柳州鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑技術(shù)學(xué)院《鐵路工程測量》課程團(tuán)隊(duì)鐵路工程測量---CPIII平面控制網(wǎng)測量目錄一、CPIII控制網(wǎng)基本知識二、CPIII平面控制測量的前期工作三、CPIII平面控制測量四、CPIII平面控制網(wǎng)數(shù)據(jù)處理五、CPIII控制網(wǎng)測量注意事項(xiàng)一、CPIII控制網(wǎng)基本知識三網(wǎng)合一----高速鐵路工程測量的平面、高程控制網(wǎng)，按施測階段、施測目的及功能可分為勘測控制網(wǎng)、施工控制網(wǎng)、運(yùn)營維護(hù)控制網(wǎng)。為了保證勘測、施工、運(yùn)營維護(hù)各階段平面測量成果的一致性，應(yīng)該做到三網(wǎng)合一。

也就是各階段平面控制測量應(yīng)以基礎(chǔ)框架平面控制網(wǎng)（CP0）為起算基準(zhǔn)，高程控制測量應(yīng)以線路水準(zhǔn)基點(diǎn)控制網(wǎng)為起算基準(zhǔn)。3軌道控制網(wǎng)CPⅢ：沿線路布設(shè)的平面、高程控制網(wǎng)，平面起閉于基礎(chǔ)平面控制網(wǎng)（CPⅠ）或線路平面控制網(wǎng)（CPⅡ）、高程起閉于線路水準(zhǔn)基點(diǎn)，一般在線下工程施工完成并通過沉降變形評估后進(jìn)行施測，為軌道施工和運(yùn)營維護(hù)的基準(zhǔn)。CPⅢ網(wǎng)按自由設(shè)站邊角交會(huì)方法測量。點(diǎn)間距為縱向50～70m、橫向?yàn)榫€路結(jié)構(gòu)物寬度，測量精度為相鄰點(diǎn)位的相對中誤差小于1.0mm。4一、CPIII控制網(wǎng)基本知識一、CPIII控制網(wǎng)基本知識CPⅢ控制網(wǎng)的測量標(biāo)志必須達(dá)到以下要求：具有強(qiáng)制對中、能夠長期保存、不變形、體積小、結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、價(jià)格適中、重復(fù)安置精度高，同一套測量標(biāo)志在同一點(diǎn)重復(fù)安裝及不同套測量標(biāo)志在同一點(diǎn)重復(fù)安裝的空間位置偏差均應(yīng)小于±0.5mm。一、CPIII控制網(wǎng)基本知識CPⅢ控制點(diǎn)的編號定義如下：CPⅢ的點(diǎn)號由七位數(shù)組成，從左到右前四位數(shù)表示CPⅢ點(diǎn)所在里程的整公里數(shù)，第五位是“3”表示是CPⅢ網(wǎng)點(diǎn)，后兩位數(shù)字表示點(diǎn)的順序號，點(diǎn)的順序號為單數(shù)表示該點(diǎn)在里程增加方向的左側(cè)，點(diǎn)的順序號為雙數(shù)表示該點(diǎn)在里程增加方向的右側(cè)，當(dāng)里程不足千、百、拾公里時(shí)，加“0”填充以保證CPⅢ的點(diǎn)號都是七位數(shù)齊全。一、CPIII控制網(wǎng)基本知識當(dāng)里程不足千、百、拾公里時(shí)，加“0”填充以保證CPⅢ的自由設(shè)站號都是七位數(shù)齊全。點(diǎn)編號含義數(shù)字代碼在里程內(nèi)點(diǎn)的位置0356301表示線路里程DK356范圍內(nèi)線路前進(jìn)方向左側(cè)的CPⅢ第1號點(diǎn)，“3”代表“CPⅢ”0356301（軌道左側(cè)）奇數(shù)1、3、5、7、9、11等0356302表示線路里程DK356范圍內(nèi)線路前進(jìn)方向右側(cè)的CPⅢ第1號點(diǎn)，“3”代表“CPⅢ”0356302（軌道右側(cè)）偶數(shù)2、4、6、8、10、12等測量標(biāo)志二、CPIII控制網(wǎng)測量前準(zhǔn)備工作1．精測網(wǎng)全面復(fù)測

按鐵道部建設(shè)司《關(guān)于進(jìn)一步規(guī)范鐵路工程測量控制網(wǎng)管理工作的通知》（鐵建設(shè)【2009】20號）要求，CPⅢ建網(wǎng)前設(shè)計(jì)院應(yīng)對精測網(wǎng)進(jìn)行全面復(fù)測一次。2．線下工程沉降和變形評估

無砟軌道對線下基礎(chǔ)工程的工后沉降要求非常嚴(yán)格，CPⅢ的控制網(wǎng)測量應(yīng)待線下工程沉降和變形滿足要求，且無砟軌道鋪設(shè)條件評估通過后進(jìn)行。3．線下工程平面和高程線位復(fù)測

對竣工的線下工程在鋪設(shè)無砟軌道前應(yīng)進(jìn)行平面和高程線位的復(fù)測，以提前處理施工放樣引起的誤差超限，為鋪設(shè)無砟軌道奠定良好的基礎(chǔ)。即鋪設(shè)無砟軌道前對線下工程進(jìn)行平縱面貫通測量。4．CPII及二等水準(zhǔn)加密測量合格

CPIII控制網(wǎng)測量應(yīng)在CPII及二等水準(zhǔn)加密測量評估合格以后方可開展工作。二、CPIII控制網(wǎng)測量前準(zhǔn)備工作CPIII控制網(wǎng)為軌道鋪設(shè)和運(yùn)營維護(hù)提供控制基準(zhǔn)。根據(jù)設(shè)計(jì)目標(biāo)速度和軌道形式，CPIII網(wǎng)有自由設(shè)站邊角交會(huì)法（速度≥250km/h或200km/h的無砟軌道）和導(dǎo)線法（速度≤200km/h）。二、CPIII平面控制測量的前期工作網(wǎng)型根據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu)情況，每隔50-70米布置一對點(diǎn)。在兩對點(diǎn)之間，相隔100-120米布置自由測站點(diǎn)，對前后各三對點(diǎn)（共12個(gè)CPIII平面控制點(diǎn)）進(jìn)行邊角交會(huì)。這樣，每個(gè)CPIII控制點(diǎn)有三個(gè)自由設(shè)站點(diǎn)的交會(huì)方向。CPIII平面控制網(wǎng)附合在CPI、CPII或加密的高級控制點(diǎn)上，約相隔500-1000米在自由設(shè)站點(diǎn)上對附近的高級控制點(diǎn)進(jìn)行方向、邊長聯(lián)測，以傳遞坐標(biāo)和控制誤差積累。二、CPIII平面控制測量的前期工作二、CPIII平面控制測量的前期工作軌道控制網(wǎng)的精度如何，直接決定了后續(xù)施工測量的精度和進(jìn)度，可以說軌道控制網(wǎng)的成敗決定軌道平順性、舒適性的好壞。二、CPIII平面控制測量的前期工作測量前提線下工程竣工并通過沉降變形評估后施測；復(fù)測全線CPI、CPII控制網(wǎng)；CPI、CPII聯(lián)測密度為400～800m，自由設(shè)站至CPI、CPII的距離不宜大于300m，否則進(jìn)行加密測量。二、CPIII平面控制測量的前期工作復(fù)測要求根據(jù)原控制網(wǎng)復(fù)測進(jìn)行“同精度、同等級”復(fù)測；設(shè)備精度指標(biāo)應(yīng)不低于原網(wǎng)測量使用的儀器；聯(lián)測區(qū)域內(nèi)原控制網(wǎng)聯(lián)測的高等級控制點(diǎn)；如沒有，則需選擇兩端穩(wěn)定的控制點(diǎn)作為約束點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和平差計(jì)算；對選取的控制點(diǎn)需有穩(wěn)定性分析說明；對于穩(wěn)定性分析時(shí)，其差值或精度指標(biāo)接近規(guī)范要求時(shí)，需對該數(shù)據(jù)進(jìn)行再次復(fù)測，以佐證數(shù)據(jù)的可靠性，比如高差較差接近限差時(shí)，需對該段高差進(jìn)行第二次復(fù)測。二、CPIII平面控制測量的前期工作復(fù)測分析分析復(fù)測觀測數(shù)據(jù)，評定其精度指標(biāo)，不合格者返測；復(fù)測成果與原測成果的對比分析；分析控制點(diǎn)的穩(wěn)定性情況，對可能發(fā)生穩(wěn)定性變化的點(diǎn)位予以逐點(diǎn)分析說明；對于變化點(diǎn)位予以更新成果。二、CPIII平面控制測量的前期工作復(fù)測控制網(wǎng)精度評定根據(jù)《高速鐵路工程測量規(guī)范》、《鐵路工程測量規(guī)范》相關(guān)規(guī)定，對各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行分析與評定。平面（GPS）測量精度要求GPS網(wǎng)數(shù)據(jù)檢驗(yàn)：重復(fù)基線、環(huán)閉合差檢驗(yàn)、無約束平差基線向量改正數(shù)等約束平差后精度指標(biāo)：方位角中誤差、最弱邊相對中誤差等水準(zhǔn)測量精度指標(biāo)測量過程控制：視線高、前后視距差、視距累計(jì)差、讀數(shù)差等統(tǒng)計(jì)；計(jì)算過程控制：往返測高差較差、每千米偶然中誤差、符合路線閉合差等；CPIII測量使用的全站儀必須滿足以下要求：角度測量精度：≤±1″距離測量精度：≤±1mm+2ppm帶馬達(dá)驅(qū)動(dòng)、自動(dòng)照準(zhǔn)和數(shù)據(jù)自動(dòng)記錄功能的現(xiàn)代化全站儀，如：Leica（徠卡）系列的：TCA2003、TCA1201及天寶全站儀TRIMBLES6、S8等；

三、CPIII平面控制測量CPIII測量儀器設(shè)備LeicaTCA2003TrimbleS6CPIII測量儀器設(shè)備LeicaTCA1201SOKKIANET05軌道控制網(wǎng)平面全站儀溫度氣壓濕度棱鏡棱鏡連接桿高程數(shù)字水準(zhǔn)儀水準(zhǔn)尺三、CPIII平面控制測量CPⅢ控制網(wǎng)采用自由設(shè)站邊角交會(huì)網(wǎng)的方法測量。自由設(shè)站的設(shè)站距離為120m時(shí)，每個(gè)自由設(shè)站應(yīng)觀測12個(gè)CPⅢ點(diǎn)，全站儀前方和后方各6個(gè)（3對）CPⅢ點(diǎn)，每次測量應(yīng)保證每個(gè)CPⅢ點(diǎn)被測量3次以上。測量方法見下圖所示。三、CPIII平面控制測量對于自由設(shè)站測量較為困難的地區(qū)（如曲線地段），自由設(shè)站的設(shè)站距離可為60m，每個(gè)自由設(shè)站應(yīng)觀測8個(gè)CPⅢ點(diǎn)，全站儀前方和后方各4個(gè)（2對）CPⅢ點(diǎn)，每個(gè)CPⅢ點(diǎn)應(yīng)被觀測測量4次以上。三、CPIII平面控制測量CPⅢ控制點(diǎn)距離為50m左右，且不應(yīng)大于60m，觀測CPⅢ點(diǎn)最短的目標(biāo)距離不小于10m，最大不超過180m。三、CPIII平面控制測量測量前應(yīng)記錄每個(gè)測站的溫度、氣壓，并將溫度、氣壓輸入儀器進(jìn)行改正。對于線路有長短鏈時(shí)，應(yīng)注意區(qū)分重復(fù)里程及標(biāo)記的編號。三、CPIII平面控制測量水平方向觀測CPⅢ平面控制網(wǎng)的水平方向觀測，應(yīng)滿足下表的規(guī)定。表水平方向觀測的技術(shù)要求控制網(wǎng)名稱儀器等級測回?cái)?shù)半測回歸零差同一測回各方向2C互差同一方向歸零后方向值較差CPⅢ平面網(wǎng)05″26″9″6″1″36″9″6″三、CPIII平面控制測量距離觀測CPⅢ平面控制網(wǎng)的距離測量，應(yīng)采用以下的多測回距離觀測法：盤左和盤右分別對同一個(gè)CPⅢ點(diǎn)進(jìn)行距離測量，把盤左和盤右距離測量的平均值作為一測回的距離測量值；每個(gè)CPⅢ點(diǎn)距離測量的測回?cái)?shù)應(yīng)與水平方向相同，各測回測量的距離較差應(yīng)≤1.0mm。在全圓方向觀測的同時(shí)，對CPⅢ點(diǎn)進(jìn)行距離測量。三、CPIII平面控制測量影響距離測量的因素儀器因素：儀器的加常數(shù)和乘常數(shù)棱鏡因素：棱鏡的加常數(shù)棱鏡連接桿：垂直度氣象因素：溫度、氣壓、濕度等人為因素：棱鏡的正對情況和棱鏡安裝、儀器架設(shè)及連接桿安裝三、CPIII平面控制測量與控制點(diǎn)聯(lián)測①與控制點(diǎn)聯(lián)測，一般情況下應(yīng)通過2個(gè)或以上線路上的自由設(shè)站進(jìn)行聯(lián)測，見下圖所示。聯(lián)測高等級控制點(diǎn)時(shí)，應(yīng)最少觀測3個(gè)完整測回?cái)?shù)據(jù)。三、CPIII平面控制測量②為了使相鄰重合區(qū)域能夠滿足CPⅢ控制網(wǎng)的高精確度，每個(gè)重合區(qū)域至少要有3到4對CPⅢ點(diǎn)（約為160米的重合）一起測量。三、CPIII平面控制測量現(xiàn)場記錄采用全站儀自動(dòng)觀測數(shù)據(jù)采集軟件進(jìn)行外業(yè)數(shù)據(jù)的采集、記錄和保存，所有觀測數(shù)據(jù)應(yīng)進(jìn)行備份存儲?，F(xiàn)場測量時(shí)，必須按“附件1自由測站記錄表”記錄各測站的實(shí)際情況，它是測量中的重要數(shù)據(jù)。三、CPIII平面控制測量現(xiàn)場記錄CPⅢ平面控制網(wǎng)數(shù)據(jù)處理CPⅢ平面控制網(wǎng)數(shù)據(jù)處理可采用專業(yè)軟件進(jìn)行處理，采用的軟件必須通過鐵道部門正式鑒定。對于測量數(shù)據(jù)的整理和保存，必須保證數(shù)據(jù)信息能夠從測量一直到評估驗(yàn)收和存檔都完整一致，手工校驗(yàn)的修正參數(shù)，必須記錄在案。四、CPIII平面控制網(wǎng)數(shù)據(jù)處理CPⅢ控制網(wǎng)數(shù)據(jù)處理軟件CPⅢ平面控制網(wǎng)數(shù)據(jù)處理結(jié)果不能滿足“CPⅢ控制點(diǎn)的定位精度要求”的指標(biāo)時(shí)，應(yīng)進(jìn)行返工測量。

表CPⅢ平面控制網(wǎng)平差計(jì)算取位控制網(wǎng)名稱水平方向觀測值（″）水平距離觀測值（mm）方向改正數(shù)（″）距離改正數(shù)（mm）點(diǎn)位中誤差（mm）點(diǎn)位坐標(biāo)（mm）CPⅢ平面網(wǎng)0.10.10.010.010.010.1四、CPIII平面控制網(wǎng)數(shù)據(jù)處理CPⅢ平面網(wǎng)的主要技術(shù)指標(biāo)四、CPIII平面控制網(wǎng)數(shù)據(jù)處理控制網(wǎng)名稱測量方法方向觀測中誤差距離觀測中誤差相鄰點(diǎn)的相對點(diǎn)位中誤差同精度復(fù)測坐標(biāo)較差CPⅢ平面網(wǎng)自由測站邊角交會(huì)±1.8″±1.0mm±1mm±4mmCPIII測量使用的棱鏡必須滿足以下要求：加工精度高棱鏡相位中心穩(wěn)定棱鏡越小，越有利于CPIII觀測

五、CPIII控制網(wǎng)測量注意事項(xiàng)CPIII控制網(wǎng)平面觀測數(shù)據(jù)采集應(yīng)在夜間開展。因全站儀采用ATR自動(dòng)照準(zhǔn)、對中受光源干擾較大，應(yīng)盡量減少光源對觀測質(zhì)量的影響。在無光源的漆黑環(huán)境，ATR自動(dòng)照準(zhǔn)精度最高。五、CPIII控制網(wǎng)測量注意事項(xiàng)減小不利環(huán)境因素對CPIII數(shù)據(jù)采集質(zhì)量的影響。觀測環(huán)境CPIII控制網(wǎng)平面觀測數(shù)據(jù)采集空氣中應(yīng)無明顯灰塵，特別是人能明顯感覺到灰塵的存在，呼吸不舒服時(shí)，不能開展CPIII平面觀測作業(yè)。五、CPIII控制網(wǎng)測量注意事項(xiàng)CPIII控制網(wǎng)平面觀測數(shù)據(jù)采集時(shí)周圍應(yīng)無震動(dòng)，特別時(shí)機(jī)械作業(yè)、車輛通行等觀測視線受物體影響，即觀測視線距物體太近，方向觀測值會(huì)受大氣折光差影響太大，特別時(shí)接觸網(wǎng)桿、配電箱等。五、CPIII控制網(wǎng)測量注意事項(xiàng)平面控制測量a和已安裝的預(yù)埋件配套一致，選擇棱鏡測量桿12根。b把棱鏡測量桿插入預(yù)先安置好的預(yù)埋件,使棱鏡測量桿的突出橫截面和預(yù)埋件管口嚴(yán)密連接。禁用扳手、錘子等工具