第一篇:高速鐵路工程測量控制網復測技術報告
高速鐵路工程測量控制網復測技術
摘 要:高速鐵路工程項目建設的周期中,測量控制工作是一項重要的技術保障,文章主要從施工單位的角度出發,較為詳細地介紹了平面控制網CPⅠ、CPⅡ和線路水準基點的復測方法、作業程序和技術要點,形成了一套較為完整的控制網復測技術總結,為同類鐵路工程控制網復測提供了一個可參考的技術指導。
關鍵詞:控制網復測;GPS測量;二等水準測量 1 測量控制網的概述
在高速鐵路平面控制測量工作開展前,為了滿足平面GPS控制測量三維約束平差的要求,首先采用GPS測量方法建立高速鐵路框架控制網(CP0)。在框架控制網(CP0)基礎上分三級布設,第一級為基礎平面控制網(CPⅠ),主要為勘測、施工、運營維護提供坐標基準;,第二級為線路平面控制網(CPⅡ),主要為勘測和施工提供控制基準;第三級為軌道控制網(CPⅢ),主要為軌道鋪設和運營維護提供控制基準。
高速鐵路工程測量高程控制網分二級布設,第一級線路水準基點控制網,為高速鐵路工程勘測設計、施工提供高程基準;第二級軌道控制網(CPⅢ),為高速鐵路軌道施工、維護提供高程基準。2 測量控制網的復測內容和頻次
高速鐵路工程建設期間,要加強CP0、CPⅠ、CPⅡ及線路水準基點控制網復測工作。控制網復測分為定期復測和不定期復測,定期復測多由建設單位組織實施,不定期復測由施工單位實施。
定期復測是對高速鐵路平面高程控制網全面復測,復測內容包括全線CP0、CPⅠ、CPⅡ及線路水準基點。復測頻次要求如下:
(1)施工單位接樁后,應對CPⅠ、CPⅡ和線路水準基點進行復測;(2)CPⅢ建網前,CP0、CPⅠ、CPⅡ和線路水準基點應復測一次;(3)工程靜態驗收前,CP0、CPⅠ、CPⅡ、CPⅢ及線路水準基點復測一次;(4)特殊地區、地面沉降地區或施工期間出現異常的地段,適當增加復測次數。不定期復測的測周期一般不大于6個月,施工單位要根據工程的施工階段需要及時開展。不定期復測的內容包括CPⅠ、CPⅡ、線路水準基點等,主要是檢查控制點位的相對精度是否滿足規范要求,點間的相對位置是否發生位移。當復測成果較差超出規范要求時,要分析原因,測量結果報相關單位確認。3平面控制網CPⅠ、CPⅡ和線路水準基點控制網施工復測一般規定
工程開工前,施工單位會同設計單位參加由業主組織并有監理單位參與的控制樁和測量成果資料交接工作。施工單位要對設計單位交付的CPⅠ、CPⅡ平面控制網和線路水準基點控制網進行復測。為確保高速鐵路軌道的線性,相鄰施工標段、相鄰施工單位之間應共同協商并現場確認交界處附近的同一對CPⅠ平面控制點和同一個水準點作為搭接和公共點進行復測。雙方應簽訂共用控制點協議并使用滿足精度要求的相同坐標和高程成果。標段內施工分段也需要進行確認搭接,并現場放樣檢查。線下工程開工前或至遲在結構工程施工前應完成CPⅠ、CPⅡ控制點和二等水準點的復測工作。基礎平面控制網CPⅠ采用GPS測量。線路控制網CPⅡ宜優先選用GPS測量,也可采用常規導線測量。CPⅠ控制網的復測工作一般宜單獨進行,當接GPS接收機數量較多時,也可和CPⅡ的復測同時進行,但要分別處理數據。因為精度等級不一樣,CPⅡ需要附合到CPⅠ控制點上。線路水準基點復測采用幾何水準測量,跨河水準依據《國家一二等水準測量規范》可以采用三角高程法、GPS高程法。
平面、高程控制網復測布網要求及主要技術要求
平面、高程控制網復測布網要求及主要技術要求與原設計單位施測時一致,具體要按表
1、表
2、表3規定執行。5 測量儀器的配置
(1)GPS接收機:CPⅠ、CPⅡ控制測量要采用雙頻接收機,其標稱精度不低于5mm±1ppm;同步觀測的接收機數量要不少于4臺。
(2)全站儀標稱精度應不低于2″、2mm±2ppm。
(3)水準儀標稱精度應不低于DS1并應配相應的因瓦尺。6平面控制網的復測 6.1 CPⅠ、CPⅡ平面控制網復測
復測平面控制網時應采用邊聯結方式構網,并組成三角形或大地四邊形相連的帶狀網。可以將CPⅠ、CPⅡ同時構網觀測,但要提前做好規劃設計,要滿足CPⅠ有獨立的邊聯結方式的三角形或大地四邊形相連的帶狀網,以便于后續的基線解算和網平差。現場觀測作業時嚴格按照相應等級的技術要求進行觀測,做好相應的記錄工作。若需要聯測CP0時,可將其納入CPⅠ控制網,每個CP0最好有三個方向與之相連。
原始觀測數據采集完成后,利用對應儀器的或專用的基線解算軟件進行基線解算,要分別進行CPⅠ、CPⅡ網的基線解算,生成各自復測需要的CPⅠ、CPⅡ基線向量文件。解算的基線向量結果要滿足該儀器以及解算軟件的質量指標,同時檢查同步環和獨立環的閉合差以及重復觀測基線的較差,并應符合表4的規定。
表4 基線質量檢驗限差表
注:,其中?滓為基線弦長標準差(mm)
a固定誤差(mm);b比例誤差系數(mm/km);d相鄰點間距離(km);n閉合環邊數。
在基線的質量檢驗符合要求后,利用專用的GPS測量平差軟件,將所有獨立基線構成控制網,以三維基線向量及其相應的方差、協方差陣作為觀測信息,以復測區段中的一個點的WGS-84的三維坐標為起算數據,進行無約束平差。CPⅠ、CPⅡ網分別各自平差。無約束平差中基線向量各分量的改正數絕對值需滿足對應等級的限差要求:
利用滿足無約束平差指標要求的基線向量網,在本次復測區段或標段對應的獨立坐標系(與設計坐標系相同的基準,如中央子午線經度、坐標系投影面高程和高程異常值等)下,進行二維約束平差。CPⅠ控制網約束平差時選取本次復測區段中較為牢固穩定的首、中、尾三個點或首、尾兩個點作為約束點,進行二維約束平差,用作CPⅠ控制網約束平差的約束點間邊長相對中誤差需滿足1/250000;CPⅡ控制網 約束平差時選取本次復測區段內所有聯測的CPⅠ點作為約束點,進行二維約束平差,用作CPⅡ控制網約束平差的約束點間邊長相對中誤差需滿足1/180000。約束平差基線向量改正數與無約束平差的同名基線改正數的較差應符下式的規定,否則,認為參與約束的已知坐標誤差太大,應刪除誤差較大的約束值,直至下式滿足:
對于復測控制網長度太長、橫跨多個投影帶,可采用分區平差。平差時相鄰兩分網應有一定數量的重合點,重合點在兩分網中坐標之差不得大于點位中誤差的2倍。
二維約束平差后輸出的平差成果即為與設計坐標系相同基準的復測坐標成果,將CPⅠ、CPⅡ控制點復測成果與設計成果的坐標和相鄰點間坐標差之差的相對精度進行比較,限差要求見表5。當以上兩項比較滿足限差要求時,采用原設計成果。當較差超限時,要進行再次復測,查明原因,并采用同精度擴展方法更新成果,提交相關單位確認。
表5 CPⅠ、CPⅡ控制點復測坐標較差限差要求
注:表中坐標較差限差指X、Y坐標分量較差。
表中相鄰點間坐標差之差的相對精度按下式計算:
式中:
S為相鄰點間的二維平面距離或三維空間距離;
復測結果比較樣表:
表6 CPⅠ、CPⅡ坐標比較表
表7 相鄰CPⅠ點對比較表 6.2 CPⅡ導線復測
CPⅡ導線復測要附合在穩定可靠的CPⅠ控制點上,水平角觀測采用方向觀測法。導線邊長測量進行儀器加常數、乘常數和氣象改正,距離歸算至工程設計的投影高程面上。導線水平角、距離觀測滿足表8和表9的相關規定。
表8 導線水平角觀測限差規定及技術要求 表9 導線測邊限差規定和技術要求
注:
1、一測回是全站儀盤左、盤右各測量一次的過程
2、測距儀精度等級如下
Ⅰ級 |mD|≤2mm
Ⅱ級 2mm mD為每千米測距標準偏差。即按測距儀出廠標稱精度的絕對值,歸算到1km的測距標準偏差。
CPⅡ導線復測的外業完成后,利用專用平差計算軟件,選取導線附合的CPⅠ點作為已知點進行平差計算,平差結果中的導線復測的測角精度、測邊精度、以及導線全長相對閉合差和方位角閉合差,都要應符合表3的規定。
符合表3規定后,將復測成果與設計單位成果進行比較。復測與設計的導線水平角、導線邊長和導線點坐標較差的限差應符合表10的要求。
表10 CPⅡ導線復測成果限差要求
注: 為儀器標稱精度。
當隧道洞內CPⅡ控制測量的導線附合長度大于7km時,導線等級為隧道二等。
當以上各項比較滿足限差要求時,采用原設計成果,不能滿足限差要求時,要進行再次復測,查明原因,并采用同精度擴展方法更新成果,提交相關單位確認。
表11 復測水平角比較表
表12 復測邊長比較表
表13 復測坐標比較表 7 高程控制網復測 高程控制網復測就是對線路水準基點的復測,從本次復測區段或標段與相鄰標段共樁點開始聯測區段內所有線路水準基點至區段結束段與相鄰標段的共樁點,多采用滿足精度要求電子水準儀,按二等水準測量技術要求施測。水準測量數據采集完成后,對外業觀測數據進行各項指標檢查、驗算,各項精度指標和限差滿足要求后,利用專用的測量平差軟件進行嚴密平差計算。平差計算時選取本次復測區段內首、中、尾三個或首、尾兩個水準點作為已知點進行平差計算,平差結果中的高差偶然中誤差M?駐和按環閉合差算得的全中誤差MW要滿足二等水準測量的技術指標。
當檢測已測測段高差之差滿足表14中規定要求時,采用原設計成果,當較差超限時,要進行再次復測,查明原因,并采用同精度擴展方法更新成果,提交相關單位確認。
表14 水準測量精度要求
注:1K為測段水準路線長度,單位為km;L為水準路線長度,單位為km;RⅠ為檢測測段長度,以千米計;n為測段水準測量站數。
2當山區水準測量每公里測站數n≥25站以上時,采用測站數計算高差測量限差。
當復測區段內有跨河情況時,嚴格按照國家二等水準的跨河水準測量的技術要求進行測量。
高程控制網復測結果比較樣表:
表15 復測高差統計表
表16 與設計高差比較表
表17 高程復測比較表 8提交的復測成果報告
復測成果報告包括以下內容:(1)工程概況、復測范圍、設計CPⅠ、CPⅡ和線路水準點控制網概況、測量時間等情況;(2)CPⅠ控制網測量網形略圖、CPⅡ測量網形略圖;(3)測量儀器、人員情況;(4)測量外業作業情況(技術指標)與測量結果(含閉合環、重復基線檢核、往返高差測量匯總);(5)網平差與后處理結果(基準數據的采用與檢驗、基線邊改正數與精度、無約束和約束平差坐標及其精度、基線邊距離和方位及其精度、約束平差高程控制網精度等);(6)復測與設計成果比較結果(坐標、距離、方位、復測與設計高程或高差比較結果等);(7)復測結論;(8)標段搭接測量用樁協議;(9)主要測量人員的專業證書、儀器檢定證書、測繪資質附件。
第二篇:高速鐵路工程測量技術
高速鐵路工程測量技術
摘要
高速鐵路的建設是現階段國家的一項重要任務。本文對傳統測量方法進行了簡單描述,總結了傳統測量方式的缺點。同時,通過對《高速鐵路工程測量規范》技術要點的總結,從“三網合一”、分級布網、軌道控制網等方面分析了現代鐵路工程測量技術,闡述了高速鐵路工程測量技術體系較傳統測量方法的進步,是我國高速鐵路工程建設的技術基礎和有力支撐。
關鍵字:高速鐵路,工程測量,測量標準
Abstract The construction of high-speed railway is an important task of present state.In this paper, the traditional measuring method has carried on the brief description, summarizes the traditional measurement methods of faults.At the same time, through the measurement of the high speed railway engineering, the end of the main technical points from the “three nets”, classification and net, orbit control network and other aspects analyzes the modern measuring technology of railway engineering, this paper expounds the high-speed railway engineering survey technology system is the progress of the traditional measurement method, is China's high speed railway construction technology foundation and strong support.Key words: high speed railway, engineering surveying, measuring standard
目 錄
第一章 引言..................................................................................................................1 第二章 我國的高速鐵路工程測量技術體系..............................................................2 第三章 傳統的鐵路工程測量................................................3 3.1 傳統的鐵路工程測量方法.................................................................................3 3.2 傳統的鐵路工程測量方法的缺陷.....................................................................3 第四章 高速鐵路精密測量體系..................................................................................5 4.1 高速鐵路精密工程測量的內容.........................................................................5 4.2 速鐵路精密工程測量的目的.............................................................................5 4.3 速鐵路軌道鋪設的精度要求.............................................................................5 4.3.1 軌道的內部幾何尺寸...................................................................................5 4.3.2 軌道的外部幾何尺寸...................................................................................6 4.4 高速鐵路精密測量體系的特點.........................................................................6 4.4.1 “三網合一”的測量體系...........................................................................6 4.4.2 建立框架控制網CP0...................................................................................6 4.4.3 高速鐵路平面控制網的分級布網...............................................................7 4.4.4 CPⅢ自由測站邊角交會網測量...................................................................7 4.5 筑物變形監測.....................................................................................................8 第五章 結束語..............................................................................................................9 參考文獻......................................................................................................................10
第一章 引言
交通問題一直是國家關注的重要部分,然而隨著經濟發展的加大,城市交通壓力也開始增大。為了緩解城市交通壓力,為人們提供出行方便,高速鐵路迅速的發展起來。高速鐵路旅客列車行駛速度高(250—350km/h),所以高鐵的交通安全不容忽視。保證高速鐵路安全的行駛,需要大量的前期工程投入,高新技術的加入是必不可少。第二章 我國的高速鐵路工程測量技術體系
我國的高速鐵路工程測量技術體系是伴隨著我國鐵路客運專線無砟軌道工程的建設而逐步建立和完善的。
2004年,鐵道部決定在遂渝線開展無砟軌道綜合試驗后,在施工過程中就發現原有的測量控制網精度及控制網布設不能滿足無砟軌道施工要求。為此,中鐵二院與西南交通大學合作在遂渝線開展了無砟軌道鐵路工程測量技術的研究,并建立了遂渝線無砟軌道綜合試驗段精密工程測量控制網。
2006年隨著京津城際、武廣、鄭西客運專線無砟軌道鐵路的全面開工建設,原有的鐵路測量體系和技術標準已不能適應客運專線無砟軌道建設的要求。為了適應我國客運專線無砟軌道建設的形勢,在鐵道部建設管理司和鐵道部經濟規劃研究院主持下,開始編制《客運專線無砟軌道鐵路工程測量暫行規定》。初步形成了我國高速鐵路工程測量技術標準體系。
隨著高速鐵路建設大規模地展開,在《客運專線無砟軌道鐵路工程測量暫行規定》的基礎上,結合我國高速鐵路建設特點和現代測繪技術的發展,開展了《高速鐵路CPIII測量標準及軟件研制》和《基于自由測站的高速鐵路CPlII高程網測量及其標準的研究》,對京津、武廣、鄭西、京滬、哈大、合寧、合武、石太等高速鐵路工程測量經驗進行系統的總結,按照原始創新、集成創新和引進消化吸收再創新的原則,對《客運專線無砟軌道鐵路工程測量暫行規定》進一步完善,編制完成了《高速鐵路工程測量規范》,形成具有自主知識產權的我國高速鐵路工程測量技術標準。第三章 傳統的鐵路工程測量
3.1 傳統的鐵路工程測量方法
傳統的鐵路工程是以線路中線控制樁作為鐵路勘測設計和施工的坐標基準,其測量作業模式和流程為:初測——定測——線下工程施工測量——鋪軌測量。
(1)初測
平面控制測量一初測導線:坐標系統為1954北京坐標系;測角中誤差12.5”(25”√n),導線全長相對閉合差:光電測距1/6000,鋼尺丈量1/2000。高程控制測量一初測水準:高程系統為1956黃海高程/1985國家高程基準;測量精度:五等水準(30√£)。
(2)定測
以初測導線和初測水準點為基準,按初測導線的精度要求放出交點、直線控制樁、曲線控制樁(五大樁)。
(3)線下工程施工測量
平面測量以定測放出交點、直線控制樁、曲線控制樁(五大樁)作為線下工程施工測量的基準;高程測量以初測水準點為基準。
(4)鋪軌測量
直線用經緯儀穿線法測量;曲線用弦線矢距法或偏角法進行鋪軌控制。
3.2 傳統的鐵路工程測量方法的缺陷
傳統的鐵路測量方法,在過去主要靠經緯儀、鋼尺丈量測距的年代,是一種行之有效的方法,適合于普通速度鐵路工程測量。但是在測量已廣泛采用GPS、全站儀、電子水準儀新技術的今天,這一傳統的鐵路工程測量方法已不能適應我國現代化鐵路建設的要求。它存在著以下的不足。
(1)平面坐標系投影差大。
采用1954年北京坐標系30帶投影,投影帶邊緣邊長投影變形值最大可達340mm/km,不利于GPS、RTK、全站儀等新技術采用坐標定位法進行勘測和施工放線。
(2)線路平面測量可重復性較差。
以線路中線控制樁作為鐵路勘測設計和施工的坐標基準,沒有采用逐級控制 的方法建立完整的平面高程控制網,線路施工控制僅靠定測放出交點、直線控制樁、曲線控制樁(五大樁)進行控制,當出現中線控制樁連續丟失后,就很難進行恢復;由于路基地段沒有分級建立平面控制網,沒有穩固的平面控制基準,施工后線路中線控制樁就被破壞,只是在路基工程施工期間根據中線控制樁設置護樁進行平面控制。無法使用統一的平面控制基準進行線下工程和軌道工程施工。
(3)測量精度低。
由于導線方位角測量精度要求較低,施工單位復測時,經常出現曲線偏角超限問題,施工單位只有以改變曲線要素的方法來進行施工。在普通速度條件下,不會影響行車安全和舒適度,但在高速行車條件下,就有可能影響行車安全和舒適度。
(4)軌道鋪設精度難以滿足設計線形和平順度要求。
軌道的鋪設不是以測量控制網為基準按照設計的坐標定位,而是按照線下工程的施工現狀采用相對定位進行鋪設,這種鋪軌方法由于測量誤差的積累,往往造成軌道的幾何參數與設計參數相差甚遠。在浙贛線提速改造時,采用定位進行鋪軌就出現了圓曲線半徑與設計半徑相差太大、大半徑長曲線變成了很多不同半徑圓曲線的組合、曲線五大樁位置與設計位置相差太大、縱斷面整坡變成了很多碎坡等問題。第四章 高速鐵路精密測量體系
傳統鐵路測量方法采用定測中線控制樁作為聯系鐵路勘測設計與施工的線路平面測量控制基準,中線控制樁在線路竣工后已不復存在,鐵路平面控制基準已經失去,因而在竣工和運營階段的線路復測只能通過相對測量的方式進行,這種方式只適合測量精度要求低的普速鐵路測量。而高速鐵路軌道必須具有非常精確的幾何參數,使軌道的幾何參數與設計的目標位置之間的偏差保持在最小,精度要保持在毫米級范圍以內。僅僅依靠相對測量方法對線路進行維護是遠遠不夠的,必須引入絕對測量系統,建立一套完整精密測量系統。
4.1 高速鐵路精密工程測量的內容
高速鐵路精密工程測量貫穿于高速鐵路工程勘測設計、施工、竣工驗收及運營維護測量全過程,包括以下內容:
(1)高速鐵路平面高程控制測量;(2)線下工程施工測量;(3)軌道施工測量;(4)運營維護測量。
4.2 速鐵路精密工程測量的目的
高速鐵路精密工程測量的目的是通過建立各級平面高程控制網,在各級精密測量控制網的控制下,實現線下工程按設計線型準確施工和保證軌道鋪設的精度能滿足旅客列車高速、安全行駛。為了達到在高速行駛條件下,旅客列車的安全性和舒適性,那么線路嚴格按照設計的線型施工,即保持精確的幾何線性參數;軌道必須具有非常高的平順性,精度要保持在毫米級的范圍以內。
4.3 速鐵路軌道鋪設的精度要求
高速鐵路軌道施工的定位精度決定著高速鐵路的平順性,高速鐵路軌道鋪設應滿足軌道內部幾何尺寸(軌道自身的幾何尺寸)和外部幾何尺寸(軌道與周圍建筑物的相對尺寸)的精度要求。其中內部尺寸描述軌道的幾何形狀,外部幾何尺寸體現軌道的空間位置和標高。4.3.1 軌道的內部幾何尺寸
軌道內部幾何尺寸體現出軌道的形狀,根據軌道上相鄰點的相對位置關系就 可以確定,表現為軌道上各點的相對位置。軌道內部幾何尺寸的各項規定是為了給列車的平穩運行提供一個平順的軌道,即通常提到的平順性。因此,除軌距和水平之外,還規定了軌道縱向高低和方向的參數,這些參數能保證軌道有正確的形狀。利用這些參數可以檢查軌道的實際形狀是否與設計形狀相符,軌道內部幾何尺寸的測量也稱之為軌道的相對定位。4.3.2 軌道的外部幾何尺寸
軌道的外部幾何尺寸是軌道在空間三維坐標系中的坐標和高程,由軌道中線與周圍相鄰建筑物的關系來確定。軌道外部幾何尺寸的測量也稱之為軌道的絕對定位,軌道的絕對定位必須與路基、橋梁、隧道、站臺等線下工程的空間位置坐標和高程相匹配協調。軌道的絕對定位精度必須滿足軌道相對定位精度的要求,即軌道平順性的要求。由此可見,高速鐵路各級測量控制網測量精度應同時滿足線下工程施工和軌道工程施工的精度要求,即必須同時滿足軌道絕對定位和相對定位的精度要求。
4.4 高速鐵路精密測量體系的特點
4.4.1 “三網合一”的測量體系
高速鐵路工程測量的平面、高程控制網,按施測階段、施測目的及功能不同分為:勘測控制網、施工控制網、運營維護控制網。我們把高速無砟軌道鐵路工程測量的這三個階段的測量控制網,簡稱“三網”。
勘測控制網包括:CPI控制網、CPⅡ控制網、二等水準基點控制網。施工控制網包括:CPI控制網、CPⅡ控制網、水準基點控制網、CPm控制網。
運營維護控制網包括:CPlI控制網、水準基點控制網、CPm控制網、加密維護基標。
為保證三階段的測量控制網滿足高速鐵路勘測、施工、運營維護3個階段測量的要求,在設計、施工和運營階段構建和保持高速鐵路軌道空間幾何形位的一致性,滿足高速鐵路工程建設和運營管理的需要,3階段的平面、高程控制測量必須采用統一的基準。即勘測控制網、施工控制網、運營維護控制網均采用CPI為基礎平面控制網,以二等水準基點網為基礎高程控制網。簡稱為“三網合一”。4.4.2 建立框架控制網CP0 高速鐵路建立框架控制網CP0,是在總結京津城際鐵路,鄭西、武廣、哈大、京滬、石武高速鐵路平面控制測量實踐經驗基礎上提出的。由于高速鐵路線路長、地區跨越幅度大且平面控制網沿高速鐵路呈帶狀布設。為了控制帶狀控制網的橫向擺動,沿線必須每隔一定間距聯測高等級的平面控制點,但是由于沿線國家高級控制點之間的兼容性差,基礎平面控制網CPI經國家點約束后使高精度的cPI控制網發生扭曲,大大降低了CPI控制點間的相對精度,個別地段經國家點約束后的CPI控制點問甚至不能滿足規范要求的CPI控制點相對中誤差≤1/80000。在測量中不得不采用一個點和一個方向的約束方式進行cPI控制網平差,但這種平差方式給CPI控制網復測帶來不便。為此,在京津城際鐵路、哈大、京滬、石武高速鐵路平面控制測量首先采用GPS精密定位測量方法建立高精度的框架控制網CP0,作為高速鐵路平面控制測量的起算基準,不僅提高了CPI控制網的精度,也為平面控制網復測提供了基準。4.4.3 高速鐵路平面控制網的分級布網
高速鐵路工程測量平面控制網應在框架控制網CP0基礎上分三級布設,第一級為基礎平面控制網CPI,主要為勘測、施工、運營維護提供坐標基準;第二級為線路平面控制網CPlI,主要為勘測和施工提供控制基準;第三級為軌道控制網CPⅢ,主要為軌道鋪設和運營維護提供控制基準。三級平面控制網之間的相互關系如圖1所示。
圖1 高速鐵路三級平面控制網示意圖
4.4.4 CPⅢ自由測站邊角交會網測量
CPIll為軌道控制網,是鋪軌加密基標和軌道精調的基準,為了保證鋪軌加密基標和軌道精調測量的精度,其點位間距以60m為宜。CPⅢ控制網應采用自由測站邊角交會網進行構網測量,以CPI或CPII作為基準進行固定數據約束平差。CPⅢ自由測站邊角交會網如圖2所示,自由測站間距為120m左右,每個 CPⅢ控制點有3個自由測站點的距離、方向交會。CPⅢ自由測站邊角交會網測量與常規導線網測量比較具有以下優點:
(1)點位分布均勻,有利于鋪軌加密基標和軌道精調作業精度的控制;(2)網形均勻對稱,圖形強度高,每個CPIII控制點有3個方向交會,多余觀測量多,有利于提高網的可靠性和測量精度;
(3)相鄰點間相對精度高,兼容性好,能有效控制軌道的平順性;(4)控制點采用強制對中標志,自由測站沒有對中誤差,消除了點位對中點誤差對控制網精度的影響。
圖2 CPⅢ控制網示意圖
4.5 筑物變形監測
高速鐵路線路長,路基、橋梁、涵洞、隧道工程量大,沿線復雜地質條件對工程建設影響大,線下構筑物變形是無砟軌道鐵路的重要參數,一直貫穿于設計、施工、運營養護、維修各階段。高速鐵路構筑物的變形監測與控制是高速鐵路建設成敗和安全運營的關鍵,為使變形監測所獲取的數據科學、可靠并連續,因此在《高速鐵路工程測量規范》中,專門作為一章對構筑物變形測量的監測網構網、測量精度、監測點的布設及測量方法進行了規范。這是高速鐵路精密工程測量體系的一個特點。
第五章 結束語
目前,我們通過引進、消化吸收、再創新,已掌握了高速鐵路工程建設測量技術。《高速鐵路工程測量規范》已編制完成并頒布實施,形成了一套具有自主知識產權的高速鐵路工程測量技術標準體系,并大規模地開展高速鐵路建設。但是,隨著我國多條高速鐵路的相繼竣工,大規模地投入運營。高速鐵路的運營及養護維修測量將是一個迫切需要我們解決的問題。而如何利用已有的CPIII控制網和鋪軌基標快速完成高速鐵路的運營及養護維修測量,目前還是一個空白,需要進行進一步的研究。同時應通過對京津城際鐵路養護維修測量和鄭西、武廣客運專線無砟軌道鐵路運營及養護維修測量的總結和開展科研,研究一套適合我國客運專線鐵路軌道的運營維護測量技術,逐步完善高速鐵路運營維護測量保障體系,確保高速鐵路的安全運行。參考文獻
[1] 徐萬鵬.高速鐵路精密測量基準的確定.鐵道工程學報, 2012(9): 7-11.[2] 劉華.從高速鐵路工程測量標準看鐵路工程測量技術的進步.鐵道經濟研究, 2010(3): 25-29.[3] 周玉輝.高速鐵路工程測量有關技術問題的探討.鐵道勘察, 2005,31(3): 28-31.[4] 盧建康.論我國高速鐵路精密工程測量技術體系及特點.高速鐵路技術, 2010,01(1): 31-35.[5] 盧建康.高速鐵路精密工程測量技術體系的建立及特點.鐵道標準設計, 2010(z1): 70-73.[6] 左廣恒.高速鐵路測量控制體系建設與常見問題分析.城市建設理論研究(電子版), 2012(10).
第三篇:GPS控制測量技術報告
遼寧科技學院實習報告
GPS控制測量技術報告
一:測區概況,位于本溪經濟開發區石橋子沈本產業大道,測區地勢較平坦,由于公路兩側山勢陡峭,樹木密集,所以在本測區衛星信號不太理想,控制點之間距離較遠。
二:儀器設備及軟件
南方GPS、天寶及ASHTECH
GPS控制測量采用Ashtech locus單頻接收機,其靜態精度為:
靜態基線 ±(5mm +1ppmD)
高 程 ±(10mm+2ppmD)
平面精度要求:0.020m + 1ppm
高層精度要求:0.040m + 2ppm內業采用Ashtech Solution專業處理軟件(包含數據傳輸、基線向量處理、GPS網平差軟件、多種GPS數據格式轉換等功能),完全能滿足GPS控制測量數據處理的要求。
三:實習的內容
1.實習的主要內容
(1)GPS靜態、動態野外數據采集及內業數據處理:
(2)GPS-RTK外業測量
2.實習目的,通過實習進一步深入了解GPS原理以及在測繪中的應用,鞏固課堂所學的知識.熟練掌握GPS儀器的使用方法,學會GPS進行控制測量的基本方法并掌握GPS數據處理軟件的使用方法.3.實習地點,本溪石橋子經濟技術開發區產業大道
4.實驗原理.GPS定位的原理是GPS 衛星發射的測距信號和導航電文,導航電文中含有衛星位置的信息,用戶用GPS接收機在某一時刻接收三顆或三顆以上的GPS衛星,測出測站點(GPS天線中心)到衛星的距離并解算出該時刻衛星的空間位置根據距離,并解算出衛星的空間位置,根據距離交會法求測站點坐標.其基本思想為:在基準站上安置一臺GPS 接收機,對所有可見衛星進行連續觀測并將其觀測數據通過無線電傳輸設備實時地發送給用戶觀測站,用戶站在接收GPS衛星
信號的同時,通過無線電接收機設備接收基準站傳輸的觀測數據,實時計算測站
點的三維坐標.5.實驗過程:
(一).參考站要求
參考站的點位選擇必須嚴格。因為參考站接收機每次衛星信號失鎖將會影
響網絡內所有流動站的正常工作。
(1)周圍應視野開闊,截止高度角應超過15度,周圍無信號反射物(大面
積
水域、大型建筑物等),以減少多路徑干擾。并要盡量避開交通要道、過往
行人 的干擾。
(2)參考站應盡量設置于相對制高點上,以方便播發差分改正信號。
(3)參考站要遠離微波塔、通信塔等大型電磁發射源200米外,要遠離高
壓輸電線路、通訊線路50米外。
(4)RTK作業期間,參考站不允許移動或關機又重新啟動,若重啟動后必
須重新校正。
根據以上要求在校園里選擇合適的已知點,將天線架設是該點做為基準站,連上
電纜,注意正負極要正確(紅正黑負),確認無誤后,方可開機.打開主機和電臺,主機開始自動初始化和搜索衛星,當衛星數和衛星質量達到要求后(大約1分鐘),主機上的DL指示燈開始5秒鐘快閃2次,同時電臺上的RX指示燈開始每秒鐘閃1次。這表明基準站差分信號開始發射,整個基準站部分開始正常工作。
(二).移動站要求
1.將移動站主機接在碳纖對中桿上,并將接收天線接在主機頂部,同時將手
簿夾在對中桿的適合位置。
2.打開主機,主機開始自動初始化和搜索衛星,當達到一定的條件后,主機
上的DL指示燈開始1秒鐘閃1次(必須在基準站正常發射差分信號的前提下),表明已經收到基準站差分信號。
3.打開手簿,啟動工程之星軟件。工程之星快捷方式一般在手簿的桌面上,如手簿冷啟動后則桌面上的快捷方式消失,這時必須在Flashdisk中啟動原文件(我的電腦→Flashdisk→SETUP→ERTKPro2.0.exe)。
4.啟動軟件后,軟件一般會自動通過藍牙和主機連通。如果沒連通則首先需要進行設置藍牙(工具→連接儀器→選中“輸入端口:7”→點擊“連接”)。
5.軟件在和主機連通后,軟件首先會讓移動站主機自動去匹配基準站發射時使用的通道。如果自動搜頻成功,則軟件主界面左上角會有信號在閃動。如果自動搜頻不成功,則需要進行電臺設置(工具→電臺設置→在“切換通道號”后選擇與基準站電臺相同的通道→點擊“切換”)。
6.在確保藍牙連通和收到差分信號后,開始新建工程(工程→新建工程),依次按要求填寫或選取如下工程信息:工程名稱、橢球系名稱、投影參數設置、四參數設置(未啟用可以不填寫)、七參數設置(未啟用可以不填寫)和高程擬合參數設置(未啟用可以不填寫),最后確定,工程新建完畢。
七進行校正:
利用控制點坐標庫(設置→控制點坐標庫)求四參數.?/P>
在控制點坐標庫界面中點擊“增加”,根據提示依次增加控制點的已知坐標和原始坐標,一般至少2個控制點,當所有的控制點都輸入以后察看確定無誤后,單擊 “保存”,選擇參數文件的保存路徑并輸入文件名,建議將參數文件保存在當前工程下文件名result文件夾里面,保存的文件名稱以當天的日期命名。完成之后單擊“確定”。然后單擊“保存成功”小界面右上角的“OK”,四參數已經計算并保存完畢。方可進行測量.八實習總結:1實習中遇到的問題能分析, 在測量過程中突然收不到衛星信號,這種情況可能是流動站或基準站的電源沒電或接收機的連線出現問題.在測量過程中突然顯示單點定位可能是接收到的衛星數量不夠而無法解算.在觀測過程中手薄上的解算值始終不能固定,可能是流動站的選點有問題,周圍可能有高壓輸電線,高大建筑物或在面積水域.2誤差分析及減小誤差的方法:1 衛星星歷誤差,衛星星歷誤差實際上就是衛星位置的確定誤差,其大小取決于衛星跟蹤的數量及空間分布,觀測值數量及精度.2接收機鐘誤差,減弱方法是的把每一個觀測時刻接收機差當作一個獨立未知參數在數據處理中與觀測站的位置參數一并求解.3衛星信號傳播誤差,包括電離層和對流層時廷誤差.4多路徑誤差,多路徑誤差是指衛星信號通過不同的路徑傳輸到接收機天線.多路徑效應不反與反射系數有關,也與反射物離測站的距離及衛星的信號方向有
關,由于無法建立準確的誤差改正模型,只能恰當的選擇地點測量,避開信號反射物.5人差,儀器沒有完全對中,沒有絕對整平.
3影響GPS基線解算結果因素的判別及應對措施
1影響GPS基線解算結果因素的判別
對于影響GPS基線解算結果因素,有些是較容易判別的,如衛星觀測時間太短、周跳太多、多路徑效應嚴重、對流層或電離層折射影響過大等;但對于另外一些因素卻不好判斷了,如起點坐標不準確。
基線起點坐標不準確的判別
對于由起點坐標不準確所對基線解算質量造成的影響,目前還沒有較容易的方法來加以判別,因此,在實際工作中,只有盡量提高起點坐標的準確度,以避免這種情況的發生。
衛星觀測時間短的判別
關于衛星觀測時間太短這類問題的判斷比較簡單,只要查看觀測數據的記錄文件中有關對與每個衛星的觀測數據的數量就可以了,有些數據處理軟件還輸出衛星的可見性圖,這就更直觀了。
周跳太多的判別
對于衛星觀測值中周跳太多的情況,可以從基線解算后所獲得的觀測值殘差上來分析。目前,大部分的基線處理軟件一般采用的雙差觀測值,當在某測站對某顆衛星的觀測值中含有未修復的周跳時,與此相關的所有雙差觀測值的殘差都會出現顯著的整數倍的增大。
多路徑效應嚴重、對流層或電離層折射影響過大的判別
對于多路徑效應、對流層或電離層折射影響的判別,我們也是通過觀測值殘差來進行的。不過與整周跳變不同的是,當路徑效應嚴重、對流層或電離層折射影響過大時,觀測值殘差不是象周跳未修復那樣出現整數倍的增大,而只是出現非整數倍的增大,一般不超過1周,但卻又明顯地大于正常觀測值的殘差。
2.應對措施
基線起點坐標不準確的應對方法
要解決基線起點坐標不準確的問題,可以在進行基線解算時,使用坐標準確度較高的點作為基線解算的起點,較為準確的起點坐標可以通過進行較長時間的單點定位或通過與WGS-84坐標較準確的點聯測得到;也可以采用在進行整網的基線解算時,所有基線起點的坐標均由一個點坐標衍生而來,使得基線結果均具有某一系統偏差,然后,再在GPS網平差處理時,引入系統參數的方法加以解決。
衛星觀測時間短的應對方法
若某顆衛星的觀測時間太短,則可以刪除該衛星的觀測數據,不讓它們參加基線解算,這樣可以保證基線解算結果的質量。
周跳太多的的應對方法
若多顆衛星在相同的時間段內經常發生周跳時,則可采用刪除周跳嚴重的時間段的方法,來嘗試改善基線解算結果的質量;若只是個別衛星經常發生周跳,則可采用刪除經常發生周跳的衛星的觀測值的方法,來嘗試改善基線解算結果的質量。多路徑效應嚴重
由于多路徑效應往往造成觀測值殘差較大,因此,可以通過縮小編輯因子的方法來剔除殘差較大的觀測值;另外,也可以采用刪除多路徑效應嚴重的時間段或衛星的方法。
對流層或電離層折射影響過大的應對方法
對于對流層或電離層折射影響過大的問題可以采用下列方法:
1.提高截止高度角,剔除易受對流層或電離層影響的低高度角觀測數據。但這種方法,具有一定的盲目性,因為,高度角低的信號,不一定受對流層或電離層的影響就大。
2.分別采用模型對對流層和電離層延遲進行改正。
3.如果觀測值是雙頻觀測值,則可以使用消除了電離層折射影響的觀測值來進行基線解算。
總的來說GPS控制網基線測量,基線長度較短的情況下(10km左右,最大不超過20~30km),GPS的軌道誤差(星歷誤差),太陽光壓影響及美國SA技術基本對測量精度不發生影響(它只能影響單點定位和長基線測量結果)。
在作業過程中,在GPS接收機滿足作業精度要求的情況下,測量的主要誤差源是多路徑誤差、周跳和點位的對中誤差。作業中應盡量避免它們的發生并減少其誤差。
九:經驗總結:總的來說,RTK測量除了要有足夠的衛星數和衛星具有良好的幾何分布外,還要求基準站與流動站的數據通訊必須良好.
十:收獲體會:通過這次實習使自己在課堂上學的模糊的理論知識得到了清晰的理解,同時也感到自己所學的理論知道的嚴重不足,在實習過程中又加強了理論知識的強化使自己對這門學科又有了新的理解.我覺得這門學科應該是在實踐中學習理論,但實踐前的理論學習也是必不可少的.
第四篇:控制測量實習技術報告
實習報告
1.實習概況
1.1 實習目的與要求
本課程是學生《大地控制測量學》后的實踐性課程,通過該大地測量計算和集中教學實習,使學生對大地測量基礎理論,基本技術和方法在理論與實踐相結合方面有一個全面的了解和掌握,不但鞏固在課堂上學到的理論知識,而且使學生動手能力和儀器操作能力得到較大的鍛煉和提高,為今后學生畢業走上工作崗位打下堅實的基礎。
要使學生通過實習,掌握精密水準測量的技術設計,踏勘選點,儀器檢驗,重點掌握精密水準測量的外業測量和內業計算;熟悉二等水準測量的主要技術指標,掌握測站和線路的檢核方法。
實習小組由4人組成,輪流分工為:1人操作儀器,1人記錄,2人立尺。
1.2 工作進程:
本次工作從10月28號上午開始查線,觀測準備,下午開始進行觀測,11月4號完成水準測量工作;11月5號開始內業技術整理,平差計算,11月13號完成全部工作。
2.作業依據
GB12897-91《國家一、二等水準測量規范》
3.人員組成4人:
4.儀器設備
4.1 投入的儀器設備
精密光學水準儀DSZ2,銦瓦水準尺,尺墊,記錄板
4.2 水準測量儀器的檢校
根據規范要求,對使用的儀器設備在作業前按規定進行了檢驗、檢查,具體詳見儀器檢驗資料,經檢驗、檢查結果表明作業所用儀器設備性能狀態良好。
4.2.1 水準儀
水準儀在作業前進行了下列檢查、檢驗:
⑴水準儀的檢視;
⑵水準儀上概略水準器的檢校;
⑶光學測微器隙動差和分劃值的測定;
⑷i角檢校。
4.2.2 水準標尺
水準標尺在作業前進行了下列檢查、檢驗:
⑴標尺的檢視;
⑵標尺上圓水準器的檢校;
⑶標尺分劃面彎曲差的測定;
⑷標尺名義米長及分劃偶然中誤差的測定;
⑸一對水準標尺零點不等差及基輔分劃讀數差的測定。
5.水準觀測
水準測量在觀測過程中,作業人員嚴格按照《國家一、二等水準
測量規范》中的二等水準要求進行作業,二等水準標尺的尺承使用
6.5公斤重量的鑄鐵尺臺。
二等水準嚴格按照規范規定沿相同路線進行往返測。
具體情況如下:
往測:使用儀器精密光學水準儀DSZ2,銦瓦水準尺。完成水準路線總長3.389km,觀測總站數為66站,路線閉合差:5.01mm,后驗每公里高程測量高差中誤差:2.721(mm/km),水準觀測無重測測段。
返測:使用儀器精密光學水準儀DSZ2,銦瓦水準尺。完成水準路線總長3.410km,觀測總站數為64站,路線閉合差:3.89mm,后驗每公里高程測量高差中誤差:2.107(mm/km),水準觀測有三個重測測段。
6.數據處理及平差計算
6.1 高程系統
高程系統采用1985國家高程基準。
6.2 起算數據
起算點:承露臺邊的已知點MJ02,高程為8.00m。
6.3數據處理及平差計算
觀測數據的處理分為預處理與平差計算兩部分。預處理內容包括:水準高差的尺長改正、正常水準面不平行改正。高程網的平差計算采用間接觀測平差法。預處理與平差處理中所推導的計算公式及處理方法嚴密。數據處理軟件為 <<地面測量工程控制與施工測量內外業一體化和數據處理自動化系統>>。數據預處理方法及平差計算方法
均符合規定要求。
7.高程精度統計
根據水準網平差計算,往測相對起算點最弱高程點位中誤差是MJ51為2.50mm,返測相對起算點最弱高程點位中誤差是MJ51為
1.94mm。
7.1每公里水準測量的偶然中誤差計算公式為:
MΔ=±△△/R]/(4*n)mm(1)式中:Δ為測段往返測不符值,單位為mm;R測段長度,單位為km;n為測段數。
根據公式(1)計算的二等水準測量的偶然中誤差為MΔ=0.12mm(限差為1.0mm)
7.2每公里水準測量的全中誤差計算公式為:
MW=±WW/F]/Nmm(2)式中:W為經過各項改正后的水準環閉合差,單位為mm;F為水準環線周長,單位為km;N為水準環個數。
根據公式(2)計算的往測每公里水準測量的全中誤差為MW=返測每公里水準測量的全中誤差為MW=
8.結論
8.1 實習中發生的問題及處理情況
由于我們實習路線是從學校到超山寺再到學校構成閉合環,因此就會遇到很多問題。比如在出學校的時候遇到的問題主要是過往的車輛和人都直接影響了我們測量的正常進行,但在進行測量的過程中我們保持那種平靜的心態來尋找合適的機會,來完成精細的水準測量。還有在超山寺附近測量時也遇到一些麻煩,在上坡的時候高程在短距離就相差的很大,有時在前視讀數直接在30cm以下了,或者是后視讀數超過尺的最高值,這樣我們在上坡的時候就打Z字型上坡,在上去的同時選點,測量也格外注意。最后在進行往返閉合差檢驗的過程中,我們組遇到了一個很特殊的問題,那時基本上完成了整個外業工作任務。那就是MJ11到MJ10往返測高差較差很大,當初我們沒有直接去反工,而是想到當初記錄員說過由于觀測要始終先觀測最開始觀測的那把尺,因此不知道記錄那把是前尺那把是后尺。針對這個問題,我們就把往測前后尺數據對調,結果發現較差沒有超限,并參照其他組發現對調后的數據正確。這樣我們基本上確定是記錄員在記錄的時候前后尺的順序明顯記反了而避免再次返工。
8.2 實習體會
實習終于結束了,雖然開始時大家都感到好累,但看到我們的收獲我們大家還是很高興的。我覺得自己學到了很多的東西。對以前零零碎碎學的測量知識有了綜合應用的機會。通過這次實習,我學會更熟練的使用精密水準儀很好的鞏固了理論教學知識,提高了實際操作的技能。原先老師在課堂上講解的測量知識也都在實踐中得到應用,并發揮了重要的作用,從而相互對照將我的測量知識和水平提高了不少,現在想來這場痛苦的實習是必要的。
同時在這次實習中讓我再次認識到實習團隊精神的重要性。每個人的一個粗心,一個大意,都可能直接影響測量實習的進度,甚至是
帶來嚴重的損失。一次測量實習要完整的做完,單靠一個人的力量和構思是遠遠不夠的,只有小組的合作和團結才能讓實習快速而高效的完成.這次測量實習培養了我們小組分工協作的能力,增進了同學之間的感情。雖然有時侯我們會因為一些實習中的自己的想法和大家出現一些矛盾,但大家都想著如何把這次實習完成得更加完美。在這次的實習中我對以前的學習又有了更深刻的認識。
今后的路還很長,本次實習僅僅是個開頭。在以后,無論是實習還是在工作崗位我都要秉著嚴謹的工作態度,逐漸樹立行業精神。要不斷地總結經驗教訓,不斷提高自己的專業技能,使自己更加完善,真正實現自己的人生價值。
第五篇:淺談高鐵精密工程測量技術及復測
淺談高鐵精密工程測量技術及復測
【摘要】本文重點對高速鐵路精密工程測量的內容、精密工程測量的特點的論述,并簡要介紹了高程控制網的復測,同時提出了高速鐵路的運營和養護維修測量,需要進行進一步的研究,以確保高速鐵路的安全運行。
【關鍵詞】高速鐵路;精密測量;技術體系
為了達到高速鐵路的高速行駛條件,高速鐵路軌道精度要保持在毫米級的范圍以內,傳統的鐵路工程測量技術已不能滿足高速鐵路建設的要求。高速鐵路的測量方法、測量精度與傳統的鐵路工程測量完全不同。
1高速鐵路精密工程測量
為了滿足上述要求,應根據線下工程和軌道鋪設的精度要求設計高速鐵路的各級平面高程控制網測量精度。高速鐵路精密工程測量的目的是通過建立各級平面高程控制網,在各級精密測量控制網的控制下,實現線下工程按設計線型準確施工和保證軌道鋪設的精度能滿足旅客列車高速、安全行駛。
高速鐵路精密工程測控貫穿于高速鐵路工程勘測設計、施工、竣工驗收及運營維護測量全過程,包括以下內容:高速鐵路平面高程控制測量;線下工程施工測量;軌道施工測量;運營維護測量。
2高速鐵路精密工程測量的特點
2.1高速鐵路各級平面高程控制網精度應滿足勘測設計、線下工程施工、軌道施工及運營養護的要求
由于過去鐵路建設的速度目標值較低,對軌道的線型和平順性要求不高,在勘測、施工中沒有要求建立一套適合勘測、施工、運營維護的完善的控制測量系統。控制網測量的精度指標主要是根據滿足線下土建工程的施工控制要求而制定,軌道的鋪設不是以控制網為基準按照設計的坐標定位,而是按照線下工程的施工現狀采用相對定位進行鋪設,這種鋪軌方法由于測量誤差的積累,往往造成軌道的幾何參數與設計參數相差甚遠。
2.2高速鐵路精密測量控制網按分級布網的原則布設
高速鐵路工程測量平面控制網應在框架控制網(CPO)基礎上分三級布設,第一級為基層平面控制網(CPI),主要為勘測、施工、運營維護提供坐標基準;第二級為線路平面控制網(CPⅡ),主要為勘測和施工提供控制基準;第三級為軌道控制網(CPⅢ),主要為軌道鋪設和運營維護提供控制基準。
高速鐵路工程測量高程控制網分二級布設,第一級線路水準基點控制網,為高速鐵路工程勘測設計、施工提供高程基準;第二級軌道控制網(CPⅢ),為高速鐵路軌道施工、維護提供高程基準。
高速鐵路工程測量平面控制網應在框架控制網(CPO)基礎上分三級布設,是因為測量控制網的精度在滿足線下工程施工控制網測量要求的同時必須滿足軌道鋪設的精度要求,使軌道的幾何參數與設計的目標位置之間的偏差保持在最小。
2.3高速鐵路工程測量平面坐標系統應采用邊長投影變形值≤10mm/km的工程獨立坐標系
高速鐵路工程測量精度要求高,施工中要求由坐標反算的邊長值與現場實測值應一致,即所謂的尺度統一。由于地球是個橢球曲面,地面上的測量數據需投影到施工面上,由曲面的幾何圖形在投影到平面時,不可避免會產生變形。采用國家3°帶投影的坐標系統,在投影帶邊緣的邊長投影變形值達到340mm/km,這時無砟軌道的施工是很不利的,對工程施工的影響呈系統性。從理論上來說,邊長投影變形值越小越有利。根據武廣線、鄭西線無砟軌道CPⅢ控制網的測量實踐表明,在滿足邊長投影長度變形值不大于10mm/km的條件下,線下工程施工時,可不進行邊長投影改正直接利用坐標反算距離進行施工放線,CPⅢ觀測距離不需進行投影改化進行平差計算就可以滿足CPⅢ控制網的精度要求。
2.4高速鐵路精密工程測量“三網合一”的測量體系
高速鐵路工程測量的平面、高程控制網,按施測階段、施測目的及功能不同分為了勘測控制網、施工控制網、運營維護控制網。我們把高速鐵路工程測量這三個階段的控制網,簡稱“三網”
勘測控制網包括:CPⅠ控制網、CPⅡ控制網、二等水準基點控制網。
施工控制網包括:CPⅠ控制網、CPⅡ控制網、水準基點控制網、CPⅢ控制網。
運營控制網包括:CPⅡ控制網、水準基點控制網、CPⅢ控制網、加密維護基標
為保證控制網的測量成果質量滿足高速鐵路勘測、施工、運營維護三個階段測量的要求,適應高速鐵路工程建設和運營管理的需要,三階段的平面、高程控制測量必須采用統一的基準。即勘測控制網、施工控制網、運營維護控制網均采用CPⅠ為基礎平面控制網,以二等水準基點網為基礎高程控制網。簡稱為“三網合一”。“三網合一”是高速鐵路采用坐標進行線路的勘測設計、工程施工以及運營維護管理的前提。在“三網合一”基礎上,線路及其附屬建筑物的里程和坐標一一對應,每一個里程只有一個唯一的坐標(x、y、h),使施工和運營維護能夠嚴格按照設計的線型進行施工和養護,保證高速鐵路軌道的平順性,同時也為工務管理信息化和構建數字化鐵路創造了條件。“三網合一”是高速鐵路工程測量技術體系的基礎和核心。
3高程控制網的復測
為了保證控制點提供的高程基準的正確性,在工程建設的過程中,經常需要對已有高程控制點進行復測和檢測,確保高程控制點的穩定。復測和檢測在進行平差數據處理時,引入的高程基準應與原成果一致。
常用的復測和檢測成果分析方法有兩種:高差比對和高程比對。高差比對用以比較分析相同高程點之間的高差,可以反映出地表相對高程變化;高程比對用以比較分析相同高程點的高程,可以反映出地表整體的高程變化。無論那種比對方式,只有在比對差異超出相應等級水準測量精度的限差指標時,才能說這種高差或變化是顯著的,并考慮更新高程成果。否則,應沿用原高程成果。
復測、檢測與成果取舍:較差(閉合差)限制原則、成果最新原則、平均性原則、端點外推原則。測段復測與原測時間超過了三個月,且復測高差與原測高差之差超過檢測限差時,須進行測段兩端點可靠性的檢測。檢測測段長度小于1km時,按1km計算。高程比對分析與增補點成果應用。實際水準測量中使用高精度儀器進行低等級水準觀測時,如果計算得到的每公里水準測量的偶然中誤差沒有達到儀器應有的標稱精度,則應懷疑儀器的工作狀況不正常,即使總體上水準等級的精度指標滿足了,對水準觀測的數據應該慎重使用。因為,一臺工作不正常的儀器,提供的觀測數據是不可靠的。
4結束語
隨著我國多條高速鐵路的相繼竣工,大規模地投入運營。高速鐵路的運營及養護維修測量將是一個迫切需要我們解決的問題,而如何利用已有的CPⅢ控制網和鋪軌基標快速完成高速鐵路的運營和養護維修測量,目前還是一個空白,需要進行進一步的研究,研究一套適合我國客運專線鐵路軌道的運營維護測量保障體系,確保高速鐵路的安全運行。
【參考文獻】
[1]楊曉莉;;美國鐵路發展現狀及啟示[J];綜合運輸;2010年02期
[2]李崢輝;;CRTSⅡ型板式無砟軌道系統鋪板后的檢測方案[J];現代城市軌道交通;2010年01期
[3]張天放;劉忠波;;時速350km高速客運專線無砟道岔鋪設質量控制[J];中國新技術新產品;2010年03期