三等水准网建设工程技术设计书长江测绘院三等水准测量

目 录1 任务概述11.1 任务来源和目的11.2 项目内容11.3 完成期限22 测区自然地理概况和已有资料情况22.1 测区自然地理概况22.1.1 气象概况22.1.2 地质概况22.1.3 水文概况32.1.4 交通概况32.2 已有资料情况43 引用文件54 主要技术指标54.1 高程系统和高程基准54.2 主要精度指标55 设计方案65.1 作业流程65.2 三等水准网设计方案75.3 选点与埋石85.4 水准观测105.4.1 仪器设备的选用105.4.2 观测的一般要求115.4.3 测站的技术要求115.4.4 起始测站设置115.4.5 测站的观测顺序125.4.6 测站的操作程序125.4.7 间歇与检测135.4.8 记录135.5 成果计算135.5.1 成果概算135.5.2 重测与取舍145.5.3 平差计算155.6 质量检查与验收15质量检查工作机制15作业单位的质量检查155.7 提交成果资料176 附件171 任务概述1.1 任务来源和目的1.2 项目内容1.3完成期限2 测区自然地理概况和已有资料情况2.1测区自然地理概况2.1.1气象概况镇江市属北亚热带季风气候的温暖亚带，四季分明，温暖湿润，热量丰富，雨量充沛，宜于多种作物的生长繁育，土壤类型丘陵地带以黄棕壤为主，平原地带主要为水稻土，两类土壤约占全市土壤的95%以上。天然植被主要是落叶、常绿阔叶混交林，但因人类活动的影响，原生植被已残留甚少，现有的是人工栽培的用材林、薪炭林、各种经济林和大片的农田植被。镇江的四季分明，一般习惯以35月为春，68月为夏，911月为秋，122月为冬。但若以气温来分，则四季长短悬殊。表现为两长两短，即冬夏季的时间约为春秋季的两倍。气象界通常以候（5天）平均气温10（以下为冬）和22（以上为夏）作为划分四季的标准（1022即为春或秋）。按建国后资料平均计算，市区四季情况是：春季（3月26日5月25日）61天，夏季（5月26日9月20日）118天，秋季（9月21日11月20日）61天，冬季（11月21日3月25日）125天。四县、市的情况差别很小，一般春夏起始迟几天，秋冬起始早几天。但冬季虽长，若以气候平均气温5以下为隆冬，则隆冬期为12月下旬至2月中旬，相当于头九至六九；夏日悠悠，若以候平均气温27以上为盛夏，则盛夏期从7月中旬至8月下旬中期，与梅雨结束期相接，与三伏吻合。2.1.2地质概况镇江市地处江苏省西南部，长江下游南岸，东南接常州市，西邻南京市，北与扬州市、泰州市隔江相望。全市土地总面积3847平方公里，镇江市地势西高东低，南高北低，呈波状起伏，形成以丘陵岗地为主的地貌特征。其间，宁镇山脉大体为东西走向，茅山山脉略呈南北走向。镇江市位于宁镇山脉东段，属于低山丘陵地带，西北、西南面为低山丘陵环抱，北临开阔的长江；北部地貌上隶属于长江冲积平原，地势平坦，地势低洼；中间有波状平原区。2.1.3水文概况测区地下水水质较好，水温适宜，取用方便，已被大量开采利用，市区有50的工业用水取自地下。在第四系地层中，自上而下共有四个主要含水层：（1）潜水含水层：贮存在地面下50米以上的粉砂、细砂中，水质一般较好，局部地段微咸和具有铁锈味，颜色微黄；（2）笫I承压含水层：埋藏在地下50115米，土性主要为含砾中砂，粗砂，水量较大，但水质较差，开采较少；（3）第II承压含水层：埋藏在地面下150158米的砂层中，东部偏咸， 西部水质尚可，水量甚微，一般无开采价值；（4）第III承压含水层：埋藏在地面下190米至230米，向东向北逐渐加深，土性主要为粉砂、细砂,含砾粗砂，水头埋深2米左右，水质较好，属重碳酸氯化钠型，矿化度平均06克升，是主要工业用水开采层。2.1.4交通概况镇江是长江与京杭大运河、上海经济圈和南京都市圈的交汇点，京沪铁路、沪宁城际高铁，沪宁高速公路、312国道、104国道穿城而过，润扬长江大桥贯通南北。随着沪宁城际高铁、京沪高铁的完工通车以及宁杭城际高铁的建设，镇江铁路优势愈发明显。镇江拥有长江岸线259公里，其中稳定的深水岸线80余公里。镇江港是长江第三大港口，货物吞吐量超1.1亿吨/年。2.2已有资料情况3 引用文件（1）国家三、四等水准测量规范（GB/T 12898-2009）；（2）国家一、二等水准测量规范（GB/T 12897-2006）；（3）水准测量电子记录规定（CH/T 2006-1999）；（4）测量外业电子记录基本规定（CH/T 2004）；（5）城市测量规范（CJJ/8-2011）；（6）测绘成果质量检查与验收（GB/T 24356-2009）；（7）测绘技术设计规定（CH/T 1004-2005）；（8）测绘技术总结编写规定（CH/T 1001-2005）；（9）本项目技术设计书。4 主要技术指标4.1高程系统和高程基准高程采用正常高系统，1985国家高程基准。4.2主要精度指标（1）平差后的三等水准网最弱点高程中误差（相对于起算点）不大于2cm；（2）按测段往返测或左右路线（单程双转点法）高差不符值统计的每公里水准测量的偶然中误差不大于3mm、全中误差不大于6mm；（3）测段往返测高差不符值、环线或附合路线闭合差不大于12；测段、路线的左、右路线（单程双转点法）高差不符值不大于8（单位：mm，L单位取km）。5 设计方案5.1作业流程资料收集、现场踏勘技术设计书编写、网形优化设计实地选点埋设水准标石、绘制点之记办理托管手续选埋阶段的质量检查设计评审、送审外业观测平差计算最终成果的质量检查技术总结、资料整理成果验收提交埋石阶段成果资料给业主检查，将点之记、永久性测量标志保管合同书录入南通市控制成果管理系统。成果移交图15.2三等水准网设计方案5.3选点与埋石（1）水准点的选点应将图上设计的点位落到实地，水准路线应沿施测方便的道路选择，尽量避免跨越较宽的河流等障碍物。（2）水准点应选设在稳固坚实的地面和安全僻静之处，如学校、医院、政府机关和居民住宅区等地方，便于保存和使用。下列地点不应选设：a 易受水淹、潮湿或低洼之处；b 不良的地质条件和地下管线之上；c 距离铁路50米、公路30米以内等附近有剧烈震动之处；d 地势隐蔽不便于观测之处；e 近期因建设发展，可能毁坏标石或阻碍观测之处。（3）三等水准点按以下规则命名：如果利用原有的三、四等水准点，将统一按新编号进行重编，另加括弧标注原点名。内外业资料、成果表、新点点名牌刻印名号要相互一致。（4）水准点标石是长期保存的固定标志，应视实地的情况来确定埋石的类型。本次新增水准点统一埋设普通水准标石。（5）水准标志在浇铸时应安放正直、粘接牢固，嵌入标石顶面中央，其顶部略高于标石顶面。标志统一采用坚硬耐腐蚀的不锈钢标志。（6）水准点标石埋设后，应相应地建造（或埋设）保护井（包括防护盖），并埋设指示碑，便于长期保存和使用。三等水准点中心标志、水准点标石、保护盘等设计图详见附件。（7）现场拍照标石埋设时应拍摄以下照片：a 标石坑照片，反映标石坑和基座坑的形状和尺寸；b 标石安置照片，反映标石的形状和尺寸；c 标石整饰后的照片，反映标石整饰是否规范；d 标石埋设后的远景照片，反映标石的埋设位置的地物、地貌景观。拍摄照片以点名为文件夹名称分别保存。（8）绘制点之记埋石过程中，每个水准点均要实地绘制点之记，点之记格式按照市国土局要求绘制。（9）标石的占地和保管标石的占地应取得国土管理部门、占地单位或个人的同意，标石埋设过程中应向当地干部和群众宣传保护测量标志的法定义务和注意事项，埋石结束后，应向管理部门办理“永久性测量标志保管合同书”，对测量标志给予维护。5.4水准观测5.4.1 仪器设备的选用（1）本次三等水准测量拟全部采用DS1级以上数字水准仪及配套条码式因瓦标尺，两对尺台（使用单程双转点法时需增加一对尺台），尺台质量不小于1kg。（2）观测前后将标尺、仪器送测绘仪器检定机构检定，水准仪和标尺检验项目按GB/T12897-2006国家一、二等水准测量规范表5中规定执行，技术指标须符合表6的规定。（3）凡用于野外观测的仪器、标尺均应按规范规定做测前检验，并随时注意检校标尺和水准仪概略水准器。作业中如对某部件的质量有怀疑时，应随时进行相应项目检验。（4）经过修理和校正的仪器应检验受其影响的有关项目。（5）整个作业期间应在每天开测前检校i角。5.4.2 观测的一般要求（1）水准测量应根据气象情况，选取合适的时间段，保证成像清晰不跳动，打伞遮阳不曝晒；（2）三等水准采用往、返观测，每测段由往测转向返测时，两标尺应互换位置，每测段的测站数必须为偶数。三等水准若采用单程双转点法观测，每一转点处安置左右相距0.5m的两个尺台，相应于左右两条水准路线；每一测站按规定的观测方法和操作程序，首先完成右路线的观测，而后进行左路线的观测；（3）观测前半小时应将水准仪和水准尺架置于阴处，使仪器与环境气温一致，对数字水准仪进行预热（不少于20次单次测量），以确保读数的稳定性；观测时，应用测伞遮蔽仪器阳光；迁站时，宜罩以白色仪器罩；（4）在连续设站观测时，安置水准仪应使用其中两脚与水准路线的方向平行，第三脚轮换置于路线方向左、右两侧；（5）观测中仪器必须严格置平，圆气泡居中；尽量避免望远镜直接对着太阳；尽量避免视线遮挡，遮挡不要超过标尺在望远镜中截长的20%。5.4.3 测站的技术要求表3 项目等级视线长度（m）前 后视距差（m）前后视距差累积（m）视线高度数字水准仪重复测量次数重复观测所测高差之差（mm）左右路线转点差（mm）检测间歇点高差之差（mm）三100（DS1）2.05.0三丝可读31.51.53.0注：当成像不够清晰、稳定时，水准观测视线长度应酌情缩短；在地面震动较大时，应暂时停止测量，直至震动消失，无法回避时应随时增加重复测量次数。5.4.4 起始测站设置按照仪器使用说明书进行仪器设置、限差设置和作业设置。主要规定如下：仪器设置：测量的高程单位和记录到内存的单位为米（m），最小显示单位为0.0001m，日期格式为实时年、月、日，时间格式为实时24小时制；测站限差参数设置：前后视距差限差、前后视距差累积限差、两次观测高差之差的限差；作业设置：建立作业文件；建立测段名；选择测量模式：“aBFFB”；输入始终点参考高程；输入点名（点号）；输入其他测段信息。5.4.5 测站的观测顺序a 后视标尺；b 前视标尺；c 前视标尺；d 后视标尺。5.4.6 测站的操作程序（1）首先将仪器整平（望远镜绕垂直轴旋转时，圆气泡始终位于指标环中央）。（2）将望远镜对准后视标尺（此时，利用标尺上圆水准器整置于垂直位置），用垂直丝照准条码中央，精确调焦至条码影像清晰，按测量键。（3）显示读数后，旋转望远镜照准前视标尺，用垂直丝照准条码中央，精确调焦至条码影像清晰，按测量键。（4）显示读数后，重新照准前尺，按测量键。（5）显示读数后，旋转望远镜照准后视标尺条码中央，精确调焦至条码影像清晰，按测量键。（6）显示测站成果。测站检核合格后迁站。5.4.7 间歇与检测一测段的观测一般应在测段终点结束，否则应选择两个坚稳可靠、光滑突出，便于放置标尺的固定点，作为间歇点。间歇后应对间歇点检测，比较间歇点间的高差，符合限差要求后，即可由此起测，否则需从测段的起点重新观测。检测成果应保留，但计算高差时不采用。5.4.8 记录外业观测值和记事项目均必须在现场直接完成，直接使用数字水准仪进行记录。每测段的始末，工作间歇的前后及中间气候变化时，须记录观测日期、人员、时间、天气、前后视标尺号等。电子记录数据应及时传送至微机，并做好备份，确保观测数据的完整性。5.5成果计算5.5.1成果概算记录手簿经认真检查后，先进行概算。应由两人独立编制高差和概略高程表，进行水准标尺长度误差改正、正常水准面不平行的改正，计算往返观测的高差、间歇点高差之差，附合路线、闭合环闭合差等，其有关的限差按下表执行。表4 项目等级往返测高差不符值（mm）左右路线高差不符值（mm）附合路线或闭合环线闭合差（mm）间歇点高差之差（mm）检测已测测段高差之差（mm）三128123.020注：K、R为测段或路线长度，L为附合或闭合环线的长度，单位均为km。外业计算数值取位按下表执行。表5等级往返测距离总和，Km测段距离中数，Km各测站高差，mm往（返）测高差总和，mm测段高差中数，mm水准点高程，mm三等0.010.10.10.1115.5.2重测与取舍水准测量结果超出限差规定时，均应重测，作业人员应对超限原因作具体分析，并按下列原则进行重测与取舍：（1）测段往返测高差不符值超限，应先就可靠程度较小的往测或返测进行整测段重测。若重测的高差与同方向原测高差的不符值超过往返测高差不符值的限差，但与另一单程的高差不符值未超出限差，则取用重测结果；若重测的高差与同方向原测高差的不符值不超过往返测高差不符值的限差，且其中数与另一单程原测高差的不符值亦不超出限差，则取此同方向中数作为该单程的高差。若超出限差，则应重测另一单程。（2）单程双转点观测中，测段左右路线高差不符值超限，可只重测一个单程单线，并与原测结果中符合限差的一个取中数采用；若重测结果与原测结果均符合限差，则取三个单线结果的中数。当重测结果与原测两个单线结果均超限时，应分析原因，再重测一个单程单线。（3）由往返高差（或左右路线高差）不符值计算的每公里水准测量的偶然中误差超限时，应重测不符值较大的某些测段。（4）附合路线和环线闭合差超限时，应就路线上可靠程度较小（往返测或左右路线高差不符值较大或观测条件较差）的某些测段进行重测。如果重测后仍超限，则须重测其它测段。5.5.3平差计算平差计算采用北京清华山维新技术公司研制“测量控制网平差计算处理软件”进行。在与A、B标段相邻区域分别选取5个2011年施测的通州区二等水准网点作为起算点参与平差计算，组成全市统一的水准控制网。首先，对A、B标段三等水准网分别独立平差，合格后再进行整体平差。采用平差软件计算，观测值数据输出要求正确可靠，应认真校对，保证平差结果的真实。在平差后应统计相应的各项精度指标，按下表执行。表6 项目等级每千米水准测量偶然中误差M（mm）每千米水准测量全中误差MW（mm）最弱点高程中误差（cm）三3.06.02.05.6 质量检查与验收5.6.1质量检查工作机制(1)作业单位设立专职质量检查员，对完成的成果进行全面的自查互查、一、二级检查，并做好记录，随同成果一并提交业主单位。(2) 技术设计书长江测绘院编写并报甲方审查。(3)长江测绘院负责解答作业单位提出技术问题，对作业单位完成的中间成果进行检查，最终成果由甲方组织验收。(4)作业单位积极配合市各级外部检查、验收，并及时修改完善。5.6.2作业单位的质量检查作业单位应严格执行ISO9001:2008质量保证体系中相关程序文件和作业文件的规定，依据测绘成果质量检查与验收（GB/T 24356-2009），采用一系列质量控制手段，确保成果质量总体达到优良。作业单位检查分为三级：作业组自查与互查、生产部门的过程检查、院质检部门的最终检查。（1）作业组自查、互查自查、互查由各作业组在作业中完成，重点是点之记、永久性测量标志保管合同书等齐全性、正确性和规范性，以及各类限差是否符合规范要求、平差计算资料录入数据的正确性校核等。（2）过程检查由生产部门组织专职质量检查员完成，是对成果资料的全面检查。对所有外业埋石、计算资料、图件进行打分评定质量。外业埋设标石过程中，专职检查员应深入现场检查，确保埋设标石规范、可靠。外业观测过程中，专职检查员应跟班作业抽查，确保观测方法正确。过程检查对所有测绘成果资料进行100%详查。（3）最终检查由院级质检部门组织富有经验的专职技术检查人员检查。最终检查的主要内容是：审查作业方案和方法，检查埋石资料、观测计算资料，提出修改意见，指导解决普遍性问题和特殊性问题，保证成果质量，最终对成果资料进行综合质量评定。最终检查要求在全部产品形成后抽取30进行详查，其余成果资料概查，对产品质量作出结论。5.6.3两级验收监理单位对作业单位的每一工序进行监控，对工程进度、质量、成果进行全程监督，随时进行外业、内业的数据资料抽检，发现问题及时提出整改措施，确保工程按时保质完成。作业单位提交全部成果后由监理单位进行一级验收，验收合格后由长江测绘院质量监督检验站进行质检，提交质检报告后，由甲方组织验收。5.7 提交成果资料（1）水准测量外业观测电子手簿打印成果、平差计算手簿、成果表各1套；（2）仪器检定资料1套；（3）水准观测路线图 3 份；（4）新埋水准点的点之记及委托保管书1套；（5）测量标志信息管理系统更新成果 1 份；（6）项目技术设计书、技术总结及检查报告3 套；（7）以上纸质资料电子数据光盘 3张。6 附件6.1三等水准点中心标志设计图6.2三等水准点标石、保护盘设计图6.3 三等水准点标石埋设图6.4三等水准网建设工程水准网图三等水准点中心标志设计图三等水准点标石、保护盘设计图三等水准点标石埋设图单位：m