CPⅢ控制网测量方案Word格式.docx

1、每组测量设备配置表设备名称规格型号单位数量备注GPS徕卡1230台全站仪徕卡1201水准仪徕卡DNA031 仪器配套设备若干棱镜组件、水准尺、温度计等五、测量控制系统1、平面坐标系统为保证三网合一，平面坐标系统采用WGS-84椭球高斯投影工程独立坐标系统，并满足投影变形值不大于10mm/km的要求。坐标系取用段落与京津城际延伸线天津至于家堡工程精测网一致。2、高程系统高程系统采用1985国家高程基准。六、CP控制网加密测量1、技术要求1.1加密测量采用的方法、使用的仪器和精度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。1.2 加密测量前检查联测标石的完好性，对丢失和破损的标石按

2、原测标准用同精度扩展方法恢复或增补（包括CPI、CP和二等水准点）。CP加密测量时独立观测2个时段，每个时段不少于60分钟，加密1个CP点时，进行联测前后各1个CPI点和前后各1个CP点，且构网观测。CP加密点在距线路300m以内的可视范围内。1.3 CP、CP控制网GPS测量的精度指标符合下表的规定。CPI、CP控制网GPS测量的精度指标表控制网级别基线边方向中误差最弱边相对中误差CP1.31/180 000CP1.71/100 0002、GPS测量加密CP网考虑到既有CPI和CP测量的情况，需采用GPS进行CP的加密工作。2.1 选点埋石CP加密点采用强制对中标，在桥梁部分加密CP点需上桥

3、，不与CP点共用，并且沿线路前进方向左右交替埋设于桥梁的固定端；路基段在路肩处埋设加密桩，加密桩高出轨面50cm（保证GPS观测条件），埋深比临近剖面管深50cm，横截面要求3030cm，埋设在两个接触网杆之间，沿线路前进方向左右交替埋设。2.2 观测CP加密测量要求同精测网原网要求，观测、数据处理均与原测CP相同。观测前对网形进行设计，保证CP加密点间的基线长度在600米左右，并且尽量多的联测原精测网中的CPI或CP点，以保证梁上与梁下的平面坐标基准相统一，并执行下列指标：GPS观测技术要求 级 别项 目三等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

4、长度（min）60观测时段数数据采样间隔（S）15PDOP或GDOP8重复设站2.3 数据处理在对加密CP点进行整体平差前先对网中的原CPI和CP点的稳定性进行分析。对不满足精度要求的原CPI和CP进行剔除，满足要求的点全部作为起算点。（1）基线质量检验：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（mm）Y坐标分量闭合差（mm）Z坐标分量闭合差（mm）环线全长闭合差（mm）独立环（附合路线）重复观测基线较差 ，本项目a=5mm,b=1ppm。（2）在基线的质量检验符合要求后，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WGS84的三维坐

5、标为起算数据，进行无约束平差。无约束平差基线向量改正数的绝对值满足下式要求：Vx3，Vy3，Vz3（3）GPS网无约束平差合格后，引入网中联测的CPI和CP点坐标进行三维约束平差，引入的已知数据进行稳定性评定。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满足下式要求：dVx2，dVy2，dVz2平差后加密CP点的点位精度小于10mm，基线边方向中误差1.7，最弱边相对中误差限差为1/100000。3、线路水准基点的加密3.1 测量方法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，桥梁部分上桥埋设，尽量保证在梁上下关联时不用再进行水准测量。加密线路水准基点的埋设要求同精

6、测网中的水准点埋点要求。水准点加密测量采用经过有效检定、不低于DS1的水准仪。高程控制网加密时，对于沉降区水准线路联测到线路两端各两个以上线路水准基点上或两个深埋水准点，以检验联测水准点是否发生显著沉降；对于非沉降区水准路线联测两个以上线路水准基点或深埋水准点。高程控制网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角均不超过15；水准尺采用辅助支撑进行安置，测量转点安置尺垫，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按测量等级的要求选择，先采用相应等级的数字水

7、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。3.2 技术要求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1.02.060.8二等水准测量主要技术要求等级水准仪最低型号水准尺类型视距（m）前后视距差（m）测段的前后视距累积差（m）视线高度（m）数字水准仪重复测量次数光学数字（下丝读数）DSZ1、 DS1因瓦503且501.53.06.00.32.8且0.552次水准测量的主要技术标准路线长度（km）型号水准尺观测次数二等水准400DS

8、Z1、DS1往返二等水准线路跨越特大河流时，按现行国家一、二等水准测量规范中关于跨河水准测量有关规定执行。3.3 数据处理（1）加密线路水准基点以联测的稳定的线路水准基点、深埋水准点或基岩水准点为起算点，进行整体严密平差计算，采用专业平差软件平差。高程成果保留到0.1mm。（2）水准测量作业结束后，每条水准路线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M；当水准网的环数超过20个时，按环线闭合差计算Mw。M和Mw符合二等水准测量精度的要求，否则需对较大闭合差的路线进行重测。M和Mw按下列公式计算： 4、建网时机无砟轨道对线下工程的工后沉降要求非常严格，CP加密测量在线下工程沉降评估通过

9、之后进行，保证测设点位的稳定。七、CP点的埋标与布设1、CP标志1.1 CP标志及安装CP点设置强制对中标志，其几何尺寸的加工误差不大于0.05mm，平面（X，Y）和高程（H）三个方向上的重复性安装误差和互换性安装误差不大于0.3 mm 。CP棱镜组件由预埋件、连接杆、棱镜、水准测量适配器等四部分组成，预埋件加装保护盖。标志图如下：标志预埋件（由预埋件（含标志牌）、保护盖、保护盖扳手组成）上述标志的安装及位置按设计进行预留及单独安装，并保证预埋件水平或垂直。桥梁、路基地段平面观测标志（由预埋件、连接杆、棱镜组成）水准测量适配器竖式连接杆和水平式连接杆安装整平器1.2 CP标志日常管理和养护（1

10、）搬运、运输过程中用纸包裹棱镜（水准）测量杆，防止相互碰撞、磨损。（2）安装完成后，每次测量完及时将塞子盖上。（3）每三个月检查一次套筒和塞子是否损坏，用小毛刷刷除套筒内灰尘 。竖立的套管如果灰尘积太厚，则用水冲洗。1.3 检验方法采用内径和外径千分尺检测，达到加工尺寸范围为合格。2、CP点和自由测站编号CP的控制点编号定义如下：CP点按照公里数递增进行编号，其编号反映里程数。所有处于里程增大方向左侧的标记点，编号为奇数，处于里程增大方向右侧的标记点编号为偶数，在有断链地段的编号不重复。CP的控制点编号表举例如下：CP的控制点编号表点编号含 义代码在里程内点的位置036301表示线路里程DK3

11、6至DK37范围内线路前进方向左侧的CP第1号点，“3”代表“CP”（轨道左侧）奇数1、3、5、7、9、11等136302表示线路里程DK136至DK137范围内线路前进方向右侧的CP第1号点，“3”代表“CP”（轨道右侧）偶数2、4、6、8、10、12等观测时，自由测站点编号按照“Z03601,Z03602”沿线路里程增加方向编号。3、CP点的布设CP点成对布设，沿线路纵向距离布置一般约为60 m，埋设于接触网杆或其基础、桥梁防撞墙等位置。CP点布设高度大致等高，同一对控制点纵向里程差不大于1m，并布设在设计轨道高程面0.3m以上。CP点的埋设采用预埋方式进行布设。当遇到后埋时，采用快干砂浆

12、进行固定，确保CP标志预埋件的稳固。3.1 桥梁段CP点的布设CP点布设在简支梁固定端距梁端0.5m的位置。桥梁部分CP点布置图（1）简支梁对于24或32m简支梁每2孔布设一对CP点，相邻两对CP点相距可以设置为64m、56m、48m；对于连续24m简支梁，根据实际情况也可每三孔布设一对CP点。（2）连续梁连续梁上的CP点优先布设于固定端上方。当跨度超过80m时，在跨中布设一对CP点，该对CP点尽可能在同等条件下使用，使用前应复核。如以下梁式：40+64+40m，64+100+64m ，80.6+128+80.6m。3.2 路基段CP点的布设路基段CP点基础直径为25cm，顶面高于设计轨道面至

13、少30cm，使用钢筋混凝土成对浇筑，待基础稳定后，使用快干砂浆埋设CP标志预埋部分，详见下图。路基上CP点布置图八、CP网测量与数据处理CP控制网采用自由测站边角交会法施测。CP平面网附合于CP、CP控制点上，每600m左右联测一个CP或CP 控制点，当CP点位密度和位置不满足CP联测要求时，按同精度扩展方式加密CP控制点。1、CP网网形测量网形式见下图。 测站（自由站点） CP控制点向CP点进行的测量（方向、角度和距离）测站间距为120m的CP平面网构网形式图上图中间点表示自由置镜位置，由中间点引出的兰色方向线为由此测站须观测的CP点。因遇施工干扰或观测条件稍差时， CP平面控制网采用下图所

14、示的构网形式，平面观测测站间距为60m左右，每个CP控制点设四个方向交会。测站间距为60m的CP平面网构网形式图2、联测方案2.1 CP控制点测量方法及与上一级控制网的关系在自由站上测量CP的同时，将靠近线路的全部CP点进行联测，并纳入网中，确保线路两侧200m范围内可视的CP控制点密度达到400m800m，否则按同精度加密CP控制点。按同精度加密的CP点可设置在桥梁的固定端或路基上。CP点与CP点联测置镜于CP点后视与其通视的CP点，CP点采用与CP点一致的棱镜，CP点联测时至少与一对CP点进行联测，有可能时尽可能多的联测CP点，联测长度控制在150-200米之内。也可在自由测站上直接联测C

15、P点，联测不少于两个自由站。每个CP测量组使用同一种棱镜（包含联测CP等控制点），并做好棱镜常数等参数的设置工作。2.2 联测CPI、CP采用的网形（1）当自由测站置镜观测CP、CP控制点时，在2个或以上连续的自由测站上观测CP、CP 控制点，如下图。（2）当CP、CP控制点置镜观测CP点时，在CP、CP控制点置镜观测三个以上CP控制点，如下图。（3）当梁上梁下不能直接通视时，采用加临时站的方法，如下图。3、CP网平面测量3.1 观测要求CP网采用自由测站边角交会法测量。自由测站的测量，从每个自由测站，前后各3对 CP点为测量目标，每个CP点至少从3个测站上分别联测。尽量选择无风的阴天进行或夜

16、间进行观测。CP控制网观测的自由测站间距一般约为120m，自由测站到CP 点的最远观测距离不大于180m；每个CP点至少保证有三个自由测站的方向和距离观测量。CP控制网水平方向采用全圆方向观测法进行观测。全圆方向观测满足下表的规定。CP平面网水平方向观测技术要求仪器测回数半测回归零差测回间同一方向2C互差同一方向归零后方向值较差0.5691CP平面网距离测量满足下表的规定。CP平面网距离观测技术要求盘左和盘右半测回距离较差测回间距离较差1 mm1mm注：距离测量一测回是全站仪盘左、盘右各测量一次的过程。当CP平面网外业观测的水平方向和距离的技术要求不满足以上技术要求时，该测站外业观测值重测。3

17、.2 主要技术指标CP平面控制网的主要技术指标应符合下表规定。CP平面网的主要技术指标方向观测中误差距离观测相邻点的相对点位中误差同精度复测坐标较差1.81.0mm3mmCP平面网平差后的主要技术要求控制网名称与CP、CP联测与CP联测距离中误差点位中误差方向改正数距离改正数CP平面网44mm32mm单位权中误差宜为0.71.3；可靠性指标最小为0.15，平均为0.25。CP平面网的平差计算取位，应按下表的规定执行。CP平面网平差计算取位水平方向观测值（）水平距离观测值（mm）方向改正数（）距离改正数（mm）点位中误差（mm）点位坐标（mm）0.10.013.3 CP网分段与测段衔接CP根据施

18、工需要分段测量，分段测量的测段长度不宜小于4km。测段间重复观测不少于6对CP点，作为分段重叠观测区域以便进行测段衔接。施工时，CP网两端宜分别预留6对CP点，作为后续CP控制网连接区域，并且在这六对点中间位置埋设一个CP点，以加强CP网的强度。测段之间衔接时，前后测段独立平差重迭点坐标差值3mm。满足该条件后，后一测段CP网平差，采用本测段联测的CP、CP控制点及重叠段前测段CP点坐标进行约束平差。再次平差后，其他未约束的公共点在两个区段分别平差后的坐标差值不大于1mm。完成全部平差后，公共点的坐标采用前一区段CP网的平差结果。坐标换带处CP平面网计算时，分别采用相邻两个投影带的CP、CP坐

19、标进行约束平差，并分别提交相邻投影带两套CP平面网的坐标成果。在满足精度的同时，两套坐标的CP测段长度不应小于800m。3.4 外业记录外业记录为现场测量时记录各测站的实际情况，它是CP测量的重要原始数据，每段CP测量认真填写“记录表”，结束后装订存档。自由测站记录表如下表：自由测站记录表 线 段 第 页（共 页）测量单位： 天气：自由测站编号仪器高温度气压测量点编号棱镜高CP点标记示意图： 天津 线路里程方向 于家堡 说明：将自由测站编号、CP点编号应在该示意图上标记出来司镜： 记录： 年 月 日3.5 内业数据处理CP点的平面数据处理软件采用铁道部评审通过的TSDI_HRSADJ软件，该软

20、件系统主要由嵌入式全站仪机载测量软件、全站仪测量数据预处理软件、精密工程测量平差软件三部分组成。该软件能够兼容目前主流的各型全站仪和各类CP标志，能够对外业观测数据对规范要求的各项精度指标进行检核，并提供合格的数据处理成果。观测数据存储之前，必须对观测数据的质量进行检核。包括如下内容：（1）仪器高、棱镜高；（2）观测者、记录者、复核者签名；（3）观测日期、天气等气象要素记录。 检核方法采用手工或程序检核。观测数据经检核不满足要求时，及时提出重测，经检核无误并满足要求时，进行数据存储，提交数据进行平差计算处理。 数据计算、平差处理采用TSDI_HRSADJ平差软件进行自由测站点、CP点进行整体平

21、差。平差计算时，要对各项精度作出评定。4、CP网高程测量CP高程控制网观测采用环形观测法，如下图所示。环形高程观测示意图CP控制点水准测量按精密水准测量的要求施测。CP控制点高程测量工作在CP平面测量完成后进行，确保线路两侧500m范围内水准点的密度达到2000m左右，否则用同精度水准测量的方法加密水准点，并起闭于线路水准基点，且一个测段联测不少于三个线路水准基点。4.1 主要技术要求CP高程控制网精密水准测量的主要技术要求，须符合下表的规定。精密水准测量的主要技术标准附合路线长度（km）与已知点联测环线2DS1精密水准测量精度要求符合下表的规定。精密水准测量精度要求（mm）4.01281、K

22、为测段水准路线长度，L附合或环线的水准路线长度， Ri为检测测段长度，K、L、Ri单位为km，n为测段水准测量站数；2、结点之间或结点与高级点之间，其路线的长度，不应大于表中规定的0.7 倍。CP高程网精密水准测量测站的主要技术要求，符合下表的规定。CP高程网精密水准测量测站的主要技术标准前后视距差视线高度两次读数之差（mm）两次读数所测高差之差0.450.50.7在下列情况下，CP高程网的外业观测值应该进行重测：（1）当CP高程网水准测量的测站数据质量超过CP高程网精密水准测量测站的主要技术标准时，该测站的数据重测。（2）当CP高程网水准路线的限差超过精密水准测量精度要求时，该水准路线的数据

23、重测。（3）当根据闭合环闭合差计算的每千米水准测量的高差全中误差超限时，首先对闭合差较大的闭合路线进行重测，重测后MW仍超限，则整个CP高程网水准测量的数据重测。（4）CP高程网复测时，若建网测量和复测联测上一级水准点的方法和数量相同，则约束平差后两次测量CP点高程的较差，不大于2mm，否则复测的CP高程网数据重测。4.2 桥面高程传递当桥面与地面间高差大于3m，线路水准基点高程直接传递到桥面CP控制点上困难时，采用不量仪器高和棱镜高的中间设站三角高程测量法传递，观测两遍，且仪器变换仪器高，每次手工观测四个测回，其测量原理见下图所示。测量中，前后视必须是同一个棱镜。观测时，棱镜高不变，仪器与棱

24、镜的距离不大于100m，最大不超过150m。前、后视距应尽量相等，一般距离差值不超过5m。观测时，要准确测量温度、气压值，以便进行边长改正。三角高程测量的主要技术要求，满足下表的要求。三角高程测量的垂直角测量技术要求测回间指标差互差测回差5.0三角高程测量的距离测量技术要求每测回读数次数四次读数差 mm测回差mm2.04.3 内业数据处理CP高程网外业观测成果的质量评定与检核内容包括：测站数据检核、水准路线数据检核，当CP水准网的环数超过20个时还要进行每千米水准测量的高差全中误差的计算。CP高程网内业平差计算和基础控制资料的选用，须满足下列原则：（1）CP高程网水准测量的外业观测数据全部合格后，方可进行内业平