中国矿业大学工程测量课程设计报告书.doc
25页
中国矿业大学成绩：工程测量学课程设计学 号：姓 名：班 级：指导学 院： 环境与测绘学院 20XX 7 月 21日..目录1 课程设计目的与背景12 工程概况12.1大桥概况12.2已有测绘成果23 相关作业依据与要求23.1相关测量规范23.2等级、精度要求24 桥梁施工控制网的布设方案44.1桥梁施工控制网布设的一般方法54.2 桥梁施工控制网布设的特殊要求54.3 桥梁施工控制网布设方法的分析与选择65 桥梁施工控制网的优化设计75.1桥梁施工平面控制网的基本要求75.2工程控制网的优化设计的任务75.3桥梁施工控制网的数据采集与处理85.4优化设计软件的介绍及处理的过程86 桥轴线必要精度97 首级平面控制网优化设计107.1首级控制网布设方案一107.2首级控制网布设方案二167.3首级控制网布设方案三207.4三种方案比较248次级控制网优化设计248.1次级控制网布设方案一248.2次级控制网布设方案二288.3次级控制网布设方案三298.4三种方案比较309 高程控制网优化设计309.1观测与计算319.2 高程控制网必要精度确定349.3高程控制网布设方案一349.4高程控制网布设方案二389.5 精度对比4010桥墩放样方案4010.1桥墩放样必要精度40平面放样精度40高程放样必要精度4010.2 桥墩中心放样方法4110.3桥墩中心放样方案一4110.4桥墩中心放样方案二4510.5精度对比4811课程设计总结48..1课程设计目的与背景在桥梁工程施工阶段,测量工作的任务是直接为施工服务。
测量放样的前提除了要有内业计算资料外,还要满足施工放样精度要求,控制点密度适当,图形结构良好的施工控制网更是必不可少,而且施工控制网的布设形式和精度等级更直接影响桥墩放样点位的精度,从而更构成了桥梁建设成败的一个关键因素因此如何更科学地设计与布设一个既经济又合理的桥梁施工控制网显得极为重要进行工程测量课程设计,目的在于巩固和深化课堂教学内容,培养学生实际动手操作能力和分析问题解决问题能力通过工程测量实习,使学生进一步加强对工程测量内容的理解,掌握工程控制网设计及精度估算、线路工程测量及建筑物控制网建立的方法；根据具体的工程要求,能编写出测量技术方案2工程概况2.1大桥概况如图3-1所示,某地区大桥位于某条江上,桥梁全长约1000m,桥面总宽18m,结构形式为<30+5×40+30>m普通钢筋混凝土双悬臂加挂梁结构桥的横断面由8根变截面T型梁组成图2-1 大桥概况图2.2已有测绘成果〔1桥址及周边1：500地形图；〔2桥两岸有国家二等水准点各两个；〔3桥两岸有国家三角测量控制点各两个〔可满足桥梁控制及施工测量要求表2-1 桥梁两侧控制点坐标 〔单位：米点号XYZA19552.54489490.90730.116B20469.54489735.91940.226C19610.27886863.09935.278D21281.80186679.39543.1783相关作业依据与要求3.1相关测量规范1.《工程测量规范》〔GB50026－20072.《公路桥涵施工技术规范》〔JTJ041-20003.《公路工程质量检验评定标准》〔JTJ071-94.《国家一二等水准测量规范》
2 控制网可采用GPS 网、三角形网和导线网等形式3 控制网的边长,宜为主桥轴线长度的倍4 当控制网跨越江河时,每岸不少于3 点,其中轴线上每岸宜布设2点表3-1平面控制测量等级 等 级公路路线控制测量桥梁桥位控制测量隧道洞外控制测量二等三角—＞5000m特大桥＞6000m特长隧道三等三角、导线—2000～5000m特大桥4000～6000m特长隧道四等三角、导线—1000～2000m特大桥2000～4000m特长隧道一级小三角、导线高速公路、一级公路500～1000m特大桥1000～2000m中长隧道二级小三角、导线二级及二级以下公路＜500m大中桥＜1000m隧道三级导线三级及三级以下公路——表3-2桥梁施工控制网等级的选择桥长L 2.L为往返段附合或闭合环的水准路线长度,kmn为测站数表3-4主要测量仪器表序号名称制造单位规格型号标称精度单位数量1全站仪莱卡TC1500及TC802测角±2.0″、测距〔2mm+2ppm×D套13水准仪XXDSZ2自动安平水准仪往返1km误差为1.5㎜台1徕卡NA728自动安平水准仪往返1km误差为1.5㎜台4铟钢尺XX及徕卡2m把25塔尺南方测绘5m把27对讲机MOTOROLAGP88s台5及与全站仪配套的对点器、反射镜4 桥梁施工控制网的布设方案桥梁施工平面控制网的图形常见的有图1 所示的四种, 其中1～2 为桥轴线图1< a> 为菱形网, 适合江中有岛时采用；图1< b> 、< c> 为双三角形网和单大地四边形网, 主要用于大、中桥的控制；图1 该控制网基本满足工程施工放样的需要,而且结构强度好,点位精度均匀,可靠性大,便于放样墩台中心及桥梁上部构件,有利于提高控制点精度和放样精度,也能对所达到的桥轴线横向精度作出切合实际的评定4.1桥梁施工控制网布设的一般方法桥梁施工的主要任务之一就是正确测设出桥墩、桥台的位置,而桥轴线长度又是设计与测设墩台位置的依据,因此,保证桥轴线测量的必要精度,有着极为重要的意义在干涸、浅水河道上,可以沿桥轴线直接丈量距离来确定桥墩、台中心的位置只需要保证相邻桥墩、台的距离满足设计梁架的要求即可,桥轴线总长度的精度并不是决定性的因素在深水河道上,两桥台间的距离无法直接丈量,桥梁墩、台中心的位置需用交会法进行测设桥轴线长度的误差就直接影响桥墩、台的定位精度为了便于桥梁的架设,根据每座桥梁设计的具体情况,应在测量以前予估桥轴线的需要精度,以便合理地拟定测量方法和规定各项测量的限差施工阶段测定桥轴线的长度,其精度要求比勘测阶段高,相应的测量方法也有差异通常采用的方法有：全站仪法、三角网法、边角网法、丈量法等随着测量仪器的发展,全站仪法、边角网法已经成为主要的方法在桥梁边角网中,不一定观测所有的角度< 或方向> 及边长。 可以在测角网的基础上按需要加测若干条边长；或者在测边网的基础上加测若干个角度<或方向>为了充分发挥测角有利于控制方向<或角度>误差即横向误差；测边有利于控制尺度误差即纵向误差的优点,大多数桥梁控制网都宜采用边角网法进行平面控制4.2 桥梁施工控制网布设的特殊要求桥梁控制网布网时除了考虑有利的网形以及一般工程控制网的基本要求以外,还需注意以下几点：< 1> 为了使控制网与桥轴线联系起来,应在河流两岸的桥轴线上各设立一个控制点,即将桥轴线作为控制网的一条边,控制点与桥台设计位置不应太远,以方便桥墩台的测设及保证两桥墩台间距离的精度要求同时,测设桥墩台时,尽量在桥轴线上的控制点上安置仪器进行测量,以减少垂直予桥轴线方向的误差< 2> 桥梁三角网的边长与河宽有关,一般在0.5—1.5倍河宽范围内变动由于三角网边长较短,一般直接丈量三角网的边长作为基线为了提高三角网韵精度,使其有较多的检核条件,通常丈量两条基线,两岸各设一条如因地形限制也可将两条基线布设在同一岸上,基线长度一般约等于两桥台间距离<或河宽>的0.7倍另外,当地形条件许可时,应使基线长度为基线尺长的整数倍,这样可以避免用短尺丈量余长。 此外,宜在基线上多设几个节点,埋设标石,便于交会近岸桥墩以上为用因瓦基线尺丈量基线的情况如果采用电子全站仪测量,基线的布置就非常灵活< 3> 根据桥轴线的不同精度要求,确定控制网的测边、测角精度,并进而确定选用合适精度的测量仪器、测回数及读数精度< 4> 对三角网而言,由于平差计算时只改正角度而不改正基线,即基线的误差与角度的误差相比可以忽略不计所以为了保证桥轴线有足够的精度,基线的精度要比轴线的精度高出2—3倍对边角网和测边网而言,由于测定的边长不受角度影响而产生误差积累,测边的精度要求不象基线要求的那么高,只要相当于桥轴线的精度即可< 5> 在大型桥梁建设中,由于工期较长,为了保证在施工过程中尺长标准的统一,一般都应在施工现场建立比尺长,以便于及时对测距工具进行检查核准< 6> 布网时应对桥轴线精度、墩台测设、图形强度、点位保存、施工方便等因素进行综合分析考虑施工时,由于考虑不周或其他原因,控制点位不能满足测设要求,而不得不对控制网进行加密的情况,在桥梁工程建设中也时有发生因此,在桥梁控制网布网时,必须充分考虑这些特殊要求4.3 桥梁施工控制网布设方法的分析与选择目前大型桥梁施工控制网的建立方法主要有两种：一种是传统的三角网的方法,另一种是利用GPS技术建立。 这两种方法在许多大型工程项目中都得到了成功的应用,但各有。
