[规范]高速铁路工程测量标准(全篇)
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筑龙网 WWW.ZHULONG.COM 高速铁路工程测量规范 (征求意见稿)高速铁路工程测量规范编写组 2009.3 筑龙网 WWW.ZHULONG.COM 筑龙网 WWW.ZHULONG.COM 前 言 本规范根据铁道部经济规划院 关于委托编制 2008 年铁路工程建设标准及标准设计的函(经规计财函20088 号)的要求编制。本规范分为九章,主要内容为:总则、术语和符号、平面控制测量、高程控制测量、线下工程测量、构筑物变形测量及无碴轨道安装测量。本规范的基本测量精度和测量方法,主要依据高速铁路设计指南、高速铁路施工质量验收暂行标准、客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准、客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准、客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准,在现行客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定基础上,充分汲取京津、武广、郑西、哈大、京沪、广深等高速铁路客运专线工程测量的实践经验,并参考国外有关无碴轨道测量规范和标准的基础上编制完成。在执行本规范过程中,希望各单位结合工程实践,认真总结经验,积累资料,及时将发现的问题及需要补充、修改的意见反馈给中铁二院工程集团公司(成都市通锦路 3 号,邮编 610031),并抄送铁道部经济规划研究院(北京市海淀区羊坊店路甲 8号,邮政编码 100038),供今后修订时参考。本规范由铁道部建设管理司负责解释。本规范主编单位:中铁二院工程集团公司。本规范参编单位:中铁第一勘察设计集团有限公司 中铁第三勘察设计院 中铁第四勘察设计集团有限公司 中铁二局集团有限公司。西南交通大学(顺序不分先后)本规范主要起草人:筑龙网 WWW.ZHULONG.COM 筑龙网 WWW.ZHULONG.COM 目 录 目 录 1 总总 则则.1 2 术语和符号术语和符号.2 2.1 术语.2 3 平面控制测量平面控制测量.4 3.1 一般规定.4 3.2 平面控制网设计.9 3.3 框架平面控制网(CP0)测量.10 3.4 基础平面控制网(CP)测量.12 3.5 线路平面控制网(CP)测量.13 3.6 轨道控制网(CP)测量.14 4 高程控制测量高程控制测量.17 4.1 一般规定.17 4.2 高程控制网设计.19 4.3 勘测高程控制测量.19 4.4 线路水准基点测量.20 4.5 CP控制点高程测量.21 4.6 精密三角高程测量.22 4.7 外业成果的记录、整理与计算.23 5 线路测量线路测量.24 5.1 一般规定.24 5.2 初测控制测量.24 5.3 地形测量.25 5.4 线路中线测量.27 5.5 路基测量.28 5.6 专项调查测量.29 5.7 控制网交桩及复测.30 5.8 施工控制网加密测量.32 5.9 线路竣工测量.32 6 隧道测量隧道测量.34 6.1 一般规定.34 6.2 初 测.34 6.3 定 测.35 6.4 洞外控制测量.35 6.5 洞内控制测量.38 6.6 施工测量.40 6.7 隧道贯通误差测量及调整.41 6.8 竣工测量.42 7 桥涵测量 桥涵测量.43 筑龙网 WWW.ZHULONG.COM 7.1 一般规定.43 7.2 初测.43 7.3 定测.44 7.4 桥梁施工控制测量.45 7.5 桥梁施工控制网的复测.48 7.6 施工放样及竣工测量.48 8 轨道施工测量轨道施工测量.56 8.1 一般规定.56 8.2 混凝土底座及支承层放样.56 8.3 加密基桩测量.57 8.4 铺轨测量.57 8.5 长枕埋入式道岔安装测量.59 8.6 板式道岔安装测量.60 8.7 轨道精调测量.60 8.8 轨道竣工测量.60 9 构筑物的变形测量构筑物的变形测量.62 9.1 一般规定.62 9.2 变形监测基准网.63 9.3 路基变形测量.64 9.4 桥涵变形测量.66 9.5 隧道变形测量.69 9.6 测量成果整理.70 附录附录 A 控制点埋石图及标志注字方法控制点埋石图及标志注字方法.71 A.1 控制点标志.71 A.2 平面控制点标石的埋设.71 A.3 水准点标石的埋设.75 A.4 CPIII 控制点的埋设要求.78 A.5 线路定测标志桩尺寸.81 A.6 标识.81 附录附录 B 光电测距仪、全站仪技术要求光电测距仪、全站仪技术要求.82 附录附录 C 水准仪(电子水平仪)、水准尺技术要求水准仪(电子水平仪)、水准尺技术要求.84 C.1 仪器作业要求.84 C.2 仪器的检校.84 C.3 二等水准测量外业高差改正数计算.85 附录附录 D 控制点点之记控制点点之记.87 附录附录 E 变形测量控制点规格变形测量控制点规格.89 附录附录 F CP控制点间的水准路线控制点间的水准路线.90 筑龙网 WWW.ZHULONG.COM 11 总总 则则 1.0.1 为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 本规范适用范围为设计行车速度250km/h 的新建高速铁路工程测量。设计行车速度200km/h 的新建无砟轨道铁路工程测量参照本规范执行。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。在对应的线路轨道设计高程面上坐标系统的投影长度变形值不大于 10mm/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 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。为了保证勘测、施工、运营维护各阶段平面测量成果的一致性,各阶段平面控制测量应以平面框架控制网(CP0)为起算基准,高程控制测量应以线路水准基点控制网为起算基准。1.0.6 高速铁路工程测量平面控制网应按分级布网的原则分四级布设,第一级为平面框架控制网(CP0)测量,第二级为基础平面控制网(CP),第三级为线路平面控制网(CP),第四级为轨道控制网(CP)。1.0.7 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;第二级轨道高程控制网(CP),为高速铁路轨道施工、维护提供高程基准。1.0.8 各级(阶段)平面、高程控制测量完成后,应由建设单位组织评估,并编写评估验收报告。1.0.9 构筑物的变形监测宜充分利用 CP、CP和线路水准基点作为水平和垂直位移监测的基准点或工作基点,建立独立的变形监测网。1.0.10 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。1.0.11 测量记录、计算成果和图表,应书写清楚,签署完善,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。1.0.12 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。1.0.13 各种测量仪器和工具应做好经常性的保养和维护工作,并定期检校和鉴定。1.0.14 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准的规定。筑龙网 WWW.ZHULONG.COM 22 术语和符号术语和符号 2.1 术语 2.1.1 工程独立坐标系 engineering dependent coordinate system 为满足铁路工程建设要求采用的以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 框架平面控制网(CP0)horizontal control points for basic frame network(CP0)为满足高速铁路平面控制测量起算基准的要求,沿线路每 50km 左右建立的卫星定位测量控制网,作为全线(段)的平面坐标起算基准。2.1.3 基础平面控制网(CP)horizontal control points for basic network(CP)在框架平面控制网(CP0)的基础上,沿线路走向布设,按 GPS 静态相对定位原理建立,为线路平面控制网提供起闭的基准。2.1.4 线路平面控制网(CP)horizontal control points for route(CP)在基础平面控制网(CP)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(CP)horizontal level control points for track(CP)沿线路布设的三维控制网,平面起闭于基础平面控制网(CP)或线路控制网(CP)、高程起闭于线路水准点,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 加密基桩 Additional Benchmark 在轨道控制网(CP)基础上加密,为轨道铺设所建立的基准点,一般沿线路中线布设。2.1.7 维护基桩 Maintenance Benchmark 在轨道控制网(CP)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 triangular network 由一系列相连的三角形构成的测量控制网,它是对以往三角网、三边网、边角网的统称。2.1.9 1(0.5、2、6)级仪器 1(0.5、2、6)class instrument 1(0.5、2、6)级仪器是指一测回水平方向中误差标称为 1(0.5、2、6)的测角仪器,包括全站仪、电子经纬仪、光学经纬仪。2.1.10 精密水准测量 Precise levelling 客运专线铁路无碴轨道工程测量中,用于测量基桩高程的等级水准测量,其精度介于二等、三等水准测量之间,高差中数偶然中误差为 2mm/km。2.1.11 线路水准基点 benchmark for route 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,为高速铁路勘测设计、施工的高程基准。2.1.12 基岩水准点 benchmark of bedrock 埋设在地壳基岩层上的永久性水准点。2.1.13 深埋水准点 deep buried benchmark 沿线路走向根据地面沉降及地质情况,埋设在相对稳定的持力层上的深层水准点。2.1.14 洞外控制测量 outside tunnel controlling survey 为保证隧道贯通,在洞外进行的平面、高程控制测量。筑龙网 WWW.ZHULONG.COM 32.1.15 洞内控制测量 inside tunnel controlling survey 为保证隧道贯通,在洞内进行的平面、高程控制测量。2.1.16 竖井联系测量 shaft connection survey 隧道施工测量中,将洞外控制网的坐标、方向和高程通过竖井传递到洞内的测量。2.1.17 贯通误差 through error 隧道贯通后,在贯通面处的坐标、方向和高程的误差。2.1.18 水文测量 hydrological survey 为了工程的正确设置而进行的相关水文方面的测量,如水位、水文断面、水坡等的测量。2.1.19 桥梁墩台定位 location of pier and abutment 桥墩、桥台中心位置的定位放样测量。2.1.20 变形测量 deformation survey 在铁路建设和运营阶段,对路基、桥梁、隧道和轨道等构筑物的水平位移、沉降、倾斜等变形量进行定期或持续的测量。筑龙网 WWW.ZHULONG.COM 43 平面控制测量平面控制测量 3.1 一般规定 3.1.1 高速铁路工程平面控制测量应按分级布网原则分四级布设:第一级为框架平面控制网 CP0,主要为全线(段)的线路平面控制测量提供坐标框架基准;第二级为基础平面控制网 CP,主要为勘测、施工、运营维护提供坐标基准;第三级为线路平面控制网 CP,主要为勘测和施工提供控制基准;第四级为轨道控制网 CP,主要为铺设无砟轨道和运营维护提供控制基准。3.1.2 高速铁路工程测量各级平面控制网布网要求按表 3.1.2 的规定执行。表 3.1.2 各级平面控制网布网要求 控制网级别 测量方法 测量等级 点间距 备注 CP0 GPS 国家 B 级 50km 专门设计 CP GPS 二等 4km 一对点 点对间800m GPS 三等 600800m CP 导线 三等 400800m CP 边角交会 5070m 一对点 注:1、CP采用 GPS 测量时,CP可按 4km 一个点布设。2、隧道内的 CP导线测量执行本规范隧道测量相关规定。3.1.3 各级平面控制网的主要技术要求应符合下列规定:1 CP0、CP、CP控制网 GPS 测量的精度指标应符合表 3.1.3-1 的规定;表 3.1.3-1 CP0、CP、CP控制网 GPS 测量的精度指标 控制网级别 基线边方向中误差 最弱边相对中误差 CP0 0.7 1/1 000 000 CP 1.3 1/180 000 CP 1.7 1/100 000 2 CP控制网导线测量的主要技术要求应符合表 3.1.3-2 的规定。表 3.1.3-2 CP控制网导线测量的主要技术要求 控制网级别 附合长度(km)边长(m)测距 中误差(mm)测角 中误差()相邻点位坐标中误差(mm)导线全长 相对闭合差限差 方位角闭合差限差()对应导线等级筑龙网 WWW.ZHULONG.COM 5CP 4 400800m 5 1.8 10 1/55 000 3.6n 三等 导线环(段)的测角中误差应按下式计算:12nfNm=(3.1.3)式中 f导线环(段)的角度闭合差();n导线环(段)的测角个数;N导线环(段)的个数;3.1.4 GPS 定位测量应符合铁道部现行铁路工程卫星定位测量规范的有关规定。1、各等级 GPS 测量控制网的主要技术指标,应符合表 3.1.4-1 的规定。表 3.1.4-1 卫星定位测量控制网的主要技术要求 等 级 固定误差a(mm)比例误差系数 b(mm/km)基线方位角 中误差()约束点间的 边长相对中误差 约束平差后 最弱边边长相对中误差 一等 5 1 0.9 1/500000 1/250000 二等 5 1 1.3 1/250000 1/180000 三等 5 1 1.7 1/180000 1/100000 四等 5 2 2.0 1/100000 1/70000 五等 10 2 3.0 1/70000 1/40000 注:当基线长度短于 500m 时,一、二、三等边长中误差应小于 5mm,四等边长中误差应小于 7.5mm,五等边长中误差应小于 10mm。2 各等级控制网相邻点间弦长精度应小于按(3.1.4)式计算的标准差。=22a+(b.d)(3.1.4)式中 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)3 各等级 GPS 测量作业的基本技术要求,应符合表 3.1.4-2 的规定。表 3.1.4-2 各等级 GPS 测量作业的基本技术要求 等 级 项 目 一等 二等 三等 四等 五等 卫星截止高度角()15 15 15 15 15 同时观测有效卫星数 4 4 4 4 4 有效时段长度(min)120 90 60 45 40 静 态 测 量 观测时段数 2 2 12 12 1 筑龙网 WWW.ZHULONG.COM 6等 级 项 目 一等 二等 三等 四等 五等 数据采样间隔(s)1560 1560 1560 1030 1030 接收机类型 双频 双频 双频 单/双频单/双频 PDOP 或 GDOP 6 6 8 10 10 卫星截止高度角()-15 15 有效卫星总数 -5 5 观测时间(min)-520 520 平均重复设站数 -1.5 1.5 数据采样间隔(s)-520 520 快 速 静 态 测 量 PDOP(GDOP)-7(8)7(8)注:平均重复设站数1.5 是指至少有 50%的点设站 2 次。3.1.5 导线控制网可布设成附合导线、闭合导线或导线网。各等级导线测量应符合下列要求:1 导线测量的主要技术要求应符合表 3.1.5-1 的规定。表 3.1.5-1 导线测量的技术要求 测回数 等级 测角中误差()测距相对中误差 方位角闭合差()导线全长相对闭合差 0.5级仪器 1级仪器 2级仪器 6级仪器二等 1.0 1/250000 2.0n 1/100 000 6 9-三等 1.8 1/150000 3.6n 1/55000 4 6 10-四等 2.5 1/80000 5n 1/40000 3 4 6-一级 4.0 1/40000 8n 1/20000-2 2-二级 7.5 1/20000 15n 1/12000-1 3 注:1、表中 n 为测站数。2、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 导线测量所使用的仪器应在有效检定期内,作业前应按附录 B 的规定进行必要的检校,仪器作业的各项要求应符合附录 B 的规定。筑龙网 WWW.ZHULONG.COM 73 水平角观测宜采用方向观测法,并符合表 3.1.5-3 的规定。表 3.1.5-3 水平角方向观测法的技术要求 等级 仪器等级 半测回归零差()同方向测回间 2c互差()同一方向值各测回互差()0.5级仪器 4 8 4 1级仪器 6 9 6 四等 及以上 2级仪器 8 13 9 2级仪器 12 18 12 一级 及以下 6级仪器 18-24 注:当观测方向的垂直角超过3的范围时,该方向 2C 互差可按相邻测回同方向进行比较,其值应满足表中一测回内 2C 互差的限值。4 边长测量应符合表 3.1.5-4 的规定。表 3.1.5-4 边长测量技术要求 每边测回数 等级 使用测距仪精度等级 往测 返测 一测回读数较差限值(mm)测回间较差限值(mm)往返观测平距较差限值 2 3 二等 4 4 5 7 2mD 2 2 2 3 三等 4 4 5 7 2mD 2 3 2 2 5 7 四等 4 4 10 15 2mD 2 3 5 7 一级及以下 2 2 10 15 2mD 筑龙网 WWW.ZHULONG.COM 8 4 4 20 30 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 级 md2mm 级 2 mmmd5mm 级 5 mmmd10mm 级 10 mmmd20mm 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。3、mD测距仪标称精度。5、测距边的斜距应进行气象改正和仪器常数改正。气象改正应以观测时记录的气压、气温计算。气压、气温读数精度应符合表3.1.5-5 的规定。三等及以上等级测量应在测站和反射镜站分别测记;四等及以下等级可在测站进行测记,当测边两端气象条件差异较大时,应在测站和反射镜站分别测记。当测区平坦,气象条件差异不大时,四等及以下等级也可记录上午和下午的平均气压、气温。当使用全站仪时,也可将气象条件输入仪器,让仪器自动进行气象改正。气象改正值按(3.1.5-5)式计算:D=(n0-n)D (3.1.5-5)式中 D 测量斜距长(km);n 实际群折射率;n。仪器基准折射率。表3.1.5-5 气压、气温读数精度要求 测量等级 干湿温度表()气压表(hPa)二等 0.2 0.5 三等 0.2 0.5 四等 0.5 1 一级及以下 1 2 3.1.6 各等级三角形网测量应符合下列要求:1 三角形网测量的主要技术要求应符合表 3.1.6 的规定。表 3.1.6 三角形网测量的技术要求 测回数 等级 测角 中误差()三角形最大闭合差()测边 相对中误差 最弱边边长相对中误差 0.5级 仪器 1级 仪器 2级 仪器 二等 1.0 3.5 1/2500001/1200006 9-三等 1.8 7.0 1/1500001/70000 4 6 9 筑龙网 WWW.ZHULONG.COM 9四等 2.5 9.0 1/1000001/40000 2 4 6 2 三角形网水平角和边长测量,除符合本规范第 3.1.6 条规定外,还应符合本规范表 3.1.5-3和 3.1.5-4 的规定。3 三角形网测角中误差应按(3.1.6)式计算。m=nWW3 (3.1.6)式中 m测角中误差();W 三角形内角和闭合差();n 三角形个数。3.2 平面控制网设计 3.2.1 高速铁路平面控制测量工作开展前,应根据测区地形、地貌及线路工程情况进行平面控制网设计。3.2.2 平面控制网设计应包括控制网基准、网形和精度设计。需要增补控制点时,须进行控制网改造设计。3.2.3 平面控制网设计前,应收集线路设计的有关资料和沿线的国家大地点资料,在充分研究线路平、纵断面图的基础上进行控制网设计。收集的资料应包括:1 线路平、纵断面图及测区 1:10000 和 1:50000 地形图;2 线路沿线的国家或地方控制点资料,包括平面控制网图、水准路线图、点之记、成果表、技术总结等。3.2.4 控制网基准设计应符合以下规定:1 CP0 控制网应以 WGS-84 坐标系 ITRF2000 国际地球参考框架或 2000 国家大地坐标系作为坐标基准,以 IGS 参考站或以联测的 2000 国家大地坐标系 A、B 级 GPS 控制点作为起算点,进行控制网整体三维约束平差。然后把 WGS-84 或 2000 国家大地坐标系的三维坐标转换为高速铁路工程独立平面坐标。2 CP控制网应附合到 CP0 上,并采用固定数据平差;3 CP控制网应附合到 CP上,并采用固定数据平差;4 CP控制网应附合到 CP或 CP上,并采用固定数据平差。3.2.5 各级控制相邻点位的相对精度和重复测量精度和应符合表 3.2.5 的规定。表 3.2.5 控制点的点位精度要求(mm)控制点 相对点位精度同精度复测坐标较差限差 CP0 D10-6 50 CP 10 20 CP 10 15 CP 1 3 筑龙网 WWW.ZHULONG.COM 103.2.6 控制网布设应符合因地制宜、技术经济合理、确保质量的原则。当与国家坐标系统或地方坐标系统联测时,应进行联测方案设计。各级控制网的网形和精度应以第 3.2.4 条的精度设计准则及经济性原则进行优化设计。3.2.7 增设或补设控制点可采用同等级扩展的方法测量。3.3 框架平面控制网(CP0)测量 3.3.1 CP0 控制网应沿线路走向布设,每 50km 左右布设一个点,在线路的起点和终点附近应布设控制点。3.3.2 CP0 控制网应在勘测阶段采用 GPS 测量方法完成建网,全线应一次性布网,统一测量,整体平差。3.3.3 CP0 控制点的标石选埋应符合下列规定:1、控制点宜应设在适合于 GPS 观测作业的地点,周围 200m 范围内不得有强电磁干扰源或强电磁反射源,点位距离线路中线不宜大于 10km 2、控制点标石应设在基础稳定,不受施工和其它人为活动的干扰,且必须能够长期保存的地点。标石规格和埋设标准按附录 A.2 的要求和标准执行。3、标石埋设完成后,应现场填写点位说明,丈量标石至明显地物的距离,绘制点位示意图,按附录 B 中 CP0 点之记要求作好点之记。新埋标石应按附录 D 中格式办理测量标志委托保管书,一式二份,标石保管单位/个人和测量单位各存一份。3.3.4 CP0 测量布网应符合下列规定:1、每个 CP0 站点与其相邻的 CP0 站点的连接数不小于 3 个,联测的 GPS 永久性跟踪站点与其相邻的 CP0 站点的连接数不小于 2。2、CP0 站点宜与 IGS 站点、国家地壳形变监测站点或国家 B 级以上 GPS 永久性跟踪站点进行联测,联测的站点数不少于 2 站。3.3.5 CP0 观测应符合下列规定:1 应使用标称精度不低于 5mm+1ppm 的双频 GPS 接收机,同步观测的 GPS 接收机不少于 4 台。2 各项技术要求应符合表 3.3.4 的规定。表 3.3.4 CP0 测量技术要求 卫星高度截止角 采样历元间隔 同步观测 有效卫星数有效卫星的最短连续观测时间 有效同步观测时段数 有效同步观测时段长度15 30s 4 15min 4 300min 注:同步观测时段长度是指同步环中的最短、连续观测时间跨度。3 各个观测时段应昼夜均匀分布,夜间观测时段数应不少于 1 个。每个观测时段不宜跨越北京时间早 8 点(GPS 时间 0 点)。4 天线安置应严格整平对中,天线对中误差应不大于 1mm。天线高应在测前(开机之前)和测后(关机之后)各量取一次,每次应在相同的位置从天线三个不同方向(间隔 120 度)量取,或用接收机天线专用量高器量取。单次天线高重复量取的读数互差不大于2mm 时,取平均值作为单次筑龙网 WWW.ZHULONG.COM 11天线高观测值;测前和测后天线高观测值读数互差不大于3mm 时,取平均值作为天线高最终观测值。5 同一时段的观测过程中不得关闭并重新启动仪器,不得改变仪器的参数设置,不得转动天线位置。6 观测过程中若遇强雷雨、风暴天气应立刻停止当前观测时段的作业。3.3.6 CP0 测量的数据处理应满足下列要求:1 基线解算和整网平差应采用适合长基线的高精度 GPS 解算软件,采用精密星历解算。2 应采用多基线解算模式进行基线解算,计算结果应包括相应的协方差阵。3 基线解算和整网平差时,引入的起算点坐标位置基准应为 ITRF 或 IGS 国际地球参考框架下的坐标成果,该坐标框架应与采用的精密星历坐标框架保持一致。起算点选用联测的 GPS 永久性跟踪站点,其点位坐标精度应优于 0.1m。4 基线解算过程中各项内部数据处理质量标准应符合表 3.3.6 的规定。表 3.3.6 CP0 内部数据处理质量检核要求 基线重复测量较差 独立(异步)闭合环或附合线路的坐标闭合差 分量或长度 限差标准 闭合差 限差标准 X XR23 Wx Wx2 Y YR23 Wy Wy2 Z ZR23 Wz Wz2 S SR23 Ws Ws3 SZYXRRRR、按下式计算:2/112122/1)(1=niCniCmiCiiCCnnRn基线重复观测的总时段数;i时段号;Cii时段基线的某一坐标分量或长度(X、Y、Z、S);Cm对应于C的多时段基线加权平均值;2iCi时段Ci的方差。zyWWWx、按下式计算:2/112,=rjjiWi i代表基线的某一分量(X、Y、Z),r代表闭合环或附合线路中的基线数,j代表基线编号,2,ji代表第j条基线i分量的方差;2/11=rjTjWsWWD,其中=szsysxWWWWWWW;Dj代表环线中第j条基线的方差-协方差阵。5 CP0 整体自由网平差时,应利用联测站点的已知坐标成果对平差结果作外部的数据处理质量检核,即采用一个已知点作为位置基准,比较其它已知点的自由网平差坐标和其已知坐标间的差值,该差值的绝对值应小于 0.2m,且由此坐标差值计算得到的两个已知点间基线的长度相对误差应小筑龙网 WWW.ZHULONG.COM 12于 0.310-6。3.3.7 CP0 测量成果资料应包括:1 技术设计书;2 外业测量观测手簿;3 CP0 测量平差计算表(包括基线重复性测量较差检查表、独立(异步)闭合环或附合线路坐标闭合差检查表、基线向量及其协方差阵);4 CP0 控制点成果表(包括坐标和点位中误差)及点之记;5 CP0 控制网联测示意图;6 测量技术总结报告。3.4 基础平面控制网(CP)测量 3.4.1 CP控制点应按表 3.1.2 的要求沿线路走向布设。点位宜设在距线路中心 50500m 范围内不易被施工破坏、稳定可靠、便于测量的地方。控制点宜兼顾桥梁、隧道及其他大型构(建)筑物布设施工控制网的要求。控制点应按附录 A 的要求埋石,并作点之记。3.4.2 CP采用边联结方式构网,形成由三角形或大地四边形组成的带状网;在线路勘测设计起点、终点或与其它铁路平面控制网衔接地段,必须有 2 个以上的 CP控制点相重合,并在测量成果中反映出相互关系。CP控制网宜与附近的已知水准点联测。3.4.3 CP控制网应与沿线的国家或城市三等及以上平面控制点联测,引入国家或城市平面坐标系统。一般宜每 50km 联测一个平面控制点,全线(段)联测平面控制点的总数不得少于 3 个,特殊情况下不得少于 2 个。当联测点数为 2 个时,应尽量分布在网的两端;当联测点数为 3 个及其以上时,宜在网中均匀分布。3.4.4 CP控制网的 GPS 控制测量外业观测和基线解算应执行现行 铁路工程卫星定位测量规范的相关规定。3.4.5 CP控制网平差及坐标转换应符合下列规定:1、首先进行 GPS 基线网三维无约束平差,然后将已联测的 CP0 控制点作为固定点进行 CP控制网的三维约束平差,计算 CP控制点的空间直角坐标。2、根据独立坐标系投影带的划分,将 CP控制网的空间直角坐标分别投影到相应的坐标投影带中,计算 CP控制点的工程独立坐标。3、引入国家或城市平面坐标系统时,应在 GPS 基线网三维无约束平差的基础上,以联测的国家或城市平面控制点作为固定点进行 CP控制网的二维约束平差,计算 CP控制点的国家或城市平面坐标。3.4.6 CP测量成果资料应包括:1 技术设计书;2 外业测量观测手簿;3 测量平差计算表;4 控制点成果表及点之记;5 控制网联测示意图;6 测量技术总结报告。筑龙网 WWW.ZHULONG.COM 133.5 线路平面控制网(CP)测量 3.5.1 CP测量应在 CP的基础上采用 GPS 测量或导线测量方法施测,主要技术指标应符合第3.1.3 条的要求。3.5.2 CP控制点的布设应符合表 3.1.2 的要求,一般选在离线路中线 50200m,且不易破坏的范围内,并按附录 A 的规定埋石且作点之记。3.5.3 在线路勘测设计起、终点及不同单位测量衔接地段,应联测 2 个以上 CP控制点作为共用点,并在测量成果中反映出相互关系。3.5.4 采用 GPS 测量时应满足下列要求:1 CP控制点应有良好的对空通视条件,点间距应为 600 800 m,相邻点之间应通视,特别困难地区至少有一个通视点,以满足定测放线和施工测量的需要;2 CP控制点分段起闭于 CP控制点,测量等级及精度要求应符合表 3.1.3 和表 3.1.4 的三等 GPS 测量的规定;3 CP网采用边联结方式构网,形成由三角形或大地四边形组成的带状网,并与 CP联测构成附合网。4 CP网坐标转换宜在 GPS 基线网三维无约束平差的基础上,以联测 CP控制网作为约束点分带进行二维约束平差,计算 CP控制点的工程独立坐标。3.5.5 采用导线测量时应满足下列要求:1 导线测量应起闭于 CP控制点,应符合表 3.1.3-2 的规定。2 导线测量水平角观测应符合表 3.1.5-1 和表 3.1.5-3 中三等导线测量的技术要求。3 导线边长测量应符合表 3.1.5-4 三等导线测量的要求。4 CP导线应在方位角闭合差及导线全长相对闭合差满足要求后,采用严密平差计算。3.5.6 隧道洞内 CP控制网应在隧道贯通后,采用导线测量方法测设。洞内 CP导线测量应满足下列要求:1、洞内 CP导线测量的主要技术要求应符合表 3.5.6 的规定。表 3.5.6 洞内 CP导线测量主要技术要求 控制网级别 附合长度(km)边长(m)测距 中误差(mm)测角 中误差()相邻点位坐标中误差(mm)导线全长相对闭合差限差 方位角闭合差限差()对应导线等级 备注CP L4 400600 3 1.8 7.5 1/55 000 3.6n 三等 单导线CP 4L7 400600 3 1.8 7.5 1/55 000 3.6n 三等 导线环CP L7 400600 3 1.0 5 1/100 000 2.0n 二等 导线环 2 导线点宜充分利用洞内施工平面控制桩,单独布点时应布设在施工干扰小、安全稳固、方便设站、便于保存的地方,点间视线应距洞内设施 0.2m 以上。3 隧道洞内 CPII 导线观测应满足下列要求:(1)应采用标称精度不低于 1、2mm+2ppm 的全站仪施测。水平角观测的测回数及限差按本规范表 3.1.5-1 和表 3.1.5-3 的要求执行,边长测量按本规范表 3.1.5 条第 4、第 5 款的要求执行。(2)观测前应先将仪器开箱放置 20 分钟左右,让仪器与洞内温度基本一致;筑龙网 WWW.ZHULONG.COM 14(3)洞口测站观测宜在夜晚或阴天进行;隧道洞内观测应充分通风,无施工干扰,避免尘雾。(4)目标棱镜人工观测时应有足够的照明度,受光均匀柔和、目标清晰,避免光线从旁侧照射目标。采用自动观测时应尽量减少光源干扰;3.5.7 CP测量成果资料应包括:1 技术设计书;2 外业测量观测手簿;3 测量平差计算表;4 控制点成果表及点之记;5 CP控制网联测示意图;6 测量技术总结报告。3.6 轨道控制网(CP)测量 3.6.1 CP控制网应采用自由设站边角交会法施测,控制网布设应符合表 3.1.2 的规定。3.6.2 CP控制网测量应在线下工程竣工,通过沉降和变形评估后施测。CP测量前应对全线的CP、CP控制网进行复测,并采用复测的 CP、CP合格成果对 CPIII 网进行约束平差。3.6.3 CP平面网应附合于 CP、CP控制点上,每 600m 左右(400800m)应联测一个 CP或 CP 控制点,当 CPII 点位密度和位置不满足 CPIII 联测要求时,应按同精度扩展方式加密 CPII控制点。3.6.4 CP平面控制网的主要技术指标应符合表 3.6.4 的规定。表 3.6.4 CP平面网的主要技术指标 控制网名称 测量方法 方向观测中误差 距离观测中误差 相邻点的相对点位中误差 同精度复测坐标较差 CP平面网 自由测站边角交会 1.8 1.0mm 1mm 3mm 3.6.5 CP控制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,安装精度应满足表 3.6.5 要求:表 3.6.5 CP标志安装精度要求 CP标志 重复性安装误差 互换性安装误差 X 0.3mm 0.3mm Y 0.3mm 0.3mm H 0.3mm 0.3mm 3.6.6 CP控制网的测量仪器设备应满足下列要求:1、使用的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:方向测量中误差不大于1,测距中误差不大于(1mm+2ppm)。2、观测前须按要求对全站仪进行检校,作业期间仪器须在鉴定有效期内。边长观测应进行温筑龙网 WWW.ZHULONG.COM 15度、气压等气象元素改正,温度计量测精度不低于0.5,气压计量测精度不低于5hpa。3.6.7 CP标志应按附录 A.4 的要求埋设于接触网杆或其基础、桥梁防撞墙、隧道边墙或排水沟上,相邻 CPIII 控制点应大致等高,其位置应在设计轨道面以上 0.3m。3.6.8 CPIII 控制点号和自由设站的编号应唯一、便于查找。编号规则应符合附录 A.4 要求。3.6.9 CP控制网观测的自由测站间距一般约为 120m,自由测站到 CP III 点的最远观测距离不应大于 180m;每个 CP点至少应保证有三个自由测站的方向和距离观测量。3.6.10 CP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表 3.6.10 的规定。表 3.6.10 CP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 同一方向归零后方向值较差 2C 值 05 3 6 9 6 15 CP平面网 1 4 9 9 6 15 3.6.11 CPIII 平面网距离测量应满足表 3.6.11 的规定。表 3.6.11 CP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 CP平面网 3 1 mm 1mm 注:距离测量一测回是全站仪盘左、盘右各测量一次的过程。3.6.12 CP平面网相邻测站间与任意一对 CPIII 控制点组成的闭合环的闭合差,应满足表 3.6.12的规定。表 3.6.12 CP平面网环的闭合差限差 控制网名称 闭合差 CP平面网 1/3500 3.6.13 当 CP平面网外业观测的水平方向和距离的技术要求不满足第 3.6.10 条、第 3.6.11 条和第 3.6.12 条要求时,该测站外业观测值应部分或全部重测。3.6.14 CP平面网与上一级 CP、CP 控制点联测时,应至少通过 2 个连续的自由测站或三个以上 CPIII 点进行联测。可以根据施工需要分段测量,分段测量的测段长度不宜小于 4km。测段间应重复观测不少于 6 对 CPIII 点,作为分段重迭观测区域以便进行测段衔接。3.6.15 CPIII 平面网平差计算应采用铁道部主管部门评审通过的软件,并采用约束平差的成果。数据处理软件应与全站仪数据采集软件接口兼容。平差计算前应对观测数据按第 3.6.10 条、第3.6.11 条和第 3.6.12 条进行检核,检核合格后,方可进行 CP平面网平差计算。3.6.16 CP平面网平差后的精度,应应满足表 3.6.16 的规定。表 3.6.16 CP平面网平差后的主要技术要求 与 CP、CP 联测 与 CP联测 控制网名称 方向改正数 距离改正数方向改正数距离改正数距离中误差 点位中误差CP平面网 5.4 4mm 3.6 2mm 1mm 2mm 3.6.17 测段之间衔接时,前后测段独立平差重迭点坐标差值应满足3mm。满足该条件后,后一测段 CP网平差,应采用本测段联测的 CP、CP控制点及重叠段前测段 CP点坐标进行约束平筑龙网 WWW.ZHULONG.COM 16差。3.6.18 坐标换带处 CP平面网计算时,应分别采用相邻两个投影带的 CP、CP 坐标进行约束平差,并分别提交相邻投影带两套 CP平面网的坐标成果。两套坐标成果都应该满足表 3.6.4 和表 3.6.11 的精度要求。提供两套坐标的 CPIII 测段长度不应小于 800m。3.6.19 在 CP平面网复测时,联测上一级控制点 CP、CP 的方法和数量应与原测网相同,CP点复测成果与原测成果的坐标较差应3mm,否则复测的 CP平面网数据应补测或重测。3.6.20 CP平面网的平差计算取位,应按表 3.6.19 中的规定执行。表 3.6.20 CP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)CP平面网 0.1 0.1 0.01 0.01 0.01 0.1 3.6.21 CPIII 测量成果资料应包括:1 技术方案设计书;2 平面控制网联测示意图;3 外业观测原始数据;4 平面控制网平差计算手簿;5 平面控制网坐标成果表;6 仪器检定资料;7 测量技术总结报告。筑龙网 WWW.ZHULONG.COM 174 高程控制测量高程控制测量 4.1 一般规定 4.1.1 高程控制测量分为勘测高程控制测量、线路水准基点高程测量、CP控制点高程测量。高程控制测量等级及布点要求应按表4.1.1 的要求执行。表 4.1.1 各级高程控制测量等级及布点要求 控制网级别 测量等级 点间距 勘测高程控制测量 二等/四等 4km 线路水准基点测量 二等 2km CP控制点高程测量 精密水准 100m 注:1 长大桥隧及特殊路基结构施工高程控制网等级应按相关专业要求执行;4.1.2 各等级水准测量精度要求应符合表 4.1.2 的规定。表 4.1.2 各等级水准测量精度要求(mm)限 差 往返测 不符值 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WM 检测已测段高差之差 平原 山区 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 6iR 4K 0.8n4L 精密 2.0 4.0 2iR 8K 8L 4K 三等 3.0 6.0 20iR 12K2.4n12L 8K 四等 5.0 10.0 30iR 20K4n 20L 14K 五等 7.5 15.0 40iR 30K 注:1、K 为测段水准路线长度,L 附合或环线的水准路线长度,Ri 为检测测段长度,K、L、Ri 单位为 km,n 为测段水准测量站数;2、当山区水准测量每公里测站数 n25 站以上,采用测站数计算高差测量限差;3、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。4.1.3 各等级水准测量的主要技术标准应符合表 4.1.3 的规定。表 4.1.3 水准测量的主要技术标准 等级 路线长度(km)水准仪 最低型号 水准尺 观测次数 二等水准 400 DSZ1、DS1 因瓦 往返 筑龙网 WWW.ZHULONG.COM 18精密水准 3 DSZ1、DS1 因瓦 往返、单程闭合环 DSZ1、DS1 因瓦 往返、左右路线 三等水准 150 DS3 双面 往返、左右路线 四等水准 30 DS3 双面 往返、左右路线 五等水准 30 DS3 单面 单程、往返 4.1.4 各等级水准观测应符合表 4.1.4 的规定。表 4.1.4 水准观测的主要技术要求 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)等级 水准仪最低型号 水准尺类型 光学 数字 光学 数字光学数字光学(下丝读数)数字 数字水准仪重复测量次数二等 DSZ1、DS1 因瓦 50 3且50 1.0 1.5 3.06.00.3 2.8且0.55 2 次 精密水准 DSZ1、DS1 因瓦 60 3且60 1.5 2.0 3.06.00.3 2.8且0.45 2 次 DSZ1、DS1 因瓦 100 100三等 DSZ2、DS2 双面木尺 单面条码 75 75 2.0 3.0 5.06.0三丝能读数 0.35 1 次 DSZ1、DS1 双面木尺 单面条码 150 100四等 DSZ3、DS3 双面木尺 单面条码 100 1003.0 5.0 10.0 10.0三丝能读数 0.35 1 次 五等 DSZ3、DS3 塔尺 单面条码 100 100大致相等 中丝能读数 0.35 1 次 4.1.5 二等水准线路跨越江河、湖海、深沟时,应按现行国家一、二等水准测量规范跨河水准测量有关规定执行。4.1.6 水准测量计算取位应符合表4.1.6的规定:表4.1.6 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)二等、精密水准 0.01 0.1 0.01 0.01 0.1 0.1 三、四等 0.01 0.1 0.1 0.1 0.1 1 五等 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 1 4.1.7 水准测量的仪器及水准尺类型应按测量等级的要求选择,宜优先采用相应等级的数字水准仪及其自动记录功能采集数据。筑龙网 WWW.ZHULONG.COM 194.1.8 水准测量所使用的仪器及水准尺,按现行国家一、二等水准测量规范与国家三、四等水准测量规范中的有关规定执行检校。4.2 高程控制网设计 4.2.1高速铁路高程控制网应按二等水准测量精度要求施测。在勘测阶段,不具备二等水准测量条件时,可分两阶段实施,即:勘测阶段按四等水准测量要求施测。线下工程施工前,全线应按二等水准测量要求建立线路水准基点控制网。4.2.2高速铁路高程控制测量工作开展前,应根据测区地形、地貌及线路工程情况进行高程控制测量设计。控制网设计应包括控制网基准、网形和精度设计及拟采用的高程测量方法。4.2.3 高程控制网设计前应收集以下资料:1 线路平、纵断面图及测区1:10000 和1:50000 地形图;2 与高程控制测量相关的线路沿线城市规划、地质、地震、气象、地下水位及冻土深度等资料;3 线路沿线的国家或地方水准点资料,包括水准路线图、点之记、成果表、技术总结等。4.2.4 高程控制网基准设计应符合以下规定:1 勘测高程控制网应附合于高一级的国家水准点上,并以国家水准点为起算数据,采用固定数据平差;2 线路水准基点控制网宜以国家一、二等水准点为起算数据,特殊情况下也可以采用独立起算基准;3 CP控制网应附合于线路水准基点上,采用固定数据平差。4.2.5 高程控制网网形和精度设计应按第 4.1.1 条和第 4.1.2 条的要求。根据测区情况和优化设计的结果,编写技术设计书,并拟定作业计划。4.3 勘测高程控制测量 4.3.1 勘测高程控制测量一般按二等线路水准基点要求测。在困难地段,或线路方案且不稳定适合,可按四等水准测量要求测设。按四等水准测量一般 30km 联测一个高一级已知水准点。铁路与另一铁路连接时,应确定联测两铁路高程系统的关系。4.3.2 水准路线应沿线路敷设,水准点埋设应满足下列要求:1 水准点应每 2km 设置一个。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。水准点可与平面控制点共用,也可单独设置;2 水准点应选在土质坚实、安全僻静、观测方便和勘测使用的地方;3 水准点应按附录 A 的规定埋石并点位说明。4.3.3 水准点测量应符合表 4.1.2、表 4.1.3 和表 4.1.4 的要求。在平坦地区一般采用水准测量方法,在山区、丘陵地区可采用光电测距三角高程测量方法。4.3.6 线路跨越江河、深沟,视线长度大于 200m 时,应按第 4.1.5 条四等跨河水准测量方法和精度施测,或采用光电测距三角高程测量方法施测。4.3.7 采用光电测距三角高程测量应符合下列要求:1 光电测距三角高程测量,可与平面导线测量合并进行。水准点的设置要求、闭合限差及检测限差应符合本暂行规定第 4.3.2 条和第 4.1.2 条的规定。2 高程转点间的距离和竖直角必须往返观测,并宜在同一气象条件下完成。计算时应加入气象改正和地球曲率改正。两水准点间高差采用往返观测平均值。筑龙网 WWW.ZHULONG.COM 201)测距时应采用不低于级精度的测距仪,必须进行往返各 2 个测回,距离取位至毫米。2)在山区和水域地段测距时,应在测程的两端同时测定气温,读至 0.5,并在斜距中加入气象改正;平坦地区测程两端可不测定气温,但必须测定在一个作业时间(上午或下午)内的平均气温。3)竖直角测量可采用中丝法,往返必须各 3 个测回,并应符合表 4.3.7 的规定。表 4.3.7 水准点光电测距三角高程测量技术要求 竖 直 角 距离测回数 测回数(中丝法)最大角值()测回间较差()指标差互差()往返测高差较差(mm)边长范围(m)往返各 2 测回 往返各 3 测回 15 5 5 40D 200700注:D为测距边长,以千米计。3 前后视的棱镜应安置在支架上。仪器高、棱镜高应在测距前和测角后分别量测 1 次,取位至毫米。2 次量测的较差不大于 2mm 时,取用平均值。当两次量测的较差大于 2mm 时,应重新观测该测站成果。4 高程测量视线离地面或障碍物的距离不宜小于 1.5m。5 当往返测高差较差大于40D时,必须往返重测1组,重测与原测2组高差之差小于20D时,其结果取用 2 组高差的中数。4.4 线路水准基点测量 4.4.1 线路水准基点应沿线路布设成附合路线或闭合环,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。水准点可与平面控制点共用,也可单独设置;4.4.2 线路水准基点距线路中线 50300 米为宜,每 2km 设置一个,水准点埋设应满足以下要求:1 水准点应选在土质坚实、安全僻静、观测方便和利于长期保存的地方;2 冻土线超过1.4米的地区普通水准基点标石应埋设在冻土线0.3米以下,以保证线路水准基点的稳定。4.4.3 为了保证
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