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1、京滬高速鐵路JHTJ-1 標精測網施工加密測量技術設計方案1 概 述1.1 任 務 概 述新建蘭州至重慶鐵路蘭州東至夏官營、廣元至重慶段土建工程和蘭州東至重慶鋪架工程LYS-14標段精 測 網 CPI、CPII 控制 點 和 水準點 間距較大，不 能滿 足 施 工放 樣 需 要。故 需 在 CPI 基礎 控 制 網和 設 計 三等水 準 點 基礎 上 進 行施 工 加 密測 量。1.2 任 務 范 圍、內 容（1）任務范圍京 滬 高速 鐵路 工程 JHTJ-1 標 DK5+280.13DK238+470.17。（2）工作內容施 工 加 密測 量：選點、埋 設 標 石，進 行 平 面 控 制點 2、和 高 程 控制點 外 業 觀測 及 平 差計 算。1.3 預 計 完 成 期 限計劃 完 成 期限：二 八年 三 月 二十 日 至二 八 年五 月 三 十一日。2 工 程 概 述2.1 地 理 位 置京 滬 高 速 鐵 路JHTJ-1標 段 起 訖 里 程 為DK5+280.13DK238+470.17，正 線 長 度 223.944km，線 路 自北 京 南 站西 端 引 出，沿既 有 西 黃 線而 行，在黃 村 跨 京山 線，沿 既有 京 山 線南 側 經 廊 坊1 至天 津 南 站，修 建聯 絡 線 引入 天 津 西站 并 將 其改 造 為 高速 始 發 站；正線 線 路 繼 續向 南3、 與 京滬 高 速 公路 大 體 平 行，過 滄 州西，跨 南 運河主 河 道 至 104 國 道處。2.2 地 形 地 貌線路 主 要 穿行 于 冀 魯平 原 區，北 京 至 廊坊 為 沖、洪積 平 原，地勢 由 西 北 向東 南 緩 傾；廊 坊 至武 清 及 滄 州至 標 段 終點 為 沖 積 平原，廊 坊 至 武清 地 勢 由西 北 向 東南 緩 傾；武清 至 滄 州為 近 海 沖 積平原，地 勢由 西緩 傾，其 中天 津 市 區及 其 以 南團 泊 洼 一帶 地 勢 低洼，溝 渠 坑塘 密 布；滄 州 至 標段 終 點 由西 南 向東 北緩 傾。2.3 地 質 條 件標段 地 層 主要4、 為 第 四系 沖 積 層、沖 洪 積層、海 積 層，一 般 以黏性 土、粉 土、砂 類 土為 主，僅北 京 附 近 分布 有 厚 層卵 石 土 和 圓礫土，城 區、村 莊 及局 部 坑 塘分 布 有 厚度 不 等的 填土。北京 黃 村 至標 段 終 點普 遍 分 布松 軟 層，松 軟 層 底 板埋 深618m。北京 至 滄 州地 震 動 峰值 加 速 度0.10g，分布 有 地震 可液 化 層，液化 層 以 飽和 的 粉、細 砂 及 粉土 為 主。本線 部 分 地段 經 過 的大 部 分 地區 因 地 下水 超 采 形 成漏 斗 區，存在 地 面 沉降 等 現 象，特 別 是廊 坊、天津 等5、 地 區。2.4 地 震 參 數根 據 中 國 地震 動 參 數 區劃 圖 （GB18306-2001）劃 分，結合現 場 調 查 及工 點 情 況確 定 測 區地 震 動 峰 值加 速 度（地 震 基 本 烈2 度）如 下：DIK0+000 DIK65+000 0.20g DIK65+000 DK174+000 0.15g DK174+000 DK242+000 0.10g 2.5 河 流 水 系本標 段 線 路經 過 地 區的 河 流 分屬 海 河 水系，沿 線 河流 密 布，水利 設 施 眾 多，經 過 的主 要 河 流有 老 龍 河、永 定 河、子 牙 河、獨流堿 河、子牙 新 河、馬6、 廠 堿 河、南 運 河等。2.6 氣 象 條 件本標 段 屬 暖溫 帶 亞 濕潤 季 風 氣候 區，四季 分 明。春天 干 燥 多風，夏 季 炎 熱多 雨，秋季 秋 高 氣爽，冬 季 寒風 凜 冽。大 風 多 集 中在 3、4 月 份，年 平 均降 雨 量 在 560 800mm 左 右，70%的 降 雨 主要集 中 在7、8 月 份，年 平 均溫 度 在 11 14，極 端 最高 氣 溫 為40，最 冷月 平 均 氣溫 在-4 左 右，沿 線 土 壤最 大 凍 結深 度 0.8 0.5m。2.7 主 要 工 程 項 目正線 橋 梁 23 座，總 長 208.395km，占 全長 的 93%7、，箱 梁 6065孔，各 種 特殊 結 構 69 處；路基 15.549km，占 全 長 的 7%；無碴 軌 道 256.41 雙 線 公 里，占 95%；正 線 鋪軌 269.959 雙 線公里；聯 絡 線 鋪 軌 22.877 單 線 公里，站 線 鋪 軌 13.091km；道 岔 46組。3 3 既 有 資 料 情 況3.1 鐵 三 院 提供 的 京 滬高 速 鐵 路北 京 至 徐州 段 精 密控 制 測 量技術 文 件 ；3.2 鐵三 院 現 場交 接 平 面（CP、CP）控 制 樁 和高 程 控 制樁及 技 術 資料；4 主 要 技 術 依 據 客 運 專 線 無 碴 軌 道 鐵 路8、 工 程 測 量 暫 行 規 定 （鐵 建 設2006189號）精 密 工 程控 制 測 量及 線 下 工程 變 形 監測 技 術方 案設 計 客 運 專 線 鐵路 無 碴 軌 道鋪 設 條 件評 估 技 術 指南 （鐵 建 設2006158號）精 密 工 程測 量 規 范（GB/T15314-94）國 家 一、二 等 水 準測 量 規 范（GB12897-2006）全 球 定 位系 統（GPS）鐵路 測 量 規程 （TB10054-1997）全 球 定 位系 統（GPS）測量 規 范 （GB/T18314-2001）京 滬 高 速鐵 路 精 密工 程 控 制測 量 及 線下 工 程 變 形監9、 測 可 行性研 究 京 滬 高 速鐵 路JHTJ-1標 精測 網 施 工加 密 測 量 技術 設 計 方案5 坐 標 系 統 和 高程 系 統5.1 坐 標 系 統該 標 段施 工 復 測采 用 的 坐標 系 統 為：中 央 子 午線 經 度 11645，4 投影 面 大 地高 0.0m，X 方 向 加常 數 0km，Y 方向 加 常 數 500km。采用 WGS-84 橢球 參 數。5.2 高 程 系 統采 用 1985 國 家 高程 系 統。6 加 密 測 量 技 術 方 案6.1 工 作 流 程本 標 段加 密 測 量線 路 長 達 223.944km，測 量任 務 大，精 度 要求高10、。按 照工 區 劃 分為 十 個 測段 加 密,具 體 分工 見 表 1。表 1 測 段工 區起 訖 里 程測 量 人 員加 密 方 法備 注1 一 工 區DK5+280.13 DK20+476 工 程 師 1人 助 工 2 人 測 工10 人GPS2 二、三 工 區DK20+476DK43+400工 程 師 2人 助 工 2 人 測 工10 人導 線3 四、五 工 區DK43+400DK60+978工 程 師 1人 助 工 1 人 測 工8人GPS4 六 工 區DK60+978DK67+168工 程 師 1人 測 工 8人導 線5 七 工 區DK67+168DK85+887工 程 師 1人 11、助 工 1 人 測 工8人導 線6 八 工 區DK85+887DK102+161工 程 師 2人 助 工 1 人 測 工15 人導 線7 九 工 區DK102+161 DK120+833.46 工 程 師 1人 助 工 1 人 測 工8人導 線8 十、十 一 工 區DK120+833.46DK156+899工 程 師 3人 助 工 2 人 測 工20 人導 線9 十 二、十 三 工 區DK156+899DK190+370.11工 程 師 2人 助 工 1 人 測 工16 人導 線5 10 十 四 至 十 七 工區DK190+370.11DK238+470.17 高 工 1人,工 程 師 4人,12、助工 2 人 測 工 20 人導 線6.2 布 網 要 求和 選 點、埋 石6.2.1 布 網要 求(1)在 CPI、CPII、及 勘 測水 準 點 基礎 上 進 行加 密。(2)點 位 選 在距 線 路 中線 較 近、穩 固 可 靠且 不 易 被 施工 破 壞 的范圍 內，便于 長 期 保存，方 便測 設 中 線。(3)點 間距 離在 300m 左 右為 宜，且點 間 相 互通 視。6.2.2 施 工加 密控 制 網 選點 要 求：由 技 術 負責 人 會 同 相 關 人 員 在 線 路 平 面圖 上 進 行 控 制 網 的 方案設 計、圖 上選 布 點 位、編 號。選 點、埋 石人 員 按13、 設計 好 的 點 位進行 現 場 選 點、埋 石 工作。但 要根 據 現 場 實際 情 況 按布 網 設 計 原則靈 活 確 定點 位，并在 圖 上 修改 標 示。加 密 點 布設 應 充 分 考 慮 即 將 施 工 的 影 響，布 設 在 不 易 被 破 壞的范 圍 內。對高 路 基、橋 梁 等 段落，盡 量 考慮 將 加 密點 布 設 于 線路一 側，避免 因 施 工后 造 成 點間 不 通 視現 象，以方 便 施 工使 用。使 用 GPS 加密 時，點間 距 250350m，所選 點 位 應相 互 通 視，加密 點 一 般應 選 在 距線 路 中 線 50100m，便 于安 置 儀 器14、。周 圍 應視野 開 闊，對 天 通 視情 況 良 好，高 度 角 15以 上 無 障 礙物 阻 擋 衛星信 號；遠 離高 于 安 置天 線 高 度的 樹 木、建筑 物 等 阻擋 衛 星 信 號的障 礙 物。為 了 避 免電 磁 場 對 GPS 衛星 信 號 的干 擾，點位 應 遠 離大功 率 無 線 電發 射 源、高 壓 輸 電線；在 點 位附 近 避 免有 大 面 積 水域，以 避 免 多路 徑 效 應的 影 響；點 位 應 布 設于 交 通 方便，基 礎 穩6 定，易 于 保 存，有 利 于導 線 聯 測的 地 方；注意 避 免 季節 變 換 后，植被 生 長 可能 引 起 的不 通 視15、 問題。加 密 點 用導 線 法 測量 時，點間 距 宜 為250 350m，所 選 點 位應相 互 通 視，應 選 在距 線 路 中線 50 100m，穩 固 可 靠，且 不 易被施工 破 壞 的范 圍 內，導 線 點 應便 于 長 期保 存 和測 設中 線。6.2.3 加 密點 埋設 標 準加 密 的平 面 控 制 點和 高 程 點盡 量 共 用,加 密控 制 點 標石 埋 設 標準應 與 精 測網 CPII 控 制 點 標石 埋 設 規格 及 要 求相 同。6.3測量方案6.3.1 平 面控 制網 加 密測 量 實 施方 案（1）測量 方 法 和等 級GPS 測 量；測 量 等級 為 C16、 級。（2）技術 指 標CPII 加 密 GPS 測 量 的 精度 指 標 應符合 表 2 的 規 定。GPS測量的精度指標表 2 基線邊方向中誤差最弱邊相對中誤差1.7 1/100000（3）GPS 施工 加 密 測量 作 業 的基 本 要 求a.CPII 加 密 GPS 測量作 業 的基 本 要 求應 符 合 表 3 的 規 定。GPS 測 量 作業 的 基 本要 求表 3項目CP加密靜態衛星高度角（）157 測量有效衛星總數4時段中任一衛星有效觀測時間（min）20時段長度（min）60觀測時段數1數據采樣間隔（S）15 PDOP 或 GDOP 8b.天線 應 嚴 格整 平 對 中，對中17、 誤 差1mm。每時 段 開機 前 和 關機后 各 量 一次 天 線 高，三 個 方向 天 線 高互 差 不 大于 2mm，取 平 均值作 為 最 后的 天 線 高；c.觀 測 時 詳細 記 錄 測站 點 號、日 期、時段、天 線高、觀 測者、記錄 者 等；d.開機 后 應 檢查 有 關 指示 燈 與 儀表；e.觀測 中 應 查看 測 站 信息、接收 衛 星數、數據 記 錄 信號 燈 等 情況，保 證 接收 機 工 作正 常，數據 記 錄 正確；f.觀 測 中在 接 收 機 10m 內 禁 止 使用 對 講 機和 手 機；g.每 日 觀 測結 束 后，當 天 及 時將 數據 轉 存至 計 算 18、機硬、軟 盤上，確 保 觀測 數 據 不丟 失。（4）GPS 測量 數 據 處理a 各 獨 立 閉合 環 坐 標分 量 閉合 差 均 符合 下 式 的規 定：nWX3；nWY3；nWZ3環全 長閉 合差 應 滿足：nW338 式 中：W 為環 閉 合 差，222ZYXWWWW，n 為獨 立環 中 的 邊數；b 同 步 環 的 坐 標 分 量 閉 合 差 和 全 長 閉 合 差 均 符 合 下 式 的 規定：5nWx；5nWy；5nWz；53nW式 中：W 為 環 閉合 差，222ZYXWWWW，n 為 同 步 環中的 邊 數；c 重 復 基 線的 長 度 較差 小 于22。d無 約 束 平 差19、 中 基 線 分 量 的 改 正 數 絕 對 值 均 滿 足 下 式：Vx3，Vy3，VZ3GPS 基 線長 度 精 度用 下 式 表示：22)(dba式 中：中 誤 差（mm）；d 相 鄰 點間 距 離（km）6.3.2 平 面控 制網 導 線加 密 測 量實 施 方 案（1）測量 方 法 和等 級導 線 測量；測 量等 級 為 四等。（2）技術 指 標導 線 測量 的 主 要技 術 要 求應 符 合 表 4 的 規 定。四等導線測量主要技術要求表 4 附合長度（km）邊長（m）測距中誤差（mm）測角中誤差（）相鄰點位坐標中誤差（mm）導線全長相對閉合差限差方位角閉合差限差（）9 4 25020、 350 5 2.5 10 1/40000 5n（3）施 工加 密 導 線測量 作業的 基 本 要求a.導 線測 量 應 起閉 于 CPI 控 制點，并 聯 測 CPII控 制 點。按 四等 導 線 精 度，采 用 標 稱 精 度 不 低 于2 測 距 精 度 不 低 于2mm+2ppm的全 站 儀 進行 施 測。b.覘 標 采用 儀 器 配套 棱 鏡 和 覘標 組 合，光 學 對 中器 對 中，對中誤 差 小 于 1mm。水平 角 和距 離 觀 測應 在 大 氣穩 定 和 成像 清 晰 的氣象 條 件 下 進行 觀 測，視 線 超 越的 高 度 及 旁離 障 礙 物的 距 離 均 不宜小 于21、 1.5m。c.用 于 氣象 改 正 的溫 度、氣 壓 數 據，在每 一 測 站 測 定 一 次，并在 觀 測 手 簿上 做 好 記錄。氣 壓計、溫 度 計與 周 圍 環境 一 致，避免日 光 暴 曬 和輻 射。測距 邊 氣 象改 正、加 常數 改 正 通過 全 站 儀 設置 自動 進 行，輸 入 數 據 應認 真 核 對。導 線 邊 長 測 量，讀 數至0.1毫米。距 離和 豎 直 角往 返 各 觀測 3 測回（測 距的 一 個 測回 指 照 準一次 讀 若 干 數，讀 數 一般 為 四 次。），豎 角 指標 差 15，外 業 采用豎 直 角 計算 平 距。各 項 限 差應 滿 足 表 5 22、的 要求。導 線測 量 水 平角觀 測 應 滿足 表 6 的技 術 要 求。d.導 線 測量 數 據 使用 光 電 記錄 手 簿記 錄。e.聯 測 CP 時，如 果 有兩 個 以 上通 視 方 向時 應 對 所有 通 視 方向進 行 觀 測。f.當 導線 平 均 邊長 較 短時，應 控制 導 線邊 數，但 不 得 超過 表 3的導 線 長 度和 平 均 邊長 算 得 的邊 數。10 距離和豎直角觀測限差表 5儀器精度等級測距中誤差（mm）同一測回各次讀數互差（mm）測回間讀數較差（mm）豎直角指標差較差豎直角測回間較差往返測平距較差5 5 7 10102mD注：mD=(a+bD)，為儀器標稱精23、度。式中：a儀器標稱精度中的固定誤差(mm)b比例誤差系數（mm/km）D測距邊長度（km）導線測量水平角觀測技術要求表 6 儀器等級測回數半測回歸零差2C較差同一方向各測回間較差DJ1 4 696DJ2 6 8139（4）導 線測 量數 據 處理a 起 算 數據 為 CPI 控 制點，導 線應 在 方 位角 閉 合 差及 導 線 全長閉 合 差 滿 足要 求 后，用 專 業 平差 軟 件（南方 平 差 易，武 漢 大 學科傻 平 差 軟件）平 差。b 控制 點的 點位 中誤 差應滿 足 mx、my 15mm,導線 點 坐 標成果 保 留 到 0.1mm。6.3.3 高 程控 制網 加密 測量24、實 施方 案（1）測量 方 法高程 控 制 網加 密 測 量按 二 等 水準 測 量 方法 進 行 施測。（2）精密水準測量精度要求單位：mm 水準測量等級每千米水準測量偶然中誤差M限差11 往返測不符值附合路線或環線閉合差左右路線高差不符值精密水準 2.0 8L8L4L注：表中L 為往返測程，附合或環線的水準路線長度，單位為km。（3）精密水準測量的技術標準等級每千米高差全中誤差（mm）路線長度（km）水準儀等級水準尺觀 測 次 數往返較差或閉合差（mm）與已知點聯測附合或環線精密水準4 200 DS1銦瓦往返往返4L注：表中L 為往返測段、附合或環線的水準路線長度，單位km。（4）精密水準25、觀測主要技術要求等級水準尺類型水準儀等級視距（m）前后視距差（m）測段的前后視距累積差（m）視線高度（m）精密水準銦瓦DS05 65 2.0 4.0 下絲讀數0.3 DS1 60 讀數和記錄取位：采用DS05 或 DS1 級儀器時，應讀記至0.05mm 或 0.1mm；采用數字水準儀時，應讀記至0.01mm；采用區格式木尺應讀記至1mm。（5）精密水準測量計算取位規定見下表：等級往（返）測距離總和（km）往（返）測距離中數（km）各測站高差（mm）往（返）測高差總和（mm）往（返）測高差中數（mm）高程（mm）二等、精密水準0.01 0.1 0.01 0.01 0.1 0.1（6）二等水準測量26、質量保障措施。二等水準測量應進行測段往返觀測，觀測順序為：往測：奇數站為后前前后，偶數站為前后后前返測：奇數站為前后后前，偶數站為后前前后12 測量時應保證前后視距盡可能相等，前后視距差不符值應滿足規范要求。用撐竿輔助安置水準尺，確保水準尺在觀測時處于豎直狀態。水準測量時，將尺墊安放在堅實的地方，防止尺墊下沉。選擇觀測時間，避開中午炎熱時段。（7）數據處理 1）水準點間滿足限差要求的情況下，以聯測的深埋水準點為起算點，用專 業 平 差軟 件（武漢 大 學 科傻 平 差 軟件）進行嚴密平差計算。2）水準測量野外作業結束后，每條水準路線應按測段往返測高差不符值計算偶然中誤差M，M 1.0mm。M 27、應按下列公式計算：41LnM式中：測段往返高差不符值（mm）；L 測段長（km）；n 測段數；7 精 測 網 加 密 測 量 應 交 成 果 資 料7.1 精 測 網 施 工 加密 測 量 技 術 設 計 方 案7.2 加 密 成 果 報 告 內 容7.2.1 任 務依 據、技 術標 準、測 量 日 期、作 業方 法、人 員 設 備、數據 處 理 方 法、控 制 網測 量 精 度、控 制 點 現狀 分 析、加 密 測 量 結論等。7.2.2 同 步環，獨 立 環閉 合 情 況及 精 度 統計。7.2.3 起 算點 的點 號、坐 標。13 7.2.4 平面 加 密控 制點 坐標 成果，包 括 點28、 號、平面 坐標、坐 標中誤 差、點 位中 誤 差、點 對 的 坐標 方 位 角 及精 度、平面 邊 長 及 精度、重 復 基線、加 密坐 標 成 果和 CPII 與 設 計 成果 的 比 較。7.2.5 導 線測 量精 度 和平 差 結 果。7.2.6 高程 加 密 控 制 網高差 和 高差 成 果，包 括點 號、距 離、往返測 高 差、往 返 測 不符 值、每千 米 偶 然中 誤 差。7.3 加 密 測 量 報 告 的 附 件（1）平 面：基 線 報 告、閉 合 環 報 告、約 束和 無 約 束平 差 報 告；導線 平 差 報告。（2）高程：水 準測 量 原 始觀 測 數 據；（3）GPS 測 量 和水 準 測 量的 觀 測 手簿。（4）GPS、水 準 儀 等設 備 的 鑒定 證 書。（5）施測 單 位 的測 繪 資 質證 書。（6）人員 資 質 證書。