1、1 目目 录录 第一部分第一部分 课程设计课程设计 1.1.工程概况工程概况 3 2.2.已有测绘成果已有测绘成果 3 3. 3. 设计依据设计依据 3 4. 4. 等级、精度要求等级、精度要求 4 5.5.主要测量仪器表主要测量仪器表 5 6.6.桥梁施工控制网的布设方案桥梁施工控制网的布设方案 6 6.1 桥梁施工控制网布设的一般方法 6 6.2 桥梁施工控制网布设的特殊要求 7 6.3 桥梁施工控制网布设方法的分析与选择 7 7.7.桥梁施工控制网的优化设计桥梁施工控制网的优化设计 8 7.1 对桥梁施工平面控制网的基本要求 . 8 7.2 工程控制网的优化设计的任务 . 9 7.3 桥
2、梁施工控制网的数据采集与处理 . 9 7.4 优化设计软件的介绍及处理的过程 . 9 8.8.桥轴线必要精度桥轴线必要精度 10 9.9.首级平面控制网优化设计首级平面控制网优化设计 12 9.1 首级控制网布设方案一 . 12 9.2 首级控制网布设方案二 . 16 9.3 首级控制网布设方案三 . 19 9.4 小结 . 21 10.10.次级控制网优化设计次级控制网优化设计 21 10.1 次级控制网布设方案一 . 22 10.2 次级控制网布设方案二 . 26 10.3 次级控制网布设方案三 . 28 10.4 小结 . 30 11.11.高程控制网优化设计高程控制网优化设计 30 1
3、1.1 观测与计算 . 30 11.2 高程控制网必要精度确定 . 35 11.3 高程控制网布设方案一 . 35 11.4 高程控制网布设方案二 . 39 11.5 小结 . 40 12.12.桥墩放样方案桥墩放样方案 40 12.1 桥墩放样必要精度 . 40 12.2 桥墩中心放样方法 . 41 12.3 桥墩中心放样方案一 . 41 12.4 桥墩中心放样方案二 . 42 12.5 小结 . 47 13.13.课程设计总结课程设计总结 49 2 第二部分第二部分 实习报告实习报告 1.1.实习目的实习目的 . 51 2.2.实习任务实习任务 . 51 2.1 线路工程测量 . 51 2
4、.2 建筑物方格网建立 . 51 3.3.实习实施实习实施 . 51 3.3.1 1、线路工程测量、线路工程测量. 51 3.1.1 综合曲线圆曲线测设 51 3.1.2 测设场地选择及已知点获取 53 3.1.3 曲线中桩测设 53 偏角法 54 全站仪极坐标法 54 3.1.4 纵横断面图绘制 56 3.1.5 土石方量计算 58 3.3.2 2、建筑物方格网建立、建筑物方格网建立. 59 3.2.1 主轴线放样 61 3.2.2 方格网放样 64 3.2.3 所需仪器 65 3.3 3、全站仪无仪器高作业法测设高程、全站仪无仪器高作业法测设高程 . 67 3.3.1 测量任务 67 3.
5、3.2 测量示意图 67 3.3.3 高程计算过程及结果 68 4.4.实习体会实习体会 . 68 3 第一部分第一部分.课程设计课程设计 桥梁施工控制网的建立及桥台、桥墩放样方案设计桥梁施工控制网的建立及桥台、桥墩放样方案设计 1 1、工程概况、工程概况 如图 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+540+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。 2 2、已有测绘成果、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
6、制点两个 （可满足桥梁控制及施工测量要求） 。 表表 1 桥梁两侧控制点坐标桥梁两侧控制点坐标 （单位：米） 点号 X Y Z A 590257.993 3713500.006 33.200 B 591184.619 3712229.420 37.550 A B C D 图图 1 1 桥梁施工控制网设计桥梁施工控制网设计 3 3、设计依据、设计依据 国家一、二等水准测量规范 GB 12897-2006 国家三、四等水准测量规范 GB 12898-2009 工程测量规范 GB 50026-2007 4 1:500 1:1000 1:2000 地形图数字化规范 GB/T 17160-2008 国家
7、三角测量规范 GB/T 179422000 全球定位系统（GPS）测量规范 GB/T 183142009 DZS2 自动安平水准仪使用说明书 （北京博飞） Leica TC1500 用户手册 （瑞士徕卡） 4 4、等级、精度要求、等级、精度要求 桥梁施工平面控制网的建立，应符合下列规定： （1）桥梁施工平面控制网，宜布设成自由网，并根据线路测量控制点定位。 （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 0.5-1.5 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。 表表 2 平面控制测量等级平面控制测量等级
8、 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 20005000m 特大桥 40006000m 特长隧 道 四等三角、 导线 10002000m 特大桥 20004000m 特长隧 道 一级小三角、 导 线 高速公路、 一级 公路 5001000m 特 大桥 10002000m 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 表表 3 桥梁施工控制网等级的选择桥梁施工控制网等级的选择 桥长 L(m) 跨 越 的 宽 度 l （m
9、） 平面控制网的等 级 高程控制网的等 级 L5000 l1000 二等或三等 二等 2000L5000 500l500 三等或四等 三等 500L2000 200l500 四等或一级 四等 L500 l200 一级 四等或五等 5 注：1 L 为桥的总长 2 l 为跨越的宽度指桥梁所跨越的江、河、峡谷的宽度。 表表 4 4 水准测量的主要技术要求水准测量的主要技术要求 等级 每 千 米 高 差 中 误差 （mm） 路线 长度 （km） 水 准 仪 型 号 水 准 尺 观测次数 往返较差、附合或 环线闭合差 与已知点 联测 附合或环线 平地 （mm） 山地 （mm） 二等 2 - DS1 因瓦
10、 往返各一次 往返各一次 4L 三等 6 50 DS1 因瓦 往返各一次 往一次 12L 4n DS3 双面 往返各一次 四等 10 16 DS3 双面 往返各一次 往一次 20L 6n 五等 15 - DS3 双面 往返各一次 往一次 30L - 注：1.成带节点的水准网时，节点之间或节点与已知点之间的路线长度，不应大 于表中规定的 0.7 倍。 2.L 为往返段附合或闭合环的水准路线长度，km。n 为测站数。 5、主要测量仪器表 表表 5 5 主要主要测量仪器测量仪器表表 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
11、、测距（2mm+2ppm D） 。 套1 3 水准仪 苏州 DSZ2 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 苏州 及徕卡 2m 把2 5 塔 尺 南方 测绘 5m 把2 7 对 讲机 MOTO ROLA GP88s 台5 及与全站仪配套的对点器、反射镜。 6 6. 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12 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
12、控制；图1(d)(e)为大地四边形加三角 形网和双大地四边形网, 主要用于大桥和特大桥的控制。 1 2 2 4 2 4 2 4 2 5 3 4 5 3 4 6 7 8 1 3 1 4 3 1 3 1 5 3 1 6 2 (a) (b) (c) (d) (e) (f) 大型桥梁总与两岸连接线(引桥)相衔接。鉴于通航的要求，大型桥梁的桥面 高远远大于两岸的地面标高。因此，主桥面两端的引桥常长达数百米或数公里。 从主桥和引桥放样的一体化考虑，以上网形不满足于施工控制的需求，拟应在桥 轴线两端延长线上选两点构成图f所示网形。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，
13、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。 6.16.1 桥梁施工控制网布设的一般方法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
14、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 7 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
15、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。 6.2 6.2 桥梁施工控制网布设的特殊要求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0.51.5倍河宽范围内变动
16、。 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
17、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23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
18、， 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。 6.3 6.3 桥梁施工控制网布设方法的分析与选择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 8 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，但各有特色。 传统的三角网建网方法有许多优越性，如：观测量直观可靠，数据处理方法 简单，有一整套成熟的建网技术和观测程序，测量精度比较容易控制，工程经验 也较多等等。但该方法作业速度比较慢、测量的周期相对较长，人力物力的投入 也比较大
19、，在观测上受气象条件影响较大，在成果质量上受人的因素影响较大。 所以人员因素和工作效率就成为传统三角网的致命弱点， 尤其在当前的市场经济 条件下，工程项目周期都比较紧张，留给测量作业的时间更是少之又少，外业测 量时间相当紧迫，并且大型桥梁施工控制网都是长距离跨江或跨河，对气象条件 要求较高，每天可观测的时间又有限，因此客观上在精度能够满足需要的情况下 应该尽量避免使用该方法。利用GPS技术建立控制网，恰恰弥补了常规传统三角 网方法建网的不足，在减轻劳动强度、优化设计控制网的几何图形以及降低观测 中气象条件的要求等方面具有明显的优势， 并且可以在较短时间内以较少人力消 耗来完成外业观测工作，观测
20、基本上不受天气条件的限制，内、外业紧密结合， 可以迅速提交测量成果。但是并不是所有桥梁工程都可以采用GPS技术建立测量 控制网， 比如在卫星接受信号较弱的工程或对控制网点位精度有特殊要求的工程 就难以采用。 7.桥梁施工控制网的优化设计 7.1对桥梁施工平面控制网的基本要求是:1、精确性；2、可靠性；3、经济 性；4、可检测性。根据这些基本要求, 通常把施工平面控制网的优化设计分成 四类设计, 称为零, 一、二、三类设计。四类设计是根据参数法平差原理, 以哪 些作为已知参数, 以哪些作为未知参数来划分的。参数法平差的数学模型为 上式中与精度估算有关的参数为A、(或)、（或）,A 为图形矩 阵,
21、 决定于设计网形。为观测值的权矩阵, 决定于观测纲要。为未知数的 协因数阵, 如果把作为已知参数, 则（或）称为准则矩阵, 即控制 网所预定的全面的精度要求, 一般情况下对控制网的精度要求仅限于准则矩阵 中的主要元素, 称为纯量精度标准, 这些标准有:A标准-以的迹为最小:D标 9 准一以的行列式值为最小；E标准一以的最大特征值为最小。 设计阶 段的划分见表1. 表 1 工程控制网优化设计的分类 分 类 固定参数 待定参数 含 义 零类设计（ZOD） A,P Qxx 基准设计 一类设计（FOD） P,Qxx A 图形设计 二类设计（SOD） A,Qxx P 观测精度设计 三类设计（THOD）
22、Qxx，部分 A 和 P 部分 A 和 P 已有网的改进 表中 Qxx为高斯马尔可夫模型（L,Ax，0 2p-1）中坐标向量的协因数阵 零类设计（ZOD）为基准设计，是在网形与观测精度一定的情况下，坐标系 和基准（已知点、已知方位角）的选取和确定问题。坐标向量协因数阵与网的基 准有关。 7.27.2 工程控制网的优化设计的任务工程控制网的优化设计的任务 网的优化设计是一个迭代求解过程，它包括以下内容： （1）提出设计任务； （2）制定设计方案； （3）进行方案评价； （4）进行方案优化。 设计任务由测量人员与应用单位共同拟订。通常是后者提出要求，测量人员 将这些要求具体化。每一个优化任务指标都
23、必须表示为数值上的要求。例如对于 控制大面积的测图控制网，需提出单位面积上应布设的控制点点数和最弱点，最 弱边的精度；而对于施工控制网和变形监测网，通常要求在某些方向上具有较高 的精度，而点的分布则需根据工程要求和地质、通视等条件来考虑。 设计方案包括网的图形和观测方案，观测方案系指每个点上所有可能的观 测，它是通过室内设计和野外踏勘制定的，制定时需要考虑参加的人员、使用的 仪器以及测量的时间，需做经济核算，总经费不能超过与业主单位所达成的总经 费。 网的方案评价按精度和可靠性准则进行，还应考虑费用和灵敏度。对于经费 较高的网应从多方面进行评价。方案优化主要是对网的设计进行修改，以期得到 一个
24、接近理想的优化 7.37.3 桥梁施工控制网的数据采集与处理桥梁施工控制网的数据采集与处理。 以三环路跨河大桥通过在桥梁上布设控制网，采集数据，并对数据进行了 相应的处理，来对控制网进行了优化设计。对数据的内业处理采用了相应的软 件控制网优化与平差。 7.47.4 优化设计软件的介绍及处理的过程优化设计软件的介绍及处理的过程 本次数据处理采用的是控制测量优化设计与平差 2.13 版,该软件可根据控 制网的观测精度及网形，全面评定网的精度。 本软件有以下功能和特点： 10 优化设计：根据控制网的观测精度与网形，全面评定网的精度。除了采用 直接输入模拟数据的方式外，可在本软件或 CAD 图形中设计
25、控制网，读入程序后 不需输入其他任何模拟数据即可全面评定网的精度。 概算：自动完成各方向的曲率改正及边长的高程归化与投影改化。 平差计算：采用全表格化地输入，数据与图形同步更新。合理的设计使得 数据输入十分简单直观。而且除了输入起算数据与观测数据，不需输入任何额外 的数据或遵循任何特定之规则。 成果形式： 除了提供默认的成果表格形式外， 还支持用户自定义表格样式， 适应不同的需要。 成果的打印与输出：除了软件本身直接支持显示、打印外，表格还可输出 到 WORD,控制网图及展开图可输出到 AutoCAD 或其他成图系统。 实时帮助：在任何时候都会提示当前的操作方法，并对当前所输入的数据 提供详细
26、的错误报告。使数据输入得心应手。 辅助计算：高斯投影正反算、坐标换算、方向与边长该化、平差坐标正反 算、各种交会、面积计算等。支持保持、打印、输出到 WORD。 8.8.桥轴线必要精度：桥轴线必要精度： 桥梁施工中对测量放样精度要求主要体现在相邻桥墩的相对精度要求。 目前 桥墩放样通常采用全站仪在施工控制点上采用极坐标法直接放出位置， 规范要求 的桥墩位置允许偏差值可作为桥梁控制网设计精度确定的基础。 桥梁施工测量，控制点点位精度必须达到或超过放样所需的精度。由于控制 点离墩台位置较远（特别是水中墩） ，放样又在有施工干扰时进行，不大可能增 加测量次数来提高精度。因此，控制点误差对放样所引起的
27、误差来说，应小到可 以忽略不计的程度。 根据“使控制点误差对放样点位不发生显著影响”的原则，即要求控制点误 差影响仅占总误差的十分之一。就此对控制网的点位精度分析如下： 设 M 为放样后所得的点位总误差； 为控制点误差所引起的点位误差； 为放样过程中所产生的点位误差； 则 M= 2 2 1 2 2 2 1 2 1 m m mmm 将上式展开为级数，并略去高次项，得 ) 2 1 ( 2 2 1 2 2 m m mM 使控制点本身误差影响仅占总误差的 10%，上式括号中第二项应为 0.1，即 11 可得出： =0.2 两式联立求解，即得： 由以上公式可知， 当控制点所引起的误差为总误差的 0.4
28、倍时它使放样点的 总误差仅增加 10%，这一影响可忽略不计。因此在确定了所需放样点的的总误差 后，就可以用(4)式来确定所需施工控制网的精度。 由此可见，当控制点误差所引起的放样误差为总误差的 0.4 倍时，则控制点误差对 放样点位不发生显著影响（仅使总误差增加1/10） 。 同理可求知：。 由以上公式可知， 当控制点所引起的误差为总误差的 0.4 倍时它使放样点的 总误差仅增加 10%，这一影响可忽略不计。因此在确定了所需放样点的的总误差 后，就可以用(4)式来确定所需施工控制网的精度。 现在， 我们以规范规定的桥墩中心误差为 20mm 作为确定施工控制网的精度。 根据(4)式有： M1 0
29、.4M = 0.420mm = 8mm 按此计算， 对于 1400 米长的桥梁， 三角网沿桥梁轴线方向的基线精度为 8mm / 1400m = 1 / 175000。0.9M=18mm。 当然，确定桥梁施工控制网的精度还很多，比如按拼装误差来确定。为安全 起见，可通过对比取其中精度较高的一种作为控制网的精度要求。在钢梁架设 过程中， 它的最后长度误差来源于杆件加工装配时的误差和安装支座的误差。 钢 桁梁节间长度制造容许误差为2mm；两节间拼装孔距误差为0.5mm；每一节间 的制造和拼装误差为 （一般取 2 mm） 对 n 节间拼装的一跨或一联桁式钢梁，长度误差包括拼装误差 L和支 座安装容许误
30、差 （7mm） 。本桥由 7 个节间拼装的桁式钢梁构成一跨或一联。 长度拼装误差L= 每跨（联）钢梁安装后的容许误差为： 长度拼装误差按规范取为:L/5000 设有 20 跨， 则全长极限误差为： mmmml 12. 2 5 . 02 22 mmlnLd77. 8727 222222 12 取 1/2 极限误差为中误差，则全桥轴线长的相对中误差为： 则全桥轴线长的相对中误差为：1 / 175000。 在布设控制网时应对起算点复测，以检查起算点的精度是否满足要求。有两 种情形：1.满足精度要求：在此情形下只需在起算点间加密。2.不满足精度要求： 则只能布置自由网，只使用一个起算点的坐标和两起算点
31、确定的方向。 9.9.首级平面控制网优化设计首级平面控制网优化设计 9.19.1 首级控制网布设方案首级控制网布设方案一一 在AUTOCAD中设计网型，为边角网。两个已知控制点：A、B，及6个未知控制 点：01,02,03,04,05,06。把AUTOCAD所编辑控制网在控制测量优化设计与平差 2.13版软件中打开： 单击 “计算方案” 由于全站仪莱卡TC1500及TC802的标称精度为： 角2.0、 测（2mm+2ppmD） 。所以在设置计算方案的对话框中的测角中误差应设为2； 测距定权公式中A=2，B=2。 13 经过加站计算可得到相关优化数据，单击“网形与精度统计”可得到网形与 精度统计
32、表，其他的优化数据同理可得。 网形及精度统计表 项目 单 位 数据 备注 平面已知点数 个 2 平面未知点数 个 6 方向观测设站数 站 6 方向观测总数 个 15 边长观测数 条 13 最大边长 m 1374.608 B06 最小边长 m 252.727 0301 验后平面单位权中误差 验后测角中误差 “ 最大平面点位中误差 mm 5.00 点名：06 最大平面相邻点间误差 mm 5.14 0201 最大方位角误差 “ 1.82 A05 最大边长误差 mm 3.91 B06 最大边长比例误差 1/123019 0301 高程已知点数 个 0 高程未知点数 个 0 高差观测数 段 0 验后高程
33、单位权中误差 mm 14 最大高程中误差 mm 最大高程相邻点间误差 mm 优化设计模拟数据精度表 测 站 照准点 方位角中 误差(“) 边长中误 差(mm) 边长相对 中误差 B 01 0.74 2.55 1/ 33 万 B 03 0.81 2.67 1/ 27 万 B 06 0.47 3.91 1/ 35 万 03 B 0.81 2.67 1/ 27 万 03 01 1.63 2.05 1/ 12 万 03 04 1.01 2.43 1/ 24 万 04 A 0.69 3.24 1/ 29 万 04 01 1.39 2.23 1/ 18 万 A 02 1.36 2.40 1/ 23 万 A
34、 05 1.82 2.41 1/ 18 万 02 01 0.70 3.30 1/ 35 万 02 05 1.37 2.02 1/ 16 万 02 06 1.42 2.16 1/ 16 万 06 05 1.07 2.34 1/ 26 万 06 B 0.47 3.91 1/ 35 万 优化设计模拟控制点成果表 点 名 坐标 高程 ( m ) 备 注 X( m ) Y( m ) A 590257.993 3713500.006 B 591184.619 3712229.420 01 591163.170 3713075.445 02 590009.228 3713016.442 03 591364.
35、029 3712922.061 04 591200.628 3713479.750 05 589866.363 3713312.719 06 589892.776 3712699.193 点位误差 点名 坐标误差 误差椭圆参数 高程中误 差(mm) Mx(mm) My(mm) M(mm) A(mm) B(mm) F(度 分) 01 3.05 2.56 3.98 3.06 2.55 5 21 02 2.99 3.11 4.31 3.73 2.16 132 47 03 2.78 2.71 3.88 2.84 2.65 147 11 04 3.23 3.16 4.52 3.35 3.04 141 0
36、6 15 05 2.86 3.52 4.53 3.85 2.40 121 17 06 3.48 3.58 5.00 4.16 2.76 132 51 点间误差 起点 名 终点 名 纵横向误差 误差椭圆参数 高程点 间 误差 (mm) 纵向 (mm) 横向 (mm) M(mm) A(mm) B(mm) F(度 分) B 01 2.55 3.06 3.98 3.06 2.55 5 21 B 03 2.67 2.82 3.88 2.84 2.65 147 11 B 06 3.91 3.10 5.00 4.16 2.76 132 51 03 01 2.05 2.00 2.87 2.07 1.98 17
37、0 18 03 04 2.43 2.86 3.75 2.86 2.42 9 59 04 A 3.24 3.16 4.52 3.35 3.04 141 06 04 01 2.23 2.74 3.53 2.78 2.17 157 42 A 02 2.40 3.59 4.31 3.73 2.16 132 47 A 05 2.41 3.84 4.53 3.85 2.40 121 17 02 01 3.30 3.95 5.14 4.14 3.06 119 17 02 05 2.02 2.18 2.98 2.18 2.02 28 47 02 06 2.16 2.33 3.18 2.34 2.16 148
38、49 06 05 2.34 3.18 3.95 3.18 2.34 178 44 控制网图 16 数据分析：由控制网的图形可知，0102 为桥轴线。由优化设计模拟数据精度表 可知 测站 照准点 方位角中 误差(“) 边长中误 差(mm) 边长相对 中误差 01 02 0.70 3.30 1/ 35 万 桥轴线边长相对中误差为：1/35 万远远小于容许的全桥轴线长的相对中误 差：1 / 175000，最大平面点位（06 点）中误差为 5.00mm 小于控制点误差所引 起的容许点位误差 8mm。在满足精度要求的情况下可进行一类设计（FOD 图形设 计） ， 是在观测精度和坐标向量协因数阵一定的情况
39、下，调整网点的位置-方案 二；及二类设计（SOD）为观测精度设计，是在网形与坐标向量协因数阵一定的 情况下，改变观测精度-方案三。 9.29.2 首级控制网布设方案二首级控制网布设方案二 方案二是在在测站数，量边精度不变的条件下改变未知点的位置。 同理点击“计算”可得首级控制网的优化数据。 17 网形及精度统计表 项目 单 位 数据 备注 平面已知点数 个 2 平面未知点数 个 6 方向观测设站数 站 6 方向观测总数 个 17 边长观测数 条 17 最大边长 m 1447.182 0106 最小边长 m 247.022 0301 验后平面单位权中误差 验后测角中误差 “ 最大平面点位中误差
40、mm 4.65 点名：06 最大平面相邻点间误差 mm 5.37 0106 最大方位角误差 “ 2.11 0301 最大边长误差 mm 3.46 B06 最大边长比例误差 1/108742 0301 高程已知点数 个 0 高程未知点数 个 0 高差观测数 段 0 验后高程单位权中误差 mm 最大高程中误差 mm 最大高程相邻点间误差 mm 优化设计模拟数据精度表 测 站 照准点 方位角中 误差(“) 边长中误 差(mm) 边长相对 中误差 B 06 0.45 3.46 1/ 41 万 B 01 0.58 2.54 1/ 33 万 B 03 0.70 3.03 1/ 28 万 B 02 0.33
41、 2.55 1/ 55 万 03 01 2.11 2.27 1/ 11 万 03 04 1.52 2.30 1/ 20 万 01 02 0.65 2.43 1/ 47 万 01 06 0.64 2.97 1/ 49 万 01 04 1.23 2.08 1/ 19 万 01 A 0.54 2.31 1/ 43 万 A 04 0.66 2.61 1/ 36 万 A 02 0.95 2.33 1/ 23 万 A 05 1.12 2.71 1/ 21 万 18 05 02 1.88 2.18 1/ 14 万 05 06 1.26 2.51 1/ 26 万 02 06 1.24 2.25 1/ 22 万
42、 02 04 0.68 2.61 1/ 49 万 点位误差 点名 坐标误差 误差椭圆参数 高程中误 差(mm) Mx(mm) My(mm) M(mm) A(mm) B(mm) F(度 分) 01 2.38 2.55 3.49 2.61 2.31 62 45 04 2.61 3.04 4.00 3.05 2.60 96 50 03 3.04 2.90 4.20 3.21 2.70 37 05 02 2.29 2.54 3.42 2.65 2.18 118 49 05 2.83 3.01 4.13 3.12 2.71 121 43 06 3.30 3.28 4.65 3.64 2.90 136 0
43、3 控制网图 数据分析：由首级控制网的图形可知，0102 为桥轴线。由优化设计模拟 19 数据精度表可知 测站 照准点 方位角中 误差(“) 边长中误 差(mm) 边长相对 中误差 01 02 0.65 2.43 1/ 47 万 桥轴线边长相对中误差为：1/47 万小于容许的全桥轴线长的相对中误差：1 / 175000，最大平面点位（06 点）中误差为 4.65mm 小于控制点误差所引起的容 许点位误差 8mm。 9.39.3 首级控制网布设方案三首级控制网布设方案三 方案三在方案一的基础上，减少了测站点 05，及 06-05,A-05，02-05 方向， 使工作量减少。 网形及精度统计表 项
44、目 单 位 数据 备注 平面已知点数 个 2 平面未知点数 个 5 方向观测设站数 站 5 方向观测总数 个 14 边长观测数 条 14 最大边长 m 1447.182 0106 最小边长 m 247.022 0301 验后平面单位权中误差 验后测角中误差 “ 最大平面点位中误差 mm 5.18 点名：06 最大平面相邻点间误差 mm 5.80 0106 最大方位角误差 “ 2.12 0301 最大边长误差 mm 3.53 B06 最大边长比例误差 1/108737 0301 高程已知点数 个 0 高程未知点数 个 0 高差观测数 段 0 验后高程单位权中误差 mm 最大高程中误差 mm 20
45、 最大高程相邻点间误差 mm 优化设计模拟数据精度表 测 站 照准点 方位角中 误差(“) 边长中误 差(mm) 边长相对 中误差 B 06 0.55 3.53 1/ 40 万 B 01 0.59 2.56 1/ 33 万 B 03 0.71 3.04 1/ 28 万 B 02 0.38 2.65 1/ 53 万 03 01 2.12 2.27 1/ 11 万 03 04 1.53 2.31 1/ 20 万 01 02 0.66 2.53 1/ 46 万 01 06 0.70 3.04 1/ 48 万 01 04 1.23 2.09 1/ 19 万 01 A 0.54 2.35 1/ 43 万
46、 A 04 0.67 2.69 1/ 35 万 A 02 1.00 2.65 1/ 21 万 02 06 1.40 2.71 1/ 18 万 02 04 0.68 2.69 1/ 48 万 点位误差 点名 坐标误差 误差椭圆参数 高程中误 差(mm) Mx(mm) My(mm) M(mm) A(mm) B(mm) F(度 分) 01 2.43 2.57 3.53 2.64 2.35 58 55 04 2.69 3.07 4.08 3.07 2.68 94 54 03 3.08 2.90 4.23 3.24 2.72 35 11 02 2.55 2.73 3.74 2.74 2.54 104 4
47、6 06 3.33 3.97 5.18 4.10 3.17 113 14 21 控制网图 数据分析：由首级控制网的图形可知，0102 为桥轴线。由优化设计模拟数 据精度表可知： 首级控制网布设方案三观测数据 方向观测设站数 站 5 方向观测总数 个 14 测站 照准点 方位角中 误差(“) 边长中 误 差(mm) 边长相对 中误差 01 02 0.66 2.53 1/ 46 万 桥轴线边长相对中误差为：1/46 万远远小于容许的全桥轴线长的相对中误 差：1 / 175000，最大平面点位（06 点）中误差为 5.18mm 小于控制点误差所引 起的容许点位误差 8mm。 9.49.4 小结：小结
48、： 以上三种方案均满足施工控制网的要求，其中方案 1 的精度最高，方案 3 的精度最低。方案 1 与方案 2 精度相差无几均符合精度要求。根据费用准则可选 择第二个方案，及满足了桥梁施工控制网的精度要求，又减少了工作量，降低了 费用。使用第 1 个方案，在首级控制网中进行插点，布设次级控制网。 10.10.次级控制网优化设计次级控制网优化设计 22 为了满足施工中放样每个桥墩的需要， 在首级网下需要加设一定数量的插点 或插网，构第二级控制。由于放样桥墩的精度要求较高，故第二级控制网的精度 应不低于首级网 次级控制网（插点或插网）可直接放样桥墩，并布置在距桥墩较近的岸边以 便较好的交会图形。 10.110.1 次级控制次级控制网布设方案一：网布设方案一： 在 AUTOCAD 中设计网型，为边角网。六个已知控制点：A,B,01,04,02,06， 六个已知控制点为首级控制网点。 及八个未知控制点： G1， G2,G3,G4,G8,G5， G6 ， G7,G8. 把AUTOCAD所编辑控制网在控制测量优化设计与平差2.13版软件中打开： 由于放样桥墩的精度要求较高，次级控制网的精度应不低于首级网。次级控 制网测量时进行两测回，测角中误差应为=1.41。单击“计算方案”所以在设
