大西客专(原平至西安段)精测网施工测量作业指导书.ppt

大西客专（原平至西安段）精测网施工复测、加密等测量 作业指导书及评估方案,2010年3月,一、概述,大西客专（原平至西安段）北起山西省原平市，向南经山西省忻州、太原、晋中、临汾、运城市，跨黄河进入陕西省渭南市，经临潼至西安，线路全长687km，其中原平至运城正线长度477km，运城至西安正线长度210km。 全线大部分地处山区，设计隧道20多座，其中南山上隧道，韩信岭隧道，乔家山隧道和干庆隧道等大于6公里的长大隧道需要独立进行隧道洞外精密控制测量。,二、工作依据,1.高速铁路工程测量规范（TB10601-2009）； 2.客运专线铁路无砟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/T 15314-94）； 4.全球定位系统(GPS)测量规范（GBT/18314-2009）； 5.国家一、二等水准测量规范(GBT12897-2006)； 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200880号） 7.工管工电【2008】93号 “关于加快客运专线精密控制测量工作的通知” ； 8.建工电【2008】55号“关于加强客运专线轨道工程测量工作的通知”； 9. 铁建设【2009】20号“关于进一步规范铁路工程测量控制网管理工作的通知”； 10.测绘产品检查验收规定CH 1002-1995； 11.测绘产品质量评定标准CH 1003-1995； 12.工程建设期间颁布的有关测量规程、规范。,三、坐标和高程系统,（一）坐标系统 1、全线采用国家2000大地坐标系椭球参数及满足客专投影变形不大于10mm/km的要求的施工坐标系。 施工坐标均为2000国家大地坐标系椭球参数，a=6378137米，f=1/298.257222101，高程异常均取0米。 2、各长大隧道根据施工控制需要建立各自隧道独立施工坐标系。,三、坐标和高程系统,三、坐标和高程系统,（二）高程系统 1985国家高程基准。,四、工作内容及要求,为了规范全线施工测量作业使其能保证测量成果质量满足勘测、施工、运营维护各个阶段测量的要求，适应高速铁路工程建设和运营管理的需要，结合大西客专工程特点，制定本精测网施工测量作业指导书及评估方案。,四、（一）精测网复测,施工前，设计单位应向建设单位提交控制测量成果资料和现场桩橛，并履行交接手续，施工单位、监理单位应按有关规定参加交接工作，并按要求履行交桩手续。 各施工标段在接到设计院现场控制桩成果资料后应立即开展精测网复测工作。复测应按照等精度，同网型的原则进行，具体要求如下。,四、（一）精测网复测,1、总体要求 工程建设期间，应加强CP、CP及线路水准基点控制网复测维护工作。控制网复测维护分为定期复测维护和不定期复测维护，定期复测应由建设单位组织实施，不定期复测维护应由施工单位实施。 施工单位应根据施工需要开展不定期复测维护，复测周期不宜大于6个月。不定期复测维护内容包括CP、CP、线路水准基点及施工加密控制点复测，检查控制点间的相对位置是否发生位移，点位的相对精度是否满足要求。当复测较差超限时，应查明原因，由监理单位确认。 控制网复测应遵循以下原则： 1）编写复测技术方案。 2）复测采用的方法和精度应与原测相同。 3）复测前应检查标石的完好性，对丢失和破坏的控制点应按同精度扩展方法补设。,四、（一）精测网复测,2、数据采集 （1）CPI级GPS网 CPI按B级GPS测量要求，按照标段，统一测量，整体平差，并做好标段间的公用点对协议。 测量技术要求见下表：,四、（一）精测网复测,（2）CP级控制网 在一般地段采用GPS测量，在隧道控测范围采用全站仪测量。 1）使用GPS观测CP级控制点,四、（一）精测网复测,2）隧道洞内CP观测 CP测量按二等导线进行，附合在洞外CPI控制点上，且每个洞口应至少联测2个CPI控制点。导线测量主要精度指标见表4.7：,表4.7 洞内CP导线测量的主要精度指标,四、（一）精测网复测,四、（一）精测网复测,采用仪器测角标称精度为1.0或0.5的全站仪施测，测距标称精度为2mm+2ppm或1mm+1ppm，导线测量采用机载程序伺服马达自动测量并记录。 洞内CP施测前对仪器设备进行常规检校，施测期间进行了经常性检校，施测时加强对中整平和照明工作。 联测洞外控制点时后视两个已知方向，并对已知边进行了测距复核。由于CP洞内导线平差需要进行边长高程改化，导线测量时同时进行三角高程测量，附合精度指标按照五等水准精度执行，各项限差见表4.10。用于气象改正的温度、气压数据，在每测站测定一次，并在观测手簿上作好相应记录。气象观测时待气压计、温度计与周围环境一致后测记气象数据。测距边气象改正通过全站仪设置自动进行。,四、（一）精测网复测,（3）高程控制网 照国家二等水准施测。仪器使用Leica NA3003/Trimble Dini12等不低于DS1级的精密电子水准仪，用配套2m或3m铟瓦条码水准尺、尺垫。水准仪与水准尺在使用前，必须检校合格。自动观测记录，采用单路线往返观测，一条路线的往返测必须使用同一类型仪器和转点尺垫，沿同一路线进行。观测成果的重测和取舍按国家一、二等水准测量规范GB/T 12897-2006）有关要求执行。 观测时，视线长度50m，前后视距差1.5m，前后视距累积差6.0m，视线高度0.55m，2.80m；测站限差：两次读数差0.4mm，两次所测高差之差0.6 mm，检测间歇点高差之差1.0 mm；观测时，按奇数站后-前-前-后、偶数站前-后-后-前的顺序进行，每一测段应为偶数测站。一组往返测宜安排在不同的时间段进行；由往测转向返测时，应互换前后尺再进行观测；晴天观测时应给仪器打伞，避免阳光直射；扶尺时应借助尺撑，使标尺上的气泡居中，标尺垂直。跨越较大河流或水域时，应按国家一、二等水准测量规范（GB/T 12897-2006）跨河水准测量有关技术要求执行。如表4.11：,四、（一）精测网复测,四、（一）精测网复测,3、数据处理 （1）GPS的数据处理 CP、CP基线向量解算采用广播星历和商用软件，统一应用商用软件将原始观测文件转换为RINEX文件后进行基线解算，以保证其数据的一致性，并满足表4.12的要求。网平差采用经过鉴定的平差软件进行（如同济大学TGPPS Win32软件、武汉大学COSAGPS等），GPS网无约束平差合格后，应引入网中联测的CPI坐标进行约束平差，引入的已知点应进行稳定性评定。CP复测以稳定的标段间公用点对及CPI控制点作为起算点，CP复测以CP控制点作为起算点。坐标成果保留到0.1mm。,四、（一）精测网复测,四、（一）精测网复测,四、（一）精测网复测,（2）CP级导线控制网数据处理 外业观测距离经归算和投影改化后进行平差计算。起算数据为CPI级GPS点，CP级导线应在方位角闭合差及导线全长闭合差满足要求后，采用经过鉴定的平差软件进行（如铁三院TSDIADJ、清华山维、武汉大学科傻平差等专业平差软件平差）。CP点坐标成果保留到0.1mm。 导线环（段）的测角中误差应按下式计算：,四、（一）精测网复测,（3）高程控制网数据处理 1）外业数据采集完成后，利用随机软件进行数据传输和预处理。 2）每条水准路线应按测段往返测高差不符值计算偶然中误差M；当水准网的环数超过20个时，还应按环线闭合差计算Mw。M和Mw应符合表4.4的规定，否则应对较大闭合差的路线进行重测。M和Mw应按下列公式计算：,3）进行闭合差计算及各项改正的计算。 4）对起算点的稳定性和兼容性进行检核后，确定起算点，进行整体严密平差计算，采用铁三院自主研发的TSDIADJ或清华山维、武汉大学科傻平差等专业平差软件平差。高程成果保留到0.1mm。,四、（一）精测网复测,（4）复测成果与原测成果的比较： 复测成果与原测成果的较差应满足下列规定。 1）采用GPS复测CP、CP控制点时，复测与原测成果较差应满足表 4.1、表4.2的规定。,四、（一）精测网复测,2）采用导线复测CP控制点时，水平角、边长和坐标较差应满足表4.3的规定。,四、（一）精测网复测,3）水准点间的复测高差与原测高差之较差应符合表4.4的规定。,复测成果与原测成果较差满足上述规定时，采用原测成果。当较差超限时，应进行二次复测，查明原因，并采用同精度扩展方法更新成果，提交监理和设计单位确认。,四、（一）精测网复测,4、成果提交 大西客专*标段工程精密控制测量（CPI、CP及二等水准）复测报告。 其中应包括以下内容： a、任务依据、技术标准。 b、测量日期、作业方法、人员、设备情况。 c、复测控制点的现状及数量，复测外业作业过程及内业数据处理方法。 d、独立环闭合差及重复基线较差统计； e、GPS无约束平差和约束平差后最弱边方位角中误差和边长相对中误差统计； f、CPI、CP 控制点复测成果与设计成果比较表； g、CPI、CP控制网复测环闭合差、重复基线检验报告； h、CPI、CP控制网复测平差报告； i、导线方位角闭合差、全长相对闭合差，测角中误差统计； j、水准测量测段间往返测较差、附合水准路线高差闭合差、水准路线每千米高差偶然中误差统计。 k、水准点复测高程成果与设计成果比较表； l、高程控制网复测平差报告； m、复测技术总结报告； n、复测与原测成果的对比分析 1）平面控制网复测与原测坐标成果较差； 2）GPS网复测与原测相邻点间坐标差之差的相对精度的比较； 3）导线复测与原测水平角、边长较差。 4）相邻水准点复测与原测高差较差。 o、补设CPI、CP、水准点点之记； p、标段间共用控制点协议； q、上述文件内容的电子文件等。,四、（一）精测网复测,5、精测网复测的咨询与评估（略）,四、（二）施工加密控制测量,1、一般规定 为满足施工放样需要，施工控制网加密测量可根据施工要求采用同级扩展或向下一级发展的方法，加密点为平面和高程共用。施工控制网加密前，应根据现场情况制定施工控制网加密测量技术设计书。 施工控制网加密测量可采用导线或GPS测量方法施测，施工控制网加密必须就近附合到CP或 CP控制点，采用固定数据约束平差。 加密高程控制测量应起闭于线路水准基点，采用同级扩展的方法按二等水准测量要求施测。 加密点编号形式：标段号+JM+流水号（如I标：IJM001），请各标段统一流水号，防止点号重复。,四、（二）施工加密控制测量,CP控制网应附合到CP上，并采用固定数据平差；各级平面控制网的主要技术要求应符合下列规定：,四、（二）施工加密控制测量,2、GPS加密CP网 考虑到既有CPI和CP的情况，应优先采用GPS进行CP的加密工作。 （1）选点埋石 点位选择同CPII点，主要为了方便施工测量。埋设采用现场浇灌混凝土桩，混凝土的配比为1：2：3（水泥：砂子：碎石）。当地面开挖困难，可在稳固建筑物上进行设标，也可在水泥路面设标。水泥路面设标要用电钻打孔后，将金属标志用固结剂或速凝水泥镶嵌在路面上，标石及埋设规格应符合下图的规定。,四、（二）施工加密控制测量,四、（二）施工加密控制测量,图3 建筑物上加密CPII点标石设置规格（单位：mm）,四、（二）施工加密控制测量,图4 现场浇注加密CPII点标石设置规格,四、（二）施工加密控制测量,（2）观测 CP加密要求同精测网原网要求，观测、数据处理均与原测CP相同。观测前要对网形进行设计。并执行下列指标：,四、（二）施工加密控制测量,（3）数据处理 在对CP加密点进行整体平差前应先对网中的原CPI和CP点的稳定性进行分析。对不满足精度要求的原CPI和CP进行剔除，满足要求的全部作为起算点。,四、（二）施工加密控制测量,无约束平差基线向量改正数的绝对值应满足下式要求：Vx3，Vy3，Vz3 约束平差后基线向量的改正数与同名基线无约束平差相应改正数的较差应满足下式要求： dVx2，dVy2，dVz2 平差后加密点CP的点位精度应小于10mm，基线边方向中误差1.7，最弱边相对中误差限差为1/100000。,四、（二）施工加密控制测量,3、导线加密CP网 CP控制点采用测角精度不低于1，测距精度不低于1mm+2ppm的全站仪施测。标石埋设要求同上。 （1）点间距在200400m为宜。 （2）导线测量观测技术要求如下：,四、（二）施工加密控制测量,（3）导线测量数据使用电子手簿记录，导线边应离开障碍物1m以上，数据微机传输整理。 （4）距离经高程和高斯投影改化后进行平差计算。起算数据为CPI或CP点，平差采用通过铁道部鉴定的专业平差软件或商业软件。计算测角中误差1.8，导线全长相对闭合差1/55000，方位角闭合差3.6。,四、（二）施工加密控制测量,4、线路水准基点的加密 （1）测量方案 加密水准基点和加密CPII共用。加密线路水准基点测量应采用不低于DS1的水准仪，须经过检定，并处于检定有效期内。 高程控制网加密时，水准线路必须联测到线路两端各两个以上线路水准基点上，以检验联测水准点是否发生显著沉降或被破坏。 高程控制网加密按二等水准测量的技术要求执行。 水准线路采用往返观测，并沿同一路线进行。每一测段均采用偶数站结束，往返观测在一日的不同时间段进行。,四、（二）施工加密控制测量,（2）技术要求,四、（二）施工加密控制测量,（3）数据处理 a、线路水准基点的加密应按照国家二等水准测量标准施测，以稳定的线路水准基点、深埋水准点或基岩水准点为起算点，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0.1mm。 b、水准测量作业结束后，每条水准路线应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M；当水准网的环数超过20个时，还应按环线闭合差计算Mw。M和Mw应符合表4.20的规定，否则应对较大闭合差的路线进行重测。M和Mw应按下列公式计算：,四、（二）施工加密控制测量,5、加密控制测量成果提交 施工控制网加密完成后，应提交下列成果资料： (1）测量技术设计书； (2）加密测量成果（含点之记）； (3）外业测量观测数据资料； (4）平差计算资料； (5）加密测量技术报告。,四、（二）施工加密控制测量,6、施工加密控制测量的咨询与评估（略）,四、（三）构筑物施工测设,1、路基工程 路基工程施工测设主要包括横断面测量、地基加固工程施工放样、桩板结构路基施工放样。可采用全站仪极坐标法、GPS-RTK法测设。,四、（三）构筑物施工测设,2、隧道工程 长大隧道根据贯通需要应单独进行洞外控制测量。 （1）洞内施工中线测设： 采用导线测设中线点，一次测设不应少于3个，并相互检核。 采用独立中线测设中线点，直线上应采用正倒镜法延伸直线；曲线上宜采用偏角法测设。 （2）洞内高程测量： 洞内高程测量应根据洞内高程控制点引测加