精密控制网施工加密测量成果报告Word格式文档下载.doc
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11.2高程加密点成果 30
12.精测网加密测量应交成果资料 34
12.1施工加密测量技术设计方案 34
12.2加密成果报告内容 34
12.3加密测量报告的附件 34
附图一：
导线加密点示意图 35
附图二：
GPS加密点示意图 37
附图三：
水准加密点示意图 40
中铁十局集团有限公司云桂铁路云南段项目经理部诚信和谐求知创新
1工程概况
1.1任务依据
按照合同关系，由中铁十局集团有限公司云桂铁路云南段项目经理部组织完成云桂铁路（云南段）站前工程YGT-4标段精测网的加密测量任务。
由于设计控制点CPI、CPII和二等水准点间距较大，不能满足现场施工测量放样需要；
特别是长大隧道、横洞口以及大桥附近均需要自行加密平面控制和高程控制点。
以此来确保测量对施工的及时指导，故需在CPI基础控制网和设计二等水准点基础上进行施工加密测量。
这样既可保证有效施工控制点的数量，而且增加了检核条件。
1.2任务范围、内容
（1）任务范围
云桂线站前工程YGT-4标段DK473+300～DK539+120。
（2）工作内容
施工加密测量：
选点、埋设标石，进行平面控制点和高程控制点外业观测及内业平差计算。
1.3地理位置
云桂铁路（云南段）YGT-4标段起讫里程为DK473+300～DK539+120，正线长度65.82km。
东起广南县珠琳镇，经砚山县阿猛镇，西至丘北县树皮乡。
1.4地形地貌
新建云桂铁路全线地势由西北向东南倾斜，其中广南至丘北，线路基本走行云贵高原面，高原地貌由低中山、丘陵和高原盆地及溶原组成。
1.5地质情况
云桂铁路是目前国内艰险山区地形地质条件极其复杂的一条铁路。
沿线地形、地质条件极为复杂，区域地质作用剧烈，碳酸岩分布广泛，不良地质特别发育，地质灾害发生频繁，类型众多。
沿线主要工程地质问题有活动断裂与地震、岩溶、滑坡、危岩落石与岩堆、顺层、砂土液化、水库坍岸、有害气体、高地温与高地应力等不良地质现象，以及人工弃填土、软土、松软土、膨胀岩土、红黏土等特殊岩土。
1.6主要工程项目
本标段共有隧道12座，总长40.416km，占标段全长的61.4%；
其中长庆坡隧道和幸福隧道均为12.7km左右，为本标段的重点控制性工程。
特大桥7座，大桥9座，中桥1座，涵洞33座，总长9884延米，占标段全长的15%；
路基15.518km，占标段全长的23.6%；
车站两座。
2加密时间和方法
本次平面和高程控制网加密测量从2010年7月10日开始到2010年8月25日完成。
整个平面及高程加密测量在具有甲级测绘资质的四川建筑设计院全过程指导下，由中铁十局云桂铁路云南段项目部组织完成。
2.1平面加密
由于本标段管段长，加密工作量较大，任务较重，工期较紧；
根据《高速铁路工程测量规范》（TB10601-2009）有关规定，并结合现场实际地形情况，平面控制点加密测量采用GPS、全站仪导线相结合的方法同时进行。
采用GPS测量时，按照四等GPS测量精度要求施测；
采用全站仪进行导线测量时，按照四等精度要求施测。
2.2高程加密
高程点加密测量时，均起闭于经复测后精度满足二等要求的设计水准点，采用同级扩展的方法按二等水准测量的精度要求进行施测。
3既有资料情况
⑴中铁二院提供的（新建铁路云桂线）“精密工程控制测量网”CPI、CPII控制点和二等水准控制点及其测量成果资料；
⑵西南交大铁路发展有限责任公司提供的（新建铁路云桂线）“精密工程控制测量复测技术设计书”；
⑶云桂铁路云南有限责任公司提供的“云桂铁路云南段交桩复测工作指南与后续加密测量工作的计划”；
⑷中铁十局云桂铁路云南段项目部对本标段CPI、CPII、二等水准点的复测成果书。
4主要技术依据
⑴《高速铁路工程测量规范》（TB10601-2009）；
⑵《国家一、二等水准测量规范》（GB/T12897-2006）；
⑶《全球定位系统（GPS）铁路测量规程》（TB10054-97）；
⑷《全球定位系统（GPS）测量规范》（GB/T18314-2009）。
5坐标系统和高程系统
5.1坐标系统
云桂铁路（云南段）站前工程YGT-4标段复测采用的坐标系统为工程独立坐标系统，与原测坐标系统相同。
即：
平面坐标坐标系采用WGS-84椭球参数，分带投影的独立工程坐标系统详细分带及对应里程如下：
表5.1工程独立坐标系统投影带划分区间表
投影分带序号
中央子午线经度
投影高程面大地高H（m）
平均高程异常（m）
对应里程范围
1
104°
45′
1350
-30
DK462+500～DK520+000
2
00′
1565
DK520+000～DK567+600
5.2高程系统
采用1985国家高程系统。
6仪器设备和人员投入
为了加快加密测量的速度，提高加密点的测量精度，本次加密测量共投入6台双频GPS接收机，4台电子水准仪，2台1秒级的全站仪；
投入本次加密测量的仪器设备如下表，仪器检定证书见附件。
表6.1测量仪器状态表
序号
设备名称
仪器型号
仪器精度
数量（台）
检定情况
双频GPS接收机
天宝5700
5mm+1ppm
6
已检定
全站仪
徕卡TC1201+
1″、1mm+1.5ppm
3
徕卡TCA2003
1″、1mm+1ppm
4
电子水准仪
天宝DiNi03
0.3mm/km
本次加密测量共投入技术人员17人，其中高级工程师2人，工程师5人，技术人员10人。
分为4个测量小组，其中一个GPS测量组，三个水准测量小组。
主要人员的资质证书见附件。
7平面加密点布设及分段测量情况
7.1加密点布设
在CPI、CPII基础上进行加密，点位选在距线路中线较近、稳固可靠且不易被施工破坏的范围内，便于长期保存，方便测设中线；
点间距离在300～400m左右为宜，且点间相互通视。
平面加密点尽量与高程加密点共用。
7.2GPS加密测量构网
加密点测量时，沿线路形成大地四边形和三角形组成的带状网，采用边联式构网。
7.3导线加密测量构网
加密点导线测量均起闭于CPI或CPII控制点，并联测所有CPII控制点，按照四等导线的精度要求进行施测，沿线路形成附合导线控制网。
7.4分段加密测量方法
（1）DK473+300～DK478+230段
即标段起点至马路隧道出口，采用全站仪按附合导线法进行加密测量；
该段主要为一般路基、大桥、短隧道地段。
（2）DK478+230～DK519+900段
该段地形比较复杂，为典型的桥、隧相连地段。
其中长箐坡隧道、同烘特大桥、天星隧道、天星特大桥等为重点控制性工程。
受山区地形限制，通视情况较差，不宜采用全站仪进行导线加密测量，故采用GPS进行精密控制测量（由于本段线路长约42km，在GPS控制网加密测量时，共分三段进行平差计算）。
（3）DK519+900～DK525+300段
该段地势比较平坦，通视情况较好，主要为一般路基地段，采用全站仪按附合导线进行加密测量。
（4）DK525+300～DK539+120段
该段为幸福隧道进、出口及横洞测区，故采用GPS进行精密控制测量。
8数据处理方法
8.1平面控制网GPS加密测量
各种类型的GPS采集的数据，采用广播星历，使用TGO1.62版本进行基线解算，在基线解算满足规范要求后采用武汉大学科傻GPS数据处理系统进行严密平差处理。
8.2平面控制网导线加密测量
导线加密测量控制网平差计算时，采用经复测认为可靠的CPI或CPII控制点做为起算数据，在导线方位角及导线全长闭合差满足要求后，进行多段落的整体严密平差，采用武汉大学科傻软件进行严密计算。
8.3高程控制加密测量
采用经复测后精度满足二等要求的设计水准点作为约束点，当高差（程）闭合差满足限差要求后，使用武汉大学科傻平差软件进行严密平差计算。
平差计算时测段高差取往返路线的高差平均值，高程成果保留到0.1mm。
9加密控制网测量精度要求及精度分析
9.1平面GPS控制网加密测量
表9.1.1GPS控制网加密测量技术要求
级别
项目
四等
GPS
静
态
测
量
卫星高度角（°
）
≥15
有效卫星总数
≥4
时段中任一卫星有效观测时间（min）
时段长度（min）
≥45
观测时段数
1-2
数据采样间隔（S）
15
PDOP或GDOP
≤10
⑴每条边观测1～2个时段，每时段观测至少90分钟；
卫星高度角≥15°
，接收机采样间隔设置为15s，PDOP值≤10。
⑵观测过程中严格执行调度计划，按规定时间进行同步观测作业。
⑶作业前按要求进行仪器检校，对中设备采用精密对点器，对中精度小于1mm，在作业前对基座水准器、光学对中器进行检校，确保其状态正常。
观测时天线整平对中误差不大于1mm,每时段观测前后各量取一次天线高，两次互差小于2mm，并取其平均值作为最后观测值。
⑷观测过程中按规定填写了观测手簿，并对点名、仪器高、仪器号、时间、日期以及观测者姓名均进行了详细记录。
9.1.1GPS加密控制网基线向量解算及精度分析
GPS加密控制网共分四段进行严密平差计算，各段的闭合环闭合差、重复观测基线较差、三维无约束平差精度以及二维约束平差的精度分别见以下各表。
⑴基线质量检验
基线向量异步环闭合差是检验基线向量网质量的一项重要技术指标，当满足限差要求时，能说明组成基线向量网的所有基线解算质量合格、成果可靠，按《全球定位系统（GPS）铁路测量规程》要求，各独立环的坐标分量闭合差和全长闭合差均应符合下式的规定：
Wx≤3×
σ
Wy≤3×
Wz≤3×
W≤3×
n为闭合环边数，σ为标准差（mm），。
a=5mm为固定误差，b=1为比例系数误差，d为基线或环的平均边长，单位为km。
⑵基线向量解算闭合差应按下表进行统计表
9.1.1-1各段GPS加密测量控制网闭合环闭合差统计表
1、里程范围：
DK478+230～DK506+746（L0=104°
45′,投影面H0=1350m）
闭合环个数
三维向量闭合差W（mm）
0≤W＜10
10≤W＜20
20≤W＜30
W≥30
96
66
14
12
闭合差相对中误差W/S
W/S≤1/80万
1/80万＜W/S≤1/30万
1/30万＜W/S≤1/10万
W/S＞1/10万
47
22
26
2、里程范围：
DK506+746～DK510+909（L0=104°
29
18
10
8
11
3、里程范围：
DK510+909+230～DK519+900（L0=104°
24
7
4、里程范围：
DK525+300～DK539+120（L0=104°
00′,投影面H0=1565m）
32
16
由上表可知，各段GPS加密控制网所有异步环闭合差均满足限差要求，异步环闭合差检验合格。
⑶按《全球定位系统（GPS）铁路测量规程》（TB10054-97）要求同一边不同观测时段基线较差应满足ds≤2σmm。
表9.1.1-2加密测量重复观测基线较差统计表
DK478+230～DK506+746（L0=104°
45′；
投影面H0=1350m）
重复观测基线数
重复观测基线较差ds（mm）
0＜ds≤5
3＜ds≤10
10＜ds≤15
ds＞15
40
25
DK506+746～DK510+909（L0=104°
DK510+909～DK519+900（L0=104°
综合GPS加密网的异步环基线闭合差检验以及重复基线较差检验的结果，可知：
此次各段加密控制网基线解算正确，成果可靠。
表9.1.1-3加密控制网三维无约束平差精度统计表
投影面H0=1350m。
最弱边
No
FROM
TO
S（m）
MS（cm）
MS:
S
ppm
56
YG4211
YG4213
287.818
0.2
1/145000
6.89
最弱点
NO
Name
X（m）
Y（m）
Z（m）
Mx（cm）
My（cm）
Mz（cm）
Mp（cm）
38
CPI230
-1468233.727
5645166.858
2574895.067
0.66
1.96
0.99
2.29
CPI237-1
CPI237
211.650
0.16
1/131000
7.64
YG4418
-1438492.5106
2574559.2997
0.53
0.97
0.58
1.25
37
YG4505
YG4506
320.813
0.44
1/73000
13.79
5
YG4502
-1434873.2047
5653298.5180
2576075.1337
0.74
1.23
0.80
1.65
37
YG4523
YG4522
383.765
0.17
1/228000
4.38
CPI250-0
-1414898.5222
5663263.6407
2565642.2463
0.35
0.83
0.45
1.00
从以上各段加密控制网三维无约束平差精度统计可知，新建铁路云桂线（云南段）四标段加密控制网测量所有重复基线向量较差均满足规范的限差要求，基线向量网自身的内符合精度较高，基线向量没有明显系统误差和粗差，基线向量网的质量是可靠的，在此基础上可以进行约束平差。
9.1.2GPS加密控制网平差及精度分析
a使用软件
GPS加密控制网采用CosaGPS数据处理软件进行平差处理，平差包括三维无约束平差和二维约束平差。
b基线网平差
加密控制网平差分布如下步骤进行：
自由网平差：
首先在WGS-84坐标系下，以控制点为位置基准进行加密控制网的GPS基线向量网的空间三维自由网平差，从而得到自由网平差后的各加密点的WGS-84三维空间直角坐标，并检查GPS基线向量网本身的内符合精度，判定基线向量改正数是否满足规范限差要求。
约束网平差：
加密控制网约束平差以WGS84高斯任意投影带平面直角坐标系下经复测后稳固可靠的CPI、CPII控制点的已知成果坐标作为强制约束基准进行二维约束平差。
在确认加密控制网平面最弱点和最弱边的精度符合规范规定要求的情况下，得到各加密控制点最终的复测平面坐标和精度信息。
表9.1.2-1加密控制网二维约束平差精度统计表
最弱点坐标点位精度
YG4201
2650002.9375
470835.9059
0.30
0.43
最弱边边长、方位角精度
A（dms）
MA（s）
YG4203
247.39494
1.03
437.8385
0.49
1/90000
11.09
YG4418
2651172.1493
451787.2390
0.29
0.44
149.16074
1.91
211.4209
0.29
1/72000
13.87
YG4502
2652871.2044
448247.4279
0.54
0.75
0.92
YG4506
276.25018
1.83
320.6474
0.45
1/71000
14.01
DK525+300～DK539+120（L0=104°
00′；
投影面H0=1565m。
YG4524
2651733.7956
513582.4388
0.33
0.48
65.50363
1.88
383.4834
0.31
1/122000
8.16
9.1.3GPS加密控制网观测成果分析及结论
根据《高速铁路工程测量规范》规定，加密控制网按四等GPS控制网要求进行。
根据各段加密控制网的闭合环闭合差、重复基线差、最弱边和最弱点的精度统计，已经确认本次加密控制网的精度达到铁路四等GPS网精度要求。
二维约束平差后的最弱边精度分别为1/90000、1/72000、1/71000和1/122000，最弱边方向中误差分别为1.03″、1
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