基本介紹
- 中文名：精密導線測量
- 外文名：precise traversing
- 學科：測繪科學與技術
- 屬性：國家二等或二等以上的導線測量
- 套用：輕軌建設中施工平面控制網布設
- 特點：統籌規劃，整網布設，同期觀測等
捷運地面精密導線測量,藉助GPS測繪技術,建立精密導線網路,新舊線路交又結合處理,精密導線網的特點,精密導線網布設,精密導線網布設形式,精密導線邊角測量,精密導線的嚴密平差,工作流程圖,
捷運地面精密導線測量
捷運平面控制網分兩級布設，首級為GPS控制網，二級為精密導線控制網。GPS控制網構成涵蓋捷運線路走向的骨架控制網，精密導線網起閉於捷運沿線的GPS控制邊，結合線路設計站位、豎井位置和現場實際情況沿線布設成直伸形狀，形成掛在GPS點上的附合導線、多邊形閉合導線或結點網。
捷運工程建設期長、施工精度高、標段多、開工時間不一，網線交叉。精密導線點是土建承包商進場後施工的基礎資料，直接用於控制標段施工，尤其對控制開挖作業面間的正確貫通具有指導意義。精密導線點位須長期穩定、連續、便於使用。高質量的精密導線控制網不但能滿足規範要求，更能很好地服務於施工需要。
對於捷運地面測量目前使用最廣泛的技術就是精密軌道測量法。由於精密導軌測量法最為重要的因素就是精密導線的選點和觀測。通過選點逐步建設成導線網路，通過觀測選點，進行實際分析。可見這兩項工作是捷運地面精密導線測量的重點也是難點。在實際測量過程中只有時刻謹記這兩條黃金定律，那么對十捷運設計工作自然可以順利展開
藉助GPS測繪技術
在對地面進行精密導線測量的過程中自然離不開全球定位系統也就是GPS的作用。由於有了GPS定位，可以精確的看到地面上每一個點的經度和緯度，這樣就可以在實際坐標軸中準確的定位到選擇的點。而且，還可以觀察周邊的地質地貌情況。這樣就可以更加精準的判斷地面清況，為建設軌道好選擇車站提供良好的數據基礎。但是對於GPS控制網獲取的數據，要優先鑒訂保密協定，這也是工程施工過程中最不可或缺的一部分。這樣可以充分的保證測繪數據的真實性。加上採用的是全球定位系統，測繪的結果也會更加精準，這也為捷運後續施工採取何種措施提供了寶貴的數據資源。
建立精密導線網路
近年來隨著精密導線測量技術的不斷完善，測量設備的不斷更新，測量數據的準確度不斷提高。對於測量導線也逐漸建立成導線網。通過測量導線最終形成複合導線網、多邊形閉合導線網和節點網，最終連線成精密導線網路。就可以通過更加廣闊的領域進行捷運線路的分析工作。進而可以在多個選點中選擇出最優的導線。有了更多的選點作為備選方案的選擇，就會很大程度上增強導線測量結果的精度。在這個過程中還可以結合最優路徑選擇法，觀測出最適合的網路圖譜。
新舊線路交又結合處理
對於新建的捷運線路，在設計過程中還要考慮已經存在的捷運線路。由於已經存在的捷運線路已經選好了點，那么新建的線路就要選擇合適的點與其連線，這也就是將來捷運建設施工過程中會用到的換乘車站。一般對於交叉點的選擇，要優先選取地理位置較為平坦的點。而且周圍沒有過多的障礙干擾，可以具備充足的施工空間，否則，施工階段將無法進駐大型機械進行施工。如果新設計的捷運線路與已經存在的捷運線路有某此選點十分靠近，在實際處理過程中就可以增加導線長度，避免不必要的施工造成資源浪費。
精密導線網的特點
（1）統籌規劃，整網布設，同期觀測
精密導線網最好在捷運開工建設前一段時間內集中進行整網布設和測量，布設在地面或鬆軟地質地段的點位要考慮點位穩定需要間隔時間，計畫選擇合適氣候時間段進行全網觀測。精密導線點位坐標取值是唯一的。
（2）重點難點是選點、埋樁
精密導線精度直接影響貫通精度，精密導線工作實施可分為方案設計、外業樁位選埋及觀測、內業資料整理三個階段。選埋樁點及觀測質量好壞影響精密導線精度，其中工作難點是樁位選埋。對於實施單位來說，要求作業人員經驗豐富，能夠靈活掌握運用相關規範，具備很好的協調溝通能力，為以後長期使用打好基礎。
（3）點位長期使用，作好維護是關鍵
在捷運建設前期，精密導線點做為定測、地面施工放樣、地面加密導線測量等工作依據;在捷運施工期至竣工驗收階段，作為聯繫測量起算基礎，特別是在施工期間，施工導線點不利保存，毀壞或不可用時，還需要從精密導線上重新進行引測，點位使用貫穿於整個捷運建設期。
精密導線網布設
精密導線布設對精密導線測量質量的影響可以從精密導線費用構成和精密導線布設占用測量時間上反映出來。精密導線布設占精密導線測量總費用的35%，布設占用的測量時間也有40%。因此,應嚴把精密導線布設這一環節。在進行精密導線布設前，應做好以下幾個方面工作來控制精密導線布設質量。
（1）首先應收集捷運線路沿線GPS點的點位中誤差、GPS點相對點位中誤差以及GPS點在方便使用、利於精密導線測量等方面的情況。選出質量好方便使用的捷運沿線GPS點。
（2）將選出的GPS點標註於有捷運站位、區間施工井位的線路設計圖上(1∶ 5000比較合適)，結合1∶ 500線路平面圖，在1∶ 5000圖上選出合適的精密導線點位，選出的精密導線要能控制住捷運線路、站位、可能的施工開挖面井位，同時又要避開可能施工範圍的影響。
（3）圖上選點完成後，一方面向參與人員進行技術交底，另一方面組織進行現場踏勘，熟悉現場情況，最後進行現場選點。選點的重要性一定要給參與人員講清楚。
總之，只有經過圖上選點和現場選點的多次反覆，才能選出既能控制捷運線路、站位和可能的施工井位，又能使點與點之間滿足有關規範對測角量距的要求，呈直伸型的附合導線或多個結點的導線網且又方便使用與保護的精密導線點位。選出的精密導線點間及精密導線點與GPS點間的最短邊長不宜短於100m，平均邊長應視區間施工方法及區間長度而有所不同，暗挖平均邊長600～ 800m左右，明挖及高架與地面線300～ 350m，點間垂直角最大不超過30°。選點布網後，根據點位在1∶ 500線路平面圖上坐標，繪製精密導線布網圖。
精密導線網布設形式
（1）單導線形式
如圖1所示，精密導線點起閉於GPS邊形成附合導線，該網形點位少，多餘觀測少，形式簡單，作業時間短，實施較方便。但在城市建設發展較快的情況下，因個別點位破壞或不可用時易造成導線間斷，給施工帶來很大不便。
圖1 附合單導線形式
圖1 附合單導線形式（2）啞鈴形導線形式
如圖2所示，結合設計車站或豎井位置(此處是施工期間聯繫測量位置)，在其附近布設小三角網或四邊形，中間用單導線形式連線。該形式充分考慮了施工需要，把精密導線的特點及作用充分顯示出來，個別點位破壞或遮擋不影響施工需要，缺點是常因站位處現場條件限制網形不易布設。
圖2 啞鈴型導線形式
圖2 啞鈴型導線形式（3）雙導線形式
如圖3所示是單導線網形的加強，目的在於儘量消除由於城市建設的飛速發展，新建高樓和樓頂安裝廣告牌等因素影響點間通視，為施工標段提供更好的基礎保障。
圖3 附合雙導線形式
圖3 附合雙導線形式（4）附合導線和多邊形閉合導線或結點網相結合形式
該依據沿線首級網點位分布情況，結合現場實際情況合理運用以上三種導線形式，增加多餘觀測條件，體現精密導線特點，是活用規範和現場實際情況相結合的典範，精密導線網應布設成此綜合形式。
精密導線邊角測量
精密導線測量前，應根據貫通誤差的要求，結合使用的儀器進行測量設計，確定水平角的測回數和測邊精度。在測量過程中除按有關規範的要求進行邊角測量外，還應注意以下事項，以確保邊角測量質量。
（1）根據布網圖，結合點間通視情況、點間距離、測量環境(是否有散熱體與散熱池、煙囪、視線離地面水面房頂的高度、建築物的距離等)、點間垂直角，編制測量計畫，確定測站的後視方向。
（2）應儘量以線路附近的GPS點作為精密導線測量的起始點。對於位於線路附近兩GPS點間的精密導線觀測，應儘量以這兩個GPS點互為測量的後視方向進行測量作業。
（3）對於測量過程中發現的導線點位置、導線點間、導線點與GPS點間不滿足有關規範對測角量距要求的，應進行局部的重新選點埋樁工作，保證邊角測量滿足有關規範的要求。
（4）如在夏天進行測量，結合當地情況，9:30以後，16:00前，應給儀器、對點器打傘，保證測量使用的儀器受熱均勻，溫度計不能被太陽照射。
（5）使用的儀器雖然在測量過程中定期進行包含對點的常規檢查，但因精密導線的邊長不是很長，因此在測量過程中應使用垂球對對點情況進行檢查，保證對點可靠和邊角測量質量。
精密導線的嚴密平差
在進行精密導線平差時要結合GPS測量情況進行平差的多方案比選，找出最優的平差方案。好的平差方案，在邊角觀測值相同的情況下，導線的全長相對閉合差比較小，根據閉合導線的角度閉合差和附合導線方位角閉合差計算的測角中誤差、點位中誤差和相鄰點位中誤差均較小、邊角觀測值和方位角的改正數較小，平差後方位角的中誤差較小。
工作流程圖
工作系統流程圖如圖4所示。
圖4 工作系統圖