应观测2个时段,时段长度应大于90分钟。观测时,为减小对中及相位中心误差,应对GPS天线进行统一定向,第一时段指北定向,第二时段指南定向。
GPS观测应选择卫星数目多、卫星升降少、GDOP值较小且稳定的观测窗口施测,观测符合表4要求。
表4 GPS测量作业技术要求表 等级 截止高度角 ≥15o 有效卫星数 ≥4 ≤6 GDOP值 采样间隔 15秒 有效时段长度(min) ≥90 天线高丈量 2次 天线高 较差 对中误差 二 ≤2mm ≤1 mm 3.1.4数据处理
以同步观测区为单位进行独立基线解算和质量检核。以无约束平差确定有效观测量为基础,进行三维无约束平差和二维约束平差。
基线解算采用Leica公司的Leica Geo Office7.01软件进行解算,解算结果应满足软件规定的指标要求,基线观测值均应按规范的要求进行重复基线检核和异步环闭合差检核。
GPS外业观测后应对观测数据进行计算;检核观测成果的质量,应用基线处理软件进行基线解算,基线向量的质量应满足下列规定。
(1)由独立基线构成的异步环各坐标分量及全长闭合差应满足以下各式的要求:
Wx?3n? Wy?3n?
Wz?3n?
W?33n?
式中:Wx 、Wy 、Wz——坐标分量闭合差;
W——环的全长闭合差; n——闭合环的边数;
?——标准差,?=a2??b?d?2,其中a取5mm,b取1ppm,d按环平
均边长计算。 当闭合环中长、短边的长度相差较大时,宜按边长和等级规定的精度计算每条边的?,并按误差传播定律计算环闭合差的限差。 (2)重复观测的基线较差(ds)应满足下式要求:
ds?22? 式中:?——标准差,d按基线长度计算。
根据隧道洞口子网和子网间联系网的不同特点,洞口子网基线构成的异步环三维闭合差限差应小于20mm;子网间的联系网基线构成的异步环相对闭合差应符合表5要求:
表5 异步环相对闭合差限差 限差单位:ppm 长边长度(km) 1.5 2.0 2.5 3.0 4.0 5.0 6.0 开挖洞口间距离(km) 4~8 7.5 6.1 5.2 4.6 3.9 3.4 3.2 (3)采用Leica Geo Office7.01软件进行平差计算。 无约束平差中基线向量各分量的改正数绝对值应满足下面要求; VΔX≤3σ VΔY≤3σ VΔZ≤3σ
整网约束平差基线向量改正数与无约束平差的同名基线向量改正数较差应符合下列规定:
d vΔx≤2? d vΔy≤2? d vΔz≤2?
约束平差后平面控制网的主要技术指标应符合表6的规定。
表6 二等GPS控制网测量的主要技术要求 基线方位角 约束点间的 约束平差后 等级 中误差(″) 边长相对中误差 最弱边边长相对中误差 二等 1.3 1/250000 1/180000 注:当基线长度短于500m时,边长中误差应小于5mm。 根据约束平差后的控制点成果估计洞外控制测量和洞内导线测量对各开挖洞口间横向贯通误差的影响值进行估算,分别分析精测网施工坐标系和隧道工程独立坐标系成果对隧道贯通误差的影响,以决定最终成果的使用,并根据客观情况对洞内测量要求提出建议。 3.2 洞外高程控制测量
3.2.1洞外高程控制网布设
高程控制网布设应根据实地交通状况结合已有线路水准基点按隧道进出口位置布设。在布网过程中,应首先按地图交通路线进行实地踏勘,然后选择最优路线进行测量。 3.2.2选点和埋石
隧道出口设置2个洞口水准点,并且与平面控制网共点。 3.2.3水准观测
水准观测采用徕卡DNA03电子水准仪统一按《国家一、二等水准测量规范》(GB/T12897-2006)二等标准施测。水准仪的标称精度均为每公里高差偶然中误差±0.3mm。
采用单路线往返观测,同一条水准路线的往返观测应采用相同的人员、仪器、
转点尺承,沿相同水准路线。沿公路施测时应使用大于5公斤的铸铁尺垫,在山路地段施测应采用尺桩或突出岩石作为立尺转点;使用尺撑扶尺,水准尺气泡居中;使用干湿温度计测定气温。
水准观测要求:视线长度≥3m、≤50m,前后视距差≤1.5m,前后视距累积差≤6.0m,视线高度≥0.55m、≤2.8m,测站限差:两次读数差≤0.4mm,两次读数所测高差之差≤0.6mm,检测间歇点高差之差两次读数差≤1.0mm,观测时偶数站按后-前-前-后,奇数站按前-后-后-前的顺序进行,每一测段应为偶数站。水准测量精度应满足表7规定。
表7 水准测量观测的主要技术要求 每千米高差偶检测已测段 往返测 附合路线 环闭合差 然中误差M△ 高差之差 不符值 闭合差 ≤1.0mm 6R mm 4R mm 4L mm 4F mm 表中:R为测段长度,L为附合线路长度,F为环线长度。 二等水准临时间歇点要求:在间歇时要求设置2至3个间歇点并作为临时水准点处理,间歇点设置要求,第一个间歇点与第二个间歇点间距要求在400m以上,第二个和第三个间歇点间距在两站测量范围内,同时间歇点的规格要以?30以上的螺纹钢筋,长度大于600mm,并保证不易被破坏位置;间歇后测量首先检测三个歇点间高差,在满足限差要求后方可进行余下水准路线测量,如果三个间歇点间有两个点间高差超出限差,必须进行重新测量。 3.2.4数据处理
原始数据处理采用高程为徕卡水准网平差软件进行严密平差,并进行数据计算对比。
每千米高差偶然中误差MΔ按下式计算:
1??[] MΔ=±
4nL式中: L—水准测量的路线长度(km);
Δ—水准路线测段往返高差不符值(mm); n—往返测的水准路线的测段数。 水准点成果最后取位至0.1mm。
4洞内控制测量
4.1洞内平面控制测量
4.1.1洞内观测方法
洞内平面控制测量采用徕卡TS09plus 1″ R500全站仪进行观测。观测方法为测回法,汤南隧道洞内导线平面控制网为四等,根据规范要求观测4个测回即可,但是考虑到隧道观测环境较差,观测6个测回,保证隧道贯通精度满足设计要求。导线测量满足表8规定。
等级 四等 表8 四等导线测量主要技术要求 测角中误差测距相对中误方位角闭合差(″) 差 (″) 2.5 1/80000 ±5n 导线全长相对闭合差 1/40000 4.1.2洞内导线点布设 洞内控制依靠导线进行,施工放样用的正式中线点由导线测设,中线点的精度能满足局部地段施工要求即可。对于长大隧道宜组成导线闭合环,对角度经过平差,以提高点位的横向精度。导线形式宜采用导线环或主副导线环测量。
导线环:如下图所示,每测一对新点,如 5 和5’,可按两点坐标反算 5~5’的距离,然后与实地丈量的 5~5’距离比较,进行检核。
洞口 投点A 1 2 3 4 5 1’ 2’ 3’ 4’ 5’
主副导线环:如图下图所示,双线为主导线,单线为副导线。副导线只测角不测距,主导线既测角又量距离。按虚线形成第二闭合环时,主导线在 3 点处以平差角传算3~4 边的方位角;以后均仿此法形成闭合环。闭合环角度平差后,对提高导线端点的横向点位精度很有利,并可对角度测量加以检查,同时根据角度闭合差还可评定测角精度。
洞口 投点A 1 2 3 4 5 1’ 2’ 3’ 4’ 5’
4.1.3选点布设及施测要求
(1)、导线边长在直线地段不宜小于200m,曲线地段不宜小于70m,向洞内引测宜在阴天进行。
(2)、点位布设在施工干扰小、稳固可靠的地方,点间视线应离开洞内设施0.2m以上,埋石顶面应比洞内地面低 20~30cm,上面加设护盖、填平地面,并建立警示标志,以免施工中遭受破坏。或将钢筋头预埋在仰拱底板中线砼中,钢筋头宜刻画十字标记。
(3)、测角采用双照准法(两次照准、两次读数)观测,照准目标有足够明亮度。
(4)、测距时充分通风、避免尘雾,测线避开用电器,反射镜有适度照明,仪器、镜面无水雾。
(5)、导线延伸测量前应先确定上次导线点是否发生位移,在开挖延伸至设
计导线边长两倍时,进行一次导线延伸,并同时放样或检查中线点。
(6)、洞内开挖较长或引测导线发现异常应定期或重新从洞外沿原线路复测导线网。
(7)、隧道贯通后,应先整体复测导线网,贯通误差在限差范围内时及时调整指导后期衬砌施工,贯通误差超限应查明原因,检查前期挖、衬施工,并上报各部。
4.1.4观测数据采集
汤南隧道洞内导线数据采集采用测回法观测,观测6个测回。 水平角观测采用方向观测法,并符合表9规定。
表9 水平角方向观测法的技术要求 半测回归零差一测回内2c 同一方向值各测等级 仪器等级 (″) 互差(″) 回互差(″) 四等 1″ 6 9 6 注:当观测方向的垂直角超过±3°的范围时,该方向2C互差可按相邻测回同方向进行比较,其值应满足表中一测回内2C互差的限值。
边长测量应符合表10规定。
表10边长测量技术要求 使用往返观测平每边测回数 测距测回间较差限距较差限值 一测回读数较等级 仪精值 差限值(mm) 往测 返测 度等(mm) 级 四等 Ⅰ 2 2 2 3 2mD 注: 1、一测回是全站仪盘左、盘右各测量一次的过程 测距边的斜距应进行气象和仪器常数改正。气压、气温读数取位应符合表11的规定。。
表11气压、气温读数取位要求 测量等级 干湿温度表(℃) 气压表(hPa) 四等 0.5 1 4.1.5数据记录 (见表18, 表19,表20) 4.1.6数据处理
观测数据经过处理计算,看有没有指标超限的,看是否满足各项限差要求,否则进行重测。原始数据合格后,平面控制网首先采用手算平差,再采用徕卡LGO数据处理系统进行数据计算对比。各项指标均应满足规范要求。 4.2洞内高程控制测量
高程控制测量按二等水准规范测定,点位与洞内平面控制网共点,观测方法、数据采集、平差与洞外高程控制网施测方法一致。得出的高程成果再用全站仪进行复核。
5贯通测量
5.1、汤南隧道的贯通误差要求