综合项目工程测量专业课程设计.doc

工程测量学课程设计报告北京郊区隧道工程贯通测量技术设计院系：建筑工程学院专业： 测绘工程地点： 测绘专业课程设计教室班级： 测绘B09-2班姓名： 谢振雷学号： 05064221教师： 郝延锦 年 7 月 2 日 至 年 7 月 8 日目次一、 工程概况二、 控制网布设、2.1地面平面控制网2.2地面水准测量2.3地下平面控制网2.4地下水准测量三、联系测量方案四、测量方案实行4.1地面平面控制测量4.2地面三角高程测量4.3地下导线测量4.4地下水准测量五、贯通误差预测5.1贯通相遇点在在水平重要方向上x上误差预测5.2贯通相遇点在高程上误差预测六、组织安排 七、质量与安全保障办法 八、经费预算 九、技术总结9.1参照规范9.2设计贯通误差体会一、 工程概况 为了改进北京市某郊区道路交通状况，拟在杨家村和杨家峪两个居民点之间设计一条隧道。杨家村和杨家峪均位于山区，两地之间有高山阻隔，地势起伏较大。其中杨家村地势较低，高程约为650m，杨家峪地势较高，高程约为700m，两地之间直线距离约为2.0km。依照该地区原有地形图，选定A、B两点为隧道两端点，在两点间建立一条长约1.7公里，坡度i=2.94%直线隧道，联通两地。隧道无竖井，故不需进行联系测量。依照有关技术规定，隧道贯通相遇点在水平重要方向上容许偏差不得超过0.1m，在高程方向上容许偏差不得超过0.07m.二、控制网布设（涉及地面、地下）1.地面平面控制网依照工程测量规范隧道洞外平面控制测量级别洞外平面控制网类别洞外平面控制网级别测角中误差（）隧道长度L（km）GPS网二等L5三等L5三角形网二等1.0L5三等1.82L5四等2.50.5L2一级5L0.5导线网三等1.82L5四等2.50.5L2一级5L0.5方案一：采用三等GPS控制网，以GP1、GP2、GP3、GP4、GP5、GP6为选定GPS控制点，通过与高级别已知点G1、G2、G3、G4进行联测，构成GPS控制网。其中，GP2、GP5分别与A、B通视；GP2与GP1、GP3通视，GP5与GP4、GP6通视。GPS测量精度分级级别平均距离（km）a(mm)b(ppmD)最弱边相对中误差二91021/12万三51051/8万四210101/4.5万一级110101/2万二级115201/1万 注：当边长不大于200m时，以边长中误差不大于20mm来衡量。闭合环或附合线路边数规定级别二三四一级二级闭合环或附合线路边数68101010接受机选用 级别项目二三四一级二级单频/双频双频或单频双频或单频双频或单频双频或单频双频或单频标称精度（10mm+3ppmD）（10mm+3ppmD）（10mm+3ppmD）（10mm+3ppmD）（10mm+3ppmD）观测量载波相位载波相位载波相位载波相位载波相位同步观测接受机数22222各级GPS测量作业基本技术规定项目 级别 办法二三四一级二级卫星高度角（）相对 迅速1515151515有效观测卫星数相对迅速445454545观测时段数相对22221重复设站数迅速2222时段长度（）相对迅速906020451545154515数据采样间隔（）相对 迅速10601060106010601060PDOP相对 迅速66888G1、G2、G3、G4四个已知点平面坐标和高程见表下表。已知点坐标和高程点名xy高程G1451303.7680309025.5630590.0000G2451426.1840309089.3340610.0000G3453280.5071309725.1713720.0000G4453383.6790309744.1920720.0000 各GPS点坐标和高程点名xy高程GP1451549.7114309156.8265710.0000GP2451532.1728309020.9325710.0000GP3451612.9450308916.5186710.0000GP4453114.0372309702.6827710.0000GP5453197.7309309670.5821710.0000GP6453225.0190309559.3920710.0000GPS测量精度分级级别平均距离（km）a(mm)b(ppmD)最弱边相对中误差二91021/12万三51051/8万四210101/4.5万一级110101/2万二级115201/1万 注：当边长不大于200m时，以边长中误差不大于20mm来衡量。方案二：采用四等导线，以G1G2作为起始边，附和至G3G4。建立“G1G2GP2D1D2D3D4D5D6D7GP5G3G4”附和导线，其中G1、G2、G3、G4为已知点。平均边长为0.18km。共计11个测站导线测量重要技术规定级别导线长度(Km)平均边长(Km)测角中误差()测距中误差(mm)测距相对中误差(mm)测回数方位角闭合差()相对闭合差三等1431.820610四等91.52.51846一级40.551524二级2.40.2581513三级1.20.1121512导线数据点号xyG1451303.7680309025.5630G2451426.1840309089.3340GP2451532.1728309020.9325D1451678.9610309108.7720D2451896.6420309201.9050D3452088.9950309270.3420D4452297.3170309343.2870D5452519.2330309435.0300D6452728.4830309511.4580D7452940.4480309606.2710GP5453197.7309309670.5821G3453280.5071309725.1713G4453383.6790309744.19202地面水准测量因测区位于山区，故采用全站仪三角高程测量。沿“G2S1GP2AD1D2D3D4D5D6D7BS2GP5G3”布设成附和水准路线。路线总长度为2.0km，采用2级全站仪进行三角高程测量。电磁波测距三角高程测量重要技术规定，应符合下表规定。电磁波测距三角高程测量重要技术规定级别每千米高差全中误差（mm）边长（km）观测方式对向观测高差较差（mm）附和或环形闭合差（mm）四等101对向观测4020五等151对向观测6030注:1 D为测距边长度（km）。 2 起讫点精度级别，四等不应低于三等水准点高程，五等应起讫于不低于四等高程点上。 3 路线长度不应超过相应级别水准路线长度限值。电磁波测距三角高程观测重要技术规定，应符合下表规定。电磁波测距三角高程观测重要技术规定级别垂直角观测边长测量仪器精度级别测回数指标差较差()测回较差（）仪器精度级别观测次数四等2级仪器37710mm级仪器来回各一次五等2级仪器2101010mm级仪器往一次注：当采用2级光学经纬仪进行垂直角观测时，应依照仪器垂直角检测精度，恰当增长测回数。3地下平面控制网依照工程测量规范隧道洞内平面控制测量级别洞内平面控制网类别洞内平面控制网级别导线测角中误差（）两开挖洞口间长度L（km）导线网三等1.8L5四等2.52L5一级5L16三等66S16四等10S6隧道高程控制测量，应符合下列规定：1 隧道洞内、外高程控制测量，宜采用水准测量办法。2 隧道两端洞口水准点、有关洞口水准点(含竖井和平洞口)和必要洞外水准点，应构成闭合或来回水准路线。3 洞内水准测量应来回进行，且每隔200500m 应设立个水准点。地下水准测量级别及使用仪器规定测量级别每公里高差中数偶尔误差/mm两开挖洞口间水准路线长度/km水准仪级别水准标尺类型二三四1.03.05.0321132511 线条式因瓦水准标尺区格式水准标尺区格式水准标尺依照本次任务实际状况，采用四等水准测量，地下导线点同步作为水准点使用，布设附和水准路线。使用S3水准仪、区格式水准标尺进行测量。三、联系测量方案因本次隧道中无竖井，故不需进行联系测量。通过洞口进、出口点及定向点，运用导线测量办法导入方向和平面坐标。通过洞口水准点，运用水准测量办法直接导入高程。详细环节见测量方案。四、测量方案实行 1地面平面控制测量依照有关技术规定，采用6台双频、标称精度10mm+3ppmD）GPS接受机进行观测，与已知点G1、G2、G3、G4进行联测，共观测四个测段，每个点位至少观测两个测段。之后进行数据解算，得到GP1、GP2、GP3、GP4、GP5、GP6平面坐标和高程。2地面三角高程测量采用2级全站仪，进行对向观测，垂直角观测3个测回，边长测量来回各一次，对向观测高差较差40（mm），附和或环形闭合差20（mm）。3地下导线测量采用2级全站仪，水平角度观测2个测回，距离先后各观测四次，方位角闭合差 （n为测站数），边长相对中误差 。4地下水准测量采用DS3水准仪和区格式水准标尺，先后视距差不大于3m，视距不大于100m，采用两次仪器高法，当水准点位于顶板时，水准尺倒立顶住水准点，但在计算高差时在须在读数前加负号，高差计算公式不变。五、贯通误差预测1贯通相遇点在在水平重要方向上x上误差预测（1）地面平面控制测量误差引起贯通误差方案一：三等GPS控制网中固定误差a10mm，比例误差系数b510-6，SGP2GP5= 1787.7719m，则GP2与GP5之间边长SGP2GP5误差MsGP2GP5= = 0.013mSGP2GP5与贯通重要方向x之间夹角： GP2GP5=1373749。GPS测量误差所引起K点在x轴方向上贯通误差Mx上= MsGP2GP5GP2GP5=0.010m。方案二： 四等导线采用全站仪进行测量，精度为2，（5mm + 510-6D），以1个测回测量水平角，每边往测量边长，往测1个测回，一测回读数较差不大于10mm。导线方位角闭合差不大于5 ，导线全长相对闭合差不大于 。=2.5 = =0.024m地面导线值计算表导线点号/mG2905GP2800D1655D2445D3240D445D5150D6350D7560GP5810G38954061425量边误差引起精度为2全站仪测距标称精度MD=0.005+510-6D，求得平均边长D0.18kmMD=0.005+510-6188=0.006m。=0.007m地面导线计算表导线点号G25.184E-07GP21.04E-08D16.561E-07D22.179E-06D37.684E-06D41.186E-05D51.141E-05D68.573E-06D74.77E-06GP51.17E-07G31.011E-074.788E-05地面导线测量误差所引起K点在x轴方向上贯通误差Mx上=0.024m对方案一和方案二进行比较，在隧道长度相似状况下，方案一所引起贯通误差仅为0.010m，不大于方案二贯通误差0.024m，且采用GPS布设控制网，对观测条件规定比导线测量规定低，观测以便，外业工作量小，节约时间。故地面平面控制网应采用方案一。 地面控制网引起贯通误差 Mx上=0.010m。（2）地下导线测量误差引起贯通误差一级导线采用全站仪进行测量，精度为2，（5mm + 510-6D），以1个测回测量水平角，每边往测量边长，往测2个测回，一测回读数较差不大于10mm。导线方位角闭合差不大于10 ，边长相对中误差不大于测角误差引起=5 = =0.045 m地下导线值计算表导线点号/mGP21120A825T1640T2460T3275T488T595T6274T7465T8653B842GP511435381742测边误差引起精度为2全站仪测距标称精度MD=0.005+510-6D，求得平均边长D0.170kmMD=0.005+510-6170=0.006m。=0.020m地下导线计算表导线点号GP20.000036A0.000036T10.000036T20.000036T30.000036T40.000036T50.000036T60.000036T70.000036T80.000036B0.000036GP50.0000360.000432地下导线测量误差所引起K点在x轴方向上贯通误差Mx下 = =0.049 m贯通在水平重要方向x上总中误差Mx = =0.050 m2贯通相遇点在高程上误差预测（1）地面三角高程测量误差引起相遇点高程误差每千米长度三角高程路线中误差可按规定取为=。L路线中三角高程测量路线总长度，以km计。则按单位长度三角高程路线高差中误差估算MH上=0.013 m（2）地下水准测量引起相遇点高程误差每千米水准路线高差中误差，可按相应规定取为=R隧道中水准路线总长度，以km为单位。则每千米水准路线高差中误差估算：MH下=0.023m贯通相遇点在高程上总中误差MH = =0.026 m六、组织安排 依照工程实际，拟定组织安排工作。七、质量与安全保障办法以规范为原则，依照工程实际详细安排。 八、经费预算 依照工程实际需要和本地费用原则，实际计算。九、技术总结1参照规范：工程测量规范（GB50026-）工程测量学（李清岳、陈永奇，测绘出版社）矿山测量学（张国良，中华人民共和国矿业大学出版社）工程测量课程设计指引书（郝延锦，华北科技学院）2设计贯通误差（1）地面平面控制测量误差引起贯通误差0.010m（2）地下导线测量误差所引起K点在x轴方向上贯通误差 0.049 m（3）贯通在水平重要方向x上总中误差0.050 m（4）地面三角高程测量误差引起相遇点高程误差0.013 m（5）地下水准测量引起相遇点高程误差0.023m（6）贯通相遇点在高程上总中误差0.026 m体会本次课程设计，综合运用了工程测量、矿山测量学、测量学等学科知识，在对的理解课程设计大纲及设计指引书基本上，完毕了任务。既运用了刚刚学到工程测量办法，又对过去所学平差及误差预测理论知识进行了充分复习和运用。使得自己对所学内容整体掌握又得到了进一步提高，进行了综合运用，增强了分析问题和解决问题能力，并对实际工程整体解决有了一定结识。咱们所学课本上理论知识，普通都比较分散、零散，不容易联系在一起，因而同窗们在学完课本上理论知识之后，往往觉得比较空洞，不容易掌握。因而同窗们虽然在学完课程后，虽然感觉学到了诸多有用理论知识和办法，但真正运用起来解决实际问题时却又感到无从下手。本次课程设计，是对一项详细工程实际设计。在进行本次课程设计时，一方面要对小比例地形图进行分析，看懂地形图，这就锻炼了同窗们读图、识图能力。另一方面要在图上进行选线和选点，选定设计工程开挖方向和洞口点，之后进行控制网设计，依照有关规范技术规定，设计出合理控制网，涉及洞内、洞外平面控制网和高程控制。通过CAD绘图软件，在地形图上绘出选定路线和设计控制网，并可以对个别点位平面坐标和高程，两点间距离以及直线间角度进行查询和标注，从而将设计图纸完整进行表达，并得到误差预测和施工详细数据。之后运用设计图纸和数据进行误差预测，并和规定限差进行进行比较或两种方案进行比较，从而选出优化方案，并拟定设计符合规范规定。在拟定方案之后，还要对贯通相遇点在水平重要方向和高程上进行误差预测，这要用到工程测量和矿山测量学内容，结合课本上计算举例，可以运用理论公式进行误差预测。此外，通过本次课程设计，我对工程测量规范有了一定理解。在实际工作中，要想完毕一项工程，必要一方面拟定自己设计方案符合规范规定，而工程测量规范使咱们作为测绘人员在解决工程测量方面问题和进行设计时必要要遵循规范，熟读规范，并对其中某些内容熟记，可以让咱们工作精确，少出错误。通过本次课程设计，咱们对有关知识进行了梳理，并进行了进一步熟记和掌握，通过整顿课本上零散知识点，让自己知识框架进一步完善，并学会运用有关知识去解决实际问题，获益匪浅。