详情

原文传递长大隧道洞内平面控制测量关键技术实验研究

论文题名：	长大隧道洞内平面控制测量关键技术实验研究
关键词：	隧道施工;平面控制;GNSS测量;误差计算;赫尔默特方差
摘要：	针对隧道洞内控制测量中的一些技术问题，比如距离误差计算方式差异、距离角度两类观测值权比匹配对平差结果的影响、陀螺方位对洞内控制网提高贯通精度的实际效果，洞内交叉导线网与菱形交叉导线网以及新出现的自由测站边角交会网等形式的边角控制网形中，哪种精度更高、结果更可靠，在洞内没有外部参考基准时无法得到确切的验证等，设计并建立了地面9km长度的实验网进行测试研究，用GNSS测量方法建立测试参考基准，模拟8km长度隧道洞内边角控制网，设计了左右交叉导线网、菱形交叉导线网以及中间设站边角交会网形，进行常规边角测量，然后进行测试计算分析，以期得出明确结论。　　在通过GNSS网及边角网自身各项质量检查，以及两种测量方法所得距离、角度的对比，确认了实验网的精度达到了设计要求的基础上，提出并验证了GNSS网重复测量方位、角度较差限差、GNSS网与边角网角度较差限差可分别采用2、2.5、3倍GNSS方位中误差的参考指标;还分析了仪器对点误差对方位角度的影响。　　通过对测距仪测量距离误差计算公式的讨论，分析了距离定权的差异对平差后精度的影响;实验网数据测试计算的结果显示，隧道洞内边角控制网中边长悬殊不大且为200～500m长度，距离观测值的不同误差计算方式定权差异不大，对横向贯通误差影响较小。　　用例子数据验证了用赫尔默特方差分量估计的方法，可使边角网平差结果趋于一致并接近真值，演示了抗差平差对边角网中粗差的抵抗与修正效果。边角权匹配与抗差平差方法应用于实验网数据平差处理，较好的识别出了较大误差并自动降权处理，有效提高了平差成果的可靠性和边角网的横向贯通精度。　　应用四分位数法于实验网所有四、六边形闭合环的角度闭合差、距离不符值的统计分析，有效检查出了疑似异常值，并与抗差平差结果得到了相互印证，证实了贴壁视线边受到了旁折光系统误差影响，从而得出了边角网某组最小独立闭合环检查可能遗漏超限闭合环，且抗差平差无法识别出较小系统误差的结论。　　针对较长延伸的边角网方位累积误差导致控制网横向摆动问题，用GNSS方位做模拟陀螺方位，对实验网进行的测试计算结果，展示了高精度的陀螺方位对隧道洞内控制网方向的控制和纠正的显著作用。　　综合上述数据处理方法在左右交叉导线网、菱形交叉导线网和中间设站边角交会网中的处理结果，以边角网横向贯通误差最小为标准，认为适用于隧道洞内平面控制的最有利网形为中间设站边角交会网和左右交叉导线网，应利用所有最小闭合环的角度闭合差、实测与计算距离间不符值等多余条件进行大小、符号统计分析，检查有无系统误差，再采用边角权匹配并配合抗差平差的方法处理边角网数据。
作者：	李学仕
专业：	测绘工程
导师：	刘成龙;梅熙
授予学位：	硕士
授予学位单位：	西南交通大学
学位年度：	2016
正文语种：	中文