高速鐵路控制網(wǎng)測量課件

1、無砟軌道測量作業(yè)流程一、平面控制測量（CPI、CPII）1、測量等級 客運專線無砟軌道的測量等級，平面分為：CPI、CPII、CPIII三個等級。高程為二等水準測量。2、平面控制測量的作業(yè)流程 （1）CPI控制測量：一般在初測時完成，為客運專線無砟軌道鐵路提供高精度的平面基準。 （2）CPII控制測量：一般在定測時完成，作為客運專線無砟軌道鐵路施工平面控制網(wǎng)。（3）CPIII平面控制網(wǎng)：在施工測量時施測，線下工程施工時作為加密平面控制網(wǎng)，鋪設無砟軌道時作為無砟軌道鋪設的基樁控制網(wǎng)。3、平面控制測量的方法（1）GPS測量：用于建立CPI、CPII控制網(wǎng)。（2）導線測量：用于CPIII平面控制網(wǎng)。

2、（3）后方交會網(wǎng)測量:用于建立無砟軌道鋪設基樁控制網(wǎng)4、GPS測量 4.1、GPS的選點埋石 （1）選點應滿足的條件： 規(guī)范規(guī)定的點間距和位置； GPS測量信號接收條件； 滿足勘測、施工、運營維護對點位的要求。（2）埋石：按暫規(guī)規(guī)定的標準進行埋石；繪制點之記。 4.2、GPS的觀測(1)各級GPS的作業(yè)的基本技術要求 級別級別靜靜 態(tài)態(tài) 測測 量量衛(wèi)星衛(wèi)星高度高度角角（）有效衛(wèi)星有效衛(wèi)星總數(shù)總數(shù)時段中任時段中任一衛(wèi)星有一衛(wèi)星有效觀測時效觀測時間（間（min）時段長度時段長度（min）測時段數(shù)測時段數(shù)數(shù)據(jù)采樣數(shù)據(jù)采樣間隔（間隔（S）PDOP 或或GDOPB1553090215606C154206

3、01215608D154154512156010項目項目（2）對GPS接收機的要求標稱精度5+1ppm，雙頻接收機；基座對中誤差1mm。（3）采用邊聯(lián)結(jié)方式構(gòu)網(wǎng)，形成由三角形或大地四邊形組成的帶狀網(wǎng)。4.3、GPS數(shù)據(jù)處理（1）基線檢算：基線檢算采用廣播星歷為起算數(shù)據(jù)，以GPS隨機的軟件檢算。GPS基線采用靜態(tài)相對定位模式進行檢算，以GPS網(wǎng)中其中一個GPS點的WGS-84坐標為起算坐標進行基線檢算。（2）觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量檢核:按相關規(guī)范進行檢核。（3）數(shù)據(jù)處理：CPI控制網(wǎng)采用基線雙差固定檢，全線統(tǒng)一構(gòu)網(wǎng)，進行三維為約束整體平差；CPII控制網(wǎng)和CPI聯(lián)測構(gòu)成附合網(wǎng)，通過聯(lián)測得CPI控制網(wǎng)進行約

4、束平差和坐標轉(zhuǎn)換。5、導線測量1、選點與埋石（1）導線點間的距離要適中，導線邊長較短時其相鄰邊長之比不宜小于1：3（2）導線點應盡可能接近線路位置，離線路中線不宜大于100米，穩(wěn)固可靠且不易被施工破壞的范圍內(nèi)，以便于施工放樣時所利用（3）應按規(guī)范要求的要求進行埋設，在特殊地區(qū)，還應根據(jù)測區(qū)地質(zhì)及環(huán)境條件制定標石的類型及埋深。2、導線測量（1）導線測量應起閉于CP、CPII控制點，采用標稱精度不低于2、2mm+2ppm 的全站儀施測。（2）導線測量的等級和精度(3)、導線測量水平角觀測應符合5.2.-1的規(guī)定。表5.2.3-1 導線測量水平角觀測技術要求測量等級測量等級一一二二三三 四四測角中誤

5、差0.71.01.82.5控制網(wǎng)控制網(wǎng)等級等級儀器等級儀器等級測回數(shù)測回數(shù)半測回歸零半測回歸零差差2C2C較差較差同一方向各同一方向各測回間較差測回間較差CPIIDJ14696DJ268139(4)、導線邊長測量，讀數(shù)至0.1毫米。距離和豎直角往返各觀測2 測回。各項限差應滿足表5.2.4-1的要求。表5.2.4-1 距離和豎直角觀測限差儀器精度儀器精度等級等級測距中誤測距中誤差差（mmmm）同一測回同一測回各次讀各次讀數(shù)互差數(shù)互差（mmmm）測回間讀測回間讀數(shù)較差數(shù)較差（mmmm）往返測平往返測平距距較差較差I5572mDII5101015注：mD =(a+bD) ，為儀器標稱精度。式中：a

6、儀器標稱精度中的固定誤差(mm)b比例誤差系數(shù)（mm/km）D測距邊長度（km）電磁波測距儀的測距精度劃分標準為：測距長度為1km 時級：|mD|5 mm級：5 mm |mD|10 mm3、導線平差計算導線測量結(jié)束后，應對觀測數(shù)據(jù)的質(zhì)量進行檢查，導線應在方位角閉合差及導線全長相對閉合差滿足要求后，進行嚴密平差計算。二、高程控制測量1、高程控制測量的流程（1）、勘測高程控制測量（2）、施工高程控制測量（3）、無砟軌道鋪設基樁高程控制測量2、施工高程控制測量施工高程控制網(wǎng)按二等水準測量要求施測施工加密水準測量按精密水準測量要求施測3、無砟軌道鋪設基樁高程控制測量無砟軌道鋪設基樁高程控制測量按精密水

7、準測量精度要求施測精密水準測量起閉于二等水準點，水準線路長度不超過2Km4、水準測量方法水準測量按幾何水準測量方法施測5、水準測量儀器設備采用電子水準儀和配套的銦瓦鋼尺6、水準測量的技術要求（1）水準點布設原則水準路線沿鐵路線路布設，水準路線應構(gòu)成附合水準路線或閉合水準環(huán)，每條鐵路的水準路線必須構(gòu)成一個整網(wǎng)，不能分為互不聯(lián)系的小網(wǎng)進行測量水準點沿線路每2Km布設一個，距線路中線50200米，穩(wěn)固可靠，且不易被施工破壞的范圍內(nèi)（2）、水準點的選點與埋石水準點的選點與埋石按暫歸要求進行埋設（3）、水準觀測二等、精密水準測量采用單線路往返觀測，同一區(qū)段的往返觀測，使用同一類型的儀器和轉(zhuǎn)點尺承和同一道

8、路進行二等水準須進行往返觀測，觀測順序如下往測：奇數(shù)站為后-前-前-后 偶數(shù)站為前-后-后-前返測：奇數(shù)站為前-后-后-前 偶數(shù)站為后-前-前-后7、水準測量平差計算水準測量結(jié)束后，對外業(yè)觀測水準路線的閉合差、往返測較差進行檢查，并按測段往返測高差不符值計算偶然中誤差；各項指標滿足精度后進行嚴密平差三、三、CPIII控制測量控制測量（一）（一）CPIII控制網(wǎng)平面測量形式控制網(wǎng)平面測量形式CPIII平面控制測量采用無定向?qū)Ь€方法施測，其測量布網(wǎng)形式CPICPIICPIII臨時點150 200mCPIII平面控制測量采用后方交會方法施測，其測量布網(wǎng)形式CPICPIIICPII全站儀 60m（二）

9、（二）CPIII控制網(wǎng)平面測量標準控制網(wǎng)平面測量標準1、在線下工程基本完工后進行CPIII控制樁測量時， CPIII控制網(wǎng)測量采用導線測量，導線附合于CPI或CPII控制點上，邊長以150200m為宜，導線測量的主要技術要求見下表。 CPIII導線測量主要技術要求控制控制網(wǎng)級網(wǎng)級別別附合附合長度長度（km）邊長邊長（m）測距測距中誤中誤差差（mm）測角測角中中誤差誤差（）相鄰相鄰點位點位坐標坐標中誤中誤差（差（mm）導線導線全長全長相對相對閉合閉合差限差限差差方位方位角閉角閉合差合差限差限差（）對應對應導線導線等級等級CPIII11502003451/20 0008 五等2、CPIII導線控制

10、點的定位精度要求見下表 CPIII導線控制點的定位精度要求（mm）控制點控制點可重復性測量可重復性測量精度精度相對點位精度相對點位精度CP653、 CPIII采用導線測量時應滿足下列要求：（1）導線測量應起閉于CPI、CPII控制點上，采用標稱精度不低于1、2mm+2ppm的全站儀施測。（2）導線測量水平角觀測應符合下表的規(guī)定。導線測量水平角觀測技術要求控制控制網(wǎng)網(wǎng)等等 級級儀器儀器等級等級測回測回數(shù)數(shù)半測半測回歸回歸零零差差較差較差同一同一方向方向各測各測回間回間較差較差CPIIIDJ12696DJ248139（3）導線邊長測量，讀數(shù)至毫米。距離和豎直角往返各觀測2測回。各項限差應滿足下表的

11、要求。 距離和豎直角觀測限差 儀器精度儀器精度等等 級級測距中誤測距中誤差（差（mm）同一測回同一測回各次讀數(shù)各次讀數(shù)互差（互差（mm）測回測回間讀間讀數(shù)較差數(shù)較差（mm）往返測平往返測平距距較較 差差5572mD 5101015注：mD =(a+bD) ，為儀器標稱精度。式中：a儀器標稱精度中的固定誤差(mm)b比例誤差系數(shù)（mm/km）D測距邊長度（km）電磁波測距儀的測距精度劃分標準為：測距長度為1km時級：|mD|5 mm級：5 mm |mD|10 mm4、導線測量結(jié)束后，應對觀測數(shù)據(jù)的質(zhì)量進行檢查，導線應在方位角閉合差及導線全長相對閉合差滿足要求后，進行嚴密平差計算。(三)CPIII

12、點位位置、編號原則及預埋件1、 CPIII點位位置（1）、路基地段接觸網(wǎng)施工完成的，CPIII點布設在接觸網(wǎng)桿上，間距約60米左右（根據(jù)接觸網(wǎng)桿間距確定）。位置見下圖接觸網(wǎng)施工完成接觸網(wǎng)桿柱尚未施工的，可以在接觸網(wǎng)基礎（出露接觸網(wǎng)基礎頂面0.9m）上布設臨時輔助立柱，立柱上設置標志；立柱采用直徑20cm的鋼筋混凝土圓柱，測量標志點距離桿頂0.1m，見下圖，測量標志點應高出超高一側(cè)軌面0.20.3m的上方相應位置，面向軌道的內(nèi)側(cè)。見下圖。接觸網(wǎng)桿柱尚未施工（2）、橋梁地段位于橋上，每隔約5070m在橋梁固定支座端兩側(cè)防撞墻頂面以下10cm處布設一對三維CP控制點，面向線路，控制點距離線路中線2.

13、2m，兩側(cè)相對的兩點之間允許的里程差應小于1米。在橋梁防撞墻邊緣每隔約6580m設置一個水平鉆孔（水平鉆孔對應8毫米直徑的墻體螺栓，鉆孔直徑12毫米并通過相應的材料進行粘貼），墻體螺栓為M8內(nèi)部螺紋并有封頭。在橋梁上（3）隧道地段CPIII點應布設在電纜槽邊墻或者內(nèi)襯上，間距約5070米，測量標志點應高出超高一側(cè)軌面0.20.3m，面向軌道的內(nèi)側(cè)兩側(cè)相對的兩點之間允許的里程差應小于1米。設置一個水平鉆孔（水平鉆孔對應8毫米直徑的墻體螺栓，鉆孔直徑12毫米并通過相應的材料進行粘貼），墻體螺栓為M8內(nèi)部螺紋并有頭。見附圖2、CPIII點號編制原則點號編制原則 （a）對于按導線法測量的編號為：CPI

14、II01、CPIII057、。（b）對于按后方交會法，按公里數(shù)遞增進行編號，為便于測設與無碴軌道測量施工配套并便于輸入操作的方法，即所有位于線路左側(cè)的點，使用01，03，05.等單號，位于線路右側(cè)的點，使用02，04，等雙號，如1228301，1001表示DK1228+，3表示CPIII，01表示CPIII點序號。3、CPIII標志對于線路上左右相對應的每個測站標志，在墻體（或臨時標桿體）嵌入螺栓。一般采用工廠精加工部件，用不易生銹及腐蝕的金屬材料制作，有帶支架的反射鏡、軌道標記銷釘、標記點錨固螺栓、栓孔保護銷釘（塑料）等。見下圖。預埋件插銷：點位位置和高程位置均為軌道標記螺栓前緣的上側(cè)。見下

15、圖。定義坐標位置定義坐標位置定義高程位置定義高程位置（四）測量設備及棱鏡（1）儀器精度要求全站儀應盡量使用高精度測量儀，全站儀的基本精確度條件為：角度測量精確度： 1距離測量精確度： 2mm +2ppm（2）測量設備（全站儀）全站儀應帶目標自動搜索及照準（ATR）功能的全站儀，每臺儀器宜配12個棱鏡。通常采用的全站儀如下：Leica TCA 2003/1800 ；Leica TCA /TCRA 1201；Trimble S6 / S8（3）測量設備（棱鏡）（4）測量設備（棱鏡）采用高精度的電子水準儀Trimble DiNi/Leica DNA03（高程測量），應用于無碴軌道施工過程中CP精密控

16、制網(wǎng)的高程測量，并滿足精度要求： 每公里往返測量中誤差：0.3mm/km （五）（五）CPIII精密控制網(wǎng)數(shù)據(jù)采精密控制網(wǎng)數(shù)據(jù)采 集集1、CPIII精密控制網(wǎng)平面數(shù)據(jù)采 集 無碴軌道CPIII精密控制網(wǎng)平面數(shù)據(jù)采集使用全站儀在相鄰兩對CPIII基標點之間設站，在同一測站測量至少24個CPIII網(wǎng)點，并進行不少于四測回（盤左盤右）觀測。全站儀設站的間隔要保證每個CPIII網(wǎng)點的重疊觀測次數(shù)不少于3次，同時觀測視距不大于150m測設示意圖利用全站儀中后方交會測量程序進行CPIII精密控制網(wǎng)的邊角數(shù)據(jù)采集，并根據(jù)相關的數(shù)據(jù)精度指標進行外業(yè)數(shù)據(jù)的選擇和刪除。注意事項：注意事項：使用全站儀測量前，首先對

17、全站儀進行觀測前的橫軸與豎軸校驗（輸入校差后儀器內(nèi)部自動進行修正），同時需輸入觀測時環(huán)境溫度和氣壓值。1）每隔一對CP棱鏡進行自由建站 2）兩個方向各觀測22（或23）個CP控制點 3）每個CP控制點至少觀測3次以上 4）每測站至少觀測4個完整測回5）與CP、CP進行連接測量6）CP點的編號統(tǒng)一（左側(cè)為奇數(shù)，右側(cè)為偶數(shù)） 7）測量人員操作過程中要嚴格按照規(guī)范要求，避免不必要的人為誤差8）棱鏡常數(shù)的設置要正確9）外業(yè)觀測時，每個測站觀測的CP點為8或12個，每次搬站只向前移動1對或2對棱鏡2、 CPIII精密控制網(wǎng)高程數(shù)據(jù)采集CPIII施工基標精密控制網(wǎng)網(wǎng)點高程測量采用精密水準測量方法進行，往返

18、測量并起閉于水準基點。測量完成后進行嚴密平差，平差計算按有關精密水準測量的規(guī)定執(zhí)行。水準測設往測示意圖 60m二等水準點測站前視后視中視水準測設返測示意圖 60m前視二等水準點測站后視中視注意事項：水準儀在進行測量前必須通過自身的校準程序?qū)x器的各項精度指標進行檢核和校準；嚴格按照相關的規(guī)范要求進行屬性限差的設定。 在水準測量過程中，必須加入中間點觀測，否則內(nèi)業(yè)計算軟件不讀取數(shù)據(jù)。四、無砟軌道精調(diào)測量方法（一）全站儀自由設站1、全站儀運到現(xiàn)場后，正倒檢查全站儀水平角和豎直角偏差，如果超過3秒，在氣象條件好的情況下進行組合校準及水平軸傾角誤差校準；檢查全站儀ATR照準是否準確，全站儀打開ATR的測角偏差應小于3秒；2、全站儀工作前要先適應環(huán)境溫度；3、全站儀采用線路兩側(cè)的4對（8個）CPIII控制點進行自由設站，困難情況下，設站所用控制點不能少于6個；4、全站儀設站的位置應靠近線路中線，而不是在兩側(cè)控制點的外側(cè)；設站位