施工平面控制（共10篇）
施工平面控制 篇1
0 引言
随着城市化建设步伐的越来越快, 市政工程展现出了城市建设水准, 这关系到了市民日常生活和城市容貌。在实际操作中, 市政工程涉及到很多项目, 如市政道路工程项目。但是, 随着高架道路的大量修建, 在道路工程沿线, 勘测设计部门会布设很多控制点, 如GDP网等, 并且这些控制点大多设置在高楼的屋顶或交通要道上, 距离会比较远, 甚至有的远离施工范围之外。由于控制点较远, 加上高楼和车辆行人穿梭往来的障碍, 需要多次转点, 不能直接到达放样点, 从而降低了放样的精度。因此, 在高架道路的施工范围内如何布设施工控制网成了勘测设计部门面临的一个主要问题。
1 市政工程施工平面控制难点
对于施工现场来说, 市政工程面临的环境比较复杂, 由于地处交通之处, 地下自来水、排污等各种管道彼此交叉, 穿梭的人流也无法控制, 施工管理面临着量大、连续性以及零散等各种问题。由于市政工程大多在城市内部, 在施工中难免会影响到市民的日常生活。因此, 为了施工期和计划不能脱节, 要严格按照市政工程的施工进度进行施工, 对一些施工单位原来的施工计划要做适当的修改, 如污水、雨水、排水等工程项目。为了不影响施工质量, 要在施工现场的井点、深井进行降水, 只有降低到合适的高度才能进行施工作业。另外, 市政工程缺乏专业人员, 存在着人才良莠不齐的现象。南宁具有特殊的环境与地理位置, 在多方因素影响下, 市政工程缺乏相应的人力和物力, 存在着外行充内行、领导乱点头等方面的问题。在施工的过程中, 回填土是一个比较难以把握的问题。在实际工作中, 回填土一般采用超厚度回填和倾斜碾压, 一旦回填土的土质和含水量超出标准, 可能会出现密度不达标的情况, 造成路基出现整体不稳定现象。同时, 市政道路上的车流量比较大, 对于任何道路工程来说, 不但要保证路面的平整、顺畅, 也要避免发生开裂和出现蜂窝麻面的现象。
2 控制点的选择
为了确保选取的控制点正常使用, 避免无谓的破坏, 在选择施工现场控制点的时候, 要充分考虑周边密集的建筑物、工程施工围护等, 如南宁市主干道下的排水等设施。同时, 为了避免施工材料的堆放等多方面的影响, 随着工程进展结构物的建成, 要充分考虑土方的填挖。在视线通畅、利于观测的地方, 在土质坚硬稳固并且安全保存的地方, 设置小三角控制网的控制点。
3 市政工程施工平面控制的测设
3.1 导线点的复测
路线勘测设计完成后, 要在测设三角网之前, 复测设计交出的控制点。在这段时间中, 要使用精确和合格的测量仪器, 复测导线控制点的精度和位移。首先, 根据《工程测量规范》中的技术要求, 要用相对中误差检核点间测距精度, 测距相对中误差不能大于1/15 000。以设计提供的距离作为真值D, 往测盘左测得的距离记作L1, 往测盘右时测得距离记作L2。返测盘左时测得距离记作L3, 返测盘右时测得距离记作L4。取L1、L2、L3、L4的平均值L, 按照公式M=▏D-L▕/D计算中误差, 得出相对误差为K=1/M-1。其次, 《工程测量规范》中规定, 测角中误差不大于8“在对小三角网的测角测边的工作时, 要经过复测符合规范要求。采用测回法, 复测导线转角, 用|β-β0|≤2 mβ方式, 按照测回盘左、盘右观测检核其是否超出限差。其中根据设计提供的导线点坐标, 公式中β-推算出转角 (左角或右角) , 即:相邻两边的方位角之差, β0-盘左、盘右实际测得转角的平均值, 而mβ-测角中误差。如果测得结构符合公式要求, 可按照设计提供的数据使用, 则转角不超限;如果超限要向设计单位要求处理, 并提出书面报告。
3.2 对小三角网进行测角测边
首先为了消除系统误差, 可以对小三角网各三角形内角采用方向观测法观测, 一个测回要进行盘左、盘右上下半测回, 共进行两个测回。并且, 为了及时发现错误, 要在观测现场核算同方向两个测回, 互差应该<12″。如超限应重测等。观测的时候应该尽量使用体态仪器观测。并且为了减少偶然误差对观测精度的影响, 仪器要精确对中整平, 观测前要对棱镜基座长水泡和对点器进行校正。其次, 在测角的第一测回中, 测边方法与复测时大致相同。应该根据观测时的气压、温度, 修正仪器参数, 要注意将棱镜尽量对准仪器望远镜, 避免仪器与棱镜高差悬殊。
3.3 计算内业
为了得出各三角形闭合差 (180°-内角和) :W1、W2、W3、…、Wn, 要根据外业测得数据, 先计算出各三角形内角值, 才能对各三角形的内角和进行计算, 然后按照公式, 求出三角网测角中误差, 其中-测角中误差, 测各三角形闭合差平方和, Wn-测各三角形闭合差, n-为三角形个数。同时, 根据公式, 采用往返校差检核边长是否超限, 并根据计算结果, 检查其符合规范要求, 公式中C-代表返测距较差;b-代表全站仪标称精度中比例误差系数 (mm/km) ;而a-代表全站仪标称精度中的固定误差 (mm) ;D-则代表测距长度 (km) 。假设往返测距差的绝对值>C, 那么本边长观测不符合要求。由此在校核完角度、距离, 符合限差要求之后, 就可以计算内业平差了。
3.4 平差软件计算
为了满足《工程测量规范》中三角测量的精度, 计算者可以以简化繁琐的手工计算, 选用各种计算软件, 经平差的结果后, 在实际工程控制中使用各控制点的成果表。由此可见, 平差也是一项繁琐的计算工作。根据施工工期的安排或工序的变化, 确保整夜测区导线网的连贯性, 控制网测设之后, 要连测相邻标段的导线网, 适时复测控制网, 检查控制网点位是不是移位, 及时发现问题及时纠正。
4 南宁市某大桥高程拟合实例及分析
南宁某大桥施工控制网高程采用GPS控制网布设, 采用成熟的平差软件进行计算, 采用水准观测, 有10个控制点, 获得各点的GDP大地高和正常高, 如图1所示。
如表1所示, 已知点进行拟合选用均匀分布的BM1、BM2、BM5、BM7、BM10, 其余5个点进行拟合采用了三种不同的方法。其结果如表2所示。
高程拟合采用了函数法、曲面法、抗差法, 通过和已知高程相对比, 大多数点都符合工程施工要求, 而高程拟合采用了二次函数法、两部抗差多面函数法、多面函数法, 结果如表2所示。
由此可见, 已知值和二次法与多面函数法拟合的结果相差较大, 尤其是多面函数法差值达到了2 cm之多, 二次函数曲面法差值达到了4 cm。在数据中存在一定相差的时候, 这两步抗差估计高程拟合方法, 将含有粗差项的影响降到最小, 其结果与没有粗差时变化不大。因此, 二次曲面法、多面函数法在没有粗差影响情况下, 都能得到精度比较高的结果, 拟合出好的高程。当受粗差影响, 存在粗差时, 都没有抗击粗差的能力, 结果与实际值相差较大, 而两步抗差估计拟合法能够得到比较优良的结果。
参考文献
[1]刘盈.浅谈地面三维激光扫描技术在市政工程测量中的应用[J].北京测绘, 2008 (1) .
[2]彭木根.分析市政工程测量中的放点检测与调整[J].中国建设信息, 2010 (11) .
[3]李圣兵.略谈市政工程测量[J].江西建材, 2010 (2) .
施工平面控制 篇2
1.1
施工总平面的总体布局规划 1、本工程根据动静分区的原则，将加工场地等工作场所与甲方、监理办公室划分开来，分清工作区与生活区，同时布置现场临时设施。同时布置现场混凝土搅拌机械及砂浆搅拌机械等。
为了便于施工管理，本公司拟定整个工程现场采用封闭式施工，使施工区与办公区隔开。现场临时设施布置主要包括设立项目经理办公室、办公室、工程管理部、工程技术和质安部、材料部、甲方办公室、监理办公室及可容多人的会议室（兼阅览室）各一间。
2、施工现场的布置结合本项目根据创文明标化样板工地的具体措施，力求现场卫生做到干净整洁，公司将加大对本项目的硬件投资，完善工地办公室的硬件环境，另外在环境允许的情况下设立一定的文化娱乐设施，丰富职工的业余生活，提高职工的工作热情，从而确保职工的生产质量。
1.2
施工现场临时施工用水、用电规划方案 一、施工临时用水规划方案 1、施工用水管将根据工程的实际情况尽量采用埋地地沟内敷设，以保持现场的整洁有序。本工程水源的接入点暂按施工总平面布置图所示，施工根据实际情况调整。
2、作业区用水量计算和管径的选择 对作业区的临时用水和生活区用量进行了计算，供水均少于工地消防需要的供水量，根据对施工现场用水量的计算，我方将从甲方提供的水源接入点接入管径为 50mm 的施工用水总管，进入作业区的施工用水支管选用管径为 25mm。
二、施工临时用电规划方案 1、施工照明配电与施工动力用电分箱布置，生活区的线路不得与施工用电箱混合，所有用电线路实行三级保护。
2、根据本工程区块划分情况，在施工时设一个施工用电面总配电箱和照明用电总配电箱。施工时各楼层的配电箱均从总配电箱中引出设立楼层的总配电箱，楼层施工用电统一由楼层总配电箱内用分电箱接出。
3、机电设备必须设有一机一闸一漏装置，并明显地分开 加以标志。
4、施工现场采用的中性点直接接地的电力线路中应采用 TN—S 接零保护系统（三相五制）。电气设备的金属外壳必须与采用保护零线连接。按 JGJ46—88 标准和有关规定，动力和照明分开，布电线路、配电箱，有电设备一律按 TN—S 三相五线制进行布线。
1.3
施工现场场容场貌规划方案
1、施工现场设立整洁的办公区和硬化道路。
2、施工现场材料分门别类堆放整齐，场地保持整洁，对 钢筋架空分类搭堆场，砂石料采用砖墙分隔堆放。
3、在工地周边摆设盆栽、清洁环境、美化生活。
4、围墙、大门按公司企业形象设计的规定做统一设计。
也谈施工总平面图的布置和管理 篇3
关键词：施工总平面图 布置 管理
0 引言
施工总平面图是指在施工用地范围内，对各项生产、生活设施及其他辅助设施进行规划的总布置图。它是按照施工部署、施工方案和施工总进度的要求，对场地内的道路走向、材料堆放位置、临时建筑和临时水电管线布局等做出合理规划，它是正确处理整个施工场地各种关系的总图，也是施工准备工作的主要内容，正确指导现场作业人员进行有组织、有计划地安全文明施工的基本条件。对施工项目管理人员来说，合理科学地进行施工总平面图的布置和管理显得至关重要。
1 要掌握施工总平面图的参考资料和编制内容
1.1 参考的资料有：①项目所在地区的原始资料，包括建设、勘察、设计单位提供的资料，和标明原有和拟建工程的位置和尺寸及地形变化的建筑总平面图。这是正确决定仓库和加工厂的位置，以及铺设工地运输道路和解决工地排水问题所必须的资料。②与本建设工程有关的一切已有的和拟建的地下管道位置。这是为了避免把临时建筑物或仓库布置在管道上面，这是考虑是否可以利用永久性管线为施工服务的要求。③施工部署和主要工程施工方案，施工总进度计划，施工现场实际情况，调查收集到的地区资料，由此可以了解各个建设阶段的施工情况以及各建筑物的施工顺序。这样可以考虑把属于后期施工的建筑物及构筑物的场地，作为某些临时建筑或仓库的场地。④各种建筑材料、半成品等供应情况及运输方式，施工机械及运输工具的数量，工程业务量及其他有关参考资料。这些资料便于规划工地内部的运输线路。⑤构件、半成品及主要材料需要量计划。⑥水源、电源及建筑区域的竖向设计资料。可以据此布置水电管线和考虑土方的挖填调配。
1.2 编制内容有：整个建设项目的建筑总平面图，包括一切地上、地下的已有和拟建建筑物的平面位置和尺寸，施工用地范围、围墙、入口、道路的位置，建筑材料、构件的仓库和堆放地点，半成品加工场地，取土及弃土位置，大中型机械设备的位置，管理和生活用临时房屋，供电、给排水等管线和设施，安全消防设施，永久性、半永久性坐标的位置，特殊图例、方向标志、比例尺等。
2 要了解施工总平面图布置的原则
①根据施工部署、施工方案的要求，结合工程进度计划进行分阶段分区域布置；②分开设置生产区、生活区、办公区；③尽可能缩短运距、减少二次搬运、减少占地；④减少扰民，做好环境保护和文明施工；⑤充分利用各种永久性建筑物、构筑物和原有设施为施工服务，降低临时设施的费用；⑥充分考虑劳动保护与职业健康的要求，同时满足安全生产和消防的要求；⑦遵守当地主管部门和建设单位关于施工现场安全文明施工的相关规定。
3 要熟悉施工总平面图的布置流程
3.1 施工总平面图的布置流程是：①设置大门，引入场外道路；②布置垂直机械设备和大中型机械设备；③布置仓库、堆场；④布置加工厂和搅拌站；⑤布置现场运输道路；⑥布置临时房屋和设施；⑦布置临时水电管线网和其他动力设施；⑧绘制图例。
3.2 施工总平面图的布置要点
3.2.1 设置大门，引入场外道路。一般来讲，施工现场要设置两个以上大门。大门应考虑周边路网情况、转弯半径和坡度限制，大门的高度和宽度应满足车辆运输需要，尽可能应与加工场地、仓库的位置要求一致。
为了便于场地的充分利用或在场地较小的情况下，我们可以提前修建永久性的道路，为工程服务。当然要考虑进场位置和转弯半径，若部分不满足要求可以修建临时道路。
3.2.2 布置垂直运输机械设备。固定式垂直运输设备的布置，要根据建筑物的平面形状、高度、材料、构件的重量，考虑机械的负荷能力和服务范围，做到便于运送，便于组织分层分段流水施工，便于楼层与地面的短距离运输。布置塔吊时，应考虑其覆盖范围、可吊物件的运输和堆放；布置混凝土泵的位置时，应考虑泵管的运输距离、混凝土罐车行走方便。
3.2.3 布置仓库、堆场。考虑到运输和装卸料的方便，仓库和材料堆场、构件堆场的位置是应尽量靠近使用地点或在起重能力范围以内，以缩短运距，避免二次搬运。仓库一定要位于平坦、宽敞、交通方便之处，并有一定的装卸区，满足技术安全方面的规定。
3.2.4 布置加工厂和搅拌站。总的布置原则是尽量减少材料和构件的运输次数，将有关联的加工厂集中布置。大多数情况下，把加工厂集中在一个地区，布置在工地的边缘，这样既便于管理，有能降低铺设道路、动力管线及给排水管道的费用。混凝土搅拌站的布置有集中、分散、集中与分散布置相结合三种方式。砂浆搅拌站多采用分散就近布置。木加工场地、水电管道及钢筋的加工棚宜布置在建筑物四周的较远处，并有相应的材料成品堆场。
3.2.5 布置现场运输道路。首先根据各加工厂、仓库及各施工对象的相对位置，设计运输路线图，修筑临时道路，区别出主要道路和次要道路，施工现场的主要道路必须进行硬化处理，主干道两侧应有排水设施。也可提前修建永久性道路的路基铺设简单路面为施工服务，原则上临时道路要把仓库、加工厂、堆场和施工点贯穿起来。按货运量大小设计双行干道或单行循环道要满足运输和消防要求。根据规定，主干道宽度单行道不小于4m，双行道不小于6m，木材场两侧应有6m宽通道，端头处应有12m×12m回车场，消防车道不小于4米，载重车转弯半径不宜小于15m。
3.2.6 布置临时房屋和临时设施。临时房屋的修建可采用可拆装的活动房屋。有已建房屋时，可利用已建的永久性房屋。当条件允许时，做到生活区、办公区和施工区三区独立布置。现场无条件时，现场只设置办公用房。办公用房宜设置在工地入口处。
作业人员宿舍一般宜设置在场外，并避免设在不利于健康的地方。职工宿舍内必须保证一定的生活空间，室内净高不得小于2.4m，通道宽度0.9m以上，每间宿舍居住人员最多不得超过16人。作业人员用的生活福利设施，宜设置在人员较集中的地方，或设置在出入必经之处。食堂宜布置在生活区，也可视条件设置在施工区和生活区之间。
3.2.7 布置临时水电管线网和其他动力设施。临时总变电站应设置在高压线进入工地处，避免高压线穿过工地。在用水中心和地势较高处设置临时水池、水塔。管网一般沿道路布置，供电线路应避免与其他管道设在同一侧。要将支线引到所有使用地点。
3.2.8 绘制施工总平面图。施工总平面图是施工组织总设计的重要内容，是要归入档案的技术文件之一，因此，在正式施工总平图前要综合考虑，反复修改，方案比较，最后确定下来，按正式绘图规则、比例、规定代号和规定线条绘制，把设计的所有内容一一标绘在图上，标明图名、图例、比例尺、方向标记并附必要的文字说明。
4 要加强对施工总平面图的管理
施工总平面图应随施工组织设计内容一起报企业技术负责人和总监理工程师审批。
加强施工总平面图现场管理就是为了展示企业形象，整洁场容场貌，方便施工，确保安全，从而更好地开展施工现场各项活动，提高生产效率，便于贯彻相关法规，取得参建各方的认可，赢得社会信誉。
总体要求就是：安全第一，文明施工，秩序井然，整洁卫生，不扰民，不破坏生态环境。
4.1 出入口的管理。施工入口处应设置门岗，并落实保卫制度，安排保卫人员轮流值班，负责人员出入登记、材料设备运输出入登记和检查，闲杂人员禁止入内。现场大门应设置警卫岗亭，安排警卫人员24小时值班，查人员出入证、材料运输单，做好安全管理。
根据《建筑施工现场环境与卫生标准》规定：施工现场出入口应标有企业名称或企业标识，主要出入口明显处应设置工程概况牌，大门内应有施工现场总平面图和安全生产、消防保卫、环境保护、文明施工等制度牌。
4.2 加强现场消防和环境保护的管理。严格执行《中华人民共和国消防法》，实行消防安全责任制，建立健全消防管理制度，加强消防安全教育，现场临时道路应满足施工期间的消防安全要求，防火报警系统要与现场实际情况相结合，保障疏散通道、安全出口、消防车通道畅通，保证防火防烟分区、防火间距符合消防技术标准。在宜发生火灾的场所和储存易燃易爆器材的仓库，实行每日防火巡查，并建立巡查记录，定期组织消防演练。施工现场严禁焚烧各类废弃物。禁止在有火灾、爆炸危险的场所吸烟、使用明火。施工现场动火作业必须按照规定事先办理审批手续，并采取相应的消防安全措施。
4.3 加强卫生防疫管理。加强对工地厨房、餐厅、厨房工作人员和餐具炊具的管理。工地食堂必须办理卫生许可证，厨房工作人员经体检持健康证上岗。做好卫生防疫工作，确保食品卫生，不得发生传染病和食物中毒事故。同时落实防暑降温措施。
设专人按时清扫卫生责任区，对有尘土飞扬的施工作业区和临时道路适当洒水清扫，及时清理各类垃圾。对现场道路和主要场地做硬化处理，并沿路设置通电的排水系统，同时按环境保护的相关规定，对施工中可能引起大气污染、水污染、噪声污染等的行为进行防治。
5 结语
综上所述，施工总平面布置图是施工项目管理和施工组织设计中的一项重要内容，它与施工方案、施工进度计划及资源配置计划之间是相互影响相互制约的关系，也是施工项目现场管理和文明施工的重要依据。只有科学合理的进行施工总平面图的布置和管理，才能使施工现场秩序井然，从而保证工程施工顺利进行，降低施工成本，提高生产效率。
施工现场平面布置方法及要点 篇4
施工现场平面布置是施工组织设计的重要组成部分，必须进行科学合理的规划。施工现场平面布置图是施工实施阶段设置围墙、道路、铺设临水临电线路、搭建临时设施、堆放物料和设置机械设备的指导性文件。
2 施工现场平面布置方法
2.1 施工现场平面布置依据
1)建设项目建筑总平面图、竖向布置图和地下设施布置图。
2)建设项目施工部署和主要建筑物施工方案。
3)建设项目施工用地范围和水电源位置，以及项目安全施工和防火标准。
4)原有和拟建建筑工程的位置和尺寸。
5)建设单位可提供的房屋和其他生活设施。
2.2 施工现场平面布置原则
1)施工平面布置要紧凑合理，尽量减少施工用地。2)尽量利用原有建筑物或构筑物，降低施工设施建造费用。3)合理地组织运输，保证现场运输道路畅通，尽量减少场内运输费。4)尽量采用装配式施工设施，减少搬迁损失，提高施工设施安装速度。5)临时设施的布置，应便于工人生产和生活，办公用房靠近施工现场。6)平面图布置应符合安全、消防、整齐、美观、环保的要求。7)现场平面随着工程施工进度进行布置和安排，阶段平面布置要与该时期的施工重点相适应。8)施工材料堆放应尽量设在垂直运输机械覆盖的范围内，以减少发生二次搬运为原则。9)中小型机械的布置，要处于安全环境中，要避开高空物体打击的范围。10)要设置便于大型运输车辆通行的现场道路并保证其可靠性。
2.3 施工现场平面布置主要内容
1)拟建建筑的位置，平面轮廓。2)施工用机械设备的位置。3)施工主材加工位置。4)施工运输道路、临时供水、排水管线、消防设施。5)临时供电线路及变配电设施位置。6)施工临时设施位置。7)物料堆放位置与绿化区域位置。8)围墙与入口位置。
3 施工现场平面布置要点
3.1 塔吊布置要点
1)塔吊的平面布置方案主要根据拟建工程形状及平面尺寸、现场环境条件、选用的塔吊性能及起吊物重量等因素来确定。2)拟建工程平面和施工主材堆放场地要控制在塔吊的工作范围之内，尽量的减少死角。3)在塔吊布置时，要结合建筑平面考虑塔吊附墙位置，以防止附墙距离过长或附墙角度过大或过小。4)当塔吊布置在建筑物凹角内时，要考虑塔吊拆除时大臂是否能够顺利拆下。5)当塔吊布置在建筑物周边地下室范围内时，要考虑塔吊基础的埋深，以防止对后期地下室基础的施工造成不利影响而需要破除。6)当建筑物外架采用爬升架时，应和爬升架沟通，确定塔吊附墙位置是否影响爬升架的升降。7)在群塔布置时，要考虑相邻塔吊的安全距离，塔吊的任何部位在水平和垂直两个方向上都要保证不少于2 m的安全距离，且塔机大臂与相邻建筑物及电线之间的安全距离应不少于2 m。当不能满足以上要求时，必须采用限位装置或其他限位措施，并加强塔吊司机及其他工作人员的安全、教育管理，以防止塔吊发生碰撞，造成安全事故。塔机与电线的安全距离不够要求的要塔设防护架，防护架不得使用金属材料，可使用竹竿等材料。竹竿与电线的距离不得小于1 m，还要有一定的稳定性，防止大风吹倒。
3.2 施工电梯布置要点
1)当建筑物各单元的高度不同时，应布置在高低分界处或较高单元上;当各单元高差在两层以上时，应布置在较高单元上，以防止增加施工电梯附墙难度。
2)尽可能布置在靠近建筑物中部有大开间阳台、窗口的地方，以便于施工电梯上下料，且减少墙体的留槎和拆除后的修补工作;当没有大开间的阳台、窗口时，可以考虑预留墙体洞口，以免上下料不便。
3)应充分考虑建筑物后期的裙房、雨篷、挑檐，以防止施工电梯对这些构件施工造成妨碍。
4)当施工电梯和塔吊处于建筑物同侧时，对应塔吊和施工电梯位置应综合考虑，并且在塔吊安装时应注意大臂方向，以免在塔吊拆除时受到施工电梯的阻碍。
5)当建筑物外架采用爬升架时，应和爬升架沟通，确定施工电梯位置是否影响爬升架的降落。
3.3 运输道路布置要点
施工现场应优先利用永久性道路，或者先建永久性道路路基，作为施工道路使用，在工程竣工前再铺路面。运输道路要沿生产性和生活性施工设施布置，使其畅通无阻，并尽可能形成环形路线。道路宽度不小于3.5 m，道路两侧要设排水沟，保持路面排水畅通，道路每隔一定距离要设置一个回车场，每个施工现场至少要有两个道路出口。
3.4 水电管网布置要点
1)施工供水和排水。在布置施工供水管网时，应力求供水管网总长度最短，供水管径大小要根据计算确定，并按建设地区特点，确定管网埋设方式。在确定施工项目生产和生活用水的同时，还要确定现场消防用水及其设施。为排除现场地面水和地下水，要接通永久性地下排水管道;同时做好地面排水，在雨季到来之前修筑好排水沟。
2)施工供电设施。通常单项(位)工程施工用电，要与建设项目施工用电综合考虑，如属于独立的单项(位)工程，要先计算出施工用电总量，并选择相应变压器，然后计算支路导线截面积，并确定供电网形式。施工现场供电线路，通常要架空铺设，并尽量使其线路最短。
3.5 施工现场功能区域划分要求
施工现场按照功能可划分为施工作业区、辅助作业区、材料堆放区、办公区和生活区。施工现场的办公区应当与作业区分开设置，并保持安全距离。办公区应当设置于在建建筑物坠落半径之外，与作业区之间设置防护措施，进行明显的划分隔离，以免人员误入危险区域;办公区如果设置在在建建筑物坠落半径之内时，必须采取可靠的防砸措施。功能区的规划设置时还应考虑交通、水电、消防和卫生、环保等因素。生活区是指建设工程作业人员集中居住、生活的场所，一般情况下，施工现场以内不得设置生活区，应在施工现场以外搭设用于作业人员居住生活的临时用房。
3.6 分阶段平面布置
在结构施工阶段主要布置塔吊、混凝土地泵、钢筋模板堆放和加工场地，在装修施工阶段主要布置施工电梯、砂浆搅拌机、混凝土搅拌机、砖砂石等材料堆放场地。在施工组织设计中应分别绘制结构施工阶段现场平面布置图和装修施工阶段现场平面布置图。
4 工程实例
某工程施工现场平面布置图见图1。
参考文献
施工平面控制 篇5
关键词 内河航道;GPS控制网;基线解算;网平差
中图分类号 P228.4 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2010)082-0143-02
随着GPS技术的日渐成熟,其在大地控制测量、工程测量及变形监测、地形、地籍及房地产测量、水下地形测量等方面得到了广泛应用。采用GPS实施控制测量不受地面点之间通视情况的影响,其误差主要来源于GPS卫星、卫星信号的传播过程和地面接收设备。偶然误差主要包括信號的多路径效应,系统误差主要包括星历误差、卫星钟差、接收机钟差、大气折射误差等。从这些误差中可以看出,GPS测量观测点位周围的环境特点、网的布设、数据处理模型及方法等将会影响到GPS测量结果的质量。
内河航道GPS控制测量与其它区域的控制测量相类似,但由于内河航道有其自身的特点,选取的点位基本上沿岸布设,网形以及利用的起算点将会受到诸多限制,测量实施时应根据具体情况及要求选取合适的观测时间段和数据处理方法。本文根据GPS在西南水运出海北线通道(柳江黔江)航道整治一期工程控制测量中的应用,探讨在内河航道进行GPS控制网的布网原则、作业方法以及平差计算的有关问题,并得出几点结论。
1 内河航道的特点
由于地形、水深测量的需要,在沿海航道测量区域里进行控制测量时需要测定的控制点比较密,一般每隔0.7～1km便需布设1对点。而实际上,已知的高等级的控制点毕竟比较稀少,且离河岸较远,另外,内河航道险滩多、沙滩多、流速急,通行困难,交通极为不便,对选点、布点、控制测量造成诸多不便,对外业工作效率影响很大。
图1 柳江黔江D级GPS控制网布设示意图
2 GPS平面控制网的布设
柳江、黔江地处广西中部(北纬23°25′～24°19′东经109°18′～110°04′区域),沿线经过柳州、象州、武宣和桂平辖区。柳江红花枢纽至石龙三江口全长101.2km;黔江自石龙三江口至桂平三江口全长124.2km。由于路线长,而且两岸附近的C级GPS较少,首级控制网按D级布设,接着在D级网的基础上布设E级GPS控制网。D级GPS控制网实施中采取了如图1柳江黔江D级GPS控制网布设示意图所示。图1中C414、C418、C419、C515、C517、C622、C624、C627、C630、C633为已知点,D1至D67为待求点。
根据设计要求和为了方便以后施工使用,D、E级GPS点均沿江两岸布设,点位均选设在淹没水位以上的土质坚固处,并便于永久保留的特征的地方。D级GPS控制网相邻点之间的平均距离为6.5km,E级GPS控制网相邻点之间的平均距离为0.7km。E级GPS点绝大部分位于大岸顶上或大岸顶与水涯线之间,两岸成对布设且能满足地形测图的需要,各点至少有一个通视方向。
3 GPS平面控制网的施测
D、E级GPS分两大组(每组6台接收机)进行观测,全部采用边连接方式,重复基线尽量选取了通视边,以观测条件较好的控制点向前连接,每时段观测各点迁站的时间基本接近。首级网按D级和E级GPS平面控制测量的技术要求施测,并制定了以下原则:
1)数据采集前根据星历预报选择较好的观测时段。
2)在观测过程中,专人值守,并经常检查有效卫星的历元数是否符合要求,否则及时通知其它测站,延长时段时间,以保证观测精度;在观测时段内,接收机不能重新关开机或设置,不能移动天线。
3)GPS静态观测时,控制网内同步静态观测时间D级不少于90min,E级不少于60min。
4)观测卫星不少于4颗,卫星高度角≥15°。
5)每天出去测量前检查电池容量是否充足,仪器及其它附件是否携带齐全;对三脚架、基座对中器、水平气泡等仪器定时进行检验、校正,确保因外部设备而导致的误差降低到最小。
6)传输当天的数据时,认真核查了外业记录日期、开关机时间、观测者、GPS接收机编号、点名、时段号、天线高等信息,传完数据后及时清空接收机内存,以确保第二天数据存储不被遗漏。
4 数据处理及精度分析
4.1 数据处理
GPS内业采用Trimble公司开发的TGO ffice1.62数据处理软件来处理基线和进行网平差。在基线处理中对一些不良观测数据进行了剔除,全部基线均为固定解,所有基线最终成功解算。
1)删除观测时间太短的卫星观测数据,不让它们参加基线解算,保证基线解算结果的质量,同一时段观测值的数据剔除率小于10﹪。
2)对多颗卫星在同一时间段经常发生周跳,采用删除周跳严重的时间段的方法改善基线解算结果的质量。
3)通过缩小编辑因子的方法剔除残差值较大的观测值,删除对多路径影响严重的观测时间段和卫星。
4.2 精度分析
基线处理好后,检查各同步环和异步环闭合差均符合规范限差规定,再进行网平差。网平差加入约束(已知)点时逐个进行,达到通过约束部分已知点检查其它已知点的目的。证实各已知点兼容性良好后,再约束所有已知点进行最终平差。GPS平差精度统计见表1和表2。
5 结语
1)在建立航道GPS控制网时,宜采用先整体,后局部,逐级加密的方法。首先建立高精度长边GPS网,作为该地区的框架系统,然后逐步施测加密网,这样,使得误差分布更合理。
2)GPS测量控制技术有选点可以不用考虑相互通视,布设方法灵活、简单等优点而逐渐取代传统的控制测量方法,特别在山区河流等狭长测区的控制网布设中具有很大优势。
3)GPS网平差时,要对已知点的可靠性进行检核,防止网的扭曲、变形。对于长短边结合的控制网,不宜为了追求表面精度,过多剔除短边,使得网内局部精度失真。
参考文献
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[2]焦明连.等.GPS在航道控制测量中的应用[J].测绘通报,2004,(8).
作者简介
远程控制平面钻车执行机构设计 篇6
矿井巷道掘进工作面钻孔是一项劳动强度很大的工作, 一直以来主要是工人用笨重的手持钻机实现, 安全性差, 效率低, 粉尘也非常大。我们设计的二维平面钻车可以将控制台安放在距离工作面一定距离来控制钻机工作, 并可以在车体一次安放后实现平面内多孔打钻。
1 远程控制平面钻车执行机构
如图1, 是我们设计的远程控制平面钻车执行机构结构。
考虑到矿井巷道的工作环境, 我们设计了滑靴式拖动行走装置 (当然也可以安装履带或滚轮行走装置) , 在转车移动过程中可以很好地适应井下巷道复杂的路面情况。
图2是远程控制平面钻车三维立体图。
由主臂回转马达通过减速齿轮箱带动主臂做横向回转运动, 回转角度可以达到150°从而实现钻孔位置在平面上大部分区域做回转运动, 使得钻孔主臂上的螺纹钻杆可以在平面内捕捉各个不同的钻孔位置。钻臂油缸驱动伸缩臂组件, 驱动钻臂在空间中做俯仰动作, 以便钻臂钻杆可以在钻臂回转运动中, 协同主臂油缸伸缩动作, 延回转径向延伸, 扩大钻杆在工作面内捕捉钻孔范围。伸缩臂组件是通过安装在伸缩臂内部的油缸伸缩, 带动钻臂油缸和整个钻孔部分沿伸缩臂组件延径向移动, 实现钻机的垂直方向位移。推进马达将回转动力通过螺杆和螺母滑块将推进力传递给安装在滑块上的钻杆马达, 钻杆马达带动与之联接的钻杆高速旋转, 滑块的向前推进将高速旋转的钻杆, 经由扶钎器将钻杆送入钻孔。
由于回转主臂的回转运动和伸缩臂的伸缩动作, 再经过主臂油缸和钻臂油缸的俯仰调节, 实现了钻杆在工作面平面上一定范围内捕捉到二维坐标钻孔范围。
操作时液压控制总成部分, 可以经过软管连接到30~50m距离处, 操作人员可以通过高清监控摄像系统监控工作面情况, 根据设计好的钻孔方案捕捉钻孔位置。
2 结语
钻车远程控制部分控制回路由换向阀操纵柄安装在控制台上, 液压泵站安装在控制台基座上。该设备结构比较紧凑, 移动方便, 操作比较简单, 液压系统和机械传动部分构成较稳定。
通过远程控制平面钻车钻孔, 需要设置防爆的远程监控装置, 中煤科工常州制动化研究院多年来研制防爆监控设备, 具有可靠的质量保证, 在产品样机试制过程已于该研究院达成合作协议。
远程控制平面钻车, 让工人远离工作面操作钻孔, 降低粉尘对工人健康造成的危害, 避免工作面塌方可能导致的严重事故。远程控制操作设备是矿井生产重要发展方向。
参考文献
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贯通测量中平面控制的方案设计 篇7
在矿区的开发中, 矿区控制网的建设有一个较为复杂的过程。在矿区, 开发前内蒙古煤田地质勘探公司已做过四等网和五秒网。大部分矿井建井期间使用的是该网的成果。神华地测公司自己组织力量重新布设了该矿区的四等三角控制网, 作为今后各矿井的坐标依据。补连塔煤矿在主井副井及中央风井的建井时, 是采用内蒙古煤田地质勘探公司提供的南北联测的5秒控制点作为近井点。而该矿在南风井建井时, 采用的是神华地测公司布设的苏家梁四等控制点作为南风井近井点的起算点。两个近井点的布设都采用了测距支导线。从整个资料分析这两个近井点没有进行过联测。该次贯通测量应重新布置南北两个井口的近井点, 使其等级达到5秒级三角点, 并对南北两个近井点进行连测。原南北两近井点不能满足该次贯通测量的精度要求。原因如下:
(1) 两近井点距井口距离太近, 北近井点距主副井井口在20米左右, 南风井近井点距井口的距离也不会超过50米。后视方向的距离较近, 会影响井下方位的精度。
(2) 两个近井点没有连测, 是不符合贯通测量要求的。
2、地面联测方案
为了保证该次贯通测量的精度及以后井下导线的布设, 内蒙古煤矿设计院勘测队重新布设矿井的5秒级的近井点, 并对其进行联测。在煤矿井田范围内, 有神华地测公司自己布设的四等三角点三个, 即苏家梁、补连滩、白石头。在此基础上布置5秒近井点。这三个点中, 我们选定白石头点为起算点, 以白石头与苏家梁这条边为方位起算边。同时加测白石头、苏家梁这条边的边长, 并与原成果进行检核。新网的布设方案共有三个。
第一方案:在三个四等点间布设一个内插三角网 (图1) 。
第二方案:在苏家梁和白石头二点间布设一网, (图2) 。
第三方案:以白石头和苏家梁二点布设一条测距闭合导线 (图3) 。
在以上三个方案中, 通过分析对比, 选择第三方案作为地面5秒控制导线连测方案。该方案的优点是:
(1) 以白石头和苏家梁作为定向边使两近井点的起算方位形成统一的方位。
(2) 以白石头为起算点, 使两近井点形成统一的起算点。坐标形成统一。
(3) 省时省力, 精度也可保证。而第一、二方案最大缺点是主井近井点的精度达不到5秒级。有自由网的特点。
3、测量方法
根据国家《三角测量和精度导线测量规范》所要求的进行。水平角的测量使用T2仪器, 一次对中6个测回。每个方向上光学测微器两次重合读数, 两次读数互差不能超过3秒。一测回内2C互差不能超过9秒。每个角度值6个测回, 互差不超过6秒。取6测回平均值作为实测角度值。导线边长的测量, 使用红外测距仪施测。每条边进行对向观测, 每站边长四次读数, 四次读数的互差不超过2毫米。对向观测值:改换成平距后较差不大于边长的1/40000。外业施测时, 每站应记录当时温度、气压等。内业计算时应加入温度、气压等各项改正。以上各项工作, 应分别单独进行二次, 即进行二次单独的施测。并对二次成果进行分析, 取其平均值作为最终成果。最终成果要求测角中误差不超过±5秒, 坐标相对闭合差小于1/20000。达不到精度要求, 要进行整个导线的重测。
4、定向测量方案
(1) 地面定向边的选择:
地面联系导线定向边选择白石头和苏家梁这条边为定向边。在地面联系导线完成后, 南风井的定向是以南风井近井点为基点, 后视苏家梁为定向点。主、副井是以主副井近井点为基点, 后视方向标为定向边。以10号点为定向检查边。
(2) 井下导线的导入:
井下导线的导入, 主副井及南风井分别以各自的近井点为后视定向点。为了保证定向的精度, 除选择合适的定向点外, 还应考虑定向边的长度。且在定向施测时, 使用T2仪器三次独立定向。三次定向互差不能超过2秒。
5、井下联测方案
(1) 主副井及北风井导线的导入
目前主副井及北风井井筒已建成, 且主井段胶运大巷已部分形成, 副井水平辅运大巷与主井胶运大巷已贯通, 北风井水平回风巷也与胶运大巷贯通。在此情况下, 我们在主副井及北风井间布设一井下I级导线网, 作为二大巷北端的井下导线控制网。在此控制导线网的基础上, 在胶运大巷的延伸方向及水平辅运大巷的延伸方向布设支导线, 作为贯通测量的控制导线。随着二条大巷掘进的延伸及二大巷间联络巷的巷道中支导线进行联测, 即进行闭合, 作为对延伸支导线的检核。对已形成的闭合导线进行平差计算, 平差的计算成果作为井下I级控制导线的成果。
(2) 南风井导线导入
南风井进风井和回风井, 井筒目前正在掘进当中, 在井筒及井底车场形成后, 从进风和回风井分别导入I级井下控制导线, 并通过两风井间的联络巷进行闭合。
(3) 测量方法
按井下Ⅰ级导线的测量方法施测。使用T2仪器, 一次对中两个测回, 两个测回的角度差小于6秒。边长采用井下防爆测距仪测量, 每条边往返测量, 每次测量读数三次, 三次读数互差不应超过3毫米, 且记录温度、气压, 进行温度、气压改正。往返测量平距差不得超过边长的1/20000。要求导线最后角度闭合小于
6、贯通测量误差预计所需基本误差参数的确定
根据过去测量的实际资料和《规程》的有关规定, 取各基本误差参数如下:
(1) 地面精密导线的测角误差, 使用T2仪器6个测回, 测角中误差最大值:Mβ上=±5″
(2) :地面精密导线的量边误差。红外测距施测取:
a=0.0005 b=0.00005
(3) 井下导线测角误差。T2仪器一次对中两个测回, 测角中误差取Mβ下=±5″
(4) 井下导线量边误差取:a=0.0005 b=0.00005
7、贯通测量误差预计
测绘一张比例尺为1:2000的误差预计图。根据我们所选定的地面联测方案及井下导线导入方案, 二导线都已形成闭合和部分闭合。在预计中把各闭合导线仍按支导线进行误差预计。预计结果比实际闭合导线要大。取支导线的预计结果, 作为贯通测量误差预计的最大值。其目的是保证贯通精度预计的可靠性。
胶运大巷贯通误差在预计图上根据巷道两端的掘进速度估计出相遇点K点。过K点以垂直于巷道的方向作为假定坐标X方向, 求相遇点K点在水平重要方向上的误差, 即求此K点在X轴方向的误差:
a、地面导线测量误差引起K点在X方向上的误差测角误差的影响:
已知测角中误差Mβ为±5″;而∑Rγ2由预计图上求得:∑Rγ2=1265×104代入上式求得:
量边误差的影响:
以知a=0.0005 b=0.00005。从设计图上求得Lx=310m (主井近井点与南风井近井点连线在X轴上的投影) ;∑LCOS2a=250 (由图上用图解法求得) 代入上式得:
b、井下导线测量误差引起K点在X轴方向上的误差, 测角误差的影响:
已知井下两个测回平均值测角中误差Mβ=±5″;由误差预计图上量出∑Rγ2=44421100, 代入上式得:
=±0.162m
因系独立两次测量的平均值, 故
量边误差的影响
已知井下导线量边误差系数a=0.0 005 b=0.0 0 005, ∑LCOS2α=350 m, (由图上图解法求出后相加得) , 而井下导线起点, 副井近井点南风井近井点连线在X轴上的投影长L
c、贯通在水平重要方向上的预计误差为
8、 水平辅运大项贯通测量误差预计
由于水平辅运大巷的贯通相遇点与胶运大巷的贯通相遇点接近, 二大巷的地面及井下的贯通测量方法相同, 故在此测量误差重新进行预计, 取胶运大巷的贯通测量预计误差的
从上述误差预计结果看出, 在水平重要方向上二条大巷均未超过允许偏差, 精度较高, 故我们所选定的测量方案和方法是可行的, 也是可靠的。
摘要：井下贯通结果好坏, 决定于我们所选择的贯通方案和测量方法是否正确, 更重要的还是实际测量工作中的方法和质量。
广州GPS平面控制网扩建与使用 篇8
2004年广州建立了覆盖整个广州城区的三等GPS控制网(以下简称为原网)。2009年为了满足2015年地铁新线建设规划,广州进行了GPS控制网的扩建(以下简称为扩建网)。控制网扩建的主要原因有:(1)原网是在二等GPS“孤”点的基础上建立的三等控制网,由于没有建立二等控制框架网,原网的整体精度有待提高;(2)控制网的整体性不强。原网建成后,根据线路建设需要,在原网的基础上进行了几次局部扩网;(3)对已建成的三等GPS控制网进行复测。
1网形设计
1.1设计原则
扩建网的设计原则有:(1)技术指标需满足规范要求;(2)扩建网既要满足在建线路的需要又要满足2015年新增线路需要;(3)应建立二等GPS框架网。
1.2扩建网构成
如图1,GPS扩建网由二等GPS框架网和三等GPS控制网构成。其中:二等GPS框架网39个、原网旧点103个和新增线路GPS控制网45个。多边形以三边形和四边形为主,并且要求闭合环中的边不数最多超过6条。
新增点位的选点和标石埋设均满足规范要求。
2外业观测
GPS控制网观测具体参数见表1。
3数据处理
数据处理采用框架网和三等网的整网平差,并将控制网纳入广州市平面基准进行平差计算。坐标系统采用广州市平面坐标系统。
3.1起算点选择
起算点的选择原则:(1)所选择的起算点应达到较高精度、具有良好的兼容性;(2)原则上采用广州市二等以上城市高等级控制点作为起算,在条件许可的情况下还应尽量采用广州市二等网的框架点作为起算;(3)所选用的起算点在网中应尽量均匀分布,网形薄弱处应适当增加起算点,确保全网更好地得到控制。
3.2基线解算
3.2.1框架网基线解算
框架网的基线解算采用Trimble公司的处理软件TGO(Trimble Geomatic Office)来完成,选取广播星历进行解算。在解算中每一条基线都按双差固定解来解算。同时,根据同步和异步闭合环的闭合差值及时了解基线的质量情况。
二等框架网共解算独立基线94条,其中最长边27072.680m,最短边2515.092m,平均边长10803.095m。基线长度0～10km有48条,10～20km有43条,超过20km有3条。
3.2.2三等GPS网基线解算
采用Trimble公司的处理软件TGO来完成,利用了广播星历进行解算,每一条基线都要求双差固定解。根据设计网形和同步、异步闭合环的闭合差值及时了解基线的质量情况。
三等GPS网全网共解算独立基线431条,其中最长边15332.38m,最短边593.084m,平均边长4074.27m。基线长度0～3km有331条,5～10km有96条,超过10km有4条。
3.3整网平差
平差计算采用后处理软件TGPPSW for WIN32完成。
整网平差以地铁框架网中的二等GPS控制点作为骨架点,将地铁框架网和三等GPS控制网合并在一起作整体平差,从而直接得到二等GPS框架网和三等GPS网坐标成果。
3.3.1异步环闭合差及重复基线检验
整网共由187个点组成,实际采用独立观测基线向量共525条,其中有78条重复观测向量,共组成闭合环261个。
在261个闭合环中,其坐标差分量、环闭合差全部满足《全球定位系统城市测量技术规程》要求。最大环闭合差为6.30ppm(限差要求为9.50ppm),最小为0.06ppm;闭合环差值0～2ppm有172个,2～4ppm有75个,4～6ppm有12个,6～8ppm有2个。
重复基线较差最小为0.21ppm,最大为18.06ppm(限差31.5ppm),重复基线较差平均为3.68ppm。重复基线较差0～2ppm有36个,2～4ppm有26个,4～6ppm有12个,大于6ppm有4个。
3.3.2 WGS-84无约束平差
以二等GPS控制点WS作为固定点,以其绝对定位的WGS-84坐标为起算点数据,平差后基线向量的改正值分布情况见表2。
基线向量的改正值都在限差范围内,表明基线中没有粗差。
3.3.3 WGS-84三维约束平差
三维约束平差的目的是计算出全网所有点的WGS-84坐标。选用5个二等GPS控制点作为起算点。分别为:E3、YH、SH、HL、WS。这五个点都拥有高精度的WGS-84坐标。
三维约束平差后,最弱点为TP,统计结果见表3。
结果表明,WGS-84三维约束平差结果较好。
3.3.4广州坐标约束平差
整网平差共采用16个广州市二等GPS控制点作为起算点进行平差,如图1,只有M2点为非二等GPS框架点。约束平差后,基线向量的改正数与同名基线无约束平差相应改正数的较差符合规范要求,分布情况见表4。
(1)点位精度。约束平差后,最弱点为平岗(09),点位中误差为1.17cm,小于1.2cm。整网内符合精度很高,满足点位中误差规范要求。
(2)最弱边精度情况。最弱边为80-B7(593.084m),边长相对中误差为9.84ppm(1/10.1万),满足1/10万的设计要求。
(3)相邻点位精度。根据《城市轨道交通工程测量规范》,相邻点的相对点位中误差可用下式进行计算:
式中:(MG)—GPS网中最弱点的点位中误差(mm);
(MG)ij—GPS网中相邻点的相对中误差(mm);
按本网最弱点点位中误差(MG)=±11.7mm代入上式,计算得(MG)ij=±8.27mm,符合相邻点位中误差小于10mm的要求。
3.4整网平差结果
与旧点原有坐标的比较整网平差结果与旧点原有坐标比较结果详见附表,整网平差结果满足不同线路控制网重合点坐标较差≤±25mm的要求。统计结果见表5。
3.5扩建网技术成果
全网平差结果最小点位中误差4.0mm,最大点位中误差11.7mm,平均点位中误差为6.4mm,相邻点最弱相对中误差为±8.3mm,最弱边相对中误差9.84ppm(1/10.1万),其各项精度指标优于《城市轨道交通工程测量规范》的要求。
4控制网的使用
扩建网与原网比较,在精度和整体性方面都有所提高。该网成果于2009年开始使用于九号线、十三号线精密导线测设以及六号线精密导线复测,使用结果证明该网精度能满足地铁工程建设需要。但使用中也存在一些需要注意的地方。
4.1精密导线起算数据选择的合理性直接影响到导线的精度、使用。扩建网中三等GPS平面控制测量网,平均边长4074.27m米,其中最长边15332.38m米,最短边593.084m米。(1)平均边长过长,除了由于瞄准影响测角而不利于提高精密导线精度外,也不利于导线的维护。因此,新版地铁测量规范对导线结点间角度个数作了限制。(2)扩建网为了满足在建线路需要,网中局部边长较短。边长较短同样不利于精密导线布设。(3)闭合环或附合环内的导线在2km左右或导线结点间角度个数为6～8,比较有利于导线的测设、使用与维护;导线过长应布设成结点导线网的形式。
4.2选点尽量使GPS点有两个以上通视方向。精密导线网复测中发现,存在部分GPS测站角度较差超限现象。经过分析,主要原因有以下几点:GPS测站观测倾角大;GPS边长长,观测视线差;需要瞄准远、近距离相差悬殊的目标也会影响GPS测站的测角精度。若有两个以上通视方向,至少在测角中可以起到检核作用。
4.3新线建设精密导线布设可以直接采用整网平差结果,但是对于旧线已建精密导线,在采用GPS成果时,需要经过综合考虑:(1)重测网结果与原网旧点原有坐标比较较差较小的,可采用重测网也可采用原网结果。(2)较差较大的,需观测该点与周围相邻点的边角关系,判断该点是否发生变动。若未变动,一般采用原网结果,以保持精密导线连续性。若已变动,一般采用扩建网结果,以保持精密导线正确性。(3)选用新、旧成果时,即要考虑该点坐标较差,又要考虑相邻点坐标较差以及两点之间的距离。《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》GB50308-2008规定GPS控制网的平均边长为2KM,点位较差小于5cm,因此相对点位测角允许偏差为:Δ/L×ρ=50/2000000×206265=5.1″,其值相当于三等平面点测角检测限差。显然,坐标较差±50mm对不同距离点位的影响是不同的。
5结论
广州地铁GPS扩建网的覆盖范围和精度是可以满足地铁建设需要的。使用时合理选择起算数据,不仅可以克服地铁GPS控制测量存在的不足,而且有利于导线的测设、使用与维护。
参考文献
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小净距隧道施工的平面数值模拟 篇9
在日本及欧美等隧道修建技术比较发达的国家, 从20世纪70年代就开始了小净距隧道的相关研究。T·川田等结合田真新镇干线公路上的尾山大理隧道对小净距隧道设计、开挖方式进行了系统研究; Hiroshi Kuriyama等人结合福岗市地铁3号线对岩柱加固方法、监控量测进行了研究, 并进行了三维数值模拟分析; 在小净距隧道近接施工问题上的研究, 日本走在了前列, 但因小净距隧道结构的特殊性和设计施工技术的复杂性[1], 一直是各国隧道工程领域的重点研究对象。
在我国, 对小净距隧道的研究、设计、应用时间不长[2,3,4,5,6]。本文结合九岭小净距隧道实际工程项目, 利用有限元的数值分析, 从隧道围岩变形、应力场、支护结构等方面, 对小净距隧道施工进行数值模拟。
1 工程概况
九岭小净距隧道净空宽高10.75 m×5.0 m, 隧道净距9.6 m, 如图1所示。隧道长度为526.275 m, 地质结构较稳定, 隧道区的地质结构由第四系全新统残坡积层 (Q4el+dl) 和震旦系下统上施组 (Z1sh) 的砂质板岩等组成, 以后者为主, 隧道内III、IV、V级围岩交错, 比较复杂。
1.1 计算模型建立和单元划分
隧道采用平面应变弹塑性非线性模型, 计算时仅考虑自重应力场。
计算模型取横向97.7 m, 3～5倍洞径, 竖向105.4 m。内边界为自由边界, 横向外边界和下边界为固定边界, 上边界为自由边界, 基本网格图如图2所示。
1.2 模拟单元的选择
隧道开挖模拟时, 将根据单元特性选择单元模型。①围岩采用平面4节点实体单元;②喷混凝土采用梁单元;③锚杆采用桁架单元;④超前小导管采用提高围岩物理力学参数的方法来模拟;⑤通过提高中间岩柱的物理力学参数对中间围岩施工过程的加固进行模拟。
隧道围岩初始力学参参数按《公路隧道设计规范》中IV级围岩建议的参数选取, 如表1所列。
1.3 开挖模拟
本文隧道模型拟用短台阶法左洞先行的开挖方案, 其主要施工步骤说明如下:①左洞上部开挖;②左洞上部用喷射混凝土和锚杆进行初期支护;③左洞下部开挖;④左洞下部用喷射混凝土和锚杆进行初期支护;⑤中间围岩进行加固处理;⑥右洞上部开挖;⑦右洞上部用喷射混凝土和锚杆进行初期支护;⑧右洞下部开挖;⑨右洞下部用喷射混凝土和锚杆进行初期支护。
2 数值模拟结果与分析
2.1 位移场分析
说明:位移图正方向水平向右、竖直向上为位移图的正方向。
由图3和图7可以看出, 在左洞上半断面开挖支护后, 围岩水平方向的最大位移出现在左侧拱脚上方, 最大值为2.9 mm;竖直方向的位移在拱顶比较明显, 拱顶沉降最大值为3.3 mm;围岩有较明显的上鼓, 上鼓最大值为4.3 mm。
由图4和图8可以看出, 在左洞下半断面开挖支护后, 上半断面围岩水平方向的位移基本没有变化, 而下半断面围岩的水平方向的位移增加较明显, 其最大值出现在上半断面的拱脚处, 达4.6 mm;竖直方向的位移在拱部上方6 m的范围内变化不大, 拱顶沉降最大值略为减少, 约为3.0 mm, 但地表沉降槽明显扩大至与隧道洞径同宽, 底部隆起最大值有6.1 mm。下半断面的开挖对拱顶位移影响不大的原因是, 上半断面开挖后拱部应力已经释放, 变形基本稳定。
在左洞全断面开挖支护后, 从图中可以看到中间围岩有较明显的向洞内收缩的趋势, 其收缩的最大值为3.3 mm。
由图5和图9可以看出, 在右洞上半断面开挖支护后, 围岩水平方向的位移最大值出现在右洞右侧拱脚的上方, 为3.5 mm, 竖直方向的位移在拱顶比较明显, 拱顶沉降最大值为4.3 mm, 未开挖的右洞下部断面的围岩有上鼓的趋势, 最大值为3.0 mm, 左洞由于拱部应力的释放, 其拱顶以及底拱竖直方向上的位移基本没有变化。
由图6和图10分析得出, 在右洞下半断面开挖支护后, 围岩水平方向的位移最大值出现在右洞上半断面拱脚处, 为5.1 mm, 从图上看, 竖直方向的位移在拱部上方变化不大, 拱顶沉降最大值略为减少, 为3.0 mm, 但地表沉降槽明显扩大至于隧道洞径基本同宽, 底部隆起最大值为5.8 mm。
2.2 围岩应力场分析
1) 由图11可以看出, 在左洞上半断面开挖支护后, 左洞上半断面右侧拱脚处出现小范围的应力集中, 最大主应力值可达2.3 MPa.
2) 由图12可以看出, 在左洞下半断面开挖支护后, 左洞上半断面右侧拱脚应力集中现象消失, 最大主应力的最大值出现在距洞壁1 m之外的区域, 其边墙处最大主应力值减小至0.7 MPa。
3) 由图13可以看出, 在右洞上半断面开挖支护后, 右洞上半断面拱脚处出现应力集中现象, 最大主应力值达到2.3 MPa。
4) 由图14可以看出, 在右洞下半断面开挖支护后, 右洞上半断面拱脚的应力集中现象消失, 最大主应力值出现在中间围岩的下方, 最大主应力值达到1.9 MPa.从图中可以看出中间围岩出现小部分塑性区受压均匀, 2洞的应力分布基本对称。
2.3 喷射混凝土初期支护受力分析
1) 由图15可以看出, 在左洞上部断面开挖支护后, 支护结构的最大弯矩出现在右侧拱脚上方, 与围岩最大位移值出现的位置相对应, 弯矩最大值为3.547 kN·m。
2) 由图16可以看出, 在左洞下部开挖支护后, 弯矩变化比较大, 最大值出现在左洞上半断面的拱脚处, 约为23.6 kN·m, 比下半断面开挖前增加了10倍, 而拱脚上方的弯矩则大大增加, 下半断面的拱脚弯矩值略为少于最大弯矩值。
3) 由图17可以看出, 在右洞上部开挖支护后, 右洞上半断面两端拱脚的弯矩值较大与围岩最大位移值出现的位置相对应。
4) 由图18可以看出, 在右洞下部开挖支护后, 弯矩变化较大, 最大值出现在右洞下半断面的拱脚处, 约为38.4 kN·m, 由于左洞围岩受到右侧开挖时扰动的影响, 其喷射混凝土所承受的弯矩有小幅增长, 其最大值增大到2.59 kN·m。
2.4 锚杆轴力受力分析
各支护锚杆受力比较均匀, 和喷射混凝土配合较好的起到了支护围岩使其达到自稳。从图19中可以看出, 锚杆所受的最大的轴力值出现在隧道的拱脚处, 达到82.6 kN。
3 结 语
本文采用有限元二维平面应变弹塑性非线性方法进行计算, 通过对其位移场、应力场、喷射混凝土初期支护、锚杆轴力进行数值分析, 得到如下结论:
1) 中间围岩出现小部分塑性区, 处于不利的承载结构, 因而, 在施工中应及时对其进行加固处理。
2) 在开挖过程中, 各开挖断面在拱脚处出现应力集中现象, 在开挖后应立即支护, 以减少应力集中现象。
3) 实际中, 在隧道开挖支护时, 荷载是进行分步释放的, 隧道开挖时释放一部分, 在锚喷初期支护前期 (喷射混凝土未硬化) 释放一部分, 在锚喷支护后期 (喷射混凝土硬化) 释放完毕, 这是比较理想可行的施工方式。
4) 该工程在施工时, 变形主要集中在拱顶与仰拱底部, 应力变化最明显在拱顶、拱腰和拱脚处, 故应根据开挖的情况对其进行监测工作, 初期支护时, 喷射混凝土的最大弯矩值以及支护锚杆的最大轴力值都出现在隧道拱脚处, 因而在初期支护完成后, 仰拱及二次衬砌要紧跟施作, 改善其受力和变形情况, 维持隧道的稳定。
摘要：结合九岭隧道的设计及施工实践, 建立小净距隧道的平面计算模型, 对小净距隧道进行开挖支护数值模拟计算, 并着重对其位移场、应力场、喷射混凝土初期支护、锚杆轴力进行数值分析, 结果表明:由于围岩较好, 开挖后整体稳定性较好, 变形主要集中在拱顶与仰拱底部, 应力主要集中在隧道的拱脚处, 喷射混凝土的最大弯矩值以及支护锚杆的最大轴力值都出现在隧道拱脚处, 塑性区较少, 主要分布在中间围岩部位, 因此要重点加固此部位。
关键词：小净距,数值模拟,隧道施工
参考文献
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施工平面控制 篇10
平面控制测量原理是运用三角函数理论, 依据已知的点的坐标计算出未知点或要求点的坐标以及点与点之间相互关系 (距离和角度) 最后利用测量仪器 (全站仪、或者测距仪加经纬仪) 根据计算出的距离和角度找出要求的点。
二、测放已知坐标的点
以西辽河河道近期治理中段工程为例
工程复堤段给出征地点, 征地点向堤轴线方向5m为堤脚线, 清基合格后, 从堤脚线向上按1:3边坡填筑, 即为复堤堤身。工程BS73~BS75段有5个征地点, 即LD67、LD68、LD69、LD70、LD71。
现以征地点LD67的测放为例, 其他点按照相同的方法测放即可。施工放样时以设计单位给出的两个已知点HWH35点 (38630554.353, 3606813.743) 和HWH36点 (38630800.700, 3606596.011) 为基准, 以HWH35点为测站, 后视HWH36点, 并将仪器在该方向上归零, 然后转动仪器到计算的角度, 固定方向, 再调整距离, 当测出的距离和计算值相等时, 该点即为前视点LD67 (38630844.133, 3606659.728) , 按常规方法, 先计算出三点间各自距离:HWH35-HWH36=328.777m, HWH36-LD67=77.112m, HWH35-LD67=328.166m;再利用三角函数计算出直线HWH35-LD67和直线HWH35-HWH36之间的夹角的余弦值为0.972445, 转化为角度即13o28′53″, 整个计算过程相当复杂繁琐。
利用“Auto CAD的绘图和计算功能, 只须以绘图的形式, 点击直线图标 (或输入命令line) , 按提示输入”HWH35、HWH36、LD67三点的坐标, 即可自动建成相应的坐标系。接着点击对齐标注图标 (或输入命令dimaligned) , 按提示先后选择点HWH35、LD67, 即可得出距离为328.166m;再点击角度标注图标 (或输入命令dimangular) , 按提示先后选择直线HWH35-LD67和HWH35-HWH36, 即可得出角度为13o28′53″。
三、增设过渡点
测量现场往往两点之间距离太远或根本不通视, 这样就需要增设一个或多个过渡点, 还以上述征地点LD67的测放为例。首先, 在一个视线开阔的地方钉设一个过渡桩点A;然后以HWH35点为测站, 后视HWH36点, 用仪器测出A点到HWH35点的距离 (201.842) 和直线HWH35-A、HWH35-HWH36之间的夹角 (329 o35′18″, 两条直线之间的夹角锐角值是30o24′42″) ;接着按测出的距离和角度计算出点A的坐标 (38630617.116, 3606621.907) ;再接着根据各点的坐标, 计算出A点到LD67点的距离 (230.145) 和直线A-HWH35、A-LD67之间的夹角 (98 o39′29″) ;最后以A点为测站, 后视HWH35点, 根据计算的距离和角度测放出征地点LD67。如同上述所言, 这个计算过程如果用常规的方法, 将更加复杂繁琐。
使用Auto CAD则方便得多, 只须先在图上标出A点的位置, 然后用和上述相同的方法即可。首先点击圆图标 (或输入命令circle) , 按提示输入半径值为201.842, 得到一个半径为201.842的圆, 过渡点A就在这个圆上;然后点击圆弧图标 (或输入命令arc) , 按提示输入C选圆心, 再按提示选圆与直线HWH35-HWH36的交点作为圆弧的起点, 再输入A选角度, 最后在提示的包含角中输入角度329.58833 o (即329o35′18″) , 则该圆弧的终点就是A点。用鼠标选中直线A-HWH35, 点击特性图标 (或输入命令properties) , 弹出的特性对话框中显示出了A点的坐标 (38630617.116, 3606621.907) 。再就是和上述相同, 用标注的方式, 得出A点到LD67点的距离 (230.145) 和直线A-HWH35、A-LD67之间的夹角 (98o39′29″) 。
在增设了一个过渡点后仍无法通视或者需要测放的点离基准点特别远, 增设一个过渡点无法满足条件的情况下, 就需要增设多个过渡点, 道理和做法跟增设一个过渡点一样, 只是每次将前一个过渡点作为基准点, 后视前一个过渡点, 前视下一个过渡点或要测放的点即可, 不再赘述。
四、结语
Auto CAD是一个有着强大绘图和计算功能的实用工具, 在平面控制测量中充分体现了这点, 给现场测量人员节省了大量的计算时间和精力, 加快了工程进度, 为工程建设作出了很大贡献。
摘要：以西辽河河道治理工程为例, 运用三角函数理论, 利用“AutoCAD”的绘图和计算功能, 计算点和点之间的距离和角度关系, 降低了测绘人员的劳动强度。
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