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港珠澳大桥建设中用到了哪些测绘知识

来源:lybst  发表时间:2018/12/12 9:26:15  点击次数:【267】


大桥跨越珠江口伶仃洋海域,连接香港、珠海、澳门三地,项目全长约50公里,海中桥隧工程总长约35.58km。整个工程施工质量与测量精度密切相关,其中用到了不少测绘专业技术。

港珠澳大桥属特大型跨海桥隧工程,它跨越粤、港、澳三地,三地的坐标及高程系统互不相同,为了做到高精度、一网多用、长期保持大桥测量基准的稳定和统一,必须先行建立统一的首级平面及高程控制网,将港珠澳大桥的测量基准全部统一到该网基础之上,以保证后续勘测、施工测量及变形测量监控的顺利开展。


港珠澳大桥首级控制网建网测量于2008年9月至2009年2月间完成,共布设了16个GPS平面兼高程控制点,分别按国家B级GPS控制网和国家一、二等水准测量的精度要求进行设计和测量。控制网平差后的成果精度,均达到了技术设计书规定的精度指标。

首级平面控制网中,CGCS2000坐标系下最弱点GZA08的二维点位中误差为±3.8mm,最弱边GZA04—GZA06的相对中误差为1/764013;工程独立坐标系下最弱点GZA08的二维点位中误差为±3.5mm,最弱边GZA04—GZA06的相对中误差为1/837388;


首级高程控制网中,一等水准测量每公里往返测高差中数的偶然中误差为±0.36mm,二等水准测量每公里往返测高差中数的偶然中误差分别为±0.48mm(香港测区)和±0.26mm(澳门测区)。


二、工程坐标系设计


由于大桥呈近似东西走向、占线长、经度跨越范围大、工程路面高程变化大(约41.7 ~56.0m) ,国家或地方坐标系在工程区域内存在较大的投影长度变形,为此,必须建立投影变形满足施工需要的工程独立坐标系。又因桥梁和隧道的平均高程面差距较大,且沉管隧道施工对测量定位的精度要求高,故需分别建立桥梁工程坐标系和隧道工程坐标系。

坐标系的投影长度变形主要受两部分因素的影响:


(1)实量边投影到参考椭球面上的长度变形


(2)参考椭球面上的长度归算到高斯平面上的长度变形


港珠澳大桥工程坐标系采用高程抵偿面的任意带高斯正形投影方法,目的是最大限度地减小坐标投影的长度变形。然而,由于全桥中线处在不同的经度位置,中线各处的桥面高程也不一样,因此,按统一的中央子午线和平均高程面设计的工程坐标系,不可能完全消除投影变形对工程施工的影响,只能使其降至最低。


经过计算和分析可知: 使用工程坐标系放样时,主体工程区域内桥梁的投影长度变形值综合影响在(-4.0~+4.9) mm内; 隧道的投影长度变形值综合影响在 (-2.7~+3.9) mm内。主体工程投影长度变形均在 ±5 mm/km 以内,满足工程应用的要求。

 

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