朱君，張興國，李海偉，武豐雷

(濟(jì)南市勘察測繪研究院，山東濟(jì)南 250013)

濟(jì)南奧體中心體育場跑道第三方復(fù)測

朱君?，張興國，李海偉，武豐雷

(濟(jì)南市勘察測繪研究院，山東濟(jì)南 250013)

濟(jì)南奧體中心作為第十一屆全運(yùn)會(huì)的比賽場地，對跑道各項(xiàng)指標(biāo)精度要求較高，本文介紹了濟(jì)南奧體中心體育場基準(zhǔn)點(diǎn)的布設(shè)、跑道坡度測量、100 m、110 m、400 m跑道長度的具體測量方法。

基準(zhǔn)點(diǎn)的布設(shè)；坡度測量；跑道長度測量

1 概 述

濟(jì)南奧體中心位于濟(jì)南市經(jīng)十路以南、旅游路以北、燕山立交橋以東，是剛閉幕的中華人民共和國第十一屆全國運(yùn)動(dòng)會(huì)主會(huì)場，由體育場、體育館、游泳館、網(wǎng)球館等場館和其他配套設(shè)施組成。受業(yè)主委托，我院為體育場進(jìn)行基準(zhǔn)點(diǎn)定位，并作為第三方負(fù)責(zé)對體育場跑道進(jìn)行復(fù)測。其目的是為了嚴(yán)格控制質(zhì)量，使最終跑道各項(xiàng)精度指標(biāo)達(dá)到國際田聯(lián)規(guī)定的正式比賽場地跑道的精度要求。如果復(fù)測合格，出具正式的檢測報(bào)告，作為國際田聯(lián)驗(yàn)收前的備案資料；如果復(fù)測超限，復(fù)測結(jié)果用以指導(dǎo)體育場跑道的下一步施工，直至跑道精度滿足規(guī)范要求為止。其中體育場測量主要內(nèi)容有基準(zhǔn)點(diǎn)精確定位、跑道坡度測量、100 m(110 m)跑道長度測量、400 m跑道長度測量。

2 體育場基本情況及測量精度要求

濟(jì)南奧體中心體育場按標(biāo)準(zhǔn)半圓式田徑場跑道設(shè)計(jì)，全長為400 m，由兩個(gè)直道和兩個(gè)彎道組成。內(nèi)突沿設(shè)計(jì)半徑為36.50 m，一分道計(jì)算半徑為36.80 m，一分道一個(gè)彎道計(jì)算線長為115.61 m，兩個(gè)彎道計(jì)算線長231.22 m。一個(gè)直段為 84.39 m，兩個(gè)直段長為168.78 m，一分道一圈計(jì)算線長度為 400 m。各項(xiàng)測量精度要求為:

(1)基準(zhǔn)點(diǎn)精度要求:要求O－O1、O－O2的間距為42.195 m，O1－O2間距為84.39 m(允許誤差均為0～＋0.005 m)；保證O、O1、O2三點(diǎn)在一條直線上(允許O點(diǎn)夾角與180°之差＜±10″)，如圖1所示。

(2)坡度要求:塑膠跑道的橫向坡度不大于1∶100，縱向坡度不大于1∶1 000。

(3)100 m、110 m跑道劃線后檢測精度要求:允許誤差0 m～0.01 m，400 m跑道劃線后的檢測精度要求:允許0 m～0.04 m。

圖1 體育場基準(zhǔn)點(diǎn)定位示意圖

3 基準(zhǔn)點(diǎn)定位

由設(shè)計(jì)院提供體育場基準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)計(jì)坐標(biāo)為:O點(diǎn)(48 628.030，59 047.950)，O1 點(diǎn) (48 670.225，59 047.950)，O2點(diǎn)(48 585.835，59 047.950)。由于體育場上空鋼罩的關(guān)系，無法在場內(nèi)直接利用 JNCORS系統(tǒng)采用RTK技術(shù)進(jìn)行基準(zhǔn)點(diǎn)放樣。在南北看臺(tái)上分別利用GPS采用放樣的方式實(shí)地測定兩控制點(diǎn)TA、TB，使兩點(diǎn)東坐標(biāo)與基準(zhǔn)點(diǎn)東坐標(biāo)一致，兩點(diǎn)坐標(biāo) 分 別 為 TA(48 491.794，59 047.950)，TB (48 767.450，59 047.950)，使TA、TB和O1、O、O2在一條直線上。上述這些點(diǎn)位相對關(guān)系見圖1。

根據(jù)TA、TB坐標(biāo)和基準(zhǔn)點(diǎn)理論坐標(biāo)，解算TA到3個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)的理論距離分別為:TA～O1＝178.431 m，TA～O＝136.236 m，TA～O2＝94.041 m。在TA點(diǎn)上架設(shè)徠卡TCA2003型全站儀，以TA、TB方向?yàn)橐暅?zhǔn)軸方向，按照上述解算距離實(shí)地標(biāo)定O、O1、O2三點(diǎn)。

以O(shè)1～O2方向?yàn)榛鶞?zhǔn)方向，在O2上架設(shè)全站儀對O1O2距離進(jìn)行測量，根據(jù)所測距離對O1在基準(zhǔn)方向上進(jìn)行調(diào)整，使兩點(diǎn)距離在 84.39 m～84.395 m之間。然后在兩點(diǎn)間采用穿直線的方法對O點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)定。最后對OO1、OO2、O1O2各段距離采用往返測量的方式進(jìn)行距離測量，往測和返測均采用正、倒鏡方法各觀測4次取平均值并加入溫度、氣壓、加常數(shù)、乘常數(shù)改正。在O點(diǎn)設(shè)站驗(yàn)證三點(diǎn)直線性，采用盤左、盤右觀測水平角兩測回。

上述3個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)是一切體育場內(nèi)后續(xù)施工的控制點(diǎn)，也是跑道第三方復(fù)測的控制點(diǎn)。

4 塑膠跑道坡度測量

首先以體育場外II等水準(zhǔn)點(diǎn)AT16為基點(diǎn)，用天寶DINI12電子水準(zhǔn)儀按照相對II等精度將高程引至場內(nèi)3個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)。

自塑膠跑道曲直分界線開始，直道每 10.55 m標(biāo)一組點(diǎn)，彎道以O(shè)1、O2點(diǎn)為圓心每12°標(biāo)一組點(diǎn)，每組點(diǎn)包括橫向半徑 36.5 m處、41.5 m、47.48 m處(即跑道內(nèi)、中、外側(cè))各測量一個(gè)點(diǎn)，共測量154個(gè)坐標(biāo)高程點(diǎn)(見圖2)。坡度檢測點(diǎn)用全站儀采用放樣的方法進(jìn)行標(biāo)定，并采集各點(diǎn)坐標(biāo)和高程，使各點(diǎn)平面點(diǎn)位中誤差在±2 cm內(nèi)。用天寶DINI12電子水準(zhǔn)儀以3個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)為起算高程，采用四等水準(zhǔn)精度要求對各點(diǎn)高程進(jìn)行測量。

圖2 體育場跑道坡度檢測點(diǎn)分布圖

以水準(zhǔn)儀測量高程計(jì)算相鄰兩點(diǎn)之間高差，根據(jù)高差和距離計(jì)算跑道橫向和縱向坡度。

5 100 m、110 m跑道長度測量

田徑場跑道標(biāo)志線距離尺寸偏差△L，對運(yùn)動(dòng)員成績影響為△t＝△L/v，(v為運(yùn)動(dòng)員的速度)?！秶H田聯(lián)田徑設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)手冊》和國標(biāo)GB/T14833－1993《塑膠跑道》對跑道標(biāo)志線距離尺寸偏差△L的要求為0≤△L≤L/10 000(L為以 m為單位的跑道長度)，即400 m標(biāo)準(zhǔn)跑道長度其最大允許誤差為＋40 mm，也就是說其測量結(jié)果應(yīng)在400 m(400 m＋40 mm)范圍內(nèi)。

由于現(xiàn)場塑膠跑道已經(jīng)鋪裝完畢，甲方不允許在塑膠跑道上架設(shè)全站儀和覘標(biāo)，只能利用已有的基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行測量。首先對O1O2距離進(jìn)行往返實(shí)測，然后在O1設(shè)站，分別在100 m、110 m北頭的起點(diǎn)和南頭的終點(diǎn)倒置小棱鏡，測量時(shí)對起點(diǎn)和終點(diǎn)的夾角采用盤左、盤右的方式觀測2個(gè)測回，并同時(shí)觀測距離，距離值加入溫度、氣壓、加常數(shù)、乘常數(shù)改正，根據(jù)以上觀測的夾角和兩個(gè)距離直接利用余弦定理計(jì)算出跑道的長度。然后在O2點(diǎn)設(shè)站，采用同樣的方法再次計(jì)算跑道長度，兩次計(jì)算結(jié)果差值不大于±5 mm，取兩次計(jì)算結(jié)果平均值作為100 m、110 m跑道長度。

6 400 m跑道長度測量

在O1和O2兩個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)上分別架設(shè)全站儀，分別以O(shè)2和O1為后視方向，采用撥直角的方法分別確定跑道2個(gè)直道的4個(gè)端點(diǎn)，跑道直道部分的長度即為兩基準(zhǔn)點(diǎn)之間的實(shí)測距離(見圖3)。而跑道兩個(gè)弧線長度由于施工畫線誤差是不一樣的。測量弧線長度時(shí)，全站儀在一基準(zhǔn)點(diǎn)上，儀器鏡站在彎道的基圓內(nèi)突沿上，測半徑，每7.5°測量一個(gè)點(diǎn)，共測25個(gè)點(diǎn)，測出各點(diǎn)的半徑R1i，每點(diǎn)測量讀取3次。全站儀移至另一圓心上，鏡站移至另一彎道的基圓內(nèi)突沿上，按同樣的方法測量半徑R1i。求出北邊圓弧平均半徑和南邊圓弧平均半徑，用平均半徑加上0.3 m計(jì)算半圓弧長，兩個(gè)半圓弧長加上兩個(gè)直道長度即是400 m跑道長度。

圖3 體育場400 m跑道長度測量示意圖

7 測量結(jié)果分析

測量的基準(zhǔn)點(diǎn)結(jié)果如表1所示。

由表1可知，O1－O2間距誤差滿足0～＋0.005 m的設(shè)計(jì)要求；O點(diǎn)夾角與180度之差滿足＜±10″的要求。

測量的基準(zhǔn)點(diǎn)結(jié)果 表1

跑道長度測量結(jié)果 表2

根據(jù)測量高程計(jì)算橫向坡度值184個(gè)，大于百分之一的有9個(gè)，合格率達(dá)95.1%，橫向坡度平均值為0.78%，滿足相關(guān)規(guī)范要求；計(jì)算縱向坡度276個(gè)，大于千分之一的有10個(gè)，合格率為96.4%，縱向坡度平均值為0.69‰，滿足1‰的限差要求。

跑道長度測量結(jié)果如表2所示。

100 m、110 m、400 m跑道長度均滿足塑膠跑道檢測標(biāo)準(zhǔn)。

8 結(jié) 論

在剛剛閉幕的中華人民共和國第11屆全國運(yùn)動(dòng)會(huì)上，一系列的記錄在這里被打破，只有高精度的體育競賽場地，才能保證記錄的可靠性。筆者結(jié)合濟(jì)南奧體中心體育場這一實(shí)例，介紹了該體育場基準(zhǔn)點(diǎn)的布設(shè)和復(fù)測的方法以及測量結(jié)果。體育場工程作為一種特殊的施工工藝，必須制訂切實(shí)可行的測量方案，并在實(shí)際操作中嚴(yán)格按規(guī)范進(jìn)行，確保工程高質(zhì)量完成。

[1]GB/T14833－1993.塑膠跑道[S].

[2]國際田徑協(xié)會(huì)聯(lián)合會(huì)編.田徑場地設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)手冊.北京:人民體育出版社，2009

[3]CJJ 8－99.城市測量規(guī)范[S].

Jinan Olympic Sports Center Stadium Track Third－party Re－testing

Zhu Jun，Zhang XingGuo，Li HaiWei，Wu FengLei
(Jinan Geotechnical Investigation and Surveying Research Institute，Jinan 250013，China)

This Jinan Olympic Sports Center is the venue for the Eleventh National Games，the indicators on the runway，a high precision，this paper describes the benchmark of Jinan Olympic Sports Center Stadium，the layout，runway slope measurement，100 meters，110 meters，400 m concrete runway length measurement method.

Reference point of laying；slope measurement；track length measurement

1672－8262(2010)04－130－03

P258

B

2009—11—05

朱君(1980—)，男，助理工程師，從事城市工程測量方面的工作。