[毕业论文]铁路第二双线CPⅢ控制网

1、毕业设计(论文) 题目：兰新铁路第二双线 CP控制网 论文作者：论文作者：* * * * 指导教师：指导教师：* * * 专专 业：业：* * * * 系系 ( (院院) )：* * * 答辩日期：答辩日期：年 月 日 目 录 目目 录录 摘要.1 第一章 绪论.2 1.1 无砟轨道测量的 重要性.2 1.2 现行无砟轨道控制网的 标准.2 1.3 控制网的 对比.3 1.4 控制网的 组成.3 1.5 术语.4 1.6 仪器及人员分配.4 1.6.1 仪器.4 1.6.2 人员分配.4 1.7 采用的 软件.4 1.8 坐标与高程系统.5 1.9 测量内容.5 1.10 技术依据.5 第二章

2、 精测网复测和加密.6 2.1 精密控制网复测.6 2.2 精密网加密.6 2.2.1 选点埋石.6 2.2.2 CP控制网加密.7 2.2.3 数据处理.7 2.2.4 水准点加密.8 第三章 控制网 CPIII 的 测设.10 3.1 CP预埋件及安装.10 3.2 平面观测连接杆.11 3.3 高程观测连接杆.11 3.4 CP标志的 使用.12 3.4.1 平面测量.12 3.4.2 高程测量.12 3.4.3 日常管理和养护.12 3.4.4 检验方法.12 3.5 CP点和自由测站编号.12 3.6 段 CP点的 布设.13 3.6.1 简支梁.13 3.6.2 普通连续梁.14

3、3.7 路基段 CP点的 布设.14 3.8 CP平面控制网布设.16 3.8.1 CP平面网的 主要技术要求.16 目 录 3.8.2 CP平面网的 形式.16 3.8.3 CP平面网与高等级点联测.16 3.9 CPIII 平面网观测.17 3.10 CPIII 平面网数据处理.18 3.11 CPIII 高程测量技术要求及控制网布设.20 3.12 CPIII 高程网观测.21 3.12.1 重测以及补测、.21 3.12.3 仪器与水准尺规定.21 3.13 高程传递.21 3.14 CPIII 高程内业数据处理.22 3.14.1 外业观测成果的 质量评定与检核.22 3.14.2

4、测量分段方式.22 第四章 数据整理及成果提交要求.23 4.1 数据整理要求.23 4.2 成果资料提交.23 第五章 CP网的 复测与维护.24 5.1 CP网的 复测.24 5.2 CP网的 维护.24 5.3 CPIII 标志的 保护.24 5.4 已破坏 CPIII 控制桩恢复问题.24 论文总结.25 参考文献.26 致谢.27 摘 要 1 摘要摘要 轨道的 高平顺性是无砟轨道最突出的 特点,同时也是高速铁路建设成败的 关键之 一.为了 保证轨道的 高平顺性,线路必须具备非常准确的 几何参数,测量误差误差必须 保持在毫米级范围内,对测量精度 提出了 很高的 要求. 在无砟轨道勘测设

5、计阶段,应建立 CPI 和 CPII 控制网.其中 CPI 网主要为勘测、施工、 运营维护提供坐标基准,CPII 网主要为勘测和施工提供控制基准.线路控制网 CPII 作为 轨道控制网 CPIII 的 平面控制基准,必须进行精密的 测设. 在无砟轨道施工中,铺轨控制基桩不仅是加密基桩的 基准点,也是无砟轨道铺设的 控制点,它的 精度 测设是保证轨道施工质量的 关键.布设 CPIIII 网的 目的 就在于准 确的 测设控制基桩,确定无砟轨道施工满足线路平顺性要求. 本文以整个无砟轨道控制网的 布设,和规定进行研究分析,从而对 CPIII 的 网型布 设,测量和精度 分析进行研究分析.从而了 解到

6、 CPIII 测量在高速铁路无砟轨道建设中 的 重要性. 关键词：控制网 CPIII 复测 精度 第一章 绪论 2 第一章第一章 绪论绪论 1.1 无砟轨道测量的 重要性 高速产生的 强大 惯性来自与轨道,轨道是高铁建设的 最终体现,精度 要求达到毫 米级,为了 多个过程的 施工均达到设计标准,就必须采用精密工程测量技术控制每个过 程.地球是椭球体,施工采用的 图纸和数据是平面的 ,用平面表示椭球面,必然存在着投 影变形,为满足高铁无砟轨道施工要求,需要采用精密工程测量技术进行投影变形控制. 1.2 现行无砟轨道控制网的 标准 德国高速铁路工程测量体系和标准有一个发展和完善的 过程.比较 DS

7、833(暂行规定)和 RIL(现行规范)可知,德铁测量标准的 制定经历了 一个认识、实践、在认识的 发展过程.根 据测量误差和工程测量建网理论,平面控制网的 高程数据,主要是为了 投影面的 计算; 单点的 平面和高程精度 ,在实践经验不足和认识不充分时,指定的 标准略高,避免在工 程施工中引发先测量精度 不够而必须采取补救措施,给施工建设造成更大 的 损失;无砟 轨道的 形式、施工工法和测量方法不同,测量精度 指标也会有差异,因此,新规范要求 根据需要确定必要精度 .他们在实践还发现,仅有不足以达到线路的 控制 的 目的 ,因此在新规范中增加框架控制点 PSO. 依据误差理论分析和仿真实验结果

8、,参考德铁标准,并考虑到我国现有技术能力,我国 客运专线无砟轨道测量控制网的 主要技术指标如表 1.1 所列. 表 1.1 我国客运专线无砟轨道测量控制网的 主要技术指标 控制 网级 别 附和长 度 (千 米) 边长(米) 方向中 误差 ( 相邻点 坐标中 误差( 相邻点高 差中误差 ( 边长相对中 误差 增设点坐 标高程 中误差 CPI 100040 00 1.3 81S 20L 117000 0 102 CPII4 800100 0 1.71020L 110000 0 15/- 水准 基点 20004L2 CPIII1 150200 2.858L 120000 61 注：S 为 GPS 基

9、线长,单位为千米;L 为水准路线长,单位为千米. 第一章 绪论 3 1.3 控制网的 对比 RIL833 标准与我国客专无砟轨道测量控制网等级的 对应关系 （1） CPI 相当于 PS0; （2） CPII 相当于 PS1; （3） 水准基点相当于 PS3; （4） CPIII 在线下工程土建施工时相当于 PS2; （5） 无砟轨道施工时,重建(或恢复)CPIII 控制点(150200 米)和加密 控制基桩(间隔 5060 米),相当于 PS4. 精度 比较 根据收集到的 德铁标准,尺度 误差的 限制值为 10 米米/千米.客运专线无砟轨道 铁路工程测量暂行规定中的 模型误差,采用不大 于 1

10、0 米米/千米,有条件推行小 于 1 米米/千米. 从相邻点误差来说,我国客运专线无砟轨道的 CPII 精度 高于德铁 DS833.0020 和 RIL833 规程的 PS1;水准基点的 精度 高于德铁 DS833.0020 和 RIL883 规程的 PS3;CPIII 点的 高程精度 低于德铁 DS833.0020 和 RIL883 规程的 PS3;平面精度 高于 德铁 DS833.0020 和 PS4. 德铁标准对单点平面(或高程)位置误差的 解释,可理解为：需补设或增设控制点时, 由现有已知控制点发展的 新控制点相对于已知点的 坐标(或高程)中误差.现有测量规范 均未涉及该指标.铁路工程

11、测量的 实践经验表明,该指标对实际工作有指导性意义.因此, 客运专线无砟轨道铁路工程测量暂行规定的 CPI、CPII 和水准基点单点平面(或高 程)位置中误差参照德铁标准,CPIII 单点平面(或高程)位置中误差,采用中铁二院与西南 交通大 学共同完成的 铁道部建设司科研项目无砟轨道工程测量控制网精度 研究报告 提出的 加密基桩的 精度 指标. 1.4 控制网的 组成 勘测控制网是勘测设计单位在勘测设计阶段为满足高速铁路工程勘测设计和向施工 单位进行交桩而建立的 平面、高程控制网,它包括框架控制网 CP0、基础平面控制网 P、线路平面控制网 CP和线路水准基点控制网. 施工控制网是为高速铁路工

12、程施工提供控制基准的 各级平面高程控制网.它包括基 础平面控制网 CP、线路平面控制网 CP、线路水准基点控制网,以及在此基础上加密 的 施工平面、高程控制点和为轨道铺设而建立的 轨道控制网 CP. 运营维护控制网是在高速铁路工程竣工后,施工单位交给运营单位,为运营阶段对高 速铁路工程进行变形监测、运营维护的 平面、高程控制网,它包括基础平面控制网 CP 线路平面控制网 CP、线路水准基点控制网、轨道控制网 CP以及轨道维护基标. 第一章 绪论 4 1.5 术语 基础框架控制网(CP0)、基础平面控制网(CP)、线路平面控制网(CP)、轨道控制 网(CP)概念,是为了 便于阐述新建铁路线路平面

13、控制测量按分级布网原则进行测量. 1.6 仪器及人员分配 1.6.1 仪器 无砟轨道 CPIII 测量精度 高、要求严,对仪器设备严格,投入仪器设备列表如表 1.2： 表 1.2 主要仪器和设备 序号规格型号生产厂家精度 指标备注 1TCA2003徕卡 0.51+1pp 米 若干 2TCRP1201+徕卡 11+1.5pp 米 若干 3DNA 03徕卡 0.3 若干 4徕卡 GPRI 棱镜徕卡 5气压计 6温度 计 测量仪器均经测绘仪器计量检定单位鉴定合格,并在有效期内,可用于相应等级精度 要求的 测量工作. 1.6.2 人员分配 CPIII 控制网由集团公司专业测量队伍实施.测绘资质等级为乙

14、级.作业人员通过专 业的 CP数据采集及数据处理培训. 无砟轨道 CPIII 控制网测量由集团公司统一负责和技术指导,统一进行 CPIII 控制网 测设,各个子公司项目各自组织测量队,负责本管段 CPIII 的 测设及后续无砟轨道安装测 量工作. 每个子公司测量作业队内,配备一名测量队长负责制定全队测量计划及测量调度 ,此 外还有一名专门从事技术指导、质量检核、数据平差计算的 工程师(熟悉电脑、测量软 件及 CPIII 测量要求).我项目部无砟轨道 CPIII 测量共有 3 个分部,每个分部考虑配备测 量人员 35 人,其中：每个分部配置测量工程师 1 名. 1.7 采用的 软件 GPS 基线

15、解算采用 Leica 随机软件 LGO,平差计算使用西南交通大 学的 ESGPS 软件 第一章 绪论 5 及武汉测绘大 学的 CosaGPS V5.1 通用平差软件包. CP数据采集与平差分别使用中铁二院与西南交大 联合开发的 V1.0 高速铁路通用 平差软件 Survey Adjust. 1.8 坐标与高程系统 CPIIID 米 S 用 WGS84 椭球高斯投影工程独立坐标系统 坐标换带采用 Geotrsan 软件进行. 高程系统采用与设计单位相同的 1985 国家高程基准 1.9 测量内容 (1) CPI、CP控制网复测和加密; (2) 二等水准控制网加密(含桥上下三角高程传递); (3)

16、 CP控制网布设; (4) CP平面、高程控制测量. 1.10 技术依据 (1)高速铁路工程测量规范(TB10601-2009); (2)客运专线铁路无碴轨道铺设条件评估技术指南(铁建设2006158 号); (3)精密工程测量规范(GB/T15314-94); (4)国家一、二等水准测量规范(GB12897-2006); (5)全球定位系统(GPS)铁路测量规程(TB10054-97); (6)时速 200 公里及以上铁路工程基桩控制网(CP)测量管理办法(铁建设2008 80 号) (7)关于进一步规范铁路工程测量控制网管理工作的 通知(铁建设200920 号) (8)关于进一步加强客运专

17、线建设质量管理的 指导意见(铁建设2008246 号) (9)铁道部工程管理中心 2007 年 4 月 30 日关于加强铁路建设客运专线江米控制 测量工作的 通知. (10)铁道部建设管理司关于重视和加强时速 200 公里以上铁路工程测量工作的 的 通知(建计电2006128 号). (11)2008 年 5 月 28 号铁道部建设司时速 200 公里计以上铁路工程基桩控制网 (CPIII)测量管理办法(铁建设【2008】80 号). (12)2009 年铁道部建设司关于加强铁路建设工程测量控制网管理工作的 通知 (铁建设200920 号). (13)铁道部与兰新铁路公司的 其他规定. 第二章

18、 精测网复测和加密 6 第二章第二章 精测网复测和加密精测网复测和加密 2.1 精密控制网复测 (1) 采用 GPS 逐级控制进行复测,CP0 约束 CP、CP约束 CP, 复测与原测成果 较差满足下表的 规定： 表 2.1 CPI、CPII 控制点复测坐标较差限差要求 单位：米米 控制点类型坐标较差限差 CP20 CP15 注：表中坐标较差限差指 X、Y 坐标分量较差. 表 2.2 复测相邻点间坐标差之差的 相对精度 限差 控 制 网 等 级 相邻点间坐标差之差 的 相对精度 限差 CP1/130 000 CP1/80 000 注：表中相邻点间坐标差之差的 相对精度 按式 3.1 计算 (式

19、 2.1) s ZYX 2 ij 2 ij 2 ij s ds 式中：Xij=(Xj Xi)复 (Xj Xi)原 Yij=(Yj Yi)复 (Yj Yi)原 Zij=(Zj Zi)复 (Zj Zi)原 s-相邻点间的 二维平面距离或三维空间距离; Xij,Yij 相邻点 i 与 j 间二维坐标差之差(米); Zij 相邻点 i 与 j 间 Z 方向坐标差之差,当只统计二维坐标差之差的 相对精 度 时该值为零(米). (2) 水准点间的 复测高差与原测高差之较差. L6 2.2 精密网加密 2.2.1 选点埋石 CPII 加密点采用强制对中标,桥梁部分 CPII 加密点上桥,CPII 加密点单独

20、埋设不可 与 CPIII 共用,并且沿线路前进方向左右交替埋设于桥梁的 固定端.路基段应在征地界范 围内,便于保护的 部位设置加密 CPII 点,必须保证加密 CPII 点的 埋设稳定可靠,沿线路 前进方向宜在右交替埋设.对采用 CPS 技术测量的 ,必须同时满足必要的 GPS 观测条件. 第二章 精测网复测和加密 7 图2.1加密CPII及加密二等水准标志 2.2.2 CP控制网加密 CPII采用GPS测量分段加密,在原精密控制网基础上按同精度 内插方式加密.CPII加 密同精测网原网要求,观测、数据处理均与原测CPII相同.CPII加密点间的 基线长度 在 600米左右,并且与联测相邻的

21、原精测网中的 CPI或CPII点,以保证梁上与梁下的 平面坐 标系统统一. CPII 加密测量时观测 2 个时段,每个时段不少于 60 分钟,加密 1 个 CPII 点时联测 2 个 CPI 和 2 个 CPII,且加密点位于已知点中间. GPS 观测和各级平面控制网的 主要技术要求规定按下表的 规定： 表 2.3 GPS 测量的 精度 指标 控制网级别基线边方向中误差最弱边相对中误差 CP00.71/1 000 000 CP1.31/180 000 CP1.71/100 000 表 2.4 GPS 观测技术要求 级 别 项 目 三等 卫星高度 角()15 有效卫星总数4 时段中任一卫星有效观

22、测时间(米 in)20 时段长度 (米 in)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 2.2.3 数据处理 对 CPII 加密点进行整体平差前,对网中的 原 CPI 和 CPII 点的 稳定性进行分析.对 不满足精度 要求的 原 CPI 和 CPII 进行剔除,满足要求的 全部作为起算点.基线质量检 验如表 2.3 表 2.5 基线质量检验限差表 限 差 要 求 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合差 独立环(附合路线)nWx3nWy3nWz3nW33 第二章 精测网复测和加密 8 重复观测基线较

23、差 s d2 2 ,本项目 a=5 米米,b=1pp 米,d 取基线或环平均变长(以千米计) 22 ( . )abd 基线的 质量检验符合要求后,以所有独立基线构成控制网,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. GPS 网无约束平差合格后,引入网中联测的 CPI 和 CPII 点坐标进行三维约束平差,引 入的 已知数据应进行稳定性评定. 平差后加密点 CPII 的 点位精度 小 于 10 米米,基线边方向中误差1.7,最弱边 相对中误差符合限差 1/100000. 2.2.4 水准点加密 (1)水准方案 加密线路

24、水准基点埋设在线路附近稳定,桥梁部分上桥埋设.线路水准基点的 埋设 与 CPIII 或加密 CPII 共桩(与 CPIII、加密 CPII 预埋件相同). 高程控制网加密按二等水准测量的 技术要求执行,采用徕卡 DNA03 水准仪(经过检定,并 处于检定有效期内)进行,水准线路联测到线路两端各两个以上线路水准基点上. (2)技术要求按表 2.6 2.7.2.8 的 执行: 表 2.6 二等水准测量精度 要求(米米) 限 差 往返测 不符值 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 W M 检测已 测段高 差之差平原山区 附合路 线或环 线闭合 差 左右路

25、线 高差不符 值 二等1.02.06iR4K 0.8 n 4L 表 2.7 二等水准测量主要技术要求 视距 (米) 前后视距 差(米) 测段的 前后 视距累积差 (米) 视线高度 (米) 等级 水准仪 最低型 号 水准尺 类型 光学 数字 光学 数字 光学数字 光学 (下丝读 数) 数字 数字水准 仪重复测 量次数 二等 DSZ1、 DS1 因瓦50 3 且 50 1.0 1.5 3.06.00.3 2.8 且0.55 2 次 表 3.8 水准测量的 主要技术标准 等级水准仪最低型号水准尺观测次数 二等水准DSZ1、DS1因瓦往返 第二章 精测网复测和加密 9 (3)数据处理 线路水准基点的

26、加密按照国家二等水准测量标准施测,以稳定的 线路水准基点、深 埋水准点为起算点,进行整体严密平差计算,采用专业平差软件平差.高程成果保留到 0.1 米米. 水准测量作业结束后,每条水准路线按测段往返测高差不符值计算每千米水准测量偶 然中误差米 ;当水准网的 环数超过 20 个时,还按环线闭合差计算米 w.米 和米 w 应 符合表 2.5 规定,否则应对较大 闭合差的 路线进行重测.米 和米 w 应按下列公式计算： 4 1 Ln M 1 L WW N MW 第三章 控制网 CPIII 的测试 10 第三章 控制网 CPIII 的 测设 3.1 CP预埋件及安装 CP点设置强制对中标志,标志几何尺

27、寸的 加工误差不大 于 0.05 米米,CP标志棱 镜组件安装精度 符合表 3.1 的 要求： 表 3.1 CP标志棱镜组件安装精度 要求 CP标志重复性安装误差(米米)互换性安装误差(米米) X0.40.4 Y0.40.4 H0.20.2 CPIII预埋件采用图3.1所示预埋件： 图3.1 CPIII标志及预埋件 预埋件尺寸：外径：28 米米;长度 ：55 米米;内径：16.米米;长度 ：30 米米;连接 采用螺丝紧扣. 预埋件埋设方法如下： 在路基段 CPIII 标志桩、桥梁段防撞墙大 致竖立钻孔,采用 50 米米左右直径钻头, 钻深 80 米米.埋设时预埋件尽量竖直,采用锚固剂填充孔位,

28、安放预埋件,竖立安装调整预 埋件,让预埋件管口平行于水泥面或略微高一点,锚固剂沿预埋件外壁四周被挤出.待锚固 剂凝固后进行复检,标志稳固,不可晃动,标志内须无任何异物,并检查保护管是否正常.预 埋件埋设完成及不使用时,加设防尘盖(如图 3.2),以防异物进行预埋件内影响预埋件使 用及其精度 . 图3.2通用预埋件及预埋件防尘盖 第三章 控制网 CPIII 的测试 11 3.2 平面观测连接杆 图3.3 CPIII平面观测棱镜连接杆 棱镜测量杆尺寸：内插杆外径: 16 米米螺丝杆,连接螺丝长 25 米米;外接杆长度 ：1100.01 米米. 3.3 高程观测连接杆 图3.4 CPIII高程观测连

29、接杆 第三章 控制网 CPIII 的测试 12 水准测量杆尺寸：16 米米螺丝杆,连接螺丝长 25 米米;外接杆长度 (至球心)： 1400.02 米米. 3.4 CP标志的 使用 3.4.1 平面测量 (1)和已安装的 预埋件配套一致,选择棱镜测量杆 12 根; (2)把棱镜测量杆螺丝旋进预先安置好的 预埋件,使棱镜测量杆的 突出横截面和预 埋件管口严密连接. (3)将棱镜安装在棱镜测量杆插头上; (4)旋转棱镜头正对准全站仪; (5)测量完将用防尘盖将预埋件盖上. CP平面测量点位随棱镜不同而变化,采用的 仪器和棱镜配套,而且复测、精调也必 须采用和测量时同样的 仪器、棱镜. 3.4.2

30、高程测量 (1)和已安装的 预埋件配套一致,选择 4 根水准测量杆; (2)把水准测量杆旋进预先安置好的 预埋件,使水准测量杆的 突出横截面和预埋件 管口严密连接. 3.4.3 日常管理和养护 (1)搬运、运输过程中应用纸包裹棱镜(水准)测量杆,防止相互碰撞、磨损. (2)每三个月检查一次预埋件和塞子是否损坏,用小 毛刷刷除预埋件内灰尘.竖立的 预埋件如果灰尘积太厚,则用水冲洗. 3.4.4 检验方法 采用不同棱镜、高程、及加密 CPII 或二等水准连接杆进行检测,螺丝稳固,无松动, 连接顺畅. 3.5 CP点和自由测站编号 CP点编号：采用 7 位编号形式(0000300),前 4 位采用连

31、续里程(贯通里程)的 公里 数,第 5 位正线部分为“3”,第 6,7 位为流水号,0199 号数循环.由小 里程向大 里程 方向顺次编号,里程增大 方向轨道左侧的 标记点,末位编号为奇数,里程增大 方向轨道 右侧的 标记点,末位编号为偶数.CP布点时对点位进行详细描述,主要描述的 内容包括 位于线路里程(精确至米)、具体设置位置和其它需要说明的 情况等. 自由测站编号：CP测量过程中的 自由测站点编号根据连续里程(贯通里程)和测站 号等相关信息来进行编制,如 0613C01.前 4 位为里程,第 5 位 C 代表初次建网测量,B 代表 第三章 控制网 CPIII 的测试 13 补测,F 代表

32、复测,J 代表竣工测量,第 6 位和第 7 位代表测站编号,0199 号数循环. CP点编号路基地段宜标绘于接触网杆(或临时基础内侧),标志正下方 0.2 米;桥梁地 段宜标绘于挡砟墙内侧,侧面及顶面与防撞墙边缘齐;点号标志字号采用统一规格字模,字 高为 6 厘米的 正楷字体刻绘.点号铭牌白色抹底规格为 40 厘米30 厘米,红色油漆注明工 程线名简称,CP编号,严禁破坏,每行居中排列,如下图 3.5 所示: 图 3.6 CPIII 的 标志及标志牌 3.6 段 CP点的 布设 CP点 CP点成对布设,距离布置一般约为 5070 米,个别特殊情况下相邻点间距 最短不小 于 40 米,最长不大

33、于 80 米.CPIII 控制点埋设于接触网杆旁加设 CPIII 桩柱 顶、桥梁防撞墙顶等位置.同一点对里程差不大 于 3 米,CP点布设高度 大 致等高. CP点的 埋设一般宜采用后埋的 ,采用锚固剂等进行固定,确保 CP标志预埋件的 稳固. 宜布设在简支梁固定端距梁端 0.5 米的 位置 如图 3.6 图3.6部分CP点布置图 3.6.1 简支梁 对于 24 或 32 米简支梁每 2 孔布设一对 CP点,相邻两对 CP点相距约为 64 米,56 米或 48 米. 第三章 控制网 CPIII 的测试 14 3.6.2 普通连续梁 对于连续梁,CP优先布设于固定端上方.跨度 超过 80 米的

34、连续梁,在跨中 5080 米间距尽量均匀布设一对 CP点,对跨中 CP点对尽可能保证施测与使用的 外部环境相 同,使用前对整个连续梁段进行复核. 本标段连续梁设置形式有 32+48+32、40+64+40 两种形式.连续梁段 CP点在保证点 对间距的 情况下,优先布置在连续梁固定支座处或桥墩中心里程处. 3.73.7 路基段路基段 CPCP点的点的 布设布设 路基地段 CP点布置在专门的 混凝土立柱上,待基础稳定后,在立柱上使用快干砂 浆或锚固剂埋设 CP标志预埋部分. 图3.7路基段CP点布置图 图3.8路基上CP立柱布置图 第三章 控制网 CPIII 的测试 15 图3.9 路基上CP立柱

35、基础配筋示意图 图3.10路基上CP立柱正视图 路基段 CP一般布设于接触网杆基础大 里程端侧线路方向,控制点纵向间距约 5070 米左右布设一对,其基础须与接触网杆基础形成整体. 埋设应特别注意不能与接触网补偿下锚坠砣及电力开关操作箱冲突.当冲突时,其基 础应设置在线路小 里程端. 施工时应将 PVC 管插入 CP下部基础内 0.2 米,顶端比 CP下部基础高 0.8 米; 施 工完成后 CP下部基础应与接触网杆基础顶面等高;PVC 管应竖直;应采用钢模浇注混凝 土,以使 CP下部基础尺寸标准、统一,外观光滑、美观. 第三章 控制网 CPIII 的测试 16 3.83.8 CPCP平面控制网

36、布设平面控制网布设 3.8.1 CP平面网的 主要技术要求 表 3.2 CP平面网的 主要技术要求 控制网名称测量方法 方向观测中 误差 距离观测中误差 相邻点的 相对中 误差 CP平面网自由测站边角交会1.81.0 米米1.0 米米 CP控制网采用自由测站边角交会法施测.CP平面网附合于 CP、CP控制点上, 每 600 米左右联测一个 CP或 CP 控制点,采用固定数据平差.当 CPII 点位密度 和位 置不满足 CP联测要求时,按同精度 内插方式加密 CPII 控制点. 3.8.2 CP平面网的 形式 自由测站距 CPIII 控制点距离为一般小 于 120 米左右,最大 不超过 180

37、米;自由测 站距 CP或 CP控制点的 距离不宜大 于 300 米.每个 CP点至少保证有三个自由测站 的 方向和距离观测量. 一般情况下采用测站间距为 120 米的 CP平面网型,每个 CP控制点被 3 个自由测 站观测;控制网形图 3.11 图3.11 测站间距为120米的 CP平面网构网形式 上图说明：中间点表示自由置镜位置,由中间点引出的 色方向线为由此测站须观测 的 CP点. 3.8.3 CP平面网与高等级点联测 联测高等级控制点 CPI、CPII 采用的 网形优先顺序为： 当采用在自由设站置镜观测 CP、CP 控制点时,在 2 个或以上连续的 自由测站 上观测 CP、CP 控制点,

38、如图 3.12 图 3.12 自由测站置镜联测高等级点 第三章 控制网 CPIII 的测试 17 在自由站上测量 CP的 同时,将靠近线路的 全部 CPII 点进行联测,纳入网中.确保 线路两侧 200 米范围内可视的 CP控制点密度 达到 400 米800 米,否则按同精度 加 密 CP控制点. 每个 CP测量组中使用同一种棱镜(包含联测 CPII 等控制点),并做好棱镜常数等参 数的 设置工作. 3.9 CPIII 平面网观测 (1)CP控制网水平方向采用全圆方向观测法进行观测.当观测方向较多时,采用分组 全圆方向观测法.全圆方向观测满足下表的 规定. 表 3.3 CP平面网水平方向观测技

39、术要求 控制网名称仪器 等级 测回 数 半测回 归零差 不同测回同一方向 2C 互差 同一方向归零后 方向值较差 0.53696 CP平面网 14696 表 3.4 CP平面网距离观测技术要求 控制网名称测回半测回间距离较差测回间距离较差 CP平面网31 米米1 米米 注：距离测量一测回是全站仪盘左、盘右各测量一次的 过程. 当 CP平面网外业观测的 水平方向和距离的 技术要求不满足以上技术要求时,该 测站外业观测值部分或全部重测. (2) CP平面网可根据施工需要分段测量,分段测量的 区段长度 不小 于 4 千米,但 是要根据现场情况具体划分.区段间重复观测不少于 6 对 CP点,每一独立测

40、段首尾必须 封闭.区段接头不位于车站范围内.CP平面网测段及测段衔接网型如图 3.13.3.14 所示： 图 3.13 CPIII 平面网测段首尾网型示意图 第三章 控制网 CPIII 的测试 18 图 3.14 CPIII 平面网重叠测段衔接网型示意图 (3)在 CPIII 自由测站边角交会法测量中,与平差软件兼容的 数据采集软件进行自动 记录,采集软件通过铁道部相关部门正式鉴定.观测数据存储之前,对观测数据的 质量进 行检核. (4) 外业记录在现场测量时记录各测站的 实际情况,按统一表格格式填写,在每段 CP测量结束后装订存档. 3.10 CPIII 平面网数据处理 (1)进行 CPII

41、I 网的 外业观测数据与网平差计算的 精度 检核.CPIII 控制网精度 指标如下： CP平面自由网平差后应满足表 3.4 的 规定： 表 3.4 CP平面自由网平差后的 主要技术要求 控制网名称方向改正数距离改正数 CP平面网32 米米 CP平面网约束平差后的 精度 ,应满足表 3.5 的 规定： 表 3.5 平面网平差后的 主要技术要求 与 CP、CP联测与 CP联测 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 点位中误差 第三章 控制网 CPIII 的测试 19 CP平面网 4.04 米米3.02 米米2 米米 (2)CP根据施工需要分段测量,分段测量的 测段长度 不小 于 4

42、 千米.测段间应重 复观测不少于 6 对 CP点,作为分段重叠观测区域以便进行测段衔接.施工时,CP网两 端分别预留 6 对 CP点,作为后续 CP控制网连接区域.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3 米米.满足该条件后,后一测段 CP网平差,采用本测段 联测的 CP、CP控制点及重叠段前一区段连续的 13 对 CP点坐标进行约束平差. 再次平差后,其他未约束的 公共点在两个区段分别平差后的 坐标差值应不大 于 1 米米. 完成全部平差后,公共点的 坐标采用前一区段 CP网的 平差结果.坐标差值大 于 1 米 米时,查明原因确认无误后,公共点的 坐标采用后一区段 CP网的

43、平差结果. (3)坐标换带处 CP平面网计算时,分别采用相邻两个投影带的 CP、CP 坐标进 行约束平差,并分别提交相邻投影带两套 CP平面网的 坐标成果.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3 米 米.满足该条件后,后一测段 CP网平差,采用本测段联测的 CP、CP控制点及前测段 所有 CP点转换坐标成果进行固定约束平差.两套坐标成果都应满足表 6.1、6.4 及第 6.5 条的 要求.提供两套坐标的 CPIII 区段长度 不应小 于 800 米. (4) CPIII 平面数据计算、平差处理采用中铁二院与西南交大 联合开发的 高速铁 路

44、通用平差软件.自由设站点、CP点进行自由网及约束网整体平差.平差计算时,要对各 项精度 作出评定.平差处理流程及相关要求: 1 )数据传输及预处理 将外业观测记录的 数据传入计算机,进行数据整理、检查半测回归零差、不同测回 同一方向 2C 互差、同一方向归零后方向值较差等规范指标是否满足要求; 2) 编辑平面和高程已知数据 在平面数据处理前需要编辑好本测段的 平面及高程已知点数据,以及本测段的 投影 面高程、高程异常等数据; 3) 生成平差文件 为了 保证三网合一的 原则,生成平差文件时,本线全线采用两化改正,后续计算均采 用两化改正后的 平差文件进行. 4 )闭合差检验; 此为 CP网专用的

45、 闭合差检测功能,检测每一对 CP点由不同测站测量后的 兼容 性,检测后 CP点对环闭合环精度 应符合要求. 5 )输出观测手簙 必要时或需要进行数据检查时使用,提交资料中不进行此项工作; 6 )设置平差参数; 第三章 控制网 CPIII 的测试 20 7) 解算概略坐标; 8) 自由网平差校正:平差前应对联测的 已知点进行兼容性及整网的 尺度 比进行判 断,对不兼容的 已知点应进行外业复核,并对成果进行修正后使用. 9) 约束网平差:测站平差报告应标明控制等级、观测仪器、棱镜类型、天气、观测 日期和时间、观测者、记录者、检查者等信息,应正确标明观测量的 差值和限差指标. 10) 提交成果:提

46、交相应段落的 下列文件：外业观测原始数据,外业观测数据检查文 件,平面控制点文件,高程控制点文件,平差文件,闭合差检查文件,自由网平差文件,约束 网平差文件,控制网网形图,技术总结报告,成果表,计算表,重合点坐标比较表. 3.11 CPIII 高程测量技术要求及控制网布设 (1)CPIII 控制点水准测量附合于线路水准基点,按精密水准测量技术要求施测,水准 路线附合长度 不得大 于 3 千米.CP控制点水准测量按图所示的 矩形环单程水准网构 网观测.CP水准网与线路水准基点联测时,按精密水准测量要求进行往返观测. 左边第一个闭合环的 四个高差应该由两个测站完成,其他闭合环的 四个高差可由一 个

47、测站按照后-前-前-后或前-后-后-前的 顺序测量. CP3-1CP3-3CP3-5CP3-7CP3-9CP3-11CP3-13CP3-29CP3-31 CP3-2CP3-4CP3-6CP3-8CP3-10CP3-12CP3-14CP3-30CP3-32 CP3-33 CP3-34 60m 10m 图 3.14 矩形环单程水准网 (2)CP高程控制网精密水准测量应满足以下主要技术要求： 表 3.6 精密水准测量精度 要求表(米米) 限 差 水准测量 等 级 每千米水准 测量偶然中 误差米 每千米水准 测量全中误 差米 W 线路方向 CPIII 点对 高差之差 往返测 不符值 附合路线或 环线闭

48、合差 左右路线 高差不符值 精密水准2.04.08 L 8 L 8 L 4 L 注：表中 L 为往返测段、附合或环线的 水准路线长度 ,单位千米. 表 3.7 精密水准测量的 主要技术标准 观 测 次 数 等级 每千米高 差全中误 差(米米) 路线长度 (千米) 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 (米米) 精密水准42DS1因瓦往返往返8 L 第三章 控制网 CPIII 的测试 21 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 ,单位千米. 表 3.8 精密水准观测主要技术

49、要求 等级 水准尺 类型 水准仪 等级 视距 (米) 前后视距差 (米) 测段的 前后视 距累积差(米) 视线高度 (米) DS160 精密水准因瓦 DS0565 2.04.0 下丝读数 0.3 注：L为往返测段、附合或环线的 水准路线长度 ,单位千米. DS05表示每千米水准测量高差中误差为0.5 米米. CPIII 控制点水准测量后,对相邻 4 个 CP点如图 7.1 所示构成的 水准闭合环进行 环闭合差检核,相邻 CP点的 水准环闭合差不得大 于 1 米米. 3.12 CPIII 高程网观测 3.12.1 重测以及补测 在下列情况下,CP高程网的 外业观测值应该部分或全部重测： (1)当

50、 CP高程网水准测量的 测站数据质量超过表 4.8 求时,该测站的 数据应该重 测; (2) 当独立闭合环闭合差超限时重新观测该闭合环; (3)当 CP高程网水准路线的 限差超过表 4.5 时,该水准路线的 数据应该重测. (4)当根据闭合环闭合差计算的 每千米水准测量的 高差全中误差超限时,首先应对 闭合差较大 的 闭合路线进行重测,重测后米 W 仍超限,则整个 CP高程网水准测量的 数据都应重测. 3.12.3 仪器与水准尺规定 水准测量所使用的 仪器及水准尺,符合下列规定： 1) 水准仪视准轴与水准管轴的 夹角,DS1 级不应超过 15; 2) 因瓦水准尺上的 米间隔平均长与名义长之差不

51、超过 0.15 米米; 3) 二等水准测量采用补偿式自动安平水准仪时,其补偿误差a 不应超过 0.2.观 测读数和记录的 数字取位：读记至 0.05 米米或 0.1 米米,使用数字水准仪应读记至 0.01 米米. 3.13 高程传递 (1)线路水准基点高程直接传递到桥面 CP控制点上困难时,采用不量仪器高和棱镜 高的 中间设站三角高程测量法传递.中间设站光电测距三角高程传递进行两组独立观测, 两组高差较差不应大 于 2 米米,满足限差要求后,取两组高差平均值作为传递高差. (2)中间设站三角高程测量方法,就是在没有仪器高和棱镜高量取误差的 情况下,求 第三章 控制网 CPIII 的测试 22 出点 A 和点 B 的 高差.其测量原理如图 4.15 H 1 3 约250米 2 图 3.15 高程测量的 原理 (3)中间设站三角高程测量的 主要技术要求,满