS網(wǎng)點提供控制。在測區(qū)附近現(xiàn)已收集到煙臺山、鳳山兩個國家A級GPS點，點位保護(hù)良好坐標(biāo)準(zhǔn)確，可以作為起算點利用。</p><p>　　3.3 網(wǎng)形的優(yōu)化設(shè)計</p><p>　　青島跨海大橋全長較長，控制測量要求精度較高。根據(jù)測區(qū)面積和國家GPS測量規(guī)范和規(guī)程的要求

34、，采用整體設(shè)計、逐步實施的測量技術(shù)方案。</p><p>　　網(wǎng)的圖形設(shè)計主要取決于用戶的要求，但應(yīng)該同時考慮到經(jīng)費、時間、人力的消耗以及所需要的設(shè)備的類型、數(shù)量、和后勤保障條件等。在滿足用戶要求的情況下，應(yīng)盡量減少消耗?？傮w來說，網(wǎng)的圖形設(shè)計應(yīng)按照以下要求進(jìn)行：</p><p>　　1）GPS網(wǎng)主要由三角形、多邊形、符合導(dǎo)線或者指導(dǎo)線構(gòu)成三角網(wǎng)、環(huán)形網(wǎng)或者星形網(wǎng)。GPS控制網(wǎng)一般采用獨立

35、觀測邊構(gòu)成閉合圖形（三角形、多邊形等）來增加檢核條件和提高網(wǎng)的可靠性。</p><p>　　2）GPS網(wǎng)作為測量控制網(wǎng)，其相鄰點間的基線向量的精度應(yīng)分布均勻。在GPS網(wǎng)中不應(yīng)存在自由基線，GPS網(wǎng)的閉合環(huán)的基線個數(shù)不應(yīng)過多。同一個點應(yīng)同時位于多條基線上，以保證點位的精度。</p><p>　　3）GPS網(wǎng)點應(yīng)盡量與地面原有控制點相重合，至少應(yīng)有3－5個分布均勻的重合點，有利于可靠地確定GP

36、S網(wǎng)與地面網(wǎng)之間的轉(zhuǎn)換參數(shù)。同時也應(yīng)有相當(dāng)數(shù)量的地面水準(zhǔn)點與GPS網(wǎng)重合。</p><p>　　4）GPS點應(yīng)選在交通便利視野開闊的地方。為了便于使用經(jīng)典方法擴(kuò)展要求網(wǎng)中所有的點至少與一個點相通視。</p><p>　　5）設(shè)計的GPS網(wǎng)還必須滿足閉合環(huán)或者符合路線邊數(shù)不大于6、每個點同時在至少三條基線上。</p><p>　　根據(jù)GPS測量的要求以及青島跨海大橋的

37、特點，在青島黃島紅島三地各布設(shè)4個控制點共12個。測量時先分別在三地觀測各地的控制點構(gòu)成的閉合環(huán)，然后在每個環(huán)中選擇兩個點將三個閉合環(huán)連接起來。由于較小的閉合環(huán)基線長度較短，觀測時間也較短。與已知點聯(lián)測、環(huán)之間的基線較長，因此要求觀測時間在24個小時以上，并且觀測兩個時段。根據(jù)以上的要求設(shè)計的首級平面控制網(wǎng)示意圖如下： </p><p>　　圖3-1 首級平面控制網(wǎng)示意圖</p><p>

38、　　3.4大橋合龍?zhí)幤矫嬲`差預(yù)計</p><p>　　由于兩邊施工測量均存在誤差且在海上施工無法后視控制點，只能由支導(dǎo)線對施工進(jìn)行控制。根據(jù)大橋施工的特點，只要在垂直方向和高程上誤差符合要求就行，在平行與大橋方向上的誤差對大橋合龍的影響較小，所以可以不估計。</p><p>　　3.4.1、垂直于大橋方向的誤差預(yù)計</p><p>　　大橋合龍?zhí)幍恼`差主要有兩邊施工

39、時測量誤差在合龍?zhí)幚塾嬙斐傻摹Ｊ┕r布設(shè)支導(dǎo)線，其測量誤差對合龍點的影響主要有測角誤差對合龍點的影響和量邊誤差對合龍點的影響。在青島跨海大橋的施工過程中，可以先假定施工過程中角度測量全部為等精度測量，距離測量同樣設(shè)為等進(jìn)度測量。按照支導(dǎo)線對最終點的誤差預(yù)計方法對大橋合龍?zhí)庍M(jìn)行誤差估計：</p><p>　　根據(jù)支導(dǎo)線測角誤差對最終點影響的公式，角度測量誤差 為：</p><p><b

40、>　　3-1</b></p><p>　　其中： 為角度測量誤差。 為常數(shù)，其值為206265</p><p>　　圖3-2 支導(dǎo)線誤差投影圖</p><p>　　如圖所示，在地形圖上以合龍點K為原點，平行于大橋方向為X軸，垂直于大橋方向為Y軸建立平面直角坐標(biāo)系。將所有的點依次投影到X軸上。并分別量取K點到所有投影點之間的距離記為 。</p

41、><p>　　量邊誤差對最終點的影響可有下式計算</p><p><b>　　3-2</b></p><p>　　同時還需在圖上量取 的值，可以用二次投影的方法獲得。將所有的點與相鄰的點連接起來分別向X、Y軸作垂線，由垂線的交點向控制點連線作垂線，量取控制點到垂足之間的距離，如下圖所示</p><p>　　圖3-3 二次投影

42、量取圖</p><p>　　將mn兩點連接分別向X軸作垂線nd，向Y軸作垂線md，交點為d。由d向線段mn作垂線，垂足為c，則mc就是所需要的 。</p><p>　　分別計算出各自的值之后，取其平方和的平方根就是一側(cè)施工的誤差，最終的誤差為兩側(cè)誤差平方和的平方根。</p><p>　　3.4.2、青島跨海大橋青島與紅島之間的合龍誤差預(yù)計</p>&l

43、t;p>　　青島跨海大橋紅島與青島之間施工預(yù)計在大橋10km處合龍，支導(dǎo)線角度測量誤差對最終點影響投影量取值見下表：</p><p>　　表3-1 青島跨海大橋 值</p><p>　　當(dāng)測角中誤差為 =2″時，角度測量誤差隊最終點的影響為：</p><p><b>　　3-3</b></p><p>　?。╩）

44、 3-4</p><p>　　邊長測量誤差對最終點的影響投影量取值見下表：</p><p>　　表3-2 青島跨海大橋 量取值</p><p>　　當(dāng)a=0.0005時，邊長長測量誤差對最終點的影響為：</p><p>　　0.0010 （m） 3-5</p><p

45、>　　0.0008 （m） 3-6</p><p>　　所以，兩側(cè)施工測量誤差隊最終點在垂直于大橋方向上的誤差為</p><p><b>　　3-7</b></p><p><b>　　3-8</b></p><p>　　所以大橋合龍?zhí)幍谜`差預(yù)計為：</p&g

46、t;<p>　　1.3 （cm） 3-9</p><p>　　所以大橋在青島與紅島之間的合龍誤差在垂直于大橋的方向上為1.3cm。</p><p>　　3.4.3、青島跨海大橋紅島與黃島之間的合龍誤差預(yù)計</p><p>　　青島跨海大橋紅島與黃島之間的施工預(yù)計在大橋26公里處合龍，支導(dǎo)線角度測量誤差對最終點影響投影

47、量取值見下表：</p><p>　　表3 -3 青島跨海大橋 值</p><p>　　由于紅島到黃島之間的路線較長，所以測量適應(yīng)加大測回數(shù)，以提高精度。假設(shè)測角中誤差為 =1″時，角度測量誤差隊最終點的影響為：</p><p><b>　　3-10</b></p><p>　　（cm） 3

48、-11</p><p>　　大橋施工測量邊長的誤差對大橋合龍影響，主要的數(shù)據(jù) 值見下表:</p><p>　　表3-4 青島跨海大橋 量取值</p><p>　　測邊比例系數(shù)仍然選擇a=0.0005，根據(jù)公式可以計算出兩邊誤差為：</p><p>　　0.0025 （m） 3-12</p>&

49、lt;p>　　0.0027 （m） 3-13</p><p>　　所以，兩側(cè)施工測量誤差隊最終點在垂直于大橋方向上的誤差為</p><p><b>　　3-14</b></p><p><b>　　3-15</b></p><p>　　所以大橋合龍?zhí)幍谜`差預(yù)計為：

50、</p><p>　　1.9 （cm） 3-16</p><p>　　所以大橋在青島與紅島之間的合龍誤差在垂直于大橋的方向上為1.9cm。</p><p><b>　　3.5 選點埋石</b></p><p>　　由于設(shè)計圖上與實際的地面情況不坑能完全一致，因此點位的選擇具有一定的靈活性

51、。應(yīng)該從設(shè)計出發(fā)，可以根據(jù)實地情況做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。但是總的來說點位的選擇應(yīng)遵守以下原則：</p><p>　　1）在實地選點前，應(yīng)根據(jù)任務(wù)的需要收集測區(qū)內(nèi)部及測區(qū)附近現(xiàn)有的國家控制點等有關(guān)布網(wǎng)任務(wù)的資料，并充分熟悉測區(qū)情況，特別是地形、通訊、供電、管線、水系、風(fēng)俗、交通等</p><p>　　2）測站應(yīng)選在交通方便且四周視野開闊的地方，高度角15°以上不允許存在成片的障礙物，以防

52、止GPS信號被擋或者被障礙物吸收。另外，測站上應(yīng)便于安裝儀器并且要方便其他測量手段聯(lián)測和擴(kuò)展。</p><p>　　3）測站點要遠(yuǎn)離大功率無線電信號發(fā)射源（如電臺、電視臺、微波中繼站等），以免影響接收機(jī)觀測信號，接收機(jī)天線與其距離一般不應(yīng)少于200m。遠(yuǎn)離高壓輸電線、變壓器等產(chǎn)生強(qiáng)磁場的物體，以避免磁場對接收機(jī)信號得干擾，接收機(jī)天線與其距離一般不應(yīng)少于50m。</p><p>　　4）觀測

53、站應(yīng)遠(yuǎn)離房屋、圍墻、廣告牌、山坡及大面積水域（湖泊池塘）等，以避免出現(xiàn)嚴(yán)重得多路徑效應(yīng)。</p><p>　　5）應(yīng)盡量是所選測站附近的小環(huán)境與周圍的大環(huán)境保持一致，以避免或減少氣象元素的代表性誤差。</p><p>　　6)測站點應(yīng)選盡量選在洪水（潮水）淹沒不到的地方，防止洪水影響觀測和威脅觀測者和儀器的安全。</p><p>　　7）點位選好之后，應(yīng)提交點之記及

54、點的環(huán)視圖、GPS網(wǎng)選點圖、選點技術(shù)工作技術(shù)總結(jié)等技術(shù)資料。</p><p>　　為了保持點位的精度和長期利用GPS測量結(jié)果以及進(jìn)行重復(fù)測量。在所選的GPS網(wǎng)點上建立觀測標(biāo)石，標(biāo)石的建立應(yīng)按以下要求進(jìn)行。</p><p>　　1）控制點應(yīng)埋設(shè)在堅實的土壤中，基底應(yīng)埋設(shè)在凍土線以下0.5米。如果在松土帶或人工填筑的地方，應(yīng)挖深基坑，并打樁以防止下沉。</p><p>

55、　　2）各等級GPS標(biāo)石均用混凝土澆筑，有條件的地方可以用整塊的花崗巖或者青石代替，但是大小應(yīng)與混凝土的一樣。天線墩、基本標(biāo)石、基巖標(biāo)石埋設(shè)時應(yīng)現(xiàn)場澆灌混凝土（其規(guī)格參見GPS測量規(guī)范）。</p><p>　　3）標(biāo)石埋設(shè)時，各層標(biāo)志中心線應(yīng)嚴(yán)格位于同一鉛垂線上，其偏差不得大于2mm，強(qiáng)制對中裝置隊中誤差不得大于1mm。標(biāo)志中心鉛垂線上應(yīng)具有明暗兩個標(biāo)心，以利于永久保存和破壞后的重建。</p>&l

56、t;p>　　4）現(xiàn)場澆筑混凝土標(biāo)石時，應(yīng)同時在標(biāo)石上壓印出GPS點的類別、埋設(shè)時間和“測量標(biāo)志、禁止破壞”等字樣。如果在冬季澆筑，應(yīng)在水泥中加入防凍劑，且在混凝土凝固之前應(yīng)采取保溫措施。不容易找到的地方處的標(biāo)石應(yīng)在其附近適當(dāng)?shù)牡胤截Q立指示標(biāo)志。點周圍存在高于10°的障礙物時應(yīng)繪制點的環(huán)視圖。</p><p>　　5）標(biāo)石埋設(shè)完成后，至少要經(jīng)歷一個雨季，凍土地區(qū)至少經(jīng)歷一個解凍期，基巖或者巖層標(biāo)石至

57、少經(jīng)過一個月之后才能用于觀測。</p><p>　　6）GPS埋石所占土地應(yīng)該經(jīng)過土地使用者或者土地管理部門的同意，并辦理相關(guān)手續(xù)。新埋得標(biāo)識及觀測墩應(yīng)辦理測量標(biāo)志委托管理書，一式三份，標(biāo)石保管單位一份，上交一份，存檔一份。</p><p>　　7）GPS網(wǎng)點埋石完成后要上交如下資料：填寫了埋石情況的GPS點之記，土地占用批準(zhǔn)文件與測量標(biāo)志委托保管書，埋石工作總結(jié)。</p>

58、<p>　　8) 控制點的標(biāo)識等段應(yīng)高處歷史最高水位0.5米以上。防止測量期間出現(xiàn)水位抬高，無法進(jìn)行施測，延誤工期。</p><p>　　本次測量的觀測墩嚴(yán)格按照規(guī)定建成混凝土觀測墩，按照青島，紅島，黃島的順序依次編號QD01—QD16。GPS控制點可兼作水準(zhǔn)點，因此建造時應(yīng)同時考慮GPS測量和水準(zhǔn)測量的要求。為了便于未來的施工放樣，要求觀測墩帶有強(qiáng)制對中裝置，觀測墩基礎(chǔ)均需高出地面20cm左右，埋設(shè)時

59、注意對中基盤的平整度。同時觀測墩的相對兩面應(yīng)分別用字模壓上點的名稱和相應(yīng)的文字，并用紅油漆填寫。標(biāo)石墩的外表如下</p><p>　　圖3-2 觀測墩整飾圖</p><p><b>　　3.6 外業(yè)觀測</b></p><p>　　外業(yè)觀測是本項工程的最重要的組成部分，所有的操作及各項技術(shù)指標(biāo)均應(yīng)滿足國家B級GPS測量規(guī)范的要求。</

60、p><p>　　3.6.1、儀器的選擇與檢驗</p><p>　　根據(jù)國家B級GPS測量規(guī)范的規(guī)定，本次測量采用4臺美國Trimble 5800雙頻GPS接收機(jī)，儀器的標(biāo)稱精度為±（5mm + 1ppm）, 并全部配置大地型天線，以保證GPS接收機(jī)接收的信號強(qiáng)度和抗干擾性。</p><p>　　GPS測量所采用的接收設(shè)備都必須對其性能和精度進(jìn)行檢驗，合格后方能

61、參加測量。其主要內(nèi)容包括：</p><p><b>　　1）、一般性檢視</b></p><p>　　主要檢查接收機(jī)設(shè)備的各個部件及其附件是否完全、完好，緊固部分是否有松動與脫落，設(shè)備的使用手冊及隨機(jī)軟件是否齊全。</p><p><b>　　2）、通電檢驗</b></p><p>　　主要檢驗的項

62、目有：設(shè)備通電后信號燈、按鍵、顯示系統(tǒng)和儀表的工作情況，以及自測試系統(tǒng)的工作情況。檢驗一起對衛(wèi)星的捕獲與跟蹤、捕獲衛(wèi)星的時間、接收信號的噪音比及信號鎖定情況是否正常。</p><p><b>　　3）試測檢驗</b></p><p>　　在不同長度的標(biāo)準(zhǔn)基線上或者專設(shè)的GPS測量檢驗場上進(jìn)行。主要內(nèi)容包括接收接野外作業(yè)的性能、接收機(jī)內(nèi)部噪聲水平、天線相位中心的穩(wěn)定性、

63、不同長度基線測量的精度。</p><p>　　4）隨機(jī)數(shù)據(jù)后處理軟件的檢驗</p><p>　　隨機(jī)數(shù)據(jù)處理軟件是GPS接收機(jī)的重要組成部分，該項檢驗主要檢驗隨機(jī)數(shù)據(jù)處理軟件的各項工作是否正常，一般通過實測的計算工作來進(jìn)行檢驗。</p><p><b>　　3.6.2定位模式</b></p><p>　　GPS網(wǎng)的測量采

64、用經(jīng)典的靜態(tài)相對定位模式，作業(yè)方法是將兩臺或兩臺以上的GPS接收機(jī)分別安置在不同的點位上，同步進(jìn)行觀測，觀測時間可根據(jù)等級和基線的長度而定。</p><p>　　3.6.3、觀測調(diào)度計劃</p><p>　　本次測量采用先小型局域網(wǎng)的測量在大網(wǎng)測量，先將黃島、紅島、青島的四個點分別組成四邊形進(jìn)行觀測，在將三個四邊形通過一條邊連接起來形成一整個大型網(wǎng)，同時聯(lián)測已知點。在進(jìn)行多邊形的連接的時候

65、，要求其中一個網(wǎng)中在小網(wǎng)測量時的接受位置不變。</p><p>　　3.6.4測量的基本技術(shù)規(guī)定</p><p>　　表3-1 GPS測量的要求</p><p>　　3.6.5、GPS網(wǎng)的施測</p><p>　　觀測作業(yè)的目的是捕獲GPS衛(wèi)星信號，并對其進(jìn)行跟蹤、處理和量測，以獲取所需要的定位信息和觀測數(shù)據(jù)。要求觀測前對儀器按照進(jìn)行規(guī)定

66、進(jìn)行檢驗，儀器的各項指標(biāo)檢驗合格之后才能用于測量。整個測量過程必須嚴(yán)格按照作業(yè)調(diào)度計劃表進(jìn)行，以保證同步觀測同一組衛(wèi)星。</p><p><b>　　1、天線的安置</b></p><p>　　天線的妥善安置是實現(xiàn)精密定位的重要條件之一，天線安置的好壞直接影響到觀測結(jié)果的準(zhǔn)確度。所以天線的安置一般應(yīng)滿足以下條件：</p><p>　　1）將接收

67、機(jī)直接安置在帶有強(qiáng)制對中裝置的觀測墩上，精確整平，天線底板上的水準(zhǔn)氣泡必須居中。</p><p>　　2）天線的定向標(biāo)志應(yīng)指向正北，并顧及磁偏角的影響以減弱相位中心偏差的影響，定向精度一般不能超過±3°—5°。</p><p>　　3）為了工作人員及儀器的安全，在雷雨天氣安置天線時應(yīng)將其地盤接地，以防止雷擊，造成不必要的損失。</p><p

68、><b>　　2 觀測作業(yè)</b></p><p>　　在開機(jī)實時觀測工作之間，接收機(jī)一般需要按照規(guī)定經(jīng)過預(yù)熱和靜置。除了嚴(yán)格按照接收機(jī)使用說明書進(jìn)行工作之外還應(yīng)注意以下事項：</p><p>　　1）觀測組中各接收機(jī)的觀測員應(yīng)按觀測計劃規(guī)定的時間作業(yè)，確保同步觀測同一組衛(wèi)星及達(dá)到要求的有效觀測時間。</p><p>　　2）在確認(rèn)外接電

69、源電纜及天線等各項聯(lián)結(jié)無誤后，才可接通電源。在接收機(jī)預(yù)置狀態(tài)正確時，才可啟動接收機(jī)。</p><p>　　3）接收機(jī)啟動前與作業(yè)過程中，應(yīng)隨時逐項填寫測量手簿中記錄項目。并且開機(jī)后接收機(jī)的儀表數(shù)據(jù)顯示正常時，才能進(jìn)行自測試和輸入有關(guān)測站和時段控制信息。</p><p>　　4）接收機(jī)開始記錄數(shù)據(jù)后，觀測員應(yīng)使用功能鍵和選擇菜單，注意查看測站信息、接收衛(wèi)星數(shù)量、衛(wèi)星號、各通道信噪比、相位測量

70、殘差、實時定位的結(jié)果及其變化和存儲介質(zhì)記錄等情況。</p><p>　　5）天線安置后，應(yīng)在各觀測時段的前后各量取天線高一次。兩次量高之差不應(yīng)大于3mm，取平均值作為最后天線高。如果互差超限，應(yīng)查明原因，提出處理意見，記入觀測記錄。</p><p>　　6）在一個觀測段中，接收機(jī)不得關(guān)閉并重新啟動；不準(zhǔn)改變衛(wèi)星高度角的限值和天線高；觀測員應(yīng)注意防止接收設(shè)備震動，更不得移動；不得碰動天線或阻

71、擋信號。</p><p>　　7）經(jīng)檢查所有作業(yè)項目均按規(guī)定完成，并符合要求，記錄與資料完整無誤，且將點位恢復(fù)原狀后，方可遷站。</p><p><b>　　3、觀測記錄</b></p><p>　　在外業(yè)測量中，所有的觀測數(shù)據(jù)和資料必須妥善記錄和保存。在整個測量過程中測量手薄必須嚴(yán)格按照要求填寫。不得進(jìn)行涂改、轉(zhuǎn)抄、追記，其中天線高、氣象讀書

72、不得進(jìn)行連環(huán)修改。記錄在電子存儲介質(zhì)中的觀測記錄不得進(jìn)行任何剔除、修改和編輯。</p><p>　　3.6.6、邊長的觀測</p><p>　　為了提高網(wǎng)形的精度與強(qiáng)度，必須加測網(wǎng)與網(wǎng)之間連接基線的長度和由已知控制點邊與控制網(wǎng)聯(lián)測邊的基線長度。測距儀選用Leica DI 2002型測距儀，標(biāo)稱精度為1mm+1ppm。邊長的觀測須進(jìn)行兩個時段觀測，其具體技術(shù)要求如下。</p>

73、<p>　　表3-2 距離測量的要求</p><p>　　其中，D表示邊長，單位為km。邊長測量時讀記通風(fēng)干濕表的干、濕溫度和氣壓（測前、測后各1次）。</p><p><b>　　3.7 數(shù)據(jù)處理</b></p><p>　　外業(yè)觀測結(jié)束之后應(yīng)及時卸載有關(guān)的資料并進(jìn)行處理，以便對外業(yè)數(shù)據(jù)的質(zhì)量進(jìn)行檢核。按靜態(tài)測量相對定位模式觀測

74、的GPS基線向量，采用GAMIT軟件進(jìn)行，并按照技術(shù)設(shè)計的要求及時的進(jìn)行野外數(shù)據(jù)檢核。GPS靜態(tài)測量內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理工作主要包括數(shù)據(jù)的觀測成果的外業(yè)檢核、預(yù)處理和基線解算、網(wǎng)平差、技術(shù)總結(jié)與上交資料。</p><p>　　3.7.1、數(shù)據(jù)的預(yù)處理</p><p>　　數(shù)據(jù)預(yù)處理的目的是對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯、加工與整理，分流出各種專用的信息文件，為進(jìn)一步的平差計算做準(zhǔn)備。完善的預(yù)處理工作對平差計算

75、及其結(jié)果有著重要的意義。其主要內(nèi)容有：</p><p>　　1）數(shù)據(jù)傳輸：將GPS接收機(jī)記錄的觀測數(shù)據(jù)傳輸?shù)酱疟P或其他介質(zhì)上，以便計算機(jī)等設(shè)備進(jìn)行處理和保存。</p><p>　　2）數(shù)據(jù)分流：將原始數(shù)據(jù)進(jìn)行分類整理，剔除無效觀測值和冗余信息，形成各種數(shù)據(jù)文件。</p><p>　　3）數(shù)據(jù)的平滑濾波：剔除粗差并進(jìn)一步刪除無效觀測值</p><p

76、>　　4）統(tǒng)一數(shù)據(jù)文件格式：將不同類型接收機(jī)的數(shù)據(jù)記錄格式和采樣間隔統(tǒng)一為標(biāo)準(zhǔn)化的文件格式。</p><p>　　5）衛(wèi)星軌道的標(biāo)準(zhǔn)化：同意不同來源的衛(wèi)星軌道信息的表達(dá)方式，平滑GPS衛(wèi)星每小時更新一次的軌道參數(shù)，以簡化計算工作和提高精度。</p><p>　　6）探測周跳修復(fù)載波相位觀測值</p><p>　　7）對觀測值進(jìn)行各項必要的改正</p>

77、;<p>　　3.7.2、觀測成果的外業(yè)檢核</p><p>　　觀測成果的外業(yè)檢核是確保外業(yè)觀測質(zhì)量實現(xiàn)與其定位的重要環(huán)節(jié)，所以當(dāng)觀測任務(wù)結(jié)束后應(yīng)及時的對外業(yè)觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量進(jìn)行檢核和評價，以便及時發(fā)現(xiàn)不合格的成果，并根據(jù)實際情況采取淘汰或者重測、補(bǔ)測措施。外業(yè)成果檢核的主要內(nèi)容有以下幾點：</p><p>　　1） 同步邊觀測數(shù)據(jù)的檢核</p><p>

78、;　　同步邊是指位于同一基線的兩端的接收機(jī)通多歷元同步觀測，經(jīng)平差計算的基線邊。其檢核內(nèi)容主要有數(shù)據(jù)剔除率和觀測值得參差分析。</p><p>　　剔除的觀測值個數(shù)與參與平差計算的觀測值總數(shù)之比稱為數(shù)據(jù)剔除率，數(shù)據(jù)剔除率不能大于5%～10%。殘差既是各觀測值與平差值之間的差異。一般要求觀測值偶然誤差的中誤差小雨1cm。</p><p>　　2）重復(fù)觀測邊的檢核</p><

79、;p>　　同一條基線經(jīng)過了多個時段的觀測稱為重復(fù)觀測邊。不同觀測時段結(jié)果的互差值應(yīng)小于相應(yīng)級別規(guī)定的 倍。同一條邊若觀測了三個時段以上應(yīng)計算各時段結(jié)果的平均值，任意時段的結(jié)果與平均值之差不能超過相應(yīng)級別的精度規(guī)定。即：</p><p><b>　　3-17</b></p><p>　　各級GPS網(wǎng)相鄰點弦長精度用下式表式: </p><p

80、><b>　　3-18</b></p><p>　　其中a為固定誤差, 以mm為單位, b為比例系數(shù)，以ppm為單位，d為相鄰點間距離，以km為單位。各級GPS觀測的距離中誤差及相應(yīng)的a,b的值可以根據(jù)接收機(jī)的標(biāo)稱精度確定。</p><p>　　3）獨立基線邊構(gòu)成環(huán)閉合差的檢驗</p><p>　　各獨立環(huán)的坐標(biāo)分量閉合差均符合下式計算規(guī)

81、定的限差：</p><p><b>　　3-19</b></p><p>　　全長閉合差均符合下式的計算規(guī)定的限差： </p><p><b>　　3-20</b></p><p>　　式中:n ──獨立閉合環(huán)的邊數(shù)</p><p>　　σ──相應(yīng)級別規(guī)定的精度&

82、lt;/p><p><b>　　3-21</b></p><p>　　4）同步環(huán)閉合差的檢驗</p><p>　　假設(shè) 分別為同步環(huán)坐標(biāo)分量的閉合差，其應(yīng)滿足以下的規(guī)定：</p><p><b>　　3-22</b></p><p>　　為同步環(huán)閉合差的限差。</p>

83、<p>　　3.7.3、GPS網(wǎng)平差</p><p>　　GPS基線外業(yè)預(yù)處理解算采用GAMIT軟件，基線解算時應(yīng)考慮以下因素的影響：采用IGS精密星歷，采用的觀測期間IGS精密星歷所對應(yīng)的框架和瞬時歷元，利用高精度起算點坐標(biāo)同北京、上海、釜山三個周邊跟蹤站一起求解。GPS網(wǎng)平差采用PowerADJ4.0進(jìn)行，三維無約束平差時應(yīng)進(jìn)行粗差分析，調(diào)整觀測量的協(xié)方差因子使其與實際精度相匹配，對網(wǎng)整體的內(nèi)部

84、精度進(jìn)行檢驗。</p><p>　　1、GPS基線向量網(wǎng)的三維無約束平差</p><p>　　三維無約束平差在WGS-84坐標(biāo)下進(jìn)行，進(jìn)行平差時用GPS絕對定位結(jié)果作為位置基準(zhǔn)。三維無約束平差的觀測量是獨立基線向量及方差協(xié)方差陣，待定未知數(shù)是GPS控制網(wǎng)點的WGS-84坐標(biāo)系三維坐標(biāo)，其目的：1）提供全網(wǎng)平差后的WGS-84系三維坐標(biāo)；2）考察GPS網(wǎng)的內(nèi)符合精度；3）提供用坐標(biāo)轉(zhuǎn)換和曲面

85、擬合等方法計算GPS點在國家坐標(biāo)系及GPS水準(zhǔn)高程的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。三維無約束平差中，基線向量的改正數(shù)絕對值應(yīng)滿足下式的要求： </p><p><b>　　3-23</b></p><p>　　2 、GPS基線向量網(wǎng)的二維約束平差</p><p>　　二維約束平差在國家大地坐標(biāo)系中進(jìn)行，參加平差的量為各基線向量及其方差協(xié)方差陣，約束條件為地面網(wǎng)點的

86、固定坐標(biāo)、固定大地方位角、固定空間弦長。為了求得地面點的當(dāng)?shù)刈鴺?biāo)，本次進(jìn)行約束平差采用地面已知控制點的坐標(biāo)作為約束條件，并根據(jù)地面觀測所得的水準(zhǔn)高程擬合大地水準(zhǔn)面。</p><p><b>　　3.8 提交的成果</b></p><p>　　GPS測量任務(wù)完成后，提交下列資料：</p><p>　　1）技術(shù)設(shè)計書；2）GPS點的點之記；3）GP

87、S控制網(wǎng)的展點圖和成果表；4）GPS網(wǎng)平差計算資料和磁盤文件；5）技術(shù)總結(jié)和成果驗收報告。</p><p>　　4首級高程控制網(wǎng)測量技術(shù)設(shè)計</p><p>　　特大橋首級高程控制網(wǎng)的建立要針對特大橋工程建設(shè)的要求建立。在全橋范圍內(nèi)建立統(tǒng)一的高程控制網(wǎng)，不僅要滿足測圖和水文測量的需要，還要為橋墩、橋臺等主要建筑物以及其他附屬建筑物、構(gòu)筑物的精確放樣提供高程控制和起算數(shù)據(jù)，并且為大橋整個生命

88、周期的沉降監(jiān)測提供控制和起算數(shù)據(jù)。特大橋的首級高程控制網(wǎng)一般建立在河流、湖泊、海灣、深谷的兩岸，因此測量上有許多的特殊性，加之要求的精度較高，因此它的建立有一定的難度。青島跨海大橋首級高程控制網(wǎng)的建立采用國家二等精密水準(zhǔn)測量的方法。精密水準(zhǔn)測量可以分為水準(zhǔn)路線的選定與精度估計、選點埋石、水準(zhǔn)測量和數(shù)據(jù)處理四個部分。</p><p>　　4.1坐標(biāo)系統(tǒng)及起算數(shù)據(jù)</p><p>　　本次測量

89、遵守《國家一二等水準(zhǔn)測量規(guī)范》 GB12897—91的要求，嚴(yán)格按照國家二等水準(zhǔn)測量的要求進(jìn)行。</p><p>　　測量采用國家1985黃海高程基準(zhǔn)，起算高度為72.260米。在測區(qū)范圍內(nèi)已收集到兩個國家一等水準(zhǔn)點，其點位保存完好，坐標(biāo)準(zhǔn)確可以作為起算數(shù)據(jù)。</p><p>　　高程坐標(biāo)投影到大橋的施工坐標(biāo)系中，投影面可以選擇通航孔橋面平均高程50米的高程面上。</p>&

90、lt;p>　　4.2水準(zhǔn)路線的選定及精度估算</p><p>　　水準(zhǔn)網(wǎng)的布設(shè)應(yīng)盡量的做到經(jīng)濟(jì)合理。因此，首先應(yīng)該充分了解測區(qū)的情況，進(jìn)行必要的實地勘察，收集和分析有關(guān)水準(zhǔn)測量的資料，包括已有的各等級水準(zhǔn)點、交通、河流、人文、通信等信息，從而在圖上布設(shè)合理的水準(zhǔn)路線。水準(zhǔn)路線的圖上設(shè)計應(yīng)遵從以下的幾點要求：</p><p>　　1）水準(zhǔn)路線應(yīng)盡量沿坡度小的道路布設(shè)，以減弱前后遮光誤差

91、的影響。并且水準(zhǔn)路線應(yīng)離高壓開輸電線或者電纜50m，以避免電磁場對水準(zhǔn)測量的影響。</p><p>　　2）水準(zhǔn)路線布設(shè)成閉合圖形，水準(zhǔn)點之間的距離在2km左右。盡量將國家水準(zhǔn)點布設(shè)到網(wǎng)中，以求得統(tǒng)一的高程。同時應(yīng)考慮充分的利用測區(qū)已有的水準(zhǔn)測量成果。</p><p>　　3）水準(zhǔn)路線應(yīng)盡量避免行人車輛來往繁多的地段，避免穿越河流、湖泊沼澤等障礙物，避開土質(zhì)松軟地區(qū)或者地下鐵路線。<

92、/p><p>　　根據(jù)實際情況，水準(zhǔn)路線的設(shè)計示意圖如下所示：</p><p>　　圖4-1 水準(zhǔn)路線選點圖</p><p>　　水準(zhǔn)測量擬在青島紅島黃島三地各設(shè)2座基巖水準(zhǔn)點，有青島施測經(jīng)紅島到達(dá)黃島，然后經(jīng)相同的路線返回，形成閉合環(huán)。水準(zhǔn)路線全長141公里，由18個普通水準(zhǔn)點組成，其中6個基巖水準(zhǔn)點組成。水準(zhǔn)點的編號為QDS01—QDS18，其中基巖水準(zhǔn)點在編號后

93、加上“基”字。水準(zhǔn)測量嚴(yán)格按照國家二等水準(zhǔn)測量的要求進(jìn)行。為了增加檢核條件，水準(zhǔn)路線由三個閉合環(huán)組成，其中QDS04點與QDS05點之間進(jìn)行聯(lián)測，QDS10號水準(zhǔn)點QDS11水準(zhǔn)點進(jìn)行聯(lián)測。</p><p>　　用等權(quán)代替法對水準(zhǔn)網(wǎng)進(jìn)行精度估計，將所有的水準(zhǔn)點用符合導(dǎo)線連接起來，組成一條簡單的符合水準(zhǔn)路線，進(jìn)行水準(zhǔn)網(wǎng)的精度估計。</p><p><b>　　4-1</b&g

94、t;</p><p>　　其中，L=141km，根據(jù)二等水準(zhǔn)測量的規(guī)定 =2mm，因此計算得 =11.8mm。由于進(jìn)行往返側(cè)所以最弱點的點位精度為8.2mm。根據(jù)實際網(wǎng)形進(jìn)行施測，由于水準(zhǔn)網(wǎng)由三個環(huán)線組成，增加了檢核條件，提高了網(wǎng)的精度和強(qiáng)度，因此設(shè)計完全可以滿足大橋施工的要求。</p><p>　　4.3大橋合龍?zhí)幐叱陶`差預(yù)計</p><p>　　大橋合龍?zhí)幍母卟?/p>

95、誤差同樣來源于兩側(cè)施工所測高差的累積。假設(shè)大橋施工測量按照二等精密水準(zhǔn)要求施測，使用 的水準(zhǔn)儀測量，按照每一站視距100米計算。大橋左側(cè)水準(zhǔn)路線全長16km，右側(cè)全長21公里，那么支水準(zhǔn)路線水準(zhǔn)測量對最終點的影響可以按照下式計算：</p><p><b>　　4-2</b></p><p>　　大橋合龍?zhí)幍母卟钫`差同樣來源于兩側(cè)施工所測高差的累積。假設(shè)大橋施工測量按照

96、二等精密水準(zhǔn)要求施測，使用 的水準(zhǔn)儀測量，按照每一站視距100米計算。</p><p>　　紅島與青島之間合龍點左側(cè)水準(zhǔn)路線長度8km，右側(cè)施工段水準(zhǔn)路線長度為10km。所以兩側(cè)誤差 、 為：</p><p><b>　　4-3</b></p><p><b>　　4-4</b></p><p>　

97、　大橋合龍?zhí)廃c高程的總誤差為M：</p><p>　　（mm） 4-5</p><p>　　黃島與紅島之間的水準(zhǔn)路線較長，從黃島到合龍點距離10km，從紅島到合龍點處的距離12km，一次水準(zhǔn)測量的對合龍點的影響為：</p><p><b>　　4-5</b></p><p><b>　

98、　4-6</b></p><p>　　大橋合龍?zhí)廃c高程的總誤差為M：</p><p>　?。╩m） 4-7</p><p><b>　　4.4實地選點埋石</b></p><p>　　選點埋石要根據(jù)圖上設(shè)計的水準(zhǔn)路線和對測區(qū)實際勘查所得的情況，將設(shè)計的水準(zhǔn)路線布設(shè)到地面上，并建立觀測

99、標(biāo)志。根據(jù)特大橋施工建設(shè)和測量規(guī)范的要求，水準(zhǔn)點的選擇應(yīng)遵循以下原則：</p><p>　　1）水準(zhǔn)點的位置要穩(wěn)定、安全且能夠長期保存，還要方便使用其他的方法進(jìn)行聯(lián)測。</p><p>　　2）水準(zhǔn)基點距離鐵路專用線中線不得小于50米，距公路邊緣不得小于20米，距離施工的墩、臺不能小于深度的兩倍。</p><p>　　3）在河流、湖泊、海灣的邊緣部位埋設(shè)水準(zhǔn)點時，應(yīng)

100、考慮最高水位，防止水準(zhǔn)點被淹沒。</p><p>　　4）由于水準(zhǔn)測量要使用水準(zhǔn)尺，應(yīng)此要求點位上方應(yīng)有至少三米的高度，以便放水準(zhǔn)尺。</p><p>　　選擇好點位以后就可以進(jìn)行標(biāo)石的埋設(shè)，根據(jù)地質(zhì)條件和要求的不同應(yīng)埋設(shè)不同樣式的水準(zhǔn)點（其規(guī)格參見水準(zhǔn)測量規(guī)范）。水準(zhǔn)點的埋設(shè)應(yīng)遵循以下原則：</p><p>　　1）水準(zhǔn)點可以埋設(shè)與基巖內(nèi)或者深埋在原狀土內(nèi)，絕不可

101、以埋在人工設(shè)施（如大壩，廢棄建筑物）內(nèi)部。在地質(zhì)條件較差，土質(zhì)松軟的地帶埋設(shè)水準(zhǔn)點時，應(yīng)埋設(shè)輔助點，設(shè)置明暗兩個標(biāo)心，點的基礎(chǔ)底部應(yīng)埋于凍土線以下0.5米。</p><p>　　2）標(biāo)石和盤石都應(yīng)由混凝土現(xiàn)場澆筑，水泥標(biāo)號應(yīng)在325號以上，標(biāo)石灌注時須逐層搗固。為防止陽光的暴曬可以蓋以浸濕的草袋，為防止冰凍可以在水泥中加入防凍劑并采取保暖措施，同時應(yīng)注明點的名稱、等級、埋設(shè)時間等信息。</p>&l

102、t;p>　　3）水準(zhǔn)點建立以后必須采取保護(hù)措施，在其周圍建立明顯的標(biāo)志以防止破壞，在不容易找到的地方應(yīng)建立指示標(biāo)志。</p><p>　　4）埋石所占土地應(yīng)該經(jīng)過土地使用者或者土地管理部門的同意，并辦理相關(guān)手續(xù)。新埋的標(biāo)石應(yīng)辦理測量標(biāo)志委托管理書，一式三份，標(biāo)石保管單位一份，上交一份，存檔一份。</p><p>　　圖4-2 水準(zhǔn)標(biāo)志建造規(guī)格圖</p><p&

103、gt;<b>　　4.5外業(yè)施測</b></p><p>　　4.5.1測量的基本規(guī)定</p><p>　　表4-1 水準(zhǔn)測量的主要技術(shù)要求</p><p>　　表4-2 水準(zhǔn)測量視線長度和高度(m)</p><p>　　表4-3 水準(zhǔn)測量限差（mm）</p><p>　　表4-4 水準(zhǔn)

104、測量計算取位</p><p>　　4.5.2儀器的選擇與檢驗</p><p>　　根據(jù)國家二等水準(zhǔn)測量的要求，本次測量選用Leica NI002型水準(zhǔn)儀（標(biāo)稱精度0.3mm/km）并配備Leica 3m因鋼尺（標(biāo)稱精度0.5mm）。</p><p>　　所有的測量儀器都必須進(jìn)行檢驗，只有檢驗合格的儀器才能使用它進(jìn)行測量，水準(zhǔn)測量儀器也是如此。水準(zhǔn)測量儀器的檢驗主要包

105、括水準(zhǔn)儀的檢驗和水準(zhǔn)尺的檢驗，其所有的項目檢驗的結(jié)果必須符合《國家一二等水準(zhǔn)測量規(guī)范》的要求，否則必須進(jìn)行校正。其主要項目主要包括以下幾項：</p><p>　　1）水準(zhǔn)儀光學(xué)測微器效用的正確性的檢驗和分劃值的測定</p><p>　　2）水準(zhǔn)儀視準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)管軸相互關(guān)系的檢驗</p><p>　　3）水準(zhǔn)尺分劃面彎曲差的測定</p><p>

106、　　4）水準(zhǔn)尺分劃線每米分化間隔真長的測定</p><p>　　5）一對水準(zhǔn)尺零點差及基輔分劃讀數(shù)差常數(shù)的測定</p><p>　　4.5.3、水準(zhǔn)測量的野外施測</p><p>　　對于二等精密水準(zhǔn)測量, 在兩相鄰測站上,應(yīng)按奇、偶數(shù)測站的觀測程序進(jìn)行觀測, 對于往測奇數(shù)測站按“后前前后” 、偶數(shù)測站按“ 前后后前” 的觀測程序在相鄰測站上交替進(jìn)行。返測時, 奇數(shù)

107、測站與偶數(shù)測站的觀測程序與往測時相反, 即奇數(shù)測站由前視開始, 偶數(shù)測站由后視開始。二等精密水準(zhǔn)測量往測奇數(shù)測站，一測站的操作程序如下：</p><p>　　1）置平儀器將儀器架設(shè)在兩水準(zhǔn)尺中間的位置上進(jìn)行儀器的整平，轉(zhuǎn)動腳螺旋使圓氣泡位于指標(biāo)圓環(huán)中央。</p><p>　　2） 將望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)后視水準(zhǔn)標(biāo)尺, 使符合水準(zhǔn)氣泡兩端影像符合。用上、下絲分別照準(zhǔn)標(biāo)尺基本分劃進(jìn)行視距讀數(shù), 第四位數(shù)

108、由測微器讀得。然后用測微螺旋調(diào)節(jié)楔形平分線精確照準(zhǔn)標(biāo)尺的中絲基本分劃, 分別讀取水準(zhǔn)尺基本分劃和測微分劃讀數(shù)。</p><p>　　3）旋轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)部，照準(zhǔn)前視標(biāo)尺,當(dāng)符合水準(zhǔn)氣泡兩端影像精確符合后, 使楔形平分線照準(zhǔn)水準(zhǔn)尺中絲基本分劃, 讀取水準(zhǔn)尺基本分劃和測微分劃讀數(shù)。再用上、下絲分別照準(zhǔn)水準(zhǔn)尺基本分劃進(jìn)行視距讀數(shù)。</p><p>　　4）調(diào)節(jié)水平微動螺旋，使望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)前視水準(zhǔn)尺的

109、輔助分劃, 當(dāng)符合氣泡兩端影像精確符合后, 用楔形平分線精確照準(zhǔn)前視水準(zhǔn)尺，讀取輔助分劃與測微分劃讀數(shù)。</p><p>　　5）再次旋轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡, 照準(zhǔn)后視水準(zhǔn)尺的輔助分劃, 使符合水準(zhǔn)氣泡兩端影像精確符合, 用楔形平分線精確照準(zhǔn)后使水準(zhǔn)尺，讀取輔助分劃與測微分劃讀數(shù)。</p><p>　　6）水準(zhǔn)測量記錄應(yīng)嚴(yán)格的按要求填寫，修改。計算所有的限差，當(dāng)所有的限差都符合要求時方可搬站。否則檢查

110、超限的項目，找出原因，進(jìn)行重測。</p><p>　　4.5.4、水準(zhǔn)測量過程中應(yīng)注意的問題</p><p>　　根據(jù)各種誤差的來源、性質(zhì)及其影響規(guī)律, 在精密水準(zhǔn)測量的施測過程中應(yīng)采取一些必要的措施,其目的就是盡可能消除或減弱各種誤差對觀測結(jié)果的影響，以提高結(jié)果的精度。主要的措施有以下幾點：</p><p>　　1） 觀測前, 應(yīng)將儀器置于露天陰影處使其與環(huán)境溫度

111、趨于一致。觀測時應(yīng)打傘遮陽，遷站時應(yīng)罩以儀器罩，盡量避免儀器出現(xiàn)較大的溫差，以減弱溫度的變化對儀器影響。</p><p>　　2）同一測站的觀測中, 不得重復(fù)調(diào)焦。儀器的傾斜螺旋和測微螺旋的最后轉(zhuǎn)動方向均應(yīng)為旋進(jìn)，以避免儀器隙動差的影響。</p><p>　　3）儀器前、后視距應(yīng)盡量相等, 其差值應(yīng)小于限值。以消除或削弱與距離有關(guān)的各種誤差對觀測高差的影響, 如i角誤差和垂直折光等影響等。

112、</p><p>　　4）相鄰測站, 應(yīng)按奇、偶數(shù)測站的觀測程序進(jìn)行, 返測的觀測程序與往測相反。以消除或減弱與時間成比例均勻變化的誤差對觀測高差的影響, 如i 角隨時間的變化和儀器標(biāo)尺的垂直位移等誤差的影響。</p><p>　　5）水準(zhǔn)測量路線上的每一測段, 均應(yīng)安排成偶數(shù)站并且都要進(jìn)行往返測，往測和返測時前后水準(zhǔn)尺對調(diào)。以消除或減弱兩個水準(zhǔn)尺零點不相同的誤差和符號與性質(zhì)均相同的誤差的

113、影響。</p><p>　　6）同一個測段上的水準(zhǔn)測量路線，往測和返測應(yīng)在不同的氣象條件下進(jìn)行，如分別在上午和下午觀測。不同觀測時間的視線長度和視線高度的規(guī)定不同,其目的是為了消除或減弱大氣垂直折光的影響。</p><p>　　7）為避免電磁場對水準(zhǔn)測量的影響, 當(dāng)水準(zhǔn)線路與輸電線平行的時, 必須使水準(zhǔn)線路離開輸電線50米, 若水準(zhǔn)線路與輸電線相交, 盡量使其交角為直角, 測量時水準(zhǔn)儀嚴(yán)格