毕业设计（论文）-无砟轨道CPIII测量准备工作及坐标高程.doc

石家庄铁路职业技术学院毕业设计 1 目 录 第 1 章 绪论1 1.1 高铁控制网1 1.2cpiii 控制网.1 第 2 章 无砟轨道 cpiii 测量准备工作及坐标高程基准.2 2.1 线下工程沉降和变形评估2 2.2 精测网全面复测2 2.3 线下工程平面线位复测2 2.4 坐标与高程系统2 第 3 章 cpii 控制网加密测量.3 3.1 采用 gps 方式加密 cpii 网的具体要求.3 1）加密测量采用的方法、使用的仪器和精度应符合相应等级的规定.3 2）选点.3 3）观测.3 4）数据处理.3 3.2 采用导线方式加密 cpii 网的具体要求.4 3.3 洞内 cpii 测量.6 第 4 章 cpiii 平面控制网测量7 4.1cpiii 平面控制点布设.7 1）选用相应 cpiii 控制点的元器件：7 2）cpiii 控制点的埋设.11 3）cpiii 控制网标记点的编号.14 4）cpiii 控制点的定位精度要求.14 4.2cpiii 平面控制网观测.14 1）仪器要求.14 2）测量方法.14 4.3cpiii 平面控制网数据处理.16 第 5 章 cpiii 高程控制网测量18 5.1cpiii 高程控制点布设.18 5.2cpiii 高程控制网观测.18 石家庄铁路职业技术学院毕业设计 2 1）cpiii 高程控制点精度要求.18 2）精密水准观测.20 5.3 连续桥上下二等水准采用三角高程传递20 5.4cpiii 控制点高程数据处理.21 第 6 章 cpiii 控制网的维护22 第 7 章 cpiii 存在主要问题及建议23 7.1 分段 cpiii 控制网的衔接.23 7.2 加密 cpii 控制点的保护.23 7.3 平面数据采用过程气象元素改正问题23 7.4 已破坏 cpiii 控制桩恢复问题.23 结 论24 致 谢25 参考文献26 石家庄铁路职业技术学院毕业设计 1 第 1 章 绪论 1.1 高铁控制网 高速铁路工程测量平面控制网应在框架控制网（cp0）基础上分为三级布设，第一 级为基础平面控制网（cpi） ，主要为勘测、施工、运营维护提供坐标基准；第二级为线 路平面控制网(cpii)，主要为勘测和施工提供控制基准；第三级为轨道控制网（cpiii）, 主要为轨道铺着和运营维护提供控制基准。 高速铁路工程测量高程控制网分二级布设，第一级线路水准基点控制网，为高速铁 路工程勘测设计、施工提供高程基准；第二级轨道控制网(cpiii),为高速铁路轨道施工、 维护提供高程基准。 铁路工程测量的平面、高程控制网按施测阶段、施测目的及功能可分为勘测控制网、 施工控制网、和运营维护控制网。为保证控制网的测量成果满足铁路工程勘测、施工、 运营维护三阶段的要求，适应铁路工程建设和运营管理的需要，三阶段的平面、高程控 制测量必须采用统一的尺度和起算基准，即“三网合一”。 1.2cpiii 控制网 cpiii 控制网又名基桩控制网,是高速铁路测量最基本的控制网,主要为铺设无砟轨道 和运营维护提供控制基准。在高速铁路的修建过程中，从线路的中线放样、底座混凝土 钢模放样方案、轨道板调整到钢轨精调系统都会用到 cpiii 控制网,在后期线路维护的时 候也需要用到 cpiii,所以 cpiii 控制网在施工中显的极为重要.在修建 crtsi 型板式无砟 轨道，crtsii 型板式无砟轨道，crtsi 型双块式无砟轨道，crtsii 型双块式无砟轨道 等无砟轨道前都需要进行 cpii 复测。 石家庄铁路职业技术学院毕业设计 2 第 2 章 无砟轨道 cpiii 测量准备工作及坐标高程基准 2.1 线下工程沉降和变形评估 无砟轨道对线下基础工程的工后沉降要求非常严格，cpiii 的控制网测量应待线下工 程沉降和变形满足要求，且无砟轨道铺设条件评估通过后进行。 2.2 精测网全面复测 按铁道部建设司时速 200 公里及以上铁路工程基桩控制网（cpiii）测量管理办法 （铁建设【2008】80 号）要求，cpiii 建网前应对精测网进行全面复测一次。 2.3 线下工程平面线位复测 对竣工的线下工程在铺设无砟轨道前应进行平面线位的复测，以提前处理施工放样 引起的误差超限，为铺设无砟轨道奠定良好的基础。即铺设无砟轨道前对线下工程进行 平纵面贯通测量。 2.4 坐标与高程系统 (1)平面坐标系统采用中铁四院提交的精测网成果相应的工程独立坐标系统，参考椭 球体采用 wgs-84 坐标系椭球体参数。 (2)高程系统采用 1985 国家高程基准。 石家庄铁路职业技术学院毕业设计 3 第 3 章 cpii 控制网加密测量 为了高效、准确地建立 cpiii 基桩网，一般情况下都需要加密 cpii 网。cpii 网加密 的主要目地是为了方便 cpiii 网的观测，以及弥补被损毁的和无法利用的 cpii 点。石武 客专 cpii 控制网加密原则上采用 gps 测量，在原精密平面控制网基础上按同精度内插 方式加密。 3.1 采用 gps 方式加密 cpii 网的具体要求 1）加密测量采用的方法、使用的仪器和精度应符合相应等级的规定 原则上采用进口双频 gps 加密，不应使用单频 gps。所采用仪器应经过检定，并在 有效检定期内。 2）选点 cpii 加密点应采用强制对中标，不允许与 cpiii 共点，每 600 米布设一个，在桥梁 部分 cpii 加密点上桥，埋设于桥梁固定端防撞墙顶端；路基部分在限界内埋设稳定、对 空通视良好的柱状墩（离基础面 1.0 米以上） ，基础为 0.7m0.7m，深 1.0m，均应使用 强制对中的方式选埋，标志应注意与顶面齐平。加密 cpii 点的编号按以下原则编排： jmcpii-x-xx，x 代表标段号，xx 为标段内按里程增大方向的顺序编号，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，并用白色油漆抹底，黑色油漆喷 写编号，点号铭牌白色抹底规格为 40cmx30cm。 3）观测 cpii 加密要求同精测网原网要求，观测、数据处理均与原测 cpii 相同。观测前要对 网形进行设计，原则上一个标段内 cpii 加密网应统一观测、统一平差，与相邻标段的 cpii 加密网应衔接 2 个点，联测标段内全部 cpi 点和 cpi 中间的部分 cpii 点，特殊情 况 cpii 加密网不应短于 8 公里，联测的 cpi 点不少于 3 个，cpii 加密点间的基线长度 在 600 米左右为宜。并执行下列指标： 石家庄铁路职业技术学院毕业设计 4 表 3-1gps 观测技术要求 项目级别c 级 卫星角度15 有效卫星总数4 时段中任一卫星有效观测时间（min）20 时段长度（min）60 观测时段数2 数据采样间隔（s）15 pdop 或 gdop8 静 态 测 量 重复设站2 4）数据处理 在整体平差前应先对网中的 cpi 和 cpii 的稳定性进行分析。 （1）基线质量检验： 表 3-2 基线质量检验限差表 限差要 检验项目 x 坐标分量闭合 差 y 坐标分量闭合 差 z 坐标分量闭合 差 环线全长闭闭合 差 独立环 （附合路线） wx2nwy2nwz2nw23n 重复观测 基线较差 ds22 =a2+(b.d)2，本项目 a=5mm,b=1ppm。 （2）在基线的质量检验符合要求后，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 3 ，v y 3 ，v z 3 （3）gps 网无约束平差合格后，应采用网中联测稳定性好的 cpi 和 cpii 点坐标进 行约束平差，同时应与相邻 cpii 加密控制网的衔接。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 2 ，dv y 2 ，dv z 2 平差后加密点 cpii 的点位精度应小于 10mm，基线边方向中误差1.7，最弱边相 对中误差限差为 1/100000。 石家庄铁路职业技术学院毕业设计 5 3.2 采用导线方式加密 cpii 网的具体要求 采用导线方式加密 cpii 网时应按同精度扩展方式加密 cpi 通视点对，导线附合长度 不大于 5 公里，所采用仪器为测角精度不低于 1，测距精度不低于 1mm+2ppm 的徕卡系 列全站仪施测，仪器应在鉴定有效期内。 加密 cpii 导线点的埋设要求同上，点间距以 500 米为宜。 1）采用导线测量时还应满足下列要求： （1）导线应起闭于 cpi 控制点，应符合表 3-3 的规定。导线附合长度 2km 以上时， 应采用导线网方式布网，导线网的边数以 46 条边为宜。 表 3-3cpii 控制网导线测量的主要技术要求 控制网附合长 度 km 边长 （m ） 测距中 误差 测角中 误差 相邻点的 相对中误 差 导线全长相对 闭合差限差 方位角闭 合差限差 导线等级 cpii550051.881/55000 3.6n 三等 （2）导线测量水平角采用方向观测法，并满足表 3-4 的规定 表 3-4 水平角方向观测法的技术要求 等级仪器等级测会数半测回归零 差 一测回内 2c 互差（） 同一方向值各测 回互差（） 0.5级仪器4484三等 1级仪器6696 注：当观测方向的垂直角超过3的范围时，该方向 2c 互差可按相邻测回同方向进行比较，其值应 满足表中一测回内 2c 互差的限值。 （3）导线边长测量应满足表 3-5 的规定 表 3-5 边长测量技术要求 每边测回数等级实用测距仪 精度等级往测返测 测回读数 较差限值 测回间较 差限值 往返评测 间距较差 i2223三等 ii4457 2md 注：1、一测回是全站仪盘左、盘右各测量一次的过程 2）测距仪精度等级划分如下 i 级md 2mm ii 级 2mm md5mm iii 级 5mm md10mm 级 10mm md20mm md 为每千米测距标准偏差。即按测距仪出厂标称精度的绝对值，归算到 1km 的测 石家庄铁路职业技术学院毕业设计 6 距标准偏差。 3）md=a+bd 式中：md-仪器测距中误差（mm） ，a-标称精度中的固定误差 （mm） ，b-标称精度中的的比例系数（mm/km） ，d-测距长度（km） 4）测距边的斜距应进行气象和仪器常数改正。气压、气温读数取位应符合表 3.2.4 的规定，在测站和反射镜站分别测记。 表 3-6 气压、气温读数取位要求 测量等级干湿温度表（）气压表（hpa） 三等0.20.5 5）导线成果计算应在方位角闭合差及导线全长相对闭合差满足要求后，采用严密平 差方法计算。 3.3 洞内 cpii 测量 长度大于 800 米（如黄龙寺隧道）的隧道的洞内 cpii 测量由设计院按规范要求施测， 施工单位按要求复测以后方可使用。洞外后视点方向应尽量沿线路方向布设，按 cpi 控 制网等级测设，测设 cpiii 控制网时原则上应联测洞外后视点。 石家庄铁路职业技术学院毕业设计 7 第 4 章 cpiii 平面控制网测量 4.1cpiii 平面控制点布设 1）选用相应 cpiii 控制点的元器件： 由于 cpiii 控制网网点间的相对精度高达1mm，而且 cpiii 控制网的服务期限从轨 道板施工开始，到线路竣工时的全线轨道线形竣工测量，以及竣工后线路运营期间的轨 道维护，因此 cpiii 控制网的测量标志必须达到以下要求：具有强制对中、能够长期保 存、不变形、体积小、结构简单、安装方便、价格适中、重复安置精度满足同一套测量 标志在同一点重复安装的空间位置偏差应满足表 4-1 的要求。 表 4-1cpiii 标志棱镜组件安装精度要求 cpiii 标志重复性安装误差(mm)互换性安装误差(mm) x0.30.3 y0.30.3 h0.20.2 石武客运专线(全线从 cpiii 控制网建网、轨道施工粗调、精调、轨道线形竣工测量、 运营期间的轨道维护均必须使用相同型号 cpiii 控制网测量标志，cpiii 标志元器件的 加工几何尺寸的加工误差应不大于 0.05mm。石武客运专线采用单轴 cpiii 标志，为中 铁四院申请国家专利产品,专利号为：zi200820066038.9。单轴 cpiii 标志组由预埋件、 棱镜测量杆、球形棱镜连接件三部分组成。单轴 cpiii 标志组各个部件的单独加工精度 为 0.02mm，棱镜测量杆插入预埋件后，引起的平面误差最大为 0.168mm。 单轴 cpiii 标志组的主要部件应采用 1cr18ni9 不锈钢的合金材料，具有不怕雨、 雪和太阳的防锈蚀性能，和因温差变化过大所引起的施工问题，适合用于野外露天作业， 单轴 cpiii 标志应由铁四院授权委托后统一加工。 （1）各标志的尺寸如下： a、单轴 cpiii 标志组中套管预埋件的标准尺寸为下图：插入预埋件后，引起的平 面误差最大为 0.168mm。单轴 cpiii 标志组的主要部件应采用 1cr18ni9 不锈钢的合金 材料，具有不怕雨、雪和太阳的防锈蚀性能，和因温差变化过大所引起的施工问题，适 合用于野外露天作业，单轴 cpiii 标志应由铁四院授权委托后统一加工。 石家庄铁路职业技术学院毕业设计 8 图 4-1 单轴 cpiii 标志组中套管预埋件的标准尺寸 预埋件尺寸： 外径：20mm；长度：100mm； 内径：14.010mm14.025mm。 石家庄铁路职业技术学院毕业设计 9 图 4-2 单轴 cpiii 标志组中棱镜测量杆的标准尺寸 棱镜测量杆尺寸： 内插杆外径:13.960mm13.975mm; 外接杆长度：110.000mm110.050mm。 棱镜套管内径：10.000mm10.025mm。 石家庄铁路职业技术学院毕业设计 10 水准测量杆尺寸：图 4-3 单轴 cpiii 标志组中水准测量杆的标准尺寸 内插杆外径:13.960mm13.975mm; 外接杆长度（至球心）：149.950mm150.050mm。 外接杆长度（至球顶）：159.950mm160.050mm。 图 4-4 石武客运专线全线统一的 cpiii 标志, 石武客运专线测 cpiii 统一使用德国进口的 sinning 棱镜,因为 sinning 棱镜相比徕卡 棱镜它的工艺打磨更高；棱镜常数误差更小；它的设计是嵌入式预埋件标识螺栓。 石家庄铁路职业技术学院毕业设计 11 2）cpiii 控制点的埋设 cpiii 控制点的布设应兼顾施工及运营维护，埋点应满足以下要求： cpiii 控制点距离布置一般为 60m 左右一对，且不应大于 80m,cpiii 控制点布设高度 应与轨道面高度保持一致的高度间距。 （1）一般路基地段宜布置在接触网杆基座上，埋设立式基座， 4-5 路基上的 cpiii 基座 在浇筑接触网杆基础时按附图连同 cpiii 点基础一起浇筑，以保证 cpiii 点的稳定性。 在原接触网基础纵向扩大 0.3 米，在扩大基础面上浇筑一个直径 0.2 米、接触网基础以上 0.6 米高的圆墩柱作为 cpiii 点永久性安装平台，圆墩柱内应放置 10 毫米钢筋 4 根，钢 模浇筑，cpiii 元器件埋设至圆柱顶部；实际埋设中圆墩柱应尽可能靠基础内侧，以免视 线被接触网杆挡住，其中要注意的是在施工过程中对便道路口的 cpiii 基础进行重点保 护防止施工车辆的碰撞。 （2）桥梁上一般布置在桥梁固定支柱端上方防撞墙顶端，埋设立式基座， 图 4-6 桥梁上防撞墙顶端 cpiii 布设示意图 石家庄铁路职业技术学院毕业设计 12 图 4-7 石武线李家湾桥防撞墙顶端 cpiii 点 直接在防撞墙顶面成对开凿铅垂方向的安装孔(孔径 30 毫米，孔深 60 毫米)，然后 使用云石胶埋设立式基座，相邻两对 cpiii 点在里程上相距约 60 米，基座埋设完成后， 基座外露部分不高于基桩顶面 2 毫米。 特殊桥跨的 cpiii 点埋设如下： a、80 米以内的连续梁跨中可不埋设 cpiii 点； b、80120 米的连续梁跨中应埋设一对 cpiii 点；120180 米的 连续梁跨中应埋设两对 cpiii 点；以此类推。跨中埋设有 cpiii 点对时，应在同一片 连续梁上的固定端埋设 cpiii 点，此 cpiii 点的埋设套筒应与防撞墙的顶面平，防撞墙的 顶面应水平，通过特制连接装置以方便安装全站仪。连续梁跨中埋设两对及以上 cpiii 点时，左右线的 cpiii 点应分别在同一观测视线上。 （3）隧道里一般布置在电缆槽上方 3050 厘米的隧道边墙上（埋设横插基座）或 外侧排水沟顶端（埋设立式基座） ，见下面图： 石家庄铁路职业技术学院毕业设计 13 图 4-8 电缆槽上方 3050 厘米的隧道边墙上（埋设横插基座） 入横插基座，并紧配合螺母，基本保证横插基座呈水平状即可，观测完后或者不用 时需要拧上轴套保护盖。 （4）车站内贯通线一般埋设在站台廊檐上（埋设横插基座） ，见下图： 图 4-9 站台廊檐上横插基座 cpiii 控制点应设置在稳固、可靠、不易破坏和便于测量的地方。cpiii 控制点编号 应清晰、明显地标在 cpiii 控制点基桩上、桥梁防撞墙内侧或隧道边墙上，同一隧道点 号标志高度应统一。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， 并用白色油漆抹底，黑色油漆喷写编号。点号铭牌白色抹底规格为 40cmx30cm，黑色油 漆应注明 cpiii 编号，工程线名简称，施测单位名简称。 石家庄铁路职业技术学院毕业设计 14 3）cpiii 控制网标记点的编号 cpiii 控制点点编号定义如下： cpiii-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，在有长短链地段 应注意编号不能重复。：例如 表 4-2cpiii 控制点编写举例说明 点编号涵义数字代码在里程内点的位置 036301表示线路里程 dk36 范围内线路前 进方向左侧的 cpiii 第 1 号点“3“代 表“cpiii“ 036301（轨道左侧）奇数 1、3、5、7、9、11 等 136302表示线路里程 dk136 范围内线路 前进方向右侧的 cpiii 第 1 号点， “3“代表“cpiii“ 136302（轨道右侧）偶数 2、4、6、8、10、12 等 观测时、自由设站点编号按“z03601，z03602“沿线路里程增加方向编号。 4）cpiii 控制点的定位精度要求 表 4-3cpiii 控制点的定位精度要求表（mm） 控制点可重复性测量精度相对点位精度 cpiii后方交会测量31 4.2cpiii 平面控制网观测 cpiii 平面控制网在观测中其观测环境要达到以下一些要求：气象稳定、避免阳光直 射、避免雨雾天气、避免其它工序的施工干扰，以保证 cpiii 建网的观测精度，建网时 间都和施工计划相对应。 1）仪器要求 石武客专所采用全站仪为徕卡 tca2003、tps1201+,仪器的特点是观测方便快捷， 观测精度高、不需要任何收工记录。 ,精度要求如下： 角度测量精度：1 距离测量精度：1mm+2ppm 同时具有马达驱动、自动照准和数据自动记录功能。 2）测量方法 cpiii 控制网采用自由设站交会网的方法测量，自由测站的测量，从每个自由测站， 石家庄铁路职业技术学院毕业设计 15 将以 2x6 个 cpiii 点为测量目标，每次测量应保证每个点测量 3 次。（根据实际测量环 境平面可分为 120m 和 60m 网型） 图 4-10 测站间距为 120m 的 cpiii 平面网构网形式 cpiii 控制点对间距离为 60m 左右，且不应大于 80m，cpiii 施测时自由设站点距 cpiii 控制点距离为一般应小于 120m 左右，最大不超过 180m，距高等级已知点最大不 超过 300m。因遇施工干扰或观测条件稍差时，cpiii 平面控制网可采用图 4-11 所示的构 网形式，平面观测测站间距应为 60m 左右，每个 cpiii控制点应有四个方向交会。 图 4-11 测站间距为 60m 的 cpiii 平面网构网形式 每次测量开始前在全站仪初始行中输入起始点信息并填写自由测站记录表，每一站 测量至少 3 组完整的测回。水平角测量的精度应按如下要求进行： （1）方向观测各项限差根据精密工程测量规范 （gb/t15314-1994）的要求不 应超过下表的规定，观测最后结果按等权进行测站平差。 表 4-4 方向测量法水平角测量精度表 仪器等级测回数半测回 归零较差 一测回 2c 值互差 同一方向值各测回 互差 dj0.52696 dj1.03996 （2）观测时边长必须进行温度、气压改正，温度量测精度应为 0.2，气压量测精 度应为 0.5hpa。 石家庄铁路职业技术学院毕业设计 16 （3）距离的观测应与水平角观测同步进行，并由全站仪自动进行。 （4）平面测量可以根据测量需要分段测量，其测量范围内 500700m 应与 cpi 或 cpii 控制点联测。与上一级 cpi、cpii 控制点联测时，应通过 2 个或 3 个线路上的自由 测站进行联测。 图 4-12cpiii 网于上一级 cpi、cpii 控制点联测示意图 （5）为了使相邻重合测段能够满足 cpiii 控制网的测量高均匀性和高精确度，每个 重合测段至少重复观测 6 对 cpiii 点（约 300 米）进行平差，每个测段一般为 48km， 最短不宜小于 3km。 （6）每一 cpiii 平差测段首尾必须封闭，且保证每个 cpiii 点被相邻自由设站点观 测三次。 （7）石武客专 cpiii 观测软件应采用中铁四院开发的机载观测软件，该软件具有数 据加密功能。 4.3cpiii 平面控制网数据处理 1）在自由设站 cpiii 测量中，应采用能使全站仪自动照准、观测、记录的数据采集 专用软件（数据格式应加密） 。外业数据存储之前，必须对观测数据的质量进行检核。包 括如下内容： 仪器高、棱镜高； 观测者、记录者、复核者签名； 观测日期、天气等气象要素记录。 检核方法可以采用手工或程序检核。观测数据经检核不满足要求时，及时进行重 测，经检核无误并满足要求时，进行数据存储，提交给数据计算、平差处理。在现场 测量时必须记录各测站的实际情况，它是测量中的重要数据，在进行外业测量时，应用 自由测站表填写。 2）cpiii 平面控制网平差应采用中铁四院“铁路工程精密控制测量数据处理系统 “cpiii 专用平差软件，并进行 cpiii 网平差精度检核。 石家庄铁路职业技术学院毕业设计 17 cpiii 控制网精度指标如下： （1）cpiii 平面网的主要技术指标 表 4-5cpiii 平面网的主要技术指标 控制网名称测量方法方向观测 误差 距离观测 中误差 相邻的相对点 位中误差 同精度复测坐 标较差 cpiii 平面网自由测站边角交汇1.81.0mm1mm3mm （2）cpiii 平面网距离观测技术要求 表 4-6cpiii 平面网距离观测技术要求 控制网名称测回半测回距离较差测回间距离较差 cpiii 平面网2/31mm1mm 注：距离测量一测回是全站仪盘左、盘右各测量一次的过程。 （3）cpiii 平面网观测相邻测站间与任意一对 cpiii 控制点组成的闭合环的闭合差， 应满足下表规定。 表 4-7cpiii 平面网环的闭合差限差 控制网名称闭合差 cpiii 平面网 1/4000 （4）cpiii 平面控制网无约束平差精度，应满足下表的规定。 表 4-8cpiii 平面网无约束平差主要技术要求 控制网名称方向改正数距离改正数中误差 cpiii 平面网3.0“1mm （5）cpiii 平面控制网约束平差后的精度，应满足下表的规定。 表 4-9cpiii 平面网约束平差后的主要技术要求 与 cpi、cp2 联与 cpiii 联控制网名称 方向改正数距离改正数方向改正数距离改正数 距离中误差 cpiii 平面网4.0”3.0mm3.0”2.0mm1mm 3）测段之间衔接时，前后测段独立平差重迭点坐标差值应满足3mm。满足该条 件后，后一测段 cpiii 网平差，应采用本测段联测的 cpi、cpii 控制点及重叠段前测段 cpiii 点坐标成果（不少于 2 对 cpiii 点）进行固定约束平差。 4）坐标换带处 cpiii 平面网计算时，应分别采用相邻两个投影带 cpi、cpii 坐标进 行约束平差，并分别提交相邻投影带两套 cpiii 平面网的坐标成果。两套坐标成果都应 该满足 cpiii 相应精度要求，提供两套坐标的 cpiii 测段长度不应小于 800m。分带投影 测段之间衔接时，前后测段独立平差重迭点，通过坐标转换成相同坐标系的坐标差值应 满足3mm。满足该条件后，后一测段 cpiii 网平差，应采用本测段联测的 cpi、cpii 控制点及前测段所有 cpiii 点转换坐标成果进行固定约束平差。 石家庄铁路职业技术学院毕业设计 18 第 5 章 cpiii 高程控制网测量 5.1cpiii 高程控制点布设 cpiii 高程控制点与平面控制点共桩，在进行棱镜中心高程水准测量时，只需直接水 准测量轴插入套筒内即可测量。通过减去水准轴球形半径差值即可方便的获得球型棱镜 中心所代表的测量点的精确高程。 每一测段应至少与 3 个二等水准点进行联测，形成检核。测量方式采取以下方式： cpiii 点与 cpiii 点之间的水准路线，宜采用下图所示的水准路线形式进行。这样的 水准路线，可保证每相邻的四个 cpiii 点之间都构成一个闭合环。 图 5-1 二等水准路线形式图 5.2cpiii 高程控制网观测 cpiii 控制点高程测量起闭于二等水准基点。cpiii 高程控制水准测量应按高速铁 路工程测量规范有关精密水准测量要求施测。 1）cpiii 高程控制点精度要求 精密水准测量采用满足精度要求的电子水准仪（电子水准仪每千米水准测量高差中 误差为0.3mm） ，配套因瓦尺。使用仪器设备必须在鉴定有效期内，每年必须对测量仪 器精确度进行一次校准。水准观测第一周每天作业前应采用仪器自带的软件进行检验和 校准，若检验指标满足要求并稳定，后续作业前可不进行该项检验，但应每月进行仪器 指标检验。 （1）精密水准测量精度要求 表 5-1 精密水准测量精度要求表（mm） 限差水准测量 等级 每千米水 准测量偶 然中误差 每千米水准测 量全中误差相邻 cpiii 点 环闭合差 往返侧不 符值 符合路线闭 合差 左右路高差 不符值 精密水准 2.04.01l8l4l 注：表中l为往返测段、附合或环线的水准路线长度，单位km。 石家庄铁路职业技术学院毕业设计 19 考虑到石武客专铺设 ii 板的实际情况，精密水准测量附合线路的要求，以便于 grp 点的测量。rp 点的测量。 （2）精密水准测量的主要技术标准要求 表 5-2 精密水准测量的主要技术标准 观测次等级线路长度水准仪等 级 水准尺 与已知点联测附合或环线 往返较差或 闭合差 精密水准2dsi因瓦往返往返 4l 注：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。 l 为往返测段、附合或环线的水准路线长度，单位 km。 （3）精密水准观测应符合以下要求 图 5-2 精密水准观测主要技术要求 （4）测站观测限差 测站观测限差可按下表执行。 表 5-3 测站观测主要技术要求 等级两次读数之差两次读数所测高差之差 精密0.50.7 因水准路线较短，故不设间歇点。 石家庄铁路职业技术学院毕业设计 20 2）精密水准观测 水准测量所使用的仪器及水准尺，应符合下列规定： a 水准仪视准轴与水准管轴的夹角，ds1 级不应超过 15； b 水准尺上的米间隔平均长与名义长之差，对于因瓦水准尺，不应超过 0.15mm；观 测读数和记录的数字取位：使用 ds05 或 ds1 级仪器应读记至 0.05mm 或 0.1mm，使用 数字水准仪应读记至 0.01mm。 每个水准环四个高差应进行独立观测，即每观测一个高差应重新变换仪器位置或高 度。 5.3 连续桥上下二等水准采用三角高程传递 按高速铁路工程测量规范tb106012009 的要求，精密水准路线一般 2km 左右 应附合二等水准控制点上。因此，为满足精密水准闭合要求，在 2km 以上连续桥应采用 三角高程传递法将二等水准点高程传递至桥上。具体作业过程为：二等水准高程传递采 用不量仪器高、棱镜高的三角高程中视测量方法，根据石武客专特点，在高程传递点附 近分别在桥墩侧面和对应墩桥梁固定支座端挡砟墙埋设石武客运专线 cpiii 专用标志， 在桥墩侧面埋设处应绘制编号，并提交编号的棱镜中心高程成果。 观测过程中用电子水准仪按精密水准作业要求将高差分别抄到挡砟墙和墩底 cpiii 高程标志杆，再用全站仪进行挡砟墙和墩底 cpiii 平面标志杆高差传递。cpiii 平面及高 程标志杆均为标准件，高程传递点 a、b 使用 cpiii 平面、高程标志间高差相同。因此， a、b 两 cpiii 高程标志间高差为全站仪观测的三角高程高差，不需量测全站仪和棱镜高。 为保证三角高程传递的准确性，每一上桥处应构成闭合环上桥，即在相邻 200 米处再有 一处三角高程引上桥，桥上的两个 a、b 点用水准仪测出高差，与两段三角高程高差构 成闭合环，环闭合差应满足 4l 的要求。 石家庄铁路职业技术学院毕业设计 21 全站仪前后视可分别观测,采用正倒镜观测。每个观测组观测技术要求如下： 图 5-3 精密水准测量三角高程观测技术要求 5.4cpiii 控制点高程数据处理 在数据存储之前，必须对观测数据作各项限差检验。检验合格时，进行必要顺序整 理，计算与检核者签名后进行存储。检验不合格时，对不合格测段整体重测，至合格为 止。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偶然中误差 m；当水准网的环数超过 20 个时，还应按环线闭合差计算 mw。m 和 mw 应符合表 高速铁路工程测量规范中精密水准测量精度的要求，否则应对较大闭合差的路线进 行重测。m和 mw 应按下列公式计算： cpiii 控制点高程测量应严密平差，平差计算取位下表中精密水准测量的规定执行。 表 5-4 精密水准测量计算取位 等级往（返）测距 离总和 （km） 往（返）测 距离中数 各测站高差 （mm） 往（返）测高差 总和（mm） 往（返） 测高差中 数 高程 精密水准0.010.10.010.010.10.1 石家庄铁路职业技术学院毕业设计 22 第 6 章 cpiii 控制网的维护 石武客专 cpiii 控制网测设频次为 3 次，第一次为底座板施工前，每一段 cpiii 控制 网初测独立观测完成平差计算合格后，方可进行底座板施工。第二次为底座板施工完成 后 grp 点测设之前，每一段 cpiii 控制网第一次复测独立观测完成平差计算合格并与初 测成果进行比对评估合格后，方可进行 grp 测量。第三次为长轨精调和工程静态验 收之前复测一次，复测成果评估合格后方可进行精调。由于 cpiii 网布设于桥梁上或由 于线下工程的稳定性等原因的影响，为确保 cpiii 点的准确性，建议在使用 cpiii 点时 应定期与周围其它点进行校核，特别是要与地面上布设的稳定的 cpi、cpii 点进行校核， 以便及时发现和处理问题。控制网的建设是一项系统性、持续性强的工作，需要在施工 期间进行定期维护、复测。复测时采用的方法、使用的仪器和精度应按建网时相应等级 的规定进行。 石家庄铁路职业技术学院毕业设计 23 第 7 章 cpiii 存在主要问题及建议 1）分段 cpiii 控制网的衔接 因建设工期太紧张，局部地段沉降未稳定即开展 cpiii 控制网建网和无砟轨道铺设， 对今后 cpiii 控制网平面、高程衔接及铁路运营前长轨精调带来一定难度；建议等沉降 评估通过后，桥梁、路基段沉降量稳定后再开展 cpiii 控制网建网工作，同时尽量加长 每段 cpiii 控制网段长度，一般 48km 比较理想，减少相邻衔接段。 2）加密 cpii 控制点的保护 因原高等级平面控制点 cpi、cpii 受施工影响或距线位本身较远，cpiii 控制网建网 时联测不方便，必须进行 cpii 控制点加密。为保证相邻段 cpiii 控制网衔接、将来 cpiii 控制网复测联测相同高等级控制点以及方便运营维护单位使用，应加强加密 cpii 控制桩的