工程控制网复测技术方案

新建云桂铁路(广西段)站前工程（DK94+500～DK110+700）工程控制网复测技术方案（含平果站南昆车场）编制：审核：批准：中铁十局云桂铁路（广西段）YGZQ-1标项目部五分部二〇一四年十二月十六日11．测量依据2．平面复测方案2.1工程概况及控制桩情况说明2.2复测方案说明2.3平差计算说明2.4基线向量解算原理2.5控制网平差原理3.二等水准加密复测4.观测成果统计分析说明5.建议及要求6．GPS外业观测操作要点7.人员及设备8.附录22014年12月2号至12月15号，公司精测组根据中铁第二勘察设计院提供的椭球参数及投影带，组织项目部测量人员对设计院所交CPⅠ，CPⅡ控制点及加密点进行了点位复测。测量结果满足施工测量规范要求。1、测量依据《工程测量规范》（GB50026-2007）《铁路工程测量规范》（TB10101-2009）《高速铁路工程测量规范》TB/10601-2009《铁路工程卫星定位测量规范》（TB10054-2010）《全球定位系统（GPS）测量规范》GB/18314-2009《国家一、二等水准测量规范》（GB/T12897-2006）《新建铁路云桂线站前工程控制测量设计文件》2010年5月中铁第二勘察设计院集团有限公司2、平面复测方案2.1、工程概况及控制桩情况说明本次复测范围为D1K80+000～DK110+700，全长30.000km。标段内控制桩复测共计CPⅠ点6个，CPⅡ点13个，加密点42个，其中13个控制点标石完好，稳定、没有损坏。为了符合复测点间距要求，本次复测中新布点,15个，与设计点构成带状三角形或者边联四边形网状结构。取邻标CPⅠ43、CPⅠ44、CPⅠ61-2进行共用点接边，最后进行整网联测，统一平差。本标段复测包括平果车站南昆车场，为满足南昆线拨接需要，复测时考虑控制网布设情况。2.1.1既有平果车站站场概况既有平果站为南昆线办理客货运的中间站，位于直线平坡上，既有到发线4条（含正线），其中Ⅱ道为正线P60Kg/m无缝线路有砟轨道，1道、3道及4道为到发线P50Kg/m-25m有缝线路有砟轨道，基本站台和中间站台各1座；站房同侧南宁端设货场1处，货物线1条；3车站站台对面有粮专线1条。2.1.2新建平果站南昆车场设计概况新建平果站位于既有平果站左侧，采用横列式一级两场分场并置设置。还建南昆车场位于云桂车场左侧，设到发线4条，其中正线2条，站线2条,站场范围为K86+550-K87+680,站房中心里程为K86+768。左线Ⅰ-Ⅰ道为预留南昆增二线（铺轨范围K85+903-K87+603,全长1.7km），右线Ⅰ-Ⅱ道为改建南昆线（改线里程范围为K84+485.03-K88+590,因该段改建南昆线（全长4.073km）比既有南昆线（4.105km）长度减少31.85m，故设置短链31.85m，K88+568.15=K88+600）。本次拨接开通为右线Ⅰ-Ⅱ道（K84+485.03-K88+590，长4.073km）、预留南昆增二线I-I道（K85+903-K87+603,全长，长1700m）及I-3站线（有效长度850m）和I-4站线（有效长度853m）及站场内的道岔和粮专线、牵出线、安全线等（详见LKJ数据表）。新建工务工区、水电工区、信号工区、通信站已交付使用；新建信号楼、临时站房在新南昆车场开通时同步启用；牵引变电所暂时利用老南昆车场牵引变电所过渡，待新建.42.2、复测方案说明本标段内设计及加密点线路网按照三等GPS边联结构网要求进行精密测量，CPⅡ控制网按同精度的原则进行复测，其中作业方法、精度指标、使用仪器均按GPS三等级网的要求进行，组成三角形或大地四边形相连的带状网，同步观测1个时段90分钟。CPⅡ网平差精度满足基线边方向中误差≤1.7秒和最弱边相对中误差≤1/100000。测量前我们对现场观测条件、控制网图形结构的优化等等都做了精心的策划，并对参加测量的人员进行了技术培训，保证了测量工作的顺利进行。控制网的各项要求及精度指标按照表1，表2、的规定执行表1各级GPS测量作业的基本技术要求级别项目一等二等三等四等静态测量卫星高度角（°）≥15≥15≥15≥15有效卫星总数≥4≥4≥4≥4时段中任一卫星有效观测时间（min）≥30≥20≥15≥15有效时段长度（min）≥120≥90≥60≥45观测时段数≥2≥21～21～2数据采样间隔（S）15～6015～6015～6015～60PDOP或GDOP≤6≤8≤10≤10接收机类型双频双频双频单频/双频表2各级平面控制网布网要求表2.1-1GPS测量控制网的主要技术要求5控制网等级测量方法测量等级点间距相邻点的相对中误差(mm)备注CPⅠGPS二等≤4km一对点10点间距≥800mCPⅡGPS三等600～800m8表2.1-2GPS测量控制网的主要技术指标控制网等级固定误差a(mm)比例误差系数b(mm/km)基线边方向中误差(″)最弱边边长相对中误差CPⅠ≤5≤1≤1.31/180000CPⅡ≤5≤1≤1.71/1000002.3、平差计算说明平差计算采用专业静动态后处理软件包--TBC中文版软件进行解算平差。数据后处理的平差过程是基线解算、粗差检验、无约束平差、坐标系转换(约束平差)等几步，复测的CPⅡ及加密点控制网采用稳定的CPⅠ点进行约束平差。根据“保证投影长度变形值不大于25mm/km”的要求及设计院提供的设计分带设置情况，本标段采用的坐标系椭球参数为WGS84，椭球长半轴a=6378137.0，扁率1/f=298.257222101。CPⅠ043至CPⅠ61-2中央子午线为107°30°00″，投影面正常高60米，高程异常-30米；具体成果见TBC软件自动生成的网平差报告。2.4基线向量解算原理观测数据采用天宝软件统一进行基线解算处理。基线解算好后，导出基线向量文件，作为平差的原始基线向量数据。GPS控制网平差采用天宝专用TBC软件进行解算，选取检验合格的基线构成GPS基线向量网，进行网的平差计算。对所有基线进行解算并进行精度分析，约束平差时对基线进行选取，组成独立环进行平差。（1）基线向量异步环闭合差基线向量异步环闭合差是检验基线向量网质量的一项重要技术6指标，当满足限差要求时，能说明组成基线向量网的所有基线解算质量合格、成果可靠。按《高速铁路工程测量规程》要求GPS控制基线向量网所有异步环闭合差应符合下式规定：Wx≤3n×σWy≤3n×σWz≤3n×σW≤3n3×σn为闭合环边数,σ为标准差，即基线向量弦长中误差（mm）22)(dba，a=5mm为固定误差，b=1为比例误差，d为弦长、单位为km。（2）基线向量同步环闭合差基线向量网所有同步环闭合差应符合下式规定Wx≤n×σ/5Wy≤n×σ/5Wz≤n×σ/5W≤n3×σ/5n为闭合环边数,σ为标准差，即基线向量弦长中误差（mm）22)(dba，a=5mm为固定误差，b=1为比例误差，d为弦长、单位为km。（3）重复基线较差按《高速铁路工程测量规程》要求，同一边不同观测时段基线较差应满足ds≤22σmm。2.5控制网平差原理（1）平差软件GPS平面控制网采用专业处理软件天宝TBC进行平差处理，平差包括三维无约束平差和二维约束平差。（2）三维无约束平差7当基线各项要求符合标准后，进行GPS网的三维无约束平差。检查GPS基线向量网本身的内符合精度，并剔除含有粗差的基线边。（3）二维约束平差二维约束平差时采用观测精度相对较高的GPS点作为已知点对复测的CPⅠ控制网进行整网约束平差。3.二等水准加密复测二等水准测量主要技术要求表1二等水准测量主要技术标准等级每千米高差全中误差（mm）路线长度（km）水准仪等级水准尺观测次数往返较差或闭合差（mm）与已知点联测附合或环线二等2≤400DS1因瓦往返往返4L表2二等水准观测主要技术要求等级水准尺类型水准仪等级视距（m）前后视距差（m）测段的前后视距累积差（m）视线高度（m）二等因瓦DS1≥3且≤50≤1.5≤6.0≥0.55且≤2.8表3二等水准测量精度要求水准测量等级每千米水准测量偶然中误差M△每千米水准测量全中误差MW限差（mm）检测已测段高差之差往返测不符值附合路线或环线闭合差左右路线高差不符值二等水准≤1.0≤2.06L4L4L——二等水准测量外业测量本次水准复测按国家二等水准测量的技术要求进行施测，通过复测高差与原测高差比较确认高程控制点是否满足精度要求，点位是否稳固可靠。8对于在高差比较中发现超限，被怀疑有沉降的水准点与水准路段，再进行一次二等水准的修测。此次水准测量采用的仪器为1台徕卡精密水准仪（0.3mm级），水准测量小组配3个人。水准尺为配套的3米高铟瓦数码尺。为了防止水准尺在立尺时的晃动配备了水准尺固定杆，尺垫为5kg的加重型号。作业前对仪器设备均进行了合法的鉴定，全部仪器鉴定合格。复测时，遵循的具体作业细则为：a）水准路线按照设计院原测顺序观测。b）水准测量应进行往返观测，观测顺序如下：往测：奇数站为后—前—前—后偶数站为前—后—后—前返测：奇数站为前—后—后—前偶数站为后—前—前—后c）架设仪器时应踩紧脚架，仪器严格整平；水准尺必须用撑竿稳定并且中下两个气泡应居中。d）转点应选择在地面坚固沉降小的地方并踩实尺垫；严禁在未观测完时擅自移动尺垫。二等水准复测与原成果比较分析逐段高差比较分析二等水准的复测主要为逐点复核相邻水准点之间的高差，通过复测高差与初测高差进行比较确认高程控制点精度是否满足精度要求，点位是否稳固可靠。遵循《高速铁路工程测量规范》复测高差值与原9测高差值之差的绝对值应小于±4L，认为原测二等水准点精度满足规范要求，在当前施工建设中应该仍然采用原测水准成果。本次二等水准复测各项精度指标达到《国家一、二等水准测量规范》所规定的精度要求具体复测高差如下表：测段起点号测段终点号测段距离(m)测段高差(m)CPII191CPII190667.4800-2.0430CPII190LJ-1239.3900-0.0183CPII190CPII191477.15502.0431LJ-1CPI611134.67501.1147LJ-1CPII190241.92000.0194CPI61CPII189639.82000.8941CPI61LJ-1892.7850-1.1113CPII189ZC-1268.09002.3194CPII189CPI61627.5350-0.8946ZC-1CPII189226.5700-2.3192ZC-1PG-81173.07003.7085PG-8LK-1581.8050-3.3264PG-8ZC-11169.7600-3.7051LK-1CPII187905.96500.2882LK-1PG-8548.46003.3261CPII187LK-1903.6900-0.2875[高程平差结果表]点号高差改正数(m)改正后高差(m)高程中误差(m)平差后高程(m)备注CPII1910.0000103.0539已知点CPII190-0.0014-2.04440.0030101.0095CPII1900.0030101.0095LJ-1-0.0011-0.01940.0035100.9901CPII1900.0030101.0095CPII1910.00132.04440.0000103.0539已知点10LJ-10.0035100.9901CPI61-0.00421.11050.0046102.1006LJ-10.0035100.9901CPII1900.00000.01940.0030101.0095CPI610.0046102.1006CPII189-0.00120.89290.0049102.9935CPI610.0046102.1006LJ-10.0008-1.11050.0035100.9901CPII1890.0049102.9935ZC-1-0.00072.31870.0049105.3122CPII1890.0049102