控制测量复测报告详解.docx
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控制测量复测报告详解
1．测区及设计桩点概况
1.1工程概况
贵开线路位于贵阳市境内东北部，起于贵阳北站，经长昆线贵阳东站后，途经水田镇、羊昌镇、南江（哨上）乡，终点位于开阳县城附近。
其中：
新建铁路贵阳至开阳线铁路工程，贵开铁路第一项目标段包括正线贵阳东站长沙端（DK0+000）至磨槽石隧道（DK14+109）（DK3+700之前为左右单行线）；联络线为贵阳北（LgDK1+200）至贵阳东站（LgD2K11+313.9）。
地处云贵高原东侧斜坡上，属高原岩溶地貌，主要山峰、河谷走向与大的地质构造线一致，呈南北向展布。
宽坦的背斜形成山岭，向斜狭窄形成河谷，为典型的隔槽式褶皱山区。
岩溶地貌在线路占据主导地位，以溶蚀峰丛沟谷为主，次为溶丘洼地及构造剥蚀中低山区。
海拔高程在1000～1400m间，一般相对高差100～200m；在褶曲翼部，由于碳酸盐岩与碎屑岩相间分布，岩溶地貌呈带状展布，多为低缓的蜂丛谷地，在靠近分水岭、构造影响强烈处形成尤如侵蚀地形一般的深切“V”型峡谷。
1.2设计桩点情况
按业主和技术方案要求，贵开线施工平面控制网按《铁路工程测量规范》中GPS四等精度要求建网。
本标段设计院平面控制桩CPI桩点12个，除CPI02被破坏后，其余桩点现场经勘查后情况完好；CPII桩点7个，除CPII02、CPII01、CPII310被破坏后，其余桩点经现场勘查情况完好。
施工控制点45个。
水准测量按《铁路工程测量规范》中水准二等精度测量。
设计院高程点10个（有些被毁，远离线路高程点未作复测），加密复测点17个，新增高程点23个。
2．加密复测技术依据
《铁路工程测量规范》TB10601-2009；
新建铁路贵阳至开阳《精密工程控制测量网CPI坐标成果表》（中铁二院2010年1月）；
新建铁路贵阳至开阳《精密工程控制测量网CPII坐标成果表》（中铁二院2010年1月）；
新建铁路贵阳至开阳《高程控制网成果表》（铁二院2010年1月）；
新建铁路贵阳至开阳（DK0+000—DK56+052.422/LgDK5+200-LgD2K11+313.90）
《精密工程控制网第二次复测成果报告》（中铁五局2011年8月）等复测相关资料。
3．加密复测工作内容
3.1加密复测范围
正线为贵阳东站长沙端（DK0+000）始至磨槽石隧道（DK14+109）（DK3+700之前为左右单行线）止；联络线为贵阳北（LgDK1+200）始至贵阳东站（LgD2K11+313.9）止。
3.2加密复测精度
根据规范要求，本次控制网加密复测按以下精度施测：
平面施工控制网按GPS网四等精度要求进行，即最弱边相对中误差小于1/70000，基线边方向中误差不大于2.0″的要求进行。
高程加密采用同级扩展，按照原高程网的精度（二等水准）技术要求进行，高程控制网二等水准技术要求符合下表规定：
高程控制网的技术要求
水准测量
等级
每千米高差
偶然中误差M△（mm）
每千米高差
全中误差MW（mm）
附合路线或环线周长的长度（km）
附合路线长
环线周长
二等
≤1
≤2
≤400
≤750
表中，MΔ和Mw应按下列公式计算：
式中△——测段往返高差不符值（mm）；
L——测段长或环线长（km）；
n——测段数；
W——附合或环线闭合差（mm）；
N——水准路线环数。
4．加密复测工作的展开
2012年05月，中铁五局贵开铁路第一项目部积极组织测量人员和仪器设备，于05月20日开始本标段施工控制点加密复测工作。
本次加密复测参与人有高级工程师工1人，工程师1人，助理工程师2人，测量技术人员4人。
加密复测使用的仪器设备均经测绘仪器计量检定单位检定合格，并在有效期内，可用于相应等级精度要求的测量工作。
仪器设备清单如下表：
序号
设备名称
仪器型号
仪器精度
数量（台）
检定情况
1
双频GPS接收机
Trimble5800
5mm+1ppm
4
已检定
2
电子水准仪
TrimbleDini03
0.3mm/km
1
已检定
说明：
以上设备均在检定有效期内，满足控制等级要求，检定合格，检定证书见附件三。
5．坐标系统
平面坐标采用工程独立坐标，椭球参数采用WGS84椭球参数，本标段投影带是中央子午线为107°00′00″，投影面大地高1075米。
高程系统采用1985国家高程基准。
6．施工控制点加密复测
施工控制网加密复测的作业方法及使用仪器的要求均按《铁路工程测量规范》中四等GPS网标准执行，与原设计作业方式基本一致。
高程按原高程网的精度（二等水准）技术要求进行同级加密。
6.1加密复测实施
平面加密复测施工控制网的构网方式：
以控制点对作为联结边，形成以大地四边形为基本图形的带状网。
加密复测组网观测执行的具体细则为：
1）作业前按要求进行仪器检校。
光学对点器在作业前及作业过程中对基座
水准器、光学对点器进行检校，确保其状态正常。
2）观测严格执行调度计划，按规定时间进行同步观测作业。
3）加密复测使用4台GPS接收机进行作业。
采用同步静态观测模式，控制
点点对作为联结边，采用边联式构网，形成大地四边形组成的带状网。
4）基线边观测时段数2，每时段观测有效时段长度大于45分钟。
5）作业过程中，天线安置严格整平、对中，天线标志线指向正北。
6）卫星高度角设定为15°；数据采样间隔设定为15秒；同步观测有效卫
星总数≥4颗。
7）每时段观测前后分别量取天线高，误差小于2mm，取两次平均值作为最
终结果。
8）一个时段观测结束后，重新对中整平仪器，再进行第二时段的观测。
9）观测过程中按规定填写观测手簿，对观测点名、仪器高、仪器号、时间、
日期以及观测者姓名均进行了详细记录。
高程加密采用同级扩展，按照原高程网的精度（二等水准）技术要求进行，测量使用天宝DINI03电子水准仪及配套的铟瓦尺，采用单路线往返测量。
高程测量联测设计院所交的二等水准高程点。
1）测站观测顺序为：
往测、返测：
奇数站“后－前－前－后”，偶数站“前－后－后－前”。
由往测转向返测时，两根标尺应互换位置。
2）观测前30min，将仪器置于露天阴影处，使仪器与外界气温趋于一致；测量中避免望远镜直接对着太阳；避免视线被遮挡，遮挡不超过标尺在望远镜中截长的20%；观测时用测伞遮蔽阳光，施测时均装遮光罩。
自动安平水准仪的圆水准器，严格置平。
3）仪器脚架架设必须稳定牢固,在测量过程中防止仪器下沉。
4）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。
5）观测过程中为保证水准尺的稳定性，采用5.0kg尺垫，水准观测路线必须路面硬实，观测过程中尺垫踩实以避免尺垫下沉。
6）为防止水准尺晃动，测量时加设尺撑严格使圆气泡居中。
7）测量读数时必须精确调焦，在成像清晰时进行读数，并按规范要求次序进行观测。
8）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。
9）在每一个测站测量过程中，严格按规范要求对各项指标进行检查，在全部满足规范后才能进行下一站测量。
10）每一测段结束的测站数应为偶数，往返测时需调换前后标尺。
11）测段水准路线较长时，应每1千米设立固定转点，或以加密水准点作为转点。
GPS测量作业有关技术要求
GPS测量作业有关技术要求符合《铁路工程测量规范》规定。
级别
项目
四等
静
态
测
量
卫星高度角（°）
≥15
有效卫星数
≥4
时段中任一卫星有效观测时间（min）
≥15
时段长度（min）
≥45
观测时段数
1-2
数据采样间隔（s）
15-60
PDOP或GDOP
≤10
水准测量主要技术标准
二等水准测量限差要求
等级
每千米高差偶然中误差MΔ（mm）
每千米高差全中误差Mw（mm）
往返测高差
不符值（mm）
附合路线或环线闭合差（mm）
检测已测段高差之差（mm）
二水准
≤1.0
≤2.0
注：
表中L为往返测段、附合或环线的水准路线长度，单位为km。
二等水准观测要求单位：
（m）
等级
水准仪最低型号
水准尺类型
视距
前后视距差
测段的前后视距累积差
视线高度
数字水准仪重复测量次数
数字
数字
数字
数字
二等
DS1
因瓦
≥3且≤50
≤1.5
≤6.0
≤2.8且≥0.55
≥2次
二等水观测的测站限差要求
项目
等级
基、辅分划[黑红面]读数之差mm
基、辅分划[黑红面]所测高差之差mm
检测间歇点高差之差mm
上下丝读数平均值与中丝读数之差mm
二等
0.5
0.7
1
3
6.2数据处理
平面控制网观测数据分别采用各自接收机自带的数据转换软件，转换为标准的Rinex格式，然后采用LGO6.0软件统一进行基线解算和输出基线向量文件。
全网平差采用武汉大学测绘学院编制的COSAGPS软件进行。
独立基线边组成的独立环闭合差检验。
由附件“Cosa”平差报告可知，正线施工控制网基线向量独立环共计68个；联络线施工控制网基线向量独立环共计26个，闭合差的大小符合偶然误差分布特性，所有闭合环闭合差均小于《铁路工程测量规范》要求的限差。
高程测量数据处理：
1）将天宝水准观测数据导出后进行统计对比分析
2）满足各项限差要求后，采用科傻地面控制测量数据处理系统进行平差获得各加密点的高程成果。
当每测段往返测高差不符值符合规范
要求时，计算每条水准线路每千米水准测量高差偶然中误差MΔ。
每千米偶然中误差按下式计算：
当MΔ不能满足规范要求时应分析原因，对闭合差较大测段进行重测，必要时对整条水准线路进行重测。
当MΔ满足规范要求后，按下式计算本标段的每千米高差全中误差MW。
在进行内外业高程测量数据取位严格按下表进行取位。
高程测量数据取位
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）
二等
0.01
0.1
0.01
0.01
0.1
0.1
6.2.1基线解算要求
a）同一边的重复性基线较差应小于2
σ。
当检查发现观测数据不能满足要求时，应对成果进行全面分析，必要时应补测或重测。
GPS测量的精度指标按下表执行：
级别
四等
a（mm）
≤5
b（mm/km）
≤2
注：
a——固定误差（mm）；b——比例误差系数。
各级GPS网相邻点间弦长精度用下式表示：
式中σ——中误差（mm）；d——相邻点间距离（km）。
b）基线向量独立环闭合差检验
基线向量独立环闭合差是检验基线向量网质量的一项重要技术指标。
在解算出每一时段的GPS同步基线向量后，以三角形作为构环图形，在不同时段间组成独立基线环，并计算该独立环坐标分量闭合差。
GPS施工控制基线向量独立环闭合差应符合下式规定：
Wx≤3
×σ
Wy≤3
×σ
Wz≤3
×σ
W≤3
×σ
上式中，n为闭合环边数（n=3），σ为GPS基线向量弦长中误差（
mm）；a=5,b=2,d为实际环平均边长，单位km。
7．施工控制点加密复测精度分析
本次GPS控制网平差之前，首先对所需的基线解进行选择，形成基线向量文件；在平差过程中，选择一个控制点基准点进行GPS基线向量网的三维无约束平差，在满足质量标准后，再进行二维约束平差。
施工控制基线网整体平差方法为：
正线以CPI04的WGS-84三维坐标作为已知位置基准的起算数据，进行GPS网的三维无约束平差。
并检查GPS基线向量网本身的内符合精度。
联络线以CPI159的WGS-84三维坐标作为已知位置基准的起算数据，进行GPS网的三维无约束平差。
并检查GPS基线向量网本身的内符合精度。
三维无约束平差
平差方法为以起始点的WGS-84三维坐标作为已知位置基准的起算数据，进行GPS网的三维无约束平差。
根据有关精度信息来检查基线向量网本身的内符合精度。
重复基线较差最大如下表
项目
从
到
基线长度
复测基线较差（mm）
限差（mm）
备注
正线
GA02-1
GA2-2
218.7335
-8.7790
14.1962
合格
联络线
CPI159
CPII319-1
1356.5840
8.7226
16.0901
合格
复测控制网独立环闭合差最大统计如下表：
项目
闭合环（闭合差最大）
D（X、Y）
DZ
S
备注
正线
GA24GA22-1GA23
闭合差（mm）
-3.8025.40
-22.80
34.34
合格
闭合差限差（mm）
26.72
26.72
46.27
联络线
PX06PX01-2PX05
闭合差（mm）
18.60-9.50
2.70
21.06
合格
闭合差限差（mm）
29.93
29.93
51.84
经三维无约束平差计算后的控制网精度统计如下表：
项目
点位中误差
三维向量残差
平差后边长相对精度
正线
最弱
CPI16
最大
GA-2CPI14
最弱边
GA02-1A2-2
最优边
CPI12CPII13
MX（cm）MY（cm）MZ（cm）MP（cm）
0.731.430.851.81
V_DX（cm）V_DY（cm）V_DZ（cm）限差
0.440.06-0.601.68
1/114000
1/1056000
联络线
最弱
CPI154-1
最大
CPII316CPII317
最弱边
CPI155-1PX01-2
最优边
CPI159CPII318
MX（cm）MY（cm）MZ（cm）MP（cm）
0.571.060.591.34
V_DX（cm）V_DY（cm）V_DZ（cm）限差
0.55-1.39-0.641.54
1/102000
1/1629000
二维约束平差精度统计表
基线边相对中误差
项目
起点
终点
S（m）
MS（cm）
MS:
S
备注
正线
GA22-1
GYDJK1
257.7570
0.32
1/80000
最弱
联络线
CPI155-1
PX01-2
167.2908
0.23
1/73000
最弱
基线边方位角相对中误差
项目
起点
终点
方位角
中误差
备注
正线
GA14-1
CPI07
125°11′39.59″
1.87″
最弱
联络线
TZ01-1
TZ02
129°31′12.40″
1.89″
最弱
复测坐标与设计坐标较差：
贵开线第三次复测成果与设计成果比较表
序号
点号
复测坐标
设计坐标
较差（mm）
▲x,▲y限差（mm）
结论
x（m）
y（m）
x（m）
y（m）
▲x
▲y
正线复测值与设计值较差
1
CPI17
2956248.2519
484561.6339
约束点
2
CPI16
2956076.0971
484099.3411
约束点
3
CPI15
2955501.2842
483831.9079
约束点
4
CPI14
2954678.6741
483180.4495
约束点
5
CPII13
2953694.8415
482738.1521
约束点
6
CPII12
2953199.9754
482134.6435
约束点
7
CPI12
2952508.7169
481810.7967
约束点
8
CPI11
2951888.1571
481321.7499
约束点
9
CPII11
2952066.9582
480547.807
约束点
10
CPI07
2951033.9239
478440.0399
约束点
11
CPI05
2950306.2349
478013.799
约束点
12
CPI04
2950230.9956
476842.3755
约束点
13
CPI03
2950576.4025
476369.0065
约束点
14
CPI154-1
2951409.4898
474022.1598
约束点
15
CPI155-1
2951360.6611
473382.8629
约束点
16
GA03
2955638.8674
484501.0073
2955638.868
484501.0047
-0.6
2.6
±15
合格
17
GA06
2954440.2942
483666.8649
2954440.296
483666.8658
-1.8
-0.9
±15
合格
18
GA07
2953904.1526
483129.7407
2953904.151
483129.7374
1.6
3.3
±15
合格
19
GA08
2952861.0761
481917.5776
2952861.076
481917.5776
0.1
0.0
±15
合格
20
GA09-B
2952408.6961
481402.1004
2952408.7041
481402.1031
-8.0
-2.7
±15
合格
21
GA10
2951882.5863
480843.182
2951882.582
480843.1808
4.3
1.2
±15
合格
22
GA11
2951772.5701
480118.7847
2951772.572
480118.7847
-1.9
0.0
±15
合格
23
GA12
2951359.6559
479675.649
2951359.657
479675.6509
-1.1
-1.9
±15
合格
24
GA13
2951462.7282
478771.4572
2951462.733
478771.4566
-4.8
0.6
±15
合格
25
GA14
2951365.9087
478451.7677
2951365.911
478451.7665
-2.3
1.2
±15
合格
26
GA18
2951101.5267
477041.8663
2951101.529
477041.8686
-2.3
-2.3
±15
合格
27
GA19
2950789.3825
476914.9143
2950789.385
476914.92
-2.5
-5.7
±15
合格
28
GA20
2951206.8585
476656.0905
2951206.868
476656.0945
-9.5
-4.0
±15
合格
29
GA24
2951176.7714
474307.6144
2951176.78
474307.6116
-8.6
2.8
±15
合格
30
GA23
2951443.4292
474641.5363
2951443.442
474641.5344
-12.8
1.9
±15
合格
联络线复测值与设计值较差
1
CPI154-1
2951409.4898
474022.1598
约束点
2
CPI155-1
2951360.6611
473382.8629
约束点
3
CPII316
2951761.5226
471198.9358
约束点
4
CPII317
2951517.4083
470694.2795
约束点
5
CPII318
2951540.4109
470023.7160
约束点
6
CPII319
2951288.1789
469159.4820
约束点
7
CPI159
2949474.7000
468751.5615
约束点
8
CPII321
2949029.7643
468157.2761
约束点
9
CPII321-1
2948938.9378
468679.1354
2948938.9460
468679.1400
-8.2
-4.6
±15
合格
10
TZ02
2951933.7665
470281.8863
2951933.7620
470281.8804
4.5
5.9
±15
合格
11
PX03
2951733.5675
471493.5418
2951733.5661
471493.5408
1.4
1.0
±15
合格
12
PX05
2952126.5575
471439.8785
2952126.5594
471439.8743
-1.9
4.2
±15
合格
13
DX01-1
2951701.8705
469829.7301
2951701.8725
469829.7265
-2.0
3.6
±15
合格
14
DX02-1
2952210.8143
469699.8247
2952210.8111
469699.8197
3.2
5.0
±15
合格
15
PX06
2952434.8731
471646.1949
2952434.8692
471646.1906
3.9
4.3
±15
合格
8．复测结论及成果使用说明
由上表可知：
施工控制点（边）的方位角差值均未超限，施工中仍使用原测成果。
经计算，改正后各点与其相邻点位关系的各项指标均满足检测要求。
本次施工复测网的精度达到四等GPS网
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