山西中南部铁路通道无砟轨道铺设精密控制测量实施细则

1山西中南部铁路通道隧道内无砟轨道铺设精密控制测量实施细则一、概况山西中南部铁路为大能力货运铁路，设计时速120Km/h。按《铁路工程测量规范》，线路平面首级控制测量CPⅠ布设四等GPS，CPⅡ布设五等GPS，首级高程布设四等水准。但是长隧较多，长度大于6Km以上隧道十四座，结合重载试验要求铺设无砟轨道的隧道十五座，总长169KM。因此，对6Km以上隧道及综合试验段的红岭隧道(隧道长：4852m)洞内需建立高精度轨道控制网CPⅢ，并相应提高该隧道地段的CPⅠ、CPⅡ以及高程控制网的测量等级。本工程对于铺设无砟轨道的隧道均建立独立精密控制网。二、总则1.技术依据⑴《铁路工程测量规范》；⑵《高速铁路工程测量规范》；⑶山西中南部铁路通道隧道内无砟轨道铺设精密控制测量方案研讨会专家方案意见。2.坐标系和高程基准采用原有施工测量坐标系和高程基准。3.平面控制测量等级2各级平面控制网设计的主要技术要求应符合下表的规定。控制网测量方法测量等级点间距备注CPⅠGPS二等洞口布点CPⅡ导线三等(6Km)300-500m双导线网四等CPⅢ自由测站边角交会五等50～80m一对点二等GPS测量控制网的主要技术指标应符合下表的规定。等级固定误差a（mm）比例误差系数b（mm/km）基线方位角中误差（″）约束平差后最弱边边长相对中误差二等≤5≤11.31/180000二等GPS测量作业的基本技术要求应符合下表的规定。等级项目二等静态测量卫星截止高度角（°）≥15同时观测有效卫星数≥4有效时段长度（min）≥90观测时段数≥2数据采样间隔（s）10～60接收机类型双频PDOP≤6洞内（CPⅡ）三、四导线测量的主要技术要求应符合下表的规定。等级测角中误差（″）测距相对中误差方位角闭合差（″）全长相对闭合差测回数（1″或0.5″级全站仪）三等1.81/80000±3.6n1/550006四等2.51/80000±5n1/4000044.水准测量等级各等级水准测量（采用数字水准仪）限差应符合下表的规定。3水准测量等级测段、路线往返测高差不符值附合路线或环线闭合差检测已测测段高差之差二等±4Lmm±4Lmm±6Lmm精密水准±8Lmm±8Lmm±12Lmm三等±12Lmm±12Lmm±20Lmm5.CPⅢ测量精度要求CPⅢ平面控制网采用自由测站边角交会法测量方法，每60～80米一对点。CPⅢ平面控制网方向观测中误差2.8″(测角中误差4″)，距离观测中误差2.0mm。CPⅢ高程控制网测量等级为三等，采用数字水准仪观测。三、洞内导线CPⅡ控制网和精密水准测量1.在建立洞内导线CPⅡ控制网和精密水准测量前，设计院应进行CPI点（二等GPS测量控制网）和二等水准点复测。2.洞内导线CPⅡ宜附合到各洞口CPⅠ控制点上。CPⅡ控制网测量等级为四等，导线边长300～500米，每隔600～1000米埋设永久导线点（不锈钢标志，中心刻“＋”）。在进出洞口处应分别布点，避免一条导线边分处洞外和洞内。当CPⅡ附合导线长度大于6Km（不超过10Km）时，导线控制网测量等级为三等。3.洞内导线采用双导线布设，对点之间应测量距离，并参与平差计算。双导线布设如下。对于平行双洞可在各洞内布设单导线，并相隔600～800m通过横4向连接洞联测，构成闭合环，横向连接的导线点应做强制观测墩。4.导线边长观测时，应进行温度、气压等气象元素测定，并数入全站仪对观测距离进行自动改正。温度读至0.5度，气压读至1hPa。5.洞内按精密水准测量加密高程控制点，附合于进出洞口二等水准点上，沿洞内每隔1Km左右新埋设精密水准点（可用CPⅡ导线点，埋点时应注意能立水准尺），进行往返观测。当整个隧道未贯通时，精密水准测量可附合于斜井洞口二等水准点上。6.洞内导线和精密水准采用严密平差。当隧道大于10Km时应分段附合于斜井口控制点上，在接头处设共公点，进行约束平差。四、轨道控制网CPⅢ1.轨道控制网CPⅢ测量，应在线下工程竣工并通过沉降变形评估后施测。2.CPⅢ控制点每隔50-80米布置一对CPⅢ控制点。每隔两对CPⅢ控制点中间布置自由测站点，相邻自由测站点相隔100-160米。在测站点上对前后各三对CPⅢ点（共12个CPⅢ点）进行边、角观测，这样每个CPⅢ控制点都有三个测站对其进行方向和边长观测。CPⅢ控制网布设如下图。53.在隧道靠近进、出口位置应各布设一对点。CPⅢ观测时起始测站或结束测站离最近CPⅢ点距离应为1.5倍CPⅢ控制点沿线路方向间距（约为75～120米）。4.CPⅢ标志采用统一不锈钢埋设件（见附录A）。CPⅢ控制网施测完工后在移交前，螺孔内涂黄油并用M8×10mm内螺角螺栓盖上。CPⅢ标志埋设件埋设于隧道边墙（螺栓头底面与隧道壁贴平，螺栓头露出隧道壁），高于设计轨道面0.3m，相邻CPⅢ控制点应大致等高和在同一断面。CPⅢ标志埋设牢固，不能有松动，保持水平。边、角观测时拧上棱镜接头（见附录B，棱镜中心到A面距离108mm。根据已有的棱镜种类选择一种棱镜接头加工。）。水准测量时拧上水准测量接头（见附录C，球中心到A面距离108mm，球直径20mm）。5.CPⅢ平面控制网附合在CPⅡ平面控制点上，一般有2～3个连续自由测站点对同一个CPⅡ平面控制点进行边、角观测。每600～1000m应联测一次。6.CPⅢ平面控制网方向观测中误差2.8″(测角中误差4″)，距离观测中误差2.0mm。7.CPⅢ控制点编号应唯一、在现场点的上方用白底红油漆噴注标记（字高6cm）。CPⅢ控制点编号按照里程公里数递增进行编号，其编号反映里程数。编号前3～4位为里程千米数，最后两位为一千米内的编号，之间为3表示CPⅢ等级。所有处于里程增大方向左侧的最后两位编号为奇数，处于里程增大方向右侧的最后两位编号为偶数。编号举例如下表。6CPⅢ控制点的编号点号编码含义在里程内点的位置0556301表示线路里程DK0556范围内里程增大方向左侧的CPⅢ第1号点，“3”代表“CPⅢ”（轨道左侧）奇数01、03、05、07、09、11、13、15等0556302表示线路里程DK0556范围内里程增大方向右侧的CPⅢ第1号点，“3”代表“CPⅢ”（轨道右侧）偶数02、04、06、08、10、12、14、16等8.CPⅢ平面控制网水平方向采用全圆方向观测法进行观测，盘左顺时针，盘右逆时针依次观测各方向。观测2个测回，测站上观测限差为：方向观测法半测回归零差不大于6″，一测回内2C较差不大于9″，同一方向值两测回较差不大于6″。距离和方向同测，半测回、测回间距离较差不大于2mm。9.全站仪边角观测数据每天观测结束，应及时输出保存，并同时发到评估单位。10.CPⅢ平面控制网边长观测时，应进行温度、气压等气象元素测定，并输入全站仪对观测距离进行自动改正。温度读至0.5度，气压读至1hPa。测量过程中，气象条件有变化时应及时修正。11.CPⅢ高程控制网点位和CPⅢ平面控制网点位相同，采用同一埋设标志件。CPⅢ水准测量按三等水准要求进行，采用数字水准仪观测。12.相邻4个CPⅢ点构成闭合环进行闭合差检核，闭合差不大于2mm。每隔2～3Km附合到精密水准点上。713.CPⅢ控制网数据采集、数据处理可采用已评审的软件。CPⅢ平面控制网平差计算软件，应采用间接观测方向平差，并进行方差分量估计确定方向、边长两类观测值的权比。14.CPⅢ平面控制网约束平差后，方向改正数不大于5″，角度改正数不大于8″，距离改正数不大于4mm。15.CPⅢ控制网可根据施工需要分段测量，分段测量的区段长度一般不宜小于4km，也不宜超出10Km，区段间重复观测应不少于4对CPⅢ点。同一点坐标和高程差应不大于5mm。选择中间的两对点进行约束平差。五、各单位的责任分工1.设计单位负责洞外控制网CPⅠ和二等水准的复测，并处理好无砟轨道精测控制网和原有控制网控制网的平顺衔接。2.洞内CPⅡ导线加密测量及精密水准加密测量工作，由施工单位组织实施。3.施工单位负责对设计单位移交成果的复测，进行CPⅢ控制网测设工作，按CPⅢ评估要求整理测量成果，报送评估。并负责控制网维护管理工作。4.监理单位负责对施工单位CPⅢ测设工作进行质量监控。在CPⅢ埋设后，应检查每个点的稳定性，然后用检定过的钢尺测量8CPⅢ对点之间的距离（拧上水准测量接头，测量顶部刻线间的距离，精确到2毫米），并作好记录(记录格式见附录D)。距离测量记录随评估报告报评估单位。五、CPⅢ控制测量评估1.CPⅢ控制测量成果经评估通过后才能正式应用于轨道测量。2.CPⅢ控制测量评估需提供如下资料：⑴技术设计书、技术总结报告⑵平面观测、高程观测网图；⑶平面观测、高程观测原始观测数据；⑷高等级平面控制点和水准点数据；⑸测量平差计算表；⑹CPⅢ点平面和高程成果表⑺各项测量精度统计表；3.CPⅢ控制测量成果先由施工单位作出自评报告后、经监理单位验收评估后，报评估单位进行评估。4.CPⅢ控制测量成果评估等级分为通过、修改和不通过三个等级。对于修改和不通过成果需重新组织评估。晋豫鲁铁路通道股份有限公司2013年5月24日9附录A10附录B11附录C12附录DCPⅢ对点距离测量记录表隧道名建网单位监理单位测量员日期序号CPⅢ左列点名CPⅢ右列点名距离(mm)