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精密工程测量类有关论文范文集,与精密工程测量控制网的建立方法相关论文范文
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摘 要：本文针对精密工程在进行测量工作时,需要给与重视的控制网的布设、如何实行控制测量以及测量数据的处理分析,等不同阶段进行论述,并提出了合理的操作办法,结合笔者的工作实际经验,并根据具体工程实例,对操作方法进行了总结性的说明,并且指出此法的可操作性,并且对于同类的施工作业有很强的指导意义.
关 键 词：精密控制网；全站仪测量；数据处理；方差估计
一、引言
建设工程近几年飞速发展,与之对应的是建筑施工技术也有着较大幅度的提升,人们对于建筑的要求越来越高,希望能够享受建筑的外观美感,这就使得建筑结构变得更加复杂,而且对于施工阶段的测量精度也不断的提高要求,需要更加精确的测量来保证施工的准确性.普通的工业与民用建筑,从国家的规范要求来看,对其测量的精度只要求达到厘米的数量级,很多施工现场使用的测量仪器都能达到这种精度,而对于越来越多的精密工程,对这种精度就不能达到要求了,精密工程的精度是毫米甚至是十分之一毫米,对于此种精度若采用常规测量手段和方法则难以达到精度要求.
对于这种施工测量的精度是工程技术人员,尤其是测量人员一直在给与高度关注的问题,这都说明了测量技术的发展方向和所能达到的水平,这也是对于测量技术不断推进,进而为工程的发展起到决定性作用的基础.
本文通过笔者的亲身经验加之参与工程的实际经验,对一些具体工程项目来有针对性说明有关精密工程控制网的方法,经验,并将一些值得推广的通用作法推荐给相关的工程技术人员.
二、控制网的布设
一般来讲,只有在工程测量中,精度要求比低于毫米数量级的测量精度才可以称之为精密工程测量,而且对于相对测量精度也要不低于10um,对于特殊工程,需要采用精密和先进的仪器设备,配合严谨的施工措施和周密的组织来完成的工程测量工作.对于精密工程,在施工的每个阶段,包括设计方案阶段、施工操作阶段、投入使用阶段,都需要精密工程控制网来发挥出很多关键性的作用,对于不同阶段的不同施工内容,都可以为施工操作提供被测量（放样）点、线和面提供精确有效可靠的位置标高依据.和普通的施工作业相比精密工程测量控制网的操作与之有较大区别,例如国家大地测量、普通工业与民用建筑工程测量,也都会使用控制网,但是之间的区别表现在如下几个方面：第一从控制网的初步设计上,一些国家重点工程例如东方明珠塔、鸟巢国家体育场都是将网的优化设计作为初步设计的基础来完成.对于此类大型综合性的工程,必须对于工程的整体性给与考虑,而后综合考量上述工程的整体性,包括后期结构变形的观测,对于控制网的设计,优化是必不可少的阶段,必须从施工进度,结构可靠性,观测灵敏度等多个角度给与考虑.在设计过程中要对于多余观测给与足够的重视,尽量提高网间的可靠系数,这样就能直接提高观测值的初级粗差定位,并且有利于后期的方差分量计算.现在越来越多的工程使用GPS布网,这对于布网活动就提出了更高的要求,布网时要经过细心分析,合理布网,照顾到地面的不利条件,利用精密星历来对基线进行处理.大部分的精密工程,笔者都不建议使用单一性的GPS网,最理想的办法是同时处理GPS网和边角网,形成连算机构,结果很好,需要提醒相关技术人员,GPS网和地面网相接处的精度条件必须相容,还要将地面边角的精度条件做到相容,虽然此种操作会加大作业成本,延缓工期,所以需要在更多的项目上给与实践进而得到最佳精度与进度的关系.
一般的优化控制网活动,可采用解析法和模拟法两种基本的操作法.解析法是基于优化设计理论构造目标函数和约束条件,对于目标函数进行求解,得࠸
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在进行操作时建议采用下述方法完成优化工作在实践中,按以下步骤进行优化设计：首先确定观测值的选取精度,对于所选择的固定网点,对可能观测道德边界和位置,意义设定坐标,对网的精确度进行分析,如果精度偏低,就需要在观测过程中加大精度的调整.可以在测量中进行有效的调整,对于已经完成部分的精度如果不满意,在后续的测量中就要注意将观测内部的可靠性,并逐一调整,如果对于个别明显偏大的分量,需要对其进行删除.采用这种方法能够较为准确地得到方案中的最优值.东方明珠工程具体操作时也是使用了模拟法完成了最终的优化设计.
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三、测量仪器和控制网的实施
前文我们提及,国内所有的精密工程都使用不同精度测量仪器,包括高精度的全站仪,各种便携式的高精度GPS信号接收设备,和高精度水准仪,这样就使控制网的操作具备基本的技术支持.需要注意的是,对于控制网操作过程中的仪器设备和设施,需要在测量前给与精度的复核,需要对每个项目进行鉴定,这样在最终数据形成前,可以对全部的数据根据精度的具体情况,进行相应的修正.对于国内工程中的测量控制点都是固定的,变形因素都不应该对其产生影响,控制点最好埋设于基岩层,使其能够不产生竖向位移,同时还要用砼制作固定墩,并且利用强制归心装置,将对中误差降低到最低.
四、内业数据处理
对于精密工程在完成全部数据测量工作后,需要对得到的数据进行归纳处理,数据的处理过程是一项系统而复杂的过程,数据处理一般有如下几个阶段组成：选择合理的坐标系,进而得到有效的投影面.对于更多的工程而言需要使用地方独立坐标系,从后续工作方便的角度考虑,还应该结合国家控制网,形成联合测量数据.对于已完工程的地方独立坐标系而言,选用的主要目的是能够提高施工放样进度和速度,由于网内的既定精度的稳定性需要,必须确保其不能因为始点累计误差而形成错误,所以往往要选择既定的固定点、并将与之对应的已知方向向量,形成该计算网的数据初始值；其次需要对数据进行前期处理,需要完成数据整理、投影的统一坐标化、方向向量的量值统一化,累计周期误差的修正、将所有坐标结果进行闭合验算；最后还要进行网的平差,对于全部的观测值是从多个来源得到的,并且形成了多种类型.对于大部分工程多采用按方差分量估计来完成定权平差.方差和协方差分量估计的计算过程即为精化平差的随机模型,对此过程能够形成模型参数的基本的随机性质,这样就得到了平差理论了基本要求.
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