1、滬杭高速鐵路運營期控制網復測及構筑物變形監測工程實施細則目 錄1 工程概況12 主要工作依據23 工作內容24 控制網平面復測34.1復測的精度指標34.2復測基本原則34.3復測限差要求44.4復測提交資料45 CPI、CPII控制復測技術要求45.1點位踏勘45.2 GPS觀測45.3基線處理55.4平差計算56 CPII加密控制網復測技術要求66.1點位踏勘66.2技術要求77 軌道維護基點及軌道控制網（CP）復測技術要求77.1點位踏勘77.2 儀器及定位精度要求87.3觀測方法97.4平差計算118 線下沉降監測網測量技術要求128.1基本要求128.2點位踏勘128.3基準網測量（

2、二等水準復測）138.4線下沉降變形監測技術要求138.5工作基本要求159 線上沉降監測網測量技術要求169.1基本要求169.2點位踏勘179.3工作網測量（精密水準）1710 路基重點地段垂直位移監測1911 工程沉降評估1911.1沉降監測評估判定標準1911.2沉降監測評估應急響應措施2012 沉降數據管理2112.1數據標準化管理2112.2報告提交制度211 工程概況滬杭高速鐵路，連接上海與杭州，是中國“四縱四橫”客運專線網絡中滬昆客運專線的一個組成部分。該工程連接上海、杭州兩大城市，由上海虹橋站引出，經松江南金山北嘉善南嘉興南桐鄉海寧西余杭南引入杭州東站，并通過聯絡線與上海站、

3、杭州站相接，正線全長160公里，其中87為橋梁工程，全線設車站9座。全線設計時速為350公里。工程自2009年2月26日動工，2010年10月26日正式通車營運。根據高速鐵路運營沉降監測管理辦法（運基線路2010554號）要求，為確保高鐵列車持續安全、平穩運行，對高速鐵路建、構筑物的變形監測，及時掌握運行狀態非常重要。滬寧、滬杭線均采用 “三網合一”，即勘測控制網、施工控制網、運營維護控制網三網的平面高程控制采用統一基準?？刂凭W的復測就是為變形監測提供穩定可靠的基準數據，而變形監測為線路養護維修提供準確數據，兩者缺一不可。為統一滬杭高鐵全線的控制網復測及沉降變形觀測系統的技術要求，確保觀測質量

4、，為評估預測工后沉降，合理制定線路養護維修計劃，特制定本實施細則。2 主要工作依據1）高速鐵路工程測量規范（TB10601-2009）；2）高速鐵路設計規范（試行）（TB10621-2009）；3）建筑變形測量規范（JGJ8-2007）；4）工程測量規范（GB50026-2007）；5）全球定位系統（GPS）測量規范（GB/T18314-2009）；6）鐵路工程衛星定位測量規范（TB10054-2010）；7）國家一、二等水準測量規范（GB/T12897-2006）；8）關于發布高速鐵路運營沉降監測管理辦法的通知（運基線路2010554號）；9）關于進一步規范鐵路工程測量控制網管理工作的通知（

5、鐵建設200920號）；10）關于進一步加強客運專線建設質量管理的指導意見（鐵建設2008246號）；11）測繪成果質量檢查與驗收(GB/T24356-2009)。3 工作內容工作內容分為以下兩個部分：1）全線控制網平面復測 CPI、CP控制網復測； 線上CP加密控制網復測； 軌道維護基點及軌道控制網（CP）復測。2）構筑物變形監測 線下沉降監測網測量； 線上沉降監測網測量； 路基重點地段垂直位移測量。4 控制網平面復測4.1復測的精度指標CPI（GPS 二等）最弱邊相對中誤差應小于1/180000，基線邊方向中誤差不大于1.3。CP（GPS 三等）最弱邊相對中誤差應小于1/100000，基線

6、邊方向中誤差不大于1.7。CP平面網方向觀測中誤差應小于1.8，距離觀測中誤差應小于1.0 mm，相鄰點的相對中誤差不大于1.0mm。4.2復測基本原則1）復測的平面坐標系統采用與原精測網相同的工程獨立坐標系統；復測的高程系統采用與原精測網成果相同的系統，即1985國家高程基準。2）控制網的復測按照原控制網的網型結構進行觀測。復測采用的方法、精度指標應與原建網測量相同。復測成果與原測成果的較差如超出限差要求，應進行二次復測，加以確認。4.3復測限差要求控制網等級復測坐標較差限差相鄰點間坐標差之差的相對精度限差CPI20mm1/130 000CP15mm1/80 000CP3mm相鄰點的坐標增量

7、較差限差2mm4.4復測提交資料提交的復測報告，編寫格式按高速鐵路工程測量規范（TB10601-2009）第條執行。5 CPI、CPII控制復測技術要求5.1點位踏勘對全線的CPI、CPII點位資料進行分析，結合現場踏勘，選擇穩定可靠的CPI、CPII點進行復測。CPI要滿足規范4km一個點的要求，CPII要滿足600800的邊長要求，對不滿足點位密度要求的路段要進行補設，補設點位的埋設方法與原設相同，點號在原點號后加“-1”、“-2”表示。5.2 GPS觀測全線CPI、CPII觀測技術要求按高速鐵路工程測量規范（TB10601-2009）要求執行。各等級GPS測量作業的基本技術要求 等 級二

8、等三等觀測模式靜態觀測靜態觀測衛星高度角1515同時觀測有效觀測衛星數44觀測時段數212時段長度90分60分數據采樣間隔1060秒1060秒PDOP或GDOP68接收機類型雙頻雙頻5.3基線處理GPS網基線向量解算采用TGO或LGO軟件進行，采用靜態相對定位模式進行解算。用于解算基線的起算點在WGS-84坐標系中的絕對坐標精度不低于10米，計算同一時段觀測值的剔除率應小于10%。解算后按下表的要求進行基線質量檢核和分析。基線質量檢驗限差表檢驗項目限 差 要 求X坐標分量閉合差Y坐標分量閉合差Z坐標分量閉合差環線全長閉合差獨立環（附合路線）重復觀測基線較差 注：，本項目a=5mm,b=1ppm

9、。d取基線或環平均邊長(以km計)。5.4平差計算1）GPS網平差采用經鑒定合格的商用軟件進行，本線采用武漢大學開發的COSA GPS數據處理軟件進行網平差計算。2）CPI網采用整體平差，平差前應先對網中起算點的穩定性進行分析。對不滿足精度要求的控制點進行剔除，滿足要求的點全部作為起算點。3）CPII網采用整體平差，平差以全部的CPI點作為起算點。4）無約束平差中基線向量各分量的改正數絕對值應滿足下式要求：VX3 VY3 VZ35）約束平差中基線向量各分量改正數與無約束平差同一基線改正數較差的絕對值應滿足下式要求：dVX2 dVY2 dVZ26 CPII加密控制網復測技術要求6.1點位踏勘對全

10、線線上的CPII加密點點位資料進行分析，結合現場踏勘，CPII要滿足600800的邊長要求，對不滿足點位密度要求的路段要進行補設，補設點位的埋設方法與原設相同，點號在原點號后加“-1”、“-2”表示。6.2技術要求1）CP加密點觀測精度按高速鐵路工程測量規范（TB10601-2009）CPII的等級要求。2）CPII加密觀測分區段進行，一般按816km設為一區段，每區段應聯測不少于線下的2個CP點及部分CP點及聯測上一區段的CP加密點，CP點間的基線長度不小于300m，并盡可能多地聯測精測網CPI、CPII點。3）CP加密點網平差應采用一個區段內聯測的精測網CPI、CP點和上一區段的CP加密點

11、作為已知點進行二維約束平差。平差前需檢核已知點間的兼容性，對兼容性不好的已知點進一步分析原因，必要時進行重新測量。7 軌道維護基點及軌道控制網（CP）復測技術要求7.1點位踏勘1）全線CPIII點進行現場踏勘，破壞的需重新恢復。CP控制點平面測量標志采用與國產球棱鏡（普羅米新球形棱鏡）配套使用的棱鏡測量桿及球棱鏡轉換桿，水準測量標志采用測量位置與球棱鏡中心重合的水準尺適配器。2）軌道維護基點設置在相鄰點對CP間，上下行的軌道板中心。維護基準點上下行線分別設置。60m維護基點線路中心CP CP 7.2 儀器及定位精度要求1）CP平面控制網的定位精度要求CP平面控制網的定位精度要求控制網測量方法可

12、重復性測量精度相鄰點位相對點位精度CP自由測站邊角交會法3mm1mm2）CP采用的儀器設備和自動觀測軟件： 全站儀標稱精度必須滿足如下要求：水平方向測量精度：1距離測量精度：1mm+2ppm 全站儀采用高精度以上全站儀，帶目標自動搜索及照準（ATR）功能，如Leica TCRA1201、TCA2003、TS30及Trimble S6和S8等。 CP平面控制網的外業觀測，采用智能型全站儀在自動觀測軟件的控制下進行自動觀測。CP平面控制網的自動觀測軟件全線統一采用西南交大的CP數據采集軟件（DMS）和數據處理軟件（DAS）。7.3觀測方法1）測量由于受“天窗”時間限制，根據需要進行分區段測量，區段

13、長度48km。區段間應重復觀測不少于6對CP點，作為重疊觀測區域進行區段銜接。2）測量方法由于CPIII點和軌道維護基點同時觀測，要求采用強制對中支架完成觀測。 圖 1全站儀、棱鏡強制對中裝置CP控制網平面測量時應每隔600m左右聯測一個CP或CP控制點。與CP、CP控制點聯測時，應至少通過兩個或兩個以上自由測站進行聯測，觀測采用邊角交會的方法測量，測站強制對中設立在軌道維護基點上，每個測站觀測12個CP點及3個軌道維護基準點。測站間距一般約為120m，觀測CP點的最遠距離不大于180m。每個CP點至少應保證有3個測站的方向和距離觀測量。60m維護基點線路中心CPIII CPIII 測站點位布

14、置圖由邊角交會測量得到的維護基準點坐標，需根據矢距測量進行橫向精度檢核修正。測量采用逐點架設儀器，鋼板尺丈量中間點的支距，架設儀器時對中誤差應小于0.5mm ，結合實測維護基點坐標輸入計算機進行改正處理。支距值儀器架設點測點約60m左右3）方向及距離觀測技術要求CP平面網水平方向觀測技術要求控制網等級儀器等級測回數半測回歸零差不同測回同一方向2C互差同一方向歸零后方向值較差CP05269613696每個測站的CP距離測量，實時在全站儀中輸入溫度和氣壓進行氣象改正。溫度量測精度應為0.2，氣壓量測精度應為0.5hpa。CP平面網距離觀測技術要求控制網等級儀器等級測回數盤左盤右較差測回間測距較差C

15、P1mm+1ppm21mm1mm1mm+2ppm31mm1mm7.4平差計算1）CP平面控制網平差各項指標：CP平面控制網平差計算技術指標控制網方向觀測中誤差距離觀測中誤差相鄰點相對點位中誤差同精度復測坐標較差CP平面網1.81.0mm1mm3mmCP平面網無約束平差主要技術要求控制網名稱方向改正數距離改正數CP平面網3.02mmCP平面網約束網平差后的主要技術要求控制網名稱與CP、CP聯測與CP聯測方向觀測中誤差距離觀測中誤差點位中誤差相鄰點相對點位中誤差方向改正數距離改正數方向改正數距離改正數CP平面網4.04mm3.02mm1.81mm2mm1mm2）區段間接邊處理區段之間銜接時，前后區

16、段獨立平差重疊點坐標差值應3mm。滿足該條件后，后一區段CP網平差，應采用本區段聯測的CP、CP控制點及重疊段前一區段的13對CP點作為約束點進行平差計算，平差后其余未約束的重疊CP點前后區段坐標差值應1mm，最后重疊點坐標成果采用上一區段成果。8 線下沉降監測網測量技術要求8.1基本要求線下沉降監測網分基準網及工作網?；鶞示W基準點應采用線路附近的國家一、二等水準點、全線的基巖點、深埋水準點、CPI、CP和二等水準點，使用時必須加以聯測驗證。工作網由基準點、工作基點、沉降變形監測點組成。工作網采取簡潔、靈活方式分段布設，布設時應充分考慮可能的重點區域（如已知的沉降區、地質條件不穩定區域、地下水

17、抽采區、水網密集區、河道等）。每段可獨立觀測，每個獨立的監測網應設置不少于3個穩固可靠的基準點。8.2點位踏勘1）對全線的基準點進行現場踏勘，應保證2km一個，不足需進行補設。根據滬杭客運專線實地走向，宜考慮并行處的國道G320布設一條二等附合水準路線作為長期沉降變形監測的基準網。2）工作基點按照國家二等水準測量的技術要求進一步加密，應設在穩定區域作為高程的傳遞點。可盡量使用沿線的CPII標志及施工單位加密的點位標志，加密后的工作基點間距5001000m左右。3）沉降變形點可直接選用原施工埋設在沉降變形體上的觀測點，不足需進行補設。點位應選擇能反映沉降變形體沉降變形的特征部位，不但要求設置牢固

18、，便于觀測，還要求形式美觀，結構合理，且不破壞沉降變形體的外觀和使用。8.3基準網測量（二等水準復測）1）基準網（二等水準復測）頻次同平面網，一般兩年復測一次。2）二等水準精度要求二等水準測量精度要求 單位：mm水準測量等級每千米水準測量偶然中誤差M每千米水準測量全中誤差MW限 差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二等水準1.02.0644- 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。水準觀測主要技術要求 等級水準儀等級水準尺類型視距（m）前后視距差（m）測段前后視距累積差（m）視線高度（m）光學數字光學數字光學數字光學數字二等DS1、DSZ

19、1因瓦503且501.01.53.06.0下絲讀數0.32.8且0.55水準觀測的測站限差項 目等 級兩次讀數之差兩次讀數所測高差之差檢測間歇點高差之差上下絲讀數平均值與中絲讀數之差二等水準0.50.71-8.4線下沉降變形監測技術要求1）測量等級及精度要求本線變形測量按工程測量規范（GB50026-2007）中三等精度標準執行，對于技術特別復雜工點，根據需要按二等精度標準的規定執行。測量等級及精度要求變形測量等級垂直位移測量變形點的高程中誤差（mm）相鄰變形點的高程中誤差（mm）二等0.50.3三等1.00.52）沉降監測技術要求沉降監測基準網技術要求變形測量等級相鄰基準點高差中誤差（mm）

20、每站高差中誤差（mm）往返較差、附合或環線閉合差（mm）檢測已測高差較差（mm）使用儀器、觀測方法及要求二等0.50.150.30.4DS05型儀器，按一等水準測量的技術要求施測，用于特殊重點地段的觀測。三等1.00.30.60.8DS05或DS1型儀器，按二等水準測量的技術要求施測，用于一般地段的觀測。3）沉降監測點技術要求鑒于全線90以上路段為橋梁，線下沉降監測點在每個橋墩處設置觀測點2個，位于墩身兩側，其觀測路線如下： 沉降監測點編號統一為六位數，具體規則為：3（橋梁代號）+（橋墩編號）+（左側用“01”，右側用“02”表示）。橋梁代號如下：橋梁橋梁代號松江特大橋1洞涇港橋2橫潦徑大橋3

21、跨滬杭高速公路特大橋4步云特大橋5嘉桐特大橋6桐海特大橋7海杭特大橋8、9路基段沉降點設置參見10.路基重點地段垂直位移監測。8.5工作基本要求1）對線下工程變形點的觀測必須采用閉合或附合水準路線，嚴禁采用支水準路線或中視法，水準路線經過的工作基點或基準點數量不得少于兩個。2）外業測量使用型號不低于DS1的精密電子水準儀及配套的2m或3m因瓦條碼水準尺進行觀測。作業前及作業過程中檢查i 角均應不超過15。水準尺須采用輔助支撐進行安置，測量轉點應安置尺墊，尺墊選擇堅實的地方并踩實以防尺墊的下沉。3）每次觀測前，對所使用的儀器和設備應進行檢驗校正，并保留檢驗記錄。4）外業測量一條路線的往返測使用同

22、一類型儀器和轉點尺墊，沿同一路線進行。觀測成果的重測和取舍按國家一、二等水準測量規范（GB/T12897-2006）二等水準有關要求執行。5）在觀測過程中，應做好一些重點信息的記錄，如天氣情況，地下水影響情況的記錄，利于對結構變形特性的分析和異常數據的分析。6）當發現沉降監測數據出現異常時必須首先自查，并應重測和分析工作基點的穩定性，必要時聯測基準點進行檢測，并提交自查分析報告。7）應定期對工作基點的沉降量進行監測，如果在兩次復測期間，發現工作基點變形超出兩倍中誤差應及時對觀測資料進行分析。經核實后應對工作基點和變形監測點的各期實測高程進行修正。8）為了將觀測中的系統誤差減到最小，達到提高精度

23、的目的，觀測實行“五固定”原則，即“固定水準基點及工作基點、固定人、固定測量儀器、固定監測環境條件。固定測量路線和方法”，以提高觀測數據的準確性。9 線上沉降監測網測量技術要求9.1基本要求線上沉降監測網分基準網及工作網。基準網采用線下二等水準基準網，每2km位置處采用不量儀器和棱鏡高的三角高程法上橋，詳細要求執行高速鐵路工程測量規范（TB10601-2009）-4.6.8條。工作網利用CP點作為線上沉降變形的監測點，觀測時采用矩形法精密水準CP高程方法，對觀測數據對比分析判斷不穩定沉降區域并作細化處理。9.2點位踏勘1）對全線的二等水準點進行現場踏勘，應保證2km一個，不足需進行補設。2）沉

24、降變形監測點使用CPIII點，使用前進行踏勘，丟失或破壞需進行補設。9.3工作網測量（精密水準）1）作業方法3、CP網高程測量采用采用如圖所示的矩形法水準路線形式進行，每相鄰的兩對CP點之間都構成一個閉合環。與測區內水準基點的聯測采用獨立往返精密水準測量的方法進行，每2公里左右聯測一個水準基點。矩形法CP高程網測量原理示意圖CP控制網閉合水準測量路線示意圖CP網高程測量采用和平面網一致的分段測量，分段測量的區段長度48km，區段間重復觀測不應少于2對CP點。區段接頭不應位于車站和道岔范圍內。2）觀測精度要求精密水準測量水準路線的精度要求（mm）水準測量等 級每千米水準測量偶然中誤差M每千米水準

25、測量全中誤差MW限 差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精密水準2.04.08886注：1、表中L 為往返測段、附合或環線的水準路線長度，單位km精密水準觀測測站的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）精密水準因瓦DS1電子水準儀3且602.06.00.45水準觀測的測站限差項 目等 級兩次讀數之差兩次讀數所測高差之差檢測間歇點高差之差上下絲讀數平均值與中絲讀數之差精密水準0.50.71-CP控制點水準測量應對相鄰4個CP點所構成的水準閉合環進行環閉合差檢核，相鄰CP點的水準環閉合差不得大于1mm。3

26、)內業數據處理觀測數據存儲之前，應對觀測數據作各項限差檢驗。檢驗合格時，進行數據整理，計算與檢核者簽名后存儲。檢驗不合格時，對不合格測段進行重測。CP控制網高程測量數據計算、平差處理，應采用鐵道部主管部門評審合格的軟件，而且全線CP控制網平差計算的軟件應統一。合蚌線采用中鐵二院和西南交通大學開發的CP DAS軟件進行CP網數據處理和平差計算。4）區段間接邊處理區段之間銜接時，前后區段獨立平差重疊點高程差值應3mm。滿足該條件后，后一區段CP網平差，應采用本區段聯測的線路水準基點及重疊段前一區段連續的12對CP點高程成果進行約束平差計算。平差后其余未約束的重疊CP點前后區段高程較差應1mm，最后

27、重疊點高程成果采用上一區段成果。10 路基重點地段垂直位移監測對線上沉降變形監測點的測量數據進行分析，判斷不穩定沉降區域并作為重點地段，進行垂直位移監測。對特殊的不穩定沉降區域做高頻次的斷面沉降監測，每月一次，斷面密度根據需要，一般按20米間隔布設，點位設置圖如下：斷面沉降監測過程中，如發現點位沉降異常，應在每側路基坡腳處布設三點，每點間隔5米，共6個沉降監測點，參與線下沉降監測，以整體分析線路沉降。11 工程沉降評估11.1沉降監測評估判定標準1）路基沉降監測評估判定標準 工后沉降一般不應超過扣件允許的沉降調高量15mm，沉降比較均勻、長度大于20m的路基，允許的最大工后沉降量為30mm。并

28、且調整軌面高程后的豎曲線半徑應能滿足下列要求：Rsh0.4 Vsj2 式中Rsh 軌面圓順的豎曲線半徑（m）； Vsj 設計最高速度（kmh）。 路基與橋梁、隧道或橫向結構物交界處的工后沉降差不應大于5mm，不均勻沉降造成的折角不應大于1/1000。 沉降預測的可靠性經過驗證，間隔不少于3個月的兩次預測最終沉降的差值不應大于8mm。2）橋梁沉降監測評估判定標準 墩臺基礎的沉降量按恒載計算，其工后沉降量無砟橋面橋梁20mm；靜定結構相鄰墩臺沉降量之差要求無砟橋面橋梁5mm，超靜定結構相鄰墩臺沉降量之差除應滿足上述規定外，尚應根據沉降差對結構產生的附加應力的影響確定。 框構、旅客地道及涵洞鋪設無砟

29、軌道時，工后沉降量不應大于15mm。 利用兩次回歸結果預測的最終沉降的差值不應大于8mm。3）過渡段工程的沉降預測評估參照路基標準執行。11.2沉降監測評估應急響應措施對觀測過程中發生的沉降值異常、區段環境破壞等特殊情況時及時提交報告給路局，并把此地段提升為重點地段，提高觀測頻率及觀測等級，及時做好監控和匯報工作。巖土工程專業及線路橋梁專業人員及時參與特殊地段的沉降評估分析，結合線下工程不同結構物和不同地質條件，總結沉降變形特點，選擇合適預測方法，進行綜合評估并提出應急處理意見，提出維護、加固或搶險技術方案等。12 沉降數據管理12.1數據標準化管理數據傳輸流程和數據管理辦法均標準化設置，設置軟件采用西南交大鐵發公司開發的高速鐵路沉降觀測與數據管理系統V3.0。提交資料包括以下方面：1）電子水準儀原始觀測數據2）觀測網平面布置示意圖3）計算文件（高差文件、高差閉合差統計文件、平差計算文件）4）路基沉降觀測記錄表5）橋梁墩部沉降觀測記錄表6）橋梁梁部沉降觀測記錄表7）時間沉降曲線圖8）時間沉降速率圖12.2報告提交制度對高速鐵路沉降變形觀測數據進行匯總，建立報表，明確提交報告制度。每月均對當月完成的工作量、測量內容、數據處理分析進行常規月報。提交日期為下月的15號前。每次單項工作完成后編寫單項測繪報告提交。整體工作完成后編寫總測繪報告。