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。     

隧道洞外GPS控制网引起的横向贯通误差严密解算方法研究

针对目前隧道洞外GPS控制网横向贯通误差严密计算方法在理论上的不足,本文基于坐标转换模型和协因数传播定律推导了隧道独立坐标协因数阵的计算公式,研究了基于验后单位权中误差和隧道独立坐标协因数阵的隧道洞外GPS网引起的横向贯通误差严密计算方法。之后,以某特长铁路隧道工程洞外GPS控制网实测数据作为研究对象,阐述了横向贯通误差严密计算的技术流程。研究成果为控制隧道工程准确贯通提供了参考。     

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。     

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。     

GPS隧道控制网的布设和精度设计

本文从大型隧道贯通误差的限值出发,计算了GPS隧道网坑口控制点的必要精度,对GPS网的布设,精度设计和质量控制等问题进行了讨论,可供实际参考。     

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。     

秦岭隧道群GPS控制网的布设和精度设计

从隧道贯通误差的限值出发,计算GPS隧道网坑口控制点的必要精度,对隧道群GPS网的布设、精度设计和质量控制等问题进行讨论并给出相应的结果,对隧道洞内控制测量给出有效的建议,可供实际参考。     

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。     

港珠澳大桥沉管隧道贯通误差预计

针对港珠澳大桥沉管隧道的安全贯通问题,该文从隧道外GPS网的布设及施测方法出发,通过多期复测数据评价GPS网具有可靠的测量精度;通过对GPS网点的稳定性分析,阐明了沉管隧道地面控制点位无法长期保留、稳定性差的特点;最后就GPS网引起的贯通误差影响值进行了估算。     

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。     

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。     

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.     

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。     

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。     

GPS中长基线观测值随机特性分析

探讨了中长基线GPS观测值随机特性的评估方法,先采用历元间高次差分的高通滤波算法有效地消除低频系统误差,只保留高频噪声;然后建立评估中长基线观测值精度、交叉相关性和时间相关性的数学模型。实测数据计算分析了GPS观测值的精度与高度角的关系、不同类型观测值的交叉相关性以及各类观测值的时间相关性。     

井下贯通测量及误差预计

贯通测量在煤矿掘进、隧道贯通等多种工程中具有极其重要的指导作用。本文以徐州徐庄矿贯通测量为例,将井上GPS控制网、井下三角高程测量、井下导线测量、陀螺定向测量相结合,并根据此方案进行贯通误差预计以及精度分析[1]。     

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。     

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     

九顶山隧道轴线点的GPS复测与精度分析

就GPS复测隧道控制网及轴线点的实践进行总结，并对GPS复测结果进行分析，由此预计隧道贯通的平面和高程最大误差，且在贯通后得以验证。