改建铁路滨绥线牡丹江至绥芬河段扩能改造工程轨道控制网CPIII测量技术方案文档格式.docx

改建铁路滨绥线牡丹江至绥芬河段扩能改造工程轨道控制网CPIII测量技术方案文档格式.docx

《改建铁路滨绥线牡丹江至绥芬河段扩能改造工程轨道控制网CPIII测量技术方案文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《改建铁路滨绥线牡丹江至绥芬河段扩能改造工程轨道控制网CPIII测量技术方案文档格式.docx（31页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

坐标系名称

中央子午线经度

投影面大地高（m）

高程异常（m）

起讫里程

第一工程独立坐标系

129.7度

（129°

42´

）

320

22

K351+525～DK403+200

第二工程独立坐标系

130.5度

（130°

30´

400

23

DK398+550～DK490+200

第三工程独立坐标系

130.9度

54´

380

24

DK470+600～K544+462

4.2高程基准

高程系统采用1985国家高程基准。

5仪器设备

5.1GPS接收机

GPS接收机应采用天宝或徕卡等国际知名品牌，静态测量平面标称精度不低于±

（5mm+1ppm×

D）的GPS双频接收机。

5.2全站仪及棱镜

1.全站仪

采用的全站仪，角度测量精度：

≤±

1″，测距精度：

（1mm+2ppm×

D），带马达驱动、自动照准和数据自动记录功能。

2.棱镜

标段内应采用同一型号棱镜，每组棱镜应经过检定合格。

5.3水准仪及水准尺

水准仪使用LeicaDNA03/TrimbleDini12精密电子水准仪（或同精度的其它电子水准仪），2m或3m铟瓦条码水准尺，自动观测记录。

6精测网加密

6.1一般规定

1、加密测量采用GPS仪器进行，所采用仪器均经过检定，并在有效检定期内。

2、加密测量前应检查联测标石的完好性，对丢失的标石进行补设，对破损严重和不稳固的标石不联测。

CPⅠ点丢失、破坏特别严重时应独立考虑CPⅠ网的补设。

3、加密点应与既有CPⅠ和CPⅡ点统一构网观测，形成四边形或三角形网，直接观测边长不应小于300m。

4、各级平面控制网的主要技术要求应符合下列规定：

CPⅠ、CPⅡ控制网GPS测量的精度指标应符合表6-1的规定；

表6-1CPⅠ、CPⅡ控制网GPS测量的精度指标

控制网级别

控制网等级

基线边方向中误差

最弱边相对中误差

CPⅠ

三等

≤1.7″

1/100000

CPⅡ

四等

≤2.0″

1/70000

6.2GPS加密CPⅡ网

1、选点埋石

CPⅡ点应沿线路每600米左右满足GPS观测条件的位置加密布设一个，采用与CPⅢ一样的强制对中标志（便于CPⅢ联测但不与CPⅢ共用），在桥梁部分CPⅡ加密点必须上桥，应单独埋设CPⅡ预埋件，并且沿线路前进方向左右交替埋设于两CPⅢ点对之间，应设于固定端挡砟墙上部；

加密桩应高出轨面（保证CPⅢ网联测条件），埋设应满足《铁路工程测量规范》中CPⅡ控制桩要求，需埋设在两个接触网杆之间稳固可靠，不影响行车安全，埋设的标志不能侵入限界并方便CPⅢ网联测的地方。

路基段CPⅡ加密桩埋设深度参考精测网报告中附近水准点桩位深度。

考虑到CPⅢ网搭接的问题，在相邻两评估段落搭接的六对点中间应埋设一个CPⅡ加密点，故在加密CPⅡ前应做好工作安排。

2、CPⅡ点编号

CPⅡ点按照计算连续里程增加方向进行编号，编号规则为：

×

（标示为里程公里数）+P2（标示为CPⅡ加密点）+×

（该里程段流水号，从小里程往大里程方向顺序编号）。

如103P21点桩号，“103”代表线路里程数，“P2”代表CPⅡ控制点，“1”代表1号点。

3、观测

CPⅡ加密测量的观测、数据处理均与CPⅡ测量相同，按照四等GPS测量要求执行。

观测前要进行GPS星历预报，选择合适的观测窗口。

对网形进行优化设计，保证CPⅡ加密点间的基线长度在600米左右，并且要尽量多的联测精测网中的CPⅠ或CPⅡ点，以保证线上轨道工程与线下工程的平面坐标系统相统一。

按要求进行仪器检校和相关测量参数的设置，保证仪器有足够内存存储数据，电源电量充足，天线连接杆应正常使用。

观测时不得在天线附近50m以内使用电台，10m以内使用对讲机；

在一时段观测过程中不允许进行以下操作：

接收机关闭又重新启动，进行自测试，改变卫星仰角限，改变数据采样间隔，按动关闭文件和删除文件等功能。

同时观测记录气象元素。

一个时段观测完毕后，四台仪器同时搬站，搬站方式见下图：

图6-1GPS测量搬站方式

当天外业结束后应及时编写电子观测日志，见表6-2。

整理外业观测数据，分别提供原始记录文件和RINEX标准格式文件。

测量数据以点名建立文件夹记录数据，每个时段记录格式为＃＃＃＃×

*，＃＃＃＃为仪器序列号后四位，×

为年积日，*为时段号，如图6-2。

表6-2Excel表格观测日志样例

测量

日期

点号

仪器牌号

仪器号

开机时间

关机时间

文件名

观测者

天线类型

量高方式

仪器高

2011-7-5

CPⅠ2001

TRIMBLE4700

9251

8:

00

9:

35

92511851.DAT

张文岳

Micro-centeredL1/L2

转角底部

1.446

CPⅠ2002

10:

01

11:

32

92511852.DAT

1.353

图6-2数据整理样例

GPS观测执行下列指标：

表6-3GPS观测技术要求

级别

项目

静

态

测

量

卫星截止高度角（°

≥15

同时观测有效卫星数

≥4

时段长度（min）

≥45

观测时段数

1

数据采样间隔（s）

15

接收机类型

双频/单频

PDOP或GDOP

≤10

3、数据处理

在对CPⅡ加密点进行整体平差前应先对网中的原CPⅠ和CPⅡ点的稳定性进行分析。

对不满足精度要求的原CPⅠ和CPⅡ进行剔除，满足要求的成果全部作为起算点。

（1）基线质量检验要求如下表：

表6-4基线质量检验限差表（mm）

检验项目

限差要求

X坐标分量闭合差

Y坐标分量闭合差

Z坐标分量闭合差

环线全长闭合差

同步环

独立环（附合路线）

重复观测基线较差

≤

a=5mm,b=2ppm。

（2）在基线的质量检验符合要求后，应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WGS—84的三维坐标为起算数据，进行无约束平差。

无约束平差基线向量改正数的绝对值应满足下式要求：

V△x≤3σ，V△y≤3σ，V△z≤3σ；

（3）GPS网无约束平差合格后，应引入网中联测的CPⅠ和CPⅡ点坐标进行约束平差，引入的已知点应进行稳定性评定。

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应满足下式要求：

dV△x≤2σ，dV△y≤2σ，dV△z≤2σ；

约束平差后的精度应满足基线边方向中误差≤2.0″，最弱边相对中误差限差≤1/70000

（4）CPⅡ点加密测量数据处理软件分别采用：

LEICAGeoOffice（基线解算）、同济大学TGPPS（平差计算）。

6.3隧道内CPⅡ测量

考虑隧道特点，隧道洞内CPⅡ控制网应在隧道贯通后，采用导线（网）方法进行测量。

6.3.1平面点的选点与埋石

CPⅡ平面控制点布设充分考虑后续施工的影响，布设位置选择在受施工干扰较少的排水沟或电缆槽上，根据洞内导线网附合长度，埋设成折线状导线（网）。

6.3.2洞内CPⅡ导线网测量的主要技术要求

表6-5洞内CPⅡ导线网测量主要技术要求

附合长度（km）

边长

（m）

测距中误差（mm）

测角

中误差

（″）

相邻点位坐标中误差（mm）

导线全长相对闭合差限差

方位角闭合差限差

对应导线等级

备注

L≤2

300～600

3

1.8

7.5

1/55000

±

3.6√n

单导线

2＜L≤7

导线网

L﹥7

1.3

5

1/100000

2.6√n

隧道二等

6.3.3洞内CPⅡ的布网形式

在进行洞内CPⅡ测量时应注意与洞外加密CPⅡ网的顺接，尤其长大隧道更要重视此问题。

如果有条件，应在距洞口300-800米的地方加密一个CPⅡ点，并保证此点与洞内CPⅡ点相互通视，以便作为洞内CPⅡ控制网与洞外加密CPⅡ网的连接点。

如果采用GPS加密CPⅡ网则需考虑此连接点的观测条件。

如果无通视条件，则需保证洞内CPⅡ网与洞外CPⅡ加密网的起算点一致。

观测时隧道口加密的CPⅡ连接点及隧道口洞外的CPI和CPⅡ点应联测并形成三角形或大地四边形。

如图6-3所示为附合长度大于两公里时导线网的布设形式。

图6-3道内导线网联测示意图

：

CPI或CPⅡ点；

CPⅡ连接点；

洞内CPⅡ点

对于连接点，如果已经有坐标，则需作为洞内CPⅡ网的起算点，如果没有已知坐标，则随同洞内CPⅡ网统一平差计算，并作为洞外CPⅡ加密网的起算点。

如果洞口还有其他稳定的精测网点亦应联测。

6.3.4起算点稳定性的检验

起算点的稳定性可根据现场条件，增加观测点（例如隧道施工控制网点）来进行判断。

判断条件同导线加密时对起算点的要求。

6.3.5平差计算软件

洞内CPⅡ导线（网）距离经高程和高斯投影改化后进行平差计算。

起算数据为CPI或CPⅡ点，平差采用清华山维Nasew2003智能图文网平差软件或科傻控制测量数据处理软件。

6.3.6隧道洞内CPⅡ导线观测的其他要求

（1）洞口测站观测宜在夜晚或阴天进行；

隧道洞内观测应充分通风，无施工干扰，避免尘雾。

（2）目标棱镜人工观测时应有足够的照明度，受光均匀柔和、目标清晰，避免光线从旁侧照射目标；

采用自动观测时应尽量减少光源干扰。

6.4线路水准基点的加密

6.4.1测量方案

大于3公里以上的隧道需按照二等水准测量的要求进行线路水准基点的加密，其它段落按照三等水准测量的要求进行线路水准基点的加密。

在CPⅢ高程测量之前，对线路水准基点进行贯通测量，对不满足水准测量要求的水准点进行调整。

在三角高程上桥之后，进行梁上的水准贯通。

根据规范要求，CPⅢ水准路线附合长度不得大于3km。

结合线路水准控制网的特点，一般要求CPⅢ水准线路线2km左右附合一次。

桥梁地段因桥面与地面间高差较大，线路水准基点高程直接传递到桥面CPⅢ控制点上有困难时，可通过不量仪器高和棱镜高的三角高程测量法传递，即要求在桥梁地段每2公里左右进行一处三角高程测量，梁上三角高程点应埋设在梁的固定支座正上方的防撞墙上（可与CPⅢ点共用）。

当隧道内的水准附合长度大于3公里时，应在洞内进行二等水准加密，保证每2公里左右有一个二等水准加密点。

加密二等水准点可与CPⅢ水准点共用。

为方便于高程传递，要求在梁上三角高程点的梁下相应位置埋设引测基点，引测基点采用和CPⅢ点同样的构件，引测基点埋设规格按照二等水准点的标准执行。

加密线路水准基点测量应采用不低于DS1的水准仪，须经过检定，并处于检定有效期内。

其测量可采用往返支水准路线测量，由距离其最近线路水准点引测（埋设时需考虑距线路水准点的距离不宜过长）。

当线路水准基点被破坏或密度不够，达不到CPⅢ附合的距离要求时，应对线路水准基点进行恢复或加密，应保证每两公里处有一个水准基点。

高程控制网加密时，水准线路应联测三个以上已知水准基点，且水准线路两端必须联测已知水准点，存在段落搭接时，应将相邻段加密水准基点作为已知水准点联测，以检验联测水准点是否发生显著沉降和保证线路高程的平顺性。

加密线路水准基点点间距应不大于2km布设一个，埋设在线路附近稳定且不易被破坏的地方，桥梁部分宜上桥埋设，尽量保证在梁上下联关系时不用再进行水准测量，加密水准点可以与CPII点共用，不可与CPⅢ点共用。

三等水准贯通测量时，应在加密水准点对应的桥下设置临时三等水准点，为将高程传递到桥面上做准备。

6.4.1.1二等水准测量

大于3km隧道的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角均应不超过15″；

水准尺须采用辅助支撑进行安置，测量转点应安置尺垫，尺垫选择坚实的地方并踩实以防尺垫下沉。

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应按测量等级的要求选择，宜优先采用相应等级的数字水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。

6.4.1.2三等水准测量

除大于3km隧道外高程控制网加密按三等水准测量的技术要求执行，水准仪与水准尺在使用前及使用过程中，经常规检校合格，水准仪视准轴与水准管轴的夹角均不超过15″。

水准仪与水准尺在使用前，必须检校合格。

采用单路线往返观测，一条路线的往返测必须使用同一类型仪器和转点尺垫，沿同一路线进行。

观测成果的重测和取舍按《国家三、四等水准测量规范》（GB12898-2009）有关要求执行。

一组往返测安排在不同的时间段进行；

由往测转向返测时，应互换前后尺再进行观测；

晴天观测时应给仪器打伞，避免阳光直射；

扶尺时应借助尺撑，使标尺上的气泡居中，标尺垂直。

6.4.2桥面高程传递

1、当线路水准基点高程直接传递到桥面CPⅢ控制点上困难时，需通过不量仪器高和棱镜高的三角高程测量（中间设站三角高程测量）法传递。

三角高程应独立观测两遍，且要求变换仪器高，每次要求观测四个测回。

两遍高差较差不应大于2mm，满足限差要求后，取两组高差平均值作为传递高差。

2、三角高程测量方法，采用在同一侧设置观测点。

就是在没有仪器高和棱镜高量取误差的情况下即观测点直接采用CPⅢ标志进行观测，求出桥下基点和桥上联测点的高差。

其测量原理如下图6-4所示。

图6-4

3、三角高程测量的主要技术要求，应满足表6-6的要求。

仪器与棱镜的距离不宜大于100m，最大不应超过150m。

观测时，要准确测量温度、气压值，以便进行边长改正。

表6-6中间设站三角高程测量外业观测技术要求

垂直角测量

距离测量

测回数

测回间指标差互差（″）

测回间较差（″）

测回内较差（mm）

测回间较差

（mm）

4

3.0

6.4.3梁上水准路线贯通

为了检验三角高程点间的匹配性，并且防止三角高程测量时存在粗差，故在CPⅢ水准测量之前，需要在梁上对三角高程点进行二等水准贯通测量，以保证大约2km一个三角高程点间满足三等水准的要求。

贯通水准路线中的三角高程点一般不得少于三个，以便对三角高程点间的兼容性进行分析。

另外在进行CPⅢ水准测量时，其自由端（即未测CPⅢ高程的一端）宜留出最少一个三角高程点不进行CPⅢ网的测量，以便与下一段顺接或调整。

6.4.4技术要求

表6-7水准测量精度要求（mm）

水准测量等级

每千米高差偶然中误差

每千米高差全中误差

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

≤1.0

≤2.0

6

0.8

——

≤3.0

≤6.0

20

12

2.4

8

注：

1K为测段水准路线长度，单位为km；

L为水准路线长度，单位为km；

Ri为检测测段长度，以千米计；

n为测段水准测量站数。

2当山区水准测量每公里测站数n≥25站以上时，采用测站数计算高差测量限差。

表6-8水准测量主要技术要求

等级

水准仪类别

水准尺类型

视距

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）

DS1

因瓦

≤50

≥3且≤50

≤1.5

≥0.3

≤2.8且≥0.55

≥2次

≤100

≤5.0

三丝能读数

≥0.35

≥1次

DS3

双面木尺

单面条码

≤75

表6-9水准测量的主要技术标准

路线长度

（km）

水准仪

最低型号

水准尺

观测次数

二等水准

≤400

往返

三等水准

≤150

DS1、DS3

因瓦、双面木尺

往返/左右路线

6.4.5数据处理

（1）大于3km隧道的线路水准基点的加密应按照国家二等水准测量标准施测，除大于3km隧道外的线路水准基点的加密应按照国家三等水准测量标准施测，以稳定的线路水准基点作为起算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。

加密水准平差计算应采用CosaLEVEL水准数据处理软件。

（2）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千米高差偶然中误差MΔ；

当水准网的环数或附和路线超过20个时，还应按环线闭合差计算Mw。

MΔ和Mw应符合表6-7的规定，否则应对较大闭合差的路线进行重测。

MΔ和Mw应按下列公式计算：

7CPⅢ点的埋标与布设

7.1CPⅢ标志及安装

1、CPⅢ标志的形式

CPⅢ预埋件为必须采用工厂精加工元器件（要求采用数控机床），各标志的形式:

a、CPⅢ标志组中预埋件形式，用不生锈及不腐蚀的金属材料制作,安装要使用整平适配器进行安装。

见图7-1。

b、CPⅢ标志组中棱镜测量杆形式。

见图7-2。

c、CPⅢ标志组中水准测量杆形式。

见图7-3。

图7-1预埋件图7-2棱镜图7-3水准测量杆

2、CPⅢ点和自由测站点编号

（1）CPⅢ编号的定义

CPⅢ点编号采用6位编号形式（107301），具体要求如下：

CPⅢ点号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，在有长短链地段应注意编号不能重复。

如表7-1所示：

表7-1CPⅢ点编号要求

点编号

含义

数字代码

在里程内点的位置

107301

表示线路里程DK107范围内线路里程增大方向左侧的CPⅢ第1号点，“3”代表“CPⅢ”

（线路左侧）奇数

1、3、5、7、9、11等

107302

表示线路里程DK107范围内线路里程增大方向右侧的CPⅢ第2号点，“3”代表“CPⅢ”

（线路右侧）偶数

2、4、6、8、10、12等

观测时，自由测站（点）编号以该站观测的第一个CPⅢ点编号加字符“Z”表示，如Z107301表示本自由测站观测的第一个CPⅢ点为107301。

补测的自由测站以字符B开头，复测的自由测站以字符F开头，竣工测量的自由测站以字符J开头，测站编号确保唯一性，特殊情况应作说明。

3、CPⅢ点编号标记的规定

CPⅢ点编号路基地段宜标绘于CPⅢ标志柱内侧，标志正下方0.2m；

桥梁地段宜标绘于挡砟墙内侧，侧面及顶面与防撞墙边缘齐。

点号标志字号应采用统一规格字模，字高为6cm的正楷字体刻绘。

点号铭牌白色抹底规格为40cm×

30cm，红色油漆应注明工程线名简称，CPⅢ编号，严禁破坏字样，每行居中排列，如下图所示。

严禁采用手写标识。

图7-4CPⅢ标识

7.2CPⅢ点的布设

CPⅢ控制点一般沿线路走向按50m～70m间隔成点对布设。

每对CPⅢ控制点分布于线路两侧，点位设置高度宜高于设计轨