大学毕业论文---洛阳市涧西区给水管线测量技术设计.doc
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1、目 录1工程概况11.1目的任务11.2测区概况12设计依据、坐标和高程起算基准22.1设计依据22.2坐标高程起算基准22.3成图标准23已有资料的收集和分析23.1控制点资料23.2地形图资料34给水管线探测34.1供水管线调查34.2供水地下管线探查34.3供水管线探查质量控制及检查35控制点检核及控制网加密45.1控制点检核45.2控制网加密55.2.1测前准备55.2.2踏勘选点55.2.3外业测量55.2.4内业计算及数据评查66测量方案选取及精度评定76.1测量方案的选取76.2测量精度评定87地下管线测量97.1管线节点测量97.2测量工作质量检查108供水管线内业成果整理及图
2、件编绘108.1数据处理平台的说明108.2地下管线图的编绘118.3供水管线点成果表的编制118.4数据库的格式119人员组织、仪器配备及施工安排129.1人员组织129.2仪器配备139.3施工进度计划1310质量保证体系与具体措施1310.1加强质量意识教育1310.2加强技术业务培训1310.3建立健全的项目质量管理网络1310.4认真落实检查制度1310.5严格成果审核制度1411安全文明生产措施1411.1安全文明生产措施1411.2保密管理1412后期数据维护1413拟提交的成果资料1413.1文字资料1413.2图表15致 谢16参考文献17洛阳市涧西区给水管线测量技术设计摘
3、要城市给水管线主要沿主干道分布,建筑密集,车辆穿梭,给测量工作造成一定的影响。针对这个问题,设计了一个全站仪与GPS相结合的方法:在开阔的地区用GPS布设控制点;在街道建筑物密集,GPS信号不好的地方使用全站仪采集碎部点数据,充分发挥两者各自的特长,并避开其缺陷来简洁高效的做好给水管线的测量工作。关键字:全站仪 GPS 给水管线 测量Measuring technical design of Water Pipelines, Jianxi District, LuoyangABSTRACTDistribution of urban water supply pipeline along the
4、 main road, building density, shuttle vehicles, the measurements have been affected. To address this issue, we designed a combined total station and GPS: GPS laid in open areas control points; intensive building of the street, the GPS signal is not good using Total Station acquisition Ministry of br
5、oken point data, fully both play to their strengths, and avoid the defects to be simple and efficient to do the measurement of the water supply pipeline.KEY WORDS Total Station,GPS,Water Pipelines,survey17绪论地下给水管线是维持城市人们正常生活的大动脉,是现代化大都市快速高效运转的保证。近年来,随着洛阳市的快速发展和新区的加快建设,地下给水管线愈趋复杂。资料的陈旧和缺失给给水管线的维护和管理造
6、成了很大的不便,因此进行地下给水管线测量,摸清给水管线分布情况建立一个统一的管理系统势在必行,而选择一种快速、高效、经济的测量方法就显得尤为重要。1 工程概况1.1 目的任务 随着社会经济的发展,大量的人口涌入城市,给城市的给水工作造成很大的压力,而那些陈旧的设备和残缺不全的资料使得管道的维修、检查和重建的难度再次加大。为了完整系统地查明洛阳市涧西区地下给水管道的现状,给城市给水工程的维护提供条件,需要对涧西区地下给水管线做一个全面的探测和测量。测量的主要任务有:查明测区范围内给水管道的平面位置、高程、埋深及权属单位信息,并编绘1:500地下给水管线图。1.2 测区概况洛阳市涧西区地处历史文化
7、名城洛阳市的西部,面积90平方公里,下辖1个乡、11个办事处、78个社区。因居涧河以西而得名。涧西有着悠久的历史,早在五、六千年之前,先民们就已经在这里繁衍生息。公元605年,隋炀帝在洛阳营造东都,涧西为皇家西苑。涧西有着悠久的历史文化积淀。近年来,随着大中型企业的机构调整,经济大幅度增长,发展迅速。由于处于城市边缘,有一半属于城市,人口密集;同时也有一半属于乡村,地势开阔。本次测量调查主要在市区进行:南起洛河,北至310国道,西起宁洛高速,东至涧河北至310国道。涉及的主要道路有武汉路、长安路、天津路、延安路、辽宁路、建设路、长江路、南昌路、西苑路、景华路、太原路、中州西路、芳华路、春城路、
8、华夏路、凌波路、卓飞路、葛洲路等主干道,还有如陕西路、青岛路、牡丹路,岳阳路、甘肃路、丽春路、周山路、寨南路、丽新路等一些次要道路。辖区包含了11个街道:湖北路街道、天津路街道、长春路街道、南昌路街道、长安路街道、重庆路街道、郑州路街道、武汉路街道、徐家营街道、珠江路街道、周山路街道、创业路街道。自来水公司位于寨南路与珠江路附近,地处涧河与洛河交汇处。城市中建筑规整密集,通视条件不是太好。整条给水管道全长100多公里,迂回曲折,盘旋在涧西区各条道路之下。管道多分布在道路两侧,呈带状布设,材质分为混凝土管道和钢管两种。埋深一般在0.81.3m之间。本次测量内容主要以主、次干道范围内的给水管线为主
9、,机关、单位、工厂、院校庭院内部及封闭的小区内部不测量。2 设计依据、坐标和高程起算基准2.1 设计依据1) 城市地下管线探测技术规程(CJJ 61-2003);2) 城市测量规范(CJJ 8-99);3) 国家基本比例尺地图图式第一部分:1:500 1:1000 1:2000 地形图图式 (GB/T20257,1-2007);4) 城市勘察物探测规范(CJJ7-85);5) 测绘成果质量检查与验收(GB/T23456-2009);6) 数字测绘产品检查验收规定和质量评定(GB/T18316-2001);7) 1:500 1:1000 1:2000 地形图要素分类代码(GB14804-93);
10、8) 内部文件及本工程特殊要求。2.2 坐标高程起算基准高程系统采用1985国家高程系统,平面坐标采用2000北京坐标系统,控制网由GPS与全站仪协调,共同建立。高程控制网用DS3型水准仪联测四等水准。2.3 成图标准采用50cm50cm矩形分幅图,以1:500 1:1000 1:2000 地形图要素分类代码(GB14804-93)及国家基本比例尺地图图式第一部分:1:500 1:1000 1:2000 地形图图式 (GB/T20257,1-2007)为标准。3 已有资料的收集和分析3.1 控制点资料测区内收集到C级GPS点10个这些控制点都联测了二等水准;E级GPS点53个,这些控制点都联测
11、了四等水准。经检核以上控制点均保存良好,可以满足给水管线工程放样和测量的需要,控制点位置均在道路交叉口及空旷位置。3.2 地形图资料由甲方(洛阳市市政管理处)提供1:500(市区)、1:1000(郊区)地形图,作为给水管线测量的工作底图。4 给水管线探测4.1 供水管线调查供水管线主要调查的内容就是管道的内径、管径、流向及压力。根据自来水公司提供的资料以及地下检修井,结合大比例尺地形图调绘出给水管线的大概位置及分布情况,并标注于图纸上。4.2 供水地下管线探查管线探测应遵循以下原则:从已知到未知;从简单到复杂;优先采用高效、成本低的方法;复杂条件下应采用多种探测方法综合分析确定2。探测取舍标准
12、及探测精度应根据城市地下管线探测技术规程(CJJ 61-2003)中规定的,给水管线管径50mm、坐标中误差小于(5+0.35h),按级要求控制。供水管线多为金属材料与周围地址有明显的电性差异。可用电磁探测的方法进行探测。也有少量的混凝土管道和PVC管道,与周围土质有较明显的物性差异,可用电磁波探测法进行探测。探测到的管线节点要做出明显的标记并标号,号码顺序可按管道代码加序号的形式在实地和地形图上对应位置进行标注。主要探测节点内容包括分支点、转折点、上杆、变径点、三通、四通、非普查区等,附属物点包括:阀门井、各种检修井、仪表井、消防栓等中心点。在无特征点和附属物点的直线段上应设置隐蔽管线点,管
13、线点间距应小于75米。实地标注方法可采用在目标点位处订钢钉或画十字、贴标签的方法,根据实地情况合理选族,同时要在其旁边用红色油漆做出明显标记,标记要尽量美观,以免影响市容。探测的主要问题就是由于地下管道种类繁多,要注意区分;地表电流、地面混凝土、金属网、隔离栏等都会对探测产生干扰,在探查工作中要注意避开。4.3 供水管线探查质量控制及检查管线探查质量应有作业人员、项目部和监理单位共同监督和检查,保证探测过程中各工序均严格按照探测规范进行,并且每步都能达到规定的精度要求。探查精度应遵循城市地下管线探测技术规程(CJJ 61-2003)要求:表4-1 隐蔽管线点的探查精度精度等级水平位置限差ts(
14、cm)埋深限差th(cm)(5+0.05h)(5+0.08h)(5+0.12h)(5+0.07h)(5+0.12h)(5+0.18h)同时应在测区中的隐蔽管线点明显管线点中分别随即抽取不少于各自点数的5进行重复探查。重复探测因子应位于不同的位置,由不同的操作员进行操作。重复探查结果,按公式(4-1)、(4-2)和(4-3)分别计算隐蔽管线点的探查定位中误差和定深中误差及明显管线点的探查埋深中误差。和不得超过上表中规定的限差的0.5倍。不得超过2.5cm。 (4-1) (4-2) (4-3)式中、分别为隐蔽管线点的水平距离偏差和埋深偏差(cm);明显管线点的埋深偏差(cm);n1、 n2分别为隐
15、蔽管线点和明显管线点重复探查的点数。35 控制点检核及控制网加密5.1 控制点检核根据C级GPS控制网及E级GPS的精度要求,对测区内的63个已有的控制点进行抽样检测,抽样比例不应小于控制点个数的10%,然后根据最小二乘原理对其进行评查,以检核原有控制点的可靠性。控制点的高程可用四等水准进行联测。5.2 控制网加密5.2.1 测前准备首先要准备好测量所需的仪器:双频GPS接收机,2、级全站仪一台;棱镜、对中基座各两个;三脚架三个;DS3水准仪各一台;对应的水准尺一套、尺垫一对;对讲机两对;红漆、测钉若干,木把八角锤;测量数据记录本若干。5.2.2 踏勘选点根据工程测量规范要求,在对天通视良好的
16、地方布设二等GPS控制网,平均边长不小于9公里,并且还要保证周围无大面积反光强度较大的物体(大面积水域、玻璃幕墙)、大功率无线电发射源、高压输电线路等卫星信号的强烈干扰源;在建筑密集的地方布设四等导线网,平均边长不小于1.5公里,在主干道及各道路交叉口处,沿道路两侧交替布设导线点,且当导线长度大于9公里时应有GPS控制点与其附和。然后在四等导线网之间用一级导线进行加密,以保证各个路口及居民区内部最多通过两次一点可以顺利观测。点位布设可根据现场情况灵活控制。平面控制网兼做水准,GPS控制网应联测二等水准,四等导线网应用四等水准进行联测。控制网的布设应先在原有大比例尺地形图上进行设计选点的大概位置
17、,然后到现场根据情况进行改动,这样可以有效的加快外业选点的效率,同时节约成本。选点的同时要观察周围的地形、地貌及交通情况,并在周围用喷漆制作明显的标记,编号可采用点号所处的地理位置加数字的形式,为以后的控制测量和管线测量提供方便。四等导线网控制点应选在地址见识、稳定可靠、便于保存、视野开阔的地方,便于寻找和加密使用。在郊区田野里的控制点应制作强制对中装置;在市区道路上可采用挖坑埋置的方法,上面要有盖子;一级导线点可直接用测钉打于地下,并用喷漆标注。控制点埋设的同时要做好点之记,点之记要内容详细,信息齐全,表达明确,以便以后的测量和使用时根据它能快速准确的找到点位。5.2.3 外业测量测量之前一
18、定要对所有要用到的仪器进行检校,确认合格可靠后才可以拿来使用。首先做GPS控制网的测量。二等GPS控制网应用双频精度为10mm+5ppm的GPS接收机;卫星高度角应15;有效观测卫星数应5颗,观测时段应在3090min之间,数据采样间隔在1030s,PDOP因子61。应用至少三台GPS接收机同时观测,以保证所测图形中的同步环个数。图形连接可采用混连式,这种连接方式集点连式、边连式及网连式的优点于一身,并且测量形式灵活便于外业调度。测量之前应先在图纸上进行外业观测顺序设计,以免造成外业测量时露测点位的情况,并且可以提高效率。对外业观测顺序的设计要根据选点时所记录的个点之间的地理信息及交通情况进行
19、合理安排,尽量避免出现在现场寻找路线的情况。四等导线网采用2、级全站仪进行测量,控制点多设在道路交叉口及道路两边,车多危险,观测时应穿反光背心,在周围放置警示锥或其他警示标志。每个角值测六个测回,半测回归零差8,一测回内2C互差13,同一方向值各测回较差12。观测方向多于六个时应进行分组观测。由于边长较长,应选择在天气晴朗、气温温和、能见度较好的时段进行观测。由于地表附近空气浮动较大,所以应保证视线离地面有一定的高度,以减少大气遮光对测量精度的影响。对于一级导线可采取分期、分块布设和测量的方法,即在准备测量某一区域是,再对该区域布设一级导线网。以减少前期准备的时间,同时可保证所做的控制点不至于
20、在没用之前就丢失或被破坏。水准测量用DSZ3型自动安平水准仪配合双面木尺及尺垫进行往返观测,水准仪i角应不超过20,自动补偿误差不应超过0.5。技术及精度要求按国家三、四等水准测量规范 GB1 2898-91进行控制。读数采用“后前前后”的方法。城市地形起伏不是很大,大多地区地势平坦,每站可取向对较长的距离,同时两个控制点之间一定要布设成偶数站,以便消除水准尺的零点误差。对于前后视距要严格控制,有必要时可对扶尺人进行专门的训练或用手推轮式测距仪进行大致测量以控制前后视距的差值,用以减弱i角的影响。每段附和水准路线都要进行往返观测。测量过程中,要做到边测边算,每一站都要确认无误后再进行下一站,尽
21、量做到一遍过,以提高效率。路线边长应尽量相等,避免长短交替;及时绘制水准观测路线示意图。5.2.4 内业计算及数据评查GPS测量数据处理分四个步骤:预处理、基线解算、网评差。在预处理阶段将GPS数据传出并进行格式转换,通常将数据传出后用GPS接收机厂家所提供的软件将其转换成常用的RINEX格式的数据。基线解算通常在外业测量中就已经由接收机进行,因此在内业数据处理中通常只需做最终的处理,即网评差。网评差有三种类型:无约束评查、约束评查、联合评查。根据三者各自的特征,通常在工程测量中采用联合评查的方法。首先采用无约束平差最终所采用的基线向量及确定出的观测值定权方法并制定起算点坐标形成约束平差的数学
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