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1、高速高速铁路精路精测控制网控制网的布的布设和和测量量本讲稿第一页，共二十九页理念理念 More details more successful （细节致胜）细心、细节、细致高精度的测量取决于细节关注小事情，取得大成功遵守 事半功倍违背 事倍功半本讲稿第二页，共二十九页目录目录高速铁路控制网精度控制标准高速铁路控制网精度控制标准 平面控制网平面控制网CPI、CP布测方法CPII控制点加密CPIII控制点的布测方法 高程控制网高程控制网高程控制网的布测方法三角高程测量（水准上桥）本讲稿第三页，共二十九页精度标准精度标准为保证旅客列车高速运行时的安全性和舒适度，铁路轨道的平顺度是重要指标。轨道平顺度
2、包含线路方向和纵向方向两个分量，线路方向的不平顺是指钢轨头内侧与钢轨方向垂直的凸凹不平顺。高速铁路平顺度要求在线路方向每10米弦实测正矢与理论正矢之差为2毫米。线路平顺度的要求和控制测量的精度有一定的关系，对于线路形状来说，平顺度只是一种相对精度。不能依线路平顺度的要求作为控制测量的精度标准。因为，平顺度对线路位置误差的影响有积累性和扩大的趋势，当实际线路偏离设计位置很远时，线路仍旧可以满足平顺度要求。作为控制绝对精度的控制测量其精度标准需执行国家标准及规范本讲稿第四页，共二十九页平面控制网平面控制网CPI、CP布测方法布测方法CP(基础平面控制网)沿线路走向布设，约4KM一对（个），按GPS
3、静态相对定位原理建立，为全线（段）各级平面控制测量的基准。按铁路B级GPS测量要求施测。基线边方向中误差不大于1.3，最弱边相对中误差1/170000。CP(线路控制网)在基础平面控制网（CP）上沿线路附近布设，约8001000m一个，为勘测、施工阶段的线路平面控制和无砟轨道施工阶段轨道控制网的基准。采用GPS测量或导线测量方法施测。按铁路C级GPS测量要求施测。基线边方向中误差不大于1.7，最弱边相对中误差1/100000；导线测量等级为四等，测角中误差 2.5，相对闭合差1/40000。本讲稿第五页，共二十九页平面控制网平面控制网 CPI、CP的布设简图的布设简图CPI、CPII控制点布设
4、在线路两侧控制点布设在线路两侧本讲稿第六页，共二十九页平面控制网平面控制网CPII控制点加密控制点加密l当CP、CP控制点密度不能满足CP网测量要求或者不能与CP控制点通视时需要设置加密点，加密点以插网或者插点的形式采用铁路C级GPS测量的技术要求进行加密。l平面加密点布设应尽量与高程加密点同点，在桥上一般做到防撞墙上其类型同CP控制点，位于两个CP点中间且在梁端，以便以后使用过程中产生尽可能小的偏差，来保证控制点的精度l以往经验CP平面控制网联测已知点密度达到500m800m为宜，通过CP高程控制网联测已知点密度达到2000m左右为宜。l测量精度满足于基线边方向中误差不大于1.7，最弱边相对
5、中误差1/100000；导线测量等级为四等，测角中误差 2.5，相对闭合差1/40000。本讲稿第七页，共二十九页平面控制网平面控制网C C级级GPSGPS测量作业的基本技术要求如下测量作业的基本技术要求如下观测模式：静态观测 卫星高度角 15 有效观测卫星总数 4时段中任一卫星有效观测时间（min）20 观测时段数 2 时段长度 60分钟 采样间隔 15秒 6PDOP值 10本讲稿第八页，共二十九页平面控制网平面控制网C级级GPS测量一般要求测量一般要求观测时，独立基线边长度不得大于15公里。CPI观测的两个时段应重复设站。CPI、CPII使用的GPS仪器均通过鉴定，且标称精度不低于5mm+
6、1ppm的双频接收机。CPI、CPII均采用边联结方式构网，形成大地四边形。作业中，天线安置严格整平、对中天线定向标志线准确指向正北。仪器高度角设定均为15，数据采样间隔设定均为15秒。每个同步环都观测了两个有效时段，观测数据互相独立。时段长度大多保持在60分钟以上。各时段测前（开机前）和测后（关机后）分别从相互间隔 120的三个相同位置量取天线高取均值，两次互差不大于2mm的记入观测手簿，若大于2mm，该点重测。本讲稿第九页，共二十九页平面控制网平面控制网CPIII控制点的布设方法控制点的布设方法CP控制点距离布置一般为60 m左右，且不应大于70 m，CP控制点的布设纵向间距应与轨道面高度
7、保持一致的高度间距。横向间距不超过结构宽度。CPIII控制点的控制点的测量方法测量方法lCP控制网采用自由设站交会网（客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定称为“后方交会网”）的方法测量，自由测站的测量，从每个自由测站，将以2 x 3个 CP-点为测量目标，每次测量应保证每个点测量3次。本讲稿第十页，共二十九页平面控制网平面控制网CP精密工程测量需具备的工况条件：精密工程测量需具备的工况条件：1、桥梁防撞墙已完工；2、隧道衬砌已经完成，电缆槽完工；3、路基上接触网杆基础沉降稳定；4、线下工程沉降和变形满足要求，沉降评估通过；5、CP、CP、高程控制点已复测；CP精密工程测量需具备的软硬件条件精密
8、工程测量需具备的软硬件条件：1、具有自动目标照准和程序控制自动测量功能的全站仪；2、CP测量标志（包括预埋件、连接件、测量棱镜）；3、数字水准仪与配套的因瓦水准标尺；4、CP外业数据采集软件与CP内业平差计算软件；本讲稿第十一页，共二十九页平面控制网平面控制网CP控制网的观测条件：控制网的观测条件：（1）CP控制网外业观测应待线下工程沉降和变形满足要求、无砟轨道铺设条件评估通过后进行。（2）CP观测应在气象条件相对比较稳定的天气下进行（温差变化较小，湿度较小，如阴天），夜间观测应避免强热光源对观测的影响。（3）CP观测时测程内不能有任何遮挡物，那怕一根细铁丝也会导致成果错误。（4）CP观测时，
9、场内不得有人体可以感受到的任何震动。本讲稿第十二页，共二十九页平面控制网平面控制网测量设备（全站仪）测量设备（全站仪）全站仪要求：a、自动目标照准和程序控制自动测量的功能；b、方向测量中误差不大于1；c、距离测量中误差不大于（1mm+2ppm）。本讲稿第十三页，共二十九页平面控制网平面控制网测量设备（电子水准仪）测量设备（电子水准仪）水准仪标称精度满足每公里水准测量高差中误差不低于1.0mm。因瓦水准标尺；木质脚架。Trimble DiNi03本讲稿第十四页，共二十九页平面控制网平面控制网lCPIII控制点的布设简图控制点的布设简图隧道内隧道内CP控制点位置示意图控制点位置示意图注：标记点设置
10、在内衬上，位距电缆槽边墙表面约注：标记点设置在内衬上，位距电缆槽边墙表面约100cm左右。左右。本讲稿第十五页，共二十九页平面控制网平面控制网桥梁上桥梁上CPIII控制点位置示意图控制点位置示意图 注：一般布置在桥梁固定支座端防护墙上注：一般布置在桥梁固定支座端防护墙上 CPIII控制点的布设简图控制点的布设简图本讲稿第十六页，共二十九页平面控制网平面控制网路基地段路基地段CPIII控制点位置示意图控制点位置示意图注：一般路基地段宜布置在接触网杆上注：一般路基地段宜布置在接触网杆上lCPIII控制点的布设简图控制点的布设简图本讲稿第十七页，共二十九页平面控制网平面控制网CPIII控制点的现场布
11、设图控制点的现场布设图路基地段布置在接触网杆上路基地段布置在接触网杆上桥梁布置在固定支座端防护墙上桥梁布置在固定支座端防护墙上本讲稿第十八页，共二十九页平面控制网平面控制网CPIII控制点的控制点的测量方法简图测量方法简图测站（自由站点）CP控制点向CP点进行的测量（方向、角度和距离）CP控制点距离为60m左右，且不应大于80m，观测CP 点允许 的最远的目标距离为150m左右，最大不超过180m。本讲稿第十九页，共二十九页平面控制网平面控制网CPIII控制点的测量流程控制点的测量流程本讲稿第二十页，共二十九页高程控制网高程控制网高程控制网布测方法高程控制网布测方法l高程控制测量分为勘测高程控
12、制测量、水准基点高程控制测量和CP控制点高程控制测量。l勘测高程控制测量、水准基点高程控制测量依照国家相关技术规范进行。lCP控制点高程控制测量又分为两种：导线网CP控制点、后方交会网CP控制点高程控制测量。lCP控制点高程控制测量采用的水准等级为精密水准。本讲稿第二十一页，共二十九页高程控制网高程控制网l测量网形简图测量网形简图(国外中视观测方法国外中视观测方法)返测水准路线 往测水准路线 本讲稿第二十二页，共二十九页高程控制网高程控制网测量网形简图测量网形简图(国内环型观测方法国内环型观测方法)闭合环闭合环本讲稿第二十三页，共二十九页高程控制网高程控制网三角高程测量（水准上桥）三角高程测量
13、（水准上桥）l为满足高速铁路列车运行的安全性、旅客的舒适性,无碴轨道施工测量必须要求很高的精度。高速铁路轨道铺设在平面和高程上要求很高的位置精度。但在桥梁施工后,已很难用几何水准测量方法将地面上水准点的高程传递到桥面上。l在高速铁路特大桥无碴轨道施工测量中,采用三角高程测量方法将地面水准点的高程传递到桥面临时水准点上,使CP精密水准测量能与地面二等水准点附合,以满足无碴轨道施工测量要求。l普通三角高程测量需要知道其仪器高与棱镜高才能换算出需要的点的高程。对于高速铁路三角高程的应用，为满足其高精度，要求在没有仪器高和棱镜高量取误差的情况下，求出两点的高差，且仪器应架设在两点中间，其测量精度符合国
14、家规范和要求。本讲稿第二十四页，共二十九页高程控制网高程控制网三角高程测量（水准上桥）简图三角高程测量（水准上桥）简图备注：站标备注：站标A高度高度=站标站标B高度高度=VB点高程点高程=A点高程点高程VSaSin aSbSin bV本讲稿第二十五页，共二十九页高程控制网高程控制网二等水准高程上桥流程二等水准高程上桥流程l在桥下浇注一稳定性良好的观测墩,布置一观测点,将水准数据引测到该点.l分别在观测墩和桥上点位架设棱镜(强制对中整平)l将全站仪架设于两点中间位置,分别观测两点棱镜斜距和竖直角,计算得到两点高差值l桥上平均3km设置一水准点,最后将这些水准点用水准仪联测,整体平差本讲稿第二十六
15、页，共二十九页高程控制网高程控制网三角高程测量技术要求三角高程测量技术要求中间设站三角高程测量应满足下表的主要技术要求。采用该方法传递高程时，前后视必须使用同一个棱镜，且观测过程必须确保棱镜高度不变。仪器到棱镜的距离宜小于30m，最大不应超过50m；仪器到前视棱镜和后视棱镜的距离应尽量相等，一般差值不宜超过5m，垂直角应小于28；观测时，要准确测量温度、气压值，以便进行边长改正。本讲稿第二十七页，共二十九页平面控制网平面控制网CPIII控制点现场测量图控制点现场测量图京沪线京沪线CPIIICPIII测量测量本讲稿第二十八页，共二十九页真诚合作真诚合作 沈阳天宝全测科技有限公司沈阳天宝全测科技有限公司 电话：电话：024-22702970 22717681024-22702970 22717681 联系人：张振红联系人：张振红1370988942813709889428 传真：传真：024-22717681024-22717681 期望我们合作顺利、愉快！期望我们合作顺利、愉快！本讲稿第二十九页，共二十九页