高铁CPⅢ控制网测量作业指导书0806Word格式文档下载.docx

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表中相邻点间坐标差之差的相对精度按式1.2.3计算

式1.2.3

式中：

△Xij=（Xj–Xi）复–（Xj–Xi）原

△Yij=（Yj–Yi）复–（Yj–Yi）原

△Zij=（Zj–Zi）复–（Zj–Zi）原

s---相邻点间的二维平面距离或三维空间距离；

△Xij，△Yij—相邻点i与j间二维坐标差之差（m）；

△Zij—相邻点i与j间Z方向坐标差之差，当只统计二维坐标差之差的相对精度时该值为零（m）。

（2）采用导线复测CPⅡ控制点时，满足相应等级规定后，应进行水平角、边长和平面点位较差的分析比较，较差应符合表1.2-3的规定：

表1.2-3导线复测CPⅡ控制点精度要求

控制网

等级

附合长度（km）

水平角较差限差（″）

边长较差限差（mm）

平面点位较差限差（mm）

三等

≤4

3.6

2mD

（3）水准点间的复测高差与原测高差之较差限差为±

。

1.2.4线下工程平面线位复测

对竣工的线下工程在铺设无砟轨道前应进行平面线位的复测，以提前处理施工放样引起的误差超限，为铺设无砟轨道奠定良好的基础。

即铺设无砟轨道前对线下工程进行平纵面贯通测量。

1.2.5CPⅢ观测条件的创造

CPⅢ控制网点间有相当高的相对精度要求，CPⅢ平面网外业数据采集均采用全站仪进行。

因此，CPⅢ平面网数据采集时必须高度重视外部观测条件的影响。

CPⅢ观测时，作业现场应无明显震动、灰尘，观测视线范围内无遮挡物。

1.3CPⅢ施测单位及人员资质要求

按铁道部相关文件，CPⅢ控制网应由专业测量队伍实施。

施测单位及作业人员必须具有测绘资质，作业人员须有无砟轨道CPⅢ施测经历或通过专业的CPⅢ数据采集及数据处理培训。

2技术依据

（1）《高速铁路工程测量规范》（TB10601-2009）；

（2）《客运专线铁路无碴轨道铺设条件评估技术指南》（铁建设[2006]158号）；

（3）《关于进一步规范铁路工程测量控制网管理工作的通知》（铁建设[2009]20号）；

（4）《关于进一步加强客运专线建设质量管理的指导意见》（铁建设[2008]246号）；

（5）铁道部其他相关规定。

3测量范围及内容

3.1测量范围

新建合肥至福州铁路（闽赣段），正线全长466.8km。

3.2测量内容

（1）CPⅡ控制网加密；

（2）二等水准加密（含桥上联测、桥下联测和三角高程传递）；

（3）CPⅢ控制网布设；

（4）CPⅢ平面、高程控制测量。

4坐标和高程系统及已有资料利用情况

4.1平面坐标系

最终成果投影到高程抵偿面，投影变形及高程改化之和必须满足《高速铁路工程测量规范》（TB10601-2009）对变形控制值不大于10mm/km的要求，即投影长度变形（包括高程改化、高斯投影变形之和）不大于1/100000。

为保证三网合一，平面坐标系统采用与线路CPⅠ、CPⅡ相同投影带的工程独立坐标系统，即采用基于WGS84椭球高斯投影工程独立坐标系统，共分118°

00´

00″、118°

30´

45´

00″、119°

00″五个任意中央子午线，并根据线路纵断面分多段高程投影面，具体分段如下表所示：

起点里程

终点里程

中央子午线

投影面大地高（m）

平均设计大地高（m）

设计面上最大投影变形值（mm/km）

平均高程异常值（m）

备注

DK341+170

DK350+500

118°

00′

300

302

-8.6

1.9

DK361+150

240

232

9.4

DK382+700

130

140

-9.7

1.6

DK410+300

80

110

-8.7

DK420+300

160

151

5

DK440+800

265

-17.1

2.7

三清山隧道

DK452+350

180

178

-8.8

DK501+100

131

6.1

DK512+100

220

233

-8.9

3.5

DK515+400

330

297

9.7

DK519+900

370

360

8.6

3.8

DK536+100

458

474

-9.9

DK542+900

420

430

-13.5

杨梅岩隧道

DK552+200

321

-9.6

4.2

DK572+400

270

260

5.4

DK611+200

198

-9

4.8

DK660+000

120

-9.4

5.7

DK702+650

30′

145

6.4

DK708+950

200

210

-8.3

7

DK719+000

45′

219

8.7

7.6

DK743+600

153

3.9

8

DK794+700

119°

70

73

7.2

9.8

DK812+640

66

-8.5

11

以上投影分带资料由中铁四院工程勘察设计院提供。

4.2高程基准

高程系统采用1985国家高程基准。

4.3已有资料利用情况

（1）精测网复测成果

利用设计院提供的合福铁路（闽赣段）精测网复测成果及技术总结等资料。

（2）沉降资料

利用沉降评估单位提供的沉降评估验收资料。

5精测网加密

5.1一般规定

加密测量采用的方法、使用的仪器和精度应符合相应等级的规定。

所采用仪器应经过检定，并在有效检定期内。

加密测量前应检查联测标石的完好性，对丢失和破损的标石应按原测标准用同精度内插方法恢复或增补，CPⅡ加密测量时观测2个时段，每个时段不少于60分钟，加密1个CPⅡ点时应联测2个CPI和2个CPⅡ，且加密点位于已知点中间。

加密CPⅡ控制网应附合到CPⅠ或CPⅡ控制网上，并采用固定数据平差；

各级平面控制网的主要技术要求应符合下列规定：

（1）CPⅠ、CPⅡ控制网GPS测量的精度指标应符合下表的规定；

表5.1-1CPI、CPⅡ控制网GPS测量的精度指标

基线边方向中误差

最弱边相对中误差

≤1.3″

1/180000

≤1.7″

1/100000

（2）CPⅡ控制网导线测量的主要技术要求应符合下表的规定。

表5.1-2CPⅡ控制网导线测量的主要技术要求

控制网级别

边长

（m）

测距

中误差（mm）

测角

中误差

（″）

相邻点位坐标中误差（mm）

导线全长

相对闭合差限差

方位角闭合差限差

对应导线等级

400～800m

1.8

1/55000

±

导线环（段）的测角中误差应按下式计算：

式中fβ——导线环（段）的角度闭合差（″）；

n——导线环（段）的测角个数；

N——导线环（段）的个数；

mD为仪器标称精度；

5.2GPS加密CPⅡ网

考虑到既有CPI和CPⅡ的情况，应优先采用GPS进行CPⅡ的加密工作。

5.2.1选点埋石

CPⅡ点应沿线路每600米左右加密布设一个，加密点应采用强制对中标（可采用与CPⅢ一样的强制对中标），在桥梁部分CPⅡ加密点需上桥，应单独埋设CPⅡ预埋件，并且沿线路前进方向埋设于桥梁的固定支座顶端的防撞墙顶（纵横向均固定）；

路基段应在路肩处埋设加密桩，加密桩应高出轨面50cm左右（保证CPⅢ网联测条件），埋深须比临近的坡面管深50cm，埋设应满足《高速铁路工程测量规范》中CPⅡ控制桩要求，沿线路前进方向左右交替埋设，埋设在两个接触网杆之间稳固可靠，不影响行车安全，并方便CPⅢ网联测的地方。

图5.2加密CPⅡ及加密二等水准标志

5.2.2外业观测

CPⅡ加密要求同精测网原网要求，观测、数据处理精度指标均与原测CPⅡ相同。

观测前要进行须对网形进行设计，保证CPⅡ加密点间的基线长度（不应太短）在600米左右，直接观测基线边长不应短于300米，并尽量多的联测就近的CPI或CPⅡ点（联测的CPI或CPⅡ点必须将整个加密CPⅡ网覆盖住），以保证线下工程与线上工程的平面坐标系统统一，并执行下列指标：

表5.2-1CPI、CPII控制网GPS测量作业的基本技术要求

级别

项目

静

态

测

量

卫星高度角（°

）

≥15

有效卫星总数

≥4

时段中任一卫星有效观测时间（min）

≥20

时段长度（min）

≥60

观测时段数

2

数据采样间隔（S）

PDOP或GDOP

≤8

重复设站

5.2.3数据处理

加密CPⅡ控制网原始观测数据应转换为标准RINEX数据格式，并应采用TGO或LGO进行基线向量解算，在对CPⅡ加密点进行整体平差前应先对网中的原CPI和CPⅡ点的稳定性进行分析。

对不满足精度要求的原CPI和CPⅡ进行剔除，满足要求的全部作为起算点。

（1）基线质量检验：

表5.2-2基线质量检验限差表

检验项目

限差要求

X坐标分量闭合差

Y坐标分量闭合差

Z坐标分量闭合差

环线全长闭合差

独立环/

附合路线

重复观测基线较差

≤

，式中a=5mm，b=1ppm，d取基线或环平均边长（以km计）

（2）在基线的质量检验符合要求后，应以所有独立基线构成控制网，以三维基线向量及其相应的方差—协方差阵作为观测信息，以一个点的WGS—84的三维坐标为起算数据，进行无约束平差。

加密CPⅡ控制网平差应采用中铁二院与西南交大开发的CREECGPS（工程版）或COSAGPS数据处理软件进行网平差计算。

无约束平差基线向量改正数的绝对值应满足下式要求：

V△x≤3σ，V△y≤3σ，V△z≤3σ

（3）GPS网无约束平差合格后，应引入网中联测的CPI和CPⅡ点坐标进行约束平差，引入的已知数据应进行稳定性评定。

同时保证引入的CPI和CPⅡ点能将整个加密GPS网包住。

约束平差后基线向量的改正数与同名基线无约束平差相应改正数的较差应满足下式要求：

dV△x≤2σ，dV△y≤2σ，dV△z≤2σ

约束平差后加密CPⅡ点的点位中误差应小于10mm，基线边方向中误差≤1.7″，最弱边相对中误差限差为1/100000。

5.3导线加密CPⅡ网

5.3.1CPⅡ控制点采用测角精度不低于1″，测距精度不低于1mm+2ppm的全站仪施测。

加密导线点的埋设要求同CPⅡ点埋设要求。

（1）点间距宜不大于600m。

（2）导线测量水平角观测技术要求

表5.3-1导线测量水平角观测技术要求

控制网等级

仪器等级

测回数

半测回归零差（″）

2C较差（″）

同一方向各测回间较差（″）

0.5″级

3

6

9

1″级

4

导线边长测量，读数至0.1毫米。

距离和竖直角往返各观测3或4测回，竖角指标差≤15″，外业采用竖直角计算平距。

各项限差应满足下表的要求。

表5.3-2导线边长测量限差

仪器精度

等级

测距中误差（mm）

同一测回各次读数互差（mm）

测回间读数较差（mm）

往返测平距

较差

Ⅰ

<

（3）导线测量数据使用电子手簿记录，导线边应离开障碍物1m以上，数据电脑传输整理。

（4）距离经高程和高斯投影改化后进行平差计算。

起算数据为CPI或CPⅡ点，平差采用通过铁道部鉴定的中铁二院与西南交大联合开发的高速铁路通用平差软件SurveyAdjust（此软件为CPⅢDAS的升级软件，包含了CPⅢDAS软件的全部功能，并依据新规范增添了部分功能）或COSA地面数据处理软件。

数据平差处理，测角中误差≤1.8″，导线全长相对闭合差≤1/55000，方位角闭合差绝对值≤±

CPⅡ控制点的绝对精度应满足点位中误差mx、my≤10mm，相对点位中误差≤10mm。

注意：

为了高效、准确地建立CPⅢ控制网，在CPⅢ平面网测量之前一般都需要加密CPⅡ网。

在路基、桥梁地段CPⅡ加密可采用GPS测量在原精密平面控制网基础上按同精度内插方式加密上路基或桥梁；

5.4线路水准基点的加密

5.4.1测量方案

加密线路水准基点埋设在线路附近稳定且不易被破坏的地方，桥梁部分应上桥埋设，尽量保证在梁上下联关系时不用再进行水准测量。

线路水准基点的埋设可与加密CPⅡ共桩（采用加密CPⅡ相同预埋件），也可按线路水准基点埋石要求单独埋设。

水准点加密应采用不低于DS1级的水准仪，须经过检定，并处于检定有效期内。

线路水准基点加密时，对于沉降区水准线路必须联测到线路两端各两个以上线路水准基点上，以检验联测的水准基点是否发生显著沉降；

对于非沉降区水准路线必须联测两个以上线路水准基点或深埋水准点。

为保证线下土建工程施工与线上轨道工程施工高程基准的一致性，在加密二等水准点时，必须就近联测所有线下土建工程施工曾使用的二等水准基点。

遇高于地面3m以上长桥时，应采用不量仪器高和棱镜高的中间设站三角高程测量法就近进行桥上下二等高程传递。

线路水准基点加密按二等水准测量的技术要求执行，作业前及作业过程中检查i角均应不超过15″；

水准尺须采用辅助支撑进行安置，测量转点应安置尺垫，尺垫选择坚实的地方并踩实以防尺垫的下沉。

水准线路采用往返观测，并沿同一路线进行。

每一测段均采用偶数站结束，往返观测在一日的不同时间段进行。

水准测量的仪器及水准尺类型应按测量等级的要求选择，应采用相应等级的数字水准仪及其自动记录功能采集数据，观测数据采用仪器内置储存器记录，并转换成电子手簿。

5.4.2技术要求

表5.4-1二等水准测量精度要求（mm）

水准测量等级

每千米水准测量偶然中误差

每千米水准测量全中误差

限差

检测已测段高差之差

往返测

不符值

附合路线或环线闭合差

左右路线

高差不符值

平原

山区

二等

≤1.0

≤2.0

0.8

——

表5.4-2二等水准测量主要技术要求

水准仪最低型号

水准尺类型

视距

前后视距差（m）

测段的前后视距累积差（m）

视线高度（m）

数字水准仪重复测量次数

DSZ1、DS1

因瓦

≥3且≤50

≤1.5

≤6.0

≤2.8且≥0.55

≥2次

表5.4-3水准测量的主要技术标准

路线长度

（km）

水准仪

最低型号

水准尺

观测次数

二等水准

≤400

DSZ1、DS1

往返

5.4.3数据处理

1线路水准基点的加密应按照国家二等水准测量标准施测，以稳定的线路水准基点、深埋水准点或基岩水准点为起算点，采用专业平差软件进行整体严密平差计算。

高程成果保留到0.1mm。

加密二等水准平差计算应采用中铁二院与西南交大联合开发的高速铁路通用平差软件SurveyAdjust或COSA地面数据处理软件。

2水准测量作业结束后，每条水准路线应按测段往返测高差不符值计算每千米水准测量偶然中误差MΔ；

当水准网的环数超过20个时，还应按环线闭合差计算Mw。

MΔ和Mw应符合表5.4-1的规定，否则应对较大闭合差的路线进行重测。

MΔ和Mw应按下列公式计算：

为了高效、准确地建立CPⅢ控制网，在CPⅢ网高程测量之前一般都需要加密二等水准网。

路基、桥梁地段二等水准网加密，在原线路水准基点网基础上按同精度内插方式加密上路基或桥梁，每2公里左右布设一加密点；

隧道地段应根据隧道长度在原线路水准基点网基础上按同精度内插方式加密进隧道，每2公里左右布设一加密点。

加密二等水准点可与加密CPⅡ点共桩。

5.5线下工程沉降评估

无砟轨道对线下工程的工后沉降要求非常严格，CPⅢ控制网测量应在线下工程沉降评估通过（以沉降评估单位出具的线下工程沉降评估报告为准）之后进行。

6CPⅢ点的埋标与布设

6.1CPⅢ标志

6.1.1CPⅢ预埋件及安装

（1）CPⅢ点应设置强制对中标志，标志几何尺寸的加工误差应不大于0.05mm，CPⅢ标志棱镜组件安装精度应符合表6.1-1的要求：

表6.1-1CPⅢ标志棱镜组件安装精度要求

CPⅢ标志

重复性安装误差（mm）

互换性安装误差（mm）

X

0.4

Y

H

0.2

合福铁路（闽赣段）CPⅢ预埋件统一采用通过铁道部评审的《高速铁路CPⅢ测量标志通用参考图》（见附件3）所示预埋件。

预埋件埋设要求及方法如下：

在路基段CPⅢ标志桩侧、桥梁段防撞墙顶、隧道边墙预留孔位或钻孔，钻孔采用55mm左右直径钻头，钻深70mm。

竖向钻孔（如桥梁段，在防撞墙顶钻孔）时，应尽量竖直钻孔，以保证CPⅢ预埋件埋设好以后预埋件管口平行于结构物顶面；

横向钻孔（如路基段、隧道段）时，应注意孔位有一定的向上倾斜度，以保证CPⅢ预埋件埋设好以后口部略高于底部。

采用水泥砂浆填充孔位，安装并调整预埋件，让预埋件管口与结构物表面齐平，并清理干净沿预埋件外壁四周被挤出的水泥砂浆。

待水泥砂浆凝固后进行复检，标志须稳固，不可晃动，标志内须无任何异物，并检查保护管是否正常。

预埋件埋设完成及不使用时，必须加设防尘盖，以防异物进入预埋件内影响预埋件使用及CPⅢ点位精度。

6.1.2平面观测连接杆

合福铁路（闽赣段）CPⅢ预埋件统一采用通过铁道部评审的《高速铁路CPⅢ测量标志通用参考图》（见附件3）所示的外插式棱镜连接杆。

6.1.3高程观测连接杆

合福铁路（闽赣段）CPⅢ预埋件统一采用通过铁道部评审的《高速铁路CPⅢ测量标志通用参考图》（见附件3）所示的高程测量连接杆。

6.1.4CPⅢ标志的使用

1.平面测量

（1）和已安装的预埋件配套一致，选择棱镜测量杆12根；

（2）把棱镜测量杆螺丝旋进预先埋设好的预埋件,使棱镜测量杆的突出横截面和预埋件管口严密连接。

禁用扳手、锤子等工具强力安装棱镜测量杆；

（3）将棱镜安装在棱镜测量杆插头上；

（4）旋转棱镜头正对准全站仪；

（5）测量完成后用防尘盖将预埋件盖上。

✧CPⅢ控制网平面观测数据采集应在夜间开展。

因全站仪采用ATR自动照准，观测受光源干扰较大，在无光源的漆黑环境，ATR自动照准精度最高；

夜间温度较为稳定，气象条件好，大气折光影响小；

✧CPⅢ平面测量点位随仪器、棱镜不同而有变化，因此采用的仪器和棱镜必须配套；

✧一区段测量过程中，不能更换仪器及联测CPⅡ所使用的基座，而且复测、精调也必须采用和初测建网时同样的仪器、棱镜；

✧每一测站观测之前必须实时将温度、气压输入全站仪进行气象改正，并将温度、气压值记录在测站信息表中。

2.高程测量

（1）和已安装的预埋件配套一致，选择4根水准测量杆；

（2）把水准测量杆旋进预先埋设好的预埋件,使水准测量杆的突出横截面和预埋件管口严密连接。

禁用扳手、锤子等工具强力安装水准测量杆；

（3）将铟钢水准尺安放在水准测量杆球头上；

（4）测量完成后用防尘盖