CPIII測量培訓教材解析

1、CPIII測量培訓教材解析CPIII測量流程圖一、CPIII測量前的準備工作二、精測網(wǎng)加密測量及數(shù)據(jù)處理三、CPIII的布網(wǎng)埋標四、外業(yè)觀測（一）平面觀測（二）高程觀測五、數(shù)據(jù)處理內內 容容 提提 綱綱 線下工程沉降和變形評估 無砟軌道對線下基礎工程的工后沉降要求非常嚴格，CP控制網(wǎng)測量應在線下工程沉降和變形滿足要求且通過沉降評估后開展。 一、一、CPIIICPIII測量前的準備工作測量前的準備工作 精測網(wǎng)全面復測 根據(jù)高速鐵路工程測量規(guī)范（TB10601-202X）要求，CP建網(wǎng)前，應對CP0、CP、CP和線路水準基點進行全面復測。 CP控制網(wǎng)及二等水準基點加密 為滿足CP控制網(wǎng)測量聯(lián)測的需

2、要，CP建網(wǎng)前，應對CP控制網(wǎng)、二等水準基點進行同精度加密。 線下工程平面線位復測 對竣工的線下工程在鋪設無砟軌道前應進行線路中線貫通測量，提前處理施工引起的誤差，為高精度鋪設無砟軌道奠定良好的基礎。一、一、CPIIICPIII測量前的準備工作測量前的準備工作 CP觀測條件的創(chuàng)造 CP數(shù)據(jù)采集時必須高度重視外部觀測條件的影響。CP觀測時，作業(yè)現(xiàn)場應無明顯震動、灰塵，觀測視線無遮擋物等。 CP測量的培訓工作 CPIII測量工作開展前，必須對現(xiàn)場作業(yè)人員開展相應的業(yè)務培訓。鐵路工程獨立坐標系統(tǒng)鐵路工程獨立坐標系統(tǒng)-高速鐵路工程測量平面坐標系應采用工程獨立高速鐵路工程測量平面坐標系應采用工程獨立坐標

3、系統(tǒng)。邊長投影在對應的線路軌道設計高程面上，投影長度的變坐標系統(tǒng)。邊長投影在對應的線路軌道設計高程面上，投影長度的變形值不大于形值不大于10mm/km。 三網(wǎng)合一三網(wǎng)合一-高速鐵路工程測量的平面、高程控制網(wǎng)，按施測階段高速鐵路工程測量的平面、高程控制網(wǎng)，按施測階段、施測目的及功能可分為勘測控制網(wǎng)、施工控制網(wǎng)、運營維護控、施測目的及功能可分為勘測控制網(wǎng)、施工控制網(wǎng)、運營維護控制網(wǎng)。為了保證勘測、施工、運營維護各階段平面測量成果的一制網(wǎng)。為了保證勘測、施工、運營維護各階段平面測量成果的一致性，應該做到三網(wǎng)合一。也就是各階段平面控制測量應以基礎致性，應該做到三網(wǎng)合一。也就是各階段平面控制測量應以基礎

4、框架平面控制網(wǎng)（框架平面控制網(wǎng)（CP0）為起算基準，高程控制測量應以線路水準）為起算基準，高程控制測量應以線路水準基點控制網(wǎng)為起算基準。基點控制網(wǎng)為起算基準。 精測網(wǎng)精測網(wǎng)-高速鐵路工程測量平面控制網(wǎng)應按分級布網(wǎng)的原則分四高速鐵路工程測量平面控制網(wǎng)應按分級布網(wǎng)的原則分四級布設，第一級為框架平面控制網(wǎng)（級布設，第一級為框架平面控制網(wǎng)（CP0）測量，第二級為基礎控）測量，第二級為基礎控制網(wǎng)（制網(wǎng)（CP），第三級為線路平面控制網(wǎng)（），第三級為線路平面控制網(wǎng)（CP），第四級為軌道控制），第四級為軌道控制網(wǎng)（網(wǎng)（CP） CP-control Point（控制點的英語單詞首寫字母）高速鐵路精密測量系統(tǒng)的基

5、礎知識高速鐵路精密測量系統(tǒng)的基礎知識1 高速鐵路的精密測量系統(tǒng)分為平面控制測量和高程控制測量。高速鐵路的精密測量系統(tǒng)分為平面控制測量和高程控制測量。 高速鐵路的平面控制測量按照逐級控制的原則建立，共分四高速鐵路的平面控制測量按照逐級控制的原則建立，共分四級控制。級控制。 首級網(wǎng)為框架控制網(wǎng)首級網(wǎng)為框架控制網(wǎng)CPO，點間距為，點間距為5070km，為，為GPS 一等三維網(wǎng)；一等三維網(wǎng)； 二級網(wǎng)為基礎控制網(wǎng)二級網(wǎng)為基礎控制網(wǎng)CPI，點間距為，點間距為4km，為，為GPS 二等三維網(wǎng)；二等三維網(wǎng)；三級網(wǎng)為線路平面控制網(wǎng)三級網(wǎng)為線路平面控制網(wǎng)CPII ，點間距為，點間距為500700m，為，為GPS

6、三等平三等平面網(wǎng)；面網(wǎng)； 四級網(wǎng)為軌道控制網(wǎng)四級網(wǎng)為軌道控制網(wǎng)CPIII，為智能型全站儀自由測站邊角交會，為智能型全站儀自由測站邊角交會的三維控制網(wǎng)，其點間距為縱向的三維控制網(wǎng)，其點間距為縱向60m左右一對控制點，點對的橫向左右一對控制點，點對的橫向間距為間距為1020m，CPIII的精度要求為相鄰點位的相對中誤差的精度要求為相鄰點位的相對中誤差1mm。高速鐵路精密測量系統(tǒng)的基礎知識高速鐵路精密測量系統(tǒng)的基礎知識2二、精測網(wǎng)加密測量及數(shù)據(jù)處理（一）一般規(guī)定加密測量前應檢查聯(lián)測標石的完好性，對丟失和破損的標石應按原測標準用同精度內插方法進行恢復。CPII加密測量時按三等GPS觀測技術指標實施，加

7、密CPII點之間應有直接觀測基線，并盡可能多地聯(lián)測距加密點300米以上的已知CPI或CPII點，且加密CPII段落兩端應聯(lián)測已知CPI或CPII點，存在段落搭接時，段落間應至少重疊一條邊并將相鄰段已加密CPII點作為已知點進行約束。使用GPS方法加密CPII網(wǎng)的構網(wǎng)邊長應大于400m，且應嚴格按程序觀測。CP控制網(wǎng)應附合到CP0上，并采用固定數(shù)據(jù)平差；CP控制網(wǎng)應附合到CP上，并采用固定數(shù)據(jù)平差。 各級平面控制網(wǎng)的主要技術要求 CP、CP控制網(wǎng)GPS測量的精度指標應符合下表的規(guī)定：二、精測網(wǎng)加密測量及數(shù)據(jù)處理（平面）控制網(wǎng)級別基線邊方向中誤差最弱邊相對中誤差CP1.31/180 000CP1.

8、71/100 000二、精測網(wǎng)加密測量及數(shù)據(jù)處理（平面）（二）選點埋石 CP加密點應采用強制對中標，在橋梁部分CP加密點需上橋，應單獨埋設CP預埋件，并且沿線路前進方向埋設于橋梁的固定支座頂端的防撞墻頂（縱橫向均固定）,CP加密點間距500600米；路基段應在路肩處埋設加密樁，加密樁應高出軌面 (保證CP網(wǎng)聯(lián)測條件)，埋設應滿足高速鐵路工程測量規(guī)范中CP控制樁要求，需埋設在兩個接觸網(wǎng)桿之間穩(wěn)固可靠，不影響行車安全，并方便CP網(wǎng)聯(lián)測的地方。加密CPII點在隧道口附近時應考慮GPS觀測條件及點的穩(wěn)定性，并兼顧與洞內CPII測量的聯(lián)測，以保證洞內外的順接性；在站場范圍內應避免埋設CPII加密點，必要

9、時應據(jù)現(xiàn)場條件選定合適的位置?？紤]到CPIII網(wǎng)搭接的問題，在相鄰兩評估段落搭接的六對點中間應埋設一個CPII點，故在加密CPII前應做好工作安排。二、精測網(wǎng)加密測量及數(shù)據(jù)處理（平面）（三）觀測（三）觀測 CP加密測量執(zhí)行下列指標：二、精測網(wǎng)加密測量及數(shù)據(jù)處理（平面）（四）數(shù)據(jù)處理（四）數(shù)據(jù)處理 CP數(shù)據(jù)處理使用獨立基線手動處理二、精測網(wǎng)加密測量及數(shù)據(jù)處理（高程）（一）測量方案（一）測量方案 CPIII水準路線附合長度不得大于3km。結合線路精密水準控制網(wǎng)的特點，一般2km左右有一個精密水準網(wǎng)基點，故一般要求CPIII水準線路2km左右附合一次。橋梁地段因橋面與地面間高差較大，線路水準基點高程

10、直接傳遞到橋面CP控制點上有困難時，可通過不量儀器高和棱鏡高的三角高程測量法傳遞，為更方便于高程傳遞，要求在梁上三角高程點的梁下相應位置埋設引測基點，引測基點采用和CP點同樣的構件，即要求在橋梁地段每2公里左右測一處三角高程。梁上三角高程點應埋設在梁的固定支座正上方的防撞墻上（是否可與CP點共用看具體要求）。二、精測網(wǎng)加密測量及數(shù)據(jù)處理（高程）當精密水準基點被破壞或密度不夠，達不到CPIII附合的距離要求時，應對精密水準網(wǎng)進行恢復或加密，盡量保證每兩公里處有一個水準基點。高程控制網(wǎng)加密時，水準線路應聯(lián)測三個以上已知水準基點，且水準線路兩端必須聯(lián)測已知水準點，存在段落搭接時，應將相鄰段加密水準基

11、點作為已知水準點聯(lián)測，以檢驗聯(lián)測水準點是否發(fā)生顯著沉降和保證線路高程的平順性。 高程控制網(wǎng)加密按二等水準測量的技術要求執(zhí)行二、精測網(wǎng)加密測量及數(shù)據(jù)處理（高程）（二）（二）橋面高程傳遞橋面高程傳遞 三角高程應獨立觀測兩遍，且要求變換儀器高，每次要求觀測四個測回。兩遍高差較差不應大于2mm，滿足限差要求后，取兩組高差平均值作為傳遞高差。 中間設站三角高程測量方法其測量原理如下所示。二、精測網(wǎng)加密測量及數(shù)據(jù)處理（高程）（二）（二）橋面高程傳遞橋面高程傳遞 中間設站三角高程測量的主要技術要求，應滿足下表的要求。采用單一棱鏡，保證棱鏡高不變；儀器與棱鏡的距離不大于100m，最大不應超過150m。前、后視

12、距應盡量相等，一般距離差值不宜超過5m。觀測時，要準確測量溫度、氣壓值，以便進行邊長改正。二、精測網(wǎng)加密測量及數(shù)據(jù)處理（高程）（三）（三）梁上水準路線貫通梁上水準路線貫通 為了檢驗三角高程點間的匹配性，并且為了防止三角高程測量時存在粗差，故在CPIII水準測量之前，需要在梁上對三角高程點進行二等水準貫通測量，以保證大約2km一個三角高程點間滿足二等水準的要求。 貫通水準路線中的三角高程點一般不得少于三個，以便對三角高程點間的兼容性進行分析。 技術要求按照國家二等水準要求施測二、精測網(wǎng)加密測量及數(shù)據(jù)處理（高程）（四）橋下水準聯(lián)測（四）橋下水準聯(lián)測。 技術要求按照國家二等水準要求施測二、精測網(wǎng)加密

13、測量及數(shù)據(jù)處理（高程）（五）數(shù)據(jù)處理（五）數(shù)據(jù)處理。 線路水準基點的加密處理以穩(wěn)定的線路水準基點、深埋水準點或基巖水準點為起算點，進行整體嚴密平差計算，采用專業(yè)平差軟件平差。高程成果保留到0.1mm。加密二等水準平差計算應采用COSA地面數(shù)據(jù)處理軟件。 水準測量作業(yè)結束后，每條水準路線應按測段往返測高差不符值計算每千米水準測量偶然中誤差M；當水準網(wǎng)的環(huán)數(shù)超過20個時，還應按環(huán)線閉合差計算Mw。三 、CPIII的布網(wǎng)埋標（一）（一）CPCP標志及安裝標志及安裝 CP點應設置強制對中標志，標志幾何尺寸的加工誤差應不大于0.05mm，CP標志棱鏡組件安裝精度應符合下表要求： （二）（二）安裝要求及方

14、法安裝要求及方法1 、橋梁段橋梁段CP點的布設點的布設 CP點宜布設在簡支梁固定端距梁端0.5m的位置。三 、CPIII的布網(wǎng)埋標 1）簡支梁部分 對于24或32m簡支梁每2孔布設一對CP點，相鄰兩對CP點相距約為64m，56m或48m。對于連續(xù)24m簡支梁，根據(jù)實際情況也可每三孔布設一對CP點。 2）普通連續(xù)梁 對于連續(xù)梁，CP應優(yōu)先布設于固定端上方。對于跨度超過80m的，應在跨中部分布設一對CP點，該對CP點應盡可能在同等條件下使用，使用前并應復核。 3）大跨連續(xù)梁和特殊結構 大跨橋梁和特殊結構的CP點布設方案根據(jù)工程結構特點單獨制定。三 、CPIII的布網(wǎng)埋標2、路基段路基段CP點的布設

15、點的布設1） 路基段CP一般布設于接觸網(wǎng)桿基礎大里程端側線路方向，控制點縱向間距約5070m左右布設一對，其基礎須與接觸網(wǎng)桿基礎形成整體；埋設應特別注意不能與接觸網(wǎng)補償下錨墜砣及電力開關操作箱沖突。當沖突時，其基礎應設置在線路小里程端；2） PVC管直徑25cm，施工時應將其插入CP下部基礎內20cm，頂部以高于外軌面30cm為宜；3） 施工完成后CP下部基礎應與接觸網(wǎng)桿基礎頂面等高；4） 施工完成后PVC管應豎直；5） 施工中應采用鋼模澆注混凝土，以使CP下部基礎尺寸標準、統(tǒng)一，內實外美，保證埋標的牢固穩(wěn)定。三 、CPIII的布網(wǎng)埋標3、隧道段隧道段CP點的布設點的布設 隧道里一般布置在設計

16、軌道頂面以上3050厘米的邊墻內襯上，相鄰CP點對相距60米左右，布置形式見下面示意圖：三 、CPIII的布網(wǎng)埋標4、車站、車站CP點的布設點的布設 在車站范圍內因為股道較多、同期施工的其他工程較多，應該根據(jù)施工進度將CP點設在雨棚柱基礎上、站臺邊墻上或單獨埋設CP的標志樁，在同一個車站形式應統(tǒng)一，要保證標志點的穩(wěn)定性。三 、CPIII的布網(wǎng)埋標(一）CPIII網(wǎng)的構網(wǎng) CP控制網(wǎng)應采用自由測站邊角交會法施測。CP平面網(wǎng)應附合于CP控制點上，每600m左右應聯(lián)測一個CP控制點。 CP平面網(wǎng)觀測的自由測站間距一般為120 m，自由測站到CP點的最遠觀測距離不超過180m；自由測站距CP或CP控制

17、點的距離不宜大于300m。每個CP點至少應保證有三個自由測站的方向和距離觀測量。四 、外業(yè)觀測（平面） 一般情況下采用測站間距為120m的平面網(wǎng)型，每個CP控制點被3個自由測站觀測；控制網(wǎng)形見下圖：四 、外業(yè)觀測（平面）因遇施工干擾或觀測條件稍差時， CP平面控制網(wǎng)可采用下圖所示的構網(wǎng)形式，平面觀測測站間距應為60m左右，每個CPIII控制點有四個方向交會。 四 、外業(yè)觀測（平面） 當采用在自由設站置鏡觀測CP 控制點時，應在2個或以上連續(xù)的自由測站上觀測CP 控制點（一般連續(xù)3個）四 、外業(yè)觀測（平面） 在自由站上測量CP的同時，應將全部CP加密點進行聯(lián)測，納入網(wǎng)中。應確?？梢暤腃P控制點密

18、度達到400m800m，否則應按同精度加密CP控制點。四 、外業(yè)觀測（平面）（二）觀測 公司常用的儀器：徠卡TCRP1201+ TCA202X 天寶手簿 儀器及配套棱鏡狀態(tài)良好方可進行外業(yè)測量，儀器的測量模式、單位、取位、限差，溫度、氣壓改正，加乘常數(shù)改正等均要正確設置。 CP平面網(wǎng)水平方向采用全圓方向觀測法進行觀測，水平方向觀測應滿足下表的規(guī)定。四 、外業(yè)觀測（平面） CPIII平面網(wǎng)距離測量應滿足下表的規(guī)定。 當CP平面網(wǎng)外業(yè)觀測的水平方向和距離的技術要求不滿足以上技術要求時，該測站外業(yè)觀測值應部分或全部重測。四 、外業(yè)觀測（平面） 外業(yè)測量的幾個計算公式： 2C通常被稱為二倍照準差 ，

19、指標差計算公式： 垂直角計算公式：四 、外業(yè)觀測（平面） CP平面網(wǎng)可根據(jù)施工需要分段測量，分段測量的區(qū)段長度不宜小于4km，區(qū)段間重復觀測不應少于6對CP點，每一獨立測段首尾必須封閉。區(qū)段接頭不應位于車站范圍內，搭接區(qū)域應該避開連續(xù)梁。CP平面網(wǎng)測段及測段銜接網(wǎng)型如下圖。 CP平面網(wǎng)測段首尾網(wǎng)型示意圖 四 、外業(yè)觀測（平面） CP平面網(wǎng)重疊測段銜接網(wǎng)型示意圖四 、外業(yè)觀測（平面）（一）CPIII高程控制網(wǎng)的構網(wǎng) CP控制點水準測量應附合于線路水準基點（或加密的二等水準點），按精密水準測量技術要求施測，水準路線附合長度不得大于3km。CP控制點水準測量按下圖所示的矩形環(huán)單程水準網(wǎng)構網(wǎng)觀測。CP

20、水準網(wǎng)與線路水準基點（或加密二等水準點）聯(lián)測時，按精密水準測量要求進行往返觀測。四 、外業(yè)觀測（高程） （二）觀測 精密水準測量采用滿足精度要求的電子水準儀，配套因瓦尺。并按以下精度要求施測。 四 、外業(yè)觀測（高程）等級等級水準尺水準尺類型類型水準儀水準儀等級等級視距視距（m）前后視距差前后視距差（m）測段的前后視測段的前后視距累積差（距累積差（m）視線高度（視線高度（m）精密水準精密水準因瓦因瓦DS1602.04.0下絲讀數(shù)下絲讀數(shù)0.3DS0565 （一）主要技術指標：五、數(shù)據(jù)處理（平面） （二） 數(shù)據(jù)處理過程 數(shù)據(jù)處理流程圖五、數(shù)據(jù)處理（平面） 測段之間銜接時，前后測段獨立平差重疊點坐標

21、差值應滿足3mm。滿足該條件后，后一測段CP網(wǎng)平差，應采用本測段聯(lián)測的CP控制點及重疊段前一區(qū)段連續(xù)的13對CP點坐標進行約束平差。再次平差后，其他未約束的重疊點在兩個區(qū)段分別平差后的坐標差值不宜大于1mm，若坐標差值大于1mm時，應查明原因，確認無誤后，未約束的重疊點坐標應采用后一區(qū)段CP網(wǎng)的平差結果，并在新提交成果中備注欄注明為“更新成果”。 測段之間銜接時，前后測段獨立平差重疊點坐標差值不滿足3mm時要認真分析原因，并進行復測。五、數(shù)據(jù)處理（平面） 坐標換帶處CP平面網(wǎng)計算時，應分別采用相鄰兩個投影帶的CP 坐標進行約束平差，并分別提交相鄰投影帶兩套CP平面網(wǎng)的坐標成果。分帶投影測段之間

22、銜接時，前后測段獨立平差重疊點，通過坐標轉換成相同坐標系的坐標差值應滿足3mm。滿足該條件后，后一測段CP網(wǎng)平差，應采用本測段聯(lián)測的CP控制點及前測段所有CP點轉換坐標成果進行固定約束平差。兩套坐標成果都應滿足CPIII控制點的限差要求。提供兩套坐標的CP區(qū)段長度不應小于800m。五、數(shù)據(jù)處理（平面） 數(shù)據(jù)處理實例演示五、數(shù)據(jù)處理（平面）（一）主要技術指標 相鄰CP點的水準環(huán)閉合差不得大于1mm。五、數(shù)據(jù)處理（高程）（二）高程處理流程 高程數(shù)據(jù)處理流程圖五、數(shù)據(jù)處理（高程） CP高程網(wǎng)外業(yè)觀測成果的質量評定與檢核的內容，應該包括：測站數(shù)據(jù)檢核、水準路線數(shù)據(jù)檢核，并計算每千米水準測量的高差偶然中

23、誤差，當CP水準網(wǎng)的附合（閉合環(huán)）數(shù)超過20個時還要進行每千米水準測量的高差全中誤差的計算。CP高程網(wǎng)內業(yè)平差計算和基礎控制資料的選用，應滿足下列原則： （1）CP高程網(wǎng)水準測量的外業(yè)觀測數(shù)據(jù)全部合格后，方可進行內業(yè)平差計算。 （2）CP高程網(wǎng)采用聯(lián)測的穩(wěn)定線路水準基點、線上加密二等水準點的高程作為起算數(shù)據(jù)進行固定數(shù)據(jù)平差計算。五、數(shù)據(jù)處理（高程） CP高程測量分段方式與CP平面測量分段方式一致，每段長度不宜少于4km，前后段接邊時應聯(lián)測另外一段2對CP點。區(qū)段之間銜接時，前后區(qū)段獨立平差重疊點高程差值應3mm。滿足該條件后，后一區(qū)段CP網(wǎng)平差，應采用本區(qū)段聯(lián)測的線路水準基點及重疊段前一區(qū)段連續(xù)2對CP點高程成果進行約束平差，平差后采用本次測量成果。 五、數(shù)據(jù)處理（高程） 在下列情況下，CP高程網(wǎng)的外業(yè)觀測值應該部分或全部重測：（1）當CP高程網(wǎng)水準測量的測站數(shù)據(jù)質量超過精密水準觀測要求時，該測站的數(shù)據(jù)應該重測；（2） 當獨立閉合環(huán)閉合差超限時重新觀測該閉合環(huán)；（