武广客专CPIII控制测量技术方案.doc

1、武广客专CPIII控制测量技术方案武广客运专线 无砟轨道铺设CP控制网测量 技 术 方 案 中铁第四勘察设计院集团有限责任公司 中铁二院工程集团有限责任公司 中铁八局集团有限责任公司 二OO八年一月 武广客运专线 无砟轨道铺设CP控制网测量 技 术 方 案 编制者：中铁第四勘察设计院集团有限公司 ：中铁二院工程集团有限责任公司：中铁八局集团有限责任公司：审核者：中铁第四勘察设计院集团有限公司 ：（处总工程师）中铁二院工程集团有限责任公司：（分院总工程师）目 录 1 任务依据 1 2 任务范围及主要工作内容 1 3 执行的标准及规范 1 4 隧道内CPII控制网测量 1 4.1隧道洞内CPII点

2、埋设 1 4.2隧道洞内CPII点点号编排 2 4.3 CPII导线测量技术要求 2 4.4 CP导线控制点的定位精度要求 3 4.5 隧道洞内高程测量 4 5 CPIII控制网测量实施方案 4 5.1 CP平面控制网测量 4 5.1.1 CP控制点的元器件 4 5.1.2 CPIII控制点的布设 5 5.1.3 CPIII控制网标记点的编号 8 5.1.4 CPIII控制点的定位精度要求 9 5.1.5 CPIII控制点的测量 9 5.1.6与上一级CPI、CP II 控制点联测 11 5.1.7 内业数据处理 12 5.1.8现场记录 13 5.1.9观测气象条件 13 5.2CPIII控

3、制网高程测量 16 5.2.1 测量方法 16 5.2.2 CP高程控制点精度要求 17 5.2.3观测顺序 18 5.2.4 CP控制点高程测量数据处理 20 5.3CPIII控制网的维护 20 6.其它有关事宜 20 7 上交资料 20 附件1 22 武广客运专线 无砟轨道铺设CP控制网测量技术方案 1 任务依据 根据2021年1月3日武广铁路客运专线有限责任公司在武汉召开“建设CPIII控制网测量研讨会”的要求，铁四院、中铁二院结合中铁八局试验段的具体情况制定本技术设计方案。2 任务范围及主要工作内容：2.1 任务范围 武汉至广州客运专线无砟轨道CPIII控制网铺设范围为武汉至广州全线。

4、2.2 工作内容 （1）隧道洞内CP控制网测量；（2）CP平面控制网测量；（3）CP高程控制测量。3 执行的标准及规范 (1)客运专线无砟轨道铁路工程测量暂行规定（铁建设20_6189号）；(2)国家一、二等水准测量规范GB/T 12897-20_6 (3)国家三、四等水准测量规范GB 12898-91 (4)工程测量规范（GB50026-93）；(5)精密工程测量规范（GB/T 15314-1994）4 隧道内CP控制网测量 4.1隧道洞内CPII点埋设 隧道洞内CPII点的埋设标准按暂规要求埋设，可与洞内二等水准点共用，可埋设在洞内电缆槽上。如下图所示：4.2隧道洞内CPII点点号编排 隧

5、道洞内CPII点的 点号编排可按以下原则进行编号，_CPII01，_CPII02，“_”为隧道名汉语拼音的第一个字母，如大瑶山1#隧道的编号可为“DYS1CPII01”，按里程增加方向顺延， 4.3 CPII导线测量技术要求 在隧道贯通后进行CPII控制桩测量时， CP控制网测量采用导线网测量，导线附合于隧道两端的CPI或CPII控制点上，导线测量的主要技术要求见表1：表1 CP导线测量主要技术要求 控制网级别 附合长度（km）边长 （m）测距 中误差（mm）测角 中误差 （）相邻点位坐标中误差（mm）导线全长 相对闭合差限差 方位角闭合差限差 （）对应导线等级 CP 4 400800 5 2

6、.5 10 1/40 000 ±5 四等 CP 4L7 400800 3 1.8 5 1/60 000 ±3.6 三等 CP 7 400800 3 0.7 5 1/100 000 ±1.4 二等 CP导线测量还应满足下列要求：（1）导线测量应起闭于隧道洞口两端或斜井（或横洞）的CPI控制点上，采用标称精度不低于2、2mm+2ppm的全站仪施测，大于7公里的隧道应采用不高于1，1mm+1ppm的全站仪施测。（2）导线测量水平角观测应符合表2的规定。表2 导线测量水平角观测技术要求 附合长度 仪器等级 测回数 半测回归零差 2C较差 同一方向 各测回间较差 4 DJ1

7、 4 6 9 6 DJ2 6 8 13 9 4L7 DJ1 6 6 9 6 DJ2 10 8 13 9 7 DJ1 9 6 9 6 DJ2 15 8 13 9 （3）导线边长测量，读数至0.1毫米。距离和竖直角往返各观测2测回。各项限差应满足表3的要求。表3 距离和竖直角观测限差 仪器精度 等 级 测距中误差（mm）同一测回各次读数互差（mm）测回间读 数较差（mm）往返测平距 较 差 <5 5 7 2mD 510 10 15 注：mD =(a+b×D) ，为仪器标称精度。式中：a仪器标称精度中的固定误差(mm) b比例误差系数（mm/km）D测距边长度（km）电磁波测距仪的测

8、距精度划分标准为：测距长度为1km时 级：|mD|5 mm 级：5 mm <|mD|10 mm CP导线应在方位角闭合差及导线全长相对闭合差满足要求后，采用严密平差计算。4.4 CP导线控制点的定位精度要求 CP导线控制点的定位精度要求见表4 表4 CP导线控制点的定位精度要求（mm）控制点 可重复性测量精度 相对点位精度 CP 15 10 4.5隧道洞内高程测量 隧道内高程测量采用水准测量方法，按二等水准测量精度要求施测，洞内水准点与CPII共点，附合到洞口二等水准点上，闭合差须满足±4限差要求（如独立平差，洞内外共点处就存在断高）。5 CPIII控制网测量实施方案 5.1

9、CP平面控制网测量 5.1.1 CP控制点的元器件：采用工厂精加工元器件（要求采用数控机床），用不易生锈及腐蚀的金属材料制作，有带支架的反射镜、轨道标记销钉、标记点锚固螺栓、栓孔保护销钉（塑料）等。CPIII控制点标志重复安置精度应达0.3mm。气泡调节螺旋 CPIII器件完整示意图 5.1.2 CPIII控制点的布设 CPIII控制点距离布置一般为60 m左右，且不应大于80 m, 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上，见下面示意图 注：CPIII控制点距离设计轨面高差一般为300mm左右。（2）当路基地段没有施工接助网杆时可以在路基

10、上布置临时控制点桩或布置在已施工的接助网杆的基座上，见下面示意图 注：临时控制点桩在施工时应加4根直径为6mm的钢筋 （3）桥梁上一般布置在防护墙上，见下面示意图 注：1、CPIII控制点距挡砟墙表面50mm左右。（4）隧道里一般布置在电缆槽顶面以上3050厘米的边墙内衬上，见下面示意图 注：辅助标记点A设置在内衬上，标记点距电缆槽边墙表面30-50cm左右。（5）CPIII控制点的安装：当接触网杆或临时标记桩为钢筋混凝土杆时，将锚固螺栓固定在引导孔上；当接触网杆或临时标记桩为钢架时，可以将标记点锚固螺栓焊接或栓接在钢架上。安装标记销钉（在不使用时可以将该销钉取下保存）。安装反射镜（在不使用时

11、可以将该反射镜及销钉取下保存）。（6）CPIII控制点编号的标注应全线统一采用大小为4cm的正楷字体刻绘，并用白色油漆抹底，绿色油漆填写编号字体。5.1.3 CPIII控制网标记点的编号 CP III-网络的点编号定义如下：CP III-点按照公里数递增进行编号，其编号反映里程数。CP III-点以数字CPIII为数字代码 所有处于线路下行线轨道左侧的标记点，编号为奇数，处于上行线轨道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。举例如下：点编号 含义 数字代码 在里程内点的位置 0356301 表示线路里程DK356范围内线路前进方向左侧的CPIII第1号点，“3”代表“CPII

12、I” 0356301 （轨道左侧）奇数 1、3、5、7、9、11等 0356302 表示线路里程DK1356范围内线路前进方向右侧的CPIII第1号点，“3”代表“CPIII” 0356302 （轨道右侧）偶数 2、4、6、8、10、12等 “自由测站”法CP III-网络的点编号体系 自由设站点编号按“Z035601，Z035602”沿线路里程增加方向编号。5.1.4 CPIII控制点的定位精度要求 CPIII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 5 1 5.1.5 CPIII控制点的测量 （1）仪器要求 全站仪必须满足如下精确度要求

13、：角度测量精确度：± 1 距离测量精确度：± 1mm +2ppm 使用带目标自动搜索及测量的自动化全站仪，如：Leica （徕卡）系列的：TCA1201，TCA1800，TCA20_3，TRIMBLE S6等 每台仪器应至少配12个棱镜，使用前应对棱镜进行检测。（2）测量方法 CP控制网采用自由设站交会网（暂规称为“后方交会网”）的方法测量，自由测站的测量，从每个自由测站，将以2 _ 3个 CP III-点为测量目标，每次测量应保证每个点测量3次，测量方法见下图。测站（自由站点）CPIII控制点 向CPIII点进行的测量（方向、角度和距离）CPIII控制点距离为60 m左右

14、，且不应大于80 m，观测CP III点允许的最远的目标距离为120 m左右，最大不超过180m。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2组完整的测回。应记录于每个测站的：T 温度、气压以及CPI、CP II-点上的目标点的棱镜高测量，并将温度、气压改正输入每个测站上。对于线路有长短链时，应注意区分重复里程及标记的编号。（3）水平角测量的精度应按如下要求进行：测量水平方向：2测回；测量测站至CPIII标记点间的距离：2测回。方向观测各项限差根据精密工程测量规范（GB/T 15314-1994）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。方向测

15、量法水平角测量精度表 经纬仪类 型 电子经纬仪两次读数差 半测回归零差 一测回内2C互差 同一方向值各测回互差 DJ05 0.5 4 8 4 DJ07 1 5 9 5 DJ 1 1 6 9 6 注：DJ05为一测回水平方向中误差不超过±0.5的经纬仪。每个点应观测2个全测回，各点的允许横向偏差不超过5mm。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）测量中点位横向允许偏差不大于±5mm。（5）平面测量可以根据测量需要分段测量，其测量范围内的CPI及CPII点应联测。5.1.6与上一级CPI、CP II 控制点联测 与上一级CPI、CP II 控制点联测时应保

16、证8001000米的间隔联测一个， （1）与上一级CPI、CP II 控制点联测，一般情况下应通过2个或以上线路上的自由测站，见下图。联测高等级控制点时，应最少观测2个完整测回数据（其精确度应在5毫米误差以下）。CPI、CP II 控制点 与CPI、CPII控制点联测示意图 测站（自由站点）CPIII控制点 向CPIII点进行的测量（方向、角度和距离）（2）如果从自由测站上到高等级控制点CPI或CP II 只能有一个方向通视，则须增加这一方向的测回数。与CPI、CPII控制点通过辅助点的间的联测示意图 测站（自由站点）CPIII标记点 向CPIII点进行的测量（方向、角度和距离）（3）不能直接

17、观测的CPII点建议用GPS按CPII精度加密。（4）为了使相邻重合区域能够满足CPIII网络的测量高均匀性和高精确度，每个重合区域至少要有3到4对CP III点（约为180米的重合）一起测量，并且考虑平差，每个区域不小于4公里为宜。桥梁、隧道段须与已有的独立的隧道施工控制网相连接。通过选取适当的CP II点和CPIII 特殊网点，来保证形成均匀的过渡段。（5）CPIII控制网应与线下工程竣工中线进行联测。5.1.7 内业数据处理 在自由设站CPIII测量中，测量时必须使用与全站仪能自动记录及计算的专用数据处理软件，采用软件必须通过铁道部相关部门正式鉴定。观测数据存储之前，必须对观测数据的质量

18、进行检核。包括如下内容：仪器高、棱镜高；第8.3条要求的各项观测要求；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，及时提出重测，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。数据计算、平差处理必须是经采用通过铁道部相关部门正式鉴定软件，在计算报告中要说明软件名称。自由设站点、CPIII点进行整体平差。平差计算时，要对各项精度作出评定。5.1.8现场记录 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，应按下表填写。5.1.9观测气象条件 CPIII观测应在气象条件相对比较

19、稳定的天气下进行（温差变化较小，湿度较小，如阴天），夜间观测应避免强热光对观测的影响。5.1.10建立CPIII控制网之前应对CPI、CPII网进行复测。自由测站记录表 线 段 第 页共 页 测量单位：天气：自由测站编号 仪器高 温 度 气 压 测量点编号 棱镜高 备注 测量点编号 棱镜高 备注 测量点标记示意图 线路里程方向 说明：将自由测站编号、CPIII轨道标记点编号应在该示意图上标记出来 司镜：记录：年 月 日 5.2 CP控制网高程测量 5.2.1 测量方法 每一测段应至少与3个二等水准点进行联测，形成检核。联测时，往测时以轨道一侧的CP水准点为主线贯通水准测量，另一侧的CP水准点在

20、进行贯通水准测量摆站时就近观测。返测时以另一侧的CP水准点为主线贯通水准测量，对侧的水准点在摆站时就近联测。往测示意如下：返测水准路线如下图所示：5.2.2 CP高程控制点精度要求 CP控制点水准测量应按客运专线无碴轨道铁路工程测量技术暂行规定中的“精密水准”测量的要求施测。CP控制点高程测量工作应在CP平面测量完成后进行，并起闭于二等水准基点，且一个测段联测不应少于三个水准点。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。使用仪器设备应在鉴定期内，有效期最多为一年，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，

21、根据自带的软件对仪器进行检验和校准。（1）精密水准测量精度要求 精密水准测量精度要求表（mm）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 2.0 4.0 12 8 8 4 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）精密水准测量的主要技术标准要求 精密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 精密水准 4 2 DS1 因瓦 往

22、返 往返 8 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 精密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）测段的前后视距累积差（m）视线高度（m）精密水准 因瓦 DS1 60 2.0 4.0 下丝读数 0.3 DS05 65 注：L为往返测段、附合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）测站观测限差 测站观测限差可按下表执行。单位：mm 等级 上下丝读数平均值 与中丝读数的差 基辅

23、分划 读数的差 基辅分划所测 高差的差 检测间歇点 高差的差 精密 1.5 0.5 0.7 1.0 因水准路线较短，故不设间歇点。使用双摆位自动安平水准仪时，不计算基辅分划读数差。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。视距长60m；前后视距差1.0m; 前后视距累计差3.0m。上述观测限差超限时，重新观测。5.2.3观测顺序 5.2.3.1光学水准仪观测 奇数测站照准标尺分划顺序为：A 后视标尺基本分划；B 中视标尺基本分划；C 前视标尺基本分划；D 前视标尺辅助分划；E 中视标尺辅助分划；F 后视标尺辅助分划。偶数测站照准标尺分划顺序为：G

24、 前视标尺基本分划；H 中视标尺基本分划；I 后视标尺基本分划；J 后视标尺辅助分划；K 中视标尺辅助分划；L 前视标尺辅助分划。5.2.3.2 数字水准仪观测 奇数测站照准标尺分划顺序为 后视标尺；前视标尺；中视标尺；前视标尺；中视标尺；后视标尺。偶数测站照准标尺分划顺序为：前视标尺；中视标尺；后视标尺；后视标尺；中视标尺；前视标尺。测站数为偶数，一般为6或8个。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。5.2.4 CP控制点高程测量数据处理 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

25、重测，至合格为止。CP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。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 0.01 0.1 0.01 0.01 0.1 0.1 5.3 CPIII控制网的维护 由于CP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CP点的准确性，建议施工单位在使用CP点进行后续轨道安装测量时，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。6 其它有关事宜 （1）测量计算软件的要求 CP网的平面和高程数据处理须采用鉴定合格的CPIII测量专用软件进行处理。（2）其他未尽事项可以参考有关技术文件及测量手册。（3）建立CPIII控制网之前应对CPI、CPII网进行复测。7 上交资料 平面观测、高程观测网图；平面观测、高程观测原始观测数据；CPII控制点、高等级水准点检核数据；平面计算（边长、角度、