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文档简介
高速铁路精密工程测量演绎诚信之本追求卓越之路铁道第三勘察设计院集团公司2010年7月目录一、精密工程测量的概念及常用的设备二、高速铁路建精测网的必要性三、传统的铁路工程测量的方法四、高速铁路精密工程测量的特点五、高速铁路精密工程测量的内容和方法六、一体化测量系统简介一、精密工程测量的概念及常用技术设备什么叫精密工程测量精密工程测量的特点如何理解测量的精度高速铁路工程中哪些测量属于精密工程测量范畴GPS全站仪电子水准仪什么叫精密工程测量工程测量分普通工程测量和精密工程测量所谓精密,顾名思义是精确严密精密工程测量主要是研究地球空间中具体几何实体的精密测量描述和抽象几何实体的精密测设实现的理论、方法和技术。精密工程测量代表着工程测量学的发展方向
精密工程测量的特点精密工程测量的最大特点是要求的测量精度很高。精密工程测量的另一个特点是对测量的可靠性要求很高,包括测量仪器的鉴定检核,测量标志的稳定、测量方法的严密、测量方案的优选、观测量之间的相互检查控制,以及严密的数据处理和对测量的质量检查控制以及监理等等。
如何理解测量的精度精度这一概念包含的意义很广,分相对精度和绝对精度。相对精度又有两种一种是观测量的精度与观测量的比值,比值越小则精度越高,如边长的相对精度。但比值与观测量及其精度这两个量都相关,同样是1/1000000,观测量是10m和10km,精度分别为0.01mm和10mm,故有可比性差的缺点;另一种是一点相对于另一点,特别是临近点的精度,这种相对精度与基准无关,便于比较,但是各种组合太多,如有100个点,每一个点就有99个这样的相对精度。
如何理解测量的精度绝对精度也有两种一是指一个观测量相对于其真值的精度,这一精度指标应用最多。由于真值难求,通常用其最或是值代替。但这一绝对精度指标也有弊病,有时,它也与观测量的大小有关,如长度观测量另一种是指一点相对于基准点的精度,该精度与基准有关,并且只能在相同的基准下比较
如何理解测量的精度由于精度的含义较多,而且随着测量技术的发展又在不断地提高,那么,有什么精度要求的测量才能称之为精密工程测量很难给出一个确切的定义。这里我们给出以下定义:凡是采用一般的、通用的测量仪器和方法不能满足工程对测量或测设精度要求的测量,统称精密工程测量。
高速铁路那些测量属于精密工程测量大型工程、特种工程中并非所有的测量都是精密工程测量,因此大型工程、特种工程不能与精密工程并列。大型、特种工程中一定包括一些或许多精密工程测量
高速铁路那些测量属于精密工程测量高速铁路工程变形监测和轨道板铺设、轨道精调属于精密工程测量,就其精度而言,其相对精度可能要求达到毫米至亚毫米级高速铁路工程控制网从分级布设,最弱边长相对精度从几万分之一到上百万之一,临近点坐标精度一般10毫米左右长大隧道的横向贯通精度虽然在厘米到分米级,但其对方向测量精度要求很高,也属于精密工程测量
GPS
GPS
GPS
GPS
GPS
GPSRTK
全站仪
电子水准仪
二、高速建精密工程测量体系的必要性高速铁路行车速度快,列车运行安全和舒适度对轨道的高平顺性和高稳定性要求高;高速铁路建设需要大量铺设无砟轨道,轨道板的铺设和轨道(道岔)精调都需要高精度、高可靠性的测量技术做保证;高速铁路勘察设计、施工和运营检测过程中的测量很多都属于精密工程测量的范畴“三网合一”建设的需要;高速铁路建设工程测量成套技术标准体系的建设需要。三、传统的铁路工程测量的方法铁路速度目标值低,对平顺性要求不高,勘测设计、施工和运营养护维修没有要求建立统一的坐标基准(控制网不唯一,各自一体),没有“三网合一”的概念各级控制网测量精度指标主要考虑线下工程施工要求制定,没有考虑过轨道施工和运营对测量控制网的要求作业模式和流程一般是:初测、定测、线下工程施工测量、铺轨测量高斯投影变形和高程投影变形大。北京54和西安80坐标系统一般采用3度带投影,不利于GPSRTK、全站仪进行勘测和施工放样。高程投影变形在高原地区和线路高差大的地方投影变形大。测量精度要求低,平面一般五等导线精度,高程测量采用五等水准,多属于普通工程测量的范畴。经常出现曲线偏角超限问题,施工单位只有已改变曲线要素的方法进行施工施工交桩一般也是只交中桩,不给施工单位交导线点和GPS控制点,施工单位也不用坐标法施工
四、高速铁路精密工程测量的特点从控制网网形上看属于带状,CPI直接闭合到国家高等级GPS点(A/B级)困难,所以有时需要做CP0;高速铁路精密工程测量最大的特点是精度要求高。轨道基准点和轨道(道岔)精调需要达到亚毫米级测量精度;轨道板的铺设需达到亚毫米~毫米级的测量精度;轨道控制网CPIII测量要求1毫米测量精度;高速铁路精密工程测量层次多,领域广,工作量繁重,是铁路建设成败的关键技术之一。
五、高速精密工程测量的内容及方法主要技术支持性文件或规范平面控制测量的内容和作业方法高程控制测量的内容和作业方法控制网复测及加密作业方法线下施工阶段的测量作业方法无砟轨道铺设阶段的测量作业方法构筑物变形测量作业方法线路整理及竣工测量作业方法运营及养护维修测量主要技术支持性文件或规范1、《高速铁路工程测量规范》(TB10601-2009)2、《新建铁路工程测量规范》(TB10101-2009)3、《高速铁路无砟轨道工程施工精调作业指南》(铁建设函[2009]674号)4、《高速铁路无砟轨道施工测量暂行标准》(报批稿)5、《客运专线铁路无碴轨道铺设条件评估技术指南》(铁建设[2006]158号)6、《客运专线无砟轨道铁路工程施工技术指南》(TZ216-2007)7、《客运专线无砟轨道铁路工程施工质量验收暂行标准》(铁建设[2007]85号)8、《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)9、《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[2009]20号)
平面控制测量的内容和作业方法平面控制按分级布网的原则布设GPS框架网CPOD×10-6
基础平面控制网(CPⅠ)10线路平面控制网(CPⅡ)8线下施工控制网加密8轨道控制网(CPⅢ)1加密基标0.2
GPS框架网CP0
按每50~100km左右设置一座,按国家A/B级GPS标准施测。若国家A/B级GPS点密度和兼容性好可以代替CP0。测量方法:使用双频GPS接收机,按静态测量方式观测两个时段,每个时段24小时(A级)或4小时(B级),使用精密星历解算基线。精度指标要求:最弱边相对中误差:1/1000000基础平面控制网(CPⅠ)按二等GPS施测,小于4km布设一个点或一个点对,点对间距大于等于800m。测量方法:使用双频GPS接收机,按静态测量方式观测两个时段,每个时段90分钟,使用广播星历解算基线。基线边方向中误差:1.3秒最弱边相对中误差:1/180000相对点位精度:10
mm
线路控制网(CPⅡ)采用GPS法测量,按三等GPS测量施测,点间距在600~800m。测量方法:使用双频GPS接收机,按静态测量方式观测两个时段,每个时段60分钟,使用广播星历解算基线。基线边方向中误差:1.7秒最弱边相对中误差:1/100000相对点位精度:8mm《暂规》规定无砟轨道客运专线水准基点高程控制测量采用二等水准施测,点间距小于等于2km,CPIII高程测量采用精密水准测量。
沿线布设基岩点、深埋水准点和一般水准点(线路水准基点)三种类型,组成统一的高程控制网,水准点位设在线路施工的影响范围以外。
高程控制测量
基岩点:按约每100km设置一座。京津城际高速在北京和天津共设置2座,京沪高速北京至徐州段采用既有和新布设基岩点共计6座。大西客专大同至运城段利用国家基岩点三个。作业方法:使用电子水准仪和条码尺,按一等或二等水准测量要求施测。
高程控制测量深埋水准点:京津城际每4km设置一个深埋水准点,共设置28个,京沪高速北京至济南段部分路段地处区域性地面沉降区,按每6-8km设置一个深埋水准点。大西客专20-256-8km设置一个。深度根据地质地层
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