Palabras clave: Carretera de monitoreo de deformación de asentamientos GPS
Número de clasificación de la Biblioteca de China: TB22 Código de identificación del documento: A Número de sección: 1672-3791(2012)05(A)-0073 -02 .
1 Descripción general del proyecto
Toda la autopista está construida de acuerdo con el estándar de autopista de dos vías y cuatro carriles completamente cerrado. El estándar de velocidad de diseño es de 100 ~ 120 km/h. Proyecto de monitoreo de deformación de asentamientos por GPS. Está previsto seleccionar 10 km. Este tramo de la carretera se caracteriza típicamente por llanuras y colinas, y el ancho de calzada diseñado es de 26 m. Esta ruta está diseñada para ser de cuatro carriles. Según los registros de la literatura, hay 11 puntos de control de avión para cada sistema en esta sección, pero después de la búsqueda en el sitio, solo se encontraron 5 de los 10 puntos de control de avión.
Entre los 5 puntos de control, 2 son puntos de primera clase de la Oficina Nacional de Topografía y Cartografía, 1 es un punto de segunda clase y 2 son puntos del sistema de topografía urbana. Debido a que estos puntos de control pertenecen a diferentes sistemas de medición, sus niveles también son diferentes. En septiembre de 2011, el autor midió un tramo de carretera de 10 kilómetros. La medición de la elevación se basa en la tecnología GPS, y los datos de elevación del estudio de nivelación de segundo nivel se comparan y analizan, y la elevación del GPS se verifica conscientemente durante el proceso de medición.
2 Proceso de implementación del proyecto
(1) Se seleccionaron cinco receptores GPS de doble frecuencia AshtechZ-X como instrumentos principales para esta observación, y para la segunda se seleccionó el nivel NAZ GPM3. nivel. Sobre esta base, se analizó la diferencia entre los resultados de las dos mediciones y se probó la precisión de las coordenadas del punto GPS basándose en la estación total.
(2) Utilice una red GPS estática y la forma de la red GPS es conectividad de borde. El número de satélites durante el período de observación > 5. El rango de control de tolerancia es: horizontal más o menos 5 mm, vertical más o menos 10 mm, consulte el índice de precisión de la medición de nivelación de segunda clase para la medición de nivelación; (3) Hay 14 puntos de monitoreo de deformación y 7 puntos de referencia GPS dentro del rango de 10 km del área de estudio. Se planea monitorear cada punto de monitoreo de deformación durante 1 h ~ 2 h.
3 Análisis de precisión
3.1 Análisis de precisión de la red de monitoreo de deformaciones del asentamiento GPS en el área de medición
Basado en la red de monitoreo de deformaciones del tramo de 10 km del autopista, el GPS Se analizó la precisión de la red de referencia y la red de monitoreo. La red de monitoreo de asentamiento y deformación de esta sección de oferta consta de 7 puntos de referencia y 14 puntos de monitoreo, entre los cuales los puntos de referencia incluyen JZ03, JZ06, JZ08, JZ09, JZ10 y JZ65438. Los puntos de seguimiento son BJ01, BJ02, BJ04, BJ05, BJ07, BJ11, BJ12, BJ13, BJ14, BJ15 y BJ65438. A través de observación de nivelación de precisión a largo plazo y análisis de referencia, se determinó que los puntos JGO 4 eran estables. Utilizando JZO4 como punto de partida de referencia, se resuelve toda la red GPS y la red de monitoreo de deformación del asentamiento GPS se presenta en forma de conexiones de borde.
El error mediano de la longitud lateral de la solución base de la red de referencia GPS se muestra en la Tabla 1. Como puede verse en la tabla, la precisión del cálculo de referencia de la red de referencia GPS es relativamente alta y alcanza el nivel milimétrico. El error medio máximo de la longitud del lado de la línea de base es de solo 5,7 mm y el error medio mínimo de la longitud del lado de la línea de base es de 0,1 mm. La red de referencia GPS se ajusta en general en el sistema de coordenadas WGS-84. Durante el proceso de ajuste, se fija el punto JG04 con coordenadas precisas WGS-84, mejorando así efectivamente la precisión de la posición de toda la red de referencia. Después del ajuste, se pueden obtener las coordenadas rectangulares espaciales, las coordenadas rectangulares del plano gaussiano y las coordenadas geodésicas (sistema de coordenadas WGS-84) y la información de precisión relacionada de otros puntos de referencia. De manera similar, el sistema de coordenadas WGS-84 también se utiliza para el ajuste de la red de monitoreo. Después del ajuste, se obtienen las coordenadas espaciales rectangulares, las coordenadas geodésicas (sistema de coordenadas WGS-84) y la información de precisión relacionada del punto de monitoreo, los puntos y direcciones JGO4 se fijan y ajustan, y el ajuste se selecciona en el WGS; -84 sistema de coordenadas dentro del plano gaussiano.
Después del ajuste, se pueden obtener las coordenadas rectangulares del plano gaussiano de los puntos de monitoreo de deformación, las longitudes de los lados del plano entre los puntos de monitoreo e información relacionada.
Como se puede ver en la Tabla 1, la precisión de los componentes norte-sur y este-oeste es mejor que la del componente de elevación, y la precisión del componente de elevación es inferior a 6 mm. Algunos puntos se ven afectados por las condiciones de observación circundantes (especialmente el efecto de trayectoria múltiple) y algunos puntos se ven afectados por el entorno de observación urbano, por lo que la precisión es ligeramente menor. El error de la mayoría de los puntos es de aproximadamente 4 mm, lo que cumple con los requisitos de precisión de la deformación del asentamiento. escucha. Para obtener una mayor precisión, se pueden tomar más medidas durante el proceso de observación: (1) Antes de la recopilación de datos, se debe verificar con precisión la posición del centro de fase de cada antena, especialmente la diferencia en la dirección vertical (2) el período de observación; se aumenta a Más de 10 horas, hay más estaciones de observación sincrónicas (Tabla 2).
3.2 Utilice la medición de nivelación de precisión para el monitoreo de asentamientos y el análisis de consistencia
Al comparar los resultados de medición del GPS y la estación total, se puede ver que la diferencia máxima entre las mismas coordenadas medidas por el Dos métodos son: △ xmax = 4,0 mm y △ ymax = 5,0 mm respectivamente. Por tanto, los resultados de las mediciones GPS son precisos y fiables. De acuerdo con los resultados de la prueba de coherencia de la precisión del posicionamiento, la precisión del punto medida por la tecnología GPS puede alcanzar el nivel milimétrico, lo que concuerda con los resultados medidos por la estación total y puede cumplir mejor con los requisitos de precisión del monitoreo de la deformación de la carretera. Utilice GPS para medir la elevación del punto de monitoreo de deformación y luego compare la elevación del GPS con la elevación horizontal. El resultado de la comparación tiene un valor de referencia alto.
Después del cálculo, la diferencia máxima entre la elevación del GPS y la elevación horizontal es inferior a 5 mm, y la elevación del GPS puede cumplir con los requisitos de precisión del monitoreo de la deformación de la carretera. Los resultados del procesamiento de datos del GPS muestran que la precisión del monitoreo puede alcanzar un nivel milimétrico en la dirección horizontal y un nivel milimétrico en la dirección vertical. Cumple plenamente con los requisitos de precisión para el control de asentamientos y deformaciones de carreteras. Los datos de la siguiente tabla son puntos de monitoreo de deformación de asentamientos GPS representativos de carreteras extraídos de ejemplos de ingeniería. Estos datos se utilizan como ejemplo para el análisis de datos.
La Tabla 3 solo enumera los datos de 5 períodos de observación para el análisis. Se puede ver que los datos en diferentes períodos han cambiado y los cambios de elevación entre períodos de observación adyacentes no son significativos. el último período de seguimiento es amplio y tiende a ser estable. En otras palabras, cuando una carretera entra por primera vez en etapa de operación, es más propensa a asentamientos y deformaciones. Por lo tanto, el mantenimiento temprano de la carretera que acaba de ponerse en funcionamiento es muy crítico.
Sobre esta base, el autor seleccionó algunos puntos de monitoreo de deformación durante el uso de la carretera para su análisis y primero dibujó un gráfico de tendencia de cambio de elevación. Dado que los puntos de monitoreo de deformación se seleccionan al azar, los cambios generales del tramo de carretera de 10 km se pueden representar gráficamente. Se puede ver en el gráfico de curvas que los puntos de monitoreo en la etapa inicial de uso de la carretera muestran una tendencia obvia a la baja a lo largo del tiempo. A través del cuidado científico y el mantenimiento de las carreteras, podemos ver que en la etapa posterior del monitoreo del asentamiento, la estructura del pavimento de la carretera es relativamente estable y tiene alta resistencia. Luego, en la etapa posterior de la operación real, la elevación cambia poco y las alturas. los dos períodos de observación adyacentes son La diferencia se aproxima a cero. En otras palabras, los resultados de la práctica de ingeniería muestran que la carretera es estable.
Referencias
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