铁路隧道洞外平面控制测量中gps应用的技术探讨.doc

铁路隧道洞外平面控制测量中GPS应用的技术探讨摘要:GPS能有效地作为隧道洞外平面施工控制的一种测量手段,垂线偏差的影响不容忽视,本文详细阐述了为消除此项影响,洞口控制点尽量位于同一高程面的原因。并通过实例,介绍了作者采用GPS技术在铁路隧道洞外平面控制测量的有关经验并做了精度分析。关键词:GPS;垂线偏差;隧道洞外平面控制 Abstract:GPScaneffectivelyasmethodforoutsidetunnelconstructionplanecontrol,thedeflectionoftheverticalimpactcannotbeignored,thispaperdescribesinordertoeliminatetheeffect,,introducestheGPStechniqueinrailwaytunnelplanecontrolsurveyoutsidetherelevantexperienceandtheprecisionisanalyzed. Keywords:GPS;verticaldeviation;outsidetunnelplanecontrol 中图分类号:文献标识码:A文章编号:2095-2104(2012)01-0020-02 铁路隧道控制测量的主要目的,就是保证铁路隧道两个或两个以上的开挖面在相向施工中,使其中线符合线路平面和纵断面的设计要求,在允许误差范围内正确贯通。本文将重点探讨铁路隧道洞外平面控制测量中GPS的相关应用及精度问题。并通过红岭隧道作为实例,分享有关经验。 1、隧道平面控制测量的特点及应用GPS技术时应考虑的问题隧道控制网是施工控制测量网,与国家控制网及局部测图控制网有以下明显的区别: ⑴为便于计算施工放样数据,一般采用独立坐标系; ⑵控制网的基准面为某一高程的重力水准面,而非椭球面。因为网的范围较小,实际工作中将控制网的基准面视为平面; ⑶水平角和距离测量均是以垂线为准,而不是以椭球的法线为准。 GPS控制网属于以法线为准的成果,它与常规地面测量建立的控制网是有差别的。除了两种测量误差及长度因子不一样,还存在法线和垂线系统差别。此外,常规地面测量控制网受到不均匀重力场即各点垂线与起始点垂线不相平行的影响,也称为相对垂线偏差的影响,GPS网则不受此影响。施工放样是用常规仪器进行的,即角度和距离测设以垂线为准,因此,用常规地面测量控制网进行施工放样时,重力场对放样方向的影响仅是放样点的垂线相对起算点垂线方向的差异,即相对垂线偏差的影响。用GPS网进行施工放样时,是测区重力场相对正常场而引起的绝对垂线偏差对方向的影响。显然后者不如前者有利。 GPS具有很高的相对定位精度,具有不要求点间相互通视的突出优点,用它来建立隧道控制网,必然获得较大的经济效益和社会效益,但是由于各点的垂线偏差很难准确测定,无法使以法线为准的GPS成果改化成以垂线为准的施工测量相一致,这将给GPS应用带来困难。在隧道施工测量中,横向贯通误差主要依赖于方向观测的精度,因此,研究GPS如何有效地作为隧道平面施工控制,关键在于如何消除或减弱法线和垂线差别对方向值的影响