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1、工程测量培训一、 铁路工程施工测量的特点与任务 铁路工程一般由桥梁工程、路基工程、沟涵排水工程、隧道工程等附属工程组成，构造繁杂，线路线型多变，施工里程一般较长，施工测量任务繁琐，整个线路呈带状形的，因此我们一般采用GPS做首级控制，在GPS控制点间加密四等导线作为加密控制测量，这些工作一般包括以下工作内容：施工阶段施工测量任务测量结果要求测量准备阶段1、 测量人员组织、仪器配置、检测。2、 施工现场勘察，编制施工测量控制方案。3、设计图纸的交接、会审和内业计算。4、控制导线移交、复测与加密。要求人员仪器精度数量满足施工要求，要求资料标识符合质检站要求。施工过程中1、控制导线定期复测、加密。2
2、、用地红线圈定及原地面标高测量，进行土方计算，作发包依据。1. 3、对构造物几何尺寸进行检查和检测，校正施工偏差。4、 基桥台及路基的变形监测。5、 协助项目部土石方中间计量计算。满足工程测量规范要求。满足有关铁路线路施工技术规范。满足设计要求。满足施工的需要。为计价提供依据。工程竣工验收阶段竣工测量及竣工资料的移交满足铁路工程检验评定标准的要求。二、 测量方法目前我们的施工测量中主要采用GPS RTK、全站仪进行平面位置放样，电子水准仪进行高程控制测量及沉降观测，普通光学水准仪进行施工过程的高程放样。2.1 GPS RTK测量（1） GPS系统的相关理论随着科学技术的不断发展，在测量领域中G
3、PS发挥着越来越重要的作用，GPS的应用领域也更加广泛。在这里我们简单介绍GPS的相关理论。GPS是全球定位系统的简称，是美国为了满足于自己在全球军事战略的需求，在70年代发展的适用于全球的定位技术。到90年代，这一技术在民用的测量中也发挥了显著的作用。整个GPS系统由3个部分组成：空间运行的卫星；地面的监控部分；用户使用的GPS接收机。卫星：空间的卫星设计和运行是有一定寿命的，所以卫星的数量在不同时期是变化的，目前大约有29颗卫星在正常运行。卫星的设计寿命大约为7.5年，平均分布在六个轨道面上，每个轨道面与赤道的夹角是55度，这样的设计保证了在任何时刻任何位置能接收到4颗以上的卫星来满足定位
4、的需求。卫星的绕地运行周期为11小时58分，这样使的我们每天能够提前4分钟观测到相同的卫星（每月提前2个小时）。地面监控部分：能够不断的接收卫星的各种信息，并根据卫星的信息来判断卫星的运行情况，通过注入站来对卫星的进行调整，保证卫星正常的运行轨迹。地面用户的仪器：现在使用的测量型主要有，单频机，双频以及双频RTK的接收。单频GPS只能接收和处理卫星发来的L1上的信号，双频接收机能接收和处理L1和L2上的信号。RTK是只GPS接收机在配备了数据链之后，能实时的解算出相对的数据，达到了实时定位的目的。 另外还有导航型GPS是使用单机定位的原理，精度在几米到几十米不等。由上，我们可以了解到卫星定位使
5、用的是空间数据，为了满足定位需求，需要一个以地心为原点的三维坐标系统。在1984年得出了一个最适用于全球的坐标系统-WGS84。这一系统是GPS定位的基准，GPS测量所得出的最原始的坐标都是WGS84的坐标。WGS84坐标是以经纬度进行标注的。我们在测量中是通过各点的WGS84的相对位置关系来推算出实际作业中各点的平面坐标位置。所以GPS的测量中存在了坐标的转换（在静态数据解算中有的软件称约束平差）。最终提供的成果是与已知点成果相一致的平面格网坐标系统（东，北，高）。（有关GPS的测量原理请参阅相关书籍）（2）GPS实际测量应用在野外进行测量时，静态的测量相对简单，只要将数据采集回去，在软件里
6、进行处理。所以这里我们主要介绍RTK的作业中的几种情况；RTK定位技术是以载波相位观测值为根据的实时差分GPS定位技术，实施动态测量。在RTK作业模式下，基准站通过数据链将其观测值和测站坐标信息一起传送给流动站。流动站不仅通过数据链接收来自基准站的数据，还要采集GPS观测数据，并在系统内组成差分观测值进行实时处理，同时通过输入的相应的坐标转换参数和投影参数，实时得到流动站的三维坐标及精度。A：在测量之前，我们有甲方提供控制点的WGS84坐标（一定要无约束平差的）和对应的地方坐标（一般为北京54坐标）。这样，我在外业测量时只需要在参考站上输入WGS84坐标，并输入对应的天线高。流动站上通过已知的
7、WGS84坐标和对应的北京54坐标来计算坐标转换参数后，直接进行测量或放样。在这种情况下，参考站可以架设在整个控制网中的任何一个有已知WGS84坐标的控制点上，流动站使用相同的转换参数。测量的结果是相同的。（要求用于转换的控制点能包含整个作业区，尽量不要外推）B：在测量之前，我们只有甲方提供控制点的地方坐标（一般为北京54坐标）。这样我可以将参考站架设在其中的一个控制点上，在仪器中求出该点的WGS84坐标，然后用流动站去测量几个（最好是3个以上）控制点的WGS84坐标。（控制点能包含整个区域）并将对应的地方坐标输入到接收机中，进行计算坐标转换参数。然后流动站可以直接进行测量放样。这种作业时，在
8、整个区域只需在参考站上求一次WGS84坐标值，以后再架在该点时，直接调用上次存储的WGS84坐标；架在其他的点上时，必需要有点的WGS84坐标，可以是通过流动站测出后再架，或已知地方坐标和转换参数求出的，这样就直接输入到参考站的仪器中。输入天线高开始工作。C：若该区域不能提供任何控制点的坐标，可以假设一个点的坐标，用一步法求出这个独立坐标系的参数，建立一个独立坐标系。（在去测量几个控制点时，可以用几个流动站测量不同的点，并将WGS84的坐标分别输入到其他的接收机内，分别进行坐标转换参数计算，其结果和在一台接收机内计算的结果和通过PC卡传输的结果是一致的）测量时可以先将要测量的点的WGS84坐标
9、采集回去，在提交最终成果之前，将坐标转换好再提交。这样可以在测量过程顺带测量控制点，可以节约时间。有关坐标转换的计算中，通过几个点的相互对应的WGS84坐标和地方坐标，来计算出转换参数（坐标系统）。相反，也可以通过由WGS84坐标，通过转换参数可以求出地方坐标；另外已知地方坐标和转换参数，也可以求出点的WGS84的坐标。即WGS84；转换参数（坐标系统）；地方坐标三者只需要知道其中两个就可以求出另外一个。转换参数（坐标系统）有它对应的区域，这取决于参与转换的点分布的位置和图形以及转换的方法。经典法：优点-适用于大的区域，可以进行部分外推，精度均匀可靠，是最严密的转换方法，求出标准的7参数。 缺
10、点-对点的数量要求，最好要3个点以上，而且需要平面和高程都有（少于3个点也能做，但一个点只能求3参数，少于3个点不能求出7参数），另外需要相关的椭球和投影信息。一步法：优点-是一种简单的强制拟和的方法，对点的数量要求不高，可以平面和高程分开处理，其高程误差不影响平面。不需要相关的投影和椭球信息。适用于小区域以及独立坐标系统，在小的区域几个点转换的精度甚至优于经典发结果。 缺点-只适用于小的区域，不能进行外推，在外推时精度损失很快。我们在施工当中一般都采用一步法进行转换。两步法：优点-是界于一步法和经典法的一种过度，具有两者的优点。可以适用于大的区域，对点的数量和点的平面及高程可以分开提供。在转
11、换时，平面和高程互不影响。而且精度均匀可靠。 缺点-需要预转换，即在进行两步法转换时，需要一个参数作为预转换。也需要椭球和投影的有关信息。（3）RTK测量作业3.1 作业前必须先收集测区的高等级控制点成果，并将此成果按照RTK要求的数据格式导入RTK手簿坐标库。3.2 检查仪器的充电情况、储存空间情况。架设基站量取仪器高并开机，检查RTK手簿、移动站、基站的连接通信情况。3.3 采集控制点84坐标，求转换参数。将RTK坐标系统强制转换到地方坐标系，检查转换中出现的异常情况、取舍和增加已知点参与转换。作业中应尽可能采用足够多的控制点计算转换参数。在求解转换参数过程中，对于准备采用的合格参数，一定
12、要选择 保存 和 应用 按钮来保存参数和应用于项目。3.4 RTK测量时，一定要注意观察当前的“固定解”状态。不得在非固定解状态下测量。对于用作控制级别的RTK测量，必须使用控制点测量模式，移动站架设在固定的对中架上，避免人工扶不稳和干扰。非作业人员远离差分天线或头顶不超过天线高度，测量中不在差分天线附近使用手机和对讲机。三、 路基的施工放样程序3.1路基放样路基横断面放样，就是在地面上标定出路基的位置和轮廓，使路堤和路堑按规定的尺寸进行施工。而路基横断面设计图、路基填挖高度表（或纵断面图）、路基宽度、边坡坡度、排水沟设计尺寸等，就是路基放样的依据。 路基放样主要是测设边桩，就是要定出路堤的坡
13、脚和路堑的坡顶位置，此外，还要标定出路堤的高度和路基边坡的坡度。 3.1.1测设边桩（一）图解法测设边桩将各桩号处横断面地面线及路基设计断面按一定的比例，绘在厘米方格纸上，然后量出路基中心至路基边坡与地面相交点（坡脚）之距离，到现场用方向架（或仪器）定出横断面方向，用皮尺直接量出边桩的位置，钉上木桩。优点：手续简单，速度快，适用于地形变化不大的地段。但当地形变化较大，横断面测量不够准确时误差较大。（二）根据填挖高度测设边桩如果只有填挖高度时，可采用以下办法测设边桩。1、在平坦地面上测设边桩 当地面横向坡度很小，可根据路基的宽度、边坡坡度、填挖高度，计算中心桩到边桩的距离。 3、在倾斜地面上测设
14、边桩(1)逐步接近法 路堤边桩距离 路堑边桩距离： 三、边坡放样有了边桩，还要按照设计的路基横断面，把边坡的位置标定出来。（一）用绳和小杆放样1、一次挂线当路堤高度不大时，可一次把线挂好。(二)路堑边坡及挖深的掌握方法路堑机械开挖过程中，一般都需配合人力同时进行整修边坡工作。1、机械挖土时，应按每层挖土厚度及边坡坡度保持层与层间的向内回收的宽度，防止挖伤坡或留土过多。2、每挖深1-1.5m左右应测设边坡，复核路基宽度，并将标杆向下移到挖土面的正确边线位置上。每挖3-4m或距路基面20-30cm时，应复测中桩、高程，复核路基面宽度。这样可及时的控制填方超填现象和挖方超挖现象的出现。 四、 铁路桥
15、梁施工测量放样 4.1 铁路线路大中小桥的特点双线铁路的测量设计线一般都是以左线中心为基准，施工测量时，横桥方向一般以桥梁梁缝中心线作为墩台横向轴线，在顺桥方向直线上墩台中心线与左右线中心重合，曲线上墩台中心线为桥梁工作线的顶点位置，与左、右线中心并不重合，正确的位置是在线路曲线外侧延横桥方向增加一个E值，E值也就是桥梁工作线顶点到设计线路中心的距离。小半径曲线桥梁墩台位置设计时，一般会在横桥向设置横向预偏心，在不等跨设计时，会在顺桥向设置纵向予偏心。我们在计算放样坐标时必须认真审核施工图纸，充分领会设计意图，以免造成放样错误，这样充分保证跨距，保证墩台的相对关系。4.2 桥梁施工测量流程图桩基中心坐标测量放样 成桩中心坐标检查 承台底部角点测量放样承台模板安装后测量检查 墩身底部角点测量放样 墩身模板安装后测量检查垫石角
