京滬高速鐵路JHTJ-1標精測網
施工加密測量技術設計方案
1概述
1.1任務概述
新建蘭州至重慶鐵路蘭州東至夏官營、廣元至重慶段土建工程和蘭州東至重慶鋪架工程LYS-14標段精測網CPI、CPII控制點和水準點間距較大,不能滿足施工放樣需要。故需在CPI基礎控制網和設計三等水準點基礎上進行施工加密測量。
1.2任務范圍、內容
(1)任務范圍
京滬高速鐵路工程JHTJ-1標DK5+280.13~DK238+470.17。
(2)工作內容
施工加密測量:選點、埋設標石,進行平面控制點和高程控制點外業觀測及平差計算。
1.3預計完成期限
計劃完成期限:二〇〇八年三月二十日至二〇〇八年五月三十一日。
2工程概述
2.1地理位置
京滬高速鐵路JHTJ-1標段起訖里程為DK5+280.13~DK238+470.17,正線長度223.944km,線路自北京南站西端引出,沿既有西黃線而行,在黃村跨京山線,沿既有京山線南側經廊坊至天津南站,修建聯絡線引入天津西站并將其改造為高速始發站;正線線路繼續向南與京滬高速公路大體平行,過滄州西,跨南運河主河道至104國道處。
2.2地形地貌
線路主要穿行于冀魯平原區,北京至廊坊為沖、洪積平原,地勢由西北向東南緩傾;廊坊至武清及滄州至標段終點為沖積平原,廊坊至武清地勢由西北向東南緩傾;武清至滄州為近海沖積平原,地勢由西
緩傾,其中天津市區及其以南團泊洼一帶地勢低洼,溝渠坑塘密布;滄州至標段終點由西南向東北緩傾。
2.3地質條件
標段地層主要為第四系沖積層、沖洪積層、海積層,一般以黏性土、粉土、砂類土為主,僅北京附近分布有厚層卵石土和圓礫土,城區、村莊及局部坑塘分布有厚度不等的填土。
北京黃村至標段終點普遍分布松軟層,松軟層底板埋深6~18m。
北京至滄州地震動峰值加速度≥0.10g,分布有地震可液化層,液化層以飽和的粉、細砂及粉土為主。
本線部分地段經過的大部分地區因地下水超采形成漏斗區,存在地面沉降等現象,特別是廊坊、天津等地區。
2.4地震參數
根據《中國地震動參數區劃圖》(GB18306-20**)劃分,結合現場調查及工點情況確定測區地震動峰值加速度(地震基本烈度)如下:
DIK0+000~DIK65+000
0.20g
DIK65+000~DK174+000
0.15g
DK174+000~DK242+000
0.10g
2.5河流水系
本標段線路經過地區的河流分屬海河水系,沿線河流密布,水利設施眾多,經過的主要河流有老龍河、永定河、子牙河、獨流堿河、子牙新河、馬廠堿河、南運河等。
2.6氣象條件
本標段屬暖溫帶亞濕潤季風氣候區,四季分明。春天干燥多風,夏季炎熱多雨,秋季秋高氣爽,冬季寒風凜冽。大風多集中在3、4月份,年平均降雨量在560~800mm左右,70%的降雨主要集中在7、8月份,年平均溫度在11~14℃,極端最高氣溫為40℃,最冷月平均氣溫在-4℃左右,沿線土壤最大凍結深度0.8~0.5m。
2.7主要工程項目
正線橋梁23座,總長208.395km,占全長的93%,箱梁6065孔,各種特殊結構69處;
路基15.549km,占全長的7%;
無碴軌道256.41雙線公里,占95%;正線鋪軌269.959雙線公里;聯絡線鋪軌22.877單線公里,站線鋪軌13.091km;道岔46組。
3既有資料情況
3.1鐵三院提供的《京滬高速鐵路北京至徐州段精密控制測量技術文件》;
3.2鐵三院現場交接平面(CPⅠ、CPⅡ)控制樁和高程控制樁及技術資料;
4主要技術依據
《客運專線無碴軌道鐵路工程測量暫行規定》(鐵建設[20**]189號)
《精密工程控制測量及線下工程變形監測技術方案設計》
《客運專線鐵路無碴軌道鋪設條件評估技術指南》(鐵建設[20**]158號)
《精密工程測量規范》(GB/T15314-94)
《國家一、二等水準測量規范》(GB12897-20**)
《全球定位系統(GPS)鐵路測量規程》(TB10054-1997)
《全球定位系統(GPS)測量規范》(GB/T18314-20**)
《京滬高速鐵路精密工程控制測量及線下工程變形監測可行性研究》
《京滬高速鐵路JHTJ-1標精測網施工加密測量技術設計方案》
5坐標系統和高程系統
5.1坐標系統
該標段施工復測采用的坐標系統為:中央子午線經度116°45′,投影面大地高0.0m,*方向加常數0km,Y方向加常數500km。采用WGS-84橢球參數。
5.2高程系統
采用1985國家高程系統。
6加密測量技術方案
6.1工作流程
本標段加密測量線路長達223.944km,測量任務大,精度要求高。按照工區劃分為十個測段加密,具體分工見表1。
表1
測段
工區
起訖里程
測量人員
加密方法
備注
1
一工區
DK5+280.13~DK20+476
工程師1人助工2人測工10人
GPS
二、三工區
DK20+476~DK43+400
工程師2人助工2人測工10人
導線
四、五工區
DK43+400~DK60+978
工程師1人助工1人測工8人
GPS
六工區
DK60+978~DK67+168
工程師1人測工8人
導線
5七工區
DK67+168~DK85+887
工程師1人助工1人測工8人
導線
6八工區
DK85+887~DK102+161
工程師2人助工1人測工15人
導線
7九工區
DK102+161~DK120+833.46
工程師1人助工1人測工8人
導線
8十、十一工區
DK120+833.46~DK156+899
工程師3人助工2人測工20人
導線
9十二、十三工區
DK156+899~DK190+370.11
工程師2人助工1人測工16人
導線
10十四至十七工區
DK190+370.11DK238+470.17
高工1人,工程師4人,助工2人測工20人
導線
6.2布網要求和選點、埋石
6.2.1布網要求
(1)在CPI、CPII、及勘測水準點基礎上進行加密。
(2)點位選在距線路中線較近、穩固可靠且不易被施工破壞的范圍內,便于長期保存,方便測設中線。
(3)點間距離在300m左右為宜,且點間相互通視。
6.2.2施工加密控制網選點要求:
由技術負責人會同相關人員在線路平面圖上進行控制網的方案設計、圖上選布點位、編號。選點、埋石人員按設計好的點位進行現場選點、埋石工作。但要根據現場實際情況按布網設計原則靈活確定點位,并在圖上修改標示。
加密點布設應充分考慮即將施工的影響,布設在不易被破壞的范圍內。對高路基、橋梁等段落,盡量考慮將加密點布設于線路一側,避免因施工后造成點間不通視現象,以方便施工使用。
使用GPS加密時,點間距250~350m,所選點位應相互通視,加密點一般應選在距線路中線50~100m,便于安置儀器。周圍應視野開闊,對天通視情況良好,高度角15°以上無障礙物阻擋衛星信號;遠離高于安置天線高度的樹木、建筑物等阻擋衛星信號的障礙物。為了避免電磁場對GPS衛星信號的干擾,點位應遠離大功率無線電發射源、高壓輸電線;在點位附近避免有大面積水域,以避免多路徑效應的影響;點位應布設于交通方便,基礎穩定,易于保存,有利于導線聯測的地方;注意避免季節變換后,植被生長可能引起的不通視問題。
加密點用導線法測量時,點間距宜為250~350m,所選點位應相互通視,應選在距線路中線50~100m,穩固可靠,且不易被施工破壞的范圍內,導線點應便于長期保存和測設中線。
6.2.3加密點埋設標準
加密的平面控制點和高程點盡量共用,加密控制點標石埋設標準應與精測網CPII控制點標石埋設規格及要求相同。
6.3測量方案
6.3.1平面控制網加密測量實施方案
(1)測量方法和等級
GPS測量;測量等級為C級。
(2)技術指標
CPII加密GPS測量的精度指標應符合表2的規定。
GPS測量的精度指標
表2
基線邊方向中誤差
最弱邊相對中誤差
≤1.7″
1/100000
(3)GPS施工加密測量作業的基本要求
a.CPII加密GPS測量作業的基本要求應符合表3的規定。
GPS測量作業的基本要求
表3
項目
CPⅡ加密
靜態測量
衛星高度角(°)≥15
有效衛星總數≥4
時段中任一衛星有效觀測時間(min)≥20
時段長度(min)≥60
觀測時段數
1數據采樣間隔(S)
15
PDOP
或GDOP
≤8
b.天線應嚴格整平對中,對中誤差
≤1mm。每時段開機前和關機后各量一次天線高,三個方向天線高互差不大于2mm,取平均值作為最后的天線高;
c.觀測時詳細記錄測站點號、日期、時段、天線高、觀測者、記錄者等;
d.開機后應檢查有關指示燈與儀表;
e.觀測中應查看測站信息、接收衛星數、數據記錄信號燈等情況,保證接收機工作正常,數據記錄正確;
f.觀測中在接收機10m內禁止使用對講機和手機;
g.每日觀測結束后,當天及時將數據轉存至計算機硬、軟盤上,確保觀測數據不丟失。
(4)GPS測量數據處理
a各獨立閉合環坐標分量閉合差均符合下式的規定:;
環全長閉合差應滿足:
式中:W為環閉合差,,n為獨立環中的邊數;
b同步環的坐標分量閉合差和全長閉合差均符合下式的規定:
式中:W為環閉合差,,n為同步環中的邊數;
c重復基線的長度較差小于。
d無約束平差中基線分量的改正數絕對值均滿足下式:
VΔ*≤3σ,
VΔy≤3σ,
VΔZ≤3σ
GPS基線長度精度用下式表示:
式中:σ——中誤差(mm);
d——相鄰點間距離(km)
6.3.2平面控制網導線加密測量實施方案
(1)測量方法和等級
導線測量;測量等級為四等。
(2)技術指標
導線測量的主要技術要求應符合表4的規定。
四等導線測量主要技術要求
表4
附合長度(km)
邊長(m)
測距
中誤差(mm)
測角
中誤差(″)
相鄰點位坐標
中誤差(mm)
導線全長相對
閉合差限差
方位角閉合差限差(″)
≤4
250~350
5
2.5
10
1/40000
±5
(3)施工加密導線測量作業的基本要求
a.導線測量應起閉于CPI控制點,并聯測CPII控制點。按四等導線精度,采用標稱精度不低于2″、測距精度不低于2mm+2ppm的全站儀進行施測。
b.覘標采用儀器配套棱鏡和覘標組合,光學對中器對中,對中誤差小于1mm。水平角和距離觀測應在大氣穩定和成像清晰的氣象條件下進行觀測,視線超越的高度及旁離障礙物的距離均不宜小于1.5m。
c.用于氣象改正的溫度、氣壓數據,在每一測站測定一次,并在觀測手簿上做好記錄。氣壓計、溫度計與周圍環境一致,避免日光暴曬和輻射。測距邊氣象改正、加常數改正通過全站儀設置自動進行,輸入數據應認真核對。導線邊長測量,讀數至0.1毫米。距離和豎直角往返各觀測3測回(測距的一個測回指照準一次讀若干數,讀數一般為四次。),豎角指標差≤15″,外業采用豎直角計算平距。各項限差應滿足表5的要求。導線測量水平角觀測應滿足表6的技術要求。
d.導線測量數據使用光電記錄手簿記錄。
e.聯測CPⅠ時,如果有兩個以上通視方向時應對所有通視方向進行觀測。
f.當導線平均邊長較短時,應控制導線邊數,但不得超過表3的導線長度和平均邊長算得的邊數。
距離和豎直角觀測限差
表5
儀器精度
等級
測距中誤差(mm)
同一測回各次讀數互差(mm)
測回間讀
數較差(mm)
豎直角指標差較差
豎直角測回間較差
往返測平距
較差
Ⅰ
<5
5
7
10″
10″
2mD
注:mD
=(a+b×D)
,為儀器標稱精度。
式中:a——儀器標稱精度中的固定誤差(mm)
b——比例誤差系數(mm/km)
D——測距邊長度(km)
導線測量水平角觀測技術要求
表6
儀器等級
測回數
半測回歸零差
2C較差
同一方向
各測回間較差
DJ1
6″
9″
6″
DJ2
6
8″
13″
9″
(4)導線測量數據處理
a起算數據為CPI控制點,導線應在方位角閉合差及導線全長閉合差滿足要求后,用專業平差軟件(南方平差易,武漢大學科傻平差軟件)平差。
b控制點的點位中誤差應滿足m*、my≤±15mm,導線點坐標成果保留到0.1mm。
6.3.3高程控制網加密測量實施方案
(1)測量方法
高程控制網加密測量按二等水準測量方法進行施測。
(2)精密水準測量精度要求
單位:mm
水準測量
等級
每千米水準測量
偶然中誤差M△
限差
往返測
不符值
附合路線或
環線閉合差
左右路線
高差不符值
精密水準
≤2.0
8
8
注:表中L為往返測程,附合或環線的水準路線長度,單位為km。
(3)精密水準測量的技術標準
等級
每千米高差全中誤差(mm)
路線長度(km)
水準儀等級
水準尺
觀測次數
往返較差
或閉合差
(mm)
與已知點
聯測
附合或環線
精密水準
≤200
DS1
銦瓦
往返
往返
注:表中L為往返測段、附合或環線的水準路線長度,單位km。
(4)精密水準觀測主要技術要求
等級
水準尺
類型
水準儀
等級
視距(m)
前后視距差(m)
測段的前后視距累積差(m)
視線高度(m)
精密水準
銦瓦
DS05
≤65
≤2.0
≤4.0
下絲讀數
≥0.3
DS1
≤60
讀數和記錄取位:采用DS05
或DS1級儀器時,應讀記至0.05mm或0.1mm;采用數字水準儀時,應讀記至0.01mm;采用區格式木尺應讀記至1mm。
(5)精密水準測量計算取位規定見下表:
等級
往(返)測距離總和(km)
往(返)測距離中數(km)
各測站高差(mm)
往(返)測高差總和(mm)
往(返)測高差中數(mm)
高程
(mm)
二等、
精密水準
0.01
0.1
0.01
0.01
0.1
0.1
(6)二等水準測量質量保障措施。
①二等水準測量應進行測段往返觀測,觀測順序為:
往測:奇數站為后—前—前—后,偶數站為前—后—后—前
返測:奇數站為前—后—后—前,偶數站為后—前—前—后
②測量時應保證前后視距盡可能相等,前后視距差不符值應滿足規范要求。
③用撐竿輔助安置水準尺,確保水準尺在觀測時處于豎直狀態。
④水準測量時,將尺墊安放在堅實的地方,防止尺墊下沉。
⑤選擇觀測時間,避開中午炎熱時段。
(7)數據處理
1)水準點間滿足限差要求的情況下,以聯測的深埋水準點為起算點,用專業平差軟件(武漢大學科傻平差軟件)進行嚴密平差計算。
2)水準測量野外作業結束后,每條水準路線應按測段往返測高差不符值計算偶然中誤差MΔ,MΔ≤±1.0mm。
MΔ應按下列公式計算:
式中:△——測段往返高差不符值(mm);
——測段長(km);
n——測段數;
7精測網加密測量應交成果資料
7.1精測網施工加密測量技術設計方案
7.2加密成果報告內容
7.2.1任務依據、技術標準、測量日期、作業方法、人員設備、數據處理方法、控制網測量精度、控制點現狀分析、加密測量結論等。
7.2.2同步環,獨立環閉合情況及精度統計。
7.2.3起算點的點號、坐標。
7.2.4平面加密控制點坐標成果,包括點號、平面坐標、坐標中誤差、點位中誤差、點對的坐標方位角及精度、平面邊長及精度、重復基線、加密坐標成果和CPII與設計成果的比較。
7.2.5導線測量精度和平差結果。
7.2.6高程加密控制網高差和高差成果,包括點號、距離、往返測高差、往返測不符值、每千米偶然中誤差。
7.3加密測量報告的附件
(1)平面:基線報告、閉合環報告、約束和無約束平差報告;導線平差報告。
(2)高程:水準測量原始觀測數據;
(3)GPS測量和水準測量的觀測手簿。
(4)GPS、水準儀等設備的鑒定證書。
(5)施測單位的測繪資質證書。
(6)人員資質證書。
篇2:小區市政工程主控制網的復測及加密控制網的建立
小區市政工程主控制網的復測及加密控制網的建立
-1主控制網的復測
根據業主提供的平面及高程控制網,對原測設的中線位置樁,三角網基點樁等平面控制網點,采用全站儀進行同等精度,邊角同測的方案實施復核。對水準基點樁,高程控制網,采用精密水準儀按國家三等水準測量要求復核,復核成果不符合或不足時,應進行復測,復核成果上報監理工程師,經檢查批準后,方可進行加密控制網點的建立。
-2加密控制網點的建立
根據施工需要,確保施工放樣精度,按國家三等網和三等水準測量的規范要求進行平面和高程控制網點的加密。分階段建立施工控制網和施工高等級測量基線,設測量標志樁且進行保護,為了達到精確控制測量的目的,消除儀器對中的隨機誤差影響,對使用頻率較高的控制點建立固定的觀測墩,觀測棚,設立全站儀強制對中裝置。
-3導線復測和控制點的加密
(1) 根據業主或設計院提供的資料,對主要控制樁進行導線復測工作。復測精度應符合規范要求:
角度閉合差(″)±16n1/2 (n為測點數)
坐標相對閉合差±1/10000
(2) 因原有導線的密度不能完全滿足施工需要,因此,需在沿現場場地布設加密點,形成附合導線,為保證測量精度和減少工作量,應避免設支線點。加密導線點的設置盡量做到便于現場施工放樣測量,其位置宜選在視野開闊,儀器架設方便的地方。在道路施工的全過程中,相鄰兩點必須通視,相鄰邊長盡量近。
(3) 對增設的測量控制網標樁做到牢固可靠,并采取圍護措施,設置易識別的標志,加以保護。
(4) 對已建立、健全的平面控制網定期進行復核,使其準確無誤地為工程的建設提供指導性的服務。
(5) 工程竣工前,對發生損壞、移位的標樁,根據監理工程師的指示,進行恢復測量。
-4中線復測
1、路基開工前,全面檢查和恢復中線樁,并固定路線主要控制點標樁,如交點、轉點,圓曲線和緩和曲線的起、止點等。標樁設置應牢固可靠。
2、恢復中線時與相鄰段的中線反復進行閉合測量,提高準確性。
-5施工測量高程控制
1、對業主或設計院交付的水準點進行復測,并與國家水準點進行閉合,水準點閉合差須滿足規范測量精度要求:≤20L1/2,其中L為水準路線長度,以km計,對于不能滿足規范要求的水準點,應分析相關原因,進行重新測量。如確定某水準點產生了沉降、移位或與業主、設計院提供的資料不符,則應報請監理工程師,在監理工程師檢查確認后另尋水準基點或利用國家水準網點,按相應測量等級另外敷設水準點。
2、為滿足施工需要增設水準點,使各水準點間距小于1km距離,以測量不加轉點為原則,增設水準點必須滿足精度要求,并與相鄰路段的水準點閉合。
3、增設的水準點應設在便于觀測的堅硬基巖或永久建筑物的牢固處,或埋入土中至少1m以上的砼樁點。
-6測量成果處理
控制測量的內業處理,利用電子計算機嚴密平差程序進行內業計算。
-7施工測量放樣
-7.1放樣方法
因本工程弦弧線較多,測量工作量較大,為提高測量放樣速度,精度充分利用現代儀器的先進性,采用三維坐標法進行放樣。
-7.2路基放樣
(1) 施工前,復測公路沿線的縱橫斷面圖,如原來沒有測就進行補測。對于地形變化復雜地段,應加密縱橫斷面圖的測量。對所測量的結果進行記錄、整理,繪制橫斷面測量圖,由測繪技術人員鑒字后,報請監理工程師審批。
(2) 根據恢復的中樁、設計圖紙及施工工藝用木方樁釘出路基用地界樁,道路邊線,砂井及排污管道等具體位置,顯示出路線輪廓,以便于施工。在安全距離外設立控制樁,樁上標明樁號與路中心挖、填高度,用(+)表示填方,(-)表示挖方,并報請監理工程師檢查。
(3) 路基施工期間分級定期復測一次控制點,并妥善保護所有標志,特別是原始控制點。
在挖填施工過程中做到勤測,根據實測情況指導開挖和填方以及開挖基坑和路堤,同時,繪制實際橫斷面圖。
篇3:精密控制網施工復測及加密技術設計方案
京滬高速鐵路JHTJ-1標精測網
施工加密測量技術設計方案
1概述
1.1任務概述
新建蘭州至重慶鐵路蘭州東至夏官營、廣元至重慶段土建工程和蘭州東至重慶鋪架工程LYS-14標段精測網CPI、CPII控制點和水準點間距較大,不能滿足施工放樣需要。故需在CPI基礎控制網和設計三等水準點基礎上進行施工加密測量。
1.2任務范圍、內容
(1)任務范圍
京滬高速鐵路工程JHTJ-1標DK5+280.13~DK238+470.17。
(2)工作內容
施工加密測量:選點、埋設標石,進行平面控制點和高程控制點外業觀測及平差計算。
1.3預計完成期限
計劃完成期限:二〇〇八年三月二十日至二〇〇八年五月三十一日。
2工程概述
2.1地理位置
京滬高速鐵路JHTJ-1標段起訖里程為DK5+280.13~DK238+470.17,正線長度223.944km,線路自北京南站西端引出,沿既有西黃線而行,在黃村跨京山線,沿既有京山線南側經廊坊至天津南站,修建聯絡線引入天津西站并將其改造為高速始發站;正線線路繼續向南與京滬高速公路大體平行,過滄州西,跨南運河主河道至104國道處。
2.2地形地貌
線路主要穿行于冀魯平原區,北京至廊坊為沖、洪積平原,地勢由西北向東南緩傾;廊坊至武清及滄州至標段終點為沖積平原,廊坊至武清地勢由西北向東南緩傾;武清至滄州為近海沖積平原,地勢由西
緩傾,其中天津市區及其以南團泊洼一帶地勢低洼,溝渠坑塘密布;滄州至標段終點由西南向東北緩傾。
2.3地質條件
標段地層主要為第四系沖積層、沖洪積層、海積層,一般以黏性土、粉土、砂類土為主,僅北京附近分布有厚層卵石土和圓礫土,城區、村莊及局部坑塘分布有厚度不等的填土。
北京黃村至標段終點普遍分布松軟層,松軟層底板埋深6~18m。
北京至滄州地震動峰值加速度≥0.10g,分布有地震可液化層,液化層以飽和的粉、細砂及粉土為主。
本線部分地段經過的大部分地區因地下水超采形成漏斗區,存在地面沉降等現象,特別是廊坊、天津等地區。
2.4地震參數
根據《中國地震動參數區劃圖》(GB18306-20**)劃分,結合現場調查及工點情況確定測區地震動峰值加速度(地震基本烈度)如下:
DIK0+000~DIK65+000
0.20g
DIK65+000~DK174+000
0.15g
DK174+000~DK242+000
0.10g
2.5河流水系
本標段線路經過地區的河流分屬海河水系,沿線河流密布,水利設施眾多,經過的主要河流有老龍河、永定河、子牙河、獨流堿河、子牙新河、馬廠堿河、南運河等。
2.6氣象條件
本標段屬暖溫帶亞濕潤季風氣候區,四季分明。春天干燥多風,夏季炎熱多雨,秋季秋高氣爽,冬季寒風凜冽。大風多集中在3、4月份,年平均降雨量在560~800mm左右,70%的降雨主要集中在7、8月份,年平均溫度在11~14℃,極端最高氣溫為40℃,最冷月平均氣溫在-4℃左右,沿線土壤最大凍結深度0.8~0.5m。
2.7主要工程項目
正線橋梁23座,總長208.395km,占全長的93%,箱梁6065孔,各種特殊結構69處;
路基15.549km,占全長的7%;
無碴軌道256.41雙線公里,占95%;正線鋪軌269.959雙線公里;聯絡線鋪軌22.877單線公里,站線鋪軌13.091km;道岔46組。
3既有資料情況
3.1鐵三院提供的《京滬高速鐵路北京至徐州段精密控制測量技術文件》;
3.2鐵三院現場交接平面(CPⅠ、CPⅡ)控制樁和高程控制樁及技術資料;
4主要技術依據
《客運專線無碴軌道鐵路工程測量暫行規定》(鐵建設[20**]189號)
《精密工程控制測量及線下工程變形監測技術方案設計》
《客運專線鐵路無碴軌道鋪設條件評估技術指南》(鐵建設[20**]158號)
《精密工程測量規范》(GB/T15314-94)
《國家一、二等水準測量規范》(GB12897-20**)
《全球定位系統(GPS)鐵路測量規程》(TB10054-1997)
《全球定位系統(GPS)測量規范》(GB/T18314-20**)
《京滬高速鐵路精密工程控制測量及線下工程變形監測可行性研究》
《京滬高速鐵路JHTJ-1標精測網施工加密測量技術設計方案》
5坐標系統和高程系統
5.1坐標系統
該標段施工復測采用的坐標系統為:中央子午線經度116°45′,投影面大地高0.0m,*方向加常數0km,Y方向加常數500km。采用WGS-84橢球參數。
5.2高程系統
采用1985國家高程系統。
6加密測量技術方案
6.1工作流程
本標段加密測量線路長達223.944km,測量任務大,精度要求高。按照工區劃分為十個測段加密,具體分工見表1。
表1
測段
工區
起訖里程
測量人員
加密方法
備注
1
一工區
DK5+280.13~DK20+476
工程師1人助工2人測工10人
GPS
二、三工區
DK20+476~DK43+400
工程師2人助工2人測工10人
導線
四、五工區
DK43+400~DK60+978
工程師1人助工1人測工8人
GPS
六工區
DK60+978~DK67+168
工程師1人測工8人
導線
5七工區
DK67+168~DK85+887
工程師1人助工1人測工8人
導線
6八工區
DK85+887~DK102+161
工程師2人助工1人測工15人
導線
7九工區
DK102+161~DK120+833.46
工程師1人助工1人測工8人
導線
8十、十一工區
DK120+833.46~DK156+899
工程師3人助工2人測工20人
導線
9十二、十三工區
DK156+899~DK190+370.11
工程師2人助工1人測工16人
導線
10十四至十七工區
DK190+370.11DK238+470.17
高工1人,工程師4人,助工2人測工20人
導線
6.2布網要求和選點、埋石
6.2.1布網要求
(1)在CPI、CPII、及勘測水準點基礎上進行加密。
(2)點位選在距線路中線較近、穩固可靠且不易被施工破壞的范圍內,便于長期保存,方便測設中線。
(3)點間距離在300m左右為宜,且點間相互通視。
6.2.2施工加密控制網選點要求:
由技術負責人會同相關人員在線路平面圖上進行控制網的方案設計、圖上選布點位、編號。選點、埋石人員按設計好的點位進行現場選點、埋石工作。但要根據現場實際情況按布網設計原則靈活確定點位,并在圖上修改標示。
加密點布設應充分考慮即將施工的影響,布設在不易被破壞的范圍內。對高路基、橋梁等段落,盡量考慮將加密點布設于線路一側,避免因施工后造成點間不通視現象,以方便施工使用。
使用GPS加密時,點間距250~350m,所選點位應相互通視,加密點一般應選在距線路中線50~100m,便于安置儀器。周圍應視野開闊,對天通視情況良好,高度角15°以上無障礙物阻擋衛星信號;遠離高于安置天線高度的樹木、建筑物等阻擋衛星信號的障礙物。為了避免電磁場對GPS衛星信號的干擾,點位應遠離大功率無線電發射源、高壓輸電線;在點位附近避免有大面積水域,以避免多路徑效應的影響;點位應布設于交通方便,基礎穩定,易于保存,有利于導線聯測的地方;注意避免季節變換后,植被生長可能引起的不通視問題。
加密點用導線法測量時,點間距宜為250~350m,所選點位應相互通視,應選在距線路中線50~100m,穩固可靠,且不易被施工破壞的范圍內,導線點應便于長期保存和測設中線。
6.2.3加密點埋設標準
加密的平面控制點和高程點盡量共用,加密控制點標石埋設標準應與精測網CPII控制點標石埋設規格及要求相同。
6.3測量方案
6.3.1平面控制網加密測量實施方案
(1)測量方法和等級
GPS測量;測量等級為C級。
(2)技術指標
CPII加密GPS測量的精度指標應符合表2的規定。
GPS測量的精度指標
表2
基線邊方向中誤差
最弱邊相對中誤差
≤1.7″
1/100000
(3)GPS施工加密測量作業的基本要求
a.CPII加密GPS測量作業的基本要求應符合表3的規定。
GPS測量作業的基本要求
表3
項目
CPⅡ加密
靜態測量
衛星高度角(°)≥15
有效衛星總數≥4
時段中任一衛星有效觀測時間(min)≥20
時段長度(min)≥60
觀測時段數
1數據采樣間隔(S)
15
PDOP
或GDOP
≤8
b.天線應嚴格整平對中,對中誤差
≤1mm。每時段開機前和關機后各量一次天線高,三個方向天線高互差不大于2mm,取平均值作為最后的天線高;
c.觀測時詳細記錄測站點號、日期、時段、天線高、觀測者、記錄者等;
d.開機后應檢查有關指示燈與儀表;
e.觀測中應查看測站信息、接收衛星數、數據記錄信號燈等情況,保證接收機工作正常,數據記錄正確;
f.觀測中在接收機10m內禁止使用對講機和手機;
g.每日觀測結束后,當天及時將數據轉存至計算機硬、軟盤上,確保觀測數據不丟失。
(4)GPS測量數據處理
a各獨立閉合環坐標分量閉合差均符合下式的規定:;
環全長閉合差應滿足:
式中:W為環閉合差,,n為獨立環中的邊數;
b同步環的坐標分量閉合差和全長閉合差均符合下式的規定:
式中:W為環閉合差,,n為同步環中的邊數;
c重復基線的長度較差小于。
d無約束平差中基線分量的改正數絕對值均滿足下式:
VΔ*≤3σ,
VΔy≤3σ,
VΔZ≤3σ
GPS基線長度精度用下式表示:
式中:σ——中誤差(mm);
d——相鄰點間距離(km)
6.3.2平面控制網導線加密測量實施方案
(1)測量方法和等級
導線測量;測量等級為四等。
(2)技術指標
導線測量的主要技術要求應符合表4的規定。
四等導線測量主要技術要求
表4
附合長度(km)
邊長(m)
測距
中誤差(mm)
測角
中誤差(″)
相鄰點位坐標
中誤差(mm)
導線全長相對
閉合差限差
方位角閉合差限差(″)
≤4
250~350
5
2.5
10
1/40000
±5
(3)施工加密導線測量作業的基本要求
a.導線測量應起閉于CPI控制點,并聯測CPII控制點。按四等導線精度,采用標稱精度不低于2″、測距精度不低于2mm+2ppm的全站儀進行施測。
b.覘標采用儀器配套棱鏡和覘標組合,光學對中器對中,對中誤差小于1mm。水平角和距離觀測應在大氣穩定和成像清晰的氣象條件下進行觀測,視線超越的高度及旁離障礙物的距離均不宜小于1.5m。
c.用于氣象改正的溫度、氣壓數據,在每一測站測定一次,并在觀測手簿上做好記錄。氣壓計、溫度計與周圍環境一致,避免日光暴曬和輻射。測距邊氣象改正、加常數改正通過全站儀設置自動進行,輸入數據應認真核對。導線邊長測量,讀數至0.1毫米。距離和豎直角往返各觀測3測回(測距的一個測回指照準一次讀若干數,讀數一般為四次。),豎角指標差≤15″,外業采用豎直角計算平距。各項限差應滿足表5的要求。導線測量水平角觀測應滿足表6的技術要求。
d.導線測量數據使用光電記錄手簿記錄。
e.聯測CPⅠ時,如果有兩個以上通視方向時應對所有通視方向進行觀測。
f.當導線平均邊長較短時,應控制導線邊數,但不得超過表3的導線長度和平均邊長算得的邊數。
距離和豎直角觀測限差
表5
儀器精度
等級
測距中誤差(mm)
同一測回各次讀數互差(mm)
測回間讀
數較差(mm)
豎直角指標差較差
豎直角測回間較差
往返測平距
較差
Ⅰ
<5
5
7
10″
10″
2mD
注:mD
=(a+b×D)
,為儀器標稱精度。
式中:a——儀器標稱精度中的固定誤差(mm)
b——比例誤差系數(mm/km)
D——測距邊長度(km)
導線測量水平角觀測技術要求
表6
儀器等級
測回數
半測回歸零差
2C較差
同一方向
各測回間較差
DJ1
6″
9″
6″
DJ2
6
8″
13″
9″
(4)導線測量數據處理
a起算數據為CPI控制點,導線應在方位角閉合差及導線全長閉合差滿足要求后,用專業平差軟件(南方平差易,武漢大學科傻平差軟件)平差。
b控制點的點位中誤差應滿足m*、my≤±15mm,導線點坐標成果保留到0.1mm。
6.3.3高程控制網加密測量實施方案
(1)測量方法
高程控制網加密測量按二等水準測量方法進行施測。
(2)精密水準測量精度要求
單位:mm
水準測量
等級
每千米水準測量
偶然中誤差M△
限差
往返測
不符值
附合路線或
環線閉合差
左右路線
高差不符值
精密水準
≤2.0
8
8
注:表中L為往返測程,附合或環線的水準路線長度,單位為km。
(3)精密水準測量的技術標準
等級
每千米高差全中誤差(mm)
路線長度(km)
水準儀等級
水準尺
觀測次數
往返較差
或閉合差
(mm)
與已知點
聯測
附合或環線
精密水準
≤200
DS1
銦瓦
往返
往返
注:表中L為往返測段、附合或環線的水準路線長度,單位km。
(4)精密水準觀測主要技術要求
等級
水準尺
類型
水準儀
等級
視距(m)
前后視距差(m)
測段的前后視距累積差(m)
視線高度(m)
精密水準
銦瓦
DS05
≤65
≤2.0
≤4.0
下絲讀數
≥0.3
DS1
≤60
讀數和記錄取位:采用DS05
或DS1級儀器時,應讀記至0.05mm或0.1mm;采用數字水準儀時,應讀記至0.01mm;采用區格式木尺應讀記至1mm。
(5)精密水準測量計算取位規定見下表:
等級
往(返)測距離總和(km)
往(返)測距離中數(km)
各測站高差(mm)
往(返)測高差總和(mm)
往(返)測高差中數(mm)
高程
(mm)
二等、
精密水準
0.01
0.1
0.01
0.01
0.1
0.1
(6)二等水準測量質量保障措施。
①二等水準測量應進行測段往返觀測,觀測順序為:
往測:奇數站為后—前—前—后,偶數站為前—后—后—前
返測:奇數站為前—后—后—前,偶數站為后—前—前—后
②測量時應保證前后視距盡可能相等,前后視距差不符值應滿足規范要求。
③用撐竿輔助安置水準尺,確保水準尺在觀測時處于豎直狀態。
④水準測量時,將尺墊安放在堅實的地方,防止尺墊下沉。
⑤選擇觀測時間,避開中午炎熱時段。
(7)數據處理
1)水準點間滿足限差要求的情況下,以聯測的深埋水準點為起算點,用專業平差軟件(武漢大學科傻平差軟件)進行嚴密平差計算。
2)水準測量野外作業結束后,每條水準路線應按測段往返測高差不符值計算偶然中誤差MΔ,MΔ≤±1.0mm。
MΔ應按下列公式計算:
式中:△——測段往返高差不符值(mm);
——測段長(km);
n——測段數;
7精測網加密測量應交成果資料
7.1精測網施工加密測量技術設計方案
7.2加密成果報告內容
7.2.1任務依據、技術標準、測量日期、作業方法、人員設備、數據處理方法、控制網測量精度、控制點現狀分析、加密測量結論等。
7.2.2同步環,獨立環閉合情況及精度統計。
7.2.3起算點的點號、坐標。
7.2.4平面加密控制點坐標成果,包括點號、平面坐標、坐標中誤差、點位中誤差、點對的坐標方位角及精度、平面邊長及精度、重復基線、加密坐標成果和CPII與設計成果的比較。
7.2.5導線測量精度和平差結果。
7.2.6高程加密控制網高差和高差成果,包括點號、距離、往返測高差、往返測不符值、每千米偶然中誤差。
7.3加密測量報告的附件
(1)平面:基線報告、閉合環報告、約束和無約束平差報告;導線平差報告。
(2)高程:水準測量原始觀測數據;
(3)GPS測量和水準測量的觀測手簿。
(4)GPS、水準儀等設備的鑒定證書。
(5)施測單位的測繪資質證書。
(6)人員資質證書。