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极速飞艇水运工程测量规范》(JTS 131-2012)修订要点总结与应用解析(上
作者:幸运赛车 发布日期:2018-03-01

  极速飞艇水运工程测量规范》(JTS 131-2012)修订要点总结与应用解析(上对比原《水运工程测量规范》(JTJ 203-2001),新修订的《水运工程测量规范》(JTS 131-2012)充分吸纳了近年来国内外测量新技术、新设备、新方法,补充了大量现已成熟的技术规定,对规范和指导现阶段水运工程测量工作更具科学性和适用性。

  2.0.3 RTK:RTK(Real-time kinematic)实时动态差分法,是一种常用GPS测量方法,使用方便、快捷,且无需对观测数据进行后期处理便可达到厘米级的精度,在水运工程测量中已广泛应用,《规范》中增加了RTK控制测量及放样测量等新内容。

  2.0.4 RBN-DGPS:同样利用差分信号获取实时动态点位坐标,如船舶上运用较多的信标机,但区别于RTK使用时用户不用架设基准站,而是直接接收卫星信号跟国家沿海地区已经建立的固定信号发射站的数据信息,获得点位坐标,但其精度相对较低,水深测量中应用较多。

  2.0.7 RTK三维水深测量:区别于“水深测量”,它还包括了定位、测深、水位观测和内业处理等内容,将定位、测深、水位观测、船身姿态修正等传统的测量工作集为一体,统一了目前对这种测量方法的各种不同叫法。

  3.0.1 关于测量任务书、技术设计书和技术报告的规定。在《水运工程测量质量检验标准》中规定每个单位工程都应把技术设计书和技术报告分别作为单独的分部工程进行检验,并单独计算分部工程检验的分值。

  在水工建筑物施工测量中,惯用的测量专项方案、测图、变形观测等资料、含施工测量内容的施工总结报告等也基本体现了技术设计书和技术报告的内容,但《规范》做了统一规定,施工中监理工程师就应按照《规范》规定和附录A所列提纲督促承包人及时编写并审查。

  3.0.2 在业主提供控制点中一般都有不同坐标系之间的转换关系,主要考虑控制成果的日后延续性,便于不同坐标系统工程间的衔接。

  3.0.5 本条为强制性条文,特别注意的是,对测量仪器不能只审查检测证书,应在开工前和施工中对仪器进行现场校验与比对。

  施工过程中,监理工程师应及时提醒承包人定期对仪器进行校验和比对,仪器通过年检并不是一年内都保持精准,实际施工过程中会有损坏、偏离、出现较大系统误差,应及时校验或维修。

  (2)有效期(检测所执行规范的有效期、检测仪器的有效期,如仪器年检到期,需重新检测,则前后年检报告均需上报并归档);

  (3)掌握所报验仪器的相关参数,应与以后施工测量中规定的仪器参数相对应。如不同测量等级对仪器都有不同要求,注意仪器自身精度是否满足施工测量精度等级的要求。

  如在一次对重力式码头箱后倒滤层验收测量数据检查时,发现记录涂改较多,有的包括水位、读数等重要的控制数据,且记录人员对错误的数据涂成黑圈,看不出原来数据,这些都是不允许的。

  测量工作结束后监理人员要对测量记录及时复印,条件不允许时,应在记录表上签字,并掌握记录表中数据的基本内容,特别是对有改动的内容要记清,之后再补复印资料是能辨识是否为后期修改。对标高、水深测量,监理要在测量过程中对部分测量数据进行抽查记录,以便对后期上报的测量数据进行比对,监理尽可能对测量数据导出过程进行跟踪和见证。

  4.2.1 同一测站各方向边长之比不得小于1:3,在监督布设施工控制网时,监理工程师应注意对此条的建议和审查。

  导线测量主要是进行各控制点间的导线长度及方位角测量。水平角观测主要技术指标应按照表4.2.4中的规定进行;电测波测距应满足4.2.7-2的规定;同时,各等级导线主要是等级的导线精度对测距仪自身的精度要求,应注意根据承包人仪器精度制定合理的控制网精度。

  4.4.1 GPS平面控制网的技术要求应满足表4.4.1,《规范》增加了“约束点间的边长相对中误差”和“约束平差后最弱边相对中误差”以及对“平均边长”的要求。对于图根控制点,不是原规范中按照固定误差和比例误差推算,而是以图上误差尺寸规定基线端点相对点位中误差。

  4.4.2 RTK平面控制测量为《规范》中新增加的内容条款,主要限差要求要满足表4.4.2。采用单基准站RTK测量一级控制点需要更换基准站进行观测,每站观测次数不少于2次。

  4.4.3 RTK进行平面控制测量时,为保证控制点精度,不建议直接采用点校正方法进行转换参数求解。

  4.4.4.1 作业计划内容一般包含在测量专项方案及控制点测量资料中,但规模较大的工程可建议承包人单独上报。

  4.4.4.3 多余观测越多,发现粗差能力越大,施工中监理应根据工程精度要求及GPS接收机数量等进行综合考虑。

  4.4.5.2 一般RKT测量不需要控制点间的通视,只是设置通视可以满足不同仪器的要求。方位点距离不宜小于300m,是为了提高后视定向的精度要求,在日常的全站仪测量中,应注意尽量使用长后视短前视的定向方法,以提高测量精度。

  4.4.7.1 控制点测量资料中应增加GPS外业观测记录和观测前对接收机的检验内容,极速飞艇并应按照附录C的规定进行上报。

  4.4.7.3 测前、测后量取天线高主要是为了防止在土质松软地区仪器下沉对观测精度的影响;另外还可检查观测过程中仪器是否发生变动,采用斜距方式量取天线 规定了测站观测应满足的5点要求。监理工程师应在测量控制点复测及加密中根据这5点要求对承包人测量方案进行逐条审查。

  4.4.8.1 基准站架站时,应在条件允许的情况下,尽量提高基准站高度,以增强基准站与流动站之间的有效测量距离。在实际工作中,用GPS进行平面测量,有人认为与高程无关,则对点位高程值随便设置,但高程值与实际值不符是会影响平面测量的准确性和精度的,此条做了明确规定,便于操作有据可循。

  4.4.9.4 利用3个及以上水平控制点进行点校正时,可自动求解水平残差,4个及以上高程控制点能求解高程残差,允许偏差应满足本条规定。

  4.4.9.5 所谓历元数应大于20个及历元间隔的要求,是指在一个控制点上的最少观测时间,现在使用的GPS都能够设定观测时间,到达设定时间能够自动存储,实际测量中应注意设定的观测最小时间满足该条要求,同时每次测量平均值也都能自动求得,当接收机晃动较大时,也就是规范中坐标互差不应大于40mm要求,一般GPS都会有提示,对该点是否存储或者重新测量。

  4.5.5.1 数据处理过程不宜进行人工干预,如有较大的粗差需人工进行处理的应注明处理内容及原因。

  4.5.5.2和4.5.5.3是对GPS内业处理时的要求,目前处理软件一般都能够进行自动解算,但测量人员应掌握同步环、异步环中各坐标分量闭合差限值及GPS观测中误差的计算公式及审核内容。(此内容曾经作为注册测绘师考试考点)

  4.5.5.6 RTK测量数据处理主要是基准站和流动站间的单基线处理,基准站和流动站的观测数据质量及无线电信号的传播质量对测量精度的影响极大;与静态、快速静态GPS测量相比较,RTK平面控制测量无足够的几何检核条件。因此规定了用RTK进行的平面控制测量成果应利用其它测量手段进行不少于10%的校核。

  注意:如果以后采用RTK作为平面控制点测量,监理工程师应监督10%的外业检测,同时要有10%检测的资料。

  4.5.5.7 此处规定了GPS网平差软件应输出的信息内容,作为检验平差软件的依据。现GPS网平差报告都能够由软件自动生成,监理应按照该条款检查平差报告,看报告中的内容是否全面,同时平差报告资料应向监理报验。

  5.1.1 需要更高等级的高程控制测量时可参照现行国家的《工程测量规范》和《一二等水准测量规范》。电磁波测距三角高程测量、GPS测量精度最高只可达到四等水准要求。

  5.1.2.1 规定20mm误差的由来:高程控制网的基本精度是根据水运工程勘察设计、施工要求以及目前测量的技术水平和设备条件确定的。在水运工程的设计和施工中,以港口的铁路、自流排水及输油管设计与施工对高程控制的精度要求最高,其设计坡度要求在千分之一左右,即每公里设计高差为1m,取测量误差为1/10,即0.1m,测量起算点的精度按测量误差的1/2计算,即50mm,可满足测图精度要求。测站点高差中误差包括起算控制点高差中误差M1和引测过程测量中误差M2两部分组成,取M1=1/2 M2,则测站点高差中误差为√5 M1,由此M1=22mm,取20mm。

  5.1.3.1 如曹妃甸地区一般以曹妃甸理论最低潮面为高程基准面,计算曹妃甸理论最低潮面与国家85高程系统、黄海高程系统的转换关系为:

  国家85高程系统-黄海高程系统=0.029m黄海高程系统-曹妃甸理论最低潮面=1.71m表5.2.3和5.2.4是高程测量的重要技术要求,监理工程师应对照相关要求审查测量设计书、报验资料等,确保施工测量方法的正确。其中,支导线不应采用变动仪器高的方法代替往返观测,附合水准和闭合水准有已知高差作为检查条件,支导线测量时虽然每站都变动仪器高,每站本身高差附合,但若观测过程迁站时尺垫移动,站与站间的高差可能存在差错而不能发现,最后没有附合或闭合条件检查。

  该条款为《规范》修改内容,以前有的承包人为减小工作量,采用之前的做法,此次明确要求后,今后监理工作中应特别注意。

  5.4.1 结合10.3.3内容,说明码头等水工高程控制必须运用三等水准测量,堆场不能低于四等,可用GPS静态进行高程控制测量,RTK不可作为高程控制。

  5.4.3.1 选取的已知控制点应尽量覆盖整个施工区域,以便更准确建立高程拟合面,监理应注意方案的审查。

  5.4.3.3 GPS 拟合高程测量一般在平原或丘陵地区使用,高差变化较大的地区,重力异常的变化导致高程异常变化较大,应增加检查点数量。

  5.4.8 与平面控制成果的检查相同,高程测量成果也应有不少于10%,且不少于2个点的外业检查,检查过程资料及成果也应进行整理与归档。

  5.6 内业处理部分主要根据表5.6.1注意高程观测记录时的计数取位,每千米偶然误差及每千米高差全中误差的计算方法及公式可作为了解内容,监理审查资料时主要根据表5.2.3和5.2.4。

  本章节主要是将实际地物测量绘制成图,更多的是对设计单位地质勘查阶段而言,涉及到监理工作的规定内容较少,在此不做过多讨论。

  7.1.1 水位控制测量一般采用三级控制,其中长期水位站或基本水位站是水位控制的首级控制,然后进行逐级加密,沿海和内河三级水位站在名称上虽有所不同,但是作用基本相当。

  7.1.2和7.1.8分别规定了水位站的布设位置和水尺设置要求,监理工程师应根据这5点检查承包人的水尺布设是否合理。在抛石等施工时,承包人多用GPS-RTK进行水位测量,该方法相对方便,且测量精度相对临时水尺也相差不大。

  7.1.4.2 连续观测水位资料要求在20a以上,这样有可能包括洪、中、枯水等典型年份在内,使计算确定航行基准面的保证率更符合实际,更具有可靠性。

  7.3 平均海面的确定平均海面是指某地一定时期内每小时海面高度的算术平均值,又称平均海水面。它是大地测量和海道测量中的高程起算面,又称零面或基准面。我国现在用的是黄海海平面,海平面的基准点在青岛,具体在大港一号码头,青岛验潮站。

  我国过去采用黄海平均海水面作为高程基准,即以1950年至1956年间青岛验潮站获得的平均海水面作为高程基准面,称为56年黄海高程系,所测国家水准原点(青岛原点)高程为72.289m。1985年国家高程基准,是采用青岛验潮站1952年至1979年验潮资料计算确定的,所测国家水准原点(青岛原点)高程为72.260m。即1985年高程基准面高出原1956年黄海平均海水面0.029m。

  7.4 深度基准面确定海图所载水深的起算面,又称海图基准面。水深测量通常在随时升降的水面上进行,因此不同时刻测量同一点的水深是不相同的,这个差数随各地的潮差大小而不同,在一些海域十分明显。为了修正测得水深中的潮高,必须确定一个起算面,把不同时刻测得的某点水深归算到这个面上,这个面就是深度基准面,深度基准面通常取在当地多年平均海面下深度为L的位置。求算深度基准面的原则是既要保证舰船航行安全,又要考虑航道利用率。由于各国求L值的方法有别,因此采用的深度基准面也不相同。中国在1956年以后采用理论深度基准面,即理论最低潮面。曹妃甸地区理论最低潮面是在黄海高程系统以下1.71m。