GPS隧道控制网横向贯通误差计算方法探讨

隧道洞外平面控制网的精度对隧道能否顺利贯通有很大影响。基于此,论述了隧道贯通误差的来源和分配原理;并采用计算机软件编程,实现了对GPS隧道控制网横向贯通误差影响值的计算。     

20～50 km超长隧道(洞)横向贯通误差允许值研究

目前国内超长隧道(洞)工程越来越多,但迄今为止,国内外20～50 km的超长隧道(洞)的横向贯通误差允许值尚无规范可循,在对洞外GPS平面控制网、洞内狭长导线网的布设以及测量误差对横向贯通误差的影响进行深入研究的基础上,提出了影响值的估算方法,通过大量模拟计算,并根据山西省引黄工程超长隧洞的测量和贯通实践,给出了超长隧道(洞)工程横向贯通误差允许值表,可供制定相应的规范和类似的工程实践参考.     

专业测绘与工程测量

CH2004137220-50km超长隧道(洞)横向贯通误差允许值研究=Research on the Allowable Value of Lateral Breakthrough Error for Super Long Tunnel from 20 to 50 km/张正禄(武汉大学测绘学院),张松林,伍志刚,王卫国,周通,张国良∥测绘学报.-2004,33(1).-83-88目前国内超长隧道(洞)工程越来越多,但迄今为止,国内外20-50km的超长隧道(洞)的横向贯通误差允许值尚无规范可循,在对洞外GPS平面控制网、洞内狭长导线网的布设以及测量误差对横向贯通误差的影响进行深入研究的基础上,提出了影响值的估算方法,通过大量模拟计算,并根据山西省引黄工程超长隧洞的测量和贯通实践,给出超长隧道(洞)工程横向贯通误差允许值表,可供制定相应的规范和类似的工程实践参考。图2表4参6     

隧道贯通误差的控制与估计理论及其程序实现

研究了国内隧道贯通误差理论,分析了洞外GPS控制测量和洞内导线测量对横向贯通误差影响值的估算方法,实现了用MATLAB编程估算洞内导线测量对横向贯通误差的影响值。     

顾及GPS观测值时间相关性的隧道贯通误差计算

讨论了隧道洞内外贯通误差的计算方法,利用国内外对GPS观测值时间相关性的研究,得到不顾及时间相关性的基线验后精度与实际精度的比例因子,并应用于隧道洞外GPS控制网贯通误差的计算,使该值更为真实、可靠,从而更好的确定后续测量等级与方案。     

超长隧道平面控制测量横向贯通误差预估研究

相向开挖20 km以上的超长隧道,洞内施工环境复杂,相关的洞内外横向贯通误差影响因素的综合分析案例较少,也无超长隧道测量的相关标准规范,导致洞内测量横向摆动难以控制。为给超长隧道建设提供贯通前误差预估,本文分析了横向贯通误差来源,研究了洞外、洞内控制测量对横向贯通误差的影响规律,估算了洞外GNSS、测角误差、测距误差等对横向贯通的影响值,设计了洞内仿真计算试验,试验顾及了对中误差、观测误差等因素。在不同测角精度、不同导线边长条件下,推导并仿真计算了20～30 km范围内不同隧道长度的洞内横向贯通中误差值。结果表明,提高测角精度对横向贯通精度增益效果明显,仿真计算的结果准确可靠,且以2 km隧道长度为划分区间,获得了超长隧道洞外、洞内横向贯通中误差的推荐值。     

雁门关隧道控制网的建立及精度分析

论述了长大隧道洞外独立控制网建立方法,将WGS-84坐标系统无约束平差基线精度作为洞外独立GPS控制网的精度指标,并以WGS-84坐标系统无约束平差结果作为工程独立控制网的计算基准来获取二维工程平面坐标。     

GPS洞外控制网对隧道横向贯通误差影响的分析——以新建歌乐山隧道为例

论述GPS测量技术在新建歌乐山隧道施工控制网复测中的观测、数据处理及达到精度的具体应用,根据隧道洞外控制点复测成果对横向贯通误差进行估计。为GPS测量技术在长大隧道控制测量中应用积累一定的经验,并得出一些有益的结论与建议。     

雪峰山特长隧道平面控制测量基准的建立

介绍了GPS技术应用于雪峰山特长隧道工程平面测量基准建立的方法,分析了GPS控制网的观测质量,并就GPS控制测量误差对隧道横向贯通误差的影响值进行了估算。     

特长隧道贯通误差预计方法研究

系统研究了以往隧道贯通误差预计的方法,并比较了其优缺点。结合目前铁路特长隧道的施工方法,对这些传统方法进行了改进和扩展,提出了适合特长隧道贯通误差预计的新方法。研究了特长隧道的贯通精度预计数学模型和模拟计算方法,编制数据处理软件对特长隧道洞外、洞内控制测量误差所引起的隧道贯通误差进行计算,指导特长隧道控制网的设计,从而达到对隧道贯通误差进行有效控制,保证特长隧道准确贯通。     

高速铁路超长越岭隧道GPS洞外控制测量方案研究

随着国内多条新建铁路客运专线的开工建设,山区10km以上长大越岭铁路隧道项目显著增多,为了确保隧道贯通误差符合相关规范要求,需要做好隧道洞外GPS控制测量技术方案设计和测量工作。本文以南梁-太行山超长隧道为例,研究利用GPS精密控制测量方法对隧道进行独立控制以确保隧道正确贯通。     

隧道GPS网对横向贯通误差的影响

本文在阐述隧道工程独立坐标系和隧道ＧＰＳ网数据处理方法的基础上推导出ＧＰＳ网对横向贯通误差影响的通用计算公式，分析了隧道ＧＰＳ网基准数据位置对横向贯通误差的影响。     

银西铁路新永首梁隧道的洞外控制网的建立

论述了利用高精度GPS作长大隧道洞外控制网的方法,增强了洞外控制网网形的结构稳定性,提高了隧道贯通的精度。     

北天山隧道施工GPS控制网的建立及其贯通误差预计

介绍了北天山隧道施工GPS控制网建网的网型设计、观测和数据处理,分析了该GPS隧道控制网的观测质量,并就GPS控制测量误差对隧道横向贯通误差的影响值进行了估算。     

港珠澳大桥沉管隧道施工控制网布设研究

针对港珠澳大桥沉管隧道特殊的测量环境和超高的贯通精度要求,对其施工平面控制问题进行了研究。依据测量误差分配理论,研究了长距离沉管隧道贯通误差的合理分配方案;采用贯通误差严密估算方法,分析了沉管隧道内外控制网横向贯通误差影响规律。提出了一种适宜沉管隧道结构的双线形联合锁网布测方法,通过陆地上1:1模拟试验和工程实际应用验证了双线形联合锁网的精度和可靠性。与全导线网相比,其平面控制精度提高15%~30%,平均多余观测分量提高约4%,能够满足外海超长沉管隧道的贯通精度要求,有效保障了工程的精准贯通。     

GPS在隧道施工控制网复测中的应用及贯通精度分析

一、工程概况 A隧道位于某高速公路罗岗段至永和段,为双线并行隧道。左线和右线隧道在进口处相隔65余米,在洞口处相隔112米。隧道所在地区为浅山地区,山上和进出洞口附近树林密集、通视条件差,给隧道洞外控制和联系进洞测量工作带来一定的困难。为控制该隧道的施工和确保对向开挖的隧道中线在贯通面处的贯通误差,该项目管理处曾在2003年10月用GPS方法建立了控制该隧道施工的洞外测量控制网。该控制网共有9个网点,隧道进口端布设4个控制点,隧道进口端布设5个控制点。     

港珠澳大桥沉管隧道贯通测量设计

针对港珠澳大桥海底沉管隧道对接安装施工难度大、精度要求高、无测量技术标准、无类似测量经验可供借鉴的实际问题,开展外海超长距离沉管隧道贯通测量的技术研究。提出了基于误差影响忽略不计原则的外海沉管隧道横向贯通误差的分配方案,确定了港珠澳大桥沉管隧道贯通测量误差的分配值,其中管外GPS控制网与管内精密导线引起的贯通误差之比为1∶3。以贯通误差限值为目标值,设计了管外GPS控制网和管内精密导线的网形、精度等级及测量技术要求。经估算,港珠澳大桥沉管隧道贯通误差综合值为26.76 mm,满足工程施工验收标准的限差要求(35 mm),验证了贯通测量设计方案的合理性和可行性。     

长大隧道洞内自由测站边角交会网平面控制测量

为了减小长大隧道洞内控制网中的横向贯通误差,文章提出一种隧道洞内平面控制测量新方法——自由测站边角交会网.文中介绍了自由测站边角交会网的网型特点、外业观测方法和内业数据处理方珐,并提出了自由测站边角交会网的附合路线闭合差和横向贯通误差计算等方法.通过对洞内横向贯通中误差进行估算并结合仿真测量实验,验证了自由测站边角交会网应用于隧道洞内平面控制中的可行性,实验表明,自由测站边角交会网在削减横向贯通误差等方面,要优于传统的导线网.     

隧道施工地面导线网的合理布设

本文根据间接平差理论推导出隧道施工导线网的边角测量误差所引起的横向贯通误差的严密计算公式,讨论了边角权的选取对横向贯通误差的影响,以横向贯通误差为依据,对导线网图形及其最优化设计进行了讨论和论证,指出了导线作为隧道地面施工控制的优点和值得注意的一些问题。     

锦屏辅助洞施工控制网布设研究

针对锦屏辅助洞工程的施工控制网,在隧洞的贯通精度设计、洞外GPS网布设、洞内导线网设计、加测精密陀螺方位角、一、二等水准测量以及贯通误差影响值估算等方面进行了详细的讨论,取得了创新性的成果,在极其困难复杂的条件下,B洞以极小的误差精确贯通,可为类似工程提供参考。