毕业设计（论文）-京沪高速铁路土建三标七工区设计.doc

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1、黄河水利职业技术学院毕业设计报告 1 目录 第 1 章 绪论.1 1.1 工程概况.1 1.2 地理环境.1 1.3 既有精测网情况.1 1.3.1 精测网资料1 1.3.2 平面控制网1 1.3.3 高程控制网2 第 2 章 精测网复测.3 2.1 平面控制网复测.3 2.1.1 CP网复测3 2.1.2 CP网复测 3 2.1.3 使用仪器.4 2.1.5 精度要求.5 2.2 高程控制网复测6 2.2.1 高程复测6 2.2.2 使用仪器6 2.2.3 二等水准测量的精度要求：6 2.2.5 高程测量作业要求6 2.2.6 高程网平差处理及复测成果与设计院成果对比评价标准.7 第 3 章

2、 CPIII 网测量前准备工作9 黄河水利职业技术学院毕业设计报告 2 3.1 线下工程沉降和变形评估.9 3.2 CP网测量工装准备 9 3.3 人员培训.9 第 4 章 CP网测量标志选用和埋设.10 4.1 CP网点测量标志选择 10 4.3 CP点号编制原则 16 第 5 章 CP控制网加密测量.17 5.1 CP加密与 CP共点.17 5.2 CP加密点网标埋设17 5.3 CP加密点的平面分布18 5.4 观测方法.19 5.5 观测要求.19 5.6 数据处理.19 第 6 章 CPIII 控制网测量20 6.1 CP控制网平面测量 20 6.1.1 CP布网形式.20 6.1.

3、2 测量方法及精度要求.20 6.2 CP控制网高程测量 25 6.2.1 测量方法25 6.2.2 CP高程控制点精度要求.25 6.2.4 二等水准点上桥.26 黄河水利职业技术学院毕业设计报告 3 6.3 CP网段衔接 29 6.4 CP网复测 29 6.5 连续梁等特殊结构 CP网测量30 6.6 CP网的维护 30 第 7 章 内业数据处理.32 参考文献:.33 致谢 附录 黄河水利职业技术学院毕业设计报告 1 第 1 章 绪论 1.1 工程概况 京沪高速铁路土建三标七工区中国水电十三局铺设无碴轨道型板的起讫里 程为 DK548+800DK580+229.73，全长为 31.429

4、73km。正线桥梁 23 座，总长 11.08204km，占全长的 35.2%；路基 18.83694km，占全长的 60%；隧道一座，全长 为 0.39Km,占全长的 1.2；其余（邹城梁厂）部分全长为 1.12075Km,占全长的 3.6. 桥梁主要结构形式有：简支箱梁和特殊结构梁。 简支箱梁：主要为 32.6m、24.6m 跨标准简支箱梁。 特殊结构梁：主要有辽河 2#特大桥跨 342 省道（40+56+40）m 连续梁； DK558+318.50 王庙中桥、李桃园中桥（16+20+16）m 刚构连续梁；DK559+544.05 杨 桃园大桥（20+324+20）m 刚构连续梁；DK56

5、0+450.50 朱桃园中桥、DK560+742.10 小莫亭中桥、DK567+315.25 诸家庄中桥、DK570+079 顾岭中桥（18+24+18）m 刚构 连续梁；DK572+223.17 西南岭大桥（20+324+20）m 刚构连续梁；荆河特大桥跨腾 马公路（32+48+32）m 刚构连续梁。 1.2 地理环境 京沪高速铁路三标七工区中国水电十三局轨道板铺设里程范围位于山东省邹 城和滕州两市境内，线路经过地区人口稠密、村镇密集、土地肥沃、经济发达。 1.3 既有精测网情况 1.3.1 精测网资料 铁三院提供的京沪高速铁路北京至徐州段精密控制测量技术文件； 铁三院现场交接平面（CP、C

6、P）控制桩和高程控制桩及技术资料； 铁三院提供的 CP0 框架基准点 TZ07. 1.3.2 平面控制网 平面控制网分三级，分别为 CP0、CP和 CP控制网。 三标七工区施工里程范围内没有 CP0 基站网。 黄河水利职业技术学院毕业设计报告 2 CP平面控制网按 B 级 GPS 点沿线路小于 4Km 布设一对点，点对间形成大地 四边形网，按边联式带状布网，；三标七工区中国水电十三局施工范围内 CP点为 19 个。 CP线路控制网按 C 级 GPS 标准在 CP基础上按 8001000m 一个点符合布网， 三标七工区中国水电十三局共布设 CP点为 39 个。 由于工程施工破坏和其他原因， CP

7、和 CP点存在被破坏的情况重，部分点 已补设。 各级平面控制网布网情况见表 1-1。 各级平面控制网布网情况 表 1-1 控制网级别测量方法测量等级点间距备注 GPS 基站网 GPS A 级100Km 左右 CPGPS B 级 点对间短边8001000m 相邻点对长边4000m 最短不小于600 m CPGPS C 级8001000m最短不小于600 m 1.3.3 高程控制网 高程控制网沿线路布设分为基岩点、深埋水准点和一般水准点等三种类型的 高程控制点。 本施工段段有 1 个基岩点 JHBM63,位于邹城市东苗庄,里程桩号为 DK565+000. 本施工段有浅埋水准点 3 个，JHBM65

8、、JHBM66、JHBM67。 普通二等水准点 20 个，每 2km 设一个，一般水准点大多与 CP和 CP共点。 黄河水利职业技术学院毕业设计报告 3 第 2 章 精测网复测 2.1 平面控制网复测 2.1.1 CP网复测 （1）控制网网形 按设计院网形进行复测。由于个别控制点丢失，不能按设计院网形进行复测 的情况，应与相邻控制点构成大地四边形。 （2）外业测量 CP点复测外业工作分为四个测段同时进行。各测段之间重叠 2 个 CP控制 点，并延伸到相邻标段 2 个 CP控制点。 整个标段 CP点与 CP0 框架基准点采用双频 GPS 接收机按 B 级 GPS 技术要求 进行联测。每个 CP0

9、 框架点至少与 2 个 CP控制点联测。相邻标段共用标段间两个 CP0 间联测数据数据，进行整网平差。 （3）内业数据处理 不同类型 GPS 接收机采集的数据转换成 DAT 格式后，采用广播星历，使用 TGoOffice GPS 数据处理软件进行基线解算。在基线解算满足规范要求后，采用 CP0 框架基准点进行约束，采用 TGoOffice GPS 网平差软件进行整体平差。 2.1.2 CP网复测 （1）控制网网形 按设计院网形进行复测。由于个别控制点丢失，不能按设计院网形进行复测 的情况，应与相邻控制点构成三角形或大地四边形。 （2）外业测量 整个标段的 CP控制点复测分为四个测段同时进行。相

10、邻测段重叠两个 CPI 控制点。 （3）内业数据处理 不同类型 GPS 采集的数据转换成 DAT 格式后，采用广播星历，使用使用 TGoOffice GPS 数据处理软件进行基线解算。在基线解算满足规范要求后采用 TGoOffice GPS 进行平差处理。 CP控制网分段进行平差，采用经过复测后证明是可靠的本段所有 CP控制点进行 约束。CP的数据采用设计院提供的成果。TGO 静态数据处理流程： 黄河水利职业技术学院毕业设计报告 4 2.1.3 使用仪器 CP和 CP控制网测量外业采用的 GPS 接收机主要有： TRIMBLE （天宝）5mm+1ppm 双频 GPS 接收机。所有 GPS 接收

11、机均已检定合 格。2.1.4 CP和 CP测量作业技术要求 （1）作业时其主要技术要求如下： 项 目 CPCPII 卫星高度角（） 1515 有效卫星总数 55 时段中任一卫星有效观测时间（min） 3020 时段长度（min） 9060 静 态 测 量 观测时段数 21 黄河水利职业技术学院毕业设计报告 5 数据采样间隔（S） 1515 PDOP 或 GDOP 68 （2）天线应严格整平对中，对中误差 1mm。每时段开机前和关机后各量一 次天线高，三个方向天线高互差不大于 2mm，取平均值作为最后的天线高；第一时 段天线面向正北方向，第二时段天线旋转 180再严格整平对中，再次按要求量取 天

12、线高。 （3）观测时详细记录测站点号、天线编号、日期、时段、天线高、观测者、 记录者等； （4）开机后应检查有关指示灯与仪表； （5）观测中应查看测站信息、接收卫星数、数据记录信号灯等情况，保证接 收机工作正常，数据记录正确； （6）观测中在接收机 10m 内禁止使用对讲机和手机； （7）每日观测结束后，当天及时将数据转存至计算机硬、软盘上，确保观测 数据不丢失。 2.1.5 精度要求 (1)各独立闭合环坐标分量闭合差均符合下式的规定： ； nWX2nWY2nWZ2 环全长闭合差应满足： nW32 式中：W 为环闭合差，n 为独立环中的边数； 222 ZYX WWWW (2)同步环的坐标分量闭

13、合差和全长闭合差均符合下式的规定： ； ； ； 5 n Wx 5 n Wy 5 n Wz 5 3n W 式中：W 为环闭合差，n 为同步环中的边数； 222 ZYX WWWW (3)重复基线的长度较差小于。 22 (4)无约束平差中基线分量的改正数绝对值均满足下式： Vx3， Vy3， VZ3 GPS 基线长度精度用下式表示： 22 )(dba 式中：中误差（mm） ； d相邻点间距离（km） (5)GPS 测量精度指标 控制网级别基线边方向中误差最弱边相对中误差 黄河水利职业技术学院毕业设计报告 6 CPI1.31/170000 CPII1.71/100000 (6)可重复性测量精度和相邻点

14、位的相对精度：（mm） 控制点可重复性测量精度相对点位精度 CPI108+d10-6 CPII1510 2.2 高程控制网复测 2.2.1 高程复测 （1）复测方法 按二等水准测量技术要求，起闭于二等水准点上。按附合水准方法施测。 (4)平差计算 采用专业平差软件（武汉大学科傻平差软件）进行严密平差计算。 2.2.2 使用仪器 水准仪使用 Trimble Dini03精密电子水准仪及配套 2m 或 3m 铟瓦条码水准尺和 不小于 2.5kg 重尺垫，均在有效合格检定期内。 2.2.3 二等水准测量的精度要求： 限 差 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

15、MW 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(mm)2.0(mm)L6L4L4 注：表中 L 为往返测段、附合或环线的水准路线长度，单位 km。 2.2.4 二等水准测量的主要技术标准： 观 测 次 数 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 与已知 点 联测 附合或环 线 往返较差 或闭合差 （mm） 二等 2400 DS1级及以上铟瓦往返往返L4 注：表中 L 为往返测段、附合或环线的水准路线长度，单位 km。 黄河水利职业技术学院毕业设计报告 7 2.2.5 高程测量作业要求 （1）技术

16、要求 水准网的观测按照客运专线铁路无碴轨道工程测量技术暂行规定中二 等水准技术要求进行复测。水准仪与水准尺在使用前应检校合格。复测开始前和结 束后都应进行 i 角检测，并做好记录。水准路线的往返测使用同一类型仪器和转点 尺垫，沿同一路线进行。观测成果的重测和取舍按国家一、二等水准测量规范 有关要求执行。其中有限差要求的项目按规范要求在仪器中进行设置，并在数据采 集时自动控制，不满足要求的在现场进行提示并进行重测。 观测时，视线长度50m，前后视距累计差1.5 m；测段前后视距累积差 6.0 m；下丝高度0.3m；测站限差：两次读数差0.4mm，两次所测高差之差 0.6 mm，检测间歇点高差之差

17、1.0 mm；观测读数和记录的数字取位至 0.01mm。 观测时每一测段均为偶数测站；一组往返侧安排在不同时间段进行，由往测转向返 测时，互换前后尺再进行观测，按以下顺序进行： 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 水准测量野外作业结束后，每条水准路线应按测段往返测高差不符值计算偶 然中误差 M，M1.0mm；当水准网的环数超过 20 个时，按环线闭合差计算 Mw，Mw2.0mm。M、Mw 应按下列公式计算： L4 1 n M L 1WW N MW 式中：测段往返高差不符值（mm） ； L测段长或环线周长（km） ； n 测段数； W 水准路线的环

18、线闭合差（mm） ； N 水准环数。 （2）水准作业基本要求 在气象条件变化稳定时进行观测。扶尺时借助尺撑，使标尺上的气泡居中， 标尺垂直。水准路线一般沿坡度小的道路布设，以减弱前后视折光误差的影响。尽 量避开跨越河流、湖泊、沼泽等障碍物。若与高压输电线或地下电缆平行，则使水 准路线在输电线或电缆 50m 以外进行测量，以避免电磁场对水准测量的影响，施测 时均装遮光罩。自动安平水准仪的圆水准器，严格置平。在连续各测站上安置水准 仪时，使其中两脚螺旋与水准路线方向平行，第三脚螺旋轮换置于路线方向的左侧 与右侧。除路线拐弯处外，每一测站上仪器与前后视标尺的三个位置，一般为接近 一条直线。观测过程中

19、为了保证水准尺的稳定性，选用了 2.5kg 以上的尺垫，水准 观测路线必须路面硬实，观测过程中尺垫踩实以避免尺垫下沉。同时观测过程中避 免仪器安置在容易震动的地方，如果临时有震动，确认震动源造成的震动消失后， 再激发测量键。 黄河水利职业技术学院毕业设计报告 8 2.2.6 高程网平差处理及复测成果与设计院成果对比评价标准 每条水准路线测段往返测高差较差算得的高差偶然中误差 M和按环闭合差算 得的全中误差 Mw 超限时，应先重测不符值或闭合差较大的测段，使其满足精度要求。 与设计高差比较应符合 6mm，对高差较差超限的测段应再次测量确认。复测 L 高程与设计高程比较，以期发现沉降趋势或规律。

20、当确认设计单位勘测资料有误或精度不符合规定要求时，应与设计单位协商， 对勘测成果进行改正。 黄河水利职业技术学院毕业设计报告 9 第 3 章 CPIII 网测量前准备工作 3.1 线下工程沉降和变形评估 提前做好 CP网测量区段线下工程沉降和变形评估的准备工作，CP网的布 设和平面测量可与架梁及无砟轨道铺设评估工作同步进行。 3.2 CP网测量工装准备 测量前对各种测量仪器和棱镜组进行检校和检测，合格后方可使用。 主要测量仪器和工装设备有： TRIMBLE （天宝）5mm+1ppm 双频 GPS 接收机。 全站仪主要有 Leica （徕卡）系列的：TCA2003；TRIMBLE （天宝）S6，

21、S8。 水准仪使用 Trimble Dini 03精密电子水准仪及配套 2m 或 3m 铟瓦条码水准尺 和不小于 2.5kg 重尺垫，均在有效合格检定期内。 棱镜组、立式基座、强制对中基座及横插基座等，均要检验合格方可使用。 3.3 人员培训 所有参加 CP测量的技术人员均要经过培训考核方可上岗。 黄河水利职业技术学院毕业设计报告 10 第 4 章 CP网测量标志选用和埋设 4.1 CP网点测量标志选择 针对中国高速铁路设标网点的特点，针对徕卡棱镜国内相关技术人员研制出了 黄河水利职业技术学院毕业设计报告 11 多套适宜的强制归心装置。并都经过了施工现场的实际检验，使用效果良好。 样式一在武广

22、客运专线试验段有使用记录，整套装置由三部分构成，固定端预 埋件 + 调平装置 + 棱镜，精度完全可以满足要求。 CPIII 器件完整示意图（样式二） 样式二为铁三院针对京津城际高速铁路开发的强制归心装置，整套装置取消了 整平装置，将棱镜直接安装在预埋件上，预埋件全部是不锈钢材料，经过精密加工， 在整个京津城际高速铁路上使用，效果良好； 黄河水利职业技术学院毕业设计报告 12 CP器件完整示意图（样式三） 样式三为样式二的改进型，将预埋件改造成成本相对低廉的套筒，不锈钢精密 加工的棱镜插销直接插在套筒中，成本更为低廉，使用同样方便，在武广线、温福 线、福夏线、甬台温线、宜万线的高速铁路无砟轨道施

23、工中都在大量的使用。 4.2 CP控制点的布设 CP控制点距离布置一般为 60 m 左右，且不应大于 80 m, CP控制点布设高 度应与轨道面高度保持一致的高度间距。 黄河水利职业技术学院毕业设计报告 13 CP控制点布设平面示意图 （1）一般路基地段宜布置在接触网杆（或底座）上，见下面示意图 （2）当路基地段没有施工接触网杆时可以在路基上布置临时控制点桩或布置在 已施工的接触网杆的基座（或底座）上，见下面示意图 注：临时控制点桩在施工时应加 4 根直径为 6mm 的钢筋 CP点布设在接触网杆基座上 黄河水利职业技术学院毕业设计报告 14 CP点布设在接触网杆底座上 特殊情况下设标网点埋设水

24、泥柱 （3）桥梁上一般布置在防护墙上，见下面示意图 注：1、CP控制点距防护墙表面 50mm 左右。 （4）隧道里一般布置在电缆槽顶面以上 30100 厘米的边墙内衬上，见下面示 意图 黄河水利职业技术学院毕业设计报告 15 注：标记点设置在内衬上，位距电缆槽边墙表面 30-100cm 左右。 桥梁段 CP网点通常直接在固定支座上方处防撞墙顶面成对埋设立式基座， 相邻两对 CP点基桩相距约 65m。对于大跨或多跨连续梁个别网点可埋设在活动端 黄河水利职业技术学院毕业设计报告 16 防撞墙顶面上。 4.3 CP点号编制原则 编号采用公里数递增的方式，线路左侧的点，使用 01，03，05.等单号；

25、线 路右侧的点，使用 02，04，06等双号。如 0078304，0078 表示 DK78DK79 范围， 3 表示 CP点，04 表示线路右侧第 4 个 CP点。 黄河水利职业技术学院毕业设计报告 17 第 5 章 CP控制网加密测量 5.1 CP加密与 CP共点 为了方便 CP基桩网的观测，以及弥补间距过大或无法利用的 CPI 和 CP点， 需要进行 CP加密，保证可利用的高级控制点间距相隔约 500600m。CP加密点 一般选在梁的固定端防撞墙和路基 CP永久基桩上，与 CP点共点。 CP 与 CP共点网标采用特制的强制对中不锈钢管。管内中心有螺孔，在作 GPS 加密点观测时可以凭借中心

26、螺丝与对中基座相连，在作 CP点观测时球型棱镜 可以直接安放在强制对中管上，保证加密点和 CP点的平面位置相同。 5.2 CP加密点网标埋设 埋设强制对中管时，需要在中心螺孔中旋入特制的“水准气泡安平器”保证 该管垂直安装，并且使强制对中管的上边缘与防撞墙（测量基桩）顶面平齐（参见 右图）。强制对中管安装到位后，旋出水准气泡安平器，保证强制对中管不动直至 与防撞墙（测量基桩）凝固稳定，然后旋出安平器。 黄河水利职业技术学院毕业设计报告 18 5.3 CP加密点的平面分布 CP平面控制网要附合在 CP、CP或 CP加密点等高级点上。以桥梁为例， 按照下图布设，路基段相似。 黄河水利职业技术学院毕

27、业设计报告 19 5.4 观测方法 观测时采用多台 GPS 双频接收机。在一对 CPI 点（1 号和 2 号）、加密的 CP点及原 CP点上分别架设同类型的 GPS 接收机，按 C 级网的要求进行观测。 本段观测完成后，在下一段的 GPS 观测中，搭接一对 CP点或 CPI 点（3 号 和 4 号）。 5.5 观测要求 观测的技术要求、精度要求及数据处理与 CP观测要求相同。 5.6 数据处理 采用广播星历，使用随机商用数据处理软件进行基线解算，基线解算满足规 范要求后，采用专用 GPS 网平差软件以该段所有可靠的 CPI 点做约束进行平差处理。 黄河水利职业技术学院毕业设计报告 20 第 6

28、 章 CPIII 控制网测量 6.1 CP控制网平面测量 6.1.1 CP布网形式 CP平面控制测量采用自由设站边角交会方法施测，以 CP点间距 65m 左右 的 32.6m 标准跨桥梁段为例的测量布网形式见下图。 6.1.2 测量方法及精度要求 （1）仪器精度要求 全站仪应使用高精度测量仪，全站仪的基本精确度条件为： 角度测量精度： 1 距离测量精度： 1mm+2ppm 全站仪应带目标自动搜索及照准（ATR）功能，每台仪器配 14 个球型棱镜。 可采用的全站仪如下： Leica （徕卡）系列的：TCA1800，TCA2003；TRIMBLE （天宝）S6，S8(机 载自动观测软件有待开发)；

29、索佳 NET 05。 黄河水利职业技术学院毕业设计报告 21 TCA2003 TCA1800 TCRP1201+ TCA1201+ 每台仪器应至少配 13 套棱镜，使用前应对棱镜进行检测。 注：使用前应对配合全站仪使用的所有棱镜进行检测，所有棱镜的棱镜常数都 必须相同。 （2） CP控制点测量方法 观测采用自由测站边角交会的方法进行。 桥梁段 CP网点对间距一般为 65m 左右，24.6m 标准简支梁及 20.740m 的 非标准跨简支箱梁按照间距不超过 70m 原则布设；路基段 CP网点对间距为 50m； 每站以 2 3 对点为测量目标，测量时应保证每个点至少在不同的测站上被测量 3 次，见

30、下图。观测距离不超过 180m。 线外 CPI 和 CP联测 在自由站上测量 CP的同时，应与靠近线路可利用的 CPI 点及 CP点全部进 行联测，纳入网中，CPI 或 CP点应至少在两个自由站上进行联测，有可能时应联 测 3 次，联测距离不宜超过 200 米。 为保证棱镜的统一性，CP或 CP点也采用球型棱镜。线外联测时采用特制 专用球型棱镜转换套筒，套筒可以与普通徕卡小棱镜的基座、支架配套，安装两种 不同棱镜后，保证两种棱镜的中心重合。基座可安放在三脚架上并精确整平对中。 转换套筒如下图所示： 黄河水利职业技术学院毕业设计报告 22 观测过程 每次测量开始前在全站仪初始行中输入起始点信息并

31、填写自由测站记录表。 测量 34 组完整的测回。 观测时采用运行在全站仪上的 CP自动观测机载软件 CPMeas。 CPMeas 的功能： A可以设置 CP控制网外业数据采集的各项限差，包括：半测回归零差、2C 差、指标差、2C 互差、指标互差、水平角互差、竖直角互差、距离互差等； B具有记忆待观测目标点位置的功能； 黄河水利职业技术学院毕业设计报告 23 C具有选择和管理已记忆目标点集的功能； D能够按照用户要求选取待观测目标点集； E按照 CP控制网采集数据的各项限差的规定，采集符合规范要求的质量合 格的 CP控制网原始数据； F原始观测数据保存在全站仪 CF 卡内，按照测站名分别存储在规

32、定格式的 数据文件中。 （3）观测时段的选择 应尽量选择无风的阴天进行； 应完全避开日出，日落、日中天的前后 1 小时的时段进行观测； 如果允许，首先应选择夜晚无风的时段观测。 （4）测量要求 测量水平方向：34 测回。 测量测站至 CP标记点间的距离：34 测回。 全站仪应配套自动气象改正设备，如没有自动气象改正设备，观测时必须 在全站仪上实时正确输入气温、气压。 方向观测各项限差根据精密工程测量规范（GB/T 15314-1994）的要求 不应超过下表的规定，观测最后结果按等权进行测站平差。 方向测量法水平角测量精度表 表6-1 经纬仪 类型 测回数 光学测微器两 次重合读数差 电子经纬仪

33、 两次读数差 半测回归 零差 一测回内 2C 互差 同一方向值 各测回互差 DJ0530.5484 DJ07411595 DJ 1411696 注：DJ05为一测回水平方向中误差不超过0.5的经纬仪。 对同一测站的同一边长测距互差不大于 1mm。 距离的观测应与水平角观测同步进行，并由全站仪自动进行。 测量中点位横向允许偏差不大于3mm。 平面测量可以根据测量需要分段测量，与其测量范围内的 CP及 CP点联 测。 CP控制点的定位精度要求 CP控制点的定位精度表（mm） 表 6-2 控制点可重复性测量精度相对点位精度 CP 边角交会测量 31 现场记录 在现场测量时必须记录各测站的实际情况，它

34、是测量中的重要数据，在进行 外业测量时，应填写自由测站记录表，见下表 5-3。（如是手工输入气象参数，应 记录开始和结束时刻的气温、气压值，然后取平均值进行计算） 6.1.3 CP控制网平面数据处理与评估 CP网的平面数据处理采用铁道部认可的专用软件进行处理，处理结果不能 黄河水利职业技术学院毕业设计报告 24 满足要求的精度指标时，进行返工测量。 数据处理满足要求后报建设单位进行评估。 测量数据的整理和保存要保证数据信息能够从测量一直到评估验收及存档都 完整一致，并记录在案。 自由测站记录表 表 6-3 线 段 第 页共 页 测量单位： 天气： 自由测站 编号 仪器高温度气压 测量点编号棱镜

35、高备注测量点编号棱镜高备注 测量点标记示意图 线路里程方向 说明：将自由测站编号、CP轨道标记点编号应在该示意图上标记出来 黄河水利职业技术学院毕业设计报告 25 6.2 CP控制网高程测量 6.2.1 测量方法 每一测段应至少与 3 个二等水准点进行联测，形成检核。联测时，每两对点 形成闭合环，每次搭接一对点，水准仪置于两对点对角线交点处，水准路线按顺时 针方向进行。 6.2.2 CP高程控制点精度要求 CP控制点水准测量按精密水准测量的要求施测。CP控制点高程测量在 CP平面测量完成后进行，并起闭于二等水准基点，且一个测段不应少于三个二等 水准点。 精密水准测量采用满足精度要求的电子水准仪

36、（电子水准仪每千米水准测量 高差中误差为0.3mm），配套铟瓦尺。使用仪器设备应在鉴定期内，每年必须对测 量仪器精确度进行一次校准，每天使用该仪器之前，根据自带的软件对仪器进行检 验和校准。 （1）精密水准测量精度要求 精密水准测量精度要求表（mm） 表 6-4 限 差 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 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 黄河水利职业技术学院毕业设计报告 26 精密水准 2.04.012 L 8 L 8 L 4 L 注：表中 L 为往返测段、附合或环线的水准路线长度，单位 km。

37、 （2）精密水准测量的主要技术标准要求 精密水准测量的主要技术标准 表 6-5 观 测 次 数 等级 每千米高差 全中误差 （mm） 路线长度 （km） 水准尺 与已知点联测附合或环线 往返较差 或闭合差 （mm） 精密水准 42 铟瓦往返往返 8 L 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。 精密水准观测主要技术要求 表 6-6 等级 水准尺 类型 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 铟瓦 602.04.0 下丝

38、读数0.3 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。 6.2.3 CP控制点高程测量数据处理 CP控制点高程测量采用严密平差，平差时计算取位按下表中精密水准测量的 规定执行。 精密水准测量计算取位 表 6-7 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 0.010.10.010.010.10.1 6.2.4 二等水准点上桥 二等水准测量上桥困难地段，采用竖向测距高程传递法或三角高程对向测量法。

39、6.2.4.1 三角高程测量法 三角高程测量采用不量取仪器高的方式，即在桥上固定端埋设特制钢板(钻 黄河水利职业技术学院毕业设计报告 27 3235 mm 圆孔)，伸出桥面 10cm 左右，用于放置球形棱镜做为水准点 B（此点亦可 用于垂直测距时桥上水准点）；在桥下埋设球型棱镜专用立式基座做为水准点 A， 将高程按照二等水准引测至球型棱镜顶面，扣除球型棱镜的固定半径（22.5mm）得 到球型棱镜中心高程。采用对向观测，顺桥向在棱镜前后距离 34 倍左右桥高处设 站观测 A 和 B 点的距离和垂直角，每站观测 2 个测回，观测采用自动照准全站仪。 (1)竖直角测量： 表 6-8 视线长仰角测回数

40、两次读数差 测回间指 标差互差 测回差备注 100 m2021. 05. 02. 0 (2)距离测量： 表 6-9 视线长测回数 每测回观测 次数 四次读数差测回差备注 100 m242. 0 mm2. 0 mm (3)高差较差要求 不同测站测得的相同两点的高差的较差应1. 0 mm。 (4)仪器要求 采用高精度自动照准全站仪及配套球型棱镜。 标称精度不低于为 1/1mm+2ppm。 (5)计算方法 每站每测回盘左（或盘右）各观测 2 次，取平均距离 s1、s2 和垂直角 a1、a2，分别计算高差 h1 和 h2，水准点高差 H=h1+h2，然后取两测回平均值即为 A、B 两点高差。 以上两种

41、方法经试验验证，同二等水准测量比较，测量精度能达到二等水准测 量精度，高差控制在 1mm 以内。 6.2.4.2.竖向测距高程传递法 （1）竖向测距高程传递法直接通过全站仪测定竖向距离从而获得两点高差来进 黄河水利职业技术学院毕业设计报告 28 行高程传递。一般适用于桥梁较高，场地受限，不利于三角高程测量地段使用。现 场实施示意图如下： 根据上面的图我们可以得出 m 点的高程 Hm Hm=Hp+a+D+r-h 式中：a仪器高（出厂时给出）加三角支架高； r球型棱镜的半径 0.0225m； 使用此法高程传递精度可以保证小于等于 1 mm。 （2）实施步骤 在需要将高程传递到桥上的地方选择一片梁，

42、在梁的固定端选择一个排水洞 或选择两片梁的梁缝也可，通过此排水洞或梁缝要能看到地面上。下面我们以排水 洞为例来阐述此方案的具体实施方法。 使用垂球或全站仪的激光对点器将排水洞的有效孔径的中心投射到地面上， 在此处修建一个简易的 L 型观测墩，在观测墩较低表面预埋一个测钉，使测钉的中 心与排水洞的有效孔径的中心基本在一条铅垂线上，但其偏差不能超过 2cm。假设 此点为 P。 待 L 型观测墩和测钉稳固后，就近使用水准仪引测 P 的高程，计为 HP。 使用固定高度强制对中三脚架在 P 点上架设全站仪（此全站仪在使用前必须 按照使用说明书中检校的步骤对各个项目进行检校）。在全站仪目镜上安上弯管目 镜

43、，将全站仪的天顶距读数调到零，此后应保证全站仪及其望远镜固定不动；这时 全站仪的视准轴指向天顶方向。 桥上排水洞处的工作员使钢板的圆孔位于排水洞中央，在钢板 35mm 左右大的 圆孔上放上球型棱镜，棱镜的玻璃体朝下，球面于圆孔密贴。桥上的操作员听从桥 下操作员的指挥移动钢板，最终使球型棱镜中心与全站仪的十字丝中心重合。钢板 到位后，检查钢板是否稳固，不能有翘动。 桥下操作员在全站仪里输入当时的气象参数和球型棱镜的加常数，照准桥上 的球型棱镜开始测距，共观测 6 次，各次观测值的互差不能超过 0.2mm，最后观测 成果取这 6 次的平均值，计为 d。 桥上操作员使用水准仪观测钢板上球型棱镜顶点到

44、梁上固定端处水准点 m 的 高差，计为 h。 黄河水利职业技术学院毕业设计报告 29 （3）L 型观测墩设计简图及建造 观测墩建造前先将地面的浮土去除，再简单的夯实，最后按照下面的 L 型观测 墩的设计尺寸建造。 300mm 600mm 100mm 300mm 150mm 水水准准测测钉钉 1150mm 100mm 300mm 150mm 1400mm 地地面面 水水准准 测测钉钉 观测墩俯视图 观测墩正视图 6.3 CP网段衔接 为保证在不同时间段或不同网段测量时网段间顺接和检核，每个 CP网段测量 完成或每次测量完成后，在下个 CP网段测量或下次测量时至少要搭接上段 6 对 CP点作为衔接

45、段落。衔接段落测量时与 CP网测量方法相同。 6.4 CP网复测 在无砟轨道板精调前进行 CP网的复测，复测要求与 CP网测量要求相同。若 复测结果与原 CP网测量成果比较满足限差要求，采用复测结果作为最新成果使用； 若复测结果与原 CP网测量成果比较超限，再进行一次复核测量，取最新的合格成 果。 黄河水利职业技术学院毕业设计报告 30 6.5 连续梁等特殊结构 CP网测量 以（80+128+80）m 连续梁为例，主跨跨中布设两对 CP点， CP网的布设按 设计网形布置，如上图。连续梁上 CP的首次观测与其他梁一样。按照前述的方法 建立 CP网。由于非固定端的 CP点可能会因梁体变形而发生位移

46、，为保证精调前 轨道轨道控制网的实际点位与解算坐标的吻合，当需要在连续梁上进行轨道板精调 工作前，需复测 CP网。在上图中所示架站位置架设全站仪，按照全圆观测运行 CPmeas 自动观测软件对上述 CP点进行 34 个测回的边角观测，各限差设置和常 规观测一样。观测完毕后，在观测的全站仪中运行的 SCPmeas 机载软件将以梁的固 定端 CP点当作已知点，按照严密边角观测网的数学模型求算跨中两对 CP点的三 维坐标；并将新解算的平差坐标以及与原有坐标的对比差值显示在全站仪的面板上。 如果认可，跨中两对 CPII 点的坐标值将以新代旧，供轨道精调施工作业使用。 （32+48+32）m 跨度连续梁

47、主墩上布设 CP点，其他按照常规布设，测量方法 相同。 6.6 CP网的维护 由于 CP网布设于桥梁防撞墙和路肩接触网基础上，线下工程的稳定性等原因 的影响，为确保 CP点的准确、可靠，在使用 CP点进行后续轨道安装测量时，每 次都要与周围其它点进行校核，特别是要与地面上布设的稳定的 CPI、CP点进行 校核，以便及时发现和处理问题；同时应加强对永久 CP点的维护，为客运专线建 黄河水利职业技术学院毕业设计报告 31 成后的养护维修提供控制基准。 黄河水利职业技术学院毕业设计报告 32 第 7 章 内业数据处理 在自由设站 CP测量中，测量时必须使用能自动照准、自动记录的全站仪。 数据计算、平

48、差处理必须采用通过铁道部相关部门正式鉴定的后处理软件，由 后处理软件自动生成平差报告。 在 CPIII 测量中必须使用能控制全站仪自动照准目标并能自动记录测量数据切 可以自动检验数据质量的全站仪自动控制软件。 在徕卡的支持下，国内有多家单位开发出了基于徕卡全站仪的 CP测量软件， 在已建成和在建的高速铁路客运专线的工程中都有着广泛的应用。 铁三院开发出一整套 TPS2000、TPS1200+机载软件和内业平差软件，在京津城 际高速铁路沿线全线使用，是全国首家通过专家鉴定的 CP测量软件，该软件现一 般做为其他软件使用、比较、参考的基准。该软件的主要优点是测量速度快、返工 率低，在施工现场使用尤其明显。 黄河水利职业技术学院毕业设计报告 33 参考文献: 1客运专线无砟轨道铁路工程