李殿龍

（山西省水利水電勘測設計研究院，山西 太原 030024）

1 概述

辛安泉供水改擴建工程途經長治市城區(qū)、長治郊區(qū)、潞城、平順、屯留、長治、壺關、黎城8個縣（市、區(qū)）。供水改擴建工程由總干線、黎城支線、平順支線、屯留支線和長治支線組成，全線采用管道和隧洞兩種方式輸水，引水線路長156.71 km。工程總占地面積472.7 hm2，土石方挖填總量1544.09萬m3。主要包括輸水線路、泵站、施工臨建、施工道路、棄渣場、管理站、進場道路、輸電線路等。

2 GNSS網技術簡介

目前，GNSS網技術被廣泛應用于測量領域，該技術具有觀測簡便、精度高、速度快、全天候、操作簡便、連續(xù)性、實時性、自動化及受外界干擾小等特點，可運用于測定場地滑坡的三維變形、施工測量、大壩和橋梁水平位移、地面沉降等各種建設工程項目。

2.1 GNSS網測量精度

本次控制網采用邊連接方式實現GNSS網的擴展與延伸，利用隨機南方測繪GNSS數據處理軟件。對當天的數據進行初步處理得到基線結果，并進行復測基線檢驗、同步環(huán)閉合差檢驗和異步環(huán)閉合差檢驗。

2.2 GNSS網測量精度指標

各類GNSS網的精度設計主要取決于網的用途，用于全球性地球動力學、地殼形變及國家基本大地測量的GNSS網的精度指標以相鄰點間弦長中誤差或弦長相對中誤差表示。本次GNSS網測量設計為C級，固定誤差4 mm小于8 mm，比例誤差1 mm小于5 mm，在精度限差以內，滿足精度要求。

2.3 GNSS網工程測量誤差處理技術

在GNSS網的聯(lián)合和平差中，必須對轉換參數進行統(tǒng)計假設檢驗，選取最顯著的參數進行最后的網平差，且必須保證約束平差中多個固定位置基準相互兼容。

3 GNSS網點布設及選埋

該工程主要施工區(qū)域有一級泵站、廠房、壓力管道、引水隧洞、儲水池5個主要區(qū)域。施工測量控制網的布設主要以這5個控制區(qū)域為控制對象。控制點主要分布在一級泵站、廠房樞紐區(qū)、壓力管道附近山上、引水隧洞進出口及儲水池附近山上。控制點編號平順01~平順15。這些點全部位于施工開挖區(qū)域外，建立在穩(wěn)定、不易破壞且能長期保存的地方。每點至少與其他兩點通視，以便相互檢核。

現場實際選點時根據設計點位，結合測區(qū)的實際情況，選埋在穩(wěn)定堅實的、視野開闊、距離200m以外無線發(fā)射塔、被測衛(wèi)星的地平高度角15°，交通方便、利于施工放樣能長期保存的位置。

3.1 觀測方法

控制網外業(yè)觀測采用6臺索佳SONNOK GNSS雙頻接收機，按照靜態(tài)相對定位方式進行觀測（變連接模式），觀測時段2個，每時段90 min。

GNSS施工測量前依據測區(qū)的平均經緯度和作業(yè)日期編制GNSS衛(wèi)星可見性預報表，根據該表進行同步觀測環(huán)圖形設計及觀測時間設計，編制作業(yè)計劃進度表。最少觀測衛(wèi)星4顆，采樣間隔30 s，觀測衛(wèi)星截止高度角10°，有效衛(wèi)星數大于5顆，幾何強度因子小于6，數據采樣間隔不大于30 s，坐標和時間系統(tǒng)為WGS-84，UTC。

架設儀器時要嚴格整平、對中天線定向線應指向磁北，定向誤差不大于±5°，開機后應輸入點號，天線高量取至天線標志中心，每時段量取2次天線高，兩次較差小于2 mm，取平均值至0.1 mm。

外業(yè)可靠性指標：網點數15，接收機6，平均重復測站5.5，總站點數65，觀測時段數11，獨立觀測基線12，多余觀測基線36，平均可靠性指標0.82。

3.2 數據處理

外業(yè)檢驗：GNSS網基線解算和平差計算均使用Trimble Business Center（2.5）進行基線解算。星歷采用快速精密星歷，所有基線解算結果為雙差固定解。

經檢驗，三等GNSS控制網復測基線和環(huán)線閉合差較差均滿足《水利水電工程施工測量規(guī)范》相關精度要求，標明外業(yè)觀測數據正確可靠。

各項質量檢驗符合要求后，在WGS-84坐標系下進行GNSS網的無約束平差，基線向量的改正數絕對值均不大于3 σ。

無約束平差通過后在獨立坐標系下進行二位約束平差，根據工程位置計算變長尺度比，固定一點、一方向進行平差計算?；€向量的改正數與無約束平差結果的同名基線相應改正數的較差不大于2 σ。

為了檢驗GNSS控制網的邊長精度，利用GNSS邊長與賓得全站儀測邊進行比較，結果見表1。

從表1可以看出，GNSS邊長與全站儀測邊最大相差1.0 mm，表明本次平差選用尺度比合理。

控制網最弱（平順11）點位中誤差為±1.9 mm，滿足末級點控制網點相對首級控制網的點位中誤差不大于10 mm的限差要求；最弱相鄰邊邊長平順12~平順13（154.7880m）相對中誤差為1/53782，滿足最弱邊相對中誤差不大于1/80000的限差要求；平均邊長相對中誤差為1/145637，滿足平均邊長相對中誤差不大于1/150000的限差要求；隧洞橫向貫通誤差為±1.1 mm、縱向貫通誤差為±1.3 mm，滿足洞外控制在貫通面的縱橫向誤差不大于±30 mm的限差要求。

表1 GNSS邊長與全站儀測邊比較

4 結論

山西省辛安泉供水改擴建工程平順支線采用C級GNSS控制網測量，滿足設計和規(guī)范的各項精度要求及泵站、壓力管道、隧洞進出口放樣要求。