高速铁路工程测量规范

范文一:《高速铁路工程测量规范》学习版

《高速铁路工程测量规范》TB10601-2009 学习版

总则

1.0. 为了统一高速铁路工程测量的技术要求,保证其测量成果质量满足勘测、

施工、 运营维护各个阶段测量的要求, 适应高速铁路工程建设和运营管理的需要, 制定本规范。 1.0.2 本规范适用于新建 250~350km /h 高速铁路工程测量。

高速铁路定义为速度值大于 250km/h。

1.0.3

高速铁路工程测量平面坐标系应采用工程独立坐标系统, 在对应的线路轨

面设计高程面上坐标系统的投影长度变形值不宜大于 10mm/km。

公路和一般铁路投影变形值不大于 25mm/km。

1.0.4

高速铁路工程测量的高程系统应采用 1985 国家高程基准。当个别地段无

1985 国家高程基准的水准点时,可引用其它高程系统或以独立高程起算。但在 全线高程测量贯通后,应消除断高,换算成 1985 国家高程基准。有困难时亦应 换算成全线统一的高程系统。 1.0.5 在国家控制点满足平面、高程控制要求的情况下,应优先采用国家控制点

座位高速铁路的平面、高程控制点。 1.0.6 高速铁路工程测量的平面、高程控制网,按施测阶段、施测目的及功能可

分为勘测控制网、施工控制网、运营维护控制网。各阶段平面控制测量应以基础 平面控制网(CPⅠ)为基准,高程控制测量应以线路水准基点控制网为基准。 1.0.7 为满足高速铁路平面 GPS 控制测量三维约束平差的要求,在平面控制测

量工作开展前,应首先采用 GPS 测量方法建立高速铁路框架控制网(CP0)。 1.0.8 高速铁路工程测量平面控制网应在框架控制网 (CP0) 基础上分三级布设,

第一级为基础平面控制网(CPⅠ),主要为勘测、施工、运营维护提供坐标基 准;第二级为线路平面控制网(CPⅡ),主要为勘测和施工提供控制基准;第 三级为轨道控制网(CPⅢ),主要为轨道铺设和运营维护提供控制基准。

(www.wenku1.com)1.0.9 高速铁路工程测量高程控制网分二级布设,第一级线路水准基点控制网, 为高速铁路工程勘测设计、施工提供高程基准;第二级轨道控制网(CPⅢ), 为高速铁路轨道施工、维护提供高程基准。 1.0.10 高速铁路工程测量工作开展前,勘测设计单位应根据线路走向、地形地

貌特点、地质特征等,进行坐标系统、基准、网形、精度和建网时机等测量总体 设计。各阶段平面、高程控制测量完成后,应由建设单位组织评估验收。 1.0.11 1.0.12 测量精度应以中误差衡量。极限误差(简称限差)规定为中误差的 2 倍。 测量记录、计算成果和图表,应书写清楚,签署完整,并应复核和检算,

未经复核和检算的资料严禁使用。各种测量原始记录(包括磁卡、电脑记录)、 计算成果和图表应按有

关规定妥善保存。 1.0.13 高速铁路工程测量工作必须认真贯彻安全生产的方针,结合各阶段工作

的特点和具体情况,制订相应的安全生产措施。 1.0.14 定。 1.0.15 高速铁路工程测量应积极采用新技术、新材料、新设备、新工艺。测量工 作中采用本标准未涉及的新技术时, 应符合国家级铁道部相关规定并经铁道部主 管部门审定。 1.0.16 高速铁路工程测量除应符合本规范外,尚应符合国家现行有关强制性标 各种测量仪器和工具应做好经常性的保养和维护工作,并定期检校和检

准的规定。

符号

a——固定误差 b——比例误差系数 σ——标准差或方差 DS05、DS1、DS3——水准仪的型号 C——照准差 D——测距边边长

(www.wenku1.com)mD——测距中误差 mβ——测角中误差 mα——方位角中误差 W——闭合差 fβ——附合导线或闭合导线角度闭合差 V——改正数 n——连续自然数的一个数值 L——导线或水准路线长度 M∆——每千米水准测量的偶然中误差 MW——每千米水准测量的全中误差 N——导线或水准附合线路或闭合环的个数 R——地球平均曲率半径 RC——GPS 基线计算的重复性定义 S——边长、斜距 Hm——平均高程 M——隧道贯通中误差或桥梁放样的容许误差 mS ——测距中误差 mx ,my——坐标分量中误差 ∆——较差

术语

2.1.1 工程独立坐标系 independent coordinate system of engineering 采用任意中央子午线和高程投影面进行投影而建立的平面直角坐标系。 2.1.2 框架控制网(CP0) frame control network(CP0) 采用卫星定位测量方法建立的三维控制网,作为全线(段)的坐标起算基 准。 2.1.3 基础平面控制网(CPⅠ)basic plane control network(CPⅠ)

(www.wenku1.com)在框架控制网(CP0)的基础上,沿线路走向布设,按 GPS 静态相对定位原 理建立,为线路平面控制网(CPⅡ)提供起闭的基准。 2.1.4 线路平面控制网(CPⅡ)route plane control network(CPⅡ)

在基础平面控制网(CPⅠ)上沿线路附近布设,为勘测、施工阶段的线路平 面测量和轨道控制网测量提供平面起闭的基准。 2.1.5 轨道控制网(CPⅢ)track control network(CPⅢ)

沿线路布设的平面、高程控制网,平面起闭于基础平面控制网(CPⅠ)或线 路平面控制网(CPⅡ)、高程起闭于线路水准基点,一般在线下工程施工完成 后进行施测,为轨道铺设和运营维护的基准。 2.1.6 加密基标 densification fiducial mark for tracklaying

在轨道控制网(CPⅢ)基础上加密的轨道控制点,为轨道铺设所建立的基准 点,一般沿线路中线布设。 2.1.7 维护基标 fiducial mark for track maintenance

在轨道控制网(CPⅢ)基础上测设,为无砟轨道养护维修时所需的永久性基 准点,应根据运营养护维

修方法确定其设置位置。 2.1.8 三角形网 triangulation network

由一系列相连的三角形构成的测量控制网,它是三角网、三边网、边角网的 统称。 2.1.9 1

范文二:高速铁路工程测量技术

高速铁路工程测量技术

摘 要

高速铁路的建设是现阶段国家的一项重要任务。本文对传统测量方法进行了简单描述,总结了传统测量方式的缺点。同时,通过对《高速铁路工程测量规范》技术要点的总结,从“三网合一”、分级布网、轨道控制网等方面分析了现代铁路工程测量技术,阐述了高速铁路工程测量技术体系较传统测量方法的进步,是我国高速铁路工程建设的技术基础和有力支撑。

关键字:高速铁路,工程测量,测量标准

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

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 录

第一章 引言.................................................................................................................. 1

第二章 我国的高速铁路工程测量技术体系.............................................................. 2

第三章 传统的铁路工程测量 ................................................ 3

3.1 传统的铁路工程测量方法................................................................................. 3

3.2 传统的铁路工程测量方法的缺陷..................................................................... 3

第四章 高速铁路精密测量体系.................................................................................. 5

4.1 高速铁路精密工程测量的内容......................................................................... 5

4.2 速铁路精密工程测量的目的............................................................................. 5

4.3 速铁路轨道铺设的精度要求............................................................................. 5

4.3.1 轨道的内部几何尺寸................................................................................... 5

4.3.2 轨道的外部几何尺寸................................................................................... 6

4.4 高速铁路精密测量体系的特点......................................................................... 6

4.4.1 “三网合一”的测量体系........................................................................... 6

4.4.2 建立框架控制网CP0 ................................................................................... 6

4.4.3 高速铁路平面控制网的分级布网............................................................... 7

4.4.4 CPⅢ自由测站边角交会网测量 ................................................................... 7

4.5 筑物变形监测..................................................................................................... 8

第五章 结束语.............................................................................................................. 9

参考文献...................................................................................................................... 10

第一章 引言

交通问题一直是国家关注的重要部分,然而随着经济发展的加大,城市交通压力也开始增大。为了缓解城市交通压力,为人们提供出行方便,高速铁路迅速的发展起来。高速铁路旅客列车行驶速度高(250—350km/h),所以高铁的交通安全不容忽视。保证高速铁路安全的行驶,需要大量的前期工程投入,高新技术的加入是必不可少。

第二章 我国的高速铁路工程测量技术体系

我国的高速铁路工程测量技术体系是伴随着我国铁路客运专线无砟轨道工程的建设而逐步建立和完善的。

2004年,铁道部决定在遂渝线开展无砟轨道综合试验后,在施工过程中就发现原有的测量控制网精度及控制网布设不能满足无砟轨道施工要求。为此,中铁二院与西南交通大学合作在遂渝线开展了无砟轨道铁路工程测量技术的研究,并建立了遂渝线无砟轨道综合试验段精密工程测量控制网。

2006年随着京津城际、武广、郑西客运专线无砟轨道铁路的全面开工建设,原有的铁路测量体系和技术标准已不能适应客运专线无砟轨道建设的要求。为了适应我国客运专线无砟轨道建设的形势,在铁道部建设管理司和铁道部经济规划研究院主持下,开始编制《客运专线无砟轨道铁路工程测量暂行规定》。初步形成了我国高速铁路工程测量技术标准体系。

随着高速铁路建设大规模地展开,在《客运专线无砟轨道铁路工程测量暂行规定》的基础上,结合我国高速铁路建设特点和现代测绘技术的发展,开展了《高速铁路CPIII测量标准及软件研制》和《基于自由测站的高速铁路CPlII高程网测量及其标准的研究》,对京津、武广、郑西、京沪、哈大、合宁、合武、石太等高速铁路工程测量经验进行系统的总结,按照原始创新、集成创新和引进消化吸收再创新的原则,对《客运专线无砟轨道铁路工程测量暂行规定》进一步完善,编制完成了《高速铁路工程测量规范》,形成具有自主知识产权的我国高速铁路工程测量技术标准。

第三章 传统的铁路工程测量

3.1 传统的铁路工程测量方法

传统的铁路工程是以线路中线控制桩作为铁路勘测设计和施工的坐标基准,其测量作业模式和流程为:初测——定测——线下工程施工测量——铺轨测量。

(1)初测

平面控制测量一初测导线:坐标系统为1954北京坐标系;测角中误差12.5”(25”√n),导线全长相对闭合差:光电测距1/6000,钢尺丈量1/2000。高程控制测量一初测水准:高程系统为1956黄海高程/1985国家高程基准;测量精度:五等水准(30√£)。

(2)定测

以初测导线和初测水准点为基准,按初测导线的精度要求放出交点、直线控制桩、曲线控制桩(五大桩)。

(3)线下工程施工测量

平面测量以定测放出交点、直线控制桩、曲线控制桩(五大桩)作为线下工程施工测量的基准;高程测量以初测水准点为基准。

(4)铺轨测量

直线用经纬仪穿线法测量;曲线用弦线矢距法或偏角法进行铺轨控制。

3.2 传统的铁路工程测量方法的缺陷

传统的铁路测量方法,在过去主要靠经纬仪、钢尺丈量测距的年代,是一种行之有效的方法,适合于普通速度铁路工程测量。但是在测量已广泛采用GPS、全站仪、电子水准仪新技术的今天,这一传统的铁路工程测量方法已不能适应我国现代化铁路建设的要求。它存在着以下的不足。

(1)平面坐标系投影差大。

采用1954年北京坐标系30带投影,投影带边缘边长投影变形值最大可达340mm/km,不利于GPS、RTK、全站仪等新技术采用坐标定位法进行勘测和施工放线。

(2)线路平面测量可重复性较差。

以线路中线控制桩作为铁路勘测设计和施工的坐标基准,没有采用逐级控制

的方法建立完整的平面高程控制网,线路施工控制仅靠定测放出交点、直线控制桩、曲线控制桩(五大桩)进行控制,当出现中线控制桩连续丢失后,就很难进行恢复;由于路基地段没有分级建立平面控制网,没有稳固的平面控制基准,施工后线路中线控制桩就被破坏,只是在路基工程施工期间根据中线控制桩设置护桩进行平面控制。无法使用统一的平面控制基准进行线下工程和轨道工程施工。

(3)测量精度低。

由于导线方位角测量精度要求较低,施工单位复测时,经常出现曲线偏角超限问题,施工单位只有以改变曲线要素的方法来进行施工。在普通速度条件下,不会影响行车安全和舒适度,但在高速行车条件下,就有可能影响行车安全和舒适度。

(4)轨道铺设精度难以满足设计线形和平顺度要求。

轨道的铺设不是以测量控制网为基准按照设计的坐标定位,而是按照线下工程的施工现状采用相对定位进行铺设,这种铺轨方法由于测量误差的积累,往往造成轨道的几何参数与设计参数相差甚远。在浙赣线提速改造时,采用定位进行铺轨就出现了圆曲线半径与设计半径相差太大、大半径长曲线变成了很多不同半径圆曲线的组合、曲线五大桩位置与设计位置相差太大、纵断面整坡变成了很多碎坡等问题。

第四章 高速铁路精密测量体系

传统铁路测量方法采用定测中线控制桩作为联系铁路勘测设计与施工的线路平面测量控制基准,中线控制桩在线路竣工后已不复存在,铁路平面控制基准已经失去,因而在竣工和运营阶段的线路复测只能通过相对测量的方式进行,这种方式只适合测量精度要求低的普速铁路测量。而高速铁路轨道必须具有非常精确的几何参数,使轨道的几何参数与设计的目标位置之间的偏差保持在最小,精度要保持在毫米级范围以内。仅仅依靠相对测量方法对线路进行维护是远远不够的,必须引入绝对测量系统,建立一套完整精密测量系统。

4.1 高速铁路精密工程测量的内容

高速铁路精密工程测量贯穿于高速铁路工程勘测设计、施工、竣工验收及运营维护测量全过程,包括以下内容:

(1) 高速铁路平面高程控制测量;

(2) 线下工程施工测量;

(3) 轨道施工测量;

(4) 运营维护测量。

4.2 速铁路精密工程测量的目的

高速铁路精密工程测量的目的是通过建立各级平面高程控制网,在各级精密测量控制网的控制下,实现线下工程按设计线型准确施工和保证轨道铺设的精度能满足旅客列车高速、安全行驶。为了达到在高速行驶条件下,旅客列车的安全性和舒适性,那么线路严格按照设计的线型施工,即保持精确的几何线性参数;轨道必须具有非常高的平顺性,精度要保持在毫米级的范围以内。

4.3 速铁路轨道铺设的精度要求

高速铁路轨道施工的定位精度决定着高速铁路的平顺性,高速铁路轨道铺设应满足轨道内部几何尺寸(轨道自身的几何尺寸)和外部几何尺寸(轨道与周围建筑物的相对尺寸)的精度要求。其中内部尺寸描述轨道的几何形状,外部几何尺寸体现轨道的空间位置和标高。

4.3.1 轨道的内部几何尺寸

轨道内部几何尺寸体现出轨道的形状,根据轨道上相邻点的相对位置关系就

可以确定,表现为轨道上各点的相对位置。轨道内部几何尺寸的各项规定是为了给列车的平稳运行提供一个平顺的轨道,即通常提到的平顺性。因此,除轨距和水平之外,还规定了轨道纵向高低和方向的参数,这些参数能保证轨道有正确的形状。利用这些参数可以检查轨道的实际形状是否与设计形状相符,轨道内部几何尺寸的测量也称之为轨道的相对定位。

4.3.2 轨道的外部几何尺寸

轨道的外部几何尺寸是轨道在空间三维坐标系中的坐标和高程,由轨道中线与周围相邻建筑物的关系来确定。轨道外部几何尺寸的测量也称之为轨道的绝对定位,轨道的绝对定位必须与路基、桥梁、隧道、站台等线下工程的空间位置坐标和高程相匹配协调。轨道的绝对定位精度必须满足轨道相对定位精度的要求,即轨道平顺性的要求。由此可见,高速铁路各级测量控制网测量精度应同时满足线下工程施工和轨道工程施工的精度要求,即必须同时满足轨道绝对定位和相对定位的精度要求。

4.4 高速铁路精密测量体系的特点

4.4.1 “三网合一”的测量体系

高速铁路工程测量的平面、高程控制网,按施测阶段、施测目的及功能不同分为:勘测控制网、施工控制网、运营维护控制网。我们把高速无砟轨道铁路工程测量的这三个阶段的测量控制网,简称“三网”。

勘测控制网包括:CPI控制网、CPⅡ控制网、二等水准基点控制网。 施工控制网包括:CPI控制网、CPⅡ控制网、水准基点控制网、CPm控制网。

运营维护控制网包括:CPlI控制网、水准基点控制网、CPm控制网、加密维护基标。

为保证三阶段的测量控制网满足高速铁路勘测、施工、运营维护3个阶段测量的要求,在设计、施工和运营阶段构建和保持高速铁路轨道空间几何形位的一致性,满足高速铁路工程建设和运营管理的需要,3阶段的平面、高程控制测量必须采用统一的基准。即勘测控制网、施工控制网、运营维护控制网均采用CPI为基础平面控制网,以二等水准基点网为基础高程控制网。简称为“三网合一”。

4.4.2 建立框架控制网CP0

高速铁路建立框架控制网CP0,是在总结京津城际铁路,郑西、武广、哈大、

京沪、石武高速铁路平面控制测量实践经验基础上提出的。由于高速铁路线路长、地区跨越幅度大且平面控制网沿高速铁路呈带状布设。为了控制带状控制网的横向摆动,沿线必须每隔一定间距联测高等级的平面控制点,但是由于沿线国家高级控制点之间的兼容性差,基础平面控制网CPI经国家点约束后使高精度的cPI控制网发生扭曲,大大降低了CPI控制点间的相对精度,个别地段经国家点约束后的CPI控制点问甚至不能满足规范要求的CPI控制点相对中误差≤1/80000。在测量中不得不采用一个点和一个方向的约束方式进行cPI控制网平差,但这种平差方式给CPI控制网复测带来不便。为此,在京津城际铁路、哈大、京沪、石武高速铁路平面控制测量首先采用GPS精密定位测量方法建立高精度的框架控制网CP0,作为高速铁路平面控制测量的起算基准,不仅提高了CPI控制网的精度,也为平面控制网复测提供了基准。

4.4.3 高速铁路平面控制网的分级布网

高速铁路工程测量平面控制网应在框架控制网CP0基础上分三级布设,第一级为基础平面控制网CPI,主要为勘测、施工、运营维护提供坐标基准;第二级为线路平面控制网CPlI,主要为勘测和施工提供控制基准;第三级为轨道控制网CPⅢ,主要为轨道铺设和运营维护提供控制基准。三级平面控制网之间的相互关系如图1所示。

图1 高速铁路三级平面控制网示意图

4.4.4 CPⅢ自由测站边角交会网测量

CPIll为轨道控制网,是铺轨加密基标和轨道精调的基准,为了保证铺轨加密基标和轨道精调测量的精度,其点位间距以60m为宜。CPⅢ控制网应采用自由测站边角交会网进行构网测量,以CPI或CPII作为基准进行固定数据约束平差。CPⅢ自由测站边角交会网如图2所示,自由测站间距为120m左右,每个

CPⅢ控制点有3个自由测站点的距离、方向交会。CPⅢ自由测站边角交会网测量与常规导线网测量比较具有以下优点:

(1)点位分布均匀,有利于铺轨加密基标和轨道精调作业精度的控制;

(2)网形均匀对称,图形强度高,每个CPIII控制点有3个方向交会,多余观测量多,有利于提高网的可靠性和测量精度;

(3)相邻点间相对精度高,兼容性好,能有效控制轨道的平顺性;

(4)控制点采用强制对中标志,自由测站没有对中误差,消除了点位对中点误差对控制网精度的影响。

图2 CPⅢ控制网示意图

4.5 筑物变形监测

高速铁路线路长,路基、桥梁、涵洞、隧道工程量大,沿线复杂地质条件对工程建设影响大,线下构筑物变形是无砟轨道铁路的重要参数,一直贯穿于设计、施工、运营养护、维修各阶段。高速铁路构筑物的变形监测与控制是高速铁路建设成败和安全运营的关键,为使变形监测所获取的数据科学、可靠并连续,因此在《高速铁路工程测量规范》中,专门作为一章对构筑物变形测量的监测网构网、测量精度、监测点的布设及测量方法进行了规范。这是高速铁路精密工程测量体系的一个特点。

第五章 结束语

目前,我们通过引进、消化吸收、再创新,已掌握了高速铁路工程建设测量技术。《高速铁路工程测量规范》已编制完成并颁布实施,形成了一套具有自主知识产权的高速铁路工程测量技术标准体系,并大规模地开展高速铁路建设。但是,随着我国多条高速铁路的相继竣工,大规模地投入运营。高速铁路的运营及养护维修测量将是一个迫切需要我们解决的问题。而如何利用已有的CPIII控制网和铺轨基标快速完成高速铁路的运营及养护维修测量,目前还是一个空白,需要进行进一步的研究。同时应通过对京津城际铁路养护维修测量和郑西、武广客运专线无砟轨道铁路运营及养护维修测量的总结和开展科研,研究一套适合我国客运专线铁路轨道的运营维护测量技术,逐步完善高速铁路运营维护测量保障体系,确保高速铁路的安全运行。

参考文献

[1] 徐万鹏. 高速铁路精密测量基准的确定. 铁道工程学报, 2012(9): 7-11.

[2] 刘华. 从高速铁路工程测量标准看铁路工程测量技术的进步. 铁道经济研究, 2010(3): 25-29.

[3] 周玉辉. 高速铁路工程测量有关技术问题的探讨. 铁道勘察, 2005,31(3): 28-31.

[4] 卢建康. 论我国高速铁路精密工程测量技术体系及特点. 高速铁路技术, 2010,01(1): 31-35.

[5] 卢建康. 高速铁路精密工程测量技术体系的建立及特点. 铁道标准设计, 2010(z1): 70-73.

[6] 左广恒. 高速铁路测量控制体系建设与常见问题分析. 城市建设理论研究(电子版), 2012(10).

范文三:高速铁路工程测量精度和测量模式

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高速铁路工程测量精度和测量模式

作者:张红利

来源:《数字化用户》2013年第17期

【摘 要】我国铁路运输事业发展迅速,高速铁路的快速发展,使得其工程测量工作面临了很大的挑战。高速铁路工程项目的开展,从工程的设计、施工、运营等多方面来讲,都需要工程测量精度的保证。高速铁路工程事业与传统铁路有很大不同,其实际特点对工程测量精度与测量模式提出了更高的要求。本文对高速铁路工程测量精度和测量模式的相关问题进行了分析和研究。

【关键词】高速铁路 工程测量 模式

一、引言

铁路对于我国经济发展具有重要的意义,铁路是我国国民经济发展的重要基础。随着我国经济快速发展,国民的生活、工作以及社会的发展都对铁路运输事业提出了更高的要求,高速铁路应运而生。高铁是一个具有时代特点的概念,其涉及的专业方面十分广泛,高铁工程包含了先进的铁路技术、管理方式、运营方式、资金筹措等多方面的内容,是一项复杂的系统性工程。我国高速铁路的建设是保证我国交通事业发展的重要基础,也是我国运输事业发展的必然结果。现代工业化中,运输化已经成为实现经济活动的重要内容。我国经济发展迅速,铁路的运输水平已经成为了制约我国经济发展的一个重要的方面,我国铁路事业必须要提高铁路运输生产力发展的水平,加强高速铁路的深化改革,适应我国经济发展需求。

二、高速铁路工程测量精度标准的相关问题

要想提高铁路工程测量标准,就必须大力的投入资金、人力、物力、时间等多方面的资源。在测量标准的制定上,要经过大量的实验与严谨的论证,从而保证测量精度得到有效的保证。与此同时,在测量精度标准的制定上,要做好权衡,避免出现提高测量精度未能满足工程实际需求,从而造成工程的质量事故出现。我国关于高速铁路测量的相关规定中已经对于工程测量精度有所提及,相关规定对于工程测量的规定为:“高速铁路自身运行速度比较快,对于整体线路的平顺性要求较传统铁路更高,所以要提高高速铁路的工程测量精度水平”。但是,相关规定当中,并未对铁路工程测量的精度提出具体的要求,也未对具体的原因进行相应的解释。在不同的设计院进行铁路测量细则的拟定以及相关论文的撰写时,采用国际二、三等平面高程控制精度进行工程的测量,也有人考虑建立独立的控制网。相关设计院的工程测量人员对于工程测量精度控制上,存在着一定的困难。首先,从工期方面分析,控制测量量的增长直接增加了观测时间,并且造成工期项目的工期增长。与此同时,工程观测量的层级增长也会造成工程经费的大幅增长。其次,对于二三等控制网精度标准来讲,其标准是对于十几到几十公里作为长边条件,其精度难以满足高速铁路的自身测量要求。在进行高等级控制网时,经常会遇到很多问题,例如控制点不足、平差计算过于复杂、对于特殊测试上需要借助专业测量部门。

范文四:高速铁路工程测量精度和测量模式

[摘 要]我国铁路运输事业发展迅速,高速铁路的快速发展,使得其工程测量工作面临了很大的挑战。高速铁路工程项目的开展,从工程的设计、施工、运营等多方面来讲,都需要工程测量精度的保证。高速铁路工程事业与传统铁路有很大不同,其实际特点对工程测量精度与测量模式提出了更高的要求。本文对高速铁路工程测量精度和测量模式的相关问题进行了分析和研究。

[关键词]高速铁路;工程测量;模式

中图分类号:U212.2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)46-0318-01

一、背景和意义

铁路对于我国经济发展具有重要的意义,铁路是我国国民经济发展的重要基础。随着我国经济快速发展,国民的生活、工作以及社会的发展都对铁路运输事业提出了更高的要求,高速铁路应运而生。高铁是一个具有时代特点的概念,其涉及的专业方面十分广泛,高铁工程包含了先进的铁路技术、管理方式、运营方式、资金筹措等多方面的内容,是一项复杂的系统性工程。我国高速铁路的建设是保证我国交通事业发展的重要基础,也是我国运输事业发展的必然结果。现代工业化中,运输化已经成为实现经济活动的重要内容。我国经济发展迅速,铁路的运输水平已经成为了制约我国经济发展的一个重要的方面,我国铁路事业必须要提高铁路运输生产力发展的水平,加强高速铁路的深化改革,适应我国经济发展需求。

工程测量是建筑工程施工之前的一项首要工作,它在整个施工的过程中发挥着至关重要的作用,是施工过程中保障各道工序正常运行与建筑工程质量的重要手段。随着科学技术的发展与建筑水平的提高,工程测量的新技术与新设备的出现给工程测量带来了很多便利,但由于测量人员对工程测量的精度控制不够准确,使得工程测量的质量与水平一直停滞不前,在一定程度上影响工程建设的进度与工程质量。

二、高速铁路工程测量精度标准的相关问题

要想提高铁路工程测量标准,就必须大力的投入资金、人力、物力、时间等多方面的资源。在测量标准的制定上,要经过大量的实验与严谨的论证,从而保证测量精度得到有效的保证。与此同时,在测量精度标准的制定上,要做好权衡,避免出现提高测量精度未能满足工程实际需求,从而造成工程的质量事故出现。我国关于高速铁路测量的相关规定中已经对于工程测量精度有所提及,相关规定对于工程测量的规定为:“高速铁路自身运行速度比较快,对于整体线路的平顺性要求较传统铁路更高,所以要提高高速铁路的工程测量精度水平”。但是,相关规定当中,并未对铁路工程测量的精度提出具体的要求,也未对具体的原因进行相应的解释。在不同的设计院进行铁路测量细则的拟定以及相关论文的撰写时,采用国际二、三等平面高程控制精度进行工程的测量,也有人考虑建立独立的控制网。相关设计院的工程测量人员对于工程测量精度控制上,存在着一定的困难。

首先,从工期方面分析,控制测量量的增长直接增加了观测时间,并且造成工期项目的工期增长。与此同时,工程观测量的层级增长也会造成工程经费的大幅增长。

其次,对于二三等控制网精度标准来讲,其标准是对于十几到几十公里作为长边条件,其精度难以满足高速铁路的自身测量要求。在进行高等级控制网时,经常会遇到很多问题,例如控制点不足、平差计算过于复杂、对于特殊测试上需要借助专业测量部门。

最后,对于建设独立的高速铁路控制网难以得到有效的实行。独立的高铁坐标系统只适用于小范围的地区,难以在长大铁路上进行应用。独立控制网缺乏对天文、重力等方面的测量能力,难以控制大范围的线形区域的精度。另外,国家现有比例尺以及地形图都是进行统一的定位管理,铁路的独立控制网难以得到有效的应用。

三、铁路工程测量模式

铁路工程的测量模式的水平直接决定了测量工作的效率,影响了测量结果的精度。铁路工程的测量精度是工程中的重要内容,良好的测量精度可以有效的保证铁路设计、施工、运营等多个环节的工作。现有铁路测量工作的问题主要是体现在测量结果错误、测量资料处理不当等方面。要想提高工程测量精度,就必须对现有测量模式进行该技能,通过科学合理的手段,简化测量环节,提高测量工作的规范性。与此同时,提高测量内容的可控性,提高测量质量,保证工程顺利进行。工程测量人员需要制定先进的测量方式,采用先进的测量方法,对精度标准进行合理的制定,改善现有的铁路测量方式与测量流程。

现行铁路测量流程的主要内容为航测、线路等各自具有不同的国家等级控制,相对为两个独立的系统。航测通过外业与制图,提供相应的供给线路,并且作为初步设计阶段的示意图。航测与线路测量的系统不同,其测量后放到地面会存在一定的误差。系统由于既有误差,所以航测的数字化与电子化难以更换的参与实质性的设计工作当中,难以实现勘测一体化。

要想消除上述的测量误差问题,就需要建立新的测量流程,改变以往传统的测量方式。

第一,要实现一次布网。对初测导线、控制点、定测交点等进行合并,并且进行五等水准的测量。对于后续的航测工作,要以此为测量控制的依据,从而消除国家等级点加密误差、初测导线误差、定测交点测量误差等误差的影响。采用一次布网的方式,可以有效的消除地形图与同名地点的系统查,降低测量程序的工作量,简化测量工作,使测量资料清晰明确,便于管理。

第二,要从一次布网的控制点中进行直接的中线测设。以往的中线测量工作主要以实地测设为基准,积累了很多的定测交点测量误差。在一次布网进行中,对控制点采用先进的GPS、全站仪等设备,可以跳过定测交点与初测导线的测量。这种测量方式可以将测量误差控制在几厘米之内,并且与实测线路上的选线达到精确的吻合。采用这种理论坐标控制的测量方式,可以有效的避免长距离测量中造成的误差积累,减少转点。在测量过程中,可以随意进行切入测量,不会出现锻炼的现象。这一特点可以更换的应用在复杂工程当中。

四、测量工作的步骤

1.出工前的准备工作

检查仪器检定证书是否在有效期内,仪器部件是否齐全,设备有无破损情况。最好进行实地测量,检查仪器是否能够正常。GPS测量最好用带有长水准气泡的基座,出工前要检校好每一个基座的对中器。基座检校是测量工作的基础,许多项目GPS测量返工大都由于基座问题造成了。基座检校主要是对中器,水准管两方面检校,须由专业人员或者工作经验丰富的人员检校。

2.现场测量工作

通过京沪高速铁路、太中银铁路、京石客运专线等多个精密控制项目GPS测量工作发现,GPS基座的由于在运输过程中长途颠簸,对中器和长水泡经常发生问题,所以要求操作者对基座做经常性的检查校正,发现问题及时解决处理。铁路GPS测量多采用四台基站测量,因为这样做效率较高。

结束语

我国正处于一个高速发展的阶段,高速铁路工程建设工作的开展,有力的为我国经济快速发展提供了重要的支撑。在铁路工程测量工作改革当中,工程测量人员需要采用先进的科学技术对铁路测量工作进行改进。高铁时代对于铁路测量工作的要求不断提高,铁路测量工作需要进行积极的自身变革,与铁路发展实现同步,从而为铁路工程的建设提供良好的依据。

参考文献

[1]刘成峰.如何对工程测量精度进行有效控制[J].城市建设理论研究,2011(10).

[2]陈新焕.铁路工程测量的发展与创新[A];2006年铁道勘测技术学术会议论文集[C].2006.

[3]辛维克.我国客运专线铁路工程测量技术的发展与展望[A]中国铁道学会2008年度优秀学术论文评选一等奖论文[C].2009.

[4]冯春盛.铁路测量也要进入高铁时代――高铁带来的铁路测量的变革[J]中小企业管理与科技(下旬刊).2010(12).

范文五:高速铁路工程测量控制网复测技术

高速铁路工程测量控制网复测技术

作者:杨芳云

来源:《科技创新与应用》2013年第36期

摘 要:高速铁路工程项目建设的周期中,测量控制工作是一项重要的技术保障,文章主要从施工单位的角度出发,较为详细地介绍了平面控制网CPⅠ、CPⅡ和线路水准基点的复测方法、作业程序和技术要点,形成了一套较为完整的控制网复测技术总结,为同类铁路工程控制网复测提供了一个可参考的技术指导。

关键词:控制网复测;GPS测量;二等水准测量

1 测量控制网的概述

在高速铁路平面控制测量工作开展前,为了满足平面GPS控制测量三维约束平差的要求,首先采用GPS测量方法建立高速铁路框架控制网(CP0)。在框架控制网(CP0)基础上分三级布设,第一级为基础平面控制网(CPⅠ),主要为勘测、施工、运营维护提供坐标基准;,第二级为线路平面控制网(CPⅡ),主要为勘测和施工提供控制基准;第三级为轨道控制网(CPⅢ),主要为轨道铺设和运营维护提供控制基准。

高速铁路工程测量高程控制网分二级布设,第一级线路水准基点控制网,为高速铁路工程勘测设计、施工提供高程基准;第二级轨道控制网(CPⅢ),为高速铁路轨道施工、维护提供高程基准。

2 测量控制网的复测内容和频次

高速铁路工程建设期间,要加强CP0、CPⅠ、CPⅡ及线路水准基点控制网复测工作。控制网复测分为定期复测和不定期复测,定期复测多由建设单位组织实施,不定期复测由施工单位实施。

定期复测是对高速铁路平面高程控制网全面复测,复测内容包括全线CP0、CPⅠ、CPⅡ及线路水准基点。复测频次要求如下:

(1)施工单位接桩后,应对CPⅠ、CPⅡ和线路水准基点进行复测;(2)CPⅢ建网前,CP0、CPⅠ、CPⅡ和线路水准基点应复测一次;(3)工程静态验收前,CP0、CPⅠ、CPⅡ、CPⅢ及线路水准基点复测一次;(4)特殊地区、地面沉降地区或施工期间出现异常的地段,适当增加复测次数。

不定期复测的测周期一般不大于6个月,施工单位要根据工程的施工阶段需要及时开展。不定期复测的内容包括CPⅠ、CPⅡ、线路水准基点等,主要是检查控制点位的相对精度是否

满足规范要求,点间的相对位置是否发生位移。当复测成果较差超出规范要求时,要分析原因,测量结果报相关单位确认。

3 平面控制网CPⅠ、CPⅡ和线路水准基点控制网施工复测一般规定

工程开工前,施工单位会同设计单位参加由业主组织并有监理单位参与的控制桩和测量成果资料交接工作。施工单位要对设计单位交付的CPⅠ、CPⅡ平面控制网和线路水准基点控制网进行复测。为确保高速铁路轨道的线性,相邻施工标段、相邻施工单位之间应共同协商并现场确认交界处附近的同一对CPⅠ平面控制点和同一个水准点作为搭接和公共点进行复测。双方应签订共用控制点协议并使用满足精度要求的相同坐标和高程成果。标段内施工分段也需要进行确认搭接,并现场放样检查。线下工程开工前或至迟在结构工程施工前应完成CPⅠ、CPⅡ控制点和二等水准点的复测工作。基础平面控制网CPⅠ采用GPS测量。线路控制网CPⅡ宜优先选用GPS测量,也可采用常规导线测量。CPⅠ控制网的复测工作一般宜单独进行,当接GPS接收机数量较多时,也可和CPⅡ的复测同时进行,但要分别处理数据。因为精度等级不一样,CPⅡ需要附合到CPⅠ控制点上。线路水准基点复测采用几何水准测量,跨河水准依据《国家一二等水准测量规范》可以采用三角高程法、GPS高程法。

4 平面、高程控制网复测布网要求及主要技术要求

平面、高程控制网复测布网要求及主要技术要求与原设计单位施测时一致,具体要按表

1、表2、表3规定执行。

5 测量仪器的配置

(1)GPS接收机:CPⅠ、CPⅡ控制测量要采用双频接收机,其标称精度不低于5mm±1ppm;同步观测的接收机数量要不少于4台。

(2)全站仪标称精度应不低于2″、2mm±2ppm。

(3)水准仪标称精度应不低于DS1并应配相应的因瓦尺。

6 平面控制网的复测

6.1 CPⅠ、CPⅡ平面控制网复测

复测平面控制网时应采用边联结方式构网,并组成三角形或大地四边形相连的带状网。可以将CPⅠ、CPⅡ同时构网观测,但要提前做好规划设计,要满足CPⅠ有独立的边联结方式的三角形或大地四边形相连的带状网,以便于后续的基线解算和网平差。现场观测作业时严格按照相应等级的技术要求进行观测,做好相应的记录工作。若需要联测CP0时,可将其纳入CPⅠ控制网,每个CP0最好有三个方向与之相连。

原始观测数据采集完成后,利用对应仪器的或专用的基线解算软件进行基线解算,要分别进行CPⅠ、CPⅡ网的基线解算,生成各自复测需要的CPⅠ、CPⅡ基线向量文件。解算的基线向量结果要满足该仪器以及解算软件的质量指标,同时检查同步环和独立环的闭合差以及重复观测基线的较差,并应符合表4的规定。

表4 基线质量检验限差表

注: ,其中?滓为基线弦长标准差(mm)

a固定误差(mm);b比例误差系数(mm/km);d相邻点间距离(km);n闭合环边数。

在基线的质量检验符合要求后,利用专用的GPS测量平差软件,将所有独立基线构成控制网,以三维基线向量及其相应的方差、协方差阵作为观测信息,以复测区段中的一个点的WGS-84的三维坐标为起算数据,进行无约束平差。CPⅠ、CPⅡ网分别各自平差。无约束平差中基线向量各分量的改正数绝对值需满足对应等级的限差要求:

利用满足无约束平差指标要求的基线向量网,在本次复测区段或标段对应的独立坐标系(与设计坐标系相同的基准,如中央子午线经度、坐标系投影面高程和高程异常值等)下,进行二维约束平差。CPⅠ控制网约束平差时选取本次复测区段中较为牢固稳定的首、中、尾三个点或首、尾两个点作为约束点,进行二维约束平差,用作CPⅠ控制网约束平差的约束点间边长相对中误差需满足1/250000;CPⅡ控制网 约束平差时选取本次复测区段内所有联测的CPⅠ点作为约束点,进行二维约束平差,用作CPⅡ控制网约束平差的约束点间边长相对中误差需满足1/180000。

约束平差基线向量改正数与无约束平差的同名基线改正数的较差应符下式的规定,否则,认为参与约束的已知坐标误差太大,应删除误差较大的约束值,直至下式满足:

对于复测控制网长度太长、横跨多个投影带,可采用分区平差。平差时相邻两分网应有一定数量的重合点,重合点在两分网中坐标之差不得大于点位中误差的2倍。

二维约束平差后输出的平差成果即为与设计坐标系相同基准的复测坐标成果,将CPⅠ、CPⅡ控制点复测成果与设计成果的坐标和相邻点间坐标差之差的相对精度进行比较,限差要求见表5。当以上两项比较满足限差要求时,采用原设计成果。当较差超限时,要进行再次复测,查明原因,并采用同精度扩展方法更新成果,提交相关单位确认。

表5 CPⅠ、CPⅡ控制点复测坐标较差限差要求

注:表中坐标较差限差指X、Y坐标分量较差。

表中相邻点间坐标差之差的相对精度按下式计算:

式中:

S为相邻点间的二维平面距离或三维空间距离;

复测结果比较样表:

表6 CPⅠ、CPⅡ坐标比较表

表7 相邻CPⅠ点对比较表

6.2 CPⅡ导线复测

CPⅡ导线复测要附合在稳定可靠的CPⅠ控制点上,水平角观测采用方向观测法。导线边长测量进行仪器加常数、乘常数和气象改正,距离归算至工程设计的投影高程面上。导线水平角、距离观测满足表8和表9的相关规定。

表8 导线水平角观测限差规定及技术要求

表9 导线测边限差规定和技术要求

注:1、一测回是全站仪盘左、盘右各测量一次的过程

2、测距仪精度等级如下

Ⅰ级 |mD|≤2mm

Ⅱ级 2mm

mD为每千米测距标准偏差。即按测距仪出厂标称精度的绝对值,归算到1km的测距标准偏差。

CPⅡ导线复测的外业完成后,利用专用平差计算软件,选取导线附合的CPⅠ点作为已知点进行平差计算,平差结果中的导线复测的测角精度、测边精度、以及导线全长相对闭合差和方位角闭合差,都要应符合表3的规定。

符合表3规定后,将复测成果与设计单位成果进行比较。复测与设计的导线水平角、导线边长和导线点坐标较差的限差应符合表10的要求。

表10 CPⅡ导线复测成果限差要求

注: 为仪器标称精度。

当隧道洞内CPⅡ控制测量的导线附合长度大于7km时,导线等级为隧道二等。

当以上各项比较满足限差要求时,采用原设计成果,不能满足限差要求时,要进行再次复测,查明原因,并采用同精度扩展方法更新成果,提交相关单位确认。

表11 复测水平角比较表

表12 复测边长比较表

表13 复测坐标比较表

7 高程控制网复测

高程控制网复测就是对线路水准基点的复测,从本次复测区段或标段与相邻标段共桩点开始联测区段内所有线路水准基点至区段结束段与相邻标段的共桩点,多采用满足精度要求电子水准仪,按二等水准测量技术要求施测。水准测量数据采集完成后,对外业观测数据进行各项指标检查、验算,各项精度指标和限差满足要求后,利用专用的测量平差软件进行严密平差计算。平差计算时选取本次复测区段内首、中、尾三个或首、尾两个水准点作为已知点进行平差计算,平差结果中的高差偶然中误差M?驻和按环闭合差算得的全中误差MW要满足二等水准测量的技术指标。

当检测已测测段高差之差满足表14中规定要求时,采用原设计成果,当较差超限时,要进行再次复测,查明原因,并采用同精度扩展方法更新成果,提交相关单位确认。 表14 水准测量精度要求

注:1K为测段水准路线长度,单位为km;L为水准路线长度,单位为km;RⅠ为检测测段长度,以千米计;n为测段水准测量站数。

2当山区水准测量每公里测站数n≥25站以上时,采用测站数计算高差测量限差。

当复测区段内有跨河情况时,严格按照国家二等水准的跨河水准测量的技术要求进行测量。

高程控制网复测结果比较样表:

表15 复测高差统计表

表16 与设计高差比较表

表17 高程复测比较表

8提交的复测成果报告

复测成果报告包括以下内容:(1)工程概况、复测范围、设计CPⅠ、CPⅡ和线路水准点控制网概况、测量时间等情况;(2)CPⅠ控制网测量网形略图、CPⅡ测量网形略图;

(3)测量仪器、人员情况;(4)测量外业作业情况(技术指标)与测量结果(含闭合环、重复基线检核、往返高差测量汇总);(5)网平差与后处理结果(基准数据的采用与检验、基线边改正数与精度、无约束和约束平差坐标及其精度、基线边距离和方位及其精度、约束平差高程控制网精度等);(6)复测与设计成果比较结果(坐标、距离、方位、复测与设计高程或高差比较结果等);(7)复测结论;(8)标段搭接测量用桩协议;(

专业证书、仪器检定证书、测绘资质附件。

9)主要测量人员的

范文六:客运专线高速铁路线下工程施工测量

客运专线高速铁路线下工程施工测量

客运专线高速铁路的列车运行速度一般都在200公里以上,例如京沪高速铁路的列车运行时速设计达350公里。为了满足列车的高速运行,给线下工程的质量提出了比较高的要求。对于铁路的线形,高程精度控制本文不在赘述,仅对线下工程的控制网如何加密和工程施工测量的方法作下研讨。所谓线下工程就是无碴轨道以下的铁路土建部分含轨道板施工,均称线下工程,即路基,隧道,桥涵。客运专线高速铁路的线路一般比较长,数百公里到上千公里,京沪高速铁路正线就1318公里,是我国乃至世界最长,时速最高的高速铁路。这么长的线形工程,如何布设平面与高程控制的问题,这是勘测设计单位考虑的问题。施工单位仅对本标路段区域内的工程质量负责。施工单位的测量人员,对本标段域内的所有建筑物肩负着如何确保能够按照图纸设计要求予以完成的重任。客运专线高速铁路的首级控制网一般在勘测设计阶段已完成,施工单位在中标进入施工区域后是不需要考虑的,但为了探讨方便,需要将首级控制网概况介绍一下,所谓首级网 严格的说应有三级,即由CP0,CPⅠ,CPⅡ组成,至于CPⅢ按照现行《客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定》铁建设[2006]189号(以下简称《暂规》说法,那是在进行轨道板安装调试及轨道安装调试时进行设立的高精度控制。按照规范规定CP0的布设一般100公里布设一点,CPⅠ一般每4公里布设一对点,CPⅡ一般800~1000m布设一点。由于科学技术的发展,其首级控制网基本上淘汰了过去导线或三角网的布设方法,均采用了GPS全球定位系统来进行大型、特大型工程的控制网建立,客运专线高速铁路就是如此。根据首级控制网的布设密度,显然不能满足中标单位的施工放样需要。一般中标单位承建的段域不过10多公里到40公里左右,能达到50公里以上的不多见,在特殊路段甚至更短,仅数公里。京沪高速铁路的标段划分是一个特殊,一个标段达200~300公里。施工单位在中标后,本标段的首级控制网资料,设计单位或建设单位或监理单位会及时提供给的。客运专线高速铁路的线下工程测量,它的工作内容主要包括以下几个方面: 1、收集资料,熟悉图纸,制定施测方案,编制技术措施。 2、对原有控制网复核测量。 3、标定本标段域内的线路走向,中线桩测定。 4、施工临时用地的标定。 5、标定线路两侧征地红线,包括进入线路区域内的施工便道。 6、居民住宅区域的征迁边线。

7、配合有关人员进行地表物的清点登记工作。 8、施工控制网CPⅡ加密。 9、对线路路基区段原始地貌测绘。 10、主体工程建筑物施工测量。 11、路基、隧道、墩台的沉降变形与桥梁的徐变观测。 12、底座版与轨道版的施工测量。综合上述,测量工作人员进入现场后有十二项测量工作要做,当然,上述各项工作不是同步进行,也不可能一下全部展开,他贯穿于整个施工期间的过程中。上述列出顺序基本概括了施工测量的过程顺序。往往由于施工期的紧迫,当施工单位一旦中标进场后,会要求测量人员随即开展相关工作,不可能在等控制网复核测量,加密网建立完成后,再开始施工。这就要求测量工作人员的组织者,要有组织才能和统筹兼顾的思维与工作方法,不能顾此失彼。对原有控制网的复测是必须的,控制网CPⅡ的加密也是不可缺少的,应对非主体工程施工放样也是需要的。上述客运专线高

速铁路线下工程的测量任务,排列顺序仅是一个大概,不是绝对的,有些工作是相互穿插进行的,这里仅概略的提出以供参考。下面分步讨论。一、收集资料……: 1、进场后首先要与设计单位或建设单位或监理单位联系,索取本标段域内的控制网资料,包括对控制点的现场核对,资料与实地控制点是否一一对应。要了解控制网的坐标系,高程系,投影面。实地查验控制点是否完善与稳固,有否破坏,丢失,移动现象。如果有被破坏,丢失,移位的现象,应书面向资料来源单位报告,以求补救。 2、仔细阅读图纸,特别是本标路段总平面布置图。根据图纸整理线路线性设计元数,查阅并收集相关数据资料,以能够满足线路中桩定线需要为原则,需要计算时当计算之(一般情况下线路中桩坐标设计会给出的)。 3、实地踏勘,了解本标路段地理现状,根据图纸设计的线路工程结构、分布状况、控制网技术资料,制定本标段施测方案,方案中应包括人员配备,资质结构,人员数量,仪器选型,配套设备,材料计划。 4、根据相关规范要求,编制施工测量技术措施,措施中应明确依照的技术标准和有关规范以及使用仪器型号、规格,质量保证措施,各项技术指标,计算软件,仪器合格证件。二、对原有控制网的复核测量:测量工作人员在经过对控制网资料包括实地一一核对,确认无误后,要对本标段域内的控制网点包括高程控制网点进行复核测量,复核测量精度应不低于原控制网标准。复核测量采用什么方法,需要因地制宜,因时制宜,因力制宜。 1、平面控制点复核测量:如果本标段域较短,且标段内仅有CPⅡ级控制点,自己单位又无全球定位系统GPS,可用不低于2秒、2+2ppm的全站仪,按照四等导线技术标准要求进行复核测量,其边长投影改正应与原控制网的投影面一致。在地势开阔地区,通视良好的情况下,可直接复核测量CPⅡ控制网点。由于CPⅡ网点间距较长,一般在800m到1000m左右,大多数情况下难于通视,需要采用过度点来进行CPⅡ复核测量。过度点选择应越少越好,最多不要超过三个点为宜。对CPⅡ的复核测量应起乾于CPⅠ控制网点上。复核测量结果与原资料比较限差,《暂规》中已作了明确规定,导线方位角闭合差不大于5√n ″(n为测站数),距离不大于2mD(mD为仪器标称精度),导线长度闭合差不大于1/40000。按照此规定,其纵横坐标值较差不大于14 mm,方能够保证导线在800m时,全长相对闭合差不大于1/40000。当复核测量结果满足上述要求,即认为原点可靠,资料可用。在施工中应以原资料为准。如果复核测量纵横坐标差大于15 mm,或更大,应查明原因,否则,重新进行复核测量,如果两次复核测量结果吻合,则应书面向上级有关部门报告,要求变更原资料成果。本标段域较长,且控制网点CPⅠ,CPⅡ都存在的话,那么应该购置全球定位系统GPS,其数量不少于3个,标称精度不低于5+1ppm。按照同等级要求对原控制网点进行复核测量。如果距CP0不远,则应联测CP0网点。复核测量的精度指标与技术要求应遵照相关规范规定。复核测量结果与原控制网点资料较差对于CPⅠ点位中误差不大于10mm,纵横坐标差不大于20mm ,CPⅡ不大于15mm。如果较差过大,需查明原因,否则重新进行复核测量。当确认无误后,应书面报告复核测量结果,未批复前应使用原数据资料。无论导线,还是GPS的平差计算均须使用正规软件。 2、高程复核测量:水准基点的布设间距一般在2公里左右,对于水准基点的复核测量,应严格按照二等水准观测技术要求,对本标段域内的所有水准基点进行往返测量。平差计算要用正规平差软件进行严密评差。平差后测量结果,测段高差之差应遵守《暂规》6√L之规定(L为测段长度,以公里为单位)。当复测结果不

大于此限差,认为原资料可靠并认可,使用以原资料为准。当复核测量结果大于此6√L之规定,应查明原因,否则需要重测。两次测量结果吻合均大于6√L 规定,需要与设计协商,并书面报告,要求变更原资料。 3、无论是平面还是高程复核测量结果的变更报批,在未得到正式批复之前,所有资料均需要按照原资料数据进行,对于有疑之点,可暂时放弃使用,但不得自行更改数据,从事主体工程的施工测量工作。这是施工单位测量人员必须遵守的原则。 4、平面与高程控制的复核测量工作,在有条件的情况下,应与控制网加密工作同步进行,以减小劳动强度,减少多次重复测量。但是,用全球定位系统GPS进行复核测量时,不可与加密网同步进行。原因:由于加密网点间距较近,用GPS进行测量,其加密点相对精度难以达到规范要求,这在实践中已经验证,是不可行的。对加密网点采用隔点观测,能够提高两点相对精度,但此方法仍在论证中,尚未得到认可。三、标定本标段域内的线路走向,中线桩测定:中线桩的测定工作在工程开工初期尤其重要,线路走向不能标定,征地红线,房屋拆迁范围等一切工作将无所适从。线路中线的测定是为施工人员指定了线路方向及位置,便于他们布设场地,施工措施的决策,给征拆人员提供拆迁范围依据。 1、在线路中线桩测定时,如果设计没有提供中桩坐标资料,应按照图纸上给出的线路平面线性元素计算出逐桩坐标,中桩里程桩号应是10m的正倍数。逐桩坐标应有两人各自独立计算,对计算结果应进行百分之百的校核,确认无误后,方可进行实地放样。如果中线逐桩坐标设计已提供,即可依照开展工作。注意:线路如果设计为双线,应以左线中标定,中线桩在一般路段间距20m为宜,特平缓路段可放大至40m,在地形变化比较大的路基路段应加密中线桩5~10m。 桥梁路段,可按照提供的大桥墩台逐个里程桩号坐标进行中线桩测定,如果设计没有提供,需要按照图纸给出的线路控点数据,分别逐个计算出大桥墩台中线交点坐标,计算出的坐标需要认真校核无误后,逐个进行大桥墩台中线桩的测定。。 2、线路中线桩的测定方法,应根据自己承担施工的路段长度来选定,路段长度不大于5公里,其地形开阔,通视条件较好,可置仪于原有控制网CPⅠ或CPⅡ点上,采用全站仪极坐标法直接进行中线桩测定。如果线路较长,通视条件受限,宜采用全球定位系统GPS RTK进行。但在线路穿过居民区域的路段,用GPS进行中线桩测定也是十分困难的,会因建筑物遮挡接收不到卫星信号或虚拟信号而无法判断,需要与住户协商登上建筑物顶部上进行工作。中线桩测定限差应遵照《暂规》第5条之规定进行。 3、由于现代科技的进步,测量方法与手段已今非昔比,对中线控制桩,即百米桩、曲线交点桩、曲线起、终点桩,可不再进行测定与加固。在施工过程中,根据施工进度,在需要进行曲线路段超高设置时,再进行曲线路段的五大要点测定。 4、中线桩的测定过程中,应在本标段两端与相邻标段结合部作贯通测量,也就是说要将中线桩测定到相邻标段内2到3个点,与对方的相同点进行比较,其点位差值应不大于5CM,同一桩双方坐标计算数据之差不大于1cm。贯通测量应与对方相约共同进行,并请监理工程师到场。贯通测量误差合限,对贯通测量结果,要三方共同签认。当误差超限时,双方应检核各自资料或互检,查明原因。必要时重新进行贯通测量。 5、在线路中线确定后,按照设计提供的征地、拆迁红线数据资料,现场根据线路中线(或左中线)标定征拆边线即可。这几项测量工作主要是配合地方政府与相关部门进行,测量工作本身的难度不大。测量人员需要不辞辛苦,反复进行,要具有忍耐力,方能完成此项工作。四、控制网CPⅡ

加密: 1、我们已经知道设计布置的线路首级控制网CPⅠ,CPⅡ点间距最短在800~1000米,控制点密度显然不能满足施工放样需要,特别是在桥涵路段,需要在CPⅠ~CPⅡ,CPⅡ~CPⅡ点之间进行加密布点。控制网加密,宜采用导线的形式沿线路的一侧或两侧布设,导线等级应不低于四等。加密点距线路中线距离应控制在50~100m为宜。近了受施工干扰,容易被破坏掉,远了对放样不便。加密点间距在路基路段200~300m,即可以满足放样需要。 在桥涵路段,加密网点间距选择是否应与路基段一致,下面探讨一下:《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》铁建设[2005]160号(以下简称《路基验标》)和《客运专线桥涵工程施工质量验收暂行标准》铁建设[2005]160号(以下简称《桥涵验标》,对于路基路段的土石方填挖边线控制技术指标与桥涵承台、墩台的控制技术指标是不一样的。《路基验标》规定:路堤变坡点位置允许±200mm,路堑变坡点位置允许±100mm,各种基桩位偏置差允许±50mm。对于桥涵工程,《桥涵验标》规定承台轴线偏差允许15mm,墩台模板允许偏差±10mm,桩基中心允许偏差50mm。鉴于此因,本文认为加密网点间距在桥涵路段与路基路段选择一致,对桥涵路段放样是不利的,桥涵路段的控制网加密点间距布设应小于路基路段。但是控制点间距过短,会影响导线精度。如何选择一个比较合适的距里,来布设桥涵路段控制网加密是我们应该考虑的。下面探讨加密点间距的选择问题。我们知道,桥涵路段是由各个墩身与桥梁连接组成,桥墩标准间距一般为32m或24m,我们将控制点间距选择在150~200m的时候,用DJ2级全站仪放样。如下图,测点40号,应置仪于JM4024进行测定,但由于JM4024至40号点视线障碍,不能进行测量,故改为仪器置站JM4023,后视JM4024,采用极坐标法对40号点测定(最不利之时)。我们取半测回定向,其定向角误差取仪器标称一测回测角中误差2秒的3倍来计算,测点距215.6m。测点相对于仪器方向线横向偏移≈6.3mm ,纵向偏移≈2.4mm。测点相对于线路中线偏移

±5.6mm,里程偏移±2.9mm。按照上述验算结果能够满足《桥涵验标》)〕第8.2.4条,墩台模板距中线允许偏差±10mm的要求,《桥涵验标》对桩基50mm、承台15mm、的平面精度要求要低于墩台。

《暂规》中第5.6.3规定了(墩台纵、横中心距设计中心的距离±20mm)。需要注意的是,这里指的是墩台在竣工后的实体中心允许偏差,而不是测量放样误差。我们不能将墩台

竣工后的实体允许误差指标在测量放样过程中全部消耗掉。应参照《墩台验标》第8.2.4条规定的墩台模板允许偏差指标来限定我们的测量放样误差指标,故在上面提出了测点误差偏移中线±5.6mm,能够满足墩台±10mm的平面精度要求。

那么我们加密点间距布设在300m的时候是否可以满足墩台平面精度需要呢,仍按照上图置站放样,在最不利的情况下,定点距离增至为307.1m,半测回定向角误差仍取6秒的时候,其相对于仪器方向线横向偏移≈8.9mm,纵向偏移≈2.6mm。相对于线路中线偏移

≈±8.4mm。里程偏移≈2.9mm。其横向偏差接近《验标》第8.2.4条规定。虽然能够满足桩基,承台的平面精度需要,但对墩台是十分不利的。

根据上面分析,本文意为:控制网加密应统筹考虑施工需要,以满足建筑物精度要求最高的来布设,其控制网加密点间距在桥涵路段应控制在150~200mm为宜,应一次建成。 《暂规》在线下工程第5.2条中,规定了控制网加密的控制桩间距宜200~400m,最困难时不得小于100m。本文在桥梁路段的控制网加密选择了200m来阐述 。那么,我们的加密网点间距选在300m,或更大,是否可以呢,我们在放样的时候采取措施,对极距控制在不大于200m,增加定向角测回,提高定向角精度,使定向角误差不大于2秒,岂不也可以满足墩台放样精度需要?没错。但是,我们在布设控制网加密的时候,不能将施工放样过程均设计为最佳状态,一旦满足不了上述最佳状态,如何办,势必采取补救措施,来满足放样。这就增加了出错的概率,加大了放样误差。所以本文在布设控制网加密,是以最不利的因数考虑来阐述的。我们在布置设计一样的时候,应从最不利的因素考虑,过程中尽量避免不利因数,方能达到最佳效果。本文所述客运专线高速铁路桥梁,不包括跨江河,湖泊之大桥,那是需要专门探讨的,这里仅指引桥,跨线桥路段。

CPⅡ加密网点的测量工作是否能够采用GPS静态测量来完成,在京沪高铁某路段的实践中,用天宝SPS780,5+1PPM的GPS定位仪进行了实验性测量,平差后结果,其CPⅡ加密点相对精度达不到四万分之一,采用隔点观测的方法,虽能提高CPⅡ加密点精度,但未得到设计单位、业主的,监理的认可。这一方法需要论证。最后还是采用了常规导线方法予以完成CPⅡ加密网的建立工作。

2、高程控制网加密:高程控制网点(以下简称工作基点)宜与平面控制网点共用,工作基点的布设间距不大于100m为宜。距线路中线控制在50~80m,在确保工作基点能够稳定的情况下,距线路越近越好。便于建筑物施工标高测定,减少迁站误差的影响。工作基点埋设深度应在冻土层一下30cm,在冻土层较浅的地区其埋设深度不应小于1m。由于工作基点不但肩负着路堑,路堤,桥梁在施工期间的沉降观测数据的起源,在工程竣工后仍担负着此项工作的重任。故埋设要力求最大稳定性。

工作基点的高程引测,应自水准基点,按照二等水准观测方法与技术要求,逐一进行往返联测,往返所测高之差应遵循《暂规》的第4.1.2条规定。平差计算应使用正规平差软件。 对于水准工作基点要定期进行复核测量,在施工的初期阶段,其复核测量的时间间隔应控制在半年左右,特别是在雨季过后应进行一次复核测量,当工作基点埋设一年后或经过数次观测无沉降变化后,可适当延长复核测量的频次。

范文七:客运专线高速铁路线下工程施工测量

客运专线高速铁路线下工程施工测量

2008-06-10 13:50:46 来源:中国水利水电第十一工程局 作者:尚全科

客运专线高速铁路的列车运行速度一般都在200公里以上,例如京沪高速铁路的列车运行时速设计达350公里。为了满足列车的高速运行,给线下工程的质量提出了比较高的要求。对于铁路的线形,高程精度控制本文不在赘述,仅对线下工程的控制网如何加密和工程施工测量的方法作下研讨。所谓线下工程就是无碴轨道以下的铁路土建部分含轨道板施工,均称线下工程,即路基,隧道,桥涵。客运专线高速铁路的线路一般比较长,数百公里到上千公里,京沪高速铁路正线就1318公里,是我国乃至世界最长,时速最高的高速铁路。这么长的线形工程,如何布设平面与高程控制的问题,这是勘测设计单位考虑的问题。施工单位仅对本标路段区域内的工程质量负责。施工单位的测量人员,对本标段域内的所有建筑物肩负着如何确保能够按照图纸设计要求予以完成的重任。客运专线高速铁路的首级控制网一般在勘测设计阶段已完成,施工单位在中标进入施工区域后是不需要考虑的,但为了探讨方便,需要将首级控制网概况介绍一下,所谓首级网 严格的说应有三级,即由CP0,CPⅠ,CPⅡ组成,至于CPⅢ按照现行《客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定》铁建设[2006]189号(以下简称《暂规》说法,那是在进行轨道板安装调试及轨道安装调试时进行设立的高精度控制。按照规范规定CP0的布设一般100公里布设一点,CPⅠ一般每4公里布设一对点,CPⅡ一般800~1000m布设一点。由于科学技术的发展,其首级控制网基本上淘汰了过去导

线或三角网的布设方法,均采用了GPS全球定位系统来进行大型、特大型工程的控制网建立,客运专线高速铁路就是如此。根据首级控制网的布设密度,显然不能满足中标单位的施工放样需要。一般中标单位承建的段域不过10多公里到40公里左右,能达到50公里以上的不多见,在特殊路段甚至更短,仅数公里。京沪高速铁路的标段划分是一个特殊,一个标段达200~300公里。施工单位在中标后,本标段的首级控制网资料,设计单位或建设单位或监理单位会及时提供给的。客运专线高速铁路的线下工程测量,它的工作内容主要包括以下几个方面: 1、收集资料,熟悉图纸,制定施测方案,编制技术措施。 2、对原有控制网复核测量。 3、标定本标段域内的线路走向,中线桩测定。 4、施工临时用地的标定。 5、标定线路两侧征地红线,包括进入线路区域内的施工便道。 6、居民住宅区域的征迁边线。 7、配合有关人员进行地表物的清点登记工作。 8、施工控制网CPⅡ加密。 9、对线路路基区段原始地貌测绘。 10、主体工程建筑物施工测量。 11、路基、隧道、墩台的沉降变形与桥梁的徐变观测。 12、底座版与轨道版的施工测量。综合上述,测量工作人员进入现场后有十二项测量工作要做,当然,上述各项工作不是同步进行,也不可能一下全部展开,他贯穿于整个施工期间的过程中。上述列出顺序基本概括了施工测量的过程顺序。往往由于施工期的紧迫,当施工单位一旦中标进场后,会要求测量人员随即开展相关工作,不可能在等控制网复核测量,加密网建立完成后,再开始施工。这就要求测量工作人员的组织者,要有组织才能和统筹兼顾的思维与工作方法,不能顾此

失彼。对原有控制网的复测是必须的,控制网CPⅡ的加密也是不可缺少的,应对非主体工程施工放样也是需要的。上述客运专线高速铁路线下工程的测量任务,排列顺序仅是一个大概,不是绝对的,有些工作是相互穿插进行的,这里仅概略的提出以供参考。下面分步讨论。

一、收集资料……: 1、进场后首先要与设计单位或建设单位或监理单位联系,索取本标段域内的控制网资料,包括对控制点的现场核对,资料与实地控制点是否一一对应。要了解控制网的坐标系,高程系,投影面。实地查验控制点是否完善与稳固,有否破坏,丢失,移动现象。如果有被破坏,丢失,移位的现象,应书面向资料来源单位报告,以求补救。 2、仔细阅读图纸,特别是本标路段总平面布置图。根据图纸整理线路线性设计元数,查阅并收集相关数据资料,以能够满足线路中桩定线需要为原则,需要计算时当计算之(一般情况下线路中桩坐标设计会给出的)。 3、实地踏勘,了解本标路段地理现状,根据图纸设计的线路工程结构、分布状况、控制网技术资料,制定本标段施测方案,方案中应包括人员配备,资质结构,人员数量,仪器选型,配套设备,材料计划。 4、根据相关规范要求,编制施工测量技术措施,措施中应明确依照的技术标准和有关规范以及使用仪器型号、规格,质量保证措施,各项技术指标,计算软件,仪器合格证件。

二、对原有控制网的复核测量:测量工作人员在经过对控制网资料包括实地一一核对,确认无误后,要对本标段域内的控制网点包括高程控制网点进行复核测量,复核测量精度应不低于原控制网标准。复核测量采用什么方法,需要因地制宜,因时制宜,因力制宜。 1、平面

控制点复核测量:如果本标段域较短,且标段内仅有CPⅡ级控制点,自己单位又无全球定位系统GPS,可用不低于2秒、2+2ppm的全站仪,按照四等导线技术标准要求进行复核测量,其边长投影改正应与原控制网的投影面一致。在地势开阔地区,通视良好的情况下,可直接复核测量CPⅡ控制网点。由于CPⅡ网点间距较长,一般在800m到1000m左右,大多数情况下难于通视,需要采用过度点来进行CPⅡ复核测量。过度点选择应越少越好,最多不要超过三个点为宜。对CPⅡ的复核测量应起乾于CPⅠ控制网点上。复核测量结果与原资料比较限差,《暂规》中已作了明确规定,导线方位角闭合差不大于5√n ″(n为测站数),距离不大于2mD(mD为仪器标称精度),导线长度闭合差不大于1/40000。按照此规定,其纵横坐标值较差不大于14 mm,方能够保证导线在800m时,全长相对闭合差不大于1/40000。当复核测量结果满足上述要求,即认为原点可靠,资料可用。在施工中应以原资料为准。如果复核测量纵横坐标差大于15 mm,或更大,应查明原因,否则,重新进行复核测量,如果两次复核测量结果吻合,则应书面向上级有关部门报告,要求变更原资料成果。本标段域较长,且控制网点CPⅠ,CPⅡ都存在的话,那么应该购置全球定位系统GPS,其数量不少于3个,标称精度不低于5+1ppm。按照同等级要求对原控制网点进行复核测量。如果距CP0不远,则应联测CP0网点。复核测量的精度指标与技术要求应遵照相关规范规定。复核测量结果与原控制网点资料较差对于CPⅠ点位中误差不大于10mm,纵横坐标差不大于20mm ,CPⅡ不大于15mm。如果较差

过大,需查明原因,否则重新进行复核测量。当确认无误后,应书面报告复核测量结果,未批复前应使用原数据资料。无论导线,还是GPS的平差计算均须使用正规软件。 2、高程复核测量:水准基点的布设间距一般在2公里左右,对于水准基点的复核测量,应严格按照二等水准观测技术要求,对本标段域内的所有水准基点进行往返测量。平差计算要用正规平差软件进行严密评差。平差后测量结果,测段高差之差应遵守《暂规》6√L之规定(L为测段长度,以公里为单位)。当复测结果不大于此限差,认为原资料可靠并认可,使用以原资料为准。当复核测量结果大于此6√L之规定,应查明原因,否则需要重测。两次测量结果吻合均大于6√L 规定,需要与设计协商,并书面报告,要求变更原资料。 3、无论是平面还是高程复核测量结果的变更报批,在未得到正式批复之前,所有资料均需要按照原资料数据进行,对于有疑之点,可暂时放弃使用,但不得自行更改数据,从事主体工程的施工测量工作。这是施工单位测量人员必须遵守的原则。 4、平面与高程控制的复核测量工作,在有条件的情况下,应与控制网加密工作同步进行,以减小劳动强度,减少多次重复测量。但是,用全球定位系统GPS进行复核测量时,不可与加密网同步进行。原因:由于加密网点间距较近,用GPS进行测量,其加密点相对精度难以达到规范要求,这在实践中已经验证,是不可行的。对加密网点采用隔点观测,能够提高两点相对精度,但此方法仍在论证中,尚未得到认可。三、标定本标段域内的线路走向,中线桩测定:中线桩的测定工作在工程开工初期尤其重要,线路走向不能标定,征地红线,

房屋拆迁范围等一切工作将无所适从。线路中线的测定是为施工人员指定了线路方向及位置,便于他们布设场地,施工措施的决策,给征拆人员提供拆迁范围依据。 1、在线路中线桩测定时,如果设计没有提供中桩坐标资料,应按照图纸上给出的线路平面线性元素计算出逐桩坐标,中桩里程桩号应是10m的正倍数。逐桩坐标应有两人各自独立计算,对计算结果应进行百分之百的校核,确认无误后,方可进行实地放样。如果中线逐桩坐标设计已提供,即可依照开展工作。注意:线路如果设计为双线,应以左线中标定,中线桩在一般路段间距20m为宜,特平缓路段可放大至40m,在地形变化比较大的路基路段应加密中线桩5~10m。 桥梁路段,可按照提供的大桥墩台逐个里程桩号坐标进行中线桩测定,如果设计没有提供,需要按照图纸给出的线路控点数据,分别逐个计算出大桥墩台中线交点坐标,计算出的坐标需要认真校核无误后,逐个进行大桥墩台中线桩的测定。。

2、线路中线桩的测定方法,应根据自己承担施工的路段长度来选定,路段长度不大于5公里,其地形开阔,通视条件较好,可置仪于原有控制网CPⅠ或CPⅡ点上,采用全站仪极坐标法直接进行中线桩测定。如果线路较长,通视条件受限,宜采用全球定位系统GPS RTK进行。但在线路穿过居民区域的路段,用GPS进行中线桩测定也是十分困难的,会因建筑物遮挡接收不到卫星信号或虚拟信号而无法判断,需要与住户协商登上建筑物顶部上进行工作。中线桩测定限差应遵照《暂规》第5条之规定进行。 3、由于现代科技的进步,测量方法与手段已今非昔比,对中线控制桩,即百米桩、曲线交点桩、曲线起、

终点桩,可不再进行测定与加固。在施工过程中,根据施工进度,在需要进行曲线路段超高设置时,再进行曲线路段的五大要点测定。 4、中线桩的测定过程中,应在本标段两端与相邻标段结合部作贯通测量,也就是说要将中线桩测定到相邻标段内2到3个点,与对方的相同点进行比较,其点位差值应不大于5CM,同一桩双方坐标计算数据之差不大于1cm。贯通测量应与对方相约共同进行,并请监理工程师到场。贯通测量误差合限,对贯通测量结果,要三方共同签认。当误差超限时,双方应检核各自资料或互检,查明原因。必要时重新进行贯通测量。 5、在线路中线确定后,按照设计提供的征地、拆迁红线数据资料,现场根据线路中线(或左中线)标定征拆边线即可。这几项测量工作主要是配合地方政府与相关部门进行,测量工作本身的难度不大。测量人员需要不辞辛苦,反复进行,要具有忍耐力,方能完成此项工作。四、控制网CPⅡ加密: 1、我们已经知道设计布置的线路首级控制网CPⅠ,CPⅡ点间距最短在800~1000米,控制点密度显然不能满足施工放样需要,特别是在桥涵路段,需要在CPⅠ~CPⅡ,CPⅡ~CPⅡ点之间进行加密布点。控制网加密,宜采用导线的形式沿线路的一侧或两侧布设,导线等级应不低于四等。加密点距线路中线距离应控制在50~100m为宜。近了受施工干扰,容易被破坏掉,远了对放样不便。加密点间距在路基路段200~300m,即可以满足放样需要。 在桥涵路段,加密网点间距选择是否应与路基段一致,下面探讨一下:《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》铁建设[2005]160号(以下简称《路基验标》)和《客运专线桥涵工

程施工质量验收暂行标准》铁建设[2005]160号(以下简称《桥涵验标》,对于路基路段的土石方填挖边线控制技术指标与桥涵承台、墩台的控制技术指标是不一样的。《路基验标》规定:路堤变坡点位置允许±200mm,路堑变坡点位置允许±100mm,各种基桩位偏置差允许±50mm。对于桥涵工程,《桥涵验标》规定承台轴线偏差允许15mm,墩台模板允许偏差±10mm,桩基中心允许偏差50mm。鉴于此因,本文认为加密网点间距在桥涵路段与路基路段选择一致,对桥涵路段放样是不利的,桥涵路段的控制网加密点间距布设应小于路基路段。但是控制点间距过短,会影响导线精度。如何选择一个比较合适的距里,来布设桥涵路段控制网加密是我们应该考虑的。下面探讨加密点间距的选择问题。我们知道,桥涵路段是由各个墩身与桥梁连接组成,桥墩标准间距一般为32m或24m,我们将控制点间距选择在150~200m的时候,用DJ2级全站仪放样。如下图,测点40号,应置仪于JM4024进行测定,但由于JM4024至40号点视线障碍,不能进行测量,故改为仪器置站JM4023,后视JM4024,采用极坐标法对40号点测定(最不利之时)。我们取半测回定向,其定向角误差取仪器标称一测回测角中误差2秒的3倍来计算,测点距215.6m。测点相对于仪器方向线横向偏移≈6.3mm ,纵向偏移

≈2.4mm。测点相对于线路中线偏移±5.6mm,里程偏移±2.9mm。按照上述验算结果能够满足《桥涵验标》)〕第8.2.4条,墩台模板距中线允许偏差±10mm的要求,《桥涵验标》对桩基50mm、承台15mm、的平面精度要求要低于墩台。

《暂规》中第5.6.3规定了(墩台纵、横中心距设计中心的距离±20mm)。需要注意的是,这里指的是墩台在竣工后的实体中心允许偏差,而不是测量放样误差。我们不能将墩台竣工后的实体允许误差指标在测量放样过程中全部消耗掉。应参照《墩台验标》第8.2.4条规定的墩台模板允许偏差指标来限定我们的测量放样误差指标,故在上面提出了测点误差偏移中线±5.6mm,能够满足墩台±10mm的平面精度要求。

那么我们加密点间距布设在300m的时候是否可以满足墩台平面精度需要呢,仍按照上图置站放样,在最不利的情况下,定点距离增至为307.1m,半测回定向角误差仍取6秒的时候,其相对于仪器方向线横向偏移≈8.9mm,纵向偏移≈2.6mm。相对于线路中线偏移≈±8.4mm。里程偏移≈2.9mm。其横向偏差接近《验标》第8.2.4条规定。虽然能够满足桩基,承台的平面精度需要,但对墩台是十分不利的。

根据上面分析,本文意为:控制网加密应统筹考虑施工需要,以满足建筑物精度要求最高的来布设,其控制网加密点间距在桥涵路段应控制在150~200mm为宜,应一次建成。

《暂规》在线下工程第5.2条中,规定了控制网加密的控制桩间距宜200~400m,最困难时不得小于100m。本文在桥梁路段的控制网加密选择了200m来阐述 。那么,我们的加密网点间距选在300m,或更大,是否可以呢,我们在放样的时候采取措施,对极距控制在不大于200m,增加定向角测回,提高定向角精度,使定向角误差不大于2秒,岂不也可以满足墩台放样精度需要?没错。但是,我们在布设控制网加密的时候,不能将施工放样过程均设计为最佳状态,一旦满足不了上述最佳状态,如何办,势必采取补救措施,来满足放样。这就增加了出错的概率,加大了放样误差。所以本文在布设控制网加密,是以最不利的因数考虑来阐述的。我们在布置设计一样的时候,应从最不利的因素考虑,过程中尽量避免不利因数,方能达到最佳效果。本文所述客运专线高速铁路桥梁,不包括跨江河,湖泊之大桥,那是需要专门探讨的,这里仅指引桥,跨线桥路段。

CPⅡ加密网点的测量工作是否能够采用GPS静态测量来完成,在京沪高铁某路段的实践中,用天宝SPS780,5+1PPM的GPS定位仪进行了实验性测量,平差后结果,其CPⅡ加密点相对精度达不到四万分之一,采用隔点观测的方法,虽能提高CPⅡ加密点精度,但未得到设计单位、业主的,监理的认可。这一方法需要论证。最后还是采用了常规导线方法予以完成CPⅡ加密网的建立工作。

2、高程控制网加密:高程控制网点(以下简称工作基点)宜与平面控制网点共用,工作基点的布设间距不大于100m为宜。距线路中线控制在50~80m,在确保工作基点能够稳定的情况下,距线路越近越好。便于建筑物施工标高测定,减少迁站误差的影响。工作基点埋设深度应在冻土层一下30cm,在冻土层较浅的地区其埋设深度不应小于1m。由于工作基点不但肩负着路堑,路堤,桥梁在施工期间的沉降观测数据的起源,在工程竣工后仍担负着此项工作的重任。故埋设要力求最大稳定性。

工作基点的高程引测,应自水准基点,按照二等水准观测方法与技术要求,逐一进行往返联测,往返所测高之差应遵循《暂规》的第4.1.2条规定。平差计算应使用正规平差软件。

对于水准工作基点要定期进行复核测量,在施工的初期阶段,其复核测量的时间间隔应控制在半年左右,特别是在雨季过后应进行一次复核测量,当工作基点埋设一年后或经过数次观测无沉降变化后,可适当延长复核测量的频次。

五、工程施工放样测量:

(将在施工放样篇中叙述)

作者:中国水利水电第十一工程局 尚全科

2009年 8月于京沪高铁

范文八:高速铁路线下工程控制测量要点探析

摘 要:我国高速铁路建设飞速发展,城际铁路建设如火如荼。建立经济、适用有效地控制网是高速铁路建设工程顺利施工的前提和保证。本文就高速铁路线下工程施工阶段平面控制测量中一些需要注意的要点做了简要的阐述,包括路基、桥涵及隧道的控制测量。

关键词:高速铁路 线下工程 加密控制测量

中图分类号:P224 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)02(b)-0046-01

在高速铁路的建设过程中,线下工程控制测量的精度直接影响施工过程的测量放样工作的可靠性。进行科学有效的控制测量时必要的。所谓线下工程,是指路基填筑、地基处理、砌筑支挡建筑物或排水设施、桥隧涵洞施工等。与设计单位交接桩后,施工单位即展开平面控制网的复测工作,复测无误批复后方能进行控制点加密工作。加密控制测量可采用导线测量或GPS控制测量。

1 路基加密控制测量

复测成果批复以后,根据设计单位所交的GPS点、导线点对控制网进行加密,以满足路基板桩以及中线、边线和一般构筑物的施工放样的需要。加密控制点按四等导线测量精度进行控制,采用DJ2级全站仪施测,加密点起闭于设计单位所交的GPS点、导线点,角度采用方向观测法观测4测回,距离对向观测2测回并进行加乘常数改正、气象改正和投影改正。当施测条件困难时可采用跨河水准测量或光电测距三角高程测量施测。

水准点加密与导线点加密同步进行,采用二等水准测量,加密水准点起闭于设计水准基点。导线点加密与水准点加密测量采用严密平差法进行平差。

2 桥涵加密控制测量

特大桥、大桥及特殊结构须建立独立的的平面、高程控制网,平面控制网采用GPS C级控制网进行施测,控制点与线路的垂直距离一般应大于150 m,控制点位置选在不受施工干扰并且在施工沉降范围以外的地方,为避免对无线电信号的干扰,GPS点要尽可能远离高压线、一次或者二次变电所以及微波发射塔等地点;为有效接收卫星传来的信号,GPS点还要尽可能选择在上方视野开阔的地方。控制点埋设为混凝土铁芯桩,控制点间的距离约500~600 m,并沿桥轴线两侧布设。

在满足桥轴线测定和墩台中心定位精度的前提下,力求图形简单并有足够强度,以减轻外业工作负担和内业计算压力。施工控制网一般按三角锁或大地四边形形式布设,采用4台GPS接收机同时作业,每时段观测时间均≥60 min。观测严格执行测量计划,按规定时间进行同步观测作业。天线的对中精度为1 mm,每时段观测前后分别量取天线高,误差不大于2 mm,取两次平均值作为最终结果。

平面控制网的控制点选在便于施工放样,稳固可靠并且在施工影响范围以外的地方,图形可形成三角形、闭合或附合导线网。一般大桥按四等导线网施测,测角中误差为±2.5″,导线水平角度采用DJ1级全站仪施测,角度采用方向观测法观测4测回;一般特大桥(桥长500~1000 m)按三等导线网施测,测角中误差为±1.8″,导线水平角度采用DJ1级全站仪施测,角度采用方向观测法观测6测回。导线边长对向观测2测回并进行、加乘常数改正、气象改正和投影改正。

所有独立的平面、高程控制网必须定期与CPI、CPII控制点联测,保证独立控制网的准确性。

3 隧道加密控制测量

隧道洞外平面控制网应沿隧道两洞口连线方向布设,采用GPS C级控制网进行施测。将标定隧道中线的控制点纳入控制网,每个开挖洞口布设的控制点不少于3个并互相通视。点间距离300~600 m。

隧道GPS控制网布设成三角形或大地四边形。各控制点与隧道中线点直接构成GPS基线向量的观测值,每个点至少有2条GPS基线向量的观测值,多数点有3条以上GPS基线向量的观测值。隧道的C级GPS网的观测、数据采集及精度要求同特大桥C级GPS网测量。

洞内平面控制测量按四等导线精度施测,角度测量采用DJ2级测角仪器观测4测回,距离采用I级测距仪观测2测回,测角中误差为±2.5″,导线点布设在施工干扰小,稳固可靠的地方,点间视线离开洞内设施0.2 m以上。平均边长在200~300 m之间,洞内导线布设为导线环,每环边长为4~6条。长大隧道的平面、高程控制网必须定期与CPI、CPII控制点联测,保证独立控制网的准确性。

参考文献

[1] 中华人民共和国铁道部 TB 10601-2009高速铁路工程测量规范[S].北京:中国铁道出版社,2009.

[2] 徐绍铨,张华海,杨志强,等.GPS测量原理及应用(第三版)[M].武汉:武汉大学出版社,1998.

范文九:高速铁路中的精密工程测量技术

高速铁路中的精密工程测量技术

精密工程测量是工程测量的分支,是测绘科学在大型工程、高新技术工程和

特种工程等精密工程建设中的应用。精密工程测量主要研究精密工程测量技术的理论和方法,突出“高精度”和“可靠性”,代表了工程测量的最新发展和先进技术。他是传统工程测量的发展和延伸,应用先进的高精度的仪器、设备进行测角、测距、测高、定向、定位从而获得个点的三维坐标或进行施工放样。其测量精度一般为1-2mm,相对精度高于10-6。我国建国半个多世纪以来,随着社会主义现代化建设的发展,同样促进了精密工程测量的蓬勃发展,而正在建设的高速铁路对测量技术的特殊要求也加速了测量技术的发展。现对高速铁路建设中的精密测量技术的应用做一简单论述。 一、高速铁路建设中精密测量技术的重要性

高速铁路以其输送能力大、速度快、安全性好、舒适方便等优点开始在我国进入了高速发展阶段。高速铁路设计时速高达200km/h~350km/h,运行目标是高安全性和高乘坐舒适性,任何一个小小的颠簸,都会给旅客列车带来严重的安全事故。因此,要求轨道结构必须具备高平顺度和高稳定性。而轨道具备高平顺性和高稳定性的条件,除轨道结构的合理外形尺寸、良好的材质和制造工艺外,轨道的高精度铺设是实现轨道初始高平顺性的保证。而这些必须依靠精密测量才能完成。

进入高铁时代的铁路测量,也随着高铁的要求发生了重大变革,由于高铁比普通铁路线路变得更直、曲线长度变得更长、隧道和桥梁的增加、轨道演变为无砟轨道测量、测量控制网的变化、沉降监控量测的高精度和持久性、测量工作时间的变化等等,给铁路建设维护中的精密工程测量带来很多新课题,测量的理论、方法、规范、仪器都需要革新和变化。 二、 高速铁路施工测量的精度标准

高速铁路工程测量执行的国家规范有《高速铁路工程测量规范》(TB10601 —2009)、《铁路工程卫星定位测量规范》(J1088-2010)、《铁路工程测量规范》(TB10101-2009)及《国家一、二等水准测量规范》(GB/T12897-2006)。 2.1 平面控制测量的精度标准

高速铁路工程测量的控制网,按施测阶段、施测目的及功能可分为勘测控制网、施工控制网、运营维护控制网。平面控制网应在框架控制网CP0基础上分CPⅠ、CPⅡ、CPⅢ三级布设。按逐级控制原则布设的平面控制网,其设计的主要技术要求应符合表2-1的规定。

CPⅢ平面网的主要技术要求应符合表2-2的规定。 表2-2 CPⅢ平面网的主要技术要求 导线控制网可布设成附合导线、闭合导线或导线网,测量应符合表13-6规定,表中n为测站数,当边长短于500m时,二等边长中误差应小于2.5mm,三等

边长中误差应小于3.5mm,四等、一级边长中误差应小于5mm,二级边长中误差应小于7.5mm。

2.2高程控制测量的精度标准

高速铁路工程测量的高程系统应采用1985国家高程基准。高程控制网按施测阶段、施测目的及功能可分为勘测控制网、施工控制网、运营维护控制网。高程控制网分二级布设,第一级线路水准基点控制网,为高速铁路工程勘测设计、施工提供高程基准;第二级轨道控制网(CPⅢ),为高速铁路轨道施工、维护提供高程基准。

各级高程控制测量宜采用水准测量。山岭、沼泽及水网地区,水准测量有困难时,三等及以下高程控制测量可采用光电测距三角高程测量,二等高程控制测量可采用精密光电测距三角高程测量。水准测量各等级水准测量限差应符合表13-10的规定,光电测距三角高程测量观测的主要技术要求应符合表13-11的规定,表中K为测段水准路线长度,L为水准路线长度,测距边长,

Li

Ri

为检测测段长度,D为

为测段间累计测距边长,单位均为km;n为测段水准测量站数。

三、高速铁路平面控制测量

高速铁路工程测量包括了勘测设计、线下工程施工、轨道施工、竣工验收测量,整个测量周期长,其间还包括施工期间平面高程控制网的复测与维护。由于高速铁路线路长、地区跨越幅度大,地形、地质条件变化大,因此要求高速铁路工程测量工作开展前,勘测设计单位需根据线路走向、地形地貌特点、地质特征等进行测量总体设计,明确控制网形式、坐标系统、基准、精度和建网时机等主要原则。

高速铁路工程测量平面坐标系应采用工程独立坐标系统,在对应的线路轨面设计高程面上坐标系统的投影长度变形值不宜大于10mm/km。高速铁路工程测量平面控制网应在框架控制网(CP0)基础上分三级布设,第一级为基础平面控制网(CPⅠ),主要为勘测、施工、运营维护提供坐标基准;第二级为线路平面控制网(CPⅡ),主要为勘测和施工提供控制基准;第三级为轨道控制网(CPⅢ),主要为轨道铺设和运营维护提供控制基准。三级平面控制网之间的相互关系如图13-1所示。

图13-1 高速铁路三级平面控制网示意图

高速铁路为了实现三网合一,要求勘测、施工、营运维护各阶段的平面控制基准统一且相互衔接,即:勘测阶段的基础平面控制网CPⅠ应附合到CP0控制网上;作为线下工程施工控制的线路平面控制网CPⅡ应附合到CPⅠ控制网上,保证施工的线路平面位置与设计的线路平面位置一致;作为轨道施工控制的轨道控制网CPⅢ应附合到CPⅡ控制网上,保证轨道工程施工的线路位置与线下工程

施工的线路位置一致,CPⅢ控制网是高速铁路测量最基本的控制网, 在高速铁路的修建过程中,从线路的中线放样、底座混凝土钢模放样方案、轨道板调整到钢轨精调系统以及后期线路维护都离不开CPⅢ,所以CPⅢ控制网在施工中显得极为重要,因而以下仅介绍CPⅢ。 3.1 CPⅢ平面网测量的构网形式

CPⅢ控制网应采用自由测站边角交会法施测,每个自由测站观测12个CPⅢ点。主要技术要求应符合表13-42的规定。每个CPⅢ测量组中需使用同一批棱镜(包含联测CPII等控制点),并做好棱镜常数等参数的设置工作。

为了保证自由测站的测量精度,要求自由测站点距CPIII控制点距离应为120 m左右,最大不超过180m;自由测站距CPⅠ或CPⅡ控制点的距离不宜大于300m;每个CPⅢ点至少应保证有3个自由测站的方向和距离观测量。按照这些要求,根据CPⅢ控制网的测量内容和条件,一般采取如下形式构网。通常情况下采用测站间距为120m的CPⅢ平面网型,如图13-12所示。因遇施工干扰或观测条件稍差时,也可采用测站间距应为60m左右(如图13-13所示)的构网形式,这时每个CPⅢ控制点应有4个方向交会。

3.2 CPⅢ测量数据采集与处理软件简介

CPⅢ数据采集软件是专为我国无砟轨道客运专线铁路施工中,CPⅢ控制网测量数据采集而设计的外业观测自动化软件。适用在Leica1800/2003,Leica1201,TrimbleS6/S8 等智能全站仪上,可运行在Windows Mobile 操作系统的外业手簿上或普通的商务PDA上。并通过数据电缆或无线数传电台控制智能型全站仪,进行相应的设置之后即可自动完成多测回全圆方向和距离观测,并保存合格数据。

四、高速铁路高程控制测量

高程控制测量以线路水准基点控制网为起算基准,系统采用1985 国家高程基准。当个别地段无1985 国家高程基准的水准点时,可引用其它高程系统或以独立高程起算。但在全线高程测量贯通后,应消除断高,换算成1985 国家高程

基准。有困难时亦应换算成全线统一的高程系统。 4.1 线路水准基点控制网测量 1)线路水准基点选埋

线路水准基点是沿高速铁路线路敷设的首级高程控制点,一般每2km左右布设一个,重点工程(大桥、长隧及特殊路基结构)地段应根据实际情况增设水准基点。点位距线路中线50~300m为宜。并于国家高等级水准基点构成附合路线或闭合环形式的高程控制网。 2)线路水准基点控制网测量

线路水准基点控制网按二等水准精度建立,水准路线一般150km,宜与国家一、二等水准点联测,最长不应超过400km。线路水准基点控制网应全线(段)一次布网测量。

在勘测阶段不具备二等水准测量条件时,可根据勘测设计的需要建立相应的高程控制。在线下工程施工前,全线再建立二等线路水准基点控制网。 4.2轨道控制网(CPⅢ)高程测量

CPⅢ高程控制网也称轨道控制网,主要为高速铁路轨道施工、运行期维护提供高程基准。应在线下工程竣工且沉降和变形评估通过后施测。CPⅢ高程控制点与CPⅢ平面控制点共点,测量通常安排在CPⅢ平面控制网观测完成后进行。

CPⅢ高程控制网采用“精密水准”方法测量,它是介于二等水准和三等水准测量精度的一个等级,专用于CPⅢ高程测量。施测前应对全线的二等线路水准基点进行复测,构网联测测区内所有复测合格的二等线路水准基点。

在具备充分准备的条件下按下列要求实测测量:

(1) CPⅢ高程控制网的首次测量与平差计算,应该独立地进行两次。所谓“独立地进行两次”是指两次测量和平差计算应该在完全不同的两个时间段内进行。

(2) CPⅢ高程控制网采用“精密水准”方法观测,按照“后-前-前-后”或“前-后-后-前”的顺序测量。宜使用DS1及以上精度的电子水准仪及因瓦尺进行测量。

(3) 应附合于二等线路水准基点,与测区内二等线路水准基点的联测时,采用独立往返精密水准测量的方法进行,每两公里联测一个线路水准基点,每一区段应至少与三个水准基点进行联测,形成检核。

(4) CPⅢ点与 CPⅢ点之间的水准路线,应该采用“中视法”或“矩形法”

的水准路线形式,以保证每相邻的4个 CPⅢ点之间都构成一个闭合环。

(5) CPIII控制点水准测量应对相邻4个CPⅢ点所构成的水准闭合环进行环闭合差检核,相邻CPⅢ点的水准环闭合差不得大于1mm。

(6) 区段之间衔接时,前后区段独立平差重叠点高程差值应≤±3mm。满足该条件后,后一区段CPⅢ网平差,应采用本区段联测的线路水准基点及重叠段前一区段连续1~2 对CPⅢ点高程成果进行约束平差。相邻CPIII点高差中误差不应大于±0.5mm。

3)CPⅢ高程传递测量

当桥面与地面间高差大于3m,线路水准基点高程直接传递到桥面CPⅢ控制点上困难时,应选择桥面与地面间高差较小的地方采用不量仪器高和棱镜高的中间

4

图1 图2

五、高铁轨道施工测量

无砟轨道是高速铁路建设中优先选用的轨道形式,它是以钢筋混凝土道床取

代散粒体道砟道床的整体式轨道结构。无砟轨道混凝土底座及支承层平面施工可采用全站仪自由设站直接进行模板三维坐标放样,一次完成。也可先采用全站仪自由设站测设轨道中心线,模板平面位置由轨道中心线放出,模板高程采用几何水准施测。测量使用的全站仪精度不应低于(2″、2mm+2ppm),水准仪精度不应低于3mm/km。自由设站观测的CPIII控制点不宜少于3对,更换测站后,相邻测站重叠观测的CPⅢ控制点不宜少于2对自由设站是高速铁路轨道施工中最常采用的测量方法,它在工作区域的线路中线附近任意一点架设全站仪,测量线路两侧多对轨道控制网CPIII点的方向和距离,通过多点边角后方交会原理获取仪器中心点的平面和高程位置,然后再依据仪器的三维坐标进行其他测量和测设。该方法充分利用了智能全站仪在特定条件下测角、测距具有极高的精度以及自动搜索这一特点而提出的。为了保证测量精度,必须要有一定的多余观测量。 5.1 轨道安装定位测量

采用龙门吊铺设轨道板,液压锁闭起吊横梁起吊,锁闭时侧面的抓钩依垂直

方向旋人,锁闭机的4个抓夹点的螺栓经检查完全封闭后起吊轨道板。轨道板起吊前,先检查板号、板的方向是否正确,承轨台是否有裂纹,轨道板是否有损坏,如混凝土剥落,深度不超过5mm,面积不超过50cm,剥落点不得侵人板边缘巧mm,长度不得超过100mm。轨道板吊起后,用附加绞盘在起吊横梁上调整横向倾斜度,以便能以相应的超高将轨道板安放在混凝土底座板上。龙门吊将轨道板移至安装点正上方后缓慢放下,落在底座板上的实现摆好的垫木上,人工配合作业,一端和已安装好的轨道板对齐,另一端将轨道板的半圆形凹槽直接定位在圆锥体上。

5.2 轨道精调测量

轨道精调测量应在长钢轨应力放散并锁定后,采用全站仪自由设站方式配合

轨道几何状态测量仪进行。采用全站仪自由设站配合特制测量标架进行,单元板精调的方法是我国自主创新研发的Ⅰ型轨道板安装定位方法。

仪器的安装

全站仪的架设:把两对强制对中三角架架设在前后两个GRP点上,这两个GRP点间隔了三个轨道板。把全站仪放在小里程的GRP点上,将配套的棱镜放在大里程的GRP点上,假设全站仪上是1号GRP点,棱镜架设的是2号GRP点。GRP 点的坐标是由全站仪自由设站测量CPIII点得到。

标架的架设:总共有5个标架,1号标架放在所测II型板的第一号承轨台上,1号标架上的棱镜为1#和8#,2号标架放在第五个承轨台上,2号标架上的棱镜为2#和7#号棱镜。3号标架放在第十个承轨台上,3号标架上的棱镜为3#和6#棱镜。4号标架放在上一个调好的调好的板的第一个承轨台上,4号标架上的棱镜为4#和5#棱镜,用于仪器的定向。所有标架要与承轨台紧紧密贴在一起.

II型板的特征:有十个承轨台,每个承轨台的数据都已经设计好,在板文件中给出。精调的目的就是将II型板放样到它所设计的位置上。

仪器的连接:将全站仪与安装有II型板测量系统的计算机连接起来。把全站仪与一配置好的电台用数据线进行连接,电脑与另一个电台连接,选择好参考系数,进行全站仪与电脑的连接 。连接成功后仪器的安装结束。

(3)标架的检校

每天测量开始前,都要进行标架的检校。用标准标架进行仪器的检校。取出标准标架,放在II型板的任一承轨台上,与承轨台紧紧密贴好,放一个标准棱镜在标准标架上,用全站仪测量标准标架上的棱镜,测回三次。将标准标架旋转180°,与承轨台密贴。进行测量,保存数据。取下标准标架,放上1号标架,

与承轨台密贴好。测量得出数据,与标准数据进行比较,设置1号标架的参考参数,分为绝对参考参数和相对参考参数。依次设置好1号到4号标架的参考参数,仪器校正结束,可以进行无砟轨道板的精调了。

(4)定向

全站仪和后视棱镜整平对中结束后,进行定向测量。

对全站仪常数设置:进行温度,气压,棱镜常数进行改正。强制对中三角架的使用,棱镜高为一常数60cm。棱镜选择莱卡小棱镜,棱镜常数为17.5mm。

在连接好的计算机中导入需要使用的数据:板文件数据(FFE,FFD格式),包括板上承轨槽上三个面,30个点的数据。GRP点数据(DPU格式),需要使用到的GRP点的点坐标,由CPIII点测量出来。

打开南方II板精调板软件,新建文件,新建文件中有四个文件夹和一个工程文件名。打开 工程文件名,测量得到的数据全部保存在这个文件中。一个文件夹是系统文件(logs),一个文件夹放有板文件,一个文件放GRP数据,一个文件存放测量数据。

进行仪器定向:选择相对应的GRP点进行定向,全站仪的GRP点为1号点,在电脑上选择一号点坐标,定向棱镜为2号GRP点,选择2号点进行后视,把全站仪对准定向棱镜测量,定向成功,查看定向精度,精度达到要求,定向完成。

(5)精调工作

定向成功后,即可开始进行精确调板工作。就是把粗略放置的CRTSII板放置到设计好的位置。调板通常先调1#、8#点。测量1#、8#点时,可采用单点测量,亦可采用跟踪测量,在1#标架上设有倾角传感器,采用视距法测定棱1,再借助倾角传感器得到棱镜8的高差或采用视距法测定棱镜8,再借助倾角传感器得到棱镜1#的高差。通常采用跟踪测量,在跟踪测量时,工人调板的时候可显示板的位置和高程,工人可根据显示器上显示的数据调板。跟踪测量的缺点为精度不高。在调时,1#、8#点的两工人要同时以同样的速度同样的频率转动扳手,先调方向,再调高程。如果不同步,就有可能将板底的钢板拉出,或着千斤顶蹦出或高程、方向出现大幅度的变化,影响精调。1#、8#点调完后,接着采用跟踪测量分别测出3#、6#棱镜高程及板的位置。通过1#、3#、6#、8#棱镜对板的横向位置和高程的偏移进行改正后,接着测量2#、7#棱镜,对板中央处的弯曲进行测定。测量2#、7#棱镜亦可采用单点测量也可采用跟踪测量进行改正。2#、7#点只能调整板中央高程而不能进行横向调节,但在调节板中央高程时可能会使板发生拧动或四角高程发生变化,因此接下来采用四点测量,对板进行整体观测,对

横向和高程进行进一步的改正。如出现微小的超限,对该点进行改正和单独复测,而不需要对所有的棱镜进行复测。四点测量后进行完测或快速完测,快速完测是采用视距法测量1#,2#,3#棱镜,然后借助倾角传感器得到7#、8#棱镜的高差,而3#标架没设倾角传感器,因此无法测出6#棱镜高差。而快速完测数据不作为最后的保存数据。完测则是采用视距法测定1#~8#棱镜。在板与板的过渡处再次显示位置及高程差。

六、精密测量工程技术的发展前景及对该课程的认识

以上简要介绍了高速铁路施工建设过程中,在控制测量,施工测量中的工作原理及方法。高速铁路是国家的基础建设中的特种工程,由于自身对安全性的高要求,导致对测量技术也产生了特殊的要求。传统的施工测量技术已经远远无法满足其要求。在其建设过程中,许多测量新技术、新理论,测量新工具得到了应用,使测量精度大大提高。从以上的介绍中我们可以看到,我大致总结出精密工程测量的几个发展特点:

1.新理论、新方法的不断出现及应用 2.测量仪器的电气化及高精度化 3..测量信息处理方式的多样化 4.专用精密测量仪器的自动化、智能化

学习精密工程测量这门课程我认为是很有必要的,它拓宽了我们的视野,使我了解了除传统测量技术以外的"广阔天地",与其他测量方法相比,它突出了“高精度”和“高可靠性”,代表了工程测量的最新发展和先进技术,是前沿科学研究的重点领域。它可以作为我们今后从事相关领域工作的知识储备,也可以作为未来我们学术研究的重点方向。可以说这门课程的开设是十分及时和必要的。

范文十:高速铁路精密工程测量技术标准论文

高速铁路精密工程测量技术标准论文

摘要:高速铁路的建设施工是一项较为复杂且系统的工程,为了确保高速运行的列车安全稳定,就必须保证轨道本身的平顺性。为此,在高速铁路工程建设中,应当合理运用精度测量技术,以此来提高轨道铺设的精确度。在未来一段时期,应当加大对精密工程测量技术标准的研究力度,并在现有技术的基础上进行不断完善和创新,使其能够更好为高铁工程建设服务,这对于推动我国高速铁路事业的发展具有非常重要的现实意义。

1 高铁测量技术的基本要求分析

高铁的轨道是其核心部分,也是工程建设的重点环节。大体上可将高铁轨道分为两种,一种是有砟,另一种是无砟。其中无砟轨道属于整体轨式结构,由于它是以钢混或沥青混凝土道床取代有砟轨道的散颗粒体道床,故此,其较之有砟轨道的稳定性更高,连续性与平顺性也更好,这使得轨道本身的耐久性大幅度提升。但必须指出的是,无砟轨道对基础的要求相对较高,若是基础出现质量问题,如变形下沉等,不但修复比较困难,而且还会影响行车安全。所以在无砟轨道施工建设的过程中,对测量精度提出了更高的要求。表1和表2分别给出了我国高铁轨道静态平顺度允许偏差及轨道轨面高程、中线以及线间允许误差。

由表1和表2中给出的数据可知,为满足高铁列车高速行驶的舒适性和平顺性要求,高铁轨道的铺设精度必须足够高,应当达到毫米级。此外,就无砟轨道这种形式而言,在轨道施工完毕后,除了凭借扣减