ZJW京沪高铁线下工程精测网复测作业指导书何.docx
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ZJW京沪高铁线下工程精测网复测作业指导书何
京沪高速铁路
编号:
精测网复测作业指导书
单位:
编制:
审核:
批准:
年月日发布年月日实施
京沪高速铁路线下工程
精测网复测作业指导书
1适用范围
本作业指导书适用于京沪高速铁路精测网复测。
2准备工作
精测网复测之前应由建设单位组织设计单位对施工单位进行交桩,交桩过程应该有设计单位、建设单位、监理单位和施工单位的人员参与,并留下影象资料。
施工单位根据交桩的情况,收集既有精测网资料,根据原精测网测量精度和建网方式编写复测技术方案,并报监理单位和建设单位审核,组织满足复测要求的技术人员和测量仪器,按照审批后的复测方案进行精测网的复测。
3主要技术要求
2.1《客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定》(铁建设[2006]189号)
2.2《精密工程测量规范》(GB/T15314-94)
2.3《国家一、二等水准测量规范》(GB12897-2006)
2.4《全球定位系统(GPS)铁路测量规程》(TB10054-1997)
2.5《全球定位系统(GPS)测量规范》(GB/T18314-2001)
2.6京沪公司相关文件规定及铁道部相关规定
4测量程序及工艺流程
现场交桩是无砟轨道铁路工程测量的重要环节,是设计院将勘测施测的CPⅠ控制点、CPⅡ控制点和水准点移交给施工单位,施工单位以此作为平面高程控制基准开展施工的基础;也是实现无砟轨道铁路工程测量“三网合一”一个不可缺少的环节。
精测网在开工前要进行一次复测,在无砟轨道施工前要进行一次复测,保证控制网精度满足施工要求。
在区域地面沉降段落要加密复测频次,特别是高程控制网每半年要复测一次,可结合区域地面沉降观测同时进行。
项目部统一组织复测工作的实施,复测前编制技术设计方案,报监理项目部审批。
各工区负责外业数据采集及整理工作,项目部负责审核和平差计算工作。
工艺流程图如下:
工艺流程图
4测量要求及技术标准
4.1平面控制网复测
4.1.1使用仪器
CPⅠ和CPⅡ控制网测量外业采用的GPS接收机为标称精度不低于5mm+1ppm双频接收机。
4.1.2CPⅠ复测
(1)控制网网形
按设计院网形进行复测。
采用边联结方式构网,形成由三角形或大地四边形组成的带状网,对于个别丢失的控制点应及时在原控制点附近补设,保证原控制网形。
(2)外业测量
CPⅠ点复测外业工作分标段进行。
各测段之间重叠2个CPⅠ控制点,并延伸到相邻标段至少2个CPⅠ控制点。
整个标段CPⅠ控制网与CP0框架基准点采用双频GPS接收机按B级GPS技术要求进行联测。
每个CP0框架点至少与2个CPⅠ控制点联测,按照设计院联测点进行联测,每个标段联测的CP0点不宜少于2个。
当联测的CP0点只有两个时,宜分布在网的两端,有3个及以上时,宜均匀分布在网中。
若相邻标段交接处与CP0框架点较远,相邻标段可互换搭接段数据。
(3)内业数据处理
基线解算采用广播星历,使用商用GPS数据处理软件进行基线解算。
基线不满足规范要求的要及时通知外业组重新进行外业测量。
在基线解算满足规范要求后,采用CP0框架基准点进行约束,使用经鉴定合格的GPS平差软件进行整体平差。
4.1.3CPⅡ复测
(1)控制网网形
按设计院网形进行复测,采用边联结方式构网,对于个别丢失的控制点,应及时在原控制点附近补设,保证原控制网形。
(2)外业测量
整个标段的CPⅡ控制点复测按实际情况分若干测段同时进行。
相邻测段重叠两个CPI控制点。
(3)内业数据处理
基线解算采用广播星历,使用商用GPS数据处理软件进行基线解算。
在基线解算满足规范要求后方可用专业GPS平差软件进行平差处理。
基线不满足规范要求的要及时通知外业组重新进行外业测量。
CPⅡ控制网分段进行平差,采用经过复测后证明是可靠的本测段所有CPⅠ控制点进行约束。
CPⅠ的数据应采用设计院提供的勘测成果或复测后设计院提供的修正测量成果。
4.1.4CPⅠ和CPⅡ复测作业技术要求
(1)作业时其主要技术要求如下:
表4.1.4 GPS测量主要技术要求
项目
CPⅠ(B级)
CPⅡ(C级)
静
态
测
量
卫星高度角(°)
≥15
≥15
有效卫星总数
≥5
≥4
时段中任一卫星有效观测时间(min)
≥30
≥20
时段长度(min)
≥90
≥60
观测时段数
≥2
1~2
数据采样间隔(S)
15~60
15~60
PDOP或GDOP
≤6
≤8
(2)天线应严格整平对中,对中误差≤1mm。
每时段开机前和关机后各量一次天线高,三个方向天线高互差不大于2mm,取平均值作为最后的天线高;
(3)观测时详细记录测站点号、日期、时段、天线高、观测者、记录者等;
(4)开机后应检查有关指示灯与仪表;
(5)观测中应查看测站信息、接收卫星数、数据记录信号灯等情况,保证接收机工作正常,数据记录正确;
(6)观测中在接收机10m内禁止使用对讲机和手机;
(7)每日观测结束后,当天及时将数据转存至计算机硬、软盘上,确保观测数据不丢失。
4.1.5精度要求
(1)各独立闭合环坐标分量闭合差均符合下式的规定:
;
;
环全长闭合差应满足:
式中:
W为环闭合差,
,n为独立环中的边数;
(2)同步环的坐标分量闭合差和全长闭合差均符合下式的规定:
;
;
;
式中:
W为环闭合差,
,n为同步环中的边数;
(3)重复基线的长度较差小于
。
(4)无约束平差中基线分量的改正数绝对值均满足下式:
VΔx≤3σ,VΔy≤3σ,VΔZ≤3σ
GPS基线长度精度用下式表示:
式中:
σ——中误差(mm);
d——相邻点间距离(km)
表4.1.5-1GPS测量精度指标
控制网级别
基线边方向中误差
最弱边相对中误差
CPⅠ
≤1.3″
1/170000
CPⅡ
≤1.7″
1/100000
表4.1.5-2可重复性测量精度和相邻点位的相对精度
控制点
可重复性测量精度
相对点位精度
CPⅠ
10
8+d×10-6
CPⅡ
15
10
4.1.6平面控制网复测成果与设计院成果对比评价标准
当复测结果与设计单位提供的成果较差超限时,应进行二次复测,查明原因。
当确认设计单位成果资料有误或精度不符合规定要求时,应与设计单位协商,对成果资料进行改正;复测成果与设计单位测量成果的不符值在下列规定范围内时,应采用设计单位测量成果。
1)采用GPS复测CPⅠ、CPⅡ控制点,复测与原测成果坐标较差应满足下表的要求:
表4.1.6-1控制点的点位精度要求(单位:
mm)
控制点
相对点位精度
同精度复测坐标较差限差
CPⅠ
10
20
CPⅡ
10
15
2)利用复测与原测相邻点间约束平差后三维或二维坐标差之差的相对精度按
(1)~(4)式计算,较差应符合表4.1.6-2中的规定。
△Xij=(Xj–Xi)复–(Xj–Xi)原
(1)
△Yij=(Yj–Yi)复–(Yj–Yi)原
(2)
△Zij=(Zj–Zi)复–(Zj–Zi)原(3)
(4)
式中
—相邻点间坐标差之差的相对精度;
s---相邻点间的二维平面距离或三维空间距离;
△Xij,△Yij—相邻点i与j间二维坐标差之差(m);
△Zij—相邻点i与j间Z方向坐标差之差,当只统计二维坐标差之差的相对精度时该值为零(m)。
表4.1.6-2GPS复测相邻点间坐标差之差的相对精度限差
控制网等级
相邻点间坐标差之差的相对精度限差
CPⅠ
1/130000
CPⅡ
1/80000
4.2高程控制网复测
4.2.1使用仪器
水准仪采用不低于DS1级的精密电子水准仪及配套铟瓦条码水准尺和2.5kg以上尺垫,水准仪和水准尺均在有效合格检定期内。
4.2.2布网形式
按设计院布设水准路线进行。
整个标段水准网复测按原测量精度及要求进行复测。
4.2.3复测方法
按二等水准测量技术要求,采用设计院提交的深埋水准点或基岩点作为起闭点,对于区域地面沉降区域要联测到基岩点,按附合水准方法施测。
4.2.4平差计算
高程控制网以联测的深埋水准点或基岩点为起算点,用专业平差软件进行严密平差计算。
表4.2.4-1二等水准测量的精度要求
水准测量
等级
每千米水准
测量偶然中
误差M△
每千米水准
测量全中误
差MW
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
——
注:
表中L为往返测段、附合或环线的水准路线长度,单位km。
检测已测测段高差之差的限差,对单程检测或往返检测均适用,检侧测段长度小于1km时,按1km计算。
检测测段两点间距离不宜小于1km。
表4.2.4-2二等水准测量的主要技术标准
等级
每千米高
差全中误
差(mm)
路线长度
(km)
水准仪
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级及以上
铟瓦
往返
往返
注:
表中L为往返测段、附合或环线的水准路线长度,单位km。
4.2.5高程测量作业要求
(1)技术要求
①水准网的观测按照《客运专线无砟轨道铁路工程测量暂行规定》中二等水准技术要求进行复测。
水准仪与水准尺在使用前应检校合格。
水准仪在使用前及使用过程中,经过常规检校合格,水准仪视准轴与水准管轴的夹角均不超过15″。
仪器各种设置正确,其中有限差要求的项目按规范要求在仪器中进行设置,并在数据采集时自动控制,不满足要求的在现场进行提示并进行重测。
②水准测量采用单路线往返观测,同一区段的往返测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《国家一、二等水准测量规范》有关要求执行。
其中有限差要求的项目按规范要求在仪器中进行设置,并在数据采集时自动控制,不满足要求的在现场进行提示并进行重测。
数字水准仪测段往返起始测站设置
a)仪器设置主要有:
—测量的高程单位和记录到内存的单位为米(m);
—最小显示位为0.000O1m;
—设置日期格式为实时年、月、日;
—设置时间格式为实时24小时制。
b)测站限差参数设置:
—视距限差的高端和低端;
—视线高限差的高端和低端;
—前后视距差限差;
—前后视距差累积限差;
—两次读数高差之差限差。
c)作业设置:
—建立作业文件;
—建立测段名;
—选择测量模式:
"aBFFB";
—输人起始点参考高程;
—输人点号(点名);
—输入其他测段信息。
d)通讯设置:
按仪器说明书操作。
测站观测误差超限,在本站发现后可立即重测,若迁站后才检查发现,则应从水准点或间歇点(应经检测符合限差)起始,重新观测。
③二等水准观测主要技术要求见下表
表4.2.5-1 二等水准观测主要技术要求
等级
水准尺类型
水准仪等级
视距(m)
前后视距差(m)
测段的前后视距差累积(m)
视线高度(m)
两次读数所测高差的差(mm)
检侧间歇点高差的差(mm)
二等
铟瓦
DS1
≥3且≤50
≤1.0
≤3.0
下丝读数≥0.3
0.6
1.0
DS05
④二等水准测量计算取位见下表
表4.2.5-1 二等水准测量计算取位要求
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
⑤在每一区段内,先连续进行所有测段的往测(或返测),随后再连续进行该区段的返测(或往测)。
观测时每一测段均为偶数测站;一组往返侧安排在不同时间段进行,由往测转向返测时,互换前后尺再进行观测,按以下顺序进行:
往测:
奇数站为后—前—前—后偶数站为前—后—后—前
返测:
奇数站为前—后—后—前偶数站为后—前—前—后
⑥同一测段的往测(或返测)与返测(或往测)应分别在上午与下午进行。
在日间气温变化不大的阴天和观测条件较好时,若干里程的往返测可同在上午或下午进行。
但这种里程的总站数,不应超过该区段总站数的30%。
⑦一测站操作程序如下(以奇数站为例):
a)首先将仪器整平(望远镜绕垂直轴旋转,圆气泡始终位于指标环中央);
b)将望远镜对准后机标尺(此时,标尺应按圆水准器整置于垂直位置),用垂直丝照准条码中央,精确调焦至条码影像清晰,再按测量键;
c)显示读数后,旋转望远镜照准前视标尺条码中央,精确调焦至条码影像清晰,按测量键;
d)显示读数后,重新照准前视标尺,按侧量键;
e)显示读数后,旋转望远镜照准后视标尺条码中央,精确调焦至条码影像清晰,按测量键.显示测站成果。
测站检核合格后迁站。
⑧间歇与检测
a)观测间歇时,最好在水准点上结束。
否则,应在最后一站选择两个坚稳可靠、光滑突出、便于放置标尺的固定点,作为间歇点。
如无固定点可选择,则间歇前应对最后两测站的转点尺桩(用尺台作转点尺承时,可用三个带帽钉的木桩)做妥善安置,作为间歇点。
b)间歇后应对间歇点进行检测,比较任意两尺承点间歇前后所测高差,若符合限差要求,即可由此起测;若超过限差,可变动仪器高度再检测一次,如仍超限,则应从前一水准点起侧。
c)检测成果应在手簿中保留,但计算高差时不采用。
d)数字水准仪测量间歇可用建立新测段等方法检测,检测有困难时最好收测在固定点上。
⑧水准测量野外作业结束后,每条水准路线应按测段往返测高差不符值计算偶然中误差MΔ,MΔ≤±1.0mm;当水准网的环数超过20个时,按环线闭合差计算Mw,Mw≤±2.0mm。
MΔ、Mw应按下列公式计算:
式中:
△——测段往返高差不符值(mm);
L——测段长或环线周长(km);
n——测段数;
W——水准路线的环线闭合差(mm);
N——水准环数。
(2)水准作业基本要求
①在气象条件变化稳定时进行观测,观测的时间和气象条件:
水准观测应在标尺分划线成像清晰而稳定时进行。
下列情况下,不应进行观测:
a)日出后与日落前30min内;
b)太阳中天前后各约2h内(可根据地区、季节和气象情况,适当增减,最短间歇时间不少于2h);
c)标尺分划线的影像跳动剧烈时;
d)气温突变时;
e)风力过大而使标尺与仪器不能稳定时。
②扶尺时借助尺撑,使标尺上的气泡居中,标尺垂直。
③水准路线一般沿坡度小的道路布设,以减弱前后视折光误差的影响。
尽量避开跨越河流、湖泊、沼泽等障碍物。
若与高压输电线或地下电缆平行,则使水准路线在输电线或电缆50m以外进行测量,以避免电磁场对水准测量的影响。
观测时用测伞遮蔽阳光,施测时均装遮光罩。
④跨越较大河流或水域时,按《国家一、二等水准测量规范》(GB12897-2006)跨河水准测量有关技术要求执行。
⑤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;对于数字式水准仪,进行不少于20次单次测量,达到仪器预热的目的。
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%。
自动安平水准仪的圆水准器,严格置平。
⑥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。
⑦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。
⑧观测过程中为了保证水准尺的稳定性,选用了2.5kg以上的尺垫,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。
不应为了增加标尺读数,而把尺桩(台)安置在壕坑中。
仪器脚架架设必须稳固,防止下沉。
同时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。
(3)成果的重测和取舍
①测段往返测高差不符值超限,应先就可靠程度较小的往测或返测进行整测段重测,并按下列原则取舍。
a)若重测的高差与同方向原测高差的不符值超过往返测高差不符值的限差,但与另一单程高差的不符值不超出限差,则取用重测结果;
b)若同方向两高差不符值未超出限差,且其中数与另一单程高差的不符值亦不超出限差,则取同方向中数作为该单程的高差;
c)若a)中的重测高差(或b)中两同方向高差中数)与另一单程的高差不符值超出限差,应重测另一单程;
d)若超限测段经过两次或多次重测后,出现同向观测结果靠近而异向观测结果间不符值超限的分群现象时,如果同方向高差不符值小于限差之半,则取原测的往返高差中数作往测结果,取重测的往返高差中数作为返测结果。
②区段、路线往返测高差不符值超限时,应就往返测高差不符值与区段(路线)不符值同符号中较大的测段进行重测,若重测后仍超出限差,则应重测其他测段。
③符合路线和环线闭合差超限时,应就路线上可靠程度较小(往返测高差不符位较大或观测条件较差)的某些测段进行重侧,如果重测后仍超出限差,则应重测其他侧段。
④每千米水准测量的偶然中误差M△超出限差时,应分析原因,重测有关测段或路线。
⑤测段重测与原测时间超过了三个月,且重测高差与原测高差之差超过检测限差时,应按规定进行该测段两端点可靠性的检测。
检测时,应单程检测一已测测段。
如单程检测超限,则应检测该测段另一单程。
若高差中数仍超限,则继续往前检测,以确定稳固可靠的已测点作为连接点。
4.2.6高程控制网复测成果与设计院成果对比评价标准
每条水准路线测段往返测高差较差算得的高差偶然中误差M△和按环闭合差算得的全中误差Mw超限时,应先重测不符值或闭合差较大的测段,使其满足精度要求。
与设计高差比较符合6
mm,对高差较差超限的测段应再次测量确认。
复测高程与设计高程比较,以期发现沉降趋势或规律。
当确认设计单位勘测资料有误或精度不符合规定要求时,应与设计单位协商,对勘测成果进行改正。
5精测网复测应交成果资料
5.1精测网复测技术设计书
5.2复测报告内容
(1)任务依据、技术标准、测量日期、作业方法、人员设备、数据处理方法、控制网测量精度、复测点现状分析、复测资料尚存在的问题及处理方法、复测结论等。
(2)同步环,独立环闭合情况及精度统计。
(3)起算点的点号、坐标。
(4)平面控制网坐标成果,包括点号、平面坐标、坐标中误差、点位中误差、点对的坐标方位角及精度、平面边长及精度、复测基线、坐标成果和设计成果的比较。
(5)高程控制网高差成果,包括点号、距离、往返测高差、往返测不符值、每千米偶然中误差、复测高差和设计高差的成果比较。
5.3复测报告的附件
(1)平面:
基线报告、闭合环报告、约束和无约束平差报告;
(2)高程:
水准测量原始观测数据;
(3)GPS测量和水准测量的观测手簿。
(4)GPS、水准仪等设备的检定证书。
(5)施测单位的测绘资质证书。
(6)人员资质证书。
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