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摘 要 根据精密工程控制网的高精度要求,结合沉降地区的特点,进行GPS、精密水准作业中误差分析及精度控制分析,提出满足轻轨工程施工的控制方案。
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。
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。
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