渝利鐵路平面和高程控制網(wǎng)加密測量方案

1、渝利鐵路平面和高程控制網(wǎng)加密測量方案時間:2011-04-16   來源:鐵路學者  作者:無名新建渝利鐵路標段二分部平面和高程控制網(wǎng)加密測量方案編 制：復(fù) 核：審 核：中鐵大橋局渝利鐵路標項目經(jīng)理部二00九年二月精密工程測量控制網(wǎng)加密方案一、概況大橋局承建的新建鐵路渝利線標段二分部內(nèi)的蔡家溝雙線特大橋、尖鋒1號、2號隧道及兩隧之間約300m的路基工程,線路全長約4310.8m。起止里程D3K107+309.2D3K111+620。設(shè)計院共提供給本施工標段CPI級控制點4個：CPI27、CPI28、XCP106、XCP107等級為 B級；CPII級GPS

2、控制點8個：CPII75、CPII76、CPII76-1、CPII76-2、 CPII76-3 、CPII76-4、CPII76-5、CPII76-6等級為C級，二等水準高程控制點共8個BM44、BM44-1、BM44-2、BM44-3、BM44、BM45、BM46、BM44-2。二、技術(shù)依據(jù)2.1全球定位系統(tǒng)(GPS)鐵路測量暫行規(guī)定（ TB10054-97）2.2客運專線無碴軌道鐵路工程測量暫行規(guī)定（鐵建設(shè)(2006) 189號）2.3時速200250公里有碴軌道鐵路工程測量指南(試行)（鐵建設(shè)函(2007)76號）2.4國家一、二等水準測量規(guī)范（GB/T12897-2006）2.5新建鐵

3、路工程測量規(guī)范（TB10101-99）2.6新建鐵路渝利線精測網(wǎng)技術(shù)交底材料三、加密工作內(nèi)容3.1、控制網(wǎng)加密的原因：由于渝利線在本標段內(nèi)線路改線，設(shè)計院提供的原有控制點CPI27、CPI28、XCP106、XCP107、 CPII76共5個點無法利用，同時由于設(shè)計院在尖峰1號及尖峰2號兩遂道之間設(shè)計沒有布設(shè)平面及高程控制點，在尖峰2#隧道出口由于設(shè)計圖紙未到導(dǎo)致施工方案不能確定,影響了2#號隧道出口加密點的布設(shè)。此次計劃新布設(shè)加密點一個，利用原有控制點2個。為滿足施工需要我分部計劃對本施工區(qū)域控制網(wǎng)進行加密。3.2 為了達到客運專線無碴軌道鐵路工程測量暫行規(guī)定及時速200250公里有碴軌道鐵

4、路工程測量指南(試行)的要求我們采用加密等級與交樁資料等級一致的原則進行加密。平面控制網(wǎng)計劃采用GPS按C級網(wǎng)進行加密，高程計劃按二等水準進行加密。3.3 本次加密工作平面計劃埋設(shè)控制點11個,高程控制點17個部分點采用平面與高程合用。1選點在點位選取過程中，盡量考慮選在基礎(chǔ)穩(wěn)定，并易于長期保存的地點。應(yīng)便于安置接受機設(shè)備和操作，視野開闊，視場內(nèi)不應(yīng)該有高度角大于15°的成片障礙物。距離選點位置400米范圍內(nèi)不應(yīng)有強烈干擾衛(wèi)星信號接受的物體，上空盡量避開高壓輸電線路。埋石埋設(shè)點位時，挖30x30cm,深100cm的基坑。然后用混凝土進行澆注，中心標志用小鋼錠埋設(shè)，并做有清晰、精細的十

5、字線。3點位布置情況平面點位計劃在布置在蔡家溝雙線特大橋沿線路方向左右兩側(cè)埋設(shè)7個控制點；在尖峰頂1號隧道和2號隧道之間埋設(shè)3個控制點；在尖峰頂2號隧道出口新埋設(shè)1個控制點原有控制點三個。計劃聯(lián)測原CPI、CPII控制點5個。高程點控制點計劃埋設(shè)二等水準點17個，其中在蔡家溝雙線特大橋沿線路方向左右兩側(cè)埋設(shè)7個水準點；在尖峰頂1號隧道和2號隧道之間埋設(shè)3個水準點；在尖峰頂2號隧道出口與三分部接頭部位計劃埋設(shè)7個水準點。計劃聯(lián)測原二等水準點5個。3.4 擬選用的儀器設(shè)備如下：為確保此次加密任務(wù)的完成質(zhì)量及技術(shù)要求，根據(jù)我項目部的實際情況，計劃配置的儀器設(shè)備，見以下各表：表1-1 測量儀器與設(shè)備表

6、名 稱數(shù)量標稱精度生產(chǎn)廠家性能狀態(tài)南方NGS9600型GPS接收機5臺±（5mm+1ppm）（靜態(tài)）南方檢測合格Trimble Dini03電子水準儀1±0.3mm/kmTrimblel公司檢測合格筆記本電腦1臺戴爾交通車2輛對講機6臺信禾所有儀器均經(jīng)過國家授權(quán)的計量部門鑒定合格。3.5 擬參與的人員及分工為確保此次加密任務(wù)的完成質(zhì)量及技術(shù)要求，根據(jù)我項目部的實際情況，計劃配置以下人員。表2-1 主要參與人員序號姓名職稱復(fù)測中的責任1李付偉高級工程師總負責2楊漢鳳高級工程師技術(shù)負責3劉 棋高級技師內(nèi)、外業(yè)4李根照工程師內(nèi)外業(yè)、協(xié)調(diào)5張學雷助理工程師內(nèi)、外業(yè)6楚 曉測量員外業(yè)

7、7高全國助理工程師外業(yè)8王運興測量員外業(yè)9張立成測量員外業(yè)10唐立釗測量員外業(yè)11劉傳正測量員外業(yè)12牛 歡測量員外業(yè)3.6計劃時間安排平面：2009年1月22日至月底。水準: 2009年2月19日至月底。四、加密平面和高程控制網(wǎng)技術(shù)設(shè)計4.1、平面控制網(wǎng)加密基準平面：計劃采用固定45個點對整個網(wǎng)進行二維約束平差。坐標系統(tǒng)加密控制網(wǎng)計劃采用以下坐標系：1、工程獨立坐標系：采用1954年北京坐標系橢球體參數(shù)，中央子午線為107.5°，投影面大地高260米。 網(wǎng)平差基準計劃選用WGS-84基線網(wǎng)平差基準和平面坐標系平差基準。4.2高程基準高程系統(tǒng)計劃選用1985國家高程基準。高程：計劃以

8、BM44、BM44-1、BM44-2、BM46 共4個深埋水準點作為起算點形成3條符合水準路線。4.3、控制網(wǎng)加密基本要求CPII控制網(wǎng)外業(yè)加密采用GPS接收機，儀器平面標稱精度5mm+1ppm，用靜態(tài)相對定位作業(yè)模式，根據(jù)客運專線無碴軌道鐵路工程測量暫行規(guī)定（鐵建設(shè)【2006】189號）按C級網(wǎng)精度進行施測。、CPII測量的精度指標控制網(wǎng)級別基線邊方向中誤差最弱邊相對中誤差a（mm）b（mm/km）CP（C級）1.71/100 000101、CPII控制網(wǎng)加密基本技術(shù)指標項 目設(shè)計規(guī)定指標具體實施技術(shù)指標衛(wèi)星高度角15°15°數(shù)據(jù)采樣間隔1560sec15sec觀測時段長

9、度60m90m觀測時段數(shù)122有效觀測衛(wèi)星數(shù)6最少6顆GDOP值66、GPS觀測有利時段選擇：GPS觀測定位精度與所觀測衛(wèi)星的幾何分布有密切關(guān)系，衛(wèi)星幾何圖形的強度越強，即GDOP越小，定位精度越高，因此，在GPS觀測工作之前，要進行衛(wèi)星可見性預(yù)報，選擇最佳觀測時段。五、作業(yè)過程中應(yīng)注意事項根據(jù)每天的觀測作業(yè)量，綜合交通條件、儀器設(shè)備、運輸工具以及點位的地理位置，制定好外業(yè)計劃，是組織實施GPS測量的一項關(guān)鍵工作。外業(yè)實施所采集到的數(shù)據(jù)是內(nèi)業(yè)進行數(shù)據(jù)處理的依據(jù)，其數(shù)據(jù)量的多少，質(zhì)量的好壞都直接影響到成果的精度，為此，在作業(yè)中要注意以下幾點：5.1在外業(yè)實施之前對GPS接收機、外接電源、配套三腳

10、架、連接基座、交通工具等設(shè)施進行充分細致的準備、檢查工作。作業(yè)前要對GPS接收機進行性能檢測。外業(yè)觀測必須按命令統(tǒng)一調(diào)度，按作業(yè)步驟進行操作。外業(yè)觀測中，天線安置一定要嚴格對中，天線底板上的圓水準儀氣泡必須居中，天線定北標志線應(yīng)指向正北，定向誤差一般應(yīng)不超過3°5°。天線高的量取應(yīng)精確，測前、測后量取兩次，取平均值，并記錄在測量手簿上。記錄手薄見下表。GPS觀測記錄手薄日期： 天氣： 儀器型號:控制點點號開機時間關(guān)機時間儀器高儀器運轉(zhuǎn)情況記錄人備注GPS觀測作業(yè)及記錄觀測作業(yè)的主要任務(wù)是捕獲GPS衛(wèi)星信號對其進行跟蹤接收和處理，以獲得所需的定位和觀測數(shù)據(jù)。作業(yè)人員應(yīng)按規(guī)定的

11、操作程序進行作業(yè)，以確保接收機接收到的各種信息、數(shù)據(jù)有效和準確。GPS接收機的觀測結(jié)果，均被記錄到存儲介質(zhì)上。六、GPS數(shù)據(jù)處理方案對于GPS觀測數(shù)據(jù)，采用商用GPS數(shù)據(jù)處理軟件利用廣播星歷進行基線向量解算和初步數(shù)據(jù)處理，對存在的周跳、殘差進行修復(fù)、剔除當剔除數(shù)據(jù)超過10時應(yīng)重測。確保數(shù)據(jù)正確、可靠，采用高精度GPS基線分析與數(shù)據(jù)處理軟件進行分析、解算和處理。6.1數(shù)據(jù)處理基本原則利用嚴格的平差理論進行網(wǎng)平差，平差前對各基線向量進行解算并嚴格質(zhì)量控制，對不符合質(zhì)量要求的數(shù)據(jù)應(yīng)進行篩選。(1)軟件選擇數(shù)據(jù)處理軟件： 1.62(2)星歷數(shù)據(jù)星歷數(shù)據(jù)采用廣播星歷。6.2已知點控制為了確保精度和穩(wěn)定性

12、，在數(shù)據(jù)處理中引入高精度控制數(shù)據(jù)加以適當約束。WGS-84坐標系成果采用ITRF2005為坐標框架的坐標，WGS84基線網(wǎng)平差時采用一個觀測時間長、地質(zhì)條件好的CPI或CPII點的大地坐標做為平差基準；平面網(wǎng)平差：在WGS-84坐標系平差通過后，在工程坐標系中采用45個CPI和CPII控制點作為固定點進行平差，根據(jù)平差結(jié)果檢查其余CPI、CPII控制點的精度。6.3對流層延遲修正基線解算時采用Goad&Goodman對流層模型，使用缺省的氣象參數(shù)。6.4基線處理1 采用自動模式進行處理，每時段進行單獨基線處理?；€解算時對存在的周跳、殘差較大等質(zhì)量較差的觀測數(shù)據(jù)，進行了修復(fù)、剔除，確保

13、數(shù)據(jù)正確、可靠。2 GPS觀測數(shù)據(jù)的截止角用15度，共同歷元數(shù)小于10%即舍去。七、二等水準加密及數(shù)據(jù)處理方案7.1 作業(yè)依據(jù)及基本要求根據(jù)國家一、二等水準測量規(guī)范（GB/T12897-2006）、客運專線無碴軌道鐵路工程測量暫行規(guī)定（鐵建設(shè)【2006】189號）的相關(guān)規(guī)定，渝利客運專線高程控制網(wǎng)加密采用二等精度要求實施，具體要求如下：水準測量等級每千米水準測量偶然中誤差M每千米水準測量 全中誤差MW往返測 不符值附合路線或 環(huán)閉合差二等水準124L4L7.2儀器配置及作業(yè)過程的要求計劃采用1臺 美國Trimble DINI03電子水準儀及配套銦鋼尺尺墊，標稱精度為±0.3mm/公里

14、。水準儀與水準標尺在使用前均進行檢校，并符合下列規(guī)定：水準儀視準軸與水準管軸在豎直面上的夾角(i角)不超過15；當水準標尺位于垂直位置時水準標尺的圓水準氣泡居中。二等電子水準作業(yè)采用同一臺儀器單獨進行線路往返觀測,每一測段完成后即時進行往返測高差不符值檢驗,當高差在4L以內(nèi)時采用往返測高差平均值進行平差。水準測量采用5kg尺墊作為轉(zhuǎn)點支承,觀測時標尺成像清晰穩(wěn)定;觀測時測站視線長度、視線高度按下表執(zhí)行；水準測量視線長度、高度(m)水準測量等級視距前后視距差前后視距累計差視線高度二等3且501.562.8且0.55 二等水準測站觀測順序如下：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

15、為前后后前, 偶數(shù)站為后前前后。在水準測量工作間歇時,首先選擇在水準點上結(jié)束觀測,在水準點上結(jié)束觀測條件不好時,則選擇兩個堅穩(wěn)可靠、光滑突出、便于放置標尺的固定點作為間歇點。間歇后先進行間歇點高差測量,只有當測量結(jié)果符合限差要求,才從間歇點開始觀測,否則從前一水準點起測。7.3水準測量的實施及成果的取舍本次水準測量按二等水準要求進行附合水準測量實施。觀測成果的取舍及重測符合下列要求：凡經(jīng)檢驗超出規(guī)定限差均進行重測。往返測高差不符值超限時,首先對可靠性較小的往測與返測進行整段重測。當往返觀測高差不符值超限時,先重測1個單程,并與原測結(jié)果中符合限差的1個單程取中數(shù)作為采用值；當重測結(jié)果與原往返測結(jié)果均符合限差要求時,則取3個單程結(jié)果的中數(shù)作為采用值；當重測結(jié)果與原往返測結(jié)果都超限時，則應(yīng)分析原因并組織重測2個單程，直到符合限差要求為止。當往返測觀測高差不符值計算的每千米水準測量的偶然中誤差M超限時,重測測段高差不符值較大的測段,直到符合要求為止。7.4數(shù)據(jù)處理計劃采用兩人獨立計算往返高差不符值當滿足要求時,采用人工平差模式進行數(shù)據(jù)處理。八、擬加密高程控制網(wǎng)水準線路本施工標段內(nèi)計劃加密形成3條附合水準路線。計劃以BM44和BM44-2兩個深埋水準點形成第一個附合水準路線；以BM44-