郑徐三标段施工控制网加密方案已完成.docx
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郑徐三标段施工控制网加密方案已完成
新建郑州至徐州铁路客运专线ZXZQ03标段
(DK53+891.270~DK107+071.170)
施工控制网加密测量
技术方案
中铁十七局集团有限公司郑徐铁路客运专线工程指挥部
二〇一三年三月七日
郑徐铁路客运专线
施工控制网加密技术方案报审表
施工合同段:
ZXZQ-3标段编号:
ZXZQ-3-003
致郑徐铁路客运专线第二监理标段河南长城联合体监理站:
根据合同要求,我单位已完成郑徐铁路客运专线ZXZQ-3标段施工控制网加密测量技术方案编制,并经我单位技术负责人审查批准,请予以审批。
附件:
施工控制网加密测量技术方案。
承包单位(章):
测量队负责人:
总工程师:
日期:
年月日
监理站审核意见:
监理站(章):
主管监理工程师:
监理站站长:
日期:
年月日
评估单位意见:
评估单位(章):
项目负责人:
日期:
年月日
公司审查意见:
公司部门(章):
主管工程师:
总工程师:
日期:
年月日
新建郑州至徐州铁路客运专线ZXZQ03标段
(DK53+891.270~DK107+071.170)
施工控制网加密测量
技术方案
编制:
审核:
批准:
中铁十七局集团有限公司郑徐铁路客运专工程指挥部
二〇一三年三月七日
目录
1.概述1
1.1.任务概述1
1.2.任务范围、内容1
2.工程概述1
2.1.地理位置1
2.2.地形地貌1
2.3.地质条件2
2.4.水文地质特征2
2.5.地震参数2
2.6.交通条件2
2.7.主要工程数量3
3.既有资料情况3
4.主要技术依据3
5.坐标系统和高程系统3
5.1.坐标系统3
5.2.高程系统4
6.加密测量技术方案4
6.1.加密分工4
6.2.布网要求和选点、埋石5
6.2.1.布网要求5
6.2.2.施工加密控制网选点要求5
6.2.3.加密点埋设标准6
6.3.测量方案6
6.3.1.平面控制网加密测量实施方案6
6.3.2.平面控制网导线加密测量实施方案8
6.3.3.高程控制网加密测量实施方案11
7.施工控制网加密测量应交成果资料13
7.1.施工控制网加密测量技术设计方案13
7.2.加密成果报告内容13
7.3.加密测量报告的附件14
施工控制网加密测量技术设计方案
1.概述
1.1.任务概述
新建铁路郑州至徐州客运专线ZXZQ-03标段CPI、CPII控制点和水准点间距较大,不能满足施工放样需要。
故需在CPI、CPII基础控制网和设计水准点基础上进行施工加密测量。
1.2.任务范围、内容
(1)任务范围
郑州至徐州客运专线工程ZXZQ-3标段DK53+891.270~DK107+071.70。
(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平差计算。
1.3预计完成期限
计划完成期限:
2013年3月10日至2013年5月31日。
2.工程概述
2.1.地理位置
郑徐客运专线位于中原、华北平原地区,线路自郑州经中牟、开封、兰考、民权、宁陵、商丘、虞城、砀山、芒砀山、萧县到徐州。
ZXZQ03标段起点位于开封市北部的落堤村,沿连霍高速公路南侧并行向东,跨越连霍高速公路开封收费站及开封服务区,继续沿连霍高速公路南侧向东延伸至开封市谢庄村附近,转至东南跨越大广高速公路、G220公路、S213公路等,于开封县乔庄村南转向东北,跨越日南高速公路后,于兰考县白云山村南在此转向东南跨越陇海铁路、G106公路,终点位于兰考县南部的兰考南站。
2.2.地形地貌
本区域线路主要穿过淮河流域上游地区,属黄淮平原区,主要河流自西北向东南流经本区;线路跨越主要河流(渠)有清水河、淤泥河、圈漳河、三支渠等,均不通航。
本标段线路所经地区为黄淮平原区,线路沿黄河南岸,穿过淮河流域上游地带,无大江大河,洪水涨落迟缓;郑州~兰考段属黄河淤灌区,排涝及灌溉渠网纵横;地方部门经过多年清淤及排涝整治,几十年来未发生较大水害。
2.3.地质条件
本标段第四系地层分布范围广、厚度巨大,其中表层为第四系全新统冲积层(QAL4)主要为褐黄色、灰褐色、浅黄色粉土、粉质黏土。
由于覆盖层巨厚,本区钻探未见下伏基岩层。
黄淮冲积平原区是全线主要地貌单元,水网分布密集,地基土相对软弱,全线均布有软土及松软地基土,沿线表层均不同程度分布盐渍土,工程地质条件较差。
桥址工程采用桩基础,软土及松软土地段路基工程采取加固措施,路基地段盐渍土采取清除、隔断毛细水上升通道、控制路堤最小填筑高度、控制路基填料中易溶盐含量等措施。
2.4.水文地质特征
本标段线路所经地区为黄淮平原区,线路沿黄河南岸,穿过淮河流域上游地带,无大江大河,洪水涨落迟缓;郑州~兰考段属黄河淤灌区,排涝及灌溉渠网纵横;地方部门经过多年清淤及排涝整治,几十年来未发生较大水害。
2.5.地震参数
本标段范围内地震动峰值加速度为0.10g,地震动反应谱特征周期为0.4s。
2.6.交通条件
(1)铁路
本工程沿既有陇海铁路郑州至徐州段并行,陇海铁路郑州至徐州线路全长344.92km,有车站32个(含郑州站、徐州站),平均站间距离11.1km,其中徐州、郑州为特等客运站,商丘西为工区站,其余为中间站。
既有铁路有多个车站可办理货运业务,本线的大宗远距离材料可通过铁路运输至附近车站,再用汽车转运至工地。
(2)公路
本标段沿线地区平行的公路主要有310国道、连霍高速公路。
310国道郑州-徐州段长360km,双向四车道;连霍高速公路基本与线路平行,为双向四车道;郑汴大道为双向十车道。
此外,沿线地区还有南北向的G106及大广高速公路、日南高速公路等,省道有S213、S223(南北向)等。
2.7.主要工程数量
本标段线路全长52.679km,主要工程包括:
站场路基土石方合计489039断面方/1.536km;复杂特大桥51.144m/1座,框架式中、小桥1804.1顶平米/52.32延长米;涵洞266.41横延米/3座;无砟道床52.679铺轨公里;综合接地工程以及其他运营生产设备及建筑物。
3.既有资料情况
3.1.铁四院提供的《郑州至徐州客运专线精密控制测量技术方案》;
3.2.铁四院现场交接平面(CPⅠ、CPⅡ)控制桩和高程控制桩及2013年2月27日下发的《精密测量控制网复测坐标成果表》;
3.3.郑州至徐州客运专线ZXZQ三标《精密工程控制网复测
技术总结》
4.主要技术依据
《高速铁路工程测量规范》(TB10601-2009/J962-2009)
《国家一、二等水准测量规范》(GB12897-2006)
《铁路工程卫星定位测量规范》(TB10054-2010)
《全球定位系统(GPS)测量规范》(GB/T18314-2009)
《中、短程光电测距规范》(GB/T16818-1997)
《测绘技术设计规定》(CH/T1004-2005)
《测绘技术总结编写规定》(CH/T1001-2005)
《测绘成果质量检查与验收》(GB/T24356-2009)
5.坐标系统和高程系统
5.1.坐标系统
根据设计文件,本标段坐标系设为2个分带,采用2000国家大地坐标系椭球参数:
长半轴a=6378137m,扁率α=1/298.257222101,具体分带见表5.1。
表5.1独立坐标系分带表
序号
中央子午线(°′)
投影面大地高(m)
中线分界里程范围
1
114-30
50
DK53+891~DK92+500
2
115-00
40
DK92+500~DK107+071
5.2.高程系统
采用1985国家高程基准
6.加密测量技术方案
6.1.加密分工
本标段加密测量线路52.679km,测量任务大,精度要求高。
按照工区划分为三个测段加密,具体分工见表6.1.1,具体仪器配置见6.1.2。
表6.1.1.测量分工表
测段
工区
起讫里程
测量人员
加密
方法
备注
1
一分部
DK53+891.207~DK60+500
工程师1人助工2人测工6人
GPS
2
二分部
DK60+500~DK85+500
工程师2人助工2人测工10人
GPS
3
四分部
DK85+500~DK107+071.170
工程师2人助工2人测工10人
导线
表6.1.2.加密测量仪器配置表
工区
仪器名称
规格型号
主机编号
状态
1
GPS接收机
徕卡GS15
1503546
检定合格
GPS接收机
徕卡GS15
1503016
检定合格
GPS接收机
徕卡GS15
1503266
检定合格
GPS接收机
徕卡GS15
1503260
检定合格
数字水准仪
徕卡DNA03
337261
检定合格
2
GPS接收机
R8
4750142930
检定合格
GPS接收机
R8
4906165288
检定合格
GPS接收机
R8
4906165297
检定合格
GPS接收机
R8
4906165308
检定合格
数字水准仪
徕卡DNA03
730488
检定合格
数字水准仪
天宝DINI03
344454
检定合格
3
全站仪
索加SET1X
D21886
检定合格
全站仪
索加SET1X
D22817
检定合格
数字水准仪
天宝DINI03
708543
检定合格
数字水准仪
天宝DINI03
731596
检定合格
6.2.布网要求和选点、埋石
6.2.1.布网要求
(1)在CPI、CPII、及勘测水准点基础上进行加密。
(2)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。
(3)点间距离在350m左右为宜,且点间相互通视。
6.2.2.施工加密控制网选点要求
由技术负责人会同相关人员在线路平面图上进行控制网的方案设计、图上选布点位、编号。
选点、埋石人员按设计好的点位进行现场选点、埋石工作。
但要根据现场实际情况按布网设计原则灵活确定点位,并在图上修改标示。
加密点布设应充分考虑即将施工的影响,布设在不易被破坏的范围内。
对高路基、桥梁等段落,尽量考虑将加密点布设于线路一侧,避免因施工后造成点间不通视现象,以方便施工使用。
使用GPS加密时,点间距不得低于300m,所选点位应相互通视,加密点一般应选在距线路中线50~100m,便于安置仪器。
周围应视野开阔,对天通视情况良好,高度角15°以上无障碍物阻挡卫星信号;远离高于安置天线高度的树木、建筑物等阻挡卫星信号的障碍物。
为了避免电磁场对GPS卫星信号的干扰,点位应远离大功率无线电发射源、高压输电线;在点位附近避免有大面积水域,以避免多路径效应的影响;点位应布设于交通方便,基础稳定,易于保存,有利于导线联测的地方;注意避免季节变换后,植被生长可能引起的不通视问题。
加密点用导线法测量时,点间距宜为300~350m,所选点位应相互通视,应选在距线路中线50~100m,稳固可靠,且不易被施工破坏的范围内,导线点应便于长期保存和测设中线。
6.2.3.加密点埋设标准
加密的平面控制点和高程点尽量共用,加密控制点标石埋设标准必须与精测网CPII控制点标石埋设规格及要求相同。
6.3.测量方案
6.3.1.平面控制网加密测量实施方案
(1)测量方法和等级
加密GPS测量;测量等级为四等。
(2)技术指标
GPS施工加密测量的精度指标应符合表6.3.1-1的规定。
表6.3.1-1GPS测量的精度指标
`等级
固定误差a
(mm)
比例误差系数b(mm/km)
基线方位角
中误差(″)
约束点间的
边长相对中误差
约束平差后
最弱边边长相对中误差
四等
≤5
≤2
2.0
1/100000
1/70000
注:
当基线长度短于500m时,四等边长中误差应小于7.5mm,基线边长不得小于300米。
控制网基线长度中误差应按式(3.1.5)计算。
σ=±
(3.1.5)
式中σ——基线长度中误差(mm)
a——固定误差(mm)
b——比例误差系数(mm/km)
d——基线或环的平均边长(km)
(3)GPS施工加密测量作业的基本要求
a.加密GPS测量作业的基本要求应符合表6.3.1-2的规定。
表6.3.1-2GPS测量作业的基本要求
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)
≥20
时段长度(min)
≥60
观测时段数
1~2
数据采样间隔(S)
15
PDOP或GDOP
≤8
b.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;
c.观测时详细记录测站点号、日期、时段、天线高、观测者、记录者等;
d.开机后应检查有关指示灯与仪表;
e.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;
f.观测中在接收机10m内禁止使用对讲机和手机;
g.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。
(4)GPS测量数据处理
a各独立闭合环坐标分量闭合差均符合下式的规定:
;
;
环全长闭合差应满足:
式中:
W为环闭合差,
,n为独立环中的边数;
b同步环的坐标分量闭合差和全长闭合差均符合下式的规定:
;
;
;
式中:
W为环闭合差,
,n为同步环中的边数;
c重复基线的长度较差小于
。
d无约束平差中基线分量的改正数绝对值均满足下式:
VΔx≤3σ,VΔy≤3σ,VΔZ≤3σ
GPS基线长度精度用下式表示:
式中:
σ——中误差(mm);
d——相邻点间距离(km)
e施工控制网加密必须就近附合到CPⅡ或CPⅠ控制点,采用固定数据约束平差。
6.3.2.平面控制网导线加密测量实施方案
(1)测量方法和等级
导线测量;测量等级为三等。
(2)技术指标
导线测量的主要技术要求应符合表6.3.2-1的规定。
表6.3.2-1三等导线测量主要技术要求
等级
测角中误差(″)
测距相对中误差
方位角闭合差(″)
导线全长相对闭合差
测回数
0.5″级仪器
1″级仪器
2″级仪器
6″级仪器
三等
1.8
1/150000
3.6
1/55000
4
6
10
--
注:
1、表中n为测站数。
2、当边长短于500m时,四等边长中误差应小于3.5mm
(3)导线测量所使用的仪器应在有效检定期内,作业前应按《高速铁路工程测量规范》(TB10601-2009/J962-2009)附录B的规定进行必要的检校,光电测距仪、全站仪作业技术要求应符合附录B的规定。
(4)水平角观测宜采用方向观测法,并符合表6.3.2-2的规定。
6.3.2-2水平角方向观测法的技术要求
等级
仪器等级
半测回归零差(″)
一测回内2c
互差(″)
同一方向值各测回互差(″)
三等
0.5″级仪器
4
8
4
1″级仪器
6
9
6
2″级仪器
8
13
9
注:
当观测方向的垂直角超过±3°的范围时,该方向2C互差可按相邻测回同方向进行比较,其值应满足表中一测回内2C互差的限值。
(5)边长测量技术要求应符合表6.3.2-3的规定。
表6.3.2-3边长测量技术要求
等级
使用测距仪精度等级
每边测回数
一测回读数较差限值(mm)
测回间较差限值
(mm)
往返观测平距较差限值
往测
返测
三等
Ⅰ
2
2
2
3
2mD
Ⅱ
4
4
5
7
注:
1、一测回是全站仪盘左、盘右各测量一次的过程
2、测距仪精度等级划分如下
Ⅰ级md≤2mm
Ⅱ级2mm<md≤5mm
Ⅲ级5mm<md≤10mm
Ⅳ级10mm<md≤20mm
md为每千米测距标准偏差。
即按测距仪出厂标称精度的绝对值,归算到1km的测距标准偏差。
3、mD=a+b×D
式中:
mD----仪器测距中误差(mm),a----标称精度中的固定误差(mm),
b----标称精度中的的比例系数(mm/km),D----测距长度(km)
(6)、测距边的斜距应进行气象和仪器常数改正。
气压、气温读数取位应符合表6.3.2-4的规定。
三等及以上等级测量应在测站和反射镜站分别测记。
表2.3.2-4气压、气温读数取位要求
测量等级
干湿温度表(℃)
气压表(hPa)
四等
0.2
0.5
(7)施工加密导线测量作业的基本要求
a.导线测量应起闭于CPI控制点,并联测CPII控制点。
按三等导线精度,采用标称精度不低于2〞﹑测距精度不低于2mm+2ppm的全站仪进行施测。
b.觇标采用仪器配套棱镜和觇标组合,光学对中器对中,对中误差小于1mm。
水平角和距离观测应在大气稳定和成像清晰的气象条件下进行观测,视线超越的高度及旁离障碍物的距离均不宜小于1.5m。
c.用于气象改正的温度、气压数据,在每一测站测定一次,并在观测手簿上做好记录。
气压计、温度计与周围环境一致,避免日光暴晒和辐射。
测距边气象改正、加常数改正通过全站仪设置自动进行,输入数据应认真核对。
导线边长测量,读数至0.1毫米。
距离和竖直角往返各观测3测回(测距的一个测回指照准一次读若干数,读数一般为四次。
),竖角指标差≤15″,外业采用竖直角计算平距。
各项限差应满足表6.3.2-2的要求。
导线测量竖直角观测应满足表6.3.2-5的技术要求。
d.导线测量数据使用光电记录手簿记录。
e.联测CPⅠ时,如果有两个以上通视方向时应对所有通视方向进行观测。
表6.3.2-5距离和竖直角观测限差
仪器精度
等级
测距中误差(mm)
同一测回
各次读数
互差(mm)
测回间读
数较差(mm)
竖直角指标差较差
竖直角测回间较差
往返测平距
较差
Ⅰ
<5
3
7
10″
10″
2mD
注:
mD=(a+b×D),为仪器标称精度。
式中:
a——仪器标称精度中的固定误差(mm)
b——比例误差系数(mm/km)
D——测距边长度(km)
(8)导线测量数据处理
a起算数据为CPI控制点,导线应在方位角闭合差及导线全长闭合差满足要求后,用专业平差软件(南方平差易,武汉大学科傻平差软件)平差。
b控制点的点位中误差应满足mx、my≤±15mm,导线点坐标成果保留到0.1mm。
6.3.3.高程控制网加密测量实施方案
(1)测量方法
高程控制网加密测量按二等水准测量方法进行施测。
(2)精密水准测量精度要求单位:
mm
水准测量
等级
每千米水准测量偶然中误差M△
限差
往返测
不符值
附合路线或
环线闭合差
检测已测
测段高差之差
精密水准
≤1.0
4
4
6
注:
表中L为往返测程,附合或环线的水准路线长度,单位为km。
(3)精密水准测量的技术标准
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
观测次数
往返较差
或闭合差
(mm)
与已知点
联测
附合或环线
精密水准
2
≤200
DS1
铟瓦
往返
往返
4
注:
表中L为往返测段、附合或环线的水准路线长度,单位km。
(4)精密水准观测主要技术要求
等级
水准尺
类型
水准仪
等级
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
DS05
≤65
≤1.5
≤3
下丝读数
≥0.3
DS1
≤50
读数和记录取位:
采用DS05或DS1级仪器时,应读记至0.05mm或0.1mm;采用数字水准仪时,应读记至0.01mm;采用区格式木尺应读记至1mm。
(5)精密水准测量计算取位规定见下表
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)
二等、
精密水准
0.01
0.1
0.01
0.01
0.1
0.1
(6)二等水准测量质量保障措施。
①二等水准测量应进行测段往返观测,观测顺序为:
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
②测量时应保证前后视距尽可能相等,前后视距差不符值应满足规范要求。
③用撑竿辅助安置水准尺,确保水准尺在观测时处于竖直状态。
④水准测量时,将尺垫安放在坚实的地方,防止尺垫下沉。
⑤选择观测时间,避开中午炎热时段。
(7)数据处理
①水准点间满足限差要求的情况下,以联测的深埋水准点为起算点,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MΔ,MΔ≤±1.0mm。
MΔ应按下列公式计算:
式中:
△——测段往返高差不符值(mm);
L——测段长(km);
n——测段数;
7.施工控制网加密测量应交成果资料
7.1.施工控制网加密测量技术设计方案
7.2.加密成果报告内容
7.2.1.任务依据、技术标准、测量日期、作业方法、人员设备、数据处理方法、控制网测量精度、控制点现状分析、加密测量结论等。
7.2.2.同步环,独立环闭合情况及精度统计。
7.2.3.起算点的点号、坐标。
7.2.4.平面加密控制点坐标成果,包括点号、平面坐标、坐标中误差、点位中误差、点对的坐标方位角及精度、平面边长及精度、重复基线、加密坐标成果和CPII与设计成果的比较。
7.2.5.导线测量精度和平差结果。
7.2.6.高程加密控制网高差和高差成果,包括点号、距离、往返测高差、往返测不符值、每千米偶然中误差。
7.3.加密测量报告的附件
7.3.1.平面:
基线报告、闭合环报告、约束和无约束平差报告;导线平差报告。
7.3.2.高程:
水准测量原始观测数据;
7.3.3.GPS测量、全站仪测量、和水准测量的观测手簿。
7.3.4.GPS、水准仪等设备的鉴定证书。
7.3.5.施测单位的测绘资质证书。
7.3.6.人员资质证书。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 郑徐三 标段 施工 控制 加密 方案 完成