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高速铁路(客专)精测网施工加密与CPIII测量方法高山samgau_cn@yahoo.com.cn13880566306西南交通大学测量工程系西南交通大学测量工程系高山提要一、高速铁路精测网简介二、精测网施工加密测量方法三、CPIII测量介绍四、注意事项西南交通大学测量工程系高山一、高速铁路精测网简介高速铁路精测网为一次布设、统一测量、整网平差；按铁道部的要求为“三网合一”，即勘测、施工、运营维护三个阶段的控制网合用一个控制网，满足勘测设计、建设施工、运营管理等各方面应用；平面位置基准；高程位置基准。西南交通大学测量工程系高山一、高速铁路精测网简介平面控制测量精密控制测量平面控制网按分级布网的原则，分四级布设：第一级为坐标基准站网（框架网CP0）CP0一般每50km左右设置一座，按国家B级GPS网标准施测，目的是引入并固定平面控制网的位置基准。（高铁的实际情况，问题的由来与建议，新规范制定的讨论）西南交通大学测量工程系高山经国务院批准，根据《中华人民共和国测绘法》，我国自2008年7月1日起启用2000国家大地坐标系。为此，国家测绘局6月18日发布公告。国家测绘局在公告中提供了新坐标系的技术参数。公告对新旧坐标系的转换和使用作出说明：2000国家大地坐标系与现行国家大地坐标系转换、衔接的过渡期为8至10年。现有各类测绘成果，在过渡期内可沿用现行国家大地坐标系；2008年7月1日后新生产的各类测绘成果应采用2000国家大地坐标系。2000国家大地坐标系与WGS-84坐标系高度相容（位置基准与椭球参数）。西南交通大学测量工程系高山一、高速铁路精测网简介平面控制测量精密控制测量平面控制网按分级布网的原则，分四级布设：第二级基础平面控制网（CPI）CPI按B级GPS标准沿线路成对布设，相邻点对长边≤4000m，点对间短边在800～1000m且相互通视；主要为勘测、施工、运营维护提供坐标基准；约束于CP0（和/或国家三角点：北京54或西安80）3D平差或2D联合平差。西南交通大学测量工程系高山一、高速铁路精测网简介平面控制测量精密控制测量平面控制网按分级布网的原则，分四级布设：第三级基础平面控制网（CPII）CPII适宜采用GPS法测量，按铁路C级GPS标准沿线路布设成等边直伸形式，点间距在800～1000m，困难地段不短于600m。也可铁路四等导线测量。主要为勘测和施工提供控制基准，相邻点通视，约束于CPI。3D平差或2D联合平差西南交通大学测量工程系高山一、高速铁路精测网简介平面控制测量精密控制测量平面控制网按分级布网的原则，分四级布设：第四级桩基控制网（CPIII）CPIII采用自由设站的后方交会法测量，距线路中线3~4m，通常沿直线延伸布设，点间距在150～200m。也可铁路五等导线测量。主要为轨道铺设服务，强调绝对点位精度和相对点位精度。约束于CPI、CPII。边角网联合平差西南交通大学测量工程系高山一、高速铁路精测网简介平面控制网的复测作业方法（仪器、有效数据量、基线解算质量）约束基准（与原成果方法一致，问题）平差手段（整网、分段；3D、2D）分析与比较（平顺性、稳定可靠性）西南交通大学测量工程系高山平面控制网的复测控制网平差应采用与原成果一致的平差方法（整网）；当整网平差有困难时，CPII可以进行分段约束平差，但是相邻地段的CPII必须进行点位的平顺连接性检查；同时，但应避免分段过于琐碎（短）而导致因CPI点位误差带来的位置基准的不一致；CPII的平差应采用全部（分段内）稳定的CPI点做约束，不应该有选择的选定部分CPI点做平差约束；一、高速铁路精测网简介西南交通大学测量工程系高山平面控制网的复测不同分段之间应该进行CPII控制点的衔接平顺性检查（相对点位误差检查）；必要时，相邻分段应进行统一平差处理，并延伸检查衔接CPII控制点的平顺性；平顺性检查是保证线路点位相对精度的重要手段，连接点（公共点）坐标较差和相邻点的相对点位误差是评价平顺性的指标。一、高速铁路精测网简介西南交通大学测量工程系高山平面控制网的复测平差获取的坐标成果，不但要做绝对点位误差的分析和检查，还要做相邻点位间的相对误差检查。只有上述两项标准都满足的情况下，约束平差的最终成果才可应用于工程实际。应注意CPI、CPII相邻分段地带的点位的衔接平顺性检查。CPI以CP0为基准进行约束平差和CPII以CPI为基准进行约束平差都应该在三维空间直角坐标系下进行。复测（检测）的成果必须进行内部精度和可靠性的检查后，才可以进行与原成果的比对分析。一、高速铁路精测网简介西南交通大学测量工程系高山平面控制网的复测复测（检测）的坐标成果与原有成果的差异在限差范围内的,表明点位是稳定的,应该应用原有成果。复测（检测）的坐标成果与原有成果的差异超出限差范围,结合分析复测（检测）坐标较差超限点与其相邻点之间的相对位置误差,以及这些相邻点的坐标较差的情况下,对点位的位移作出判定。确实发生位移的点，应使用复测（检测）成果。一、高速铁路精测网简介西南交通大学测量工程系高山一、高速铁路精测网简介高程控制测量高程控制网按照国家二等水准测量规范（无砟）或国家三等水准测量规范（有砟）施测。沿线布设基岩点、深埋水准点和一般水准点三种类型，组成统一的高程控制网，水准点位设在线路施工的影响范围以外。联测国家一、二等水准点，引入国家85高程。西南交通大学测量工程系高山一、高速铁路精测网简介高程控制测量基岩点：引入并固定国家85高程基准；深埋水准点：深度根据地质地层条件及桥梁墩设计深度单独进行设计，为线路分段提供高程基准。一般水准点：沿线~2km布设一个，在桥、隧道附近和车站范围内适当增设。一般与CPI、CPII点位共用，为勘测和施工提供高程控制基准。西南交通大学测量工程系高山一、高速铁路精测网简介高程控制测量CPIII控制点的高程测量精度标准：精密水准实施方法：面水准启闭2等水准控制基点西南交通大学测量工程系高山一、高速铁路精测网简介高程控制网的复测水准测量的质量控制（单站、单线路、整网）平差方式与平差结果的解读（平差高差和平差高程）西南交通大学测量工程系高山一、高速铁路精测网简介高程控制网的复测为了保证控制点提供的高程基准的正确性，在工程建设的过程中，经常需要对已有高程控制点进行复测和检测，确保高程控制点的稳定。复测和检测在进行平差数据处理时，引入的高程基准应与原成果一致。常用的复测和检测成果分析方法有两种：高差比对和高程比对。西南交通大学测量工程系高山一、高速铁路精测网简介高程控制网的复测高差比对用以比较分析相同高程点之间的高差，可以反映出地表相对高程变化；高程比对用以比较分析相同高程点的高程，可以反映出地表整体的高程变化。无论那种比对方式，只有在比对差异超出相应等级水准测量精度的限差指标时，才能说这种高差或变化是显著的，并考虑更新高程成果。否则，应沿用原高程成果。复测、检测与成果取舍：较差（闭合差）限制原则、成果最新原则、平均性原则、端点外推原则。西南交通大学测量工程系高山一、高速铁路精测网简介高程控制网的复测测段复测与原测时间超过了三个月，且复测高差与原测高差之差超过检测限差时，须进行测段两端点可靠性的检测。检测测段长度小于1km时，按1km计算。高程比对分析与增补点成果应用。实际水准测量中使用高精度仪器进行低等级水准观测时，如果计算得到的每公里水准测量的偶然中误差没有达到仪器应有的标称精度，则应怀疑仪器的工作状况不正常，即使总体上水准等级的精度指标满足了，对水准观测的数据应该慎重使用。因为，一台工作不正常的仪器，提供的观测数据是不可靠的。西南交通大学测量工程系高山二、精测网施工加密测量方法目前《暂规》和《指南》的规定精测网除CPI、CPII、CPIII外，对于线下工程施工一级的精测网施工加密测量没有明确考虑；只在其中对提到需要移设或增设导线点、水准点时，其点位设置、测量方法以及精度要求同CPII及勘测高程控制测量。对施工过程中的加密测量工作的指导性和操作性不明显。西南交通大学测量工程系高山二、精测网施工加密测量方法加密测量的必要性由于CPII的点间距一般为600~800m，水准点间距一般为2km左右，且由于勘测时地形条件所限，在CPII上直接进行施工放样，使用不方便，而且有的点放样距离太远，影响放样精度。施工放样测量及监测工作量很大，需要经常后视和检核已知点，只使用CPII后视、检核将增大工作量，且使用不方便。西南交通大学测量工程系高山二、精测网施工加密测量方法加密测量的必要性CPII点及水准点少，施工时应该进行加密，这样既可保证有效施工控制点的数量，而且增加了检核条件。增加精测网施工加密测量工作可方便后续施工测量，节约施工放样工作时间，保证放样精度。西南交通大学测量工程系高山二、精测网施工加密测量方法加密点的布设要求在CPI、CPII及勘测水准点基础上进行加密。点位选在距线路中线较近、稳固可靠且不易被施工破坏的范围内，便于长期保存，方便测设中线。平面和高程点尽量共用，标石埋设标准同精测网CPII的要求。点间距离在300m左右为宜，且点间互相通视。西南交通大学测量工程系高山二、精测网施工加密测量方法平面加密测量具体方法及精度要求平面一般均采用导线法进行加密测量一般规定控制网级别附合长度（km）边长（m）测距中误差（mm）测角中误差（″）相邻点位坐标中误差（mm）导线全长相对闭合差限差方位角闭合差限差（″）对应导线等级加密点≤4250～35052.5101/40000±5n四等导线环（段）的测角中误差应按下式计算：][12nfNm式中fβ——N——n——导线环（段）的角度个数。西南交通大学测量工程系高山二、精测网施工加密测量方法平面加密测量具体方法及精度要求平面一般均采用导线法进行加密测量导线起闭于CPI，并联测CPII控制点，按四等导线精度施测，采用标称精度不低于2″、测距精度不低于2mm+2ppm的全站仪（如采用Net1/Net0.5/TCA1800/S6全站仪）进行施测。觇标采用仪器配套棱镜和觇牌组合，光学对中器对中，对中误差小于1mm。水平角和距离观测应在大气稳定和成像清晰的气象条件下进行观测，视线超越的高度及旁离障碍物的距离均不宜小于1.5m。西南交通大学测量工程系高山二、精测网施工加密测量方法平面加密测量具体方法及精度要求平面一般均采用导线法进行加密测量用于气象改正的温度、气压数据，在每测站测定一次，并在观测手簿上作好记录。气象观测时待气压计、温度计与周围环境一致后测记气象数据，气压计、温度计避免受日光曝晒和辐射。测距边气象改正、加常数改正通过全站仪设置来自动进行，输入数据后要认真复核。导线边长测量，读数至1毫米。距离和竖直角往返各观测2测回，外业采用竖直角计算平距。各项限差应满足下表的要求。西南交通大学测量工程系高山二、精测网施工加密测量方法平面加密测量具体方法及精度要求平面一般均采用导线法进行加密测量导线测量水平角观测应符合下表的要求导线测量水平角观测技术要求控制网等级仪器等级测回数半测回归零差2C较差同一方向各测回间较差加密点DJ146″9″6″DJ268″13″9″西南交通大学测量工程系高山二、精测网施工加密测量方法平面加密测量具体方法及精度要求平面一般均采用导线法进行加密测量竖直角和距离观测应符合下表的要求距离和竖直角观测限差仪器精度等级测距中误差（mm）同一测回各次读数互差（mm）测回间读数较差（mm）竖直角指标差较差竖直角测回间较差往返测平距较差I55710″10″≤2mD注：mD=(a+b×D)，为仪器标称精度。式中：a——仪器标称精度中的固定误差(mm)b——比例误差系数（mm/km）D——测距边长度（km）西南交通大学测量工程系高山二、精测网施工加密测量方法平面加密测量具体方法及精度要求平面导线法加密测量具体布设形式实例CPII4112CPII4111=BM4074CPII411