工程测量技术设计方案.docx

工程测量技术设计方案.docx

《工程测量技术设计方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《工程测量技术设计方案.docx（47页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

工程测量技术设计方案

施工测量方案

1.0任务来源

随着成兰铁路的开工建设，我单位承建的CLZQ-4标段也已展开施工，为满足工程施工需要，需对本标段范围内所有建（构）筑物进行精确测量放样，使工程质量达到国家相关规范及标准要求。

2.0工程概况及自然地理情况和已有资料情况

2.1工程概况

成都至兰州铁路位于四川省和甘肃省境内，起于成都，经什邡、茂县、松潘至九寨沟，向北延伸连接在建兰渝铁路的哈达铺站，正线建筑长度457.644km，四川省境内长377.80km，甘肃省境内长79.82km，成都至兰州运营总长725.549km。

本线建成后，向北连通兰渝铁路，与既有宝成铁路、在建兰渝线及规划的川青线、川藏线共同构建沟通西北与西南及华南沿海的区际干线铁路通道。

新建铁路正线全线按电气化双线设计，旅客列车速度目标值为200公里/小时，限制坡度双机18‰，最小曲线半径一般3500m，困难2800m。

成都至哈达铺全线新建三星堆、什邡西、绵竹南、安县、高川、茂县、龙塘、太平、镇江关、松潘、川主寺、黄胜关、大录、九寨沟、多儿、腊子口共计16个车站；正线路基62.812km,占全线总长13.7%；正线桥梁80座62.37公里，占全线总长13.63%；正线隧道33座332.44公里，占全线总长72.65%，全线最长隧道为太平隧道，隧道全长28427m；第二长隧为岷山隧道，隧道全长25047m。

本标段内曲线半径为3500m和3504.525m两种；纵向坡度5‰、1‰、7‰、17.8‰，均为上坡；包括桥梁480.72m/2座（白溪河三线大桥137.74m，雎水河双线大桥342.98m），隧道11879m/2座（安县隧道3015m，柿子园隧道8864m），正线路基6834.28m，车站1座（安县车站），1#轨枕场，负责CLZQ-4、5、6三个标段的双块式无砟轨道施工。

（1）本标段线路走向

本标段正线自DK64+100起点至D3K85＋560，正线长19.194km。

本标段位于四川省境内，由成都平原向青藏高原东部边缘构造强烈、高山峡谷带过渡区行进，线路总体自东南向西北经兴隆镇、拱星镇、雎水镇、高川乡；雎水以南为成都平原，无隧道；雎水西部进入山区，桥隧相连。

（2）沿线地形、地貌

线路南起成都，过成都平原后横穿龙门山山脉中段；区内的地貌明显受断裂构造的控制。

南部的NE向龙门山山地受控于龙门山构造带，并在山前形成成都第四纪盆地。

⑶地震动参数

据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）及《四川甘肃陕西部分地区地震动峰值加速度区划图》（GB18306-2001一号修改单），沿线地震动参数区划见表2-1。

表2-1沿线地震动参数区划见表

段落

里程范围

长度（km）

地震动峰值加速度

地震动反应谱反应谱特征周期

青白江~三星堆

DK0+000~DK7+000

7

0.10g

0.45s

三星堆~绵竹

DK7+000~DK60+000

53

0.15g

0.40s

绵竹~绕结沟

DK60+000~DK352+500

272

0.20g

0.45s

⑷主要技术标准

a.铁路等级：

Ⅰ级。

b.正线数目：

双线。

c.旅客列车设计行车速度：

200km/h。

d.正线线间距：

4.4m。

e.限制坡度：

9‰，加力坡18‰。

f.最小曲线半径：

一般地段3500m，困难地段2800m。

g.牵引种类：

电力。

h.机车类型：

客车动车组、SS7E；货车HXD2。

i.牵引质量：

4000t。

j.到发线有效长度：

850m（双机880m）。

k.闭塞方式：

自动闭塞。

l.行车指挥方式：

调度集中。

2.2工程特点

（1）气侯特点

本线成都至九寨沟段位于四川省西北部，地形高差大，区域跨度大，气候由四川盆地湿热气候带的温暖湿润向暖温带、温带、寒温带、高山寒冷带气候的川西高原季风气候区过渡。

年平均气温6～16.3℃，极端最高气温一般在31.3～36.7℃，极端最低气温一般在-5.3～-21.1℃。

年平均降雨量484.1～1215.1mm。

各气候区主要气象资料见表2-2。

表2-2各气候区主要气象资料情况

县市名称及统计年份

成都

广汉

什邡

绵竹

安县

茂县

1971-2000

1971-2000

1959-1984

1971-2000

平均气压（mb）

956.7

959.6

952.8

947.3

840.4

续表2-2各气候区主要气象资料情况

县市名称及统计年份

成都

广汉

什邡

绵竹

安县

茂县

1971-2000

1971-2000

1959-1984

1971-2000

气温（℃）

年平均

16.1

16.3

15.8

15.6

16.2

11

极端最高

36.7

36.6

35.7

35.9

36.5

32.2

极端最低

-5.9

-5.3

-5.3

-7.5

-6.5

-11.6

最大月平均

27.2

25.4

26.5

25.1

25.7

最小约平均

3.1

5.7

3

5

5.7

绝对年平均湿度%

16.3

16.2

16.1

相对年平均湿度%

82

81

83

81

73

年平均降水量mm

870.1

806

938.6

1086.4

1215.1

484.1

年平均蒸发量mm

993.3

1060.7

915.6

1100.8

1459.4

年平均风速（m/s）

1.1NNE

1.4

1.4

1.5

3.8

最大风速及风向

17.0E

13.0NE

21SW

21NE

21ENE

年平均雾天日数

62

85

47

2

年平均暴雷日数

32.5

30

29

（2）河流水系、水文

本线主要经过长江流域，沱江、岷江和嘉陵江等水系。

（3）交通运输情况

铁路：

本线经过区域有两条既有铁路支线：

德天支线铁路、广岳支线铁路,可部分利用铁路运输。

公路：

可供使用的主要公路有成绵高速公路、105省道、广青公路、德茂公路和灾后重建道路。

（4）环境敏感点多，环保要求高

沿线有马棚堰、青白江、湔江、石亭江和绵远河5处二级水源保护区。

线路穿越景区和自然保护区段落，对施工期间临时工程选址，包括便道、驻地等临时设施选址和建设提出了很高的要求；对隧道辅助坑道设置、弃碴场选址造成较大困难，增加了施工难度；为防止因工程建设导致景区和自然保护区地下水环境发生变化，影响生态环境，对隧道工程施工、建设期间生产、生活废水排放及垃圾处理提出了极高要求。

（5）汶川地震效应显著、地质灾害频发

柿子园、跃龙门隧道穿越了造成“5.12”汶川地震的龙门山断裂带。

“5.12”地震后，截止目前，共发生4级以上余震320次。

地震及地质灾害频发，增加了工程施工难度。

2.3设计资料情况

施工测量的首级控制网，由业主委托中铁二院工程集团有限责任公司施测的CPI、CPII平面控制网及二等水准高程控制网构成，该首级控制网作为施工测量的起算控制点。

2.3.1平面坐标系统

平面坐标系统为工程独立高斯投影平面直角坐标系，高斯投影，参考椭球为WGS-84椭球，其椭球参数，长半轴a=6378137，扁率f=298.257223563，投影分带为15′带宽。

为使横坐标值在使用过程中不出现负值，同时保持与设计单位提供的坐标一致，统一在X坐标加常数500Km。

工程椭球的构建采用改变椭球参数的方法（及参考椭球长半轴直接加投影面大地高并保持扁率和定向不变）。

边长投影在抵偿高程面上，有砟轨道段投影长度的变形值不宜大于2.5cm/Km，及投影长度变形（包括高程归化、高斯投影变形之和不大于1/40000,无砟轨道段投影长度的变形值不应大于10mm/Km，即投影长度变形（包括高程归化，高斯投影变形之和）不应大于1/100000。

CLZQ-4标范围内平面坐标系的详细分带以及对应里程见表2-3。

表2-3平面坐标系的详细分带及对应里程

中央子午线经度

对应里程范围

投影高程面正常高（m）

投影高程

面大地高（m）

平均高程

异常（m）

最大投影长度变形值（mm/km）

起点

终点

104°

DK63+100

D2K82+500

750m

710m

-40

24.9

104°

D2K82+500

D2K94+000

890m

855m

-35

-16.4

东方向坐标（Y）加常数500km,北方向坐标（X）加常数为0，WGS-84椭球

2.3.2首级平面控制点成果

设计单位提供的首级平面控制点成果见表2-4、表2-5、表2-6：

表2-4大地高710米设计交桩点CPI坐标成果

序号

点名

横坐标

纵坐标

方位角

标高

备注

m

m

°

′

″

m

1

CPI83

3475966.7653

522215.7910

620.8663

2

CPI82-1

3476595.2938

522675.6154

3

CPI85

3480210.5421

521996.3233

638.2130

4

CPI86-2

3485308.4433

521753.0880

693.8642

5

CPI87-2

3485766.9979

522043.3250

696.0900

6

CPI88-1

3487789.7404

521835.6652

7

CPI89-2

3488408.1413

521803.0487

8

CPI89-1

3489744.4773

521375.4688

741.4089

9

CPI93-2

3502117.9118

519600.0986

10

CPI93-3

3502294.2749

520045.6841

982.6138

表2-5大地高710米设计交桩点CPII坐标成果

序号

点名

横坐标

纵坐标

方位角

标高

备注

m

m

°

′

″

m

1

CPII73

3477945.6151

522990.9261

续表2-5大地高710米设计交桩点CPII坐标成果

序号

点名

横坐标

纵坐标

方位角

标高

备注

m

m

°

′

″

m

2

CPII74

3478912.5711

522715.7525

3

CPII75

3479227.6047

523216.9901

4

CPII76

3480921.8677

522508.8540

5

CPII77

3481585.7080

522376.0194

6

CPII78

3482258.6227

522446.7977

7

CPII80-1

3483188.9241

522057.3378

8

CPII81-1

3483722.4462

522225.9227

9

CPII82-1

3484112.0383

522022.0744

表2-6大地高855米设计交桩点CPI坐标成果

序号

点名

横坐标

纵坐标

方位角

标高

备注

m

m

°

′

″

m

1

CPI93-3

3502374.3216

520046.1389

2

CPI93-2

3502197.9545

519600.5434

3

CPI89-2

3488487.8714

521803.5434

4

CPI89-1

3489824.2379

521375.9538

2.3.3高程系统

高程系统沿用设计单位所采用的1985国家高程基准。

设计交桩高程成果表见表2-4。

3.0编制依据

1、《高速铁路工程测量规范》（TB10601-2009）；

2、《铁路工程测量规范》（TB10101-2009）；

3、《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》（TB10753-2010）；

4、《客货共线铁路桥涵工程施工技术指南》（TZ203-2008）；

5、《铁路工程卫星定位测量规范》（TB10054-2010）；

6、《国家一、二等水准测量规范》（GB/T12897-2006）；

7、《国家三、四等水准测量规范》（GB/T12898-2009）；

8、《工程测量规范》（GB50026-2007）；

9、《全球定位系统（GPS）测量规范》（GB/T18314-2009）；

10、《测绘成果质量检查与验收》（GB/T24356-2009）。

4.0控制网复测原则及技术指标和规格

4.1控制网复测原则

根据《高速铁路工程测量规范》（TB10601-2009）规定及成兰铁路公司要求，中铁十六局成兰铁路工程指挥部对新建铁路成兰线CLZQ-4标段范围内的首级控制网进行复测。

复测的原则按同等级同精度进行施测。

采用工程独立坐标系统：

WGS-84椭球，高斯投影。

当复测的控制网精度及复测控制点成果与设计单位提供的控制点成果较差符合规范规定：

即当CPI控制点复测坐标与设计坐标满足X、Y坐标差值绝对值不大于20mm，且相邻点间坐标差之差的相对精度不大于1/130000时，认为复测的CPI控制点精度满足规范要求；当CPII控制点复测坐标与设计坐标满足X、Y坐标差值绝对值小于15mm，且相邻CPII控制点之间坐标差之差的相对精度小于1/80000时，认为设计单位所交CPII控制点精度满足规范要求；当二等水准点的复测高差与设计高差之差的绝对值小于6

时，认为水准点设计高程精度满足规范要求。

则报监理项目部，经测量监理工程师审核批准后，以设计单位提供的控制网成果作为后续施工测量的起算数据。

若不满足上述原则，则应查明原因或重新复测，否则不得使用。

4.2控制网复测方法

按设计文件要求，新建铁路成兰线CPI、CPⅡ平面控制网分别按《高速铁路工程测量规范》（TB10601-2009）、《铁路工程卫星定位测量规范》（TB10054-2010）《全球定位系统（GPS）测量规范》（GB/T18314-2009）规定采用GPS测量方法，按二等、三等测量精度要求复测；高程控制网按《高速铁路工程测量规范》（TB10601-2009）、《国家一、二等水准测量规范》（GB/T12897-2006）规定，按二等水准测量精度要求复测。

CLZQ-4标段设计单位提供控制点情况：

CLZQ-4标段设计院未交CP0控制点。

CPI平面控制点共计10个，分别为：

CPI82-1、CPI83、CPI85、CPI86-2、CPI87-2、CPI88-1、CPI89-1、CPI89-2、CPI93-2、CPI93-3。

CPII平面控制桩共计9个，分别为：

CPII73、CPII74、CPII75、CPII76、CPII76、CPII77、CPII78、CPII80-1、CPII81-1、CPII82-1,复测控制网网形如图4-1、图4-2所示。

另根据现场情况，把本标段所有控制点统一联测并整网统一进行三维平差，最终分不同的投影面进行二维约束平差。

CLZQ-4标段设计单位共提供二等水准点3个：

BM89、BM86-2、BM83；相邻标段二等水准点2个：

BM81、BM91-2，如图4-3所示。

图4-1CPI控制网复测网形图

图4-2CPII控制网复测网形图

图4-3水准路线联测示意图

4.3控制网复测精度精度指标

根据规范要求，本次控制网复测按以下精度施测:

⑴平面基础控制网CPI按GPS网二等精度要求进行；

GPS外业观测指标见表4-1：

表4-1GPS外业观测指标

级别

项目

二等

静

态

测

量

卫星高角度（°）

≥15

有效卫星总数

≥4

有效时段长度（min）

≥90

观测时段数

≥2

数据采样间隔（S）

15～60

PDOP或GDOP

≤6

天线的对中精度为1mm，每时段观测前后分别量取天线高，误差不大于2mm，取两次平均值作为最终结果。

GPS测量成果的精度指标见表4-2：

表4-2GPS测量成果的精度指标

控制网级别

基线边方向中误差

最弱边相对中误差

CPI

≤1.3＂

1/180000

⑵平面控制网CPII按GPS三等精度要求进行；

CPII复测外业技术指标见表4-3：

表4-3GPS外业观测指标

级别

项目

三等

静

态

测

量

卫星高角度（°）

≥15

有效卫星总数

≥4

有效时段长度（min）

≥60

观测时段数

≥2

数据采样间隔（S）

15～60

PDOP或GDOP

≤6

天线的对中精度为1mm，每时段观测前后分别量取天线高，误差不大于2mm，取两次平均值作为最终结果。

GPS测量成果的精度指标见表4-4：

表4-4GPS测量成果的精度指标

控制网级别

基线边方向中误差

最弱边相对中误差

CPII

≤1.7＂

1/100000

平面精测网的复测精度控制按GPS二等点（CPI）最弱边相对中误差小于1/180000，基线边方向中误差不大于1.3″的要求进行。

平面精测网的CPII复测精度控制按GPS三等点（CPII）最弱边相对中误差小于1/100000，基线边方向中误差不大于1.7”的要求进行。

⑶高程控制网按二等水准测量的精度要求进行。

高程控制网复测按二等水准测量的要求进行测量，往返测量相邻水准点。

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M△。

M△按下列公式计算：

式中：

△——测段往返高差不符值（mm）；

L——测段长（km）；

n——测段数；

水准测量的总体技术标准见表4-5：

表4-5水准测量的总体技术标准单位：

mm

水准测量等级

每千米水准测量偶然中误差M△

每千米水准测量全误差M△

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

二等水准

≤1.0

≤2.0

±6√L

±4√L

±4√L

±4√L

水准测量线路的具体技术指标见表4-6：

表4-6水准测量线路的具体指标

等级

每千米高差全误差（mm）

路线长度（km）

水准仪器等级

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

二等

2

≤400

DS1

因瓦

往返

往返

±4√L

注：

表中L为往返测段、附合或环线的水准路线长度，单位km。

单站水准观测的技术要求见表4-7：

表4-7单站水准观测的技术要求

等级

水准尺类型

水准仪等级

视距（m）

前后视距差（m）

测段的前后视距累计差（m）

视线高度（m）

二等

因瓦

DS1

≤50且≥3

≤1.5

≤6.0

≤2.8且≥0.5

注：

观测读数和记录的数字取位：

使用DS05或DS1级仪器，应读至0.05mm或0.1mm；使用数字水准仪应读至0.01mm。

二等水准测量的观测方法见表4-8：

表4-8二等水准测量的观测方法

等级

观测方法

观测顺序

与已知点联测

附合或环线

二等

往返

往返

奇数站：

后-前-前-后

偶数站：

前-后-后-前

为了满足施工测量放样的需要，我标段将在首级控制网的基础上逐级布设加密控制点，以满足不同施工阶段的测量放样的需要。

同时，将按《高速铁路工程测量规范》（TB10601-2009）规定、成兰公司及咨询单位要求，进行定期复测，复测成果精度指标符合原测成果精度指标要求后上报监理、咨询单位和成兰公司。

5.0加密控制点测量设计方案

5.1加密平面和高程控制测量

为满足施工测量放样的需要，将在设计单位提供的首级控制网及二等水准网的基础上，按逐级加密的原则进行平面和高程的加密。

平面加密控制点按GPS三等、四等精度加密（采用导线测量加密时按三等、四等导线测量的技术要求执行）；高程加密控制点按二等水准精度测量方法加密，其精度等级按精密水准精度要求执行（采用光电测距三角高程测量时按光电测距三角高程测量精度技术要求执行）。

5.1.1平面加密控制网施测技术要求

①GPS外业观测指标见表5-1：

表5-1GPS外业观测指标

级别

项目

三等

四等

静

态

测

量

卫星高角度（°）

≥15

≥15

有效卫星总数

≥4

≥4

有效时段长度（min）

≥60

≥45

观测时段数

1～2

1～2

数据采样间隔（S）

10～60

10～30

PDOP或GDOP

≤8

≤10

测量前应检查仪器检验鉴定的天线的对中精度为1mm，每时段观测前后分别量取天线高，误差不大于2mm，取两次平均值作为最终结果。

加强天线高量测方法:

每次三个方向120°起平均值作为一次天线高测量值。

GPS三、四等GPS测量成果的精度指标见表5-2：

表5-2三、四等GPS测量成果的精度指标

控制网等级

固定误差a

（mm）

比例误差系数b

（mm/km）

基线方位角中误差

（″）

约束点间的边长相对中误差

约束平差后最弱边边长相对中误差

三等

≤5

≤1

1.7

1/180000

1/100000

四等

≤5

≤2

2

1/100000

1/70000

②采用导线测量时应满足下列要求

导线边长以200~400m为宜，导线测量的主要技术要求见表5-3.

表5-3导线测量的主要技术要求

等级

测角中误差（″）

测距相对中误差

方位角闭合差（″）

导线全长相对闭合差

测回数

05″级仪器

1″级仪器

2″级仪器

三等

1.8

1/150000

±3.6√n

1/55000

4

6

10

四等

2.5

1/100000

±5√n

1/40000

3

4

6

注：

表中n为测站数；当边长小于500m时，四等边长中误差应小于5mm。

水平角观测应采用方向观测法，具体技术要求见表5-4。

表5-4水平角方向观测法的技术要求

等级

仪器等级

半测回归零差（″）

一测回内2C互差（″）

同一方向值各测