施工控制网的布设

施工控制网布设

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中国水利水电第十一工程局有限公司红岭灌区工程东干I标施工项目部

2016年2月28日

一、工程概况

东灌区系统的控灌面积为131.84万亩，其中新增灌溉面积78.96万亩，保灌面积 40.57 万亩，改善灌溉面积 12.31 万亩。渠首由总干渠分水闸分水，设计流量为 40.0m3/s，加大流量 46 m3/s，灌溉定安、琼海、文昌和海口等 4 个市县的24 个镇与 8 个农场区域内的耕地。渠首设计水位为 125.537m，加大水位为125.778m，渠道底高程为 122.025m。

东干渠设 3 条分干渠、20 条支渠、2 条水库补水渠、1 个水库补水口及 15条干斗等 42 个分（补）水口，分别设置相应的分水闸控制流量，干渠全长145.93km。

本工程第1标段为桩号 0+000~27+551 段是连接 1#渡槽首端至 16#渡槽渐变段首端的渠段，全长 27.551km，设计流量为 40m3/s，加大流量 46.0m3/s。本段渠系共布置有渡槽14座、倒虹吸1座、暗涵1座、隧洞1座、节制泄水闸3座、分水闸 2 座等渠系建筑物。

二、控制网布设原则

2.1平面控制网原则

2.1.1各级GPS网一般逐级布设，在保证精度、密度等技术要求时可跨级布设。 2.1.2各级GPS网的布设应根据其布设目的、精度要求、卫星状况、接收机类型和数量、测区已有的资料、测区地形和交通状况以及作业效率等因素综合考虑，按照优化设计原则进行。

2.1.3各级GPS网最简异步观测环或附合路线的边数应不大于表1的规定。

表1

级别 闭合环或附合路线的边数／条 B 6 C 6 D 8 E 10 2.1.4各级GPS网点位应均匀分布，相邻点间距离最大不宜超过该网平均点间距的2倍。

2.1.5各级GPS网按观测方法可采用基于A级点、区域卫星连续运行基准站网、临时连续运行基准站网等的点观测模式，或以多个同步观测环为基本组成的网观测模式。网观测模式中的同步环之间，应以边连接或点连接的方式进行网的构建。

2.2高程联测原则

2.2.1A、B级网应逐点联测高程，C级网应根据区域似大地水准面精化要求联测高程，D、E级网可依具体情况联测高程。

2.2.2 A、B级网点的高程联测精度应不低于二等水准测量精度，C级网点的高程联测精度应不低于三等水准测量精度，D、E级网点按四等水准测量或与其精度相当的方法进行高程联测。各级网高程联测的测量方法和技术要求应按GB／T l27或GB／T l28规定执行。

三、控制点要求

3.1、布设点位要求

o以上天空无障碍物，避免周围有强烈反射无线电信号的物体，如玻璃幕墙、水面、大型建筑等。

3.1.5选站时应尽可能使测站附近的局部环境（地形、地貌、植被等）与周围的大环境保持一致，以减少气象元素的代表性误差。

3.2起算点并网要求

四、控制网布设

4.1、测区等级定位

根据设计单位提供控制点精度以及现场施工精度要求，红岭灌区工程东干I标施工区域控制网等级采用E级。

GPS网以同步三角网的形式连接扩展，构成具有一定数量环的布网形式，不同的同步图形间有若干公共点连接。三角网图形几何结构强，具有较多的检核条件，平差后网中相邻点间基线向量的精度比较均匀。

4.2、基本作业要求

表2 E级GPS测量作业的基本技术要求

级 别 E级 卫星截止高度角(°) ≥15 有效观测卫星数 ≥4 平均重复设站数 ≥1.6 时段长度(min) ≥40 数据采样间隔(s) 15 PDOP值 ＜10 注：观测时段长度应视点位周围障碍物情况、基线长短而作调整，可不观测气象要素，但应记录雨、

晴、阴、云等天气状况。

（1）首次加密控制网沿干渠两侧在原控制点之间加密，缩短点间距，增加通视清晰度和避让车辆等障碍物的干扰，满足地形测量和前期开挖。

（2）二次加密与复测控制网沿开口线外布设，主要满足各种特征建筑物的砼结构施工测量要求。 （3）三次加密控制网主要满足墩台、槽墩、渡槽施工，因为此工程作业面较多交叉施工，通视条件有限，因此本次加密点布设于墩顶。

4.3、GPS卫星预报和观测调度计划 4.4、观测准备

（1）作业员到测站后应先安置好接收机使其处于静置状态，然后再安置天线； （2）天线可用脚架直接安置在测量标志中心的铅垂线方向上，对中误差应小于3mm。天线应整平，天线基座上的圆水准所泡应居中；

（3）天线定向标志应指向正北，定向误差不宜超过±5°。

4.5、观测作业要求

五、高程联测

5.1、测区等级定位

根据设计单位提供控制点精度以及现场施工精度要求，红岭灌区工程东干I标施工区域高程联测按照四等水准测量要求实施。

5.2、基本作业要求

等级 二 ≤±1 ≤±2 DS05，DS1 因瓦 光学测微法 三 ±3 ±6 DS1，DS3 因瓦、双面 光学测微法 四 ±5 ±10 DS3 双面 中丝读数法 五 ±10 ±20 DS3 双面、单面 中丝读数法 M（㎜） MW（㎜） 仪器型号 水准尺 观测方法 中丝读数法 奇数站：后前前后 偶数站：前后后前 往返 往返 ±4L — 观测顺序 后前前后 后后前前 — 观测次数 与已知点联测 环线或附合 平丘地 山 地 往返 往返 ±12L ±3n 往返 往 ±20L ±5n 往返 往 ±30L ±10n 往返较差、环线或附合线路闭合差（㎜） 表3 等级水准测量的技术要求

注：n为水准路线单程测站数，每公里多于16站，按山地计算闭合差限差；

M为每Km高程测量高差中数的偶然中误差，MW为每Km高程测量高差中数的全中误差。

表4 等级水准测量测站的技术要求

等级 仪器型号 视线长度(m) 前后视距差(m) 前后视距差累积差(m) 视线离地面最低高度(m) 基辅分划(黑红面)读数较差(mm) 基辅分划(黑红面)读数较差(mm) 相同。

DS05 ≤60 ≤1.0 ≤3.0 下丝≥0.3 0.5 0.6 二 DS1 ≤50 DS1 ≤100 ≤2.0 ≤5.0 三丝能读数 光学测微法1.0 中丝读数法2.0 光学测微法1.0 中丝读数法3.0 三 DS3 ≤75 四 DS3 ≤80 ≤3.0 ≤10.0 三丝能读数 3.0 5.0 五 DS3 ≤100 大致相等 — — — — 注:当采用单面标尺四等水准测量时,变动仪器高度两次所测高差之差与黑红面所测高差之差的要求

5.2、观测作业要求

5.2.4不同周期的观测应遵循“五定”原则。所谓“五定”，即通常所说基准点和控制点的点位要稳定；所用仪器、设备要固定；观测人员要固定；观测时的环境条件基本上要一致；观测路线、测站数、程序和方法要固定。以上措施在客观上能保证尽量减少观测误差的主观不确定性，使所测的结果具有统一的趋向性。

六、数据处理方案

6.1、基线解算及其质量检验

基线解算以双差固定解作为最终结果，双差固定解的可靠性由以下两项指标来判别，

即固定解的单位权中误差（Rms）和整周模糊度检验倍率（Ratio），其检验值见表5。根据表5判别时，Rms必须首先符合要求，而Ratio值越大表示固定值越可靠。

表5 静态GPS基线固定解可靠性判别表

基线长度（km） Rms(m) Ratio ≤5 ≤0.010 ≥3.0 5～10 ≤0.012 ≥2.1 ＞10 ≤0.015 ≥2.0 6.2同步多边形闭合差检验

表6 同步环坐标分量及环线全长相对闭合差的规定（1×10-6）

等 级 限差类型 坐标分量相对闭合差 环线全长相对闭合差 E 级 9.0 15.0 6.4、控制网平差

当GPS基线各项质量检验符合要求时，应以所有基线组成闭合图形，以三维基线向量及其协方差阵作为观测信息，以一个点的WGS－84系三维坐标作为起算依据，进行GPS网的三维无约束平差。以提供各GPS控制点在WGS－84坐标系下的三维坐标，各基线向量三个坐标差观测值的改正数，基线边长以及点位和边长的精度信息，并生成GPS高程拟合的数据文件。

在无约束平差确定的有效观测量基础上，以起算数据中提供的已知点作为强制约束的固定值，进行二维约束平差。平差结果就输出各GPS控制点在前述的坐标系统中的二维平面坐标，基线向量改正数，基线边长、方位以及坐标、基线边长、方位的精度信息，转换参数及其精度信息。

约束平差中，应将已知坐标点组合成不同的约束条件，以发现作为约束的已知坐标与GPS网不兼容（即约束平差结果严重扭曲GPS无约束平差结果的精度）。

6.5、GPS点高程拟合计算

要精确计算各GPS点的正常高

H，目前主要有GPS水准高程、GPS重力高程和GPS

三角高程等方法。其中GPS水准高程是目前GPS作业中是常用的方法。用于GPS高程拟合计算的方法主要是曲面拟合法（包括平面拟合法、多项式曲面拟合法、多面函数拟合法、曲面样条拟合法、非参数回归曲面拟合法和移动曲面法）。

6.6、补测与重测

七、仪器及人员配置

仪器配备情况一览表

专业员一览表 名 称 单位 数量 仪器型号 测距精度 静态平面 ±2mm+1ppm 静态高程 ±5mm+1ppm ±2mm 测量队人S接收机 台 5 南方S86 水准仪 对讲机 四等水准尺 准尺垫 据处理软件 姓名 李辉 潘庆文 曹聪 吴治浩 周涛 陈真 台 个 根 个 套 职务 测量队长 1 6 2 2 1 职称 技术员 技术员 技术员 技术员 技术员 助理工程师 苏光DSZ2 南方测绘 Gnss数据处理 持证情况 测量证 测量证 测量证 测量证 测量证 测量证 从事主要工作 测量全面工作 测量放线 测量放线 测量放线 测量放线 测量放线 八、控制网布设示意

K0+000--K4+000控制网布设