中國中鐵水曹鐵路第一項目部復測報告

1、新建鐵路水廠礦區(qū)至曹妃甸港區(qū)集疏港鐵路工程精密工程控制網復測技術總結 （BSK23+800-DK37+470）中國中鐵水曹鐵路第一項目部二0一六年八月新建鐵路水廠礦區(qū)至曹妃甸港區(qū)集疏港鐵路工程精密工程控制網復測技術總結 （BSK23+800-DK37+470） 編 制： 審 核： 批 準： 中國中鐵水曹鐵路第一項目部二0一六年八月 目 錄1任務依據12測區(qū)概況 13技術標準、測量方法及精度指標 13.1依據的技術標準 13.2測量方法和精度指標 24復測組織及完成的工作量情況24.1 復測的組織 24.2 投入使用的測量儀器 34.3 主要的測量人員 34.4 復測完成時間45復測控制點現狀

2、46 CPI網復測技術要求的執(zhí)行情況 46.1儀器鑒定的執(zhí)行情況46.2 GPS觀測的執(zhí)行情況46.2.1觀測前的準備情況46.2.2 GPS觀測構網及聯測的執(zhí)行情況 46.2.3 GPS觀測操作56.3 GPS數據處理過程及結果 67 CPI控制點復測與原設計坐標變化量表 78線路水準基點復測技術要求的執(zhí)行情況 88.1儀器檢定的執(zhí)行情況 88.2水準觀測的執(zhí)行情況 88.2.1水準觀測主要技術要求的執(zhí)行情況 88.2.2水準測量觀測的執(zhí)行情況 98.3數據處理 98.4相鄰水準點復測與原測高差較差 108.5水準復測分析 119 復測結論及需要說明的問題 1110 附錄 11附錄1 測繪資

3、質證書12附錄2 GPS檢定證書13附錄3 電子水準儀檢定證書17附錄4 人員證書281 任務依據水曹鐵路BSK23+800-DK37+470，施工總長37.27km，由中鐵八局集團第二工程有限公司承建。該段的控制網復測由中鐵八局集團有限公司測繪分公司進行。2 測區(qū)概況水曹鐵路位于河北省唐山市境內，途經遷安市、灤縣、古冶區(qū)、灤南縣、曹妃甸區(qū)5個市縣區(qū)。線路北端接軌卑水線水廠站，可達首鋼水廠礦區(qū)，中間通過聯絡線下穿津山線、津秦客專、京哈線，上跨七灤線，南端抵達曹妃甸港區(qū)首鋼工業(yè)站，并與港區(qū)通用碼頭聯通，正線線路長度130.912km。我公司擬承擔建設的區(qū)段為BSK23+800-BSK15+699

4、.29=BSDK15+700-BSDK11+659.93=DK12+400-DK21+056.97=DK21+000-DK37+470，施工總長37.27km，其中既有線施工長度8.1km，新線長度29.17km。主要施工內容為：既有線施工、框架橋（涵）施工、橋梁工程及路基工程。項目管段既有線施工8.1Km，其中利用既有線2.18Km，利用既有線增建二線5.88Km，新建線路29.17km。特大橋兩座、大橋兩座、中橋兩座。管段內共計三個車站，分別為木廠口車站、下爐車站、沙河驛車站。3 技術標準、測量方法及精度指標3.1 依據的技術標準（1）鐵路工程衛(wèi)星定位測量規(guī)范(TB10054-2010)；

5、（2）全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范（GB/T18314-2009）；（3）CPI控制測量成果表（中鐵工程設計咨詢集團有限公司）（電子版）；（9）水準點測量成果表（中鐵工程設計咨詢集團有限公司）（電子版）；3.2 測量方法和精度指標 （1）CPI控制網的復測方法和精度與原測相同，CPI控制網均采用GPS測量方法施測，GPS測量的精度及主要技術指標如表3.2-1所示。CPI控制網復測采用邊聯結方式構網，形成由三角形或大地四邊形組成的帶狀網。表3.2-1 GPS測量的精度指標控制網類型固定誤差a比例誤差系數b基線方位角中誤差約束點間的邊長相對中誤差約束平差后最弱邊邊長相對中誤差CPI5 mm2 m

6、m/km21/100 0001/70 000（2）高程控制網的復測方法和精度與原測相同，線路水準基點控制網復測采用水準測量方法施測，檢測相鄰線路水準基點間的高差，測量等級為四等水準。水準測量的精度及限差如表所示。表3.2-2 水準測量精度（mm）水準測量等 級每千米高差偶然中誤差M每千米高差全中誤差MW限 差測段、路線往返測高差不符值附合路線或 環(huán) 線閉 合 差檢測已測測段高差之差平原山區(qū)四等5mm10mm注：表中K為測段水準路線長度、Ri為檢測測段長度，單位為km，小于1km時按1km計。n為測段水準測量測站數，當山區(qū)水準測量每公里測站數n25站以上時，采用測站數計算高差測量限差。4 復測組

7、織及完成的主要工作量情況 4.1 復測的組織 本標精密控制網的復測工作由中鐵八局集團有限公司測繪分公司完成。4.2 投入使用的測量儀器 根據規(guī)范和工期的要求，本次復測共投入Trimble GPS測量儀器8臺。其中Trimble R7型號儀器7臺， Trimble 5700型號儀器1臺。徠卡DNA03數字水準儀2臺。投入使用的主要測量儀器及檢定情況見表4.2-1。表4.2-1 投入使用的主要測量儀器及檢定情況一覽表序號儀器名稱規(guī)格型號臺數檢定有效日期1GPS接收機天寶R752016.10.152GPS接收機天寶570012016.10.153GPS接收機天寶R722017.03.064數字水準儀

8、徠卡DNA0322016.10.144.3 主要的測量人員 根據本次復測任務情況和工期要求, 本次復測投入的主要測量人員有：工程師3名，助理工程師1名，測工4名。參加的主要人員名單見下表4.3-1。表4.3-1 主要人員名單一覽表姓 名職稱項目所任職務盧 勇工程師總體負責人岳紹忠工程師GPS測量負責人潘普春工程師水準測量負責人陳左平助工GPS測量田 間測量工GPS測量王 波測量工GPS測量4.4 復測完成時間本次復測從8月2日開始，至8月7日結束，共計6天。5 復測控制點現狀 本次復測CPI樁（四等GPS）16個，四等水準點18個。樁位均完好。6 CPI控制網復測技術要求的執(zhí)行情況6.1 儀器

9、檢定的執(zhí)行情況 平面控制網復測所使用的GPS接收機及天線均經計量檢定部門檢定合格并在檢定有效期內（詳見表4.2-1）。儀器設備進場后，按規(guī)范要求統(tǒng)一進行了常規(guī)檢查，所有儀器設備的精度及其技術狀態(tài)均滿足復測的要求。6.2 GPS觀測的執(zhí)行情況 6.2.1 觀測前的準備情況 (1) 對所有基座的水準器、光學對點器進行了檢校，并且在作業(yè)過程中經常檢查，確保了其狀態(tài)正常。 (2) 按作業(yè)要求檢查并設置好儀器的各項技術參數，衛(wèi)星觀測高度角均設定為15°，數據采樣間隔均設定為15s，滿足設計要求。 (3) 根據每天實時接收的衛(wèi)星星歷、點位情況、GPS觀測構網等編制“GPS觀測作業(yè)計劃”。 6.2

10、.2 GPS觀測構網情況 (1) CPI網觀測構網和實施情況 CPI網采用GPS同步靜態(tài)觀測模式，具體觀測采用三角形同步圖形擴展方式進行布網，相鄰同步環(huán)之間由2個公共測站相連（如圖1所示），每個同步環(huán)由3個測站組成，每個環(huán)同步觀測2個時段，每時段觀測120分鐘，滿足設計要求。 圖1 GPS觀測網形示意圖6.2.3 GPS觀測操作 (1) 天線安置均嚴格對中、整平，對中誤差不大于1mm，并正確量取天線高（樁點中心標志至廠商指定的天線參考點的高度）。天線高在每個時段的測前（開機之前）和測后（關機之后）各量取一次，兩次量取天線高均在相同的位置。天線高從天線的三個不同方向（相互間隔120°）

11、量取，或用接收機天線專用量高器量取。每次在三個方向上量取的天線高相差不大于±2mm，否則重新對中、整平。任一方向上在觀測前、后兩次量取的天線高誤差不大于±2mm，否則認為，在觀測過程中天線發(fā)生變動，該時段的觀測作廢。 (2) 每個時段觀測結束后，重新安置儀器，將基座轉動120°或者升降三腳架，然后重新對中、整平，進行下一時段的觀測。 (3) 觀測期間，測量員始終守護著儀器，防止了觀測數據受到人為因素的影響。觀測結束后，測量員都能夠認真檢查各規(guī)定作業(yè)項目是否符合要求，記錄資料完整無缺，并將點位恢復原狀后才遷站。 6.3 GPS數據處理過程和結果 GPS觀測數據統(tǒng)一轉

12、換為標準的Rinex格式，然后再采用LGO 6.0軟件統(tǒng)一進行基線解算，基線解算合格后輸出形成基線向量文件提供平差計算。 GPS網平差計算采用鐵四院“鐵路工程精密控制測量數據處理系統(tǒng):SYGPS - GPS靜態(tài)后處理軟件”進行。（1）CPI網復測共觀測16個點，總共形成基線向量56條。經采用LGO 6.0軟件進行單基線解算和檢查，所有基線向量的各項質量指標均滿足規(guī)范的要求。 (2) 閉合環(huán)閉合差檢驗 按“最小環(huán)路原則”搜索， CPI復測網各構成76個閉合環(huán)。經計算，所有閉合環(huán)的閉合差均符合限差要求 (3) 重復基線差檢驗 CPI網復測共觀測重復基線各為3條。經計算，所有重復基線的較差均滿足（其

13、中，d為基線或環(huán)的平均邊長，單位km，以下均同）的限差要求。 (4) 三維無約束平差結果 以轉換后的三維坐標成果（空間直角坐標）CPI1013作為起算數據，對CPI復測網進行三維無約束平差。三維無約束平差中，所有基線分量的改正數絕對值均滿足VX3、VY3、 VZ3的限差要求。由上可知，CPI復測網的各項指標均滿足規(guī)范要求，達到四等GPS控制網的精度要求。 （5）二維約束平差結果以小里程端頭和大里程端頭的共用點的原測平面坐標成果作為約束，對CPI復測網進行二維約束平差計算。二維約束平差計算后，單位權中誤差m0=1.98cm，最弱點CPI1016的點位誤差為mX= 0.89cm，mY= 1.21c

14、m，mP=1.50cm，最弱邊CPI015-CPI1016的方向中誤差為1.57（小于2.0），邊長相對中誤差為1/100927（小于1/70,000）。所有相鄰點的坐標分量及其相對中誤差均滿足限差要求。 7 CPI控制點復測與原設計坐標變化量表：表7.1 CPI坐標變化量統(tǒng)計表西安80橢球 中央子午線經度118-30-00，投影面大地高0m序號點號設計坐標（m）本次復測坐標（m）坐標較差（mm）備注XYXYXY1CPI10014422806.263 507028.938 4422806.263 507028.938 0.0 0.0 約束點2CPI10024421641.469 507186.

15、700 4421641.465 507186.708 3.6 -7.5 3CPI10044416956.090 505448.125 4416956.095 505448.121 -4.2 4.0 4CPI10054414280.858 504541.784 4414280.860 504541.777 -1.9 7.3 5CPI10064413691.665 504341.837 4413691.655 504341.846 9.9 -9.3 6CPI10084409730.419 504651.408 4409730.413 504651.402 5.9 6.2 7CPI100944069

16、39.614 505713.550 4406939.614 505713.550 0.0 0.0 約束點8CPI10104406970.374 505169.092 4406970.378 505169.099 -3.7 -6.7 9CPI10134399490.985 504610.218 4399490.990 504610.213 -5.3 5.1 10CPI10144399438.920 505299.345 4399438.928 505299.341 -8.4 4.2 11CPI10154396043.531 502853.641 4396043.538 502853.638 -7

17、.0 3.5 12CPI10164396123.859 502107.191 4396123.854 502107.198 5.7 -6.3 13CPI10174392978.766 501690.806 4392978.761 501690.809 5.3 -3.0 14CPI10184392944.855 502587.173 4392944.860 502587.177 -5.1 -4.3 15CPI10194389397.119 500516.688 4389397.119 500516.688 0.0 0.0 約束點16CPI10214385308.070 499858.452 43

18、85308.070 499858.452 0.0 0.0 約束點398 線路水準基點復測技術要求的執(zhí)行情況8.1 儀器檢定的執(zhí)行情況水準基點復測所使用數字水準儀均經省級及以上法定計量檢定部門檢定合格并在檢定有效期內。儀器設備進場后，按規(guī)范要求統(tǒng)一進行了常規(guī)檢查，所有儀器設備的精度及其技術狀態(tài)均滿足復測的要求。表 8.1.1 水準測量使用的儀器自檢項目儀器名稱檢驗項目檢驗時間（周期）檢驗結果水準儀外觀檢視測 前滿足規(guī)范要求水準器的檢查每 天i角檢校每天開測前水準尺外觀檢視測 前水準器的檢查每 天8.2 水準觀測的執(zhí)行情況8.2.1 水準觀測主要技術要求的執(zhí)行情況水準觀測的主要技術要求嚴格按表8.

19、2-1執(zhí)行，各測站的限差嚴格按表8.2-2執(zhí)行。所有相關的技術指標和限差均在數字水準儀中進行設置，在外業(yè)觀測時，由儀器自帶的水準路線測量軟件系統(tǒng)進行實時的檢查并提示，一旦發(fā)生超限立即進行重測，從源頭保證了觀測數據的質量。 表 8.2-1 水準觀測主要技術要求（m）等級水 準 儀最低型號水準尺類 型視距前 后視距差測段的前后視距累積差視線高度重復測量次數四等DS1因瓦1005.010.00.351次表8.2-2 水準觀測的測站限差（mm）項 目等 級基、輔分劃讀數之差基、輔分劃所測高差之差檢測間歇點高差之差上下絲讀數平均值與中絲讀數之差二等355-注：對于數字水準儀，同一標尺兩次讀數差不設限差，

20、兩次讀數所測高差的差按表中“基、輔分劃所測高差之差”的限差執(zhí)行。8.2.2 水準測量觀測的執(zhí)行情況（1）水準測量全部采用單路線往返觀測，往返觀測使用同一類型的儀器和轉點尺承沿同一道路進行。（2）水準測量采用質量不輕于5kg的尺臺作轉點尺承，并輔以專門的尺撐，以保證標尺穩(wěn)定、鉛直。（3）觀測前，將儀器置于露天陰影下30min，并在使用前進行預熱不少于20次的單次測量）。（4）每一測站的觀測順序如下：奇數站為“后前前后”，偶數站為“前后后前”。（5）每一測段的往測與返測，其測站數均為偶數。由往測轉向返測時，兩支標尺互換位置，并重新整置儀器。8.3 數據處理將原始數據轉換為記錄手薄，并導入鐵路工程精

21、密控制測量數據處理系統(tǒng)軟件，檢核往返測高差，檢核表如下：表8.3-1 設計水準點往返測高差檢核表序號水準點編號水準點編號距離（km）高差（m）往返限差（mm）檢核往測返測往測返測較差（mm）1BM1001BM10044.1324.102-5.226 5.228 2±41合格2BM1004BM10052.1782.198-0.267 0.265 -2±30合格3BM1005BM10062.0572.112-6.121 6.123 2±29合格4BM1006BM10072.3752.275-1.157 1.161 4±30合格5BM1007BM10082.3

22、572.257-4.667 4.671 4±30合格6BM1008BM10092.1782.112-4.274 4.272 -2±29合格7BM1009BM10101.5321.456-2.689 2.685 -4±24合格8BM1010BM10112.1562.0462.587 -2.591 -4±29合格9BM1011BM10121.8671.767-2.565 2.568 3±27合格10BM1012BM10132.1252.321-2.104 2.106 2±30合格11BM1013BM10142.2752.211-1.387

23、 1.390 3±30合格12BM1014BM10152.1682.038-1.988 1.991 3±29合格13BM1015BM10161.8591.748-2.043 2.041 -2±27合格14BM1016BM10184.1584.258-4.204 4.202 -2±41合格15BM1018BM10192.1292.248-2.612 2.609 -3±30合格16BM1019BM10201.7681.5630.466 -0.463 3±26合格17BM1020BM10224.2684.165-5.644 5.645 1&

24、#177;41合格8.4 相鄰水準點復測與原測高差較差標段內復測水準高差與原測水準高差之差計算表如下：表8.4-1 設計水準點復測高差與原測高差對比表序號水準點編號水準點編號距離（km）設計高差（m）本次復測高差（m）較差（mm）限差（mm）檢核1BM1001BM10044.117-5.230-5.227-3±61合格2BM1004BM10052.188-0.263-0.2663±44合格3BM1005BM10062.085-6.125-6.122-3±43合格4BM1006BM10072.325-1.165-1.159-6±46合格5BM1007BM10082.307-4.670-4.669-1±46合格6BM1008BM10092.145-4.277-4.273-4