中国中铁水曹铁路第一项目部复测报告精讲

新建铁路水厂矿区至曹妃甸港区集疏港铁路工程新建铁路水厂矿区至曹妃甸港区集疏港铁路工程 精密工程控制网复测技术总结精密工程控制网复测技术总结 BSK23 800 DK37 470BSK23 800 DK37 470 中国中铁水曹铁路第一项目部中国中铁水曹铁路第一项目部 二二 0 一六年八月一六年八月 新建铁路水厂矿区至曹妃甸港区集疏港铁路工程新建铁路水厂矿区至曹妃甸港区集疏港铁路工程 精密工程控制网复测技术总结精密工程控制网复测技术总结 BSK23 800 DK37 470BSK23 800 DK37 470 编 制 审 核 批 准 中国中铁水曹铁路第一项目部中国中铁水曹铁路第一项目部 二二 0 一六年八月一六年八月 目 录 1 任务依据 1 2 测区概况 1 3 技术标准 测量方法及精度指标 1 3 1 依据的技术标准 1 3 2 测量方法和精度指标 2 4 复测组织及完成的工作量情况 2 4 1 复测的组织 2 4 2 投入使用的测量仪器 3 4 3 主要的测量人员 3 4 4 复测完成时间 4 5 复测控制点现状 4 6 CPI 网复测技术要求的执行情况 4 6 1 仪器鉴定的执行情况 4 6 2 GPS 观测的执行情况 4 6 2 1 观测前的准备情况 4 6 2 2 GPS 观测构网及联测的执行情况 4 6 2 3 GPS 观测操作 5 6 3 GPS 数据处理过程及结果 6 7 CPI 控制点复测与原设计坐标变化量表 7 8 线路水准基点复测技术要求的执行情况 8 8 1 仪器检定的执行情况 8 8 2 水准观测的执行情况 8 8 2 1 水准观测主要技术要求的执行情况 8 8 2 2 水准测量观测的执行情况 9 8 3 数据处理 9 8 4 相邻水准点复测与原测高差较差 10 8 5 水准复测分析 11 9 复测结论及需要说明的问题 11 10 附录 11 附录 1 测绘资质证书 12 附录 2 GPS 检定证 书 13 附录 3 电子水准仪检定证书 17 附录 4 人员证书 28 1 1 1 任务依据任务依据 水曹铁路 BSK23 800 DK37 470 施工总长 37 27km 由中铁八 局集团第二工程有限公司承建 该段的控制网复测由中铁八局集团 有限公司测绘分公司进行 2 2 测区概况测区概况 水曹铁路位于河北省唐山市境内 途经迁安市 滦县 古冶区 滦南县 曹妃甸区 5 个市县区 线路北端接轨卑水线水厂站 可达 首钢水厂矿区 中间通过联络线下穿津山线 津秦客专 京哈线 上跨七滦线 南端抵达曹妃甸港区首钢工业站 并与港区通用码头 联通 正线线路长度 130 912km 我公司拟承担建设的区段为 BSK23 800 BSK15 699 29 BSDK15 700 BSDK11 659 93 DK12 400 DK21 056 97 DK21 000 DK37 470 施工总长 37 27km 其中既有线 施工长度 8 1km 新线长度 29 17km 主要施工内容为 既有线施工 框架桥 涵 施工 桥梁工程及路基工程 项目管段既有线施工 8 1Km 其中利用既有线 2 18Km 利用既有线增建二线 5 88Km 新 建线路 29 17km 特大桥两座 大桥两座 中桥两座 管段内共计 三个车站 分别为木厂口车站 下炉车站 沙河驿车站 3 3 技术标准 测量方法及精度指标技术标准 测量方法及精度指标 3 13 1 依据的技术标准依据的技术标准 1 铁路工程卫星定位测量规范 TB10054 2010 2 全球定位系统 GPS 测量规范 GB T18314 2009 3 CPI 控制测量成果表 中铁工程设计咨询集团有限公司 电子版 2 9 水准点测量成果表 中铁工程设计咨询集团有限公司 电子版 3 23 2 测量方法和精度指标测量方法和精度指标 1 1 CPICPI 控制网的复测方法和精度控制网的复测方法和精度 与原测相同 CPI 控制网均采用 GPS 测量方法施测 GPS 测量的 精度及主要技术指标如表 3 2 1 所示 CPI 控制网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 表表3 2 13 2 1 GPSGPS测量的精度指标测量的精度指标 控制 网类 型 固定误差 a 比例误差 系数 b 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 CPI 5 mm 2 mm km2 1 100 0001 70 000 2 2 高程控制网的复测方法 高程控制网的复测方法和精度和精度 与原测相同 线路水准基点控制网复测采用水准测量方法施测 检测相邻线路水准基点间的高差 测量等级为四等水准 水准测量的精度及限差如 Error Error ReferenceReference sourcesource notnot found found 所示 表表 3 2 23 2 2 水准测量精度 水准测量精度 mmmm 限 差 测段 路线往返测 高差不符值 水准测量 等 级 每千米高差 偶然中误差 M 每千米高差 全中误差 MW 平原山区 附合路线或 环 线闭 合 差 检测已测测段 高差之差 四等 5mm 10mmK20 n4 K20 i R30 注 表中 K 为测段水准路线长度 Ri为检测测段长度 单位为 km 小于 1km 时按 1km 计 n 为测段水准测量测站数 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 4 4 复测组织及完成的主要工作量情况复测组织及完成的主要工作量情况 3 4 14 1 复测的组织复测的组织 本标精密控制网的复测工作由中铁八局集团有限公司测绘分公司 完成 4 24 2 投入使用的测量仪器投入使用的测量仪器 根据规范和工期的要求 本次复测共投入 Trimble GPS 测量仪 器 8 台 其中 Trimble R7 型号仪器 7 台 Trimble 5700 型号仪器 1 台 徕卡 DNA03 数字水准仪 2 台 投入使用的主要测量仪器及检 定情况见表 4 2 1 表表 4 2 14 2 1 投入使用的主要测量仪器及检定情况一览表投入使用的主要测量仪器及检定情况一览表 序号仪器名称规格型号台数检定有效日期 1 GPS 接收机天宝 R7 52016 10 15 2 GPS 接收机天宝 5700 12016 10 15 3 GPS 接收机天宝 R7 22017 03 06 4 数字水准仪徕卡 DNA03 22016 10 14 4 34 3 主要的测量人员主要的测量人员 根据本次复测任务情况和工期要求 本次复测投入的主要测量 人员有 工程师 3 名 助理工程师 1 名 测工 4 名 参加的主要人 员名单见下表 4 3 1 表表 4 3 14 3 1 主要人员名单一览表主要人员名单一览表 姓 名职称项目所任职务 卢 勇工程师总体负责人 岳绍忠工程师GPS 测量负责人 潘普春工程师水准测量负责人 陈左平助工GPS 测量 田 间测量工GPS 测量 王 波测量工GPS 测量 4 4 44 4 复测完成时间复测完成时间 本次复测从 8 月 2 日开始 至 8 月 7 日结束 共计 6 天 5 5 复测控制点现状复测控制点现状 本次复测 CPI 桩 四等 GPS 16 个 四等水准点 18 个 桩位 均完好 6 6 CPICPI控制网复测技术要求的执行情况控制网复测技术要求的执行情况 6 16 1 仪器检定的执行情况仪器检定的执行情况 平面控制网复测所使用的GPS接收机及天线均经计量检定部门检 定合格并在检定有效期内 详见表4 2 1 仪器设备进场后 按规 范要求统一进行了常规检查 所有仪器设备的精度及其技术状态均 满足复测的要求 6 26 2 GPSGPS观测的执行情况观测的执行情况 6 2 16 2 1 观测前的准备情况观测前的准备情况 1 对所有基座的水准器 光学对点器进行了检校 并且在作 业过程中经常检查 确保了其状态正常 2 按作业要求检查并设置好仪器的各项技术参数 卫星观测 高度角均设定为15 数据采样间隔均设定为15s 满足设计要求 3 根据每天实时接收的卫星星历 点位情况 GPS观测构网等 编制 GPS观测作业计划 5 6 2 26 2 2 GPSGPS观测构网情况观测构网情况 1 CPI网观测构网和实施情况 CPI网采用GPS同步静态观测模式 具体观测采用三角形同步图 形扩展方式进行布网 相邻同步环之间由2个公共测站相连 如图1 所示 每个同步环由3个测站组成 每个环同步观测2个时段 每 时段观测120分钟 满足设计要求 图 1 GPS 观测网形示意图 6 2 36 2 3 GPSGPS观测操作观测操作 1 天线安置均严格对中 整平 对中误差不大于1mm 并正确 量取天线高 桩点中心标志至厂商指定的天线参考点的高度 天 线高在每个时段的测前 开机之前 和测后 关机之后 各量取一 次 两次量取天线高均在相同的位置 天线高从天线的三个不同方 向 相互间隔120 量取 或用接收机天线专用量高器量取 每次 在三个方向上量取的天线高相差不大于 2mm 否则重新对中 整平 任一方向上在观测前 后两次量取的天线高误差不大于 2mm 否则 认为 在观测过程中天线发生变动 该时段的观测作废 2 每个时段观测结束后 重新安置仪器 将基座转动120 或 者升降三脚架 然后重新对中 整平 进行下一时段的观测 3 观测期间 测量员始终守护着仪器 防止了观测数据受到 6 人为因素的影响 观测结束后 测量员都能够认真检查各规定作业 项目是否符合要求 记录资料完整无缺 并将点位恢复原状后才迁 站 6 36 3 GPSGPS数据处理过程和结果数据处理过程和结果 GPS观测数据统一转换为标准的Rinex格式 然后再采用LGO 6 0 软件统一进行基线解算 基线解算合格后输出形成基线向量文件提 供平差计算 GPS网平差计算采用铁四院 铁路工程精密控制测量 数据处理系统 SYGPS GPS静态后处理软件 进行 1 CPI网复测共观测16个点 总共形成基线向量56条 经采 用LGO 6 0软件进行单基线解算和检查 所有基线向量的各项质量指 标均满足规范的要求 2 闭合环闭合差检验 按 最小环路原则 搜索 CPI 复测网各构成 76 个闭合环 经 计算 所有闭合环的闭合差均符合限差要求 3 重复基线差检验 CPI 网复测共观测重复基线各为 3 条 经计算 所有重复基线的较 差均满足 其中 d 为基线或环的平均边长 单位 km 以下均同 的限差要求 4 三维无约束平差结果 以转换后的三维坐标成果 空间直角坐标 CPI1013作为起算数 据 对CPI复测网进行三维无约束平差 三维无约束平差中 所有基 7 线分量的改正数绝对值均满足V X 3 V Y 3 V Z 3 的限差要求 由上可知 CPI 复测网的各项指标均满足规范要求 达到四等 GPS 控制网的精度要求 5 二维约束平差结果 以小里程端头和大里程端头的共用点的原测平面坐标成果作为 约束 对 CPI 复测网进行二维约束平差计算 二维约束平差计算后 单位权中误差 m0 1 98cm 最弱点 CPI1016 的点位误差为 mX 0 89cm mY 1 21cm mP 1 50cm 最弱边 CPI015 CPI1016 的方向中 误差为 1 57 小于 2 0 边长相对中误差为 1 小于 1 70 000 所有相邻点的坐标分量及其相对中误差均满足限差要 求 7 7 CPICPI控制点复测与原设计坐标变化量表 控制点复测与原设计坐标变化量表 表表 7 17 1 CPICPI 坐标变化量统计表坐标变化量统计表 西安西安 8080 椭球椭球 中央子午线经度中央子午线经度 118 30 00118 30 00 投影面大地高 投影面大地高 0m0m 设计坐标 设计坐标 m m 本次复测坐标 本次复测坐标 m m 坐标较差 坐标较差 mmmm 序号序号点号点号 X XY YX XY Y X X Y Y 备注备注 1CPI1001 263 938 263 938 0 0 0 0 约束点 2CPI1002 469 700 465 708 3 6 7 5 3CPI1004 090 125 095 121 4 2 4 0 4CPI1005 858 784 860 777 1 9 7 3 5CPI1006 665 837 655 846 9 9 9 3 6CPI1008 419 408 413 402 5 9 6 2 7CPI1009 614 550 614 550 0 0 0 0 约束点 8CPI1010 374 092 378 099 3 7 6 7 9CPI1013 985 218 990 213 5 3 5 1 10CPI1014 920 345 928 341 8 4 4 2 11CPI1015 531 641 538 638 7 0 3 5 12CPI1016 859 191 854 198 5 7 6 3 8 13CPI1017 766 806 761 809 5 3 3 0 14CPI1018 855 173 860 177 5 1 4 3 15CPI1019 119 688 119 688 0 0 0 0 约束点 16CPI1021 070 452 070 452 0 0 0 0 约束点 9 8 8 线路水准基点复测技术要求的执行情况线路水准基点复测技术要求的执行情况 8 18 1 仪器检定的执行情况仪器检定的执行情况 水准基点复测所使用数字水准仪均经省级及以上法定计量检定 部门检定合格并在检定有效期内 仪器设备进场后 按规范要求统 一进行了常规检查 所有仪器设备的精度及其技术状态均满足复测 的要求 表 8 1 1 水准测量使用的仪器自检项目 8 28 2 水准观测的执行情况水准观测的执行情况 8 2 18 2 1 水准观测主要技术要求的执行情况水准观测主要技术要求的执行情况 水准观测的主要技术要求严格按表 8 2 1 执行 各测站的限差 严格按表 8 2 2 执行 所有相关的技术指标和限差均在数字水准仪 中进行设置 在外业观测时 由仪器自带的水准路线测量软件系统 进行实时的检查并提示 一旦发生超限立即进行重测 从源头保证 了观测数据的质量 表表 8 2 18 2 1 水准观测主要技术要求 水准观测主要技术要求 m m 等级 水 准 仪 最低型号 水准尺 类 型 视距 前 后 视距差 测段的前后 视距累积差 视线高度 重复测量 次数 四等 DS1 因瓦 100 5 0 10 0 0 35 1 次 仪器名称检验项目检验时间 周期 检验结果 外观检视测 前 水准器的检查每 天水准仪 i 角检校每天开测前 外观检视测 前 水准尺 水准器的检查每 天 满足规范要求 10 表表 8 2 28 2 2 水准观测的测站限差 水准观测的测站限差 mmmm 项 目 等 级 基 辅分划 读数之差 基 辅分划 所测高差之差 检测间歇点 高差之差 上下丝读数平均值 与中丝读数之差 二等 355 注 对于数字水准仪 同一标尺两次读数差不设限差 两次读数所测高差的差按表中 基 辅分划所测高差之差 的限差执行 8 2 28 2 2 水准测量观测的执行情况水准测量观测的执行情况 1 水准测量全部采用单路线往返观测 往返观测使用同一类型的 仪器和转点尺承沿同一道路进行 2 水准测量采用质量不轻于 5kg 的尺台作转点尺承 并辅以专门 的尺撑 以保证标尺稳定 铅直 3 观测前 将仪器置于露天阴影下 30min 并在使用前进行预热 不少于 20 次的单次测量 4 每一测站的观测顺序如下 奇数站为 后 前 前 后 偶 数站为 前 后 后 前 5 每一测段的往测与返测 其测站数均为偶数 由往测转向返测 时 两支标尺互换位置 并重新整置仪器 8 38 3 数据处理数据处理 将原始数据转换为记录手薄 并导入 铁路工程精密控制测量 数据处理系统 软件 检核往返测高差 检核表如下 表表 8 3 18 3 1 设计水准点往返测高差检核表设计水准点往返测高差检核表 距离 km 高差 m 往返 序号 水准点 编号 水准点 编号 往测返测往测返测较差 mm 限差 mm 检核 1BM1001BM10044 1324 102 5 226 5 228 2 41 合格 2BM1004BM10052 1782 198 0 267 0 265 2 30 合格 3BM1005BM10062 0572 112 6 121 6 123 2 29 合格 4BM1006BM10072 3752 275 1 157 1 161 4 30 合格 5BM1007BM10082 3572 257 4 667 4 671 4 30 合格 11 6BM1008BM10092 1782 112 4 274 4 272 2 29 合格 7BM1009BM10101 5321 456 2 689 2 685 4 24 合格 8BM1010BM10112 1562 0462 587 2 591 4 29 合格 9BM1011BM10121 8671 767 2 565 2 568 3 27 合格 10BM1012BM10132 1252 321 2 104 2 106 2 30 合格 11BM1013BM10142 2752 211 1 387 1 390 3 30 合格 12BM1014BM10152 1682 038 1 988 1 991 3 29 合格 13BM1015BM10161 8591 748 2 043 2 041 2 27 合格 14BM1016BM10184 1584 258 4 204 4 202 2 41 合格 15BM1018BM10192 1292 248 2 612 2 609 3 30 合格 16BM1019BM10201 7681 5630 466 0 463 3 26 合格 17BM1020BM10224 2684 165 5 644 5 645 1 41 合格 8 48 4 相邻水准点复测与原测高差较差相邻水准点复测与原测高差较差 标段内复测水准高差与原测水准高差之差计算表如下 表表 8 4 18 4 1 设计水准点复测高差与原测高差对比表设计水准点复测高差与原测高差对比表 序号 水准点编号 水准点编号 距离 km 设计高差 m 本次复测 高差 m 较差 mm 限差 mm 检核 1BM1001BM10044 117 5 230 5 227 3 61 合格 2BM1004BM10052 188 0 263 0 2663 44 合格 3BM1005BM10062 085 6 125 6 122 3 43 合格 4BM1006BM10072 325 1 165 1 159 6 46 合格 5BM1007BM10082 307 4 670 4 669 1 46 合格 6BM1008BM10092 145 4 277 4 273 4 44 合格 7BM1009BM10101 494 2 688 2 687 1 37