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1、港区支线精密工程控制测量技术设计书一、概述（一）设计依据（二）设计范围及设计内容1、设计范围2、设计内容本线精测网参照“铁路工程测量规范（TB10101-2009）”标准建网。建网原则：分级布网、逐级控制。（三）线路概况及线下工程概况1、线路概况测区位于东经11900-东经12010，北纬3320-北纬3435间，地处山东、江苏两省。连盐淮铁路由北向南，经过山东巨峰、江苏赣榆、连云港、灌南、响水、滨海最后至盐城，在响水分叉，经过灌南、涟水至淮安。国道、省道、县道、乡村道路分布发达，交通便利，初测线路周边地形平坦，地势开阔，其间分布少量垄岗及孤岛残丘；河流、沟渠纵横交错，沿定线方向桥梁较少；村庄
2、分布密集。2、线下工程概况线路总长（含疏解线）36.802km，其中桥梁长度约为18.35km，占全线46%；隧道长度约4.53km，占全线11.4%。二、既有控制测量资料情况分析（一）既有勘测设计阶段控制测量工作简介初测和定测期间，沿线布设D级GPS、一级导线和四等水准。（二）既有控制测量成果的评价和利用1、埋石深度不满足精测要求，控制桩破坏严重。2、初定测期间布设的控制网没有整体平差，存在系统差。3、没有跟连盐线精测网联测，无法保证相邻工程的准确衔接。根据以上对既有控制测量成果的评价，初定测既有控制测量成果与施工要求存在较大差距，依据铁路工程测量规范的要求，需要在全线建立满足施工要求的精密
3、工程控制网。 三、精密工程控制测量方案（一）测量技术依据1、铁路工程测量规范（TB10101-2009）2、工程测量规范(GB 500262007)3、国家三、四等水准测量规范(GB 128982009)4、全球定位系统(GPS)测量规范（GBT/18314-2009）5、初步设计文件（二）坐标与高程系统的选择1、坐标系统本段精密工程控制测量平面坐标系统采用施工坐标系（任意带高斯投影抵偿坐标系），依据线路初步设计方案位置东西（Y）方向坐标差值及路肩设计高程计算中央子午线值及投影面高程，满足测区投影长度变形值不大于1/40000（25mm/km）的要求。2、高程系统采用1985国家高程基准。（三
4、）控制网的布设1、平面控制网的布设本次精密工程控制测量平面控制网按分级布网的原则，分两级布设，第一级为基础平面控制网（CPI），第二级为线路控制网（CPII）。第一级基础平面控制网（CPI）：首先对收集的国家高等级GPS网点进行兼容性和稳定性检验，作为本项目CPI的起算依据。在此基础上按3km-4km布设一个或一对通视GPS点，若成对布设其通视边长800m1000m为宜。在水面宽度大于1km的特大桥两岸附近应增设CPI控制点。CPI控制点根据线路走向沿线布设。应选在离线路中线100m200m、地质情况稳定、地基坚实，且地下水位较低，利于GPS观测，能长期保存而不易被施工破坏的稳定区域。顾及CP
5、I网型和选点条件限制，困难点位可离开线位1km以内。CPI点位应便于安置GPS接收机，周围视野开阔，便于GPS卫星信号的接收。其要求：点位要选择在四周开阔的区域，地面高度角15内不应有成片的障碍物；点位应选择在交通方便，且利于安全作业的地方；点位附近不应有大面积水域或其它强烈干扰卫星信号接收的物体（如金属广告牌等）；点位须远离大功率无线电发射源（如电视台、电台、微波站等），远离高压输电线，其距离均不得小于200m。第二级线路控制网（CPII）：CPII控制点间距600m800m，困难地段不短于500m为宜，沿线路走向布设，应选在离线路中线50m100m，稳固可靠且不易被施工破坏的范围内，便于测
6、量及施工放线的地方；尽量满足相邻点相互通视，要保证每一个点至少要有一个通视点，当CPII点前后相邻点都不能通视时，应对不通视的点增加方向点，但不通视点间应保证CPIII网的附合长度不大于1km，并顾及CPIII点的发展布设；对路基、桥梁等段落，尽量考虑将CPI、CPII布设于线路一侧，避免因施工后高路基、桥墩等造成点间不通视的现象，以方便施工使用；点位应便于安置GPS接收机和全站仪，观测条件满足GPS卫星信号的接收要求。2、高程控制网的布设高程控制网沿线布设深埋水准点和一般水准点两种类型的高程控制点，组成统一的高程控制网。1） 选点、埋石 （1）深埋水准点深度根据地质地层条件及桥梁墩设计深度单
7、独进行设计。a.深埋水准点按照设计的概略位置进行选取，沿线深埋水准点都选在线路附近的村庄内，应和大队、村委会或其它单位和个人取得联系，点位宜选在村委会、学校、卫生所院等公用事业单位内或附近，条件困难应选在村民住户院内。b.点位附近面积要保证钻机施工的要求，方便钻机到点位，要避开高压线等要有足够的施工净空。c. 选定点位后打木桩标定点位，并用手持GPS测量存储坐标，绘制点之记。d. 点位选好后，要和土地使用人或管理人进行使用、施工方面的协商，尽量少发生费用，如果对方提出费用，经友好协商报单位批准后实施，并确定水准点保管人。施工完成后同水准点保管人签订委托保管书。 （3）一般水准点一般水准点在国家
8、I等水准点的基础上，要求沿线一般不大于2km布设一个，考虑到便于施工单位施工放样及垂直位移监测时对高程点的引用，因此将地面CPI和CPII级控制点亦纳入高程控制网，这样可能会稍微增加总水准路线的长度。如果水准基点不能与平面点共用时，应重新布设水准基点，满足小于2km间距的要求。（四）标石埋设1、平面控制点（CPI、CPII）及水准点标志各种控制点标志金属标志制作材料为上部为不锈钢，下部采用普通钢筋焊接而成，规格应符合图3.4.1（a）的规定；水泥路面设标要用电钻打孔后，将金属标志用固结剂或速凝水泥镶嵌在路面上，规格应符合图3.4.1（b）的规定。标志标识规格应符合图3.4.1（c）的规定。图3
9、.4.1 CPI、CPII和水准基点控制点标钉及标识2、平面控制点（CPI、CPII）及水准点埋设标准平面控制点CPI、CPII及水准点一般均采用现场浇注混凝土方式进行，桩面低于地面，各种控制点桩面标记等级和点名、标石形式及规格应符合图3.4.2的规定。鉴于暂规规定的埋石深度和本项目最大冻土深度情况，确定本线的所用CPI、CPII和水准基点的埋石深度为：按埋深1.4 m进行。 图3.4.2 CPI、CPII和水准基点控制点标石埋设图上述控制点规格为：顶部30cm30cm，底部40cm40cm，标石应埋入冻土线以下0.3m。如果筑物顶上设置标石，标石应和建筑物顶面牢固连接。建筑物上各等平面控制点
10、标石设置规格应符合图3.4.3的规定。图3.4.3建筑物上CPI、CPII控制点标石设置（单位：mm）如果选点的建筑物顶群墙较高，且满足测量条件，可选择在群墙顶部安装强制归心标志件的形式。如图3.4.4：图3.4.4 群墙上CPI、CPII控制点标志图标石表面标识按图3.4.5所示进行，现场浇筑埋石桩点应使用模具，桩面应整饰美观，标识及字头应统一大致指北。 图3.4.5 标石表面标识混凝土盖的规格及标识见图3.4.6。图3.4.6 混凝土盖规格 水准点可选择满足观测条件的稳定构筑物设置墙脚标志，标石埋设规格应符合图3.4.7的规定。图3.4.7 墙脚水准点标石埋设图（单位：mm）3、点之记绘制
11、要求（1）点之记要在埋标时现场绘制草图，绘制内容要符合要求，要素齐全，标识点位的距离用皮尺现场实测，确定点位的距离标注不少于3个，交通路线图指向要齐全、清楚。参照物少的桩点应设置水泥指示标。点之记使用统一格式绘制。（2）根据点之记草图，及时绘制成CAD形式的电子图，绘制点之记要严格按照图例要求进行绘制。（3）选点埋标人员在点之记记录上签名，对点之记进行认真复核。（4）绘制点之记概略坐标采用平差后的3带坐标。（5）每个点用数码相机拍摄辅助点之记（.jpg文件格式）二张，一张为标石顶面（照片文件名称：点号-1），另一张为一人站在点位上，拍摄点位附近明显参照物（照片文件名称：点号-2）。（6）控制点
12、命名CPI控制点命名为：CPI 001-CPI *,插点和补点的编号为前点名+19；CPII控制点命名为：CPII 001-CPII *,插点和补点的编号为前点名+19；水准基点的命名为：BM 001-BM *。（五）基础平面控制网（CPI）施测与数据处理1、CPI级GPS网施测（1）CPI级GPS控制网观测技术要求按铁路工程测量规范中D级执行。观测时按照三角形或大地四边形构网。（2）各级GPS控制网测量的主要精度和技术指标应符合表3.5.1的规定。 表3.5.1 GPS测量的精度指标 级别D E a（mm）510b（mm/km）22（3）GPS作业时天线定向标志线应统一指向正北。每个时段观测
13、前、后各量天线高一次，两次较差值小于2mm，取均值作为最后成果。（4）GPS测量作业应满足下表3.5.2的基本技术要求。表3.5.2 各级GPS测量作业的基本技术要求 级 别项 目DE静态测量卫星高度角（）1515有效卫星总数44有效时段长度（min）4540观测时段数121数据采样间隔（S）10301030PDOP或GDOP1010（5）观测过程中不得在天线附近50m以内使用电台，10m以内使用对讲机；在一时段观测过程中不允许进行以下操作：接收机关闭又重新启动，进行自测试，改变卫星仰角限，改变数据采样间隔，按动关闭文件和删除文件等功能。同时观测记录气象元素。（6）联测附近连盐线CPI控制点，
14、实现资料衔接。2、CPI级GPS网数据处理（1）GPS基线解算CPI基线向量解算采用广播星历和商用软件，为保证其数据的一致性，可统一应用LGO软件进行基线解算。如果所用仪器为不同型号，应先进行数据预处理，将原始观测文件转换为RINEX文件，然后进行基线解算， GPS网基线计算成果精度指标应满足下表3.5.3：表3.5.3 基线质量检验限差表检验项目限 差 要 求X坐标分量闭合差Y坐标分量闭合差Z坐标分量闭合差环线全长闭合差独立环（附合路线）重复观测基线较差 ，中误差（mm）,d相邻点间距离（km）;本项目a=5mm,b=1ppm。（2）GPS网平差全部基线解算符合精度要求后，采用科傻GPS数据后处理软件或同济TGGPS数据后处理软件进行整网平差计算。首先在WGS-84坐标系中进行无约束平差，以一个联测的国家A/B级GPS点大地坐标进行无约束平差。对观测值后验中误差、残差、标准残差进行统计分析，检查GPS基线向量是否有粗差和明显的系统误差，对质量不好的基线进行重测，直至符合基线向量改正数绝对值Vx,y,z3。无约束平差结束后，引入已知点坐标进行约束平差，约束平差基线向量改正数与无约束平差基线向量改正数差值dv2，基线边方向中误差、最弱边相对中误差应符合表3.5.4的要求，CPI点坐标成果保留到0.1mm。表3.5.4 GPS测量的精度指标控制网级别基线边
