高鐵控制測量ppt課件(PPT 46頁)

1、高鐵線下工程施工控制測量Tel： E-mail: 第1頁，共46頁。 一高鐵控制網(wǎng)介紹第2頁，共46頁。 （一）高速鐵路工程測量特點1基本特點是行車速度高（250350km/h),舒適性高，軌道的平順性要求高。軌道的平順性是限制行車速度和舒適性的基本因素。2高速鐵路測量技術(shù)含量高，勘測精度要求高，難度大，軌道系統(tǒng)精度達到毫米級，對應(yīng)的線路軌道設(shè)計高程面坐標(biāo)系統(tǒng)的投影變形值不宜大于10mm/km。第3頁，共46頁。 3高速鐵路工程對工后沉降要求極高，沉降變形觀測工作貫穿始終。4高速鐵路測量儀器的自動化程度高、技術(shù)含量及精度指標(biāo)高，一般施測方法使用GPS作控制、全站儀帶有馬達和伺服驅(qū)動系統(tǒng)、電子水

2、準(zhǔn)儀作二等水準(zhǔn)及軌道系統(tǒng)無線遙控操作等。我們接下來主要講高鐵線下控制測量，傳統(tǒng)鐵路控制測量采用的控制方法、測量手段以及高鐵線上工程控制測量不講述。第4頁，共46頁。（二）高鐵工程控制網(wǎng)布設(shè)1布網(wǎng)原則：先整體后局部，分級布網(wǎng)，逐級控制。2平面控制網(wǎng)：高鐵工程平面控制網(wǎng)應(yīng)在框架控制網(wǎng)（CPO）的基礎(chǔ)上分三級布設(shè)：第一級為基礎(chǔ)平面控制網(wǎng)（CPI）主要為勘測、施工、運營維護提供坐標(biāo)基準(zhǔn)；第二級為線路平面控制網(wǎng)（CPII），主要為勘測和施工提供坐標(biāo)基準(zhǔn)；第三級為軌道控制網(wǎng)（CPIII），主要為軌道鋪設(shè)、運營維護提供控制基準(zhǔn)。第5頁，共46頁。3高程控制網(wǎng)：高程控制網(wǎng)分二級布設(shè)，第一級線路水準(zhǔn)點控制網(wǎng)，為

3、高速鐵路工程勘察設(shè)計、施工提供高程基準(zhǔn)；第二級軌道控制網(wǎng)CPIII，為高速鐵路軌道施工、維護提供高程基準(zhǔn)。第6頁，共46頁。（三） 平面控制網(wǎng)精度要求及網(wǎng)形布設(shè)方式1各級平面控制網(wǎng)設(shè)計的主要技術(shù)指標(biāo)第7頁，共46頁。2 CPO、CPI、CPII控制網(wǎng)GPS測量的精度指標(biāo)第8頁，共46頁。3各等級GPS測量控制網(wǎng)的主要技術(shù)指標(biāo)第9頁，共46頁。4各等級GPS測量作業(yè)的基本技術(shù)要求第10頁，共46頁。5 CPI組網(wǎng)形式第11頁，共46頁。6 CPII組網(wǎng)形式第12頁，共46頁。二現(xiàn)場實施(一)責(zé)任主體劃分勘察設(shè)計院：負(fù)責(zé)CPO、CPI、CPII控制網(wǎng)的布點和測量，并提供成果數(shù)據(jù)。施工單位：負(fù)責(zé)CP

4、I、CPII控制網(wǎng)的定期復(fù)測和維護使用，負(fù)責(zé)CPII控制網(wǎng)加密點的布測和復(fù)測，竣工時移交相關(guān)資料。第13頁，共46頁。(二)現(xiàn)場工作流程1開工前交接樁 由項目經(jīng)理部（指揮部）總工組織，上級技術(shù)主管部門測量工程師和項目經(jīng)理部相關(guān)人員參加，主動聯(lián)系建設(shè)單位、設(shè)計單位及時進行交接樁，并通知監(jiān)理單位參加。 第14頁，共46頁。 交樁書面資料包括：國家三角點、GPS點、導(dǎo)線點的位置、數(shù)據(jù)圖表；中線（基線）樁表、線路資料圖表、水準(zhǔn)點表水準(zhǔn)基點表等。交接時應(yīng)按書面資料所列樁橛現(xiàn)場逐點交接并查看情況，各類樁點應(yīng)完好無損，穩(wěn)定可靠，并在現(xiàn)場作明顯標(biāo)識以利查找。必要時攜帶儀器找樁或補點。對缺失的點應(yīng)在交接記錄中注

5、明，由設(shè)計單位補測或報建設(shè)單位解決。第15頁，共46頁。 交接簽認(rèn)時，書面資料必須真實、齊全，樁點的布置和密度應(yīng)符合測量規(guī)范要求，交接記錄應(yīng)寫清存在問題或處理意見，并報上級主管部門和建設(shè)單位，對現(xiàn)場未找到的或已被破壞的樁點，應(yīng)視為廢樁。 第16頁，共46頁。2控制網(wǎng)復(fù)測（1）復(fù)測目的：核對設(shè)計交樁是否正確，根據(jù)要求恢復(fù)控制點。（2）復(fù)測準(zhǔn)備： 在復(fù)測前，首先把設(shè)計單位移交的有關(guān)資料（如線路平面圖、線路縱橫斷面圖、控制樁表、設(shè)計單位測量成果書等）進行室內(nèi)檢查和現(xiàn)場核對，全面了解線路與附近建筑物之間的關(guān)系及地形情況，根據(jù)需要布設(shè)加密控制點并進行固樁。第17頁，共46頁。 在認(rèn)真分析設(shè)計單位成果的基

6、礎(chǔ)上，編寫測量實施方案。方案外業(yè)要采用與設(shè)計單位相同的作業(yè)方法、作業(yè)步驟；內(nèi)業(yè)計算要體現(xiàn)解算方法、流程，成果要提供哪些的限差精度要求。 根據(jù)測量方案進行儀器設(shè)備、人員、輔助工具和車輛等調(diào)配，并對人員進行業(yè)務(wù)培訓(xùn)和作業(yè)安全培訓(xùn)。為確保高速鐵路軌道的線性，相鄰施工標(biāo)段、相鄰施工單位之間應(yīng)共同協(xié)商并現(xiàn)場確認(rèn)交界處附近的同一對CPI平面控制點和同一個水準(zhǔn)點作為搭接和公共點進行復(fù)測。雙方應(yīng)簽訂共用控制點協(xié)議并使用滿足精度要求的相同坐標(biāo)和高程成果。第18頁，共46頁。（3）實施流程（不規(guī)范）復(fù)測方案報監(jiān)理審批（無論批沒批先干）基礎(chǔ)平面控制網(wǎng)CP復(fù)測 線路控制網(wǎng)CP GPS復(fù)測 線路控制網(wǎng)CP導(dǎo)線復(fù)測 高程

7、控制網(wǎng)復(fù)測 （最好與平面控制網(wǎng)同步）內(nèi)業(yè)計算提交測量成果報告 第19頁，共46頁。（4）規(guī)范的復(fù)測審批流程復(fù)測方案與技術(shù)設(shè)計，并報監(jiān)理、業(yè)主審批；復(fù)測外業(yè)測量，監(jiān)理平行作業(yè)或旁站；測量內(nèi)業(yè)資料處理；復(fù)測成果報告，報監(jiān)理、業(yè)主審查批復(fù)。第20頁，共46頁。（5）復(fù)測方案與技術(shù)設(shè)計書編制內(nèi)容測量項目概況：任務(wù)來源，測區(qū)地理位置、測量范圍、地形地貌概述、測區(qū)控制點的數(shù)量、保存情況等。作業(yè)依據(jù)：執(zhí)行技術(shù)規(guī)范，設(shè)計資料等。測量儀器設(shè)備類型、數(shù)量等配置、測量人員組織等情況。設(shè)計資料與坐標(biāo)系統(tǒng)參數(shù)。第21頁，共46頁。測量實施方案：測量精度，控制網(wǎng)組網(wǎng)方式、聯(lián)測CP0方案；觀測作業(yè)技術(shù)要求、測量操作程序等；

8、測量進度計劃，進度、質(zhì)量、精度保障措施，對影響本期測量作業(yè)的因素做好處理預(yù)案。數(shù)據(jù)處理方案：擬使用的數(shù)據(jù)處理軟件，外業(yè)數(shù)據(jù)的檢核內(nèi)容與控制指標(biāo)，平差處理方案，起算基準(zhǔn)數(shù)據(jù)的采用等。復(fù)測結(jié)果比較內(nèi)容（包括坐標(biāo)、距離、方位比較，測段高差、高程比較等）與限差指標(biāo)、復(fù)測結(jié)論。提交成果資料清單。第22頁，共46頁。(三) GPS外業(yè)操作及內(nèi)業(yè)計算要求第23頁，共46頁。1GPS外業(yè)作業(yè)要求觀測組必須遵守調(diào)度命令，按規(guī)定的時間同步觀測同一組衛(wèi)星。當(dāng)不能按計劃到達點位時，應(yīng)及時通知其它各組，并經(jīng)觀測計劃編制者同意對時段作必要的調(diào)整，觀測組不得擅自更改觀測計劃。 觀測者到達測站后，應(yīng)先安置好接收機使其處于靜置

9、狀態(tài)。并應(yīng)在關(guān)機狀態(tài)下連接接收機、控制器、天線、數(shù)據(jù)鏈間的電纜。 第24頁，共46頁。一般情況下，安裝天線應(yīng)利用腳架直接對中，對中誤差應(yīng)小于1mm；架設(shè)天線不宜過低，一般應(yīng)距地面1m以上。圓盤天線間隔120度三個方向分別量取天線高，三次較差不大于3mm，取平均值，記錄取值至0.001m。第25頁，共46頁。接收機開始記錄數(shù)據(jù)后，應(yīng)及時將測站名、測站號、時段號、天線高等信息輸入接收設(shè)備。觀測過程中，應(yīng)注意觀察并記錄衛(wèi)星變化的升落時刻、各通道的信噪比、接收信號的類型和數(shù)量、衛(wèi)星信號質(zhì)量、存儲器余量與電池余量等。 對特殊的變化過程（如刮風(fēng)、下雨等作業(yè)中出現(xiàn)的異常情況）、儀器顯示的警告信息及處理情況等

10、均應(yīng)作必要的記錄。衛(wèi)星測量手薄中的內(nèi)容應(yīng)逐項填寫。第26頁，共46頁。一個時段觀測過程中嚴(yán)禁進行以下操作：關(guān)閉接收機重新啟動；進行自測試(發(fā)現(xiàn)故障除外)；改變接收設(shè)備預(yù)置參數(shù)；改變天線位置；按關(guān)閉和刪除文件功能鍵等。觀測員在作業(yè)期間不得擅自離開測站，應(yīng)防止碰動儀器或儀器受震動。注意防止行人和其它物體靠近天線遮擋衛(wèi)星信號。觀測時，使用對講機應(yīng)距天線10m以上，使用車載臺應(yīng)離開天線50m以上。 第27頁，共46頁。雷雨過境時應(yīng)關(guān)機停測，并卸下天線以防雷擊。觀測記錄應(yīng)包括如下內(nèi)容： 接收機自動記錄的信息包括：相位觀測值及其對應(yīng)的時間、衛(wèi)星星歷參數(shù)、測站和接收機初始信息（測站名、測站號、時段號、近似坐

11、標(biāo)及高程、天線及接收機編號、天線高）等； 測量手薄的記錄內(nèi)容應(yīng)符合規(guī)定。記錄手薄中的記事項目應(yīng)現(xiàn)場填寫，不得事后補記或追記。第28頁，共46頁。經(jīng)檢查，調(diào)度命令已執(zhí)行完畢，所有規(guī)定的作業(yè)項目已經(jīng)完成并符合要求，記錄和資料完整無誤后方可遷站。外業(yè)記錄的管理應(yīng)符合下列要求： 當(dāng)天的觀測記錄數(shù)據(jù)應(yīng)及時錄入計算機硬盤，并拷貝成一式兩份；數(shù)據(jù)文件備份時，不得進行任何剔除或刪改，不得調(diào)用任何對數(shù)據(jù)實施重新加工組合的操作指令。 測量手薄應(yīng)按控制網(wǎng)裝訂成冊，交內(nèi)業(yè)驗收。第29頁，共46頁。用于基線解算的起算點的WGS84絕對坐標(biāo)精度應(yīng)不低于15m，各時段的基線解算應(yīng)采用同一起算點推算所得WGS84坐標(biāo)。解算的

12、基線向量結(jié)果應(yīng)滿足該儀器以及解算軟件的質(zhì)量指標(biāo)。完成基線向量解算后，應(yīng)檢查同步環(huán)和獨立環(huán)的閉合差以及重復(fù)觀測基線的較差，并應(yīng)符合下表的規(guī)定。 2內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理第30頁，共46頁。表： 基線質(zhì)量檢驗限差表 第31頁，共46頁。 當(dāng)使用的接收機標(biāo)稱精度高于等級規(guī)定的a、b值時，應(yīng)采用接收機的標(biāo)稱精度計算。 n閉合環(huán)邊數(shù)。 當(dāng)閉合環(huán)由長短懸殊的邊組成時，宜按邊長和等級規(guī)定的精度計算每條邊的，并按誤差傳播定律計算環(huán)閉合差的精度，以代替表中的，計算環(huán)閉合差的限差。 第32頁，共46頁。 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換時，應(yīng)使用WGS84參考橢球參數(shù)為基礎(chǔ)，采用工程橢球直接投影法將大地坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換為高斯平面坐標(biāo)系成果。復(fù)測后的坐標(biāo)

13、計算應(yīng)使用與設(shè)計坐標(biāo)系相同的基準(zhǔn)，如中央子午線經(jīng)度、坐標(biāo)系投影面高程和高程異常值等。 控制點復(fù)測成果與設(shè)計成果比較可采用點間距離、方位、坐標(biāo)比較的方法，以判別控制點是否滿足精度要求。第33頁，共46頁。3視頻演示GPS內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理LGO 軟件演示COSA軟件演示第34頁，共46頁。(四) 二等水準(zhǔn)測量第35頁，共46頁。二等水準(zhǔn)基點的復(fù)測和加密測量可采用幾何水準(zhǔn)同時進行。高程控制網(wǎng)復(fù)測宜優(yōu)先使用滿足精度要求的電子水準(zhǔn)儀。若采用補償式自動安平水準(zhǔn)儀時，其補償誤差不應(yīng)超過0.2，并應(yīng)符合國家一、二等水準(zhǔn)測量規(guī)范（GB/T 128972006）、高速鐵路工程測量規(guī)范的相關(guān)規(guī)定。水準(zhǔn)測量作業(yè)的主要技術(shù)

14、要求、觀測的讀數(shù)限差應(yīng)符合下表的規(guī)定。第36頁，共46頁。水準(zhǔn)測量主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 注：L為往返測段、附合或環(huán)線的水準(zhǔn)路線長度，單位為km。 第37頁，共46頁。水準(zhǔn)測量作業(yè)的主要技術(shù)要求 第38頁，共46頁。二等水準(zhǔn)測量應(yīng)進行測段往返觀測。測站觀測宜采用下列觀測順序： 往測：奇數(shù)站采用“后前前后”，偶數(shù)站采用“前后后前”。 返測：奇數(shù)站采用“前后后前”，偶數(shù)站采用“后前前后”。 由往測轉(zhuǎn)向返測時，兩根標(biāo)尺應(yīng)互換位置。第39頁，共46頁。 水準(zhǔn)測量觀測讀數(shù)和記錄的數(shù)字取位：水準(zhǔn)測量讀數(shù)取位 第40頁，共46頁。水準(zhǔn)測量計算取位 水準(zhǔn)測量作業(yè)結(jié)束后，應(yīng)對外業(yè)觀測數(shù)據(jù)進行各項指標(biāo)檢查，各項指標(biāo)應(yīng)滿足上表要求。各項精度指標(biāo)和限差滿足要求后，采用嚴(yán)密平差計算。 第41頁，共46頁。水準(zhǔn)測量精度要求 每千米偶然中誤差按下式估算：第42頁，共46頁。每千米全中誤差按下式估算 式中：測段往返高差不符值（mm）； L測段長或環(huán)線周長（km）； n測段數(shù)； W水準(zhǔn)路線的環(huán)線閉合差（mm）； N水準(zhǔn)環(huán)數(shù)。 第43頁，共46頁。當(dāng)用每條水準(zhǔn)路線測段往返測高差較差算得的高差偶然中誤差M和按環(huán)閉合差算得的全中誤差Mw超限時，應(yīng)先重測不符值或閉合差較大的測段，使其滿足精度要求。與設(shè)計較差超限的測段應(yīng)再次測量確認(rèn)。水準(zhǔn)基點和加密水準(zhǔn)點應(yīng)整體