精度等级0.5级怎么算 [长大隧道平面控制网优化及精度控制方法]

　　摘要:布设高精度的控制网是隧道贯通的关键,总结国内高速铁路、高速公路隧道项目经验,从GPS控制网的布测入手,通过网形优化、提高控制网等级、编制观测计划、与全站仪数据对比等措施,提高控制网精度。
　　关键词:平面控制网 网形优化 精度控制
　　The Optimization and Precision Control Method of Plane Control Network for Long Tunnel
　　Li Zeng guang
　　Abstract:Establish high precision control network is the key to tunnel breakthrough.This article summarizes high speed railway and highway’s tunnel projects experience, from the establishment and measurement of GPS control network,through optimizing the network form,improving control network level,scheduling observation plan,and contrasting with electronic tachometer data,and other measures to improve control network’s precision.
　　Key words:plane control network network optimization precision control
　　近几年国家对高速铁路、高速公路的投资力度不断加大,山区的铁路、公路也在不断提升等级。在许多山区,人迹罕见,国家三角点比较稀少,而且现有山区三角点的坐标大都是1954年北京系坐标,相对来讲精度比较差,难以满足长大隧道贯通需要高精度起算坐标的要求;再者现在的隧道贯通工期都比较紧,一般都是两头同时施工。以上种种情况都对隧道贯通提出了更高的要求,隧道贯通的成败与否,往往取决于前期平面控制网的精度。因此有必要探寻一些方法,对隧道平面控制网优化,来提高隧道平面控制网的精度,以保证隧道的正常贯通。
　　1、GPS平面控制网的建立方法
　　图1 GPS控制网观测流程图
　　1.1 控制网的布设
　　隧道平面GPS控制网的布设的目的是保证地下两相向开挖工作面的正确贯通,在实地布网前,首先在1:10000地形图上进行了控制网设计,对控制网的质量进行了详细的前期分析,制定有效的质量保障措施。
　　隧道平面GPS控制网的布设首先考虑了控制隧道线路平面和洞口（斜井）位置的需要,由洞口子控制网和洞口子网间的联系网组成,同时考虑GPS观测对控制点周围环境的要求。洞口子网由大地四边形、中点多边形等强度较高的网形构成,子网内相互通视的边采用GPS直接观测基线点。
　　控制点的选择既考虑满足GPS观测的要求,又考虑适合隧道控制测量对控制点的要求。洞口子网布设的控制点为4～5个,在选点时重点考虑后视进洞方便。用于向洞内传递方向的洞口投点与后视点的洞外联系边不宜短于500m。洞口投点的选择重点考虑了两个因素,一是洞口投点能够与两个及以上后视点通视,二是洞口投点后视竖直角小于5度。
　　控制点基本选择在便于使用、保存和不易被扰动的地方。控制点标心钉均为定制的标准尺寸的不锈钢标心钉。
　　1.2 观测方案
　　GPS控制网宜采用双频GPS接收机,按规范规定的GPS网精度要求,静态作业模式作业。作业前按规范要求进行相关检测,作业过程中保持接收设备工作状态良好。观测前,按设计的控制网网形、卫星可见预报表、GPS接收机数量、交通情况编制了GPS观测计划;并根据确定的作业模式,配置了预置作业任务参数;作业中通过报话机和移动电话及时沟通信息。按设计控制网网形进行观测,洞口子网和联系网统一观测。
　　2、GPS控制网的数据处理与精度分析
　　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。基线解算采用专业软件进行解算,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。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:
　　,,,
　　式中:、、——坐标分量闭合差;
　　——环的全长闭合差;
　　——闭合环的边数;
　　——标准差,=,其中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。
　　重复观测的基线较差（）应满足下式要求:
　　式中:——标准差,d按基线长度计算。
　　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≤2σ
　　d vΔy≤2σ
　　d vΔz≤2σ
　　隧道独立控制网采用“一点一方向”法建立独立坐标系。即在2000国家大地坐标系下进行一点一方向二维约束平差,注意选择正确的中央子午线、投影面大地高、高程异常。将精测网成果中的原点和方向点两点换带到隧道独立坐标系,以换带后原点为坐标原点,线路前进方向原点至方向点坐标方位角为方向,采用“一点一方向”法进行二维约束平差。
　　洞外控制网误差对隧道横向贯通中误差影响值是隧道洞外平面控制网的一项重要指标。通过控制网的平差计算获得各点坐标的方差-协方差阵,根据现场可能使用的进洞定向边,计算两开挖洞口间的隧道洞外控制网对隧道横向贯通中误差影响值。按下式估算控制测量的验后横向贯通中误差: