无砟轨道施工测量技术

1、目录目录1 1 无砟轨道施工测量技术无砟轨道施工测量技术 1.1 CP1.1 CP网建网测量实施细则网建网测量实施细则 1.1.1 CPII1.1.1 CPII的复测和加密的复测和加密 1 GPS1 GPS接收机的选用接收机的选用 GPSGPS接收机的选用，根据需要按下表执行。接收机的选用，根据需要按下表执行。级别双频标称精度测量量同步观测接收机数C双频优于5mm+1ppm载波相位22 2 GPSGPS测量精度要求测量精度要求CPIICPII的复测和加密采用的复测和加密采用GPSGPS按边连式的观测方法来进行。按边连式的观测方法来进行。GPSGPS测量按其精度划分为测量按其精度划分为A A、B

2、 B、C C、D D、E E五级。各级五级。各级GPSGPS网相邻点间弦长精度用网相邻点间弦长精度用下式表示，并按下表执行。下式表示，并按下表执行。式中：式中： 标准差，标准差，mmmm；a a固定误差，固定误差，mmmm；b b比例误差系数，比例误差系数，ppmppm；d d相邻点间距离，相邻点间距离，kmkm。表：表：GPSGPS各等级精度指标（各等级精度指标（mmmm）级别BCDEa（mm）8101010b（ppm）1510203 3 观测等级及作业技术要求观测等级及作业技术要求CPICPI、CPIICPII初复测按国家初复测按国家GPSGPS规范中规范中C C级网的作业要求施测，其具体

3、技术要求如下表。级网的作业要求施测，其具体技术要求如下表。（1 1）作业时其主要技术要求如下：）作业时其主要技术要求如下：项 目CPCP静态测量卫星高度角（）1515有效卫星总数55时段中任一卫星有效观测时间（min）3020时段长度（min）9060观测时段数21数据采样间隔（S）1515PDOP 或GDOP68（2 2）天线应严格整平对中，对中误差）天线应严格整平对中，对中误差 1mm1mm。每时段开机前和关机后各量一。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次天线高，三个方向天线高互差不大于2mm2mm，取平均值作为最后的天线高；第，取平均值作为最后的天线高；第一时段

4、天线面向正北方向，第二时段天线旋转一时段天线面向正北方向，第二时段天线旋转180180再严格整平对中，再次按再严格整平对中，再次按要求量取天线高。要求量取天线高。（3 3）观测时详细记录测站点号、天线编号、日期、时段、天线高、观测者、）观测时详细记录测站点号、天线编号、日期、时段、天线高、观测者、记录者等；记录者等；（4 4）开机后应检查有关指示灯与仪表；）开机后应检查有关指示灯与仪表；（5 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）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；收机工作正常，数据记录正确；（6 6）观测中在

5、接收机）观测中在接收机10m10m内禁止使用对讲机和手机；内禁止使用对讲机和手机；（7 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）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。数据不丢失。4 4数据处理数据处理GPSGPS数据处理软件采用随接收机的商用软件，但必须经业务技术主管部门数据处理软件采用随接收机的商用软件，但必须经业务技术主管部门检验和鉴定。数据处理中各项指标如下：检验和鉴定。数据处理中各项指标如下：(1)(1)各独立闭合环坐标分量闭合差均符合下式的规定：各独立闭合环坐标分量闭合差均符合下式的规定：式中：n闭合环中的边数；相应级别

6、规定的精度（按平均边长计算）。 nWX2nWY2nWZ2； 环全长闭合差应满足： nW32式中：W为环闭合差，222ZYXWWWW，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：5nWx5nWy5nWz53nW 式中：W为环闭合差，222ZYXWWWW，n为同步环中的边数；(3)重复基线的长度较差小于22。(4)无约束平差中基线分量的改正数绝对值均满足下式： Vx3， Vy3， VZ3GPS基线长度精度用下式表示：22)(dbad相邻点间距离（km） 5 CPII5 CPII的加密的加密加密点的平面分布图如下：加密点的平面分布图如下：（2 2）如在一般路基段，这

7、些加密点的）如在一般路基段，这些加密点的CPIICPII点应选择与点应选择与CPIIICPIII共桩，即将特制的共桩，即将特制的强制对中管预埋在强制对中管预埋在CPIIICPIII基桩顶部。布设方式、埋设要求和设站方法与高架桥的基桩顶部。布设方式、埋设要求和设站方法与高架桥的一样。一样。（3 3）因隧道内无法使用）因隧道内无法使用GPSGPS，CPIICPII点的建立只能借助全站仪，传统方法是将隧点的建立只能借助全站仪，传统方法是将隧道内的道内的CPIICPII预埋点按导线方式施测，为了提高导线的观测精度，可将隧道内的预埋点按导线方式施测，为了提高导线的观测精度，可将隧道内的CPIICPII网

8、布设成网布设成“等伸旁向导线等伸旁向导线”。具体施测方法及所需器材如下。具体施测方法及所需器材如下。1 1）在隧道侧壁适当高度处利用安装支架固定强制对中基，强制对中基座上既可）在隧道侧壁适当高度处利用安装支架固定强制对中基，强制对中基座上既可安放全站仪也可放置球型棱镜，这样在相同的点上即可获得平面坐标，也可获安放全站仪也可放置球型棱镜，这样在相同的点上即可获得平面坐标，也可获得水准高程，所以引入隧道内的得水准高程，所以引入隧道内的CPIICPII加密点同时也是加密点同时也是CPIIICPIII点。隧道内点。隧道内CPIICPII加加密点的布设如下图所示：密点的布设如下图所示：隧道内CPII点的

9、布设和观测图 旁向导线即在导线点附近设置一个旁向点，在旁向点上只需要设置被前后导线旁向导线即在导线点附近设置一个旁向点，在旁向点上只需要设置被前后导线点上的仪器观测的反光镜（球棱镜）；在导线点上设置仪器除了按常规观测前点上的仪器观测的反光镜（球棱镜）；在导线点上设置仪器除了按常规观测前视和后视导线点上的球棱镜外，还需要观测前后视导线点旁的旁向点。旁向点视和后视导线点上的球棱镜外，还需要观测前后视导线点旁的旁向点。旁向点观测完后即可撤除，无需保留。但其观测值需要加入平差计算来提高单导线测观测完后即可撤除，无需保留。但其观测值需要加入平差计算来提高单导线测量的精度和可靠性。量的精度和可靠性。在隧道

10、中加密的在隧道中加密的CPIICPII点呈之字形布设如上图，旁向点就可以选择对面埋设的点呈之字形布设如上图，旁向点就可以选择对面埋设的CPIIICPIII点点。 隧道内支架固定强制对中基座安装示意图2) 2) 隧道内隧道内CPIICPII加密点平面坐标的引入：从隧道外的加密点平面坐标的引入：从隧道外的CPIICPII已知点向设置在隧道已知点向设置在隧道内的内的CPIICPII加密点引测坐标应采用旁向导线法进行观测，隧道内的加密点引测坐标应采用旁向导线法进行观测，隧道内的CPIICPII加密点既加密点既能架设仪器，也需放置球型棱镜。作业时，依此在导线点上架设全站仪，观测能架设仪器，也需放置球型棱

11、镜。作业时，依此在导线点上架设全站仪，观测前首先采集当时的气象参数输入到全站仪里，可使用全站仪机载软件前首先采集当时的气象参数输入到全站仪里，可使用全站仪机载软件InspectorInspector按全圆观测方法观测相邻按全圆观测方法观测相邻CPIICPII点和旁向导线点，机载软件中测站的限差按国家点和旁向导线点，机载软件中测站的限差按国家四等导线（隧道长度四等导线（隧道长度4000m4000m）或三等导线（隧道长度）或三等导线（隧道长度6000m6000m）规定的相应限）规定的相应限差进行设置。观测结束后用严密平差的方法对所有的合格的观测值进行平差而差进行设置。观测结束后用严密平差的方法对所

12、有的合格的观测值进行平差而得到各得到各CPIICPII加密点平面坐标值。并检查相应验后精度评定是否达到相应等级导加密点平面坐标值。并检查相应验后精度评定是否达到相应等级导线要求。（注意：为提高精度而设置的旁向观测点最终经平差获得的坐标不使线要求。（注意：为提高精度而设置的旁向观测点最终经平差获得的坐标不使用，在用，在CPIIICPIII建网时再重新测设其坐标。）建网时再重新测设其坐标。）3) 3) 隧道内隧道内CPIICPII加密点高程系统的传递：在每个加密点高程系统的传递：在每个CPIICPII加密点的强制对中基座螺加密点的强制对中基座螺孔中央直接放置球型棱镜，水准标尺可立于球型棱镜上来测量

13、和传递高程。隧孔中央直接放置球型棱镜，水准标尺可立于球型棱镜上来测量和传递高程。隧道内道内CPIICPII水准网布设成符合水准路线，从隧道一端的一个水准网布设成符合水准路线，从隧道一端的一个CPIICPII出发按出发按“隧道内隧道内CPIICPII点的布设和观测图点的布设和观测图”上所示的测量主线方向，符合到隧道另一段的上所示的测量主线方向，符合到隧道另一段的CPIICPII点点上。观测时测站限差按国家二等水准相应的限差设置，经最后水准导线网平差上。观测时测站限差按国家二等水准相应的限差设置，经最后水准导线网平差后，获得隧道内各后，获得隧道内各CPIICPII加密点的准确高程。加密点的准确高程

14、。6 6 高架桥上高架桥上CPIICPII加密点加密点GPSGPS观测方法观测方法观测时我们建议使用多台观测时我们建议使用多台GPSGPS接收机。在接收机。在4 4个相邻的个相邻的CPICPI上分别架设一台上分别架设一台GPSGPS接收接收机，此四台机，此四台GPSGPS接收机暂时保持不动，在在需要复测和加密的的接收机暂时保持不动，在在需要复测和加密的的CPIICPII上再架设其上再架设其余的余的GPSGPS接收机。按接收机。按CPIICPII的的GPSGPS作业要求观测，以此方法完成此四个作业要求观测，以此方法完成此四个CPICPI点涵盖点涵盖范围内的所有的复测和加密的范围内的所有的复测和加

15、密的CPIICPII点。保持两个点。保持两个CPICPI点上的点上的GPSGPS接收机不动，将接收机不动，将另外两个另外两个CPICPI点上的点上的GPSGPS接收机搬迁至下两个接收机搬迁至下两个CPICPI点上，再按上面同样的步骤观测点上，再按上面同样的步骤观测完其这四个完其这四个CPICPI点涵盖范围内的点涵盖范围内的CPIICPII点，如此类推。野外观测、数据处理及精度点，如此类推。野外观测、数据处理及精度要求与要求与CPIICPII复测时一样。复测时一样。1.1.2 CP1.1.2 CP控制点使用的元器件控制点使用的元器件1 CP1 CP控制点目标组使用球棱镜及根据不同需求配套相应的立

16、式基座和横插基控制点目标组使用球棱镜及根据不同需求配套相应的立式基座和横插基座，如下图所示：座，如下图所示： 球棱镜 立式基座 横插基座每个每个CPIIICPIII点埋设一立式基座或横插基座轴套，球棱镜仅测量时安放使用，点埋设一立式基座或横插基座轴套，球棱镜仅测量时安放使用，两种基座接触面均嵌有磁性材料，有一定吸附力，在进行高程水准测量时，两种基座接触面均嵌有磁性材料，有一定吸附力，在进行高程水准测量时，只需在球棱镜球壳表面立尺即可进行测量，测量后的高程减去球棱镜的半径只需在球棱镜球壳表面立尺即可进行测量，测量后的高程减去球棱镜的半径长度就是长度就是CPIIICPIII目标点测量中心的高程。目

17、标点测量中心的高程。2 2 球棱镜的质量要求：球棱镜的质量要求： 每个球棱镜都必须提供各向异性和棱镜常数的检测报告。检测距离在每个球棱镜都必须提供各向异性和棱镜常数的检测报告。检测距离在10101515米范围内，应使用米范围内，应使用 11及以上精度，测距精度应不低于及以上精度，测距精度应不低于1mm+2ppm1mm+2ppm，且距离最，且距离最小显示单位为小显示单位为0.1mm0.1mm的全站仪来进行检测。检测时仪器应设置为自动寻找目的全站仪来进行检测。检测时仪器应设置为自动寻找目标的测量模式，而不是人工对准目标。检测场地应选择无大气热闪烁，无直标的测量模式，而不是人工对准目标。检测场地应选

18、择无大气热闪烁，无直接日照场地，检测时段气象条件应基本无变化。检测场地应该远离建筑工地、接日照场地，检测时段气象条件应基本无变化。检测场地应该远离建筑工地、打井、钻探场所和交通频繁地段。检测各向异性时，以棱镜的光轴为轴，每打井、钻探场所和交通频繁地段。检测各向异性时，以棱镜的光轴为轴，每转动转动6060，分正对全站仪、上仰，分正对全站仪、上仰1010、下俯、下俯1010三个位置，共检测三个位置，共检测1818个位置，个位置，测量球棱镜的斜距、测量球棱镜的斜距、X X、Y Y、H H坐标值（共测得坐标值（共测得7272个数据）。每个球棱镜在不个数据）。每个球棱镜在不同位置所有测量获得的同类数据的

19、互差不超过同位置所有测量获得的同类数据的互差不超过0.3mm0.3mm为合格为合格 3 3 提供给每个轨道板铺设作业面的一批球棱镜的棱镜加常数互差不能超过提供给每个轨道板铺设作业面的一批球棱镜的棱镜加常数互差不能超过0.2mm0.2mm，检测值四舍五入取整到，检测值四舍五入取整到0.1mm0.1mm位，所有用于位，所有用于CPCP标志点的批套球棱镜标志点的批套球棱镜的加常数的互差不能超过的加常数的互差不能超过0.3mm0.3mm。也就是说用于一个作业面的所有球棱镜的加常。也就是说用于一个作业面的所有球棱镜的加常数可认为是一个固定值，十分有利于数可认为是一个固定值，十分有利于CPCP网的建网观测

20、作业，消除了由于加常网的建网观测作业，消除了由于加常数不一致带来的诸多麻烦和粗差。数不一致带来的诸多麻烦和粗差。检测记录表格见下表检测记录表格见下表球棱镜检测记录表 单位：0.1mm（上表第一行中的1、2、3、4、5、6表示沿球棱镜光轴每次旋转60的位置）1.1.3 CP1.1.3 CP网点的布设网点的布设1 1 一般路段一般路段在线路两侧的接触网电杆底座上使用钢筋混凝土成对浇筑在线路两侧的接触网电杆底座上使用钢筋混凝土成对浇筑CPIIICPIII基桩，基桩直径基桩，基桩直径不小于不小于2020厘米，基桩顶面高于外轨轨顶面厘米，基桩顶面高于外轨轨顶面3030厘米，相邻两对厘米，相邻两对CPII

21、ICPIII基桩在里程基桩在里程上相距约上相距约6060米，待基桩稳定后，在基桩顶面开孔米，待基桩稳定后，在基桩顶面开孔( (孔径孔径3030毫米，孔深毫米，孔深8080毫米毫米) )然然后使用锚固剂埋设立式基座，基座埋设完成后，基座外露部分不高于基桩顶面后使用锚固剂埋设立式基座，基座埋设完成后，基座外露部分不高于基桩顶面2 2毫米。毫米。特殊情况下可以在接触网电线杆上使用横插基座布设。特殊情况下可以在接触网电线杆上使用横插基座布设。2 2 桥梁部分桥梁部分直接在防撞墙顶面成对开凿铅垂方向的安装孔直接在防撞墙顶面成对开凿铅垂方向的安装孔( (孔径孔径3030毫米，孔深毫米，孔深8080毫米毫米

22、) )，然，然后使用锚固剂埋设立式基座，相邻两对后使用锚固剂埋设立式基座，相邻两对CPIIICPIII点在里程上相距约点在里程上相距约6060米，基座埋设米，基座埋设完成后，基座外露部分不高于基桩顶面完成后，基座外露部分不高于基桩顶面2 2毫米。毫米。 3 3 隧道部分隧道部分在隧道两侧边墙上成对开凿安装孔在隧道两侧边墙上成对开凿安装孔 ( (孔径孔径3030毫米，孔深毫米，孔深100100毫米毫米) )，开孔位置高，开孔位置高于外轨轨顶面于外轨轨顶面6060厘米，然后使用锚固剂埋设横插基座轴套，相邻两对厘米，然后使用锚固剂埋设横插基座轴套，相邻两对CPIIICPIII点在点在里程上相距约里程

23、上相距约6060米，进行观测时，插入横插基座，并紧配合螺母，基本保证横米，进行观测时，插入横插基座，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。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。也可以在隧道底部两侧的排水沟的外侧到边墙的距离中部，向下开凿铅垂方向也可以在隧道底部两侧的排水沟的外侧到边墙的距离中部，向下开凿铅垂方向的安装孔的安装孔( (孔径孔径3030毫米，孔深毫米，孔深8080毫米毫米) )， 然后使用锚固剂埋设立式基座。相邻两然后使用锚固剂埋设立式基座。相邻两对对CPIIICPIII点在里程上相距约点在里程上相距约6060米，基座

24、埋设完成后，基座外露部分不高于边沟顶米，基座埋设完成后，基座外露部分不高于边沟顶面面2 2毫米。这是更加便捷的选择。毫米。这是更加便捷的选择。CPIIICPIII目标组观测状态见下图目标组观测状态见下图4 CP4 CP控制点的编号及标注控制点的编号及标注CPCP控制网的编号规则是：控制网的编号规则是：（1 1）按照里程递增方向递增编号，其编号反映里程数；）按照里程递增方向递增编号，其编号反映里程数；CPCP在某公里后的第在某公里后的第1 1位数是位数是3 3，代表，代表CPCP，再后两位数字代表，再后两位数字代表CPCP点编号，按点编号，按里程递增方向的顺序号自然递增；里程递增方向的顺序号自然

25、递增；（2 2）所有线路左侧的）所有线路左侧的CPCP点编号为奇数，处于线路右侧的点编号为奇数，处于线路右侧的CPCP点编号为偶数，点编号为偶数，在有长短链地段应注意编号不能重复；在有长短链地段应注意编号不能重复；点编号含 义数字代码在里程内点的位置020301表示线路里程DK20范围内线路前进方向左侧的CP第1号点，“3”代表“CP”020301（轨道左侧）奇数1、3、5、7、9、11等020302表示线路里程DK20范围内线路前进方向右侧的CP第1号点，“3”代表“CP”020302（轨道右侧）偶数2、4、6、8、10、12等“自由测站”法CP网络的点编号体系（3 3）CPCP控制点编号的

26、标注应统一采用大小控制点编号的标注应统一采用大小4cm4cm的正楷字体刻绘，用白色油漆的正楷字体刻绘，用白色油漆抹底，黑色油漆填写编号字体。抹底，黑色油漆填写编号字体。（4 4）CPCP的基桩桩应用黑白两色油漆各高的基桩桩应用黑白两色油漆各高20cm20cm（像花杆一样）进行标注，并用（像花杆一样）进行标注，并用大小大小5cm5cm的正楷字体写上的正楷字体写上“严禁碰撞严禁碰撞”（黄底红字）警示语。（黄底红字）警示语。1.1.4 CP1.1.4 CP网控制点的平面测量网控制点的平面测量1 1 观测仪器要求观测仪器要求（1 1）全站仪必须满足如下精度要求：）全站仪必须满足如下精度要求：角度测量精

27、度角度测量精度11距离测量精度距离测量精度1mm+2ppm1mm+2ppm（2 2）全站仪必须是具有自动搜索目标，自动照准目标，自动跟踪目标的全自动）全站仪必须是具有自动搜索目标，自动照准目标，自动跟踪目标的全自动全站仪。全站仪。如索佳的如索佳的NET05NET05、NET01NET01，徕卡，徕卡TCA1800TCA1800、TCA2003TCA2003、TRIMBLES6TRIMBLES6、S8S8等。等。每台仪器配球棱镜每台仪器配球棱镜1414套，使用前应根据厂家提供的棱镜检定表对每个棱镜进行套，使用前应根据厂家提供的棱镜检定表对每个棱镜进行复测检验，以确保球棱镜的各向异性差别复测检验，

28、以确保球棱镜的各向异性差别0.3mm0.3mm和加常数的一致性。和加常数的一致性。2 2 观测方法观测方法（1 1）CPCP网采用自由设站边角交会网（也称网采用自由设站边角交会网（也称“后方交会网）的方法测量。从每后方交会网）的方法测量。从每个自由测站，将以个自由测站，将以2 26 6个个CPCP点为测量目标进行观测。应保证每个点为测量目标进行观测。应保证每个CPCP点在不点在不同的测站上至少被观测同的测站上至少被观测3 3次。次。（2 2）CPCP控制网的观测距离一般应在控制网的观测距离一般应在3030 120m120m，最大不应超过，最大不应超过150m150m。在自。在自由站上测量由站上

29、测量CPCP的同时，应将靠近线路可以观测的的同时，应将靠近线路可以观测的CPICPI点及全部点及全部CPIICPII点进行联点进行联测，纳入网中，测，纳入网中，CPI/CPIICPI/CPII点应至少应在两个自由站上进行联测，有可能时应联点应至少应在两个自由站上进行联测，有可能时应联测测3 3次，联测长度应控制在次，联测长度应控制在200200米左右。最长应不超过米左右。最长应不超过300m300m。当受观测条件限制，。当受观测条件限制，只能有一个自由站点和只能有一个自由站点和CPI/CPIICPI/CPII通视时，应设置辅助点，辅助点上既要架站也通视时，应设置辅助点，辅助点上既要架站也要安放

30、测量目标点。要安放测量目标点。（3 3）测站编号以）测站编号以Z Z字母打头，后面是两位数字，以里程增加方向从字母打头，后面是两位数字，以里程增加方向从0101自然递增。自然递增。观测图见下图观测图见下图（4 4）为保证棱镜的统一性，）为保证棱镜的统一性，CPCP或或CPCP点也采用球型棱镜。线外联测时采用特点也采用球型棱镜。线外联测时采用特制专用球型棱镜转换套筒，套筒可以与普通徕卡棱镜的基座、支架配套，安装制专用球型棱镜转换套筒，套筒可以与普通徕卡棱镜的基座、支架配套，安装两种不同棱镜后，保证两种棱镜的中心重合。基座可安放在三脚架上并精确整两种不同棱镜后，保证两种棱镜的中心重合。基座可安放在

31、三脚架上并精确整平对中。转换套筒如下图所示：平对中。转换套筒如下图所示：CPMeasCPMeas的功能：的功能：A A可以设置可以设置CPCP控制网外业数据采集的各项限差，包括：半测回归零差、控制网外业数据采集的各项限差，包括：半测回归零差、2C2C差、差、指标差、指标差、2C2C互差、指标互差、水平角互差、竖直角互差、距离互差等；互差、指标互差、水平角互差、竖直角互差、距离互差等；B B具有记忆待观测目标点位置的功能；具有记忆待观测目标点位置的功能；C C具有选择和管理已记忆目标点集的功能；具有选择和管理已记忆目标点集的功能；D D能够按照用户要求选取待观测目标点集；能够按照用户要求选取待观

32、测目标点集；E E按照按照CPCP控制网采集数据的各项限差的规定，采集符合规范要求的质量合格控制网采集数据的各项限差的规定，采集符合规范要求的质量合格的的CPCP控制网原始数据；控制网原始数据；F F原始观测数据保存在全站仪原始观测数据保存在全站仪CFCF卡内，按照测站名分别存储在规定格式的数据卡内，按照测站名分别存储在规定格式的数据文件中。文件中。3 CP3 CP网观测要点网观测要点（1 1）每次设站均应选择密实稳定的线路中部，最好在在两对）每次设站均应选择密实稳定的线路中部，最好在在两对CPCP点的中间，按点的中间，按图示的位置附近架设仪器，并保证可以顺利地观测预计的目标；图示的位置附近架

33、设仪器，并保证可以顺利地观测预计的目标；（2 2）仔细整平仪器，并作纵向横向安平自动检校；）仔细整平仪器，并作纵向横向安平自动检校；（3 3）在仪器的相应菜单中输入测量时的气温、气压、湿度，（也可采用配接了）在仪器的相应菜单中输入测量时的气温、气压、湿度，（也可采用配接了自动数字气象传感器的全站仪，则不必人工输入气象参数）必须认真仔细据实自动数字气象传感器的全站仪，则不必人工输入气象参数）必须认真仔细据实输入。如果测量过程中天气条件有较大变化，必须及时更新所输入的气象元素输入。如果测量过程中天气条件有较大变化，必须及时更新所输入的气象元素（如果采用配接了自动数字气象传感器的全站仪，则不必人工输

34、入气象参数）。（如果采用配接了自动数字气象传感器的全站仪，则不必人工输入气象参数）。这些气象参数将实时改正观测的距离。这些气象参数将实时改正观测的距离。在后续的平差处理软件中是无法对原始在后续的平差处理软件中是无法对原始观测的边长进行气象改正的，这点必须引起足够的重视！观测的边长进行气象改正的，这点必须引起足够的重视！（4 4）在使用）在使用CPCP自动数据采集软件自动数据采集软件CPMeasCPMeas观测时，在学习目标点的过程中，观测时，在学习目标点的过程中，应根据观测程序提示将应根据观测程序提示将CPCP上球棱镜的加常数输入相应位置，如果有联测上球棱镜的加常数输入相应位置，如果有联测CP

35、CP点时还需要输入点时还需要输入CPCP点上安置的棱镜加常数，只有遵循以上操作才能保证采集点上安置的棱镜加常数，只有遵循以上操作才能保证采集到的边、角数据的正确性；如果全部采用球棱镜，也有相应的与到的边、角数据的正确性；如果全部采用球棱镜，也有相应的与CPIICPII点配套的点配套的球棱镜安置转换套管，可以在架设普通棱镜的支架上架设球棱镜。而放置在球棱镜安置转换套管，可以在架设普通棱镜的支架上架设球棱镜。而放置在CPIICPII、CPIIICPIII上的球棱镜都是统一的加常数，则不必考虑输入不同加常数的麻上的球棱镜都是统一的加常数，则不必考虑输入不同加常数的麻烦。烦。（5 5）观测时段应选择在

36、阴天无风的天气条件下进行，如果是晴天，则最好选择）观测时段应选择在阴天无风的天气条件下进行，如果是晴天，则最好选择日落二小时后，日出前进行观测，否则日落二小时后，日出前进行观测，否则CPCP网的观测数据将无法合格；网的观测数据将无法合格；（6 6）水平角和距离测量的精度应按如下要求进行：）水平角和距离测量的精度应按如下要求进行：1 1）测量水平方向：）测量水平方向：3 3测回测回2 2）测量距离：）测量距离：3 3测回（测回（3 3次）次）3 3）方向和距离观测的限差根据）方向和距离观测的限差根据精密工程测量规范精密工程测量规范（GB/T GB/T 153141531419941994）的要求

37、应不超过下表的规定，观测最后结果按等权）的要求应不超过下表的规定，观测最后结果按等权进行测站平差进行测站平差注： DJ05为一测回水平方向中误差不超过0.5的经纬仪。 对同一测站的同一边长测距互差不大于1mm。 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。 同测站同一点距离互差 1mm（7 7）观测数据存储之前，必须对观测数据的质量进行校核，其中各种观测限）观测数据存储之前，必须对观测数据的质量进行校核，其中各种观测限差的检校是在观测程序差的检校是在观测程序CPMeas CPMeas 中自动进行和提示的，如果超差必须重测至合中自动进行和提示的，如果超差必须重测至合格；有的观测数据的检

38、核是在完成全部测量后进行的，如果有超差提示，应格；有的观测数据的检核是在完成全部测量后进行的，如果有超差提示，应按要求进行重测，直至取得合格数据方可存储；按要求进行重测，直至取得合格数据方可存储； （8 8）每个测站应真实地填写下表，其中仪器高只是作为参考，其他应）每个测站应真实地填写下表，其中仪器高只是作为参考，其他应按表的要求据实填写。按表的要求据实填写。自由测站记录表自由测站记录表 线线 段段 第第 页共页共 页页测量单位：测量单位： 天气：天气：测量点标记示意图 自由测站编号仪器高温度气压测量点编号棱镜常数备注测量点编号棱镜常数备注说明：将自由测站编号、CP控制点编号应在该示意图上标记

39、出来，如与CP、CP或中线点进行联测，则应在图上如实标注。司镜 记录： 年 月 日4 CP4 CP网观测数据内业处理网观测数据内业处理（1 1）当取得）当取得CPCP网合格的观测数据后，需要将这些观测数据导入经过铁道部正网合格的观测数据后，需要将这些观测数据导入经过铁道部正式评审鉴定的式评审鉴定的CPCP网平差处理软件中进行平差计算，如西南交大测量工程系与铁网平差处理软件中进行平差计算，如西南交大测量工程系与铁二院合作开发的经过铁道部建设司评审鉴定的二院合作开发的经过铁道部建设司评审鉴定的无砟轨道无砟轨道CPCP网数据处理系统软网数据处理系统软件（件（CP Data Adjwstment So

40、ftwareCP Data Adjwstment Software）。也可选择其他经铁道部权威机构。也可选择其他经铁道部权威机构评审通过的评审通过的CPCP网数据处理系统软件。网数据处理系统软件。（2 2）使用）使用CP DAS CPCP DAS CP数据平差软件的注意事项数据平差软件的注意事项1 1） 必须进行测站数据检查：虽然使用必须进行测站数据检查：虽然使用CPMeasCPMeas机载软件，在采集数据时已经对机载软件，在采集数据时已经对测站观测数据的质量进行了有效的控制，但还是十分有必要在平差之前利用平差测站观测数据的质量进行了有效的控制，但还是十分有必要在平差之前利用平差软件的测站数据

41、检查功能对观测数据的质量进行初步评定，测定是否存在超限观软件的测站数据检查功能对观测数据的质量进行初步评定，测定是否存在超限观测值，然后对含有超限观测值的原始数据进行剔除；测值，然后对含有超限观测值的原始数据进行剔除；2 2） 应进行闭合环搜索：在生成平差文件之后，就可以利用闭合环搜索功能，对应进行闭合环搜索：在生成平差文件之后，就可以利用闭合环搜索功能，对CPCP外业观测数据进行闭合差计算和检查。此功能的作用，是检查外业观测数据进行闭合差计算和检查。此功能的作用，是检查CPCP控制网中控制网中闭合环闭合差的大小和探测所导入的观测值中是否仍然有超限观测值，也可以检闭合环闭合差的大小和探测所导入

42、的观测值中是否仍然有超限观测值，也可以检查相邻测站对同一目标点观测的观测值之间的吻合程度，故执行本功能就必须要查相邻测站对同一目标点观测的观测值之间的吻合程度，故执行本功能就必须要求平差文件中的测站是顺序排列的，如：求平差文件中的测站是顺序排列的，如：Z01Z01、Z02Z02、Z03Z03、Z04Z04.；3 3） 应在平差软件中选择自由网平差校正，以检查观测数据的内符合精度及其应在平差软件中选择自由网平差校正，以检查观测数据的内符合精度及其与控制点已知坐标的兼容性。自由网平差报告中，验后单位权中误差，反映了与控制点已知坐标的兼容性。自由网平差报告中，验后单位权中误差，反映了观测数据的内符合

43、精度，尺度观测数据的内符合精度，尺度K K和控制点变换后较差，反映了观测数据与控制点和控制点变换后较差，反映了观测数据与控制点已知坐标的兼容性；已知坐标的兼容性；4 4） 应选择设置方差分量估计参数进行方差分量验后估计以保证测边测角两种应选择设置方差分量估计参数进行方差分量验后估计以保证测边测角两种不同的内型的观测值定权的合理性，这样才有可能获得尽可能小的观测值改正不同的内型的观测值定权的合理性，这样才有可能获得尽可能小的观测值改正数，平差后的数，平差后的CPCP点坐标能最大限度地反映其真实空间位置；点坐标能最大限度地反映其真实空间位置；5 5） 最后选择约束网平差置平，可获得最终最后选择约束

44、网平差置平，可获得最终CPCP网各控制点的平差后坐标及其网各控制点的平差后坐标及其精度，方位角和边长及其相对精度，平面控制网的总体信息。精度，方位角和边长及其相对精度，平面控制网的总体信息。CPCP控制点的定位精度表（控制点的定位精度表（mmmm） 控制点可重复性测量精度相对点位精度CP边角交会测量1.51CPCP边角交会测量边角交会测量1.511.511.1.5 CP1.1.5 CP控制网高程测量控制网高程测量1 CP1 CP控制网高程测量控制网高程测量（1 1）测量方法）测量方法1 1）每一测段应至少与）每一测段应至少与3 3个二等水准点进行联测，形成检核。联测时，每两对点个二等水准点进行

45、联测，形成检核。联测时，每两对点形成闭合环，每次搭接一对点，水准仪置于两对点对角线交点处，水准路线按形成闭合环，每次搭接一对点，水准仪置于两对点对角线交点处，水准路线按顺时针方向进行。顺时针方向进行。2 2）CPCP高程控制点精度要求高程控制点精度要求CPCP控制点水准测量按精密水准测量以下图设站方式进行往返测观测控制点水准测量按精密水准测量以下图设站方式进行往返测观测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差中误差为0.3mm0.3mm），配套铟瓦尺。使用仪器设备应在鉴定期内，每年必须）

46、，配套铟瓦尺。使用仪器设备应在鉴定期内，每年必须对测量仪器精确度进行一次校准，每天使用该仪器之前，根据自带的软件对仪对测量仪器精确度进行一次校准，每天使用该仪器之前，根据自带的软件对仪器进行检验和校准。器进行检验和校准。（2 2）精密水准测量精度要求）精密水准测量精度要求 1 1）精密水准测量精度要求）精密水准测量精度要求 单位：单位： mmmmLL L L128 8 4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精密水准2.04.0注：表中L为往返测段、附合或环线的水准路线长度，单位km。2）精密

47、水准测量的主要技术标准 精密水准测量的主要技术标准 8L等级每千米高差全中误差（mm）路线长度（km）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精密水准42铟瓦往返往返注：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km3 3）精密水准观测应符合以下要求。）精密水准观测应符合以下要求。 精密水准观测主要技术要求精密水准观测主要技术要求 表表7-6 7-6 等级水准尺类型视距（m）前后视距差（m）测段的前后视距累积差（m）视线高度（m）精密水准铟瓦602.04.0下丝读数0.3注： L为往返测段、附合

48、或环线的水准路线长度，单位km。 DS05表示每千米水准测量高差中误差为0.5mm。4 4） 数字水准仪观测方法数字水准仪观测方法奇数测站照准标尺顺序为；奇数测站照准标尺顺序为；A A后视标尺；后视标尺；B B前视标尺；前视标尺；C C中视标尺；中视标尺；D D前视标尺；前视标尺；E E中视标尺；中视标尺；F F后视标尺。后视标尺。偶数测站照准标尺分划顺序为：偶数测站照准标尺分划顺序为：G G前视标尺；前视标尺；H H中视标尺；中视标尺；I I后视标尺；后视标尺；J J后视标尺；后视标尺；K K中视标尺；中视标尺；L L前视标尺。前视标尺。由往测转往返测时，两支标尺应互换位置，并应重新整置仪器

49、。由往测转往返测时，两支标尺应互换位置，并应重新整置仪器。观测时段应该避开中午前后强烈阳光引起大气剧烈抖动和闪烁的时候进行。观测时段应该避开中午前后强烈阳光引起大气剧烈抖动和闪烁的时候进行。如水准路线较短，可不设间歇点。如水准路线较短，可不设间歇点。使用双摆位自动安平水准仪时，不计算基辅分划读数差。使用双摆位自动安平水准仪时，不计算基辅分划读数差。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执行基对于数字水准仪，同一标尺两次读数差不设限差，两次读数所测高差的差执行基辅分划所测高差的差辅分划所测高差的差（3 3）CPCP控制点高程测量数据处理控制点高程测量数据处理1 1）在数

50、据处理之前，必须对观测数据作各项限差检验。检验合格时，进行必要）在数据处理之前，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。测，至合格为止。2 2）在平差计算之前应利用平差软件的闭合差计算功能对观测数据进行闭合差计）在平差计算之前应利用平差软件的闭合差计算功能对观测数据进行闭合差计算和检查，以判定高程控制网中闭合环闭合差是否满足规范要求和探测所导入的算和检查，以判定高程控制网中闭合环闭合差是否满足规范要求和探测所导入的观测值中是否含有

51、粗差。观测值中是否含有粗差。3 3） CPCP控制点高程测量采用严密平差，平差时计算取位按下表中精密水准测控制点高程测量采用严密平差，平差时计算取位按下表中精密水准测量的规定执行。量的规定执行。 精密水准测量计算取位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（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）精密水准0.010.10.010.010.10.1（4 4）其它有关事宜）其它有关事宜1 1）高程网平差计算软件的要求）高程网平差计算软件的要求经过铁道部正式评审鉴定的经过铁道部正式评审鉴定的CPCP网平差处理软件中进行平差

52、计算，如西南交大网平差处理软件中进行平差计算，如西南交大测量工程系与铁二院合作开发的经过铁道部建设司评审鉴定的测量工程系与铁二院合作开发的经过铁道部建设司评审鉴定的无砟轨道无砟轨道CPCP网数据处理系统软件（网数据处理系统软件（CP Data Adjwstment SoftwareCP Data Adjwstment Software）。也可选择其。也可选择其他经铁道部权威机构评审通过的他经铁道部权威机构评审通过的CPCP网数据处理系统软件。网数据处理系统软件。2 2）其他未尽事项可以参考有关技术文件及测量手册。）其他未尽事项可以参考有关技术文件及测量手册。1.1.6 1.1.6 上交资料上交

53、资料平面观测、高程观测网图；平面观测、高程观测网图；平面观测、高程观测原始观测数据；平面观测、高程观测原始观测数据；CPIICPII控制点、高等级水准点检核数据；控制点、高等级水准点检核数据；平面计算（边长、角度、坐标）表；平面计算（边长、角度、坐标）表；平面坐标平差表、各项精度统计表；平面坐标平差表、各项精度统计表；高差计算表（含尺长改正）；高差计算表（含尺长改正）；高程计算平差计算表；高程计算平差计算表；CPCP点平面和高程成果表；点平面和高程成果表；技术设计书；技术设计书；技术总结报告。技术总结报告。1.1.7 1.1.7 人员配置人员配置1 1 平面测量平面测量 测量观测员测量观测员1

54、 1人，辅助人员人，辅助人员3 3人，共计人，共计4 4人人2 2 高程测量高程测量 测量观测员测量观测员1 1人，辅助人员人，辅助人员3 3人，共计人，共计4 4人人1.1.8 1.1.8 特殊水准测量特殊水准测量对于长距离的高架桥施工段，怎样将桥下二等水准高程引测到桥上，是进行对于长距离的高架桥施工段，怎样将桥下二等水准高程引测到桥上，是进行CPCP网精密高程测量的前提。现有的解决方法大致有两种：从桥上合适处搭架网精密高程测量的前提。现有的解决方法大致有两种：从桥上合适处搭架钢管架，将已经经过鉴定的带毫米刻画的钢尺吊挂重锤悬挂至地面。待静止不钢管架，将已经经过鉴定的带毫米刻画的钢尺吊挂重锤

55、悬挂至地面。待静止不动后分别在地面和桥面架设带测微器的光学水准仪观测钢尺而获得高程差；或动后分别在地面和桥面架设带测微器的光学水准仪观测钢尺而获得高程差；或者分别从桥上、桥下设站用全站仪实施对向光电三角高程观测来获得高程差。者分别从桥上、桥下设站用全站仪实施对向光电三角高程观测来获得高程差。上述方法观测条件苛刻，数据处理繁复，虽然也能解决问题，但无法满足快捷，上述方法观测条件苛刻，数据处理繁复，虽然也能解决问题，但无法满足快捷，简便的要求。简便的要求。现在推荐使用竖向测距高程传递法或旁向三角高程测量法将二等水准测量引测现在推荐使用竖向测距高程传递法或旁向三角高程测量法将二等水准测量引测上桥。上

56、桥。 1 1 旁向三角高程测量法旁向三角高程测量法三角高程测量采用不量取仪器高的方式，即在桥上固定端埋设特制钢板三角高程测量采用不量取仪器高的方式，即在桥上固定端埋设特制钢板( (钻钻323235 mm35 mm圆孔圆孔) )，伸出桥面，伸出桥面10cm10cm左右，用于放置球形棱镜做为水准点左右，用于放置球形棱镜做为水准点B B（此点亦可用（此点亦可用于垂直测距时桥上水准点）；在桥下埋设球型棱镜专用立式基座做为水准点于垂直测距时桥上水准点）；在桥下埋设球型棱镜专用立式基座做为水准点A A，将高程按照二等水准引测至球型棱镜顶面，扣除球型棱镜的固定半径（将高程按照二等水准引测至球型棱镜顶面，扣除

57、球型棱镜的固定半径（22.5mm22.5mm）得到球型棱镜中心高程。采用旁向观测，顺桥向在棱镜前后距离得到球型棱镜中心高程。采用旁向观测，顺桥向在棱镜前后距离3 34 4倍左右桥高倍左右桥高处设站观测处设站观测A A和和B B点的距离和垂直角，每站观测点的距离和垂直角，每站观测2 2个测回，观测采用自动照准全站个测回，观测采用自动照准全站仪。仪。(1)(1)竖直角测量：竖直角测量： 表表7-87-8视线长仰角测回数两次读数差测回间指标差互差测回差备注100 m 2021. 05. 0 2. 0(2)(2)距离测量：距离测量： 表表7-97-9视线长测回数每测回观测次数四次读数差测回差备注100

58、 m242. 0 mm2. 0 mm (3)(3)高差较差要求高差较差要求不同测站测得的相同两点的高差的较差应不同测站测得的相同两点的高差的较差应1. 0 mm1. 0 mm。(4)(4)仪器要求仪器要求采用高精度自动照准全站仪及配套球型棱镜。采用高精度自动照准全站仪及配套球型棱镜。标称精度不低于为标称精度不低于为1/1/1mm+2ppm1mm+2ppm。(5)(5)计算方法计算方法每站每测回盘左（或盘右）各观测每站每测回盘左（或盘右）各观测2 2次，取平均距离次，取平均距离s1s1、s2s2和垂直角和垂直角a1a1、a2a2，分，分别计算高差别计算高差h1h1和和h2h2，水准点高差，水准点

59、高差H=h1+h2H=h1+h2，然后取两测回平均值即为，然后取两测回平均值即为A A、B B两点高两点高差。差。以上两种方法经试验验证，同二等水准测量比较，测量精度能达到二等水准测量以上两种方法经试验验证，同二等水准测量比较，测量精度能达到二等水准测量精度，高差控制在精度，高差控制在1mm1mm以内。以内。 根据上面的图我们可以得出根据上面的图我们可以得出m m点的高程点的高程HmHm Hm=Hp+a+D+r-h Hm=Hp+a+D+r-h 式中：式中：a a仪器高（出厂时给出）加三角支架高；仪器高（出厂时给出）加三角支架高； r r球型棱镜的半径球型棱镜的半径0.0225m0.0225m；

60、使用此法高程传递精度可以保证小于等于使用此法高程传递精度可以保证小于等于1 mm1 mm。（2） 所需的设备序号设备名称主要技术参数数量1自动全站仪测距精度1mm+1ppm，测角精度0.5具有自动搜索目标，自动照准目标功能1台2弯管目镜1付3水准仪每公里往返测高差中数中误差0.9mm1台4球棱镜各向异性差别0.3mm和加常数互差0.2mm。1个5固定高度强制对中三脚架对中各向异性0.2mm，固定高度不定性0.2mm；特制1付6球型棱镜支撑铁板特制1块7水准尺适配器特制1个8测钉特制1个其中一部分设备的实物图或效果图如下：其中一部分设备的实物图或效果图如下：固定高度强制对中三脚架 装上全站仪的对