精密工程控制网测量复测方案.doc
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大连铁路枢纽改造工程SN2标段第二项目部
精密工程控制测量网
复测方案
（DIK44+864.58～DIK53+640）
编写：
复核：
批准：
中铁二十一局集团有限公司
大连铁路枢纽改造工程SN2标段第二项目部
二零一三年三月
目录
1. 概述 1
2. 复测技术依据 1
3. 已有成果资料 2
4. 精测网复测内容及精度要求 2
4.1复测工作内容 2
4.2复测精度总体控制 3
4.3复测的具体精度控制标准 4
5. 外业观测的实施 5
5.1高程控制测量作业实施计划 6
5.2平面控制测量作业实施计划 7
6. 精测网复测数据处理和平差方法 9
6.1高程控制网复测数据处理和平差 9
6.2平面控制网复测数据处理和平差 10
7. 问题处理与复测评判 12
7.1CPI控制网复测评判方法及标准 12
7.2CPII控制网复测评判方法及标准 13
7.3三等水准复测评判方法及标准 14
8. 复测应提交的成果和资料 14
9. 附件 15
1.概述
大连铁路枢纽改造工程位于辽东半岛、黄海之滨，线路总体走向呈西南～东北向，西起大连市甘井子区，东至普兰店市的登沙河镇西侧，途经大连市的金州区与保税区。
线路自哈大客运专线新大连站站外（DK19+453.07）引出，上跨后盐立交桥，经陆港物流园区，下钻在建哈大客运专线同时上跨沈大高速公路，在既有金州站小里程咽喉区附近折向东北，于既有金州车场的北侧并行车场前行，在既有金州站的北侧设置金州客场，随后铁路跨过既有哈大线、以隧道形式经过红塔工业区、下钻既有哈大线，于刘半沟附近设置广宁寺站，随后铁路继续东行跨过丹大高速公路、登沙河，我项目部施工区段DIK44+864～DIK53+640，线路全长8.776km。
本项目部精密工程控制测量网分为高程和平面两部分。
铁道第三勘察设计院集团有限公司所交高程控制网为三等水准网，所交平面控制网分为基础控制网（CPI）和线路控制网（CPII），精度分别为铁路三等和四等GPS网。
按要求，大连铁路枢纽改造工程SN2标段第二项目部开工前需对管段工程范围内所有的高程控制点和平面控制点进行复测。
高程控制网复测按三等水准测量要求进行，CPI平面控制网复测按铁路三等GPS网要求进行、CPII平面控制网复测（包括联测的CPI平面控制网点）按铁路四等GPS网要求进行。
为确保本段范围内精测网与相邻段精测网在高程和平面上衔接的平顺性，本段精测网复测还需联测相邻标段范围内的CPI平面控制点、CPII平面控制点和三等水准点。
2.复测技术依据
（1）《铁路工程测量规范》TB10101-2009；
（2）《全球定位系统（GPS）测量规范》GB/T18314-2009；
（3）《铁路工程卫星定位测量规范》TB10054-2010（J1008-2010）；
（4）《国家三、四等水准测量规范》GBT12898-2009；
（5）新建东北东部铁路通道登沙河至庄河段改造工程及大连铁路枢纽改造工程精密控制测量平面和高程控制点成果。
3.已有成果资料
可供本部精测网交桩复测参照的设计成果资料（由铁三院提供）有：
《新建东北东部铁路通道登沙河至庄河段改造工程及大连铁路枢纽改造工程精密控制测量平面和高程控制点成果》、《新建东北东部铁路通道登沙河至庄河段改造工程及大连铁路枢纽改造工程控制点点之记》，已有成果资料满足本次精测网复测的需要。
根据已有成果资料和精测网应该遵循的“三网合一”的原则，本部精测网交桩复测应采用与铁三院建网时相同的坐标系统。
平面坐标系统采用高斯投影平面直角坐标系，为2000国家大地坐标系，椭球（椭球参数为：
长半轴a=6378137，扁率f=298.257222101），投影带中央子午线为121.734722222222°，投影面大地高为40m。
高程系统为1985国家高程基准。
4.精测网复测内容及精度要求
4.1复测工作内容
本次复测工作内容为：
大连铁路枢纽改造工程SN2标段第二项目部范围内CPI、CPII控制点复测和三等水准控制点复测，包括与相邻标段平面和高程控制点的联测。
具体为：
CPI控制网复测（包括联测相邻十一局共用点CPI5039、CPI5040及相邻二十一局六公司共用点CPI5030、CPI5031）；
CPII控制网复测（包括联测本段范围内所有CPI控制点）；
三等水准控制点复测（包括联测相邻十一局共用点CPI5039及相邻二十一局六公司共用点CPI5031）。
4.2复测精度总体控制
根据规范要求，本次控制网复测按以下精度施测：
Ø平面基础控制网CPI按《铁路工程测量规范》TB10101-2009》中GPS网三等精度要求进行；
Ø平面线路控制网CPII按《铁路工程测量规范》TB10101-2009》中GPS网四等精度要求进行；
Ø高程控制网按国家三等水准测量的精度要求进行。
平面控制网的复测精度控制按：
CPI点最弱边相对中误差小于1/100000，最弱边方向中误差不大于1.7″；CPII点最弱边相对中误差小于1/70000，最弱边方向中误差不大于2″的要求进行。
高程系采用1985国家高程基准，高程控制网复测按三等水准测量的方法进行测量，复测相邻水准点间的高差。
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公里水准测量的偶然中误差MΔ。
MΔ应满足三等水准的规定，小于或等于3mm。
MΔ按下列公式计算：
式中：
Δ——测段往返高差不符值（mm）；
L——测段长（km）；
n——测段数。
除每公里水准测量的偶然中误差（MΔ）检查外，本次水准复测还须满足如下表所示“往返测高差较差限差、高差闭合差限差以及和原有高差成果的较差限差”的要求。
水准测量
等级
每千米水准测量
偶然中误差
M△（mm）
限差
检测已测段高差之差
（mm）
往返测
不符值
（mm）
附合路线或
环线闭合差
（mm）
三等水准
≤3
（平原）/
（山区）
（平原）/
（山区）
4.3复测的具体精度控制标准
4.3.1平面控制网复测技术要求
GPS接收机测量获取的基线必须满足下表规定的精度指标。
级别
CPI
CPII
a（mm）
≤5
≤5
b（mm/km）
≤1
≤2
a—接收机固定误差（mm）；b—接收机比例误差系数。
GPS外业观测指标：
等级
项目
三等
四等
静
态
测
量
卫星截止高度角（°）
≥15
≥15
同时观测有效卫星数
≥4
≥4
时段长度（min）
≥60
≥45
观测时段数
1～2
1～2
数据采样间隔（s）
10～60
10～30
接收机类型
双频
单/双频
PDOP或GDOP
≤8
≤10
4.3.2三等水准复测技术要求
水准测量线路的具体技术标准：
三等水准测量主要技术标准
等级
每千米高差全中误差（mm）
路线长度（km）
水准仪
等级
水准尺
观测次数
往返较差
或闭合差
（mm）
与已知点
联测
附合或环线
三等
6
≤150
DS1
因瓦
往返
往返
12
三等水准观测主要技术要求
等级
水准尺
类型
水准仪
等级
视距
（m）
前后视距差（m）
测段的前后视距累积差（m）
视线高度（m）
数字水准仪重复次数
光学
数字
光学
数字
光学
数字
光学
数字
三等
因瓦
DS1
≤100
≤100
≤2.0
≤3.0
≤5.0
≤6.0
三能丝读数
≥0.35
≥1次
三等水准测量精度要求
水准测量
等级
每千米水准测量偶然中误差M△
每千米水准测量全中误差MW
限差（mm）
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
三等水准
≤3.0
≤6.0
（平原）/
（山区）
（平原）/
（山区）
三等水准数据取位
等级
往（返）测距离总和（km）
往（返）测距离中数（km）
各测站高差（mm）
往（返）测高差总和（mm）
往（返）测高差中数（mm）
高程
（mm）
三等
0.01
0.1
0.1
0.1
0.1
1
5.外业观测的实施
交接桩后对大连铁路枢纽改造工程SN2标段第二项目部范围内的精测网现场熟悉，为方便现场测量作业，本次交桩复测的外业工作由中铁二十一局大连铁路枢纽改造工程SN2标段第二项目部实施。
复测开始前，首先对管段内控制网点进行现场勘查工作，全面检查点位埋设和标志的完好性，在此基础上再组织实施外业数据采集工作。
参与本次复测工作的专业技术人员计划9人。
参加本次复测的主要技术人员如下（人员资质证书见附件）：
姓名
性别
年龄
专业
职称/职务
柴江明
男
41
铁道工程
高级工程师
杜世硕
男
29
土木工程
助理工程师
陈阳
男
31
铁道工程
公司测量队长
张建
男
32
水利工程
工程师
胡学明
男
27
土木工程
助理工程师
周礼平
男
28
道路桥梁
助理工程师
高际东
男
27
铁道工程
助理工程师
吕传庆
男
28
道路桥梁
测量工
雷渭川
男
24
工程测量
测量工
本次复测的观测仪器如下（仪器检定证书见附件）：
设备名称
仪器标称精度
数量（台）
检定情况
徕卡vivaGS15双频接收机
5mm+1ppm
3
已检定，并在合格有效期内
华星GPSA3GPS接收机
5mm+1ppm
4
已检定，并在合格有效期内
徕卡DNA03电子水准仪
0.3mm/km
1
已检定，并在合格有效期内
5.1高程控制测量作业实施计划
本次水准复测涉及11个CPⅠ点，7个CPⅡ点。
高程观测拟投入1台电子水准仪，需要往返20余公里，计划10天完成本次水准复测任务。
水准测量工作实施应在气象条件变化稳定时进行观测。
扶尺时借助尺撑，使标尺上的气泡居中，标尺垂直。
水准路线一般沿坡度小的道路布设，以减弱前后视折光误差的影响。
若与高压输电线或地下电缆平行，则使水准路线在输电线或电缆50m以外进行测量，以避免电磁场对水准测量的影响。
自动安平水准仪的圆水准器，严格置平。
在连续各测站上安置水准仪时，使其中两脚螺旋与水准路线方向平行，第三脚螺旋轮换置于路线方向的左侧与右侧。
除路线拐弯处外，每一测站上仪器与前后视标尺的三个位置，一般为接近一条直线。
观测过程中为了保证水准尺的稳定性，必须使用5kg及以上重量的尺垫作为转点使用，并且要在每次观测前压实尺垫。
同时观测过程中避免仪器安置在容易震动的地方，如果临时有震动，确认震动源造成的震动消失后，再激发测量键。
水准测量观测过程中，在一个连续的起闭于水准点的水准线路观测过程中，且严禁冲压、碰动尺垫，否则必须重测起闭于水准点的整条水准线路。
水准测量前、后需检查与校正i角，保证i角绝对值在作业过程中小于等于20″。
水准测量必须采用与水准仪配套的铟钢水准标尺，按《国家三、四等水准测量规范》三等水准测量要求作业。
测量时应保证前后视距尽可能相等，减少仪器i角对高差观测的影响，前后视距差须满足规范要求。
三等水准测量应进行往返观测，并尽量沿同一条路线进行。
观测顺序按后—前—前—后进行观测
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