工程测量技术设计方案.docx

1、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

2、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3500

3、m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 D3K85560，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

4、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。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+000DK7+00070.10g0.45s三星堆绵竹DK7+000 DK60+000530.15g0.40

5、s绵竹绕结沟DK60+000DK352+5002720.20g0.45s主要技术标准a.铁路等级：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

6、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616.3，极端最高气温一般在31.336.7，极端最低气温一般在-5.3-21.1。年平均降雨量484.11215.1mm。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1971-20001971-20001959-19841971-2000平均气压（mb）956.7959.6952.8947.3840.4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1971-20001971-20001959-19841971-2000气温

7、（）年平均16.116.315.815.616.211极端最高36.736.635.735.936.532.2极端最低-5.9-5.3-5.3-7.5-6.5-11.6最大月平均27.225.426.525.125.7最小约平均3.15.7355.7绝对年平均湿度%16.316.216.1相对年平均湿度%8281838173年平均降水量mm870.1806938.61086.41215.1484.1年平均蒸发量mm993.31060.7915.61100.81459.4年平均风速（m/s）1.1NNE1.41.41.53.8最大风速及风向17.0E13.0NE21SW21NE21ENE年平均雾

8、天日数6285472年平均暴雷日数32.53029（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

9、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，

10、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

11、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104DK63+100D2K82+500750m710m-4024.9104D2K82+500D2K94+000890m855m-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mmm1CPI83347

12、5966.7653 522215.7910 620.86632CPI82-13476595.2938 522675.6154 3CPI853480210.5421 521996.3233 638.21304CPI86-23485308.4433 521753.0880 693.86425CPI87-23485766.9979 522043.3250 696.09006CPI88-13487789.7404 521835.6652 7CPI89-23488408.1413 521803.0487 8CPI89-13489744.4773 521375.4688 741.40899CPI93-23

13、502117.9118 519600.0986 10CPI93-33502294.2749 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mmm1CPII733477945.6151 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mmm2CPII743478912.5711 522715.75253CPII753479227.6047 523216.9901 4CPII763480921.8677522508.8540 5CPII773481585.70

14、80 522376.0194 6CPII783482258.6227 522446.7977 7CPII80-13483188.9241 522057.3378 8CPII81-13483722.4462 522225.9227 9CPII82-13484112.0383 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mmm1CPI93-33502374.3216 520046.1389 2CPI93-23502197.9545 519600.54343CPI89-23488487.8714 521803.5434 4CPI89-13

15、489824.2379521375.9538 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（TB 10601-2009）；2、铁路工程测量规范（TB 10101-2009）；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（TB 10054-2010）；6、国家一、二等水准测量规范（GB/T 12897-2006）；7、国家三、四等水准测量规范（GB/T 12898-2009）；8、工程测量规范（

16、GB 50026-2007）；9、全球定位系统（GPS）测量规范（GB/T 18314-2009）；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（TB 10601-2009）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

17、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

18、CPI、CP平面控制网分别按高速铁路工程测量规范（TB 10601-2009）、铁路工程卫星定位测量规范（TB 10054-2010）全球定位系统（GPS）测量规范（GB/T 18314-2009）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（TB 10601-2009）、国家一、二等水准测量规范（GB/T 12897-2006）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、CP

19、I88-1、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4-1 CPI控制网复测网形图图4-2 CPII

20、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: 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4-1 GPS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）1560PDOP或GDOP6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4-2 GPS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CPI1.31/1800

21、00 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4-3 GPS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）1560PDOP或GDOP6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4-4 GPS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CPII1.71/100000 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

22、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。 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

23、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1.02.06L4L4L4L 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2400DS1因瓦往返往返4L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DS150且31.56.02.8且0.5注：观测读数和记录的

24、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（TB 10601-2009）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

25、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 GPS外业观测指标见表5-1：表5-1 GPS外业观测指标 级别项目 三等四等静态测量卫星高角度（）1515有效卫星总数44有效时段长度（min）6045观测时段数1212数据采样间隔（S）1

26、0601030PDOP或GDOP810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511.71/180 0001/100 000四等5221/100 0001/70 000 采用导线测量时应满足下列要求导线边长以200400m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1.81/1500003.6n1/550004610四等2.51/1000005n1/40000346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