精密控制網(wǎng)施工復(fù)測(cè)及加密技術(shù)設(shè)計(jì)方案

1、京滬高速鐵路JHTJ-1標(biāo)精測(cè)網(wǎng)施工加密測(cè)量技術(shù)設(shè)計(jì)方案 1概述 1.1任務(wù)概述新建蘭州至重慶鐵路蘭州東至夏官營(yíng)、廣元至重慶段土建工程和蘭州東至重慶鋪架工程LYS-14標(biāo)段精測(cè)網(wǎng)CPI、CPII控制點(diǎn)和水準(zhǔn)點(diǎn)間距較大，不能滿足施工放樣需要。故需在CPI基礎(chǔ)控制網(wǎng)和設(shè)計(jì)三等水準(zhǔn)點(diǎn)基礎(chǔ)上進(jìn)行施工加密測(cè)量。 1.2任務(wù)范圍、內(nèi)容（1）任務(wù)范圍京滬高速鐵路工程JHTJ-1標(biāo)DK5+280.13DK238+470.17。（2）工作內(nèi)容施工加密測(cè)量：選點(diǎn)、埋設(shè)標(biāo)石，進(jìn)行平面控制點(diǎn)和高程控制點(diǎn)外業(yè)觀測(cè)及平差計(jì)算。 1.3預(yù)計(jì)完成期限 計(jì)劃完成期限：二八年三月二十日至二八年五月三十一日。 2工程概述 2.1地

2、理位置 京滬高速鐵路JHTJ-1標(biāo)段起訖里程為DK5+280.13DK238+470.17，正線長(zhǎng)度223.944km，線路自北京南站西端引出，沿既有西黃線而行，在黃村跨京山線，沿既有京山線南側(cè)經(jīng)廊坊至天津南站，修建聯(lián)絡(luò)線引入天津西站并將其改造為高速始發(fā)站；正線線路繼續(xù)向南與京滬高速公路大體平行，過(guò)滄州西，跨南運(yùn)河主河道至104國(guó)道處。 2.2地形地貌線路主要穿行于冀魯平原區(qū)，北京至廊坊為沖、洪積平原，地勢(shì)由西北向東南緩傾；廊坊至武清及滄州至標(biāo)段終點(diǎn)為沖積平原，廊坊至武清地勢(shì)由西北向東南緩傾；武清至滄州為近海沖積平原，地勢(shì)由西 緩傾，其中天津市區(qū)及其以南團(tuán)泊洼一帶地勢(shì)低洼，溝渠坑塘密布；滄州至

3、標(biāo)段終點(diǎn)由西南向東北緩傾。 2.3地質(zhì)條件標(biāo)段地層主要為第四系沖積層、沖洪積層、海積層，一般以黏性土、粉土、砂類土為主，僅北京附近分布有厚層卵石土和圓礫土，城區(qū)、村莊及局部坑塘分布有厚度不等的填土。北京黃村至標(biāo)段終點(diǎn)普遍分布松軟層，松軟層底板埋深618m。北京至滄州地震動(dòng)峰值加速度0.10g，分布有地震可液化層，液化層以飽和的粉、細(xì)砂及粉土為主。本線部分地段經(jīng)過(guò)的大部分地區(qū)因地下水超采形成漏斗區(qū)，存在地面沉降等現(xiàn)象，特別是廊坊、天津等地區(qū)。 2.4地震參數(shù)根據(jù)中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖（GB18306-2001）劃分，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查及工點(diǎn)情況確定測(cè)區(qū)地震動(dòng)峰值加速度（地震基本烈度）如下：DIK0+00

4、0DIK65+000 0.20gDIK65+000DK174+000 0.15gDK174+000DK242+000 0.10g 2.5河流水系本標(biāo)段線路經(jīng)過(guò)地區(qū)的河流分屬海河水系，沿線河流密布，水利設(shè)施眾多，經(jīng)過(guò)的主要河流有老龍河、永定河、子牙河、獨(dú)流堿河、子牙新河、馬廠堿河、南運(yùn)河等。 2.6氣象條件本標(biāo)段屬暖溫帶亞濕潤(rùn)季風(fēng)氣候區(qū)，四季分明。春天干燥多風(fēng)，夏季炎熱多雨，秋季秋高氣爽，冬季寒風(fēng)凜冽。大風(fēng)多集中在3、4月份，年平均降雨量在560800mm左右，70%的降雨主要集中在7、8月份，年平均溫度在1114，極端最高氣溫為40，最冷月平均氣溫在-4左右，沿線土壤最大凍結(jié)深度0.80.5m

5、。 2.7主要工程項(xiàng)目 正線橋梁23座，總長(zhǎng)208.395km，占全長(zhǎng)的93%，箱梁6065孔，各種特殊結(jié)構(gòu)69處；路基15.549km，占全長(zhǎng)的7%；無(wú)碴軌道256.41雙線公里，占95%；正線鋪軌269.959雙線公里；聯(lián)絡(luò)線鋪軌22.877單線公里，站線鋪軌13.091km；道岔46組。 3既有資料情況3.1鐵三院提供的京滬高速鐵路北京至徐州段精密控制測(cè)量技術(shù)文件；3.2鐵三院現(xiàn)場(chǎng)交接平面（CP、CP）控制樁和高程控制樁及技術(shù)資料； 4主要技術(shù)依據(jù)客運(yùn)專線無(wú)碴軌道鐵路工程測(cè)量暫行規(guī)定（鐵建設(shè)2006189號(hào)）精密工程控制測(cè)量及線下工程變形監(jiān)測(cè)技術(shù)方案設(shè)計(jì)客運(yùn)專線鐵路無(wú)碴軌道鋪設(shè)條件評(píng)估技

6、術(shù)指南（鐵建設(shè)2006158號(hào)）精密工程測(cè)量規(guī)范（GB/T15314-94）國(guó)家一、二等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范（GB12897-2006）全球定位系統(tǒng)（GPS）鐵路測(cè)量規(guī)程（TB10054-1997）全球定位系統(tǒng)（GPS）測(cè)量規(guī)范（GB/T18314-2001）京滬高速鐵路精密工程控制測(cè)量及線下工程變形監(jiān)測(cè)可行性研究京滬高速鐵路JHTJ-1標(biāo)精測(cè)網(wǎng)施工加密測(cè)量技術(shù)設(shè)計(jì)方案 5坐標(biāo)系統(tǒng)和高程系統(tǒng) 5.1坐標(biāo)系統(tǒng)該標(biāo)段施工復(fù)測(cè)采用的坐標(biāo)系統(tǒng)為：中央子午線經(jīng)度116°45，投影面大地高0.0m，X 方向加常數(shù)0km，Y方向加常數(shù)500km。采用WGS-84 橢球參數(shù)。 5.2高程系統(tǒng)采用1985國(guó)家

7、高程系統(tǒng)。 6加密測(cè)量技術(shù)方案 6.1工作流程本標(biāo)段加密測(cè)量線路長(zhǎng)達(dá)223.944km ，測(cè)量任務(wù)大，精度要求高。按照工區(qū)劃分為十個(gè)測(cè)段加密,具體分工見表1。 表1測(cè)段工區(qū)起訖里程測(cè)量人員加密方法備注1一工區(qū)DK5+280.13DK20+476工程師1人助工2人測(cè)工10人GPS2二、 三工區(qū)DK20+476DK43+400工程師2人助工2人測(cè)工10人導(dǎo)線3四、五工區(qū)DK43+400DK60+978工程師1人助工1人測(cè)工8人GPS4六工區(qū)DK60+978DK67+168工程師1人測(cè)工8人導(dǎo)線5七工區(qū)DK67+168DK85+887工程師1人助工1人測(cè)工8人導(dǎo)線6八工區(qū)DK85+887DK102+

8、161工程師2人助工1人測(cè)工15人導(dǎo)線7九工區(qū)DK102+161DK120+833.46工程師1人助工1人測(cè)工8人導(dǎo)線8十、十一工區(qū) DK120+833.46DK156+899工程師3人助工2人測(cè)工20人導(dǎo)線9十二、十三工區(qū) DK156+899DK190+370.11工程師2人助工1人測(cè)工16人導(dǎo)線10十四至十七工區(qū)DK190+370.11DK238+470.17高工1人,工程師4人,助工2人測(cè)工20人導(dǎo)線 6.2布網(wǎng)要求和選點(diǎn)、埋石6.2.1布網(wǎng)要求(1)在CPI、CPII、及勘測(cè)水準(zhǔn)點(diǎn)基礎(chǔ)上進(jìn)行加密。(2)點(diǎn)位選在距線路中線較近、穩(wěn)固可靠且不易被施工破壞的范圍內(nèi)，便于長(zhǎng)期保存，方便測(cè)設(shè)中線

9、。 (3)點(diǎn)間距離在300m左右為宜，且點(diǎn)間相互通視。6.2.2施工加密控制網(wǎng)選點(diǎn)要求：由技術(shù)負(fù)責(zé)人會(huì)同相關(guān)人員在線路平面圖上進(jìn)行控制網(wǎng)的方案設(shè)計(jì)、圖上選布點(diǎn)位、編號(hào)。選點(diǎn)、埋石人員按設(shè)計(jì)好的點(diǎn)位進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)選點(diǎn)、埋石工作。但要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況按布網(wǎng)設(shè)計(jì)原則靈活確定點(diǎn)位，并在圖上修改標(biāo)示。 加密點(diǎn)布設(shè)應(yīng)充分考慮即將施工的影響，布設(shè)在不易被破壞的范圍內(nèi)。對(duì)高路基、橋梁等段落，盡量考慮將加密點(diǎn)布設(shè)于線路一側(cè)，避免因施工后造成點(diǎn)間不通視現(xiàn)象，以方便施工使用。使用GPS加密時(shí)，點(diǎn)間距250350m，所選點(diǎn)位應(yīng)相互通視，加密點(diǎn)一般應(yīng)選在距線路中線50100m，便于安置儀器。周圍應(yīng)視野開闊，對(duì)天通視情況良好，

10、高度角15°以上無(wú)障礙物阻擋衛(wèi)星信號(hào)；遠(yuǎn)離高于安置天線高度的樹木、建筑物等阻擋衛(wèi)星信號(hào)的障礙物。為了避免電磁場(chǎng)對(duì)GPS衛(wèi)星信號(hào)的干擾，點(diǎn)位應(yīng)遠(yuǎn)離大功率無(wú)線電發(fā)射源、高壓輸電線；在點(diǎn)位附近避免有大面積水域，以避免多路徑效應(yīng)的影響；點(diǎn)位應(yīng)布設(shè)于交通方便，基礎(chǔ)穩(wěn)定，易于保存，有利于導(dǎo)線聯(lián)測(cè)的地方；注意避免季節(jié)變換后，植被生長(zhǎng)可能引起的不通視問(wèn)題。加密點(diǎn)用導(dǎo)線法測(cè)量時(shí)，點(diǎn)間距宜為250350m，所選點(diǎn)位應(yīng)相互通視，應(yīng)選在距線路中線50100m，穩(wěn)固可靠，且不易被施工破壞的范圍內(nèi)，導(dǎo)線點(diǎn)應(yīng)便于長(zhǎng)期保存和測(cè)設(shè)中線。6.2.3加密點(diǎn)埋設(shè)標(biāo)準(zhǔn)加密的平面控制點(diǎn)和高程點(diǎn)盡量共用,加密控制點(diǎn)標(biāo)石埋設(shè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)

11、與精測(cè)網(wǎng)CPII控制點(diǎn)標(biāo)石埋設(shè)規(guī)格及要求相同。 6.3測(cè)量方案6.3.1平面控制網(wǎng)加密測(cè)量實(shí)施方案（1）測(cè)量方法和等級(jí)GPS測(cè)量；測(cè)量等級(jí)為C級(jí)。（2）技術(shù)指標(biāo) CPII加密GPS測(cè)量的精度指標(biāo)應(yīng)符合表2的規(guī)定。 GPS測(cè)量的精度指標(biāo) 表2基線邊方向中誤差最弱邊相對(duì)中誤差1.71/100000（3）GPS施工加密測(cè)量作業(yè)的基本要求a.CPII加密GPS測(cè)量作業(yè)的基本要求應(yīng)符合表3的規(guī)定。 GPS測(cè)量作業(yè)的基本要求 表3項(xiàng) 目CP加密靜態(tài)測(cè)量衛(wèi)星高度角（°）15有效衛(wèi)星總數(shù)4時(shí)段中任一衛(wèi)星有效觀測(cè)時(shí)間（min）20時(shí)段長(zhǎng)度（min）60觀測(cè)時(shí)段數(shù)1數(shù)據(jù)采樣間隔（S）15PDOP 或GD

12、OP8b.天線應(yīng)嚴(yán)格整平對(duì)中，對(duì)中誤差 1mm。每時(shí)段開機(jī)前和關(guān)機(jī)后各量一次天線高，三個(gè)方向天線高互差不大于2mm，取平均值作為最后的天線高；c.觀測(cè)時(shí)詳細(xì)記錄測(cè)站點(diǎn)號(hào)、日期、時(shí)段、天線高、觀測(cè)者、記錄者等；d.開機(jī)后應(yīng)檢查有關(guān)指示燈與儀表；e.觀測(cè)中應(yīng)查看測(cè)站信息、接收衛(wèi)星數(shù)、數(shù)據(jù)記錄信號(hào)燈等情況，保證接收機(jī)工作正常，數(shù)據(jù)記錄正確；f.觀測(cè)中在接收機(jī)10m內(nèi)禁止使用對(duì)講機(jī)和手機(jī)；g.每日觀測(cè)結(jié)束后，當(dāng)天及時(shí)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存至計(jì)算機(jī)硬、軟盤上，確保觀測(cè)數(shù)據(jù)不丟失。 （4）GPS測(cè)量數(shù)據(jù)處理a各獨(dú)立閉合環(huán)坐標(biāo)分量閉合差均符合下式的規(guī)定：； 環(huán)全長(zhǎng)閉合差應(yīng)滿足： 式中：W為環(huán)閉合差，n為獨(dú)立環(huán)中的邊數(shù)；

13、b同步環(huán)的坐標(biāo)分量閉合差和全長(zhǎng)閉合差均符合下式的規(guī)定：； ； ；式中：W為環(huán)閉合差，n為同步環(huán)中的邊數(shù)；c重復(fù)基線的長(zhǎng)度較差小于。d無(wú)約束平差中基線分量的改正數(shù)絕對(duì)值均滿足下式： Vx3， Vy3， VZ3GPS基線長(zhǎng)度精度用下式表示：式中：中誤差（mm）； d相鄰點(diǎn)間距離（km）6.3.2平面控制網(wǎng)導(dǎo)線加密測(cè)量實(shí)施方案（1）測(cè)量方法和等級(jí)導(dǎo)線測(cè)量；測(cè)量等級(jí)為四等。（2）技術(shù)指標(biāo)導(dǎo)線測(cè)量的主要技術(shù)要求應(yīng)符合表4的規(guī)定。 四等導(dǎo)線測(cè)量主要技術(shù)要求 表4附合長(zhǎng)度（km）邊長(zhǎng)（m）測(cè)距中誤差（mm）測(cè)角中誤差（）相鄰點(diǎn)位坐標(biāo) 中誤差（mm）導(dǎo)線全長(zhǎng)相對(duì) 閉合差限差方位角閉合差限差（）42503505

14、2.5101/40000±5 （3）施工加密導(dǎo)線測(cè)量作業(yè)的基本要求 a.導(dǎo)線測(cè)量應(yīng)起閉于CPI控制點(diǎn)，并聯(lián)測(cè)CPII控制點(diǎn)。按四等導(dǎo)線精度，采用標(biāo)稱精度不低于2測(cè)距精度不低于2mm+2ppm的全站儀進(jìn)行施測(cè)。 b.覘標(biāo)采用儀器配套棱鏡和覘標(biāo)組合，光學(xué)對(duì)中器對(duì)中，對(duì)中誤差小于1mm。水平角和距離觀測(cè)應(yīng)在大氣穩(wěn)定和成像清晰的氣象條件下進(jìn)行觀測(cè)，視線超越的高度及旁離障礙物的距離均不宜小于1.5m。c.用于氣象改正的溫度、氣壓數(shù)據(jù)，在每一測(cè)站測(cè)定一次，并在觀測(cè)手簿上做好記錄。氣壓計(jì)、溫度計(jì)與周圍環(huán)境一致，避免日光暴曬和輻射。測(cè)距邊氣象改正、加常數(shù)改正通過(guò)全站儀設(shè)置自動(dòng)進(jìn)行，輸入數(shù)據(jù)應(yīng)認(rèn)真核對(duì)

15、。導(dǎo)線邊長(zhǎng)測(cè)量，讀數(shù)至0.1毫米。距離和豎直角往返各觀測(cè)3測(cè)回（測(cè)距的一個(gè)測(cè)回指照準(zhǔn)一次讀若干數(shù)，讀數(shù)一般為四次。），豎角指標(biāo)差15，外業(yè)采用豎直角計(jì)算平距。各項(xiàng)限差應(yīng)滿足表5的要求。導(dǎo)線測(cè)量水平角觀測(cè)應(yīng)滿足表6的技術(shù)要求。 d.導(dǎo)線測(cè)量數(shù)據(jù)使用光電記錄手簿記錄。e.聯(lián)測(cè)CP時(shí)，如果有兩個(gè)以上通視方向時(shí)應(yīng)對(duì)所有通視方向進(jìn)行觀測(cè)。f.當(dāng)導(dǎo)線平均邊長(zhǎng)較短時(shí)，應(yīng)控制導(dǎo)線邊數(shù)，但不得超過(guò)表3的導(dǎo)線長(zhǎng)度和平均邊長(zhǎng)算得的邊數(shù)。 距離和豎直角觀測(cè)限差 表5儀器精度等 級(jí)測(cè)距中誤差（mm）同一測(cè)回各次讀數(shù)互差（mm）測(cè)回間讀數(shù)較差（mm）豎直角指標(biāo)差較差豎直角測(cè)回間較差往返測(cè)平距較差<55710102m

16、D 注：mD =(a+b×D) ，為儀器標(biāo)稱精度。式中：a儀器標(biāo)稱精度中的固定誤差(mm)b比例誤差系數(shù)（mm/km）D測(cè)距邊長(zhǎng)度（km） 導(dǎo)線測(cè)量水平角觀測(cè)技術(shù)要求 表6儀器等級(jí)測(cè)回?cái)?shù)半測(cè)回歸零差2C較差同一方向各測(cè)回間較差DJ14696DJ268139 （4）導(dǎo)線測(cè)量數(shù)據(jù)處理 a起算數(shù)據(jù)為CPI控制點(diǎn)，導(dǎo)線應(yīng)在方位角閉合差及導(dǎo)線全長(zhǎng)閉合差滿足要求后，用專業(yè)平差軟件（南方平差易，武漢大學(xué)科傻平差軟件）平差。 b 控制點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差應(yīng)滿足mx、my±15mm,導(dǎo)線點(diǎn)坐標(biāo)成果保留到0.1mm。 6.3.3高程控制網(wǎng)加密測(cè)量實(shí)施方案 （1）測(cè)量方法 高程控制網(wǎng)加密測(cè)量按二等水準(zhǔn)

17、測(cè)量方法進(jìn)行施測(cè)。 （2）精密水準(zhǔn)測(cè)量精度要求 單位：mm水準(zhǔn)測(cè)量等 級(jí)每千米水準(zhǔn)測(cè)量 偶然中誤差M限 差往返測(cè)不符值附合路線或環(huán)線閉合差左右路線高差不符值精密水準(zhǔn)2.0884 注：表中L為往返測(cè)程，附合或環(huán)線的水準(zhǔn)路線長(zhǎng)度，單位為km。 （3）精密水準(zhǔn)測(cè)量的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)每千米高差全中誤差（mm）路線長(zhǎng)度（km）水準(zhǔn)儀等級(jí)水準(zhǔn)尺觀 測(cè) 次 數(shù)往返較差或閉合差（mm）與已知點(diǎn)聯(lián)測(cè)附合或環(huán)線精密水準(zhǔn)4200DS1銦瓦往返往返4 注：表中L為往返測(cè)段、附合或環(huán)線的水準(zhǔn)路線長(zhǎng)度，單位km。（4）精密水準(zhǔn)觀測(cè)主要技術(shù)要求等級(jí)水準(zhǔn)尺類型水準(zhǔn)儀等級(jí)視距（m）前后視距差 （m）測(cè)段的前后視距累積差（m）視線高

18、度（m）精密水準(zhǔn)銦瓦DS05652.04.0下絲讀數(shù)0.3DS160 讀數(shù)和記錄取位：采用DS05 或DS1級(jí)儀器時(shí)，應(yīng)讀記至0.05mm或0.1mm；采用數(shù)字水準(zhǔn)儀時(shí)，應(yīng)讀記至0.01mm；采用區(qū)格式木尺應(yīng)讀記至1mm。（5）精密水準(zhǔn)測(cè)量計(jì)算取位規(guī)定見下表：等級(jí)往（返）測(cè)距離總和（km）往（返）測(cè)距離中數(shù)（km）各測(cè)站高差（mm）往（返）測(cè)高差總和（mm）往（返）測(cè)高差中數(shù)（mm）高程（mm）二等、精密水準(zhǔn)0.010.10.010.010.10.1（6）二等水準(zhǔn)測(cè)量質(zhì)量保障措施。 二等水準(zhǔn)測(cè)量應(yīng)進(jìn)行測(cè)段往返觀測(cè)，觀測(cè)順序?yàn)椋和鶞y(cè)：奇數(shù)站為后前前后，偶數(shù)站為前后后前返測(cè)：奇數(shù)站為前后后前，偶數(shù)站為后前前后 測(cè)量時(shí)應(yīng)保證前后視距盡可能相等，前后視距差不符值應(yīng)滿足規(guī)范要求。 用撐竿輔助安置水準(zhǔn)尺，確保水準(zhǔn)尺在觀測(cè)時(shí)處于豎直狀態(tài)。 水準(zhǔn)測(cè)量時(shí)，將尺墊安放在堅(jiān)實(shí)的地方，防止尺墊下沉。 選擇觀測(cè)時(shí)間，避開中午炎