资源描述
新建吴忠至中卫铁路
(DK0+000~DK135+050)
CPⅢ网测量技术方案
中国铁建股份有限公司
吴忠至中卫城际铁路工程建设指挥部
二〇一七年七月
新建吴忠至中卫铁路
(DK0+000~DK135+050)
CPⅢ网测量技术方案
编制:
审核:
批准:
中国铁建股份有限公司
吴忠至中卫城际铁路工程建设指挥部
二〇一七年七月
目录
1、工程概况 1
2、技术依据 1
3、测量范围及内容 1
3.1 测量范围 1
3.2 测量内容 1
4、坐标与高程系统 2
4.1坐标系统 2
4.2高程系统 2
5、CPⅡ加密测量技术方案 2
5.1 CPⅡ加密点布设要求 2
5.2 CPⅡ加密测量及数据处理 5
6、 线路水准基点加密测量技术方案 7
6.1加密线路水准基点布设要求 7
6.2线路水准基点加密测量及数据处理 7
7、 CPⅢ控制网测量技术方案 10
7.1 CPⅢ控制网测量前准备工作 10
7.2 CPⅢ点预埋件要求 11
7.3 CPⅢ点布设要求 12
7.3.1 路基段CPⅢ点的布设 12
7.3.2 桥梁段CPⅢ点的布设 13
7.3.3 车站范围内CPⅢ点的布设 14
7.3.4 CPⅢ点编号要求 15
8、 CPⅢ网测量与数据处理 17
8.1 CPⅢ网网形 17
8.2 联测 CPⅠ和CPⅡ点 17
8.3 CPⅢ网平面测量 18
8.3.1 仪器设备要求 18
8.3.2 观测技术要求 19
8.3.3 外业记录 21
8.3.4 内业数据处理 22
8.4 CPⅢ网高程测量与数据处理 23
8.4.1 仪器设备要求 23
8.4.2 观测技术要求 24
8.4.3 内业数据处理 26
9、CPⅢ网的复测与维护 27
9.1 CPⅢ控制网复测 27
9.2 CPⅢ控制网的维护 27
9.3 CPⅢ控制网的保护 28
10、资料整理及成果提交 29
10.1数据整理归档 29
10.2数据整理归档 30
11、附件 31
33
1、工程概况
吴忠至中卫铁路位于宁夏回族自治区沿黄河经济区的吴忠和中卫两市,线路自银西线吴忠站南端引出,向南沿京藏高速经关马湖和滚泉,穿越牛首山丘陵区至中宁东设站,继续向西沿黄河南岸经宣和至中卫市南岸设中卫南站,西端预留兰州方向引出条件。新建线路桥梁长度67.1 km,占线路全长的49.8%,新建滚泉、中宁东、中卫南三站,预留关马湖、宣和两站。线路讫止里程DK0+000~DK135+050,全长135.05km 。
2、技术依据
1.《高速铁路工程测量规范》(TB10601-2009);
2.《全球定位系统(GPS)测量规范》(GBT/18314-2009);
3.《国家一、二等水准测量规范》(GBT12897-2006);
4. 铁建设【2009】20号“关于进一步规范铁路工程测量控制网管理工作的通知”;
5.《吴忠至中卫铁路CPⅢ测量评估实施细则》
6. 中铁第一勘察设计院有限公司提供的精测网复测相关资料
3、测量范围及内容
3.1 测量范围
起讫里程DK0+000~DK135+050,正线长度135.05公里。
3.2 测量内容
(1)CPⅡ控制网加密;
(2)线路二等水准控制点加密;
(3)CPⅢ平面、高程控制测量。
4、坐标与高程系统
4.1坐标系统
采用2000国家大地坐标系基本椭球参数,按高斯窄带投影的方法建立工程独立坐标系,分带具体参数如下表:
表4-1 投影带划分表
序号
中央子午线经度
投影高程面
大地高(m)
高程异常
(m)
对应里程范围
1
106°15'00"
1140
-40
DK0+000---DK30+000
2
106°15'00"
1260
-40
DK30+000---DK60+400
3
105°40'00"
1200
-40
DK60+400---DK124+300
4
105°00'00"
1110
-40
DK124+300---DK136+000
4.2高程系统
采用1985国家高程基准。
5、CPⅡ加密测量技术方案
5.1 CPⅡ加密点布设要求
为了高效、准确地建立CPⅢ 轨道控制网,根据已有CPⅡ控制网的情况,需要加密CPⅡ网。CPⅡ网加密的主要目地是为了方便CPⅢ 网的观测,以及弥补被损毁的和无法利用的CPⅡ 点。CPⅡ网加密点按600米左右的间距沿线路左右交替布设,且不与CPⅢ点共桩
1.CPⅡ加密点的布设位置
① 路基段CPⅡ加密点应布设在两个接触网杆之间,设置单独的直径70cm圆墩基础,基础位置及顶面高程与接触网基础相同,并在圆墩基础顶面按《CPⅢ立柱施工设计图》增设立柱,在立柱顶面埋设CPⅡ点预埋件。基础采用C25混凝土浇筑,如下图:
图5-1 路基段CPⅡ加密点圆墩基础布置图(单位:m)
② 桥梁段CPⅡ加密点应布设在桥梁固定支座端挡砟墙顶面。
2.CPⅡ加密点的埋设
加密CPⅡ控制点应采用强制对中标志,且全线规格样式统一。
①强制对中标的组成
图5-2 CPⅡ加密点预埋件
图5-3 CPⅡ加密点转接头
预埋件为埋入现场的部分,制作材料采用Y1Cr13Ni9不锈钢。转接头的底端装进预埋件后,顶端可以直接安装GPS接收机,也可以安装通用的测量仪器或棱镜基座。通过基座,可以安装各式棱镜以及测量仪器。对中精度优于0.1mm。
图5-4 CPⅡ加密点安装完成的仪器设备
②强制对中标的安装
路基段安装在立柱内侧面,与线路方向垂直,桥梁段安装在固定端挡砟墙顶面,距梁端0.5m处,与挡砟墙顶垂直。安装前在埋设强制对中标的位置打孔,将预埋孔注入植筋胶,将预埋件缓缓放入预埋孔,预埋件顶面比孔口高出2mm左右。
3.CPⅡ加密点的编号
采用6位编号形式(000 P20),具体说明如下:
前3位为连续里程的公里数,第4、5位为“P2”代表加密CPⅡ点,第6位为流水号,由小里程向大里程方向顺次编号。
CPⅡ点按照公里数递增进行编号,其编号反映里程数,有长短链地段应注意编号不能重复,详见下表:
表5-1 CPⅡ加密点编号
点编号
含 义
数字代码
200P21
表示线路里程DK200+000至DK201+000范围内线路前进方向的第一个加密CPⅡ点,百位十位的“P2”代表“CPⅡ”
200P21
203P22
表示线路里程DK203+000至DK204+000范围内线路前进方向的第二个加密CPⅡ点,百位十位的“P2”代表“CPⅡ”
203P22
4.CPⅡ加密点点之记绘制
CPⅡ加密点埋设完成后,按要求绘制点之记。包括点号、概略经纬度、所在地、交通情况、交通略图、点位略图、通视情况、选点及埋石情况。
5.2 CPⅡ加密测量及数据处理
1.采用GPS方式加密CPⅡ网的具体要求
CPⅡ加密测量的观测、数据处理均与精测网CPⅡ测量方法相同,按三等GPS测量要求施测,根据施工进度分段布网并测量平差。观测前要对网形进行优化设计,保证CPⅡ加密点间的基线长度在600m~800m,并且要联测精测网中的CPⅠ或CPⅡ点,以保证轨道工程与线下工程的平面坐标系统相统一。按要求进行仪器检校和相关测量参数的设置,保证仪器有足够内存存储数据,电源电量充足,天线连接杆应正常使用。
GPS观测执行下列指标:
表5-2 GPS观测技术要求
级 别 项 目
三等
静
态
测
量
卫星高度角(°)
≥15
有效卫星总数
≥4
时段中任何一颗卫星有效观测时间(min)
≥20
时段长度(min)
≥60
观测时段数
1
数据采样间隔(S)
15
PDOP或GDOP
≤8
2.数据处理:
加密CPⅡ控制网原始观测数据应转换为标准RINEX数据格式,并应采用LGO软件进行基线向量解算,在对CPⅡ加密点进行整体平差前应先对网中的精测网CPI和CPⅡ点的稳定性进行分析。对不满足精度要求的CPI和CPⅡ进行剔除,满足要求的全部作为起算点。
①基线质量检验:
表5-3 基线质量检验限差表
检验项目
限 差 要 求
X坐标分量闭合差
Y坐标分量闭合差
Z坐标分量闭合差
环线全长闭合差
独立环
重复观测基线较差
≤
n为闭合环边数
σ为基线测量中误差,采用使用的GPS接收机的标称精度单位(mm)
②在基线的质量检验符合要求后,以三维基线向量及其相应的方差—协方差阵作为观测信息,以一个点的WGS—84的三维坐标为起算数据,进行三维无约束平差。
无约束平差基线向量改正数的绝对值应满足下式要求:
V△x≤3σ,V△y≤3σ,V△z≤3σ
式中σ为基线测量中误差,采用使用的GPS接收机的标称精度单位(mm)
③ GPS网三维无约束平差合格后,应采用网中联测稳定性好的CPI和CPⅡ点坐标进行二维约束平差,同时应与相邻CPⅡ加密控制网衔接。约束平差后基线向量的改正数与同名基线无约束平差相应改正数的较差应满足下式要求:
dV△x≤2σ,dV△y≤2σ,dV△z≤2σ
式中σ为基线测量中误差,采用使用的GPS接收机的标称精度单位(mm)
平差后加密点CPⅡ的点位精度应小于10mm,基线方位角中误差≤1.7″,最弱边相对中误差限差为1/100000。
6、 线路水准基点加密测量技术方案
6.1加密线路水准基点布设要求
1.加密线路水准基点应埋设在线路附近稳定可靠且不易被破坏的地方,路基段埋设在路肩的两侧,在两对CPⅢ点的中间,桥梁段埋设于桥梁固定支座正上方挡砟墙顶,尽量保证在梁上下联测时不再进行水准测量。本工程加密线路水准基点不单独布设,与加密CPⅡ点共桩。为满足附合水准线路不大于3km要求,水准点间距不大于2km。
2. 加密线路水准基点不单独的编号,编号与CPⅡ点相同。
6.2线路水准基点加密测量及数据处理
1.测量方案
加密线路水准基点测量应采用不低于DS1的水准仪,须经过检定并处于检定有效期内。
高程控制网加密时,水准线路必须联测到线路两端各两个以上线路水准基点上,以检验联测水准点是否发生显著沉降或被破坏(包括深埋水准点、基岩水准点)。
高程控制网加密按二等水准测量的技术要求执行,作业前及作业过程中检查i角均应不超过15″;水准尺须采用辅助支撑进行安置,测量转点应安置尺垫,尺垫选择坚实的地方并踩实以防尺垫的下沉。
水准线路采用往返观测,并沿同一路线进行。每一测段均采用偶数站结束,往返观测在一日的不同时间段进行。
水准测量的仪器及水准尺类型应按测量等级的要求选择,应采用相应等级的数字水准仪及其自动记录功能采集数据,观测数据采用仪器内置储存器记录,并转换成电子手簿。
2.技术要求
水准外业观测,应符合下表要求:
表6-1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)
数字水准仪重复测量次数
二等
铟瓦
DS05
≥3且≤50
≤1.5(电子)
≤6.0(电子)
≥0.55且≤2.8
≥2
DS1
水准成果,应满足下表要求:
表6-2二等水准测量精度要求(单位:mm)
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
检测已测测段高差之差
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
≤1.0
≤2.0
6
4
4
——
注:表中L为往返测程,附合或环线的水准路线长度,单位为km。
表6-3 二等水准测量的技术标准
等级
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
DS1及以上
铟瓦
往返
往返
4
注:表中L为往返测段、附合或环线的水准路线长度,单位km。
3、桥面高程传递
① 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控制点上有困难时,可采用不量仪器高和棱镜高的中间设站三角高程测量法传递。三角高程传递应进行两组独立观测,两组高差较差不应大于2mm,满足限差要求后,取两组高差平均值作为传递高差。
② 中间设站三角高程测量方法,就是在没有仪器高和棱镜高量取误差的情况下,求出点A和点B的高差。其测量原理,如下图所示:
图6-1中间设站三角高程测量原理示意图
③ 中间设站三角高程测量的主要技术要求,应满足表6-4的要求。测量中,前后视必须是同一个棱镜。观测时,棱镜高不变;仪器与棱镜的距离不宜大于100m,最大不应超过150m。前、后视距应尽量相等,一般距离差值不宜超过5m。观测时,要准确测量温度、气压值,以便进行边长改正。
表6-4 中间设站三角高程测量主要技术指标
垂直角测量
距离测量
测回数
两次读数差(″)
测回间指标互差(″)
测回间较差(″)
测回数
每测回读数次数
测回内较差(mm)
测回间较差(mm)
4
≤±5.0
≤±5.0
≤±2.0
4
4
≤±2.0
≤±2.0
4. 桥面贯通水准测量
为了检验梁上三角高程点间的匹配性,并且为了防止三角高程测量时存在粗差,故需要对梁上三角高程点进行二等水准贯通测量,以保证三角高程上桥测量后大约每2km间距的相邻两个三角高程点间的高差满足二等水准的要求。
三角高程上桥测量后,相邻的梁上三角高程点间,由高程值反算的高差值与其所测量高差值之间较差应满足限差要求,如果不能满足限差要求,则需分析原因,如果因线路水准点沉降原因造成超限,则需对线路水准点进行复测并调整。
5.数据处理
① 线路水准基点的加密应按照国家二等水准测量标准施测,以稳定的线路水准基点、深埋水准点或基岩水准点为起算点,进行整体严密平差计算,采用专业平差软件平差。高程成果保留到0.1mm。
② 水准测量作业结束后,每条水准路线应按测段往返测高差不符值计算每千米水准测量偶然中误差MΔ;当水准网的环数超过20个时,还应按环线闭合差计算Mw。MΔ 和Mw 应符合表6-2的规定,否则应对较大闭合差的路线进行重测。MΔ 和Mw 应按下列公式计算:
式中:△ —— 测段往返高差不符值(mm);
L —— 测段长(km);
n —— 测段数;
W —— 经过各项修正后的水准环线闭合差(mm);
N —— 水准环数。
③ 在桥上水准路线贯通后,将桥下传递水准路线、三角高程代替几何水准(水准路线长取前后水平视线长的和)以及桥上辅助三角高程点间二等水准贯通三部分数据组成的水准网进行严密平差计算,平差后计算出的桥上辅助三角高程点的高程作为CPⅢ高程网平差计算的起算点。平差计算采用专业地面网数据处理软件。
7、 CPⅢ控制网测量技术方案
7.1 CPⅢ控制网测量前准备工作
(1)精测网复测完成。
(2)线下工程沉降和变形预评估通过。
(3)CPⅡ加密点和CPⅢ标志预埋完成。
(4)CPⅡ控制网加密和线路二等水准控制点加密完成。
7.2 CPⅢ点预埋件要求
1.数度要求
CPⅢ点应设置强制对中标志,标志几何尺寸的加工误差应不大于0.05mm。CPⅢ控制点标志应采用精加工原器件(要求采用数控机床),用不易生锈及腐蚀的不锈钢材料制作,全线采用统一CPⅢ控制点标志。CPⅢ标志棱镜组件安装精度应符合表7-1的要求:
表7-1 CPⅢ标志棱镜组件安装精度要求
CPⅢ标志
重复性安装误差(mm)
互换性安装误差(mm)
X
0.4
0.4
Y
0.4
0.4
H
0.2
0.2
2.CPⅢ点标志组成
CPⅢ标志组由预埋件、棱镜测量杆、水准测量杆和保护盖组成。
①预埋件
预埋件在CPⅢ网测量前埋设,为连接杆套筒,用于连接棱镜杆或高程杆进行后续平面和高程测量工作,测量完成后及时盖好保护盖,如下图所示:
图7-1 CPⅢ点预埋件及保护盖
②棱镜测量杆
棱镜测量杆用于连接CPⅢ点测量棱镜,和已安装的预埋件配套一致, 12根为一组。如下图所示:
图7-2 CPⅢ点棱镜测量杆
③水准测量杆
水准测量杆用于CPⅢ点高程测量,和已安装的预埋件配套一致, 4根为一组。如下图所示:
图7-3 CPⅢ点水准测量杆
④测量杆安装
把测量杆插入预先安置好的预埋件,使测量杆的突出横截面和预埋件管口严密连接。禁用扳手、锤子等工具强力安装棱镜测量杆。
7.3 CPⅢ点布设要求
CPⅢ点应成对布设,距离布置一般约为50~70 m,个别特殊情况下相邻点间距最短不小于40 m,最长不大于80m。CPⅢ控制点埋设于接触网杆基础加设的CPⅢ立柱上和桥梁挡砟墙顶面。同一点对里程差不大于3m,CPⅢ点布设高度应大致等高,并应高于设计轨道高程面0.2~0.3m。
7.3.1 路基段CPⅢ点的布设
1. 路基段应布设于接触网杆基础的CPⅢ立柱上,立柱一般设在接触网基础大里程方向,避免与接地端子干扰。立柱尺寸、配筋等按《CPⅢ立柱施工设计图》施工。
2. CPⅢ立柱施工位置的确定应与《接触网基础预留平面布置图》同时使用。当施工中遇到接触网基础一侧有拉线基础时,其CPⅢ立柱设置方向应与接触网拉线基础方向相同;施工时遇到CPⅢ立柱位置与接触网补偿下锚坠砣和电力开关操作箱等冲突时,应调整CPⅢ布点位置,将CPⅢ控制桩位置移至接触网基础前后3-5m处,设置单独CPⅢ立柱基础,基础形式与CPⅡ加密点圆墩基础相同。
3.路基段CPⅢ预埋件上应采用钻孔埋标,采用植筋胶固定,横向布设于CPⅢ立柱内侧,距立柱顶面下20cm处。在实际测量过程中,为了避免CPⅢ连接杆滑落,影响测量的精度和效率,预埋件应向上略微倾斜一定角度并高出砼顶面2mm,如下图所示:
图7-4 路基CPⅢ预埋件布设示意图
7.3.2 桥梁段CPⅢ点的布设
桥梁段CPⅢ点应布设在简支梁固定端挡砟墙顶上,距梁端0.5m的位置,预埋件与挡砟墙顶面垂直钻孔埋设,采用植筋胶固定,顶口高出砼面2mm,如下图所示:
图7-4 桥梁CPⅢ预埋件布设示意图
1.简支梁部分
对于24或32m简支梁每2孔布设一对CPⅢ点,相邻两对CPⅢ点相距约为64m,56m或48m。对于连续24m简支梁,根据实际情况也可每三孔布设一对CPⅢ点。
2.普通连续梁
对于连续梁,CPⅢ应优先布设于固定端上方。对于跨度超过80m的连续梁,应在跨中50~80 m间均匀布设一对或几对CPⅢ点,对跨中CPⅢ点对应尽可能保证施测与使用的外部环境相同,使用前应对整个连续梁段进行复核。
7.3.3 车站范围内CPⅢ点的布设
1.设有接触网杆地段,CPⅢ立柱一般布设于接触网杆基础之上,与路基段CPⅢ点布设相同。
2.车站范围内无接触网基础地段、咽喉区、接触网基础里程差大于5m地段,需要增设单独CPⅢ立柱基础,基础形式与CPⅡ加密点圆墩基础相同,在基础中心设置CPⅢ立柱。
3.车站范围如有站台墙、雨棚立柱基础,CPⅢ可布设于站台墙线路方向侧壁上,也可在雨棚立柱基础上设置CPⅢ立柱。
图7-5 站台墙及雨棚立柱基础CPⅢ埋设位置示意图
7.3.4 CPⅢ点编号要求
1. 编号采用6位数字形式(000300),前3位代表连续里程的公里数,不足三位的在前面补0,第4位 “3”代表CPⅢ名称,第5,6位为流水号,数字01~99循环。由小里程向大里程方向顺次编号,里程增大方向轨道左侧的标记点,末位编号为奇数,里程增大方向轨道右侧的标记点,末位编号为偶数。CPⅢ布点时要对点位进行详细描述,主要描述的内容包括位于线路里程(里程要精确至米)、具体设置位置和其它需要说明的情况等。
2. CPⅢ点号标识应采用统一规格字模,红色和蓝色线条和注记均为辅助部分,非CPⅢ标识的组成部分。“吴忠至中卫铁路CPⅢ”以及“严禁破坏”简称均为黑体字,大小均为高50mm,宽35.5mm。编号“032315”为Arial字体,字高60mm,字宽43.5mm。每行均居中排列。如下图所示:
图7-6 CPⅢ点号标识字模(单位mm)
3.路基段CPⅢ点标识应标绘于CPⅢ立柱内侧,标志正下方0.2m处;桥梁地段宜标绘于挡砟墙内侧,侧面及顶面与挡砟墙边缘齐,应采用白色底漆抹底,红色油漆和字模进行喷绘,严禁采用手写,如下图所示;
图7-7 CPⅢ点号标识位置示意图
4.CPⅢ测量过程中的自由测站点编号根据连续里程和测站号等相关信息来进行编制,如213C01。前3位为里程,不足三位的在前面补0,第4位C代表初次建网测量,B代表补测,F代表复测,J代表竣工测量,第5位和第6位代表测站编号(各标段自行分配,标段连接处相邻标段的CPⅢ测站编号不应相同),01~99号数循环。
8、 CPⅢ网测量与数据处理
CPⅢ控制网应采用自由设站边角交会法施测。CPⅢ平面网应附合于CPⅠ、CPⅡ控制点上,每600m左右应联测一个CPⅠ或CPⅡ控制点。
8.1 CPⅢ网网形
1.自由测站距CPⅢ控制点距离一般应小于120 m左右,最大不超过180m;自由测站距加密CPⅡ控制点的距离不宜大于300m。每个CPⅢ点至少应保证有三个自由测站的方向和距离观测量。如下图所示:
图8-1 测站间距为120m的CPⅢ平面网构网形式
2.因遇施工干扰或观测条件稍差时,自由测站间距应为60m左右,每个CPⅢ控制点应有四个方向交会。如下图所示:
图8-2 测站间距为60m的CPⅢ平面网构网形式
8.2 联测 CPⅠ和CPⅡ点
1.在自由站上测量CPⅢ点时,应同时观测满足联测要求的所有CPⅡ和CPⅠ点,CPⅠ和CPⅡ点必须采用与CPⅢ点一致的棱镜。各CPⅢ测量组中需使用同一种棱镜(含联测CPⅠ点、CPⅡ点和加密CPⅡ点),并做好棱镜常数等参数的设置工作。
2.联测CPI、CPⅡ点采用的联测网形有以下两种,一般采用第一种。
(1)当采用在自由设站置镜观测CPⅠ、CPⅡ点时,应在3 个或以上连续的自由测站上观测CPⅠ、CPⅡ点。如下图所示:
图8-3 自由设站置镜立联测CPI、CPⅡ点
(2)当采用在CPⅠ、CPⅡ点置镜观测CPⅢ点,应在CPⅠ、CPⅡ点置镜观测3 个及以上CPⅢ点。如下图所示:
图8-4 置镜CPI、CPⅡ点联测
8.3 CPⅢ网平面测量
8.3.1 仪器设备要求
用于CPⅢ测量的仪器设备均通过国家法定机构检定,并在检定有效期内。
1.全站仪应具有自动目标搜索、自动照准、自动观测、自动记录功能,其标称精度应满足:方向测量中误差≤±1″,测距中误差≤±1mm+2ppm。如:Leica (徕卡)系列的:TS50、TS30、TCA1201、TCA2003等;
2.配套的温度计量测精度不低于±0.2℃,气压计量测精度不低于±0.5hpa。
3.平面观测前,应对全站仪进行检验和和校正,主要包括以下内容:
(1)望远镜光学性能的检验。
(2)调焦镜运行正确性的检验。
(3)照准部旋转是否正确的检验。照准部旋转轴正确,各位置气泡读数较差不应超过一格。
(4)垂直微动螺旋使用正确性的检验。
(5)照准部旋转时仪器底座稳定性的检验。
(6)水平轴倾斜误差(水平轴不垂直于垂直轴之差)的检验,DJ1型仪器不应超过10″。
(7)视准轴误差(2C,视准轴不与水平轴正交所产生的误差)的检验,DJ1型仪器不应超20″。
(8)竖盘指标差的检验,DJ1 型仪器不应超8″。
(9)对中器的检验和校正。对中误差不应大于1mm。
(10)测距加常数及棱镜常数的检验。
8.3.2 观测技术要求
1.CPⅢ网采用自由设站边角交会法测量。一般以前后各3对CPⅢ点为测量目标,每个CPⅢ点至少从3个测站上分别联测。一般应尽量选择无风的阴天进行或夜间进行观测,并准确测定每站测量时的温度和气压。
2.CPⅢ控制网观测的自由测站间距一般约为120m,自由测站到CPⅢ点的最远观测距离不应大于180m;每个CPⅢ点至少应保证有三个自由测站的方向和距离观测量。
3.CPⅢ控制网水平方向应采用全圆方向观测法进行观测。当观测方向较多时,也可以采用分组全圆方向观测法。全圆方向观测应满足下表的规定:
表8-1 CPⅢ平面网水平方向观测技术要求
控制网名称
仪器
等级
测回数
半测回归零差
不同测回同一方向2C互差
归零后方向值较差
CPⅢ平面网
0.5″
2
6″
9″
6″
1″
3
6″
9″
6″
4.CPⅢ平面网距离测量应满足下表的规定。
表8-2 CPⅢ平面网距离观测技术要求
控制网名称
测回
盘左和盘右半测回距离较差
测回间距离较差
CPⅢ平面网
≥2
±1mm
±1mm
距离测量一测回是全站仪盘左、盘右各测量一次
当CPⅢ平面网外业观测的水平方向和距离的技术要求不满足以上技术要求时,该测站外业观测值应部分或全部重测。
5.CPⅢ平面网可根据施工需要分段测量,分段测量的区段长度不宜小于4km,区段间重复观测不应少于6对CPⅢ点,每一独立测段首尾必须封闭。重叠区域内必须有一个加密CPⅡ点,且埋设在第三和第四对CPⅢ点之间。施工时,CPⅢ网两端宜分别预留6对CPⅢ点,作为后续CPⅢ控制网连接区域。区段接头不应位于连续梁及车站范围内。CPⅢ平面网测段及测段衔接网型如下图所示:
图8-5 CPⅢ平面网测段首尾网型示意图
8.3.3 外业记录
1.外业记录须在现场测量时记录各测站的实际情况,它是CPⅢ测量的重要原始数据,应在现场认真填写,在每段CPⅢ测量结束后装订后存档。
表8-3 吴忠至中卫铁路CPⅢ测站信息表
标( 工区/1组) DK000+000-DK000+000 段 第 页(共 页)
仪器型号和编号: /
序号
测站
编号/点名
测站高
温度℃
气压mbar
天气
时段
CPⅢ(按观测顺序填写)
编号1
编号2
编号3
编号4
编号5
编号6
编号7
编号8
棱镜高
CPI/CPⅡ
点名
棱镜高
备注
组长: 复核: 监理: 日期:
2. 外业数据存储之前,必须对观测数据的质量进行检核。包括如下内容:
仪器高、棱镜高;
观测者、记录者、复核者签名;
观测日期、天气等气象要素记录。
检核方法可以采用手工或程序检核。观测数据经检核不满足要求时,及时进行重测,经检核无误并满足要求时,进行数据存储。
8.3.4 内业数据处理
1.CPⅢ点的平面数据处理应采用通过铁路总公司主管部门评审的软件,进行CPⅢ网的外业观测数据与网平差计算的精度检核。CPⅢ控制网精度指标如下:
① CPⅢ平面网的主要技术指标应满足下表的规定。
表8-4 CPⅢ平面网主要技术指标
控制网名
测量方法
方向观测中误差
距离观测中误差
相邻点相对点位中误差
同精度复测坐标较差
CPⅢ平面网
自由测站边角交会
±1.8″
±1.0mm
±1mm
±3mm
② CPⅢ平面自由网平差后应满足下表的规定;
表8-5 CPⅢ平面网的主要技术指标
控制网名称
方向改正数
距离改正数
CPⅢ平面网
±3″
±2 mm
③ CPⅢ平面约束平差后的精度指标应满足下表的规定。
表8-6 CPⅢ平面网平差后主要技术要求
控制网名称
与CPI、CPⅡ联测
与CPⅢ联测
点位中误差
方向改正数
距离改正数
方向改正数
距离改正数
CPⅢ平面网
≤4.0″
≤4.0mm
≤3.0″
≤2.0mm
2.0mm
④ CPⅢ平面网的平差计算取位,应按下表的规定执行。
表8-7 CPⅢ平面网平差计算取位
控制网名称
水平方向观测值(″)
水平距离观测值(mm)
方向改正数(″)
距离改正数(mm)
点位中误差(mm)
点位坐标(mm)
CPⅢ平面网
0.1
0.1
0.01
0.01
0.01
0.1
2.区段接边处理
① 测段之间衔接时,前后测段独立平差重叠点坐标差值应满足≤±3mm。满足该条件后,后一测段CPⅢ网平差,应采用本测段联测的加密CPⅡ控制点及重叠段前一区段连续的2~3对CPⅢ点(一般采用6对重叠点)坐标进行约束平差。再次平差后,其他未约束的重叠点在两个区段分别平差后的坐标差值不宜大于1mm,若坐标差值大于1mm时,应查明原因,确认无误后,未约束的重叠点坐标应采用后一区段CPⅢ网的平差结果,并在新提交成果中备注栏注明为“更新成果”。
②坐标换带处CPⅢ平面网计算时,应分别采用相邻两个投影带的CPⅡ坐标进行约束平差,并分别提交相邻投影带两套CPⅢ平面网的坐标成果。分带投影测段之间衔接时,前后测段独立平差重叠点,通过坐标转换成相同坐标系的坐标差值应满足≤±3mm。满足该条件后,后一测段CPⅢ网平差,应采用本测段联测的CPⅡ控制点及前测段连续1~3对CPⅢ点转换坐标成果进行固定约束平差。提供两套坐标的CPⅢ区段长度不应小于800m。
8.4 CPⅢ网高程测量与数据处理
8.4.1 仪器设备要求
1. 精密水准测量采用满足精度要求的电子水准仪(电子水准仪每千米水准测量高差中误差为±0.3mm),配套因瓦尺,使用的仪器设备必须在鉴定有效期内。
2.水准观测第一周每天作业前应采用仪器自带的软件进行检验和校准,若检验指标满足要求并稳定,后续作业前可不进行该项检验,但应每月进行仪器指标检验。推荐使用天宝DINI和徕卡DNA03系列电子水准仪
3. 水准测量所使用的仪器及水准尺,应符合下列规定:
① 水准仪视准轴与水准管轴的夹角,DS1级不应超过15″;
② 水准尺上的米间隔平均长与名义长之差,对于因瓦水准尺,不应超过0.15mm;
③ 观测读数和记录的数字取位:使用DS05或DS1级仪器应读记至0.05mm或0.1mm,使用数字水准仪应读记至0.01mm。
8.4.2 观测技术要求
1. CPⅢ控制点水准测量应附合于线路水准基点,按精密水准测量技术要求施测,水准路线附合长度不得大于3km。CPⅢ控制点水准测量按图8-5所示的矩形环单程水准网观测。CPⅢ水准网与线路水准基点联测时,按精密水准测量要求进行往返观测。
每个闭合环的四个高差均由两个测站独立完成,同一里程的点间高差应为相反方向,精密水准测量测站按照后-前-前-后或前-后-后-前的顺序测量。
图8-5首尾矩形环单程水准网观测方式
2. CPⅢ高程控制网精密水准测量应满足下列主要技术要求。
① 精密水准测量精度要求
表8-8精密水准测量精度要求表(mm)
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
相邻CPⅢ点对环闭合差
往返测
不符值
附合路线闭合差
左右路线
高差不符值
精密水准
≤2.0
≤4.0
±1
注:表中L为往返测段、附合或环线的水准路线长度,单位km。
②精密水准测量的主要技术标准要求
表8-9精密水准测量的主要技术标准
等级
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
精密水准
2
DS1
因瓦
往返
往返
注:结点之间或结点与高级点之间,其路线的长度,不应大于表中规定的0.7倍。
L为往返测段、附合或环线的水准路线长度,单位km。
③精密水准观测应符合以下要求
表8-10精密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)
精密水准
因瓦
DS1
≤60
≤2.0
≤4.0
≥0.45
DS05
≤65
注:L为往返测段、附合或环线的水准路线长度,单位km。
DS05表示每千米水准测量高差中误差为±0.5mm。
④测站观测限差
表8-11测站观测主要技术要求单位:mm
等级
两次读数之差
两次读数所测高差之差
精密水准
≤±0.5
0.7
⑤ CPⅢ控制点水准测量应对相邻4个CPⅢ点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 相邻CPⅢ高差中误差不应大于±0.5mm。
3. CPⅢ高程网观测
在下列情况下,CPⅢ高程网的外业观测值应该部分或全部重测:
① 当CPⅢ高程网水准测量的测站数据质量不满足表8-10及表8-11的要求时,该测站的数据应该重测。
② 当CPⅢ高程网水准路线的限差超过表8-8的要求时,该水准路线的数据应该重测。
③ 当根据闭合环闭合差计算的每千米水准测量的高差全中误差超限时,首先应对闭合差较大的闭合路线进行重测,重测后MW 仍超限,则整个CPⅢ高程网水准测量的数据都应该重测。
④ CPⅢ高程网复测时,若建网测量和复测联测上一级水准点的方法和数量相同,则约束平差后两次测量CPⅢ点高程的较差,应不大于±3mm,否则复测的CPⅢ高程网数据应补测或重测。
8.4.3 内业数据处理
CPⅢ高程网外业观测成果的质量评定与检核的内容如下:测站数据检核、水准路线数据检核,当CPⅢ水准网的环数超过20个时还要进行每千米水准测量的高差全中误差的计算。CPⅢ高程网内业平差计算和基础控制资料的选用,应满足下列原则:
① CPⅢ高程网水准测量的外业观测数据全部合格后,方可进行内业平差计算。
② CPⅢ高程网采用联测的稳定线路水准基点的高程作为起算数据进行固定数据平差计算。
表8-12 精密水准测量计算取位
等级
往(返)测距离总和(km)
往(返)测距离中数(km)
各测站高差(mm)
往(返)测高差总和(mm)
往(返)测高差中数(mm)
高程
(mm)
精密水准
0.01
0.1
0.01
0.01
0.1
0.1
③ CPⅢ高程测量分段方式与CPⅢ平面测量分段方式一致,每段长度不宜少于4km,前后段接边时应联测另外一段6对CPⅢ点。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2对CPⅢ点高程成果进行约束平差,平差后采用本次测量成果。
9、CPⅢ网的复测与维护
9.1 CPⅢ控制网复测
CPⅢ控制网施测完毕到轨道施工时有一段
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