京石高速铁路精密工程测量毕业论文

石家庄铁路职业技术学院 PAGEPAGEXLIV石家庄铁路职业技术学院 第PAGEXLIV页 DATE\@"yyyy-M-d"2017-10-24存档号：091064112学号：200601041012石家庄铁路职业技术学院毕业设计京石高速铁路精密工程测量

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名：日期：

学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名： 日期：年月日导师签名：日期：年月日

石家庄铁路职业技术学院毕业设计（论文）评定表姓名学号存档号091064112系别测绘工程系专业工程测量技术班级10641毕业论文（设计）题目指导教师评语：签名：2008年月日答辩委员会意见：签名：2008年月日备注：

毕业设计（论文）任务书学生用表学生姓名学号班级10641指导教师姓名职称副教授系部测绘工程系毕业设计（论文）题目京石高速铁路精密工程测量毕业设计（论文）要求：1.能熟练准确的运用各种测量仪器；2.运用工程测量的基本原理解决实际遇到的问题；3.熟悉路基桥梁的复测、放样和内业整理工作；4.能够熟练运用cass、CAD制图和其他一些工程测量软件。 完成期限和主要措施：从5月20日至6月10日学生在毕业设计期间应严格遵守学校的作息制度，听从指导老师的安排，不得擅自离校，如有擅自离校、不听从老师的安排、违反学校作息制度者除按学校规定给予相应处分外，将根据情节给予降低成绩等级或不准参加毕业答辩不予考核的处理。毕业设计完成后须经指导老师审核，同意后方可参加毕业答辩。主要参考文献：1《时速200～250公里有砟轨道铁路工程测量指南（试行）》《关于进一步做好客运专线工程测量工作的通知》《关于加强铁路客运专线精密控制测量工作的通知》《时速200~250公里有砟轨道铁路工程测量指南（试行）》《客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定》《时速200公里及以上铁路工程基桩控制网（CPIII）测量管理办法》《关于时速200公里及以上铁路工程测量标准有关事项的通知》指导教师签名：年月日目录TOC\o"1-2"\h\z\u第一章工程概况 6第二章客运专线铁路精密工程测量的概念和为什么要建立客运专线铁路精密工程测量体系 72.1客运专线铁路精密工程测量的概念 72.2为什么要建立客运专线铁路精密工程测量体系 8第三章传统的铁路工程测量方法及其不足之处 103.1传统的铁路工程测量方法 103.2传统的铁路测量方法的缺点 11第四章客运专线铁路精密工程测量的特点 124.1确定了客运专线铁路精密工程测量“三网合一”的测量体系 134.2客运专线铁路工程平面控制测量分三级布网的布设原则 144.3客运专线铁路工程测量平面坐标系统应采用边长投影变形值≤10mm/km（无碴）/25mm/km（有碴）的工程独立坐标系 154.4、客运专线铁路轨道定位与相对定位测量相结合的铺轨测量定位模式 164.5、客运专线无碴轨道铁路工程测量高程控制网的精度等级 164.6、评估验收内容和要求 16第五章客运专线无碴轨道铁路工程测量技术要求和有关客运专线精密工程测量的技术文件 175.1客运专线无碴轨道铁路工程测量技术要求 175.2水准测量的技术要求 265.3线下工程施工测量 315.4线下工程竣工测量 345.5无碴轨道铺设阶段测量 355.6技术文件 36致谢 38摘要本设计基于北京到石家庄的高速客运专线工程JS-4标段的东白庄跨京石高速公路特大桥下部测量工作。自八个月的亲身实践才真正体会到无论从设计院交桩、布控制网、测控制网坐标高程、桥梁中线和桩位的放样、还是桥梁下部构造的控制等都离不开测量。解决施工测量中的计算问题，对该工程的顺利完成起着重要的作用。同时对“CAD”软件和南方cass都有了进一步的了解，“CAD”软件不但能做图，还能进行计算土方量。它的应用在工程上十分广泛。本设计主要介绍本人在北京到石家庄的高速客运专线工程中学到的一点浅薄的知识。其中有导线和水准点的布网、水准点联测、京石高速客运专线路基和桥梁的部分施工测量工作。关键词：平面控制网；道路测绘软件；道路桥梁施工测量第一章工程概况京石铁路客运专线北起首都北京，南至河北省省会石家庄。我部主要负责东白庄跨京石高速公路特大桥的下部结构、跨京石高速公路及跨107国道的两联悬臂现浇梁的施工任务。起点里程DK250+012.65，终点里程DK256+733.01，全桥长6720.3m，共202跨，跨度布置为37-32m+1-24m+7-32m+1-24m+37-32m+(60+100+60)m+51-32m+2-24m+2-32m+(40+56+40)m+19-32m+2-24m+20-32m+1-24m+16-32m。线路位于平原区地形平坦开朗，地面高程60～67m左右,地面起伏不大。本桥地震基本烈度为6度，地震动峰值加速度0.05g,反应谱特征周期Tg=0.655s,最大冻结深度为0.54m。沿线河流干枯无水，地表水大部是上游水库为农业灌溉排放的农田蓄水，部分为生活污水。地下水大部分是第四系孔隙潜水。根据《北京至石家庄铁路客运专线工程场地地震安全性评估》报告，沿线50年超越概率10%水平的地震动峰值加速度0.05g（Ⅵ度）。京石客运专线沿线属暖温带亚湿润大陆性季风气候，四季变化明显，春季干旱少雨；夏季炎热多雨而集中；秋季天高气爽；冬季寒冷干燥。降水量多集中在6～8月份，约占全年的70%，大风多集中在三四月份。经取水样及土样化验分析，地下水及地表水对混凝土结构无侵蚀性。全桥共有承台203个，墩柱201个，桥台2个。本桥83-86、141-144号墩采用双线圆端形墩，其余均采用双线流线型圆端实体墩，桥台采用双线一字形桥台。第二章客运专线铁路精密工程测量的概念和为什么要建立客运专线铁路精密工程测量体系2.1客运专线铁路精密工程测量的概念客运专线铁路精密工程测量是相对于传统的铁路工程测量而言，客运专线铁路的平顺性要求非常高，轨道测量精度要达到毫米级。其测量方法、测量精度与传统的铁路工程测量完全不同。我们把适合于客运专线铁路工程测量的技术体系称为客运专线铁路精密工程测量。把客运专线铁路精密工程测量控制网简称“精测网”客运专线铁路精密工程测量客运专线铁路精密工程测量是相对于传统的铁路工程测量而言，为了保证客运专线铁路非常高的平顺性，轨道测量精度要达到毫米级。其测量方法、测量精度与传统的铁路工程测量完全不同。我们把适合于客运专线铁路工程测量的技术体系称为客运专线铁路精密工程测量；精测网：CP1、2、3，二等水准，精密水准。客运专线铁路精密工程测量的内容线路平面高程控制测量线下工程施工测量轨道施工测量运营维护测量2.2为什么要建立客运专线铁路精密工程测量体系客运专线铁路速度高（200km/h～350km/h），为了达到在高速行驶条件下，旅客列车的安全性和舒适性，要求:(1)严格按照设计的线型施工,即保持精确的几何线性参数;(2)必须具有非常高的平顺性，精度要保持在毫米级的范围以内。客运专线铁路的平顺性要求见下表:（1）无碴轨道静态几何尺寸允许偏差

高低轨向水平轨距扭曲基6.25m350≥v＞200km/h221±12V=200km/h222+1-23弦长（m）10－2）有碴轨道静态几何尺寸允许偏差

高低轨向水平轨距扭曲基长6.25m350≥v＞200km/h222±22V=200km/h333±23弦长（m）10－3）有碴轨道轨面高程、轨道中线、线间距允许偏差序号项目允许偏差(mm)1轨面高程与设计比较一般路基±20在建筑物上±10紧靠站台+2002轨道中线与设计中线差303线间距+200（4）无碴轨道轨面高程、轨道中线、线间距允许偏差序号项目允许偏差(mm)1轨面高程与设计比较一般路基+4在建筑物上-6紧靠站台+402轨道中线与设计中线差103线间距+100从表中对比可知，为了适应客运专线铁路高速行车对平顺性、舒适性的要求，客运专线铁路轨道必须具有较高的平顺度标准，对于时速200km/h以上无碴和有碴铁路轨道平顺度均制定了较高的精度标准。对于无碴轨道，轨道施工完成后基本不再具备调整的可能性，由于施工误差、线路运营以及线下基础沉降所引起的轨道变形只能依靠扣件进行微量的调整。客运专线扣件技术条件中规定扣件的轨距调整量为±10mm，高低调整量－4、＋26mm，因此用于施工误差的调整量非常小，这就要求对施工精度有着较有碴轨道更严格的要求。要实现客运专线铁路的轨道的高平顺性，除了对线下工程和轨道工程的设计施工等有特殊的要求外，必须建立一套与之相适应的精密工程测量体系。德国睿铁公司（RailOne）执行副总裁巴哈曼先生在总结无碴轨道铁路建设经验时说：要成功地建设无碴轨道，就必须有一套完整、高效且非常精确的测量系统——否则必定失败。

第三章传统的铁路工程测量方法及其不足之处传统的铁路工程测量方法与客运专线铁路精密工程测量的特点3.1传统的铁路工程测量方法初测：初测导线、初测水准定测：交点、直线、曲线控制桩（五大桩）线下工程施工测量：以定测控制桩作为施工测量基准铺轨测量：穿线法、弦线支距法或偏角法测量2、传统的铁路工程测量方法与客运专线铁路精密工程测量的特点3.2传统的铁路测量方法的缺点（1）平面坐标系投影差大（高斯投影）高斯投影面高斯投影改正值参考椭球面中央子线1954年北京坐标系3°带投影，投影带边缘高斯投影边长变形值最大可达340㎜/km平面坐标系投影差大，采用1954年北京坐标系3°带投影，投影带边缘边长投影变形值最大可达340㎜/km，不利于采用采用GPSRTK、全站仪等新技术采用坐标法定位发法进行勘测和施工放线2、传统的铁路工程测量方法与客运专线铁路精密工程测量的特点（1）平面坐标系投影差大（高程投影）施工高程面投影面改正值平均高程平均高程H参考椭球面高程投影每km边长变形值H/R平面坐标系投影差大，采用1954年北京坐标系3°带投影，投影带边缘边长投影变形值最大可达340㎜/km，不利于采用采用GPSRTK、全站仪等新技术采用坐标法定位发法进行勘测和施工放线（2）不利于采用采用GPSRTK、全站仪等新技术采用坐标法定位法进行勘测和施工放线；测量精度低，由于导线方位角测量精度要求较低（25″），施工单位复测时，经常出现曲线偏角超限问题，施工单位只有以改变曲线要素的方法来进行施工。在普通速度条件下，不会影响行车安全和舒适度，但在高速行车条件下，就有可能影响行车安全和舒适度（3）没有采用逐级控制的方法建立施工控制网•线路测量可重复性较差；•中线控制桩连续丢失后，很难进行恢复。没有采用逐级控制的方法建立完整的平面高程控制网，线路施工控制仅靠定测放出交点、直线控制桩、曲线控制桩（五大桩）进行控制，线路测量可重复性较差，当出现中线控制桩连续丢失后，就很难进行恢复（4）测量精度低：导线测角中误差12.5″、方位角闭合差25″；全长相对闭合差：1/6000施工单位复测经常出现曲线偏角超限改变设计偏角施工,设计线形被改变（5）轨道的铺设不是以控制网为基准按照设计的坐标定位，而是按照线下工程的施工现状采用相对定位进行铺设。由于测量误差的积累，轨道的几何参数与设计参数不一致。

第四章客运专线铁路精密工程测量的特点客运专线铁路精密工程测量的特点4.1确定了客运专线铁路精密工程测量“三网合一”的测量体系4.1.1三网的含义勘测控制网:CPⅠ、CPⅡ、水准基点施工控制网CPⅠ、CPⅡ、水准基点、CPⅢ运营维护控制网：CPⅢ、加密维护基桩客运专线无碴轨道铁路工程测量的平面、高程控制网，按施测阶段、施测目的及功能不同分为了勘测控制网、施工控制网、运营维护控制网。我们把客运专线无碴轨道铁路工程测量的这三个控制网，简称“三网”。4.1.2“三网合一”的内容和要求：1）勘测控制网、施工控制网、运营维护控制网坐标高程系统的统一；2）勘测控制网、施工控制网、运营维护控制网起算基准的统一；3）线下工程施工控制网与轨道施工控制网、运营维护控制网的坐标高程系统和起算基准的统一；4）勘测控制网、施工控制网、运营维护控制网测量精度的协调统一；4.1.3三网合一的重要性 （1）勘测控制网、施工控制网起算基准不统一的后果•平面尺度：纵向里程，横向偏移•高程基准：线路纵断面，穿跨越限界（2）线下工程施工控制网与轨道施工控制网的坐标系统和测量精度不统一的后果●线下工程与轨道工程错开净空限界不足事例：渝线无碴轨道试验段线路长12.5km，最小曲线半径为1600m，勘测设计阶段采用《新建铁路工程测量规范》要求的测量精度施测，即平面坐标系采用1954年北京坐标系3°带投影，边长投影变形值满足达210mm/km，导线测量按《新建铁路工程测量规范》初测导线要求1/6000的测量精度施测，施工时，除全长5km的龙凤隧道按C级GPS测量建立施工控制网外，其余地段采用勘测阶段施测的导线及水准点进行施工测量。铁道部决定在该段进行铺设无碴轨道试验时，线下工程已基本完成，为了保证无碴轨道的铺设安装，在该段线路上采用B级GPS和二等水准进行平面高程控制测量，平面坐标采用工程独立坐标，边长投影变形值满足≤3mm/km，施工单位在无碴轨道施工时，采用新建的B级GPS和二等水准点进行施工。由于勘测阶段平面控制网精度与无碴轨道平面控制网精度和投影尺度不一致，致使按无碴轨道高精度平面控制网测量的线路中线与线下工程中线横向平面位置相差达到50cm。为了不废弃既有工程，施工单位不得不反复调整线路平面设计，最终将曲线偏角变更了17″，将线路横向平面位置误差调到路基段进行消化，使路基段的线路横向平面位置误差消化量最大达到70～80mm，这样才满足了无碴轨道试验段的铺设条件。由此可见，线下工程施工平面控制网精度与无碴轨道施工平面控制网精度相差太大，会给无碴轨道施工增加很多困难，遂渝线无碴轨道试验段的速度目标值为200km/h，而且线路只有12.5km，有大量的路基段可以消化误差，调整起来比较容易。当速度目标值为250km/h～350km/h时，线路均为桥遂相连，没有路基段消化误差，误差调整工作更困难。当误差调整消化不了时，就会造成局部工程报废。4.2客运专线铁路工程平面控制测量分三级布网的布设原则第一级:基础平面控制网（CPⅠ）,为勘测、施工、运营维护提供坐标基准；第二级:线路控制网（CPⅡ,为勘测和施工提供控制基准；第三级:基桩控制网/施工加密网（CPⅢ）,为线下工程、无碴轨道施工和运营维护提供控制基准。客运专线铁路工程测量三级平面控制网示意图CPⅡ线路中线CPCPⅡ线路中线CPⅡCPⅢCPⅡ150-200mCPⅠCPⅢ≤4km≥1000m800-1000m4.3客运专线铁路工程测量平面坐标系统的工程独立坐标系。客运专线铁路工程测量精度要求高，施工中要求由坐标反算的边长值与现场实测值应一致，即所谓的尺度统一。由于地球面是个椭球曲面，地面上的测量数据需投影到施工平面上，曲面上的几何图形在投影到平面时，不可避免会产生变形。采用国家3°带投影的坐标系统，在投影带边缘的边长投影变形值达到340mm/km，这对无碴轨道的施工是很不利的，它远远大于目前普遍使用的全站仪的测距精度（1~10mm/km），对工程施工的影响呈系统性。从理论上来说，边长投影变形值越小越有利。因此规定客运专线无碴轨道铁路工程测量控制网采用工程独立坐标系，把边长投影变形值控制在10mm/km，有碴轨道铁路工程测量控制网把边长投影变形值控制在25mm/km以满足无碴轨道施工测量的要求。4.4、客运专线铁路轨道定位与相对定位测量相结合的铺轨测量定位模式客运专线铁路轨道必须采用绝对定位与相对定位测量相结合的铺轨测量定位模式4.5、客运专线无碴轨道铁路工程测量高程控制网的精度等级●首级高程控制网按二等水准测量精度要求施测●铺轨高程控制测量按精密水准测量精度要求施测4.6、评估验收内容和要求（1）检查评估内容包括：平面高程控制网测量技术设计、选点埋石、仪器精度指标及检定情况、外业观测、平差计算和资料完整齐全等。（2）外业观测数据检验评估。（3）平差计算数据处理质量评估。（4）控制网计算成果的整理和质量验证。第五章客运专线无碴轨道铁路

工程测量技术要求和有关客运专线精密工程测量的技术文件5.1客运专线无碴轨道铁路工程测量技术要求5、1.1坐标高程系统客运专线无碴轨道铁路工程测量平面坐标系应采用工程独立坐标系统，并引入1954年北京坐标系/1980西安坐标系。边长投影在对应的线路设计平均高程面上，投影长度的变形值不大于10mm/km。客运专线无碴轨道铁路工程测量的高程系统应采用1985国家高程基准。5、1.2平面控制测量各级平面控制网布网要求控制网级别测量方法测量等级点间距备注CPⅠGPSB级≥1000m≤4km一对点CPⅡGPSC级800～1000m

导线四等CPⅢ导线五等150～200m

自由设站边角交会

50～60m10～20m一对点

各级平面控制网应满足的精度控制点可重复性测量精度相对点位精度CPⅠ10mm8+D×10-6mmCPⅡ15mm10mmCPⅢ导线测量6mm5mmCPⅢ后方交会测量5mm1mm各级平面控制网的测量精度（1）GPS测量精度控制网级别基线边方向中误差最弱边相对中误差CPⅠ≤1.3″1/1700005、1.3各级平面控制网的测量精度

（２）导线测量精度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CPⅡ≤4400～60052.5101/40000±5四等CPⅢ≤1150～2003451/20000±8五等5、1.4平面控制测量作业流程（1）CPⅠ控制测量：一般在初测时完成，为客运专线无碴轨道铁路工程提供平面基准。（2）CPⅡ控制测量：一般在定测时完成，作为客运专线无碴轨道铁路工程施工平面控制网。（3）CPⅢ平面控制测量：在施工测量时施测，线下工程施工时作为施工加密平面控制网，铺设无碴轨道时作为无碴轨道铺设基桩控制网。5、1.5平面控制测量方法（1）GPS测量：用于建立CPⅠ、CPⅡ控制网；（2）导线测量：用于建立CPⅡ、CPⅢ平面控制网；（3）后方交会网测量：用于建立无碴轨道铺设基桩控制网。5、1.6GPS基础平面控制网测量(CPⅠ)GPS基础平面控制网（CPⅠ）主要为勘测设计、施工、运营维护提供坐标基准，按B级GPS网精度要求测量，全线（段）一次布网，统一测量，整体平差。GPS基础平面控制网（CPⅠ）沿线路每4km布设1对GPS点，GPS点间距不小于1000m，采用大地四边形或三角锁的形式构成整个CPⅠ网。5、1.7CPⅡ控制网测量CPⅡ网测量应在CPⅠ网的基础上采用四等导线或C级GPS测量方法施测。CPⅡ控制点的点间距以800～1000m为宜，离线路中线一般在50～100m，便于施工放线且不易破坏的范围内。5、1.8CPIII边角交会网测量该方法为德国建立无碴轨道铺设控制网采用的方法，称之为轨道设标网。其边角交会控制网形状如图所示：CPIII边角交会网测量的实现每隔两个接触网柱建立一个测量点位；两个方向各瞄准3×2个永久标记点；每个永久标记点将被瞄准三次；最大的测量范围的距离约150m；仪器在每个方向测量两次；与CPⅡ控制点进行连接测量.5、1.8高程控制测量1、一般规定高程控制测量分为勘测高程控制测量、水准基点高程测量、CPⅢ控制点高程测量。客运专线无碴轨道铁路高程控制网应按二等水准测量精度要求施测。在勘测阶段，不具备二等水准测量条件时，可分两阶段实施，即：勘测阶段按四等水准测量要求施测，线下工程施工完成后，全线再按二等水准测量要求建立水准基点控制网。（１）各级高程控制测量等级及布点要求控制网级别测量等级点间距勘测高程控制测量二等水准测量≤2000m四等水准测量水准基点高程控制测量二等水准测量≤2000mCPⅢ高程测量精密水准测量≤200m注：长大桥隧及特殊路基结构施工高程控制网等级应按相关专业要求执行。（２）高程控制网精度控制点类型可重复性测量高差限差相邻点高差限差水准测量等级水准基点

二等水准CPⅢ控制点

精密水准各等级水准测量精度要求（mm）高程控制网设计应包括控制网基准、网形和精度设计。需要增补高程控制点时，须进行控制网改造设计。高程控制网设计应在充分收集线路设计的有关资料和沿线的国家水准点资料的基础上进行，收集的资料应包括：1线路平、纵断面图及测区1：10000和1：50000地形图；2线路沿线城市规划、地质、地震、气象、地下水位及冻土深度等资料；3线路沿线的国家或地方水准点资料，包括水准路线图、点之记、成果表、技术总结等。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≤1.0≤2.0６４４——精密水准≤2.0≤4.0１２８８４三等水准≤3.0≤6.0２０１２１２８四等水准≤5.0≤10.0３０２０２0１４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二等2≤400DS1因瓦往返往返4√L精密水准42DS1因瓦往返往返8√L三等6≤150DS1因瓦往返往测12√LDS3双面往返四等10≤30DS3双面往返往返20√L各等级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）二等因瓦DS1≤50≤1.0≤3.0下丝读数≥0.3DS05≤60精密水准因瓦DS1≤60≤2.0≤4.0下丝读数≥0.3DS05≤65三等双面DS3≤65≤3.0≤6.0三丝能读数因瓦DS1/DS05≤80四等双面DS3≤80≤5.0≤10.0三丝能读数因瓦DS1≤100高程控制测量2、水准测量使用的仪器要求序号仪器名称最低型号备注二等、精密水准四等1水准仪DS1DS3用于水准测量2水准尺线条式因瓦标尺条码式因瓦标尺木质区格水准尺条码式水准尺用于水准测量3全站仪1″2mm+2ppm2″2mm+2ppm用于二等跨河水准测量四等三角高程测量5.2水准测量的技术要求2.1水准点布设原则(1)水准路线应尽量沿铁路线路布设，水准路线应构成附合路线或闭合环；每条铁路的水准路线必须构成一个整网，不能分为互不联系的小网进行测量。(2)水准点沿线路每2km应布设1个。在大桥、长隧的两端及重点工程地段应增设水准点。(3)水准点应选在沿线路方向离线路中线50～200m、稳固可靠且不易被施工破坏的范围内。以便于勘测、施工时所利用。2.2水准点选点埋石(1)一般地区水准点埋设要求应按<暂规>规定的要求进行埋设。(2)有岩层露头或岩层在地面下不深于1.5m的地点，应优先选择将水准点埋设在岩层上。(3)有房屋、纪念碑、塔、桥基、隧道边墙等坚固建筑物和坚固石崖处，可埋设墙脚水准标志。(4)在特殊地区，还应根据测区的土质及环境条件制定标石的类型与埋深。2.3水准观测(1)二等、精密水准水准测量采用单路线往返观测，同一区段的往返观测，应使用同一类型的仪器和转点尺承沿同一道路进行。四等水准测量可采用单路线往返观测或两组单程观测；采用光电测距三角高程测量时必须采用往返观测。(2)二等水准测量应进行往返观测，观测顺序如下：1往测：奇数站为后—前—前—后;偶数站为前—后—后—前2返测：奇数站为前—后—后—前;偶数站为后—前—前—后2.4水准测量平差计算(1)水准测量作业结束后，应对外业观测水准路线闭合差、往返测较差进行检查，并按测段往返测高差不符值计算偶然中误差MΔ；当水准网的环数超过20个时，还应按环线闭合差计算Mw。各项指标满足要求后，采用严密平差计算。△—测段往返高差不符值（mm）L—测段长（km）；；n—测段数；W—经过各项修正后的水准环线闭合差（mm）；N—水准环数。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)二等、精密水准0.010.10.010.010.10.1三、四等0.00.11.02.5现场交桩(1)交接的主要测量成果资料如下：1）CPI、CPⅡ控制网以及水准点成果表及点之记；2）线路曲线要素表。(2)需交接的控制桩如下：1）CPI、CPⅡ控制桩2）水准点桩1956年在青岛设立水准原点，全国其他所有等级高程控制点的绝对高程都是根据青岛水准原点，按水准观测方法进行推算的。我国先后使用两个高程基准即1959公布、水准原点高程72.289m、“56黄海高程基准”1987公布、水准原点高程72.2604m、“85国家高程基准”《客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定》第1.0.4条规定“客运专线无碴轨道铁路工程测量的高程系统采用1985国家高程基准。个别地段无1985国家高程基准的水准点时，可引用其它高程系统或以独立高程起算，但在全线高程测量贯通后，应消除断高，换算成1985国家高程基准；当采用1985国家高程基准有困难时，亦应换算成全线统一的高程系统施工阶段测量（1）施工控制网复测（2）施工控制网加密（3）线路施工测量（4）路基施工测量（5）桥涵施工测量（6）隧道施工测量施工测量对仪器设备的要求仪器精度要求备注GPS双频5mm+1ppm控制网复测全站仪2″，2mm+2ppm线下工程施工测量1″１mm+2ppm铺轨施工测量水准仪S011mm/km控制网复测、施工控制网测量、铺轨施工测量S033mm/km土建工程施工测量线下工程施工测量2.6施工控制网复测(1)复测的控制桩包括：全线CPⅠ控制点、CPⅡ控制点、水准点；(2)复测的方法、使用的仪器和精度应符合相应等级的规定；1施工前，施工单位应对勘测设计单位交接的控制桩进行复测。2施工复测时采用的方法（展开）、使用的仪器（展开）、精度应符合CP1,CP2,水准测量的精度。如：GPS网的同步环、异步环闭合差、重复基线较差、基线相对中误差、方向中误差，水准路线往返测较差、附合路线闭合差等第。（3）平面复测成果与原测成果的对比分析①GPS测量基线对比：CPI基线复测基线与原测基线较差≤√2/170000CPII基线复测基线与原测基线较差≤/130000②坐标对比CPⅠ控制点的复测应满足X、Y坐标差值不大于±2cm的要求；CPⅡ控制点GPS测量的复测应满足X、Y坐标差值不大于±2cm的要求；③CPⅡ导线复测对比CPⅡ控制点导线测量的复测应满足下表的要求；水平角导线方位角闭合差距离（mm）导线长度闭合差≤5″5″≤2mD≤1/40000注：mD为仪器标称精度。（4）水准点复测限差应满足表6-7的规定：二等精密水准三等四等6122030注：L为测段长度，单位以千米计。当确认设计单位勘测资料有误或精度不符合规定要求时，应与设计单位协商，对勘测成果进行改正5）平面复测成果与原测成果不符的处理当复测结果与设计单位提供勘测结果不符时，应重新测量。复测结果与设计单位勘测成果的不符值在下列规定范围内时，应采用设计单位勘测成果。当确认设计单位勘测资料有误或精度不符合规定要求时，应与设计单位协商，对勘测成果进行改正2.7施工控制网加密(1)平面采用导线测量时按五等导线进行加密.按CPⅢ控制点的要求进行选点、埋石。导线边长以200～300m为宜。(2)采用GPS加密时，应按D级GPS控制测量的要求进行测量，按CPⅢ控制点的要求进行选点、埋石。边长以300～350m为宜。(３)高程控制点加密按精密水准测量要求进行加密.点位尽量与加密的平面控制点共桩。（4）增补控制点时，可采用同精度扩展和加密。2.8施工平面控制网加密精度估算(1)按导线测量方法，计算最弱点的横向中误差公式为：对于五等导线进行加密，测角中误差4〞导线平均边长200m，导线长S=800m，则mk=3.7mm。2.8.1施工平面控制网加密精度估算(２)按D级GPS测量方法加密，边长以300m计算施工加密网相邻两点的相对中误差：纵向中误差：300000×1/60000=5mm横向中误差：300000×2″/206265=3mm相邻两点的相对点位中误差为5.9mm5.3线下工程施工测量3.1线路施工测量(1)测量内容：直线控制桩、曲线控制桩、百米桩、中线桩。(2)测量方法：采用全站仪极坐标法或GPSRTK测设。3.2路基施工测量(1)测量内容：路堤路堑施工放样测量、地基加固工程施工放样、桩板结构路基施工放样。(2)测量方法：地基加固范围施工放样和路堤路堑施工放样测量可在恢复中线的基础上采用横断面法、极坐标法或GPSRTK法施测。桩板结构路基平面控制测量应采用GPS测量、导线测量，桩板结构路基施工放样采用极坐标法测量.3.3施工平面控制网加密精度估算(２)按D级GPS测量方法加密，边长以300m计算施工加密网相邻两点的相对中误差：纵向中误差：300000×1/60000=5mm横向中误差：300000×2″/206265=3mm相邻两点的相对点位中误差为5.9mm3.４线路施工测量(1)测量内容：直线控制桩、曲线控制桩、百米桩、中线桩。(2)测量方法：采用全站仪极坐标法或GPSRTK测设。3.５路基施工测量(1)测量内容：路堤路堑施工放样测量、地基加固工程施工放样、桩板结构路基施工放样。(2)测量方法：地基加固范围施工放样和路堤路堑施工放样测量可在恢复中线的基础上采用横断面法、极坐标法或GPSRTK法施测。桩板结构路基平面控制测量应采用GPS测量、导线测量，桩板结构路基施工放样采用极坐标法测量.3.６桥梁施工测量(1)桥梁施工平面、高程控制网测量特大桥、复杂大桥，在CPⅠ或CPⅡ控制点下加密的桥梁控制网精度不能满足桥梁施工测量的精度要求时，应建立独立的桥梁控制网。(2)桥梁墩台定位测量岸上墩台中心点定位可直接利用桥中线两侧的墩旁控制点按光电测距极坐标法进行测量。水中桥墩基础采用水上作业平台施工时，用光电测距极坐标法或交会法进行墩中心点定位。使用方向交会法测设时，应至少选择三个方向进行交会。3.７隧道施工测量(1)洞外控制测量。洞外平面控制测量宜结合隧道长度、平面线型、地形和环境等条件，采用GPS测量或导线测量。洞外高程控制测量应根据设计精度，结合地形情况、水准路线长度以及仪器设备条件，采用水准测量或光电测距三角高程测量。(2)洞内控制测量。洞内平面控制网宜布设成多边形导线环，导线点应布设在施工干扰小、稳固可靠的地方，点间视线应离开洞内设施0.2m以上。洞内高程控制点应每隔200～500m设置一对。1、隧道长度大于1500m时，应根据隧道横向贯通精度的要求进行隧道平面控制测量设计；隧道相邻两开挖洞口（包括横洞口、斜井口）间的高程路线长度大于12000m时，应根据隧道高程贯通精度的要求进行隧道高程控制测量设计。并建立独立的隧道施工测量平面、高程控制网。；2、隧道独立坐标系统应符合下列规定：隧道中线（曲线隧道为主要切线）为X轴方向，里程增加方向为其正向；由X轴顺时针旋转90°的方向为Y轴正向；起算点的X、Y值可自行设定，但全隧道的X、Y值不宜出现负值；X坐标值宜与线路定测里程一致。3、洞内平面控制网宜布设成多边形导线环，导线点应布设在施工干扰小、稳固可靠的地方，点间视线应离开洞内设施0.2m以上。洞内高程控制点应每隔200～500m设置一对。洞内平面控制网（包括洞口3个平面控制点）、高程控制网（包括洞口2个高程控制点）应定期检查复测。5.4线下工程竣工测量4.1路基竣工测量路基竣工测量主要是横断面测量，应在路基沉降稳定后进行。4.2桥涵竣工测量（1）桥梁墩台竣工测量；（2）桥梁中线贯通测量；（3）涵洞竣工测量1、桥涵竣工测量分两阶段进行，第一阶段是在桥梁墩台施工完毕、梁部架设以前，此时应对全线桥梁墩台的纵、横向中心线、支承垫石顶高程、跨度进行贯通测量，并标出各墩台纵、横向中心线、支座中心线、梁端线及锚栓孔十字线；第二阶段是在梁部架设完成后，此时应对全桥中线贯通测量并在梁面标出桥梁工作线位置。检查桥面平整度、相邻梁端的高差，桥梁长度和梁缝宽度。2、涵洞主体工程施工完毕，涵顶、涵侧填土前，应对涵长、孔径、板顶高程等进行测量，并据此推算板顶填土厚度，确定其是否满足设计要求4.3隧道竣工测量（1）洞内水准基点测量（2）隧道净空断面测量0、隧道竣工测量的内容是洞内水准基点隧道净空断面测量。1、洞内水准基点应在复测的基础上每千米埋设1个，按二等水准测量施测。小于1km的隧道至少应设1个，并在边墙上绘出标志。2、隧道直线地段每50m、曲线地段每20m以及其它需要的地方均应测量隧道净空断面。净空断面测量应以恢复后的线路中线为准，可采用断面测量全站仪或自动断面检测仪测绘，测点点位限差为±10mm。5.5无碴轨道铺设阶段测量5.1建立无碴轨道铺设控制网(CPⅢ)(1)平面测量客运专线的平面控制网分为CP1控制点和CP2控制点，测量精度要求高，CP1控制点和CP2控制点通常采用GPSB级或C级进行控制测量，因此，在接到控制点的移交后，应采用双频静态接收机对所有控制点进行复测，目前按《客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定》和原设计单位GPS网同样的精度施测，各种限差和精度要求以此为准。根据设计院的交桩资料，拟定计划，准备人员、仪器和通讯交通工具，并对设计院所交的控制点踏勘一遍，对不稳定的桩或可能被破坏的桩进行加固。GPS复测结束后，上报或保存外业观测记录、原始观测数据、所采用的设计所交原始资料以及复测精度分析和技术报告。CP1控制网采用基线双差固定解，进行三维无约束平差。CP2控制网CP1联测构成附和网，通过联测的CP1控制网进行约束平差和坐标转化。施工平面控制网的加密测量(CP3)

平面按CP3要求采用导线测量进行加密。对大桥、特大桥和长大隧道进行加密控制点选点和埋设，桩的材料与设计院的桩一致，点位应远离大功率的无线电发射源（如电视台、微波站等），其距离不小于400米，远离高压输电线，其距离不少于200米，附近不应有强烈干扰卫星信号接收的物体，避开大面积水域和树林，选定点位后，应绘制点的示意图和作好点之记，且在1：2000图上标出其位置。观测数据依外业实测为准，不加入人工干预，对未达到的计算精度要求的点，一律返工重测；各项精度检查应符合《客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定》的要求，不符合则重测。CP3控制网应符合到CP1或CP2上，并采用固定数据平差。(2)高程测量与平面控制点共桩，精密水准测量。根据设计院提交的水准测量资料，必须按二等水准点测量的要求复测，运用数字水准仪按二等水准测量的精度进行全标段的水准复测；水准测量复测应按设计水准路线走。长度在300米以上桥梁、500米以上隧道两端和大型车站范围内，应加设水准点；加密的水准点单独设置，应按精密水准测量的要求施测。加设的水准点一般距线路中线约100米～150米为宜，以避免施工干扰破坏，加密水准点应选在土质坚实、安全僻静、观测方便和利于长期保存的地方，标石埋设可采用混凝土先行预制、现场埋设或按标石埋设规格及用料数量进行现场浇灌埋设（参见《国家三、四等水准测量规范》。二等水准测量观测应在标尺成像清晰稳定时进行，若成像欠佳则应缩短视线长度5.2无碴轨道的安装测量首先建立无碴轨道铺设控制网（CP3），平面控制采用五等导线测量，点间距为150米到200米。后方交会网点间距为60米到70米。高程测量与平面控制点共桩，运用精密水准测量施测。精密水准测量起闭于二等水准点，水准路线长度不宜超过2公里。在铺轨以前，要进行线路的贯通测量，由于高速铁路对轨道铺设的要求标准较高，要求点位放样精度为±1mm，同时这已到了铁路施工的最后阶段，因此，在路基和其他建筑物修成后，应进行线路贯通测量。为满足铺轨和运营中的检测和维修要求。然后是无碴轨道的安装测量，包括加密基桩测量、道岔安装测量、轨道衔接测量、线路整理测量。最后是轨道铺设竣工测量包括维护基桩测量和轨道几何形态测量。5.3轨道铺设竣工测量(1)维护基桩测量(2)轨道几何形态测量线路轨道竣工测量，应在线路轨道长轨锁定后进行。直线线路轨道竣工测量应采用轨道尺测量右股钢轨至铺轨基标间的距离及两股钢轨间的轨距。曲线线路轨道竣工测量除用轨道尺测量右轨到铺轨基标间的距离外，还应测量两钢轨的加宽量和外轨对内轨的超高量。轨距测量值的较差范围应在＋３ｍｍ～－２ｍｍ之内。并填写左、右轨铺设竣工测量成果表。对于轨道设备扣件等组件的竣工调查，可注记在相应的备注内。在隧道内应以车站控制基标为起始数据，在地面应以地面控制点为起始数据，进行线路轨道竣工测量。隧道或线路产生变形时的地段应重新进行控制测量，并以其作为起始数据。铺轨基标竣工测量一般主要检测折角和高程，其测量方法和精度要求应按其有关技术要求执行。道岔区的线路轨道竣工测量，应以道岔铺轨基标为依据，分别测量基标与对应的直股钢轨、曲股钢轨的距离，其测量值和设计值的较差均应在±２ｍｍ之内。用ＤＳＯ５水准仪测量铺轨基标与对应的钢轨的轨顶间的高差，测量值与设计值较差均应在±２ｍｍ之内。客运专线精密工程测量技术文件5.6技术文件（1）《客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定》（铁建设[2006]189号）（2）《时速200~250公里有砟轨道铁路工程测量指南（试行）》（铁建设函[2007]76号）（3）铁道部工程管理中心2007年4月30日电报《关于加强铁路客运专线精密控制测量工作的通知》4）铁道部工程管理中心2007年9月20日电报《关于进一步做好客运专线工程测量工作的通知》（5）《关于时速200公里及以上铁路工程测量标准有关事项的通知》（铁建设函〔2008〕42号）(6)《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）1）《客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定》（铁建设[2006]189号）适用于设计行车速度200～350km/h客运专线无碴轨道铁路工程的测量。对于其它铺设无碴轨道的铁路，无碴轨道地段的工程测量参照本暂行规定执行。适用范围及相关规定（2）《时速200~250公里有砟轨道铁路工程测量指南（试行）》（铁建设函[2007]76号）适用于新建200～250km/h客运专线有砟轨道铁路工程测量，既有线提速200～250km/h铁路工程可参照执行。（3）铁道部工程管理中心2007年4月30日电报《关于加强铁路客运专线精密控制测量工作的通知》第1条“设计时速200-350公里无碴轨道铁路客运专线和设计时速200-250公里有碴轨道铁路客运专线铺设无碴轨道地段必须执行《客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定》（铁建设[2006]189号）；设计时速200-250公里有碴轨道铁路客运专线必须执行时速200~250公里有砟轨道铁路工程测量指南（试行）》（铁建设函[2007]76号）”第4条“做好评估。建设单位要及时组织精测网方案、精度、标准的审定，按要求编制精测网方案并组织评估，并按建设管理程序报批和组织实施。”（4）铁道部工程管理中心2007年9月20日电报《关于进一步做好客运专线工程测量工作的通知》《关于时速200公里及以上铁路工程测量标准有关事项的通知》（铁建设函〔2008〕42号）第1条《时速200～250公里有砟轨道铁路工程测量指南（试行）》除适用于新建200～250km/h客运专线有砟轨道铁路工程测量外，也适用于时速200公里及以上客货共线有砟轨道铁路工程测量。第2条远期预留时速200公里及以上的线路（含在建项目）应按远期预留设计速度目标值测量标准进行控制测量。第3条时速200公里及以上铁路的CPⅠ、CPⅡ及高程控制网建设期间的复测频次：（1）建设或勘察设计单位交桩给施工单位时，CPⅠ、CPⅡ和高程网应复测一次。（2）CPⅢ建立时，CPⅠ、CPⅡ和高程网应复测一次。（3）特殊地区、地面沉降地区或施工期间出现异常的地段，适当增加复测次数。（6)《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）

致谢在本次设计中，存在许多的不足，作为老师，你们严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样；你们循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪，每个细节和每个数据，都离不开你的细心指导。而你们开朗的个性和宽容的态度，帮助我能够很快的融入我们这个设计中。在本次设计即将完成之际，我的心情无法平静，从开始进入课题到论文的顺利完成，有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助，在这里请接受我诚挚的谢意！还有中铁十三局电务工程有限公司是他们给了我这次实习的机会，在那里我学会了给自己一个定位，如何面对自己的人生，如何独立解决问题，更重要的是如何将理论与实践结合起来，将自己的书本知识更好的融合到生产实践当中，总之在京石高铁的日子是我一生中一段难忘的经历。再次感谢曾经默默帮助我的老师、领导和同学！希望你们在以后的日子里工作愉快、事事顺利！基于C8051F单片机直流电动机反馈控制系统的设计与研究基于单片机的嵌入式Web服务器的研究MOTOROLA单片机MC68HC（8）05PV8/A内嵌EEPROM的工艺和制程方法及对良率的影响研究基于模糊控制的电阻钎焊单片机温度控制系统的研制基于MCS-51系列单片机的通用控制模块的研究基于单片机实现的供暖系统最佳启停自校正（STR）调节器单片机控制的二级倒立摆系统的研究基于增强型51系列单片机的TCP/IP协议栈的实现基于单片机的蓄电池自动监测系统基于32位嵌入式单片机系统的图像采集与处理技术的研究基于单片机的作物营养诊断专家系统的研究基于单片机的交流伺服电机运动控制系统研究与开发基于单片机的泵管内壁硬度测试仪的研制基于单片机的自动找平控制系统研究基于C8051F040单片机的嵌入式系统开发基于单片机的液压动力系统状态监测仪开发模糊Smith智能控制方法的研究及其单片机实现一种基于单片机的轴快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于双单片机冲床数控系统的研究基于CYGNAL单片机的在线间歇式浊度仪的研制基于单片机的喷油泵试验台控制器的研制基于单片机的软起动器的研究和设计基于单片机控制的高速快走丝电火花线切割机床短循环走丝方式研究基于单片机的机电产品控制系统开发基于PIC单片机的智能手机充电器基于单片机的实时内核设计及其应用研究基于单片机的远程抄表系统的设计与研究基于单片机的烟气二氧化硫浓度检测仪的研制基于微型光谱仪的单片机系统单片机系统软件构件开发的技术研究基于单片机的液体点滴速度自动检测仪的研制基于单片机系统的多功能温度测量仪的研制基于PIC单片机的电能采集终端的设计和应用基于单片机的光纤光栅解调仪的研制气压式线性摩擦焊机单片机控制系统的研制基于单片机的数字磁通门传感器基于单片机的旋转变压器-数字转换器的研究基于单片机的光纤Bragg光栅解调系统的研究单片机控制的便携式多功能乳腺治疗仪的研制基于C8051F020单片机的多生理信号检测仪基于单片机的电机运动控制系统设计Pico专用单片机核的可测性设计研究基于MCS-51单片机的热量计基于双单片机的智能遥测微型气象站MCS-51单片机构建机器人的实践研究基于单片机的轮轨力检测基于单片机的GPS定位仪的研究与实现基于单片机的电液伺服控制系统用于单片机系统的MMC卡文件系统研制基于单片机的时控和计数系统性能优化的研究基于单片机和CPLD的粗光栅位移测量系统研究单片机控制的后备式方波UPS提升高职学生单片机应用能力的探究基于单片机控制的自动低频减载装置研究基于单片机控制的水下焊接电源的研究基于单片机的多通道数据采集系统基于uPSD3234单片机的氚表面污染测量仪的研制基于单片机的红外测油仪的研究96系列单片机仿真器研究与设计基于单片机的单晶金刚石刀具刃磨设备的数控改造基于单片机的温度智能控制系统的设计与实现基于MSP430单片机的电梯门机控制器的研制基于单片机的气体测漏仪的研究基于三菱M16C/6N系列单片机的CAN/USB协议转换器基于单片机和DSP的变压器油色谱在线监测技术研究基于单片机的膛壁温度报警系统设计基于AVR单片机的低压无功补偿控制器的设计基于单片机船舶电力推进电机监测系统基于单片机网络的振动信号的采集系统基于单片机的大容量数据存储技术的应用研究基于单片机的叠图机研究与教学方法实践基于单片机嵌入式Web服务器技术的研究及实现基于AT89S52单片机的通用数据采集系统基于单片机的多道脉冲幅度分析仪研究机器人旋转电弧传感角焊缝跟踪单片机控制系统基于单片机的控制系统在PLC虚拟教学实验中的应用研究HYPERLINK