山西中南部铁路通道标段项目设计书

1 山西中南部铁路通道标段项目设计书 1任务来源 中国葛洲坝集团股份有限公司山西中南部铁路通道 4 标段项目经理部 委 托西北有色金属测绘院 对 山西中南部铁路通道 4 制网进行 复测。 为了保证复测作业质量，按要求完成作业任务，严格按照复测遵循的技术依据作业，及时上报复测成果，保证复测成果的正确，特制定本技术设计书。 2复测范围及内容 复测范围：山西中南部铁路通道 4 标段，线路里程 里（ 复测内容： 28 个四等 面 控制点、 36 个五等 面控制点、 42个四等水准点， 10 个二等水准点复测。 3测区概况 测区地势崎岖，线路经过地表大部为山地。主要交通道路为城镇及乡村道路，交通较不便，控制点间两两可以通视。 本标段平面控制网的布设由设计单位按分级布网的原则分四等 和五等 精度布设，高程控制网在青龙隧道、杨家沟隧道、寨子湾隧道进出口为二等水准网的精度，其余为四等水准网精度。 本标段四等 制点沿线路约 4右布设一对，共计 28 个；五等制点沿线路走向布设，共计 36 个，点间距 600 700m，其中 2042、 认丢失， 其余 现场桩点保存完好。 4测量技术依据及设计资料 2 计成果资料 设计单位提供的设计资料有： 四等 坐标成果表； 五等 坐标成果表； 二等水准测量成果； 四等水准测量成果。 成果资料满足施工复测的要求。 5 工作流程 由于复测工期短，测量任务大，因此必须制定严格的作业计划，分配好时间，具体工作流程如下： 6复测工作的组织计划 复测投入技术人 员 19 人， 其中高级职称 2 人，中级职称 3 人，测量工14 人。 拟投入的设备如下： 序号 设备名称 仪器型号 仪器精度 数量 (台 ) 备注 编写复测技术设计书 组织人员进场及仪器设备调度 制订严格的工作计划 外业测量 平面控制网复测 高程控制网复测 内业处理 编写复测成果报告 交接桩和接收资料 3 1 收机 华测 0 已检定 2 全站仪 8 1 1 已检定 3 全站仪 1 已检定 4 精密水准仪 已检定 5 对讲机 10 通讯 6 笔记本电脑 3 数据处理 制网的复测采用 10 台 收机，按四等 的精度要求进行， 采用边连式构网，每天 迁站一次，外业观测 2 个时段，每个时段 1 小时，预计外业工作 15 天结束。高程控制网复测分两个组进行，预计外业工作 20 天结束。内业整理需要 5 天时间。 7精测网复测精度等级要求 根据铁路工程测量规范 (求，本次控制网复测按以下精度施测： （ 1）、四等平面控制网按 四等精度要求进行； （ 2）、五等平面控制网按 五等精度要求进行； （ 3）、青龙隧道、杨家沟隧道、寨子湾隧道进出口水准点按二等水准测量的精度要求进行，其余水准点按四等三角高程测量的精度要求进行。 四等平面控制网的复 测精度按四等 最弱边相对中误差小于1/70000，基线边方向中误差不大于 五等平面控制网的复测精度按五等 最弱边相对中误差小于 1/40000， 高程系采用 1985 国家高程基准， 复测相邻水准点间的高差。 8坐标高程系统 本标段复测的坐标系统与设计相同，即： 平面坐标系统采用施工坐标系，形式为任意带高斯投影平面直角坐标系，参考椭球为 1954 国家基本椭球。本标段分两个坐标投影带，坐标系详细分带及对应里程如下表： 起点里程 终点里程 中央子午线 投影面 大地高 m 高程 异常 m 4 2039) 00(110 36 850 34 00(3057) 111 00 1030 34 高程系 统 采用 与设计单位 相同的 1985 国家 高程 基准 。 9控制网复测技术标准和规范要求 平面控制网复测技术要求 级别 项目 D E 静 态 测 量 卫星高度角 ( ) 15 15 有效卫星总数 4 4 时段长度 ( 45 40 观测时段数 1 2 1 数据采样间隔 (S) 10 30 10 30 10 10 注：铁路工程测量规范 星定位测量 ) 天线的对中采用精密对点器，对点精度小于 1时段观测前后分别量取天线高，误差不大于 2两次平均值作为最终结果。 量的精度指标 控制网级别 基线边方向中误差 最弱边相对中误差 四等 1/70000 五等 1/40000 注：铁路工程测量规范 星定位测量 ) 收机的精度指标 级别 D E a（ 5 10 b（ mm/ 2 2 注： 接收机固定误差（ b 接收机比例误差系数。 2.铁路工程测量规范 星定位测量 )。 等三角高程控制网复测技术要求 5 光电测距三角高程测量限差要求 等级 对向观测高差较差 附合或环线高差闭合差 检测已测测段的高差之差 四等 40 D 20 D 30 为测距边长、 位 2.铁路工程测量规范 电测距三角高程测量 )。 光电测距三角高程测量观测的主要技术要求 等级 仪器等 级 边长（ m） 观测方式 测距边测回数 竖直角测回 数 指标差较差 ( ) 测回间竖直角 较差（） 四等 2 800 对向观测 2 3 7 7 注：铁路工程测量规范 电测距三角高程测量 )。 等水准复测技术要求 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 L 4 L 4 L ：铁路工程测量规范 般规定 )。 水准测量的技术标准 等级 每千米高差全中误差 （ 路线长度（ 水准仪等级 水准尺 观 测 次 数 往返较差 或闭合差 （ 与已知点联测 附合或环线 二等 2 400 瓦 往返 往返 4 L 注： 为往返测段、附合或环线的水准路线长度，单位 2.工程测量规范 准测量 ) 本标段拟采用徕卡 子水准仪 (仪器等级 其配套的铟瓦条码尺进行二等水准复测工作，技术标准依据上述 水 准观测主要技术要求 仪器 等级 水准尺 类型 水准仪 等级 视距（ m） 前后视距 差（ m） 测段的前后视距累积差（ m） 视线高度（ m） 数字水准仪重复测量次数 6 电子 二等 铟 瓦 3 且 50 2 次 注：国家一、二等水准测量规范 12897 水准观测 )。 观测读数和记录的数字取位：使用 读记至 水准测量计算取位应符合下表的规定： 水准测量计算取位 等级 往（返）测距 离总和（ 往（返）测距 离中数（ 各测站高差 （ 往（返）测高差总和（ 往（返）测高差中数（ 高程 （ 二等、精密水准 ：铁路工程测量规范 准测量 )。 10控制网复测实施计划和方法 面控制网复测实施计划 量网形设计 控制网复测前首先应进行现场勘查，检查标石的完好性及点位分布情况。四等 制网以四等 作为联接边，采用边连式构网，控制网以三角形或大地四边形为基本图形组成带状网， 五等 制网沿线路 形成带状连网，附合至相邻的 四等 制点构成附合网， 全网采用边连式构网。 四等 点 点 四等 点 四等 点 点 四等 点 四等 点 四等 点 四等 点 四等 点 四等 点 四等 制网复测构网方式 7 量流程 a) 根据网形的技术设计所确定的作业模式，在接收机或控制器上配置预制参数，参与作业的接收机所配制的参数应相同。 b) 每天出工之前，必须检查电池容量是否满足作业要求，数据存储设备应有足够的存储空间，仪器及其附件必须齐全。 c) 天线安置应符合下列要求： （ 1）天线应利用精密对点器和脚 架直接对中。 （ 2）需在觇标的基板上安置天线时，应先卸去觇标顶部，将标志中心投影至基板上，依投影点安置天线。 （ 3）天线定向标志宜指向正北方向。 （ 4）雷雨季节架设天线时，要注意防雷击。雷雨过境时，应立即停止观测，并卸下天线。 量的操作要点 （ 1）观测组必须严格遵守调度命令，按规定时间同步观测同一组卫星。当没按计划到达点位时，应及时通知其他各组，并经观测计划编制者同意后对观测时段作必要调整，观测组不得擅自更改观测计划。 （ 2）经检查，接收机的电源电缆、天线电缆等项连接正确，接收机预置状 态和工作状态正常后，方能启动接收机开始测量。 （ 3）每个时段观测前后，应各量取天线高一次，两次量测值互差不得大于 2平均值作为最后天线高。当互差超限时，应查明原因，提四等 点 四等 点 四等 点 五等 点 五等 点 五等 点 点 五等 点 点 五等 点 五等 点 点 五等 制网复测构网方式 8 出处理意见并记入测量手簿。观测中，作业员应使用 2H 铅笔逐项填写测量手簿。 （ 4）接收机开始记录数据后，应及时将测站名、测站号、时段号、天线高等信息记录在手簿上。同时应注意仪器的警告信息，及时处理各种特殊情况。 （ 5）一个时段观测过程中严禁进行以下操作：关闭接收机重新启动，进行自测试，改变接收设备预置参数，改变天线位置，按关闭和删除文件功能 键等。 （ 6）静置和观测期间应防止仪器震动，不得移动仪器，要防止人员或其他物体碰动天线或阻挡信号。 （ 7）在作业过程中，不应在天线附近使用无线电通讯。当必须使用时，对讲机应距天线 10m 以上，车载电台应距天线 50m 以上。 （ 8）经检查，调度命令已执行完毕，所有规定的作业项目已完成并符合要求，记录和资料完整无误，且将点位标识和觇标恢复原状后方可执行下一个调度命令。 、五等 制网的复测 采用边连式构网，形成三角形或大地四边形组成的带状网，四等 按照 等网测量精度要求对 四等 按照 等网测量精度要求对 五等 程控制网复测实施计划 二等水准点复测按二等水准测量的技术要求进行施测。逐点复核相邻水准点之间的高差，通过复测高差与设计高差进行比较确认设计单位所交的高程控制点精度是否满足精度要求，点位是否稳固可靠。 采取的主要技术措施有： 二等水准复测采用 密电子水准仪及配套的铟瓦水准标尺， 9 按国家一、二等水准测量规范二等水准测量要求作业。 （ 1）、水准路线采用往返观测，并沿同一条路线进行。 观 测顺序如下：往测：奇数站为后 前 前 后 偶数站为前 后 后 前 返测：奇数站为后 前 前 后 偶数站为前 后 后 前 （ 2）、测量时，保证前后视距相等，减少仪器 i 角对高差观测的影响。 （ 3）、作业前及使用过程中检查与校正 i 角，保证 i 角绝对值在作业过程中均不超过 15。 （ 4）、采 用竹竿辅助安置水准尺，确保水准尺在观测时处于竖直状态。 （ 5）、为了保证水准尺的稳定性，选用 5垫，将尺垫安放在坚实的地方踩实以防止尺垫下沉。 （ 6）、在连续 各测站上安置水准仪的脚架时，使其两脚与水准线路的方向平行，而第三脚轮换置于线路方向的左侧与右侧。 （ 7）、水准路线采用往返观测，并沿同一条路线进行。每一测段均采用偶数站结束，由往测转为返测时，互换前后尺再进行观测。 四等水准点复测按四等三角高程测量的技术要求进行施测。逐点复核相邻水准点之间的高差，通过复测高差与设计高差进行比较确认设计单位所交的高程控制点精度是否满足精度要求，点位是否稳固可靠。 11相邻标段联测计划 为了保证相邻标段的平面及高程正确衔接，本次复测时与相邻标段联测两个平面控制点、一个高程控制 点，作为双方的单位的共用桩点。 12精测网复测数据处理和平差方法 业数据处理及精度评定 10 (1)、 基线解算与网平差采用商业软件。 基线解算及网平差按 仪器制造商 提供的 008 软件按静态相对定位模式进行 。 (2)、外业数据质量检查和数据预处理 对 测数据进行异步环、重复基线进行计算检核。 及时进行观测数据的处理和质量分析，检查其是否符合规范和技术设计要求。 由独立观测边组成的异步环的坐标分量闭合差应符合下式： 3 n * 3 n * 3 n * V 3 * 重复基线较差应小于 收机标准差的 2 2 倍。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。 各级 相邻点间弦长精度用下式表示： 2)(2 式中 中误差（ d 相邻点间距离（ 当各项要求符合标准后，进行 的无约束平差。基线向量的改正数（ V x， V y， V z）绝对值应在规定限差（ 3）之内。 （ 1）、基线处理 线处理时删除观测条件差的时段和观测条件差的卫星不让其参与平差。 （ 2）、平面控制网的平差 基线解算完成后，首先在 球下进行控制网的无约束平差。 对所需的基线解进行选择，形成的基线向量文件 ，即三维向量网平差所需要的基线向量，进行 维向量网的无约束平差，作用是在 间直 11 角坐标系中进行三维向量网平差。平差时首先需要输入一个点的三维坐标，并生成基线向量文件。 三维无约束平差后即可进行二维网联合平差，选择本标段首尾和中部3 4个四等 平面坐标作为已知起算点进行整网二维约束平差。 四等 约束平差前，应先进行起算点的稳定性检验。 如取本标段开始点的设计坐标、首尾点的设计方位为起算依据（固定一点一方向），将三维无约束平差成果转换到高斯平面（与设计坐标系基准相同），首尾四等 的基线边长较差相对精度满足 /100000 认为起算点的相对几何关系正确，精度可靠后选取已知点作为约束平差的起算基准。 约束平差后，按照设计院投影分带的设置，对四等 采用 获得各投影带相应 外业观测的当天晚上应对观测数据进行初步整理，发现问题及时解决。 程控制网复测数据处理和平差 对二等水准的复测应以各水准路线测段往返测高差不符值计算每千米高差中数的偶然中误差，合格后方可进行高差比对。否则应重测该 段水准路线。 水准测量作业结束后，每条水准路线按复测与设计的高差不符值计算偶然中误差 下列公式计算： 41 式中： 测段高差不符值（ L 测段长（ n 测段数 。 相邻水准点间的高差计算时，取符合规范要求的往返观测值的平均值 12 作为最终成果。 外业观测的当天晚上应对观测数据进行初步整理，发现问题及时解决。 13控制网复测评判方法及标准 等 根据 四等 的异步环、重复基线 差、坐标点位精度的统计 ， 首先 确认 四等 精度 满足四等 求的前提下，进行 复测边长与设计边长的比较。 当 基线边长较差小于 1 /50000时，认为设计单位所交四等 用设计单位勘测成果。 等 根据 五等 的