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1、xx鐵路樞紐改造工程SN2標段第二項目部精密工程控制測量網復測方案（DIK44+864.58DIK53+640)編 寫： 復 核： 批 準： 目 錄1.概述12.復測技術依據13.已有成果資料24.精測網復測內容及精度要求24.1復測工作內容24.2復測精度總體控制34.3復測的具體精度控制標準45.外業觀測的實施55.1高程控制測量作業實施計劃65.2平面控制測量作業實施計劃76.精測網復測數據處理和平差方法96.1 高程控制網復測數據處理和平差96.2 平面控制網復測數據處理和平差107.問題處理與復測評判127.1 CPI控制網復測評判方法及標準127.2 CPII控制網復測評判方法及標2、準137.3 三等水準復測評判方法及標準148.復測應提交的成果和資料149.附件151. 概述xx鐵路樞紐改造工程位于遼東半島、黃海之濱，線路總體走向呈西南東北向，西起xx市甘井子區，東至普蘭店市的登沙河鎮西側，途經xx市的金州區與保稅區。線路自哈大客運專線新xx站站外（DK19+453.07）引出，上跨后鹽立交橋，經陸港物流園區，下鉆在建哈大客運專線同時上跨沈大高速公路，在既有金州站小里程咽喉區附近折向東北，于既有金州車場的北側并行車場前行，在既有金州站的北側設置金州客場，隨后鐵路跨過既有哈大線、以隧道形式經過紅塔工業區、下鉆既有哈大線，于劉半溝附近設置廣寧寺站，隨后鐵路繼續東行跨過丹大高3、速公路、登沙河，我項目部施工區段DIK44+864DIK53+640，線路全長8.776km。本項目部精密工程控制測量網分為高程和平面兩部分。鐵道第三勘察設計院集團有限公司所交高程控制網為三等水準網，所交平面控制網分為基礎控制網（CPI）和線路控制網（CPII），精度分別為鐵路三等和四等GPS網。 按要求，xx鐵路樞紐改造工程SN2標段第二項目部開工前需對管段工程范圍內所有的高程控制點和平面控制點進行復測。高程控制網復測按三等水準測量要求進行，CPI平面控制網復測按鐵路三等GPS網要求進行、CPII平面控制網復測（包括聯測的CPI平面控制網點）按鐵路四等GPS網要求進行。為確保本段范圍內精測網4、與相鄰段精測網在高程和平面上銜接的平順性，本段精測網復測還需聯測相鄰標段范圍內的CPI平面控制點、CPII平面控制點和三等水準點。2. 復測技術依據（1）鐵路工程測量規范TB 10101-2009；（2）全球定位系統（GPS）測量規范GB/T18314-2009；（3）鐵路工程衛星定位測量規范TB10054-2010（J1008-2010）；（4）國家三、四等水準測量規范GBT 12898-2009；（5）新建東北東部鐵路通道登沙河至莊河段改造工程及xx鐵路樞紐改造工程精密控制測量平面和高程控制點成果。3. 已有成果資料可供本部精測網交樁復測參照的設計成果資料（由鐵三院提供）有：新建東北東部鐵5、路通道登沙河至莊河段改造工程及xx鐵路樞紐改造工程精密控制測量平面和高程控制點成果、新建東北東部鐵路通道登沙河至莊河段改造工程及xx鐵路樞紐改造工程控制點點之記，已有成果資料滿足本次精測網復測的需要。根據已有成果資料和精測網應該遵循的“三網合一”的原則，本部精測網交樁復測應采用與鐵三院建網時相同的坐標系統。平面坐標系統采用高斯投影平面直角坐標系，為2000國家大地坐標系，橢球（橢球參數為：長半軸a=6378137，扁率f=298.257222101），投影帶中央子午線為121.734722222222，投影面大地高為40m。高程系統為1985國家高程基準。4. 精測網復測內容及精度要求4.1復6、測工作內容本次復測工作內容為：xx鐵路樞紐改造工程SN2標段第二項目部范圍內CPI、CPII控制點復測和三等水準控制點復測，包括與相鄰標段平面和高程控制點的聯測。具體為：CPI控制網復測（包括聯測相鄰十一局共用點CPI5039、CPI5040及相鄰二十一局六公司共用點CPI5030、CPI5031）；CPII控制網復測（包括聯測本段范圍內所有CPI控制點）；三等水準控制點復測（包括聯測相鄰十一局共用點CPI5039及相鄰二十一局六公司共用點CPI5031）。4.2復測精度總體控制根據規范要求，本次控制網復測按以下精度施測： 平面基礎控制網CPI按鐵路工程測量規范TB 10101-2009中GP7、S網三等精度要求進行； 平面線路控制網CPII按鐵路工程測量規范TB 10101-2009中GPS網四等精度要求進行； 高程控制網按國家三等水準測量的精度要求進行。平面控制網的復測精度控制按：CPI點最弱邊相對中誤差小于1/100000，最弱邊方向中誤差不大于1.7；CPII點最弱邊相對中誤差小于1/70000，最弱邊方向中誤差不大于2的要求進行。高程系采用1985國家高程基準，高程控制網復測按三等水準測量的方法進行測量，復測相鄰水準點間的高差。水準測量作業結束后，每條水準路線應按測段往返測高差不符值計算每公里水準測量的偶然中誤差M。M應滿足三等水準的規定，小于或等于3mm。M按下列公式計算：8、式中： 測段往返高差不符值（mm）； L 測段長（km）； n 測段數。 除每公里水準測量的偶然中誤差（M）檢查外，本次水準復測還須滿足如下表所示“往返測高差較差限差、高差閉合差限差以及和原有高差成果的較差限差”的要求。水準測量 等 級每千米水準測量偶然中誤差M (mm)限 差檢測已測段高差之差(mm)往返測不符值(mm)附合路線或環線閉合差(mm)三等水準3（平原）/（山區）（平原）/（山區）4.3復測的具體精度控制標準4.3.1 平面控制網復測技術要求GPS接收機測量獲取的基線必須滿足下表規定的精度指標。級別CPICPIIa（mm）55b（mm/km）12a接收機固定誤差（mm）；b接收機9、比例誤差系數。GPS外業觀測指標： 等級項目三等四等靜態測量衛星截止高度角()1515同時觀測有效衛星數44時段長度(min)6045觀測時段數1212數據采樣間隔(s)10601030接收機類型雙頻單/雙頻PDOP或GDOP8104.3.2三等水準復測技術要求水準測量線路的具體技術標準：三等水準測量主要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三等6150DS1因瓦往返往返12三等水準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）數字水準儀重復次10、數光學數字光學數字光學數字光學數字三等因瓦DS11001002.03.05.06.0三能絲讀數0.351次三等水準測量精度要求水準測量等級每千米水準測量偶然中誤差M每千米水準測量全中誤差MW限 差（mm）檢測已測段高差之差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三等水準3.06.0（平原）/（山區）（平原）/（山區）三等水準數據取位等級往（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）三等0.010.10. 10.10.115. 外業觀測的實施交接樁后對xx鐵路樞紐改造工程SN2標段第二項目部范圍內的11、精測網現場熟悉，為方便現場測量作業，本次交樁復測的外業工作由中鐵二十一局xx鐵路樞紐改造工程SN2標段第二項目部實施。復測開始前，首先對管段內控制網點進行現場勘查工作，全面檢查點位埋設和標志的完好性，在此基礎上再組織實施外業數據采集工作。參與本次復測工作的專業技術人員計劃9人。參加本次復測的主要技術人員如下（人員資質證書見附件）：姓 名性別年齡專業職稱/職務柴江明男41鐵道工程高級工程師杜世碩男29土木工程助理工程師陳 陽男31鐵道工程公司測量隊長張 建男32水利工程工程師胡學明男27土木工程助理工程師周禮平男28道路橋梁助理工程師高際東男27鐵道工程助理工程師呂傳慶男28道路橋梁測量工雷渭川12、男24工程測量測量工本次復測的觀測儀器如下(儀器檢定證書見附件)：設備名稱儀器標稱精度數量(臺)檢定情況徠卡viva GS15雙頻接收機5mm+1ppm3已檢定，并在合格有效期內華星GPS A3 GPS接收機5mm+1ppm4已檢定，并在合格有效期內徠卡DNA03電子水準儀0.3mm/km1已檢定，并在合格有效期內5.1高程控制測量作業實施計劃本次水準復測涉及11個CP點，7個CP點。高程觀測擬投入1臺電子水準儀，需要往返20余公里，計劃10天完成本次水準復測任務。水準測量工作實施應在氣象條件變化穩定時進行觀測。扶尺時借助尺撐，使標尺上的氣泡居中，標尺垂直。水準路線一般沿坡度小的道路布設，以減13、弱前后視折光誤差的影響。若與高壓輸電線或地下電纜平行，則使水準路線在輸電線或電纜50m以外進行測量，以避免電磁場對水準測量的影響。自動安平水準儀的圓水準器，嚴格置平。在連續各測站上安置水準儀時，使其中兩腳螺旋與水準路線方向平行，第三腳螺旋輪換置于路線方向的左側與右側。除路線拐彎處外，每一測站上儀器與前后視標尺的三個位置，一般為接近一條直線。觀測過程中為了保證水準尺的穩定性，必須使用5kg及以上重量的尺墊作為轉點使用，并且要在每次觀測前壓實尺墊。同時觀測過程中避免儀器安置在容易震動的地方，如果臨時有震動，確認震動源造成的震動消失后，再激發測量鍵。水準測量觀測過程中，在一個連續的起閉于水準點的水準14、線路觀測過程中，且嚴禁沖壓、碰動尺墊，否則必須重測起閉于水準點的整條水準線路。水準測量前、后需檢查與校正i角，保證i角絕對值在作業過程中小于等于20。水準測量必須采用與水準儀配套的銦鋼水準標尺，按國家三、四等水準測量規范三等水準測量要求作業。測量時應保證前后視距盡可能相等，減少儀器i角對高差觀測的影響，前后視距差須滿足規范要求。三等水準測量應進行往返觀測，并盡量沿同一條路線進行。觀測順序按后前前后進行觀測采用電子水準儀自帶的自動記錄功能進行水準測量記錄，杜絕記錄錯誤。5.2平面控制測量作業實施計劃本次復測需觀測的11個CPI點9個CPII點，復測擬投入7臺雙頻GPS接收機，計劃5天完成本次平面15、控制網復測工作。5.2.1基線組網觀測方案設計依據規范關于網型和連接數的要求，對本次GPS平面控制網的復測進行基線組網觀測的方案設計，并在實際外業觀測和內業基線的數據處理過程中嚴格按照設計的方案執行。GPS平面控制網復測的構網原則與鐵三院的構網方式相同，采用邊聯式構網，控制網以大地四邊形和三角形為基本圖形組成帶狀網。GPS平面控制網復測實施時，對CPI點、CPII點進行獨立構網觀測。在CPII控制網復測時，需聯測所有與CPII相鄰的CPI控制點。5.2.2 GPS測量規程實際外業測量必須遵循基線組網設計所確定的作業模式，并在GPS接收機或控制器上配置GPS外業觀測參數，參與作業的接收機所配制的16、參數應相同。每天出工之前，必須檢查電池容量是否滿足作業要求，數據存儲設備應有足夠的存儲空間，儀器及其附件必須齊全。GPS測量需要遵循的操作要點有： 觀測組必須嚴格遵守調度命令，按規定時間開始同步觀測。當沒按計劃到達點位時，應及時通知其他各組，并經觀測計劃編制者同意后對觀測時段作必要調整，觀測組不得擅自更改觀測計劃。 經檢查，接收機的電源電纜、天線電纜等項連接正確，接收機預置狀態和工作狀態正常后，方能啟動接收機開始測量。 每時段觀測前后分別量取天線高，天線高丈量必須按接收機使用規定，從天線相位中心標志處丈量至地面點位標志，丈量的天線高是垂高還是斜高必須在記錄手薄上清楚標明，且無論是垂高還是斜高，17、直接丈量距離的誤差在前后2次丈量中必須小于等于2mm，方取兩次直接距離丈量的平均值作為最終距離丈量的結果。 不同時段的觀測間隔期間必須重新進行天線安置基座的整平、對中操作，并重新丈量儀器高。 接收機開始記錄數據后，應及時將測站名、測站號、時段號、天線高等信息記錄完整地在手簿上。同時嚴密注意儀器的警告信息，及時匯報和處理各種特殊情況。 一個時段觀測過程中嚴禁進行以下操作：關閉接收機重新啟動，進行自測試，改變接收設備預置參數，改變天線位置，按關閉和刪除文件功能鍵等。 靜置和觀測期間應防止儀器震動，不得移動儀器，要防止人員或其他物體碰動天線或阻擋信號。 在作業過程中，不應在天線附近使用無線電通訊。當18、必須使用時，對講機應距天線10m以上，車載電臺應距天線50m以上。 經檢查，一個點的全部觀測任務已執行完畢，所有規定的作業項目已完成并符合要求，記錄和資料完整無誤，在將點位標識恢復原狀后方可進行遷站。6. 精測網復測數據處理和平差方法6.1 高程控制網復測數據處理和平差本次水準復測首先應檢查各測段（2個相鄰水準點之間的水準路線）的往返測高差不符值，其必須符合規范要求，否則應重測該段水準路線。相鄰水準點間的高差計算時，取符合規范要求的往返觀測值的平均值作為最終成果。通過往返測高差不符值檢查后，應以各測段經檢查合格的往返測高差不符值來計算本次水準復測整體的每公里高差中數偶然中誤差，該數值也必須符合19、規范要求，否則應重測部分（通常優先重測“往返測高差較差接近限差的測段”）或全部的水準路線。只有在通過上述兩項檢查，方認定本次二等水準復測為合格，才可以進行復測高差與鐵三院提供的設計高差的比對分析。當高差比對超過規范規定的限差標準時，應追加進行一次高差比對超限測段的三等水準測量（往返測）以輔助確定該測段地表高程變動的真實存在。xx鐵路樞紐改造工程SN2標段第二項目部水準復測應著重分析本部范圍內的相對高程變動，以及其與相鄰項目部高程銜接的平順性。水準復測整體平差采用管段起始水準儀為高程基準，采用武漢大學科傻地面控制測量數據處理系統平差軟件，對水準整網進行平差計算，并進行各水準點的高程比較。外業觀測20、的當天晚上，應對水準觀測數據進行初步整理以方便及時發現問題和問題的及時解決。6.2 平面控制網復測數據處理和平差6.2.1基線檢查本次復測獲取的GPS觀測數據需要及時進行觀測數據的處理和質量分析，檢查其是否符合規范和技術設計要求。原則上，外業觀測的當天，應對觀測基線進行解算，基線解算不合格時，要分析原因，必要時進行基線的補測和重測。基線解算合格后，參照與鐵三院相同的方法進行基線的異步環閉合差和重復基線較差檢核。由不同時段基線向量邊組成的異步基線環坐標分量閉合差應符合下式：Vx 3 * sVy 3 * sVz 3 * sV 3 * s同一基線向量邊的重復性基線較差應小于s。當檢查發現觀測數據不能21、滿足要求時，應對成果進行全面分析，必要時應補測或重測。上述關于基線異步環和重復基線較差檢核項中的“s”為相應等級GPS網的中誤差精度指標，用下式表示：式中，d為以公里為單位的距離值（當進行異步環檢核時，d為環平均邊長；當進行重復基線較差檢核時，d為基線長）；a、b為GPS網的等級指標，其中a為固定誤差系數，b為比例誤差系數。當基線解算的各項要求符合規范要求后，方可進行GPS網的整體平差，平差采用武漢大學科傻GPS數據處理系統軟件。GPS平面控制網采用GPS商業處理軟件進行基線解算和平差處理。基線處理時刪除觀測條件差的時段和觀測條件差的衛星不讓其參與平差。6.2.2 CPI基線網平差CPI控制網22、的基線解算完成后,首先在WGS-84橢球下，以CP01326為位置基準進行CPI控制網的空間GPS基線無約束平差，檢查CPI基線向量網在無約束平差下獲得的基線向量的改正數。CPI網的無約束平差獲得的基線向量的改正數（Vx，Vy，Vz）的絕對值應在規定限差（3s）之內，對改正數超限的基線邊可在滿足數據冗余度的前提下剔除掉。從強調線路平面控制網的平面銜接平順性出發，兼顧線路平面控制網點的平面絕對位置，本標段CPI控制網約束平差應強制符合到共用CPI點。在進行CPI約束平差前，應先對共用CPI點進行穩定性檢驗。CPI網的三維約束平差獲得的基線向量的改正數（Vx，Vy，Vz）的絕對值應在規定限差（2s23、）之內，對改正數超限的基線邊可在滿足數據冗余度的前提下剔除掉。為了觀察CPI網約束平差后的平面精度信息，以及判定其是否達到鐵路工程測量規范中三等GPS網的精度要求，在CPI網三維約束平差后，進行CPI網的二維約束平差以獲取CPI網平面最弱點點位精度和平面最弱邊精度信息。如CPI網平面精度不滿足規定要求，應查找、分析原因，重測部分或全部CPI基線。CPI控制網三維約束平差后通過高斯投影，或直接通過CPI控制網二維約束平差，即可獲得各CPI點的復測平面成果坐標。6.2.3 CPII基線網二維聯合平差CPII控制網的基線解算完成后，首先在WGS-84橢球下，以復測后確認為點位穩定的一個CPI點的WG24、S84空間三維直角坐標為起算數據對CPII控制網進行空間GPS基線無約束平差，檢查CPII基線向量網在無約束平差下獲得的基線向量的改正數，GPS網的無約束平差獲得的基線向量的改正數（Vx，Vy，Vz）的絕對值應在規定限差（3s）之內。對改正數超限的基線邊可在滿足數據冗余度的前提下剔除掉。之后，以交樁復測確認為點位穩定的全部CPI點的設計平面坐標為強制約束條件，對CPII基線向量網進行二維約束的聯合平差，以獲取各CPII點的平面成果坐標。7. 問題處理與復測評判對于相鄰標段間聯測的公共控制點，要注重分析其成果坐標在平面和高程上銜接的平順性。7.1 CPI控制網復測評判方法及標準根據CPI復測網的25、異步環、重復基線差和平面坐標精度的統計，首先確認CPI復測網精度滿足三等GPS網精度要求的前提下， CPI控制點相鄰點間坐標差的相對精度不大于1/80000時，認為設計單位所交CPI控制點精度滿足規范要求，且控制點平面位置穩定可靠，在線下工程施工中應采用CPI控制點設計坐標作為最終成果坐標使用。CPI相鄰點間坐標差的相對精度按下式計算：Xij=（Xj Xi）復 （Xj Xi）原，Yij=（Yj Yi）復 （Yj Yi）原式中：相鄰點間坐標差的相對精度； s相鄰點間的平面距離。當CPI控制點的本次復測坐標與設計坐標相鄰點間坐標差的相對精度比較不能滿足上述要求時，應重復進行一次相關CPI點位的GP26、S組網外業復測。當兩次復測的結果相互吻合，相鄰點間坐標差的相對精度滿足要求，但都與設計結果比較超限，則應結合相關點與其周圍相鄰點（通常為前、后相鄰點）的距離變化和方位變化來分析、判定點位發生位移的情況。認定CPI控制點位在平面位置發生位移時，應提請鐵三院對CPI控制點復測坐標成果進行確認，作廢CPI控制點原有的設計成果坐標，以便在今后線下工程施工中采用本次復測獲得的CPI控制點成果坐標。7.2 CPII控制網復測評判方法及標準根據CPII復測網的異步環、重復基線差和平面坐標精度的統計，首先確認CPII復測網精度滿足四等GPS網精度要求的前提下， CPII控制點相鄰點間坐標差的相對精度不大于1/27、50000時，認為設計單位所交CPII控制點精度滿足規范要求，且控制點平面位置穩定可靠，在線下工程施工中應采用CPII控制點設計坐標作為最終成果坐標使用。CPII相鄰點間坐標差的相對精度計算方法與CPI相同。當CPII控制點的本次復測坐標與設計坐標相鄰點間坐標差的相對精度比較不能滿足上述要求時，應重復進行一次相關CPII點位的GPS組網外業復測。當兩次復測的結果相互吻合，相鄰點間坐標差的相對精度滿足要求，但都與設計結果比較超限，則應結合相關點與其周圍相鄰點（通常為前、后相鄰點）的距離變化和方位變化來分析、判定點位發生位移的情況。認定CPII控制點位在平面位置發生位移時，應提請鐵三院對CPII控28、制點復測坐標成果進行確認，作廢CPII控制點原有的設計成果坐標，以便在今后線下工程施工中采用本次復測獲得的CPII控制點成果坐標。7.3 三等水準復測評判方法及標準三等水準的復測就是逐點復核相鄰水準點之間的高差，通過復測高差與設計高差進行比較確認設計單位所交的高程控制點精度是否滿足精度要求，點位是否穩固可靠。鐵路工程測量規范復測高差值與設計高差值之差小于20時，認為原三等水準點精度滿足規范要求，采用原設計高程成果。本次復測，應采用鐵三院提供的高差作為本次高差比較的對象。高差較差小于20時，認為水準點無沉降，高程成果穩定可靠，水準測量精度滿足規范要求，應采用設計高程成果作為最終高程成果使用。高差29、比對超過規定要求的水準路線，應追加進行該水準路線的一次往返水準作業。在復測的兩次水準路線較差滿足三等水準復核路線較差的前提下，確認本水準路線復測成果的有效性，并由此判定該水準路線段地面的高差變化情況，計算水準點新的高程成果，同時提請鐵三院對復測水準點高程成果進行確認，以便在今后線下工程施工中采用本次復測提交的水準控制點成果。除了水準點間的高差比較，還應進行水準點的高程比較。高程較差沒有限差標準，但其可作為地面沉降的分析數據。8. 復測應提交的成果和資料 xx鐵路樞紐改造工程SN2標段第二項目部精測網復測方案； xx鐵路樞紐改造工程SN2標段第二項目部精測網復測成果報告； xx鐵路樞紐改造工程SN2標段第二項目部精測網復測成果報告附件； 測繪人員的專業證書和儀器檢定證書（復印件）； GPS網原始觀測數據的文件拷貝； 水準測量的原始記錄電子文件拷貝； 平差計算的項目文件拷貝。15