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1、密级：AAA沪宁、沪杭高铁维护基点平面位移长期监测项目设计书2010 年 12 月 08 日密级：AAA沪宁、沪杭高铁轨道维护基点测量技术方案上海铁路局二一年十月目录1工程概况 .12采用的技术规范及规程 .13测量范围、内容及完成时间要求 .14测量技术方案 .24.1 轨道基准点的编号、布设与标志 .24.2 轨道维护基准点平面测量 .44.3 轨道维护基准点高程测量 .54.4 轨道维护基点横向偏差测量 .8附件 1：高速铁路维护基点向偏差量测手簿 .15沪宁、沪杭高铁轨道维护基点平面测量技术方案11工程概况沪宁城际客运（以下简称沪宁线） 、沪杭客运专线（以下简称沪杭线）两条高速铁路运营
2、期间，应定期对维护基点的平面位置和高程进行量测，以获取各维护基点的空间位置变化量。为高铁运维部门提供轨道检测基础数据。本次测量是对两条线的轨道维护基点平面位置和高程进行初始测量。2采用的技术规范及规程（1）TB 106012009高速铁路工程测量规范 ；（2）GB500262007工程测量规范 ；（3）JGJ82007建筑变形测量规程 ；（4）GB/T24356-2009测绘成果质量检查与验收 。3测量范围、内容及完成时间要求本次测量的内容为轨道维护基点的平面和高程。本次测量的对象为沪宁、沪杭两条高速铁路正线上的所有轨道维护基点，预计工作量为见表 31。单项 名称 线路长（km） 维护基点个数
3、（个） 备 注沪宁线 300.07 约 11358沪杭线 153.72 约 4874合 计 453.79 约 16232表 31 ：预计工作量沪宁、沪杭高铁轨道维护基点平面测量技术方案24测量技术方案4.1 轨道基准点的编号、布设与标志4.1.1 轨道维护基准点编号轨道维护基准点编号共 6 位数，第 1 位用字符表示上下行，上行用“S”表示，下行用“X”表示，第 2、3、4 位用点位连续里程的公里数表示，第 5，6 位为流水号，0199 号数循环。由小里程向大里程方向顺次编号。轨道维护基准点编号标绘于沿大里程方向与轨道维护基准点相邻的轨道板上，具体位置在轨道板靠上下行线路中心的一侧，如下图 1
4、 所示： 图 1 轨道维护基点标示位示意图点号标志采用黄色油漆喷写点号。点号标牌规格为 30cm15cm，注明维护基点编号，喷写时使用统一规格的字模、字高 6cm，见图 2 。图 2 轨道维护基点点号标识4.1.2 轨道维护基准点布设与标志轨道维护基点应埋设在凸型挡台或二轨道板结合部中心，如下图 3 所示，按每 60 米左右布设一个，原则上在二 CPIII 点对中间。埋设位置尽量靠近线路中心线，偏离线路中心应不大于 3cm。轨道维护基点标示位置X02218沪宁、沪杭高铁轨道维护基点平面测量技术方案3图 3 轨道基准点布设示意图轨道维护基准点X16801CPIIIX16802 X16803S16
5、801 S16802 S16803轨道维护基点的测量标志由耐磨损耐腐蚀的不锈钢材料制作而成，且应和轨道维护基点平面测量的全站仪精密三角支架以及高程测量的水准尺适配器有较好的密合。全线应采用统一的轨道维护基点测钉，示意图见下图 4。图 4 轨道维护基点测钉示意图轨道维护基点的具体埋设要求如下：（1）确认轨道维护基点的位置；（2）在凸型挡台上表面标出的点位处竖直向下钻孔，孔深及直径略大于轨道维护基点测钉的高度及直径；（3）清理干净孔洞内的石渣，将锚固剂等塞入孔洞；（4）植入轨道基准点测钉，测钉上表面与凸型挡台的上表面基本齐平。60m轨道沪宁、沪杭高铁轨道维护基点平面测量技术方案44.2 轨道维护基
6、准点平面测量4.2.1 仪器设备要求轨道维护基点平面测量每组需要采用 CPIII 后视棱镜 6 个，测量机器人型全站仪 1 套，轨道维护基准点外业数据采集软件 1 套（采集软件应具有现场数据检核与处理功能） ，不等长精密三角架 1 套，温度计、气压计各 1 个。轨道基准点平面测量采用的全站仪应具有自动目标搜索、自动照准、自动观测、自动记录功能，其标称精度应满足：方向测量中误差不大于1，测距中误差不大于 1mm+2ppm。平面观测时需加入气象元素改正，要求温度计读数能精确至 0.2，气压计读数能精确至 0.5hPa，且气压计应经过相关气象部门的检定。为了保证轨道维护基点重复测量的精度，平面测量时
7、应使用特制的带强制对中不等长三角架，见下图 5 所示：图 5 轨道维护基准点平面测量不等长三角架4.2.2 人员组织司镜员：一名，负责全站仪的架设及读数, 负责测量方案选择，测量成果判断。 跑镜员：一名，负责CPIII棱镜的安置和挪动，并配合司镜员读取气象参数。沪宁、沪杭高铁轨道维护基点平面测量技术方案54.2.3 观测方法轨道维护基点平面测量采用强制对中设站的方法，则将不等长三角架放置在所要观测的轨道维护基准点上，后视 6 个轨道控制点，进行一个测回的数据观测，如下图 6 所示。测站点 CPIII轨道维护基点图 6 轨道维护基准点平面测量4.2.4 观测限差设站首次一测回观测 3 对 CP控
8、制点后，设站点精度及 CP控制点残差须满足下表 12 的要求。表 1 设站点精度要求项目 X Y 方向 设站点中误差 0.7mm 0.7mm 2 1mm表 2 CP控制点残差项目 X Y中误差 2.0mm 2.0mm当 CP点坐标不符值无法满足表 2 的规定时，该 CP点不应参与平差计算，但应保证每一测站参与平差计算的合格 CP 点不应少于 4 个。4.3 轨道维护基准点高程测量4.3.1 仪器设备要求轨道维护基准点的高程测量每组需要采用数字水准仪 1 台，水准仪最低型号为 DS05，并采用与水准仪配套的因瓦水准尺，磁性高程适配器。在轨道维护基准点上立尺时，采用磁性高程适配器，且水准尺适配器应
9、与CPIII 沪宁、沪杭高铁轨道维护基点平面测量技术方案6轨道基准点测钉有较好的密合。观测小组观测前要按照国家一、二等水准规范要求检验本组安装适配器后标尺的零点不等差，需要满足二等水准规范的限差要求。水准尺适配器常数应定期采用精密游标卡尺进行量测，以便在内业数据处理时将高程值归算到测钉中心，水准尺适配器见下图 7。图 7 高程测量水准尺适配器对中部件及其安装示意图4.3.2 人员组织观测员：一名，负责水准仪的架设及读数。 记录员：一名，负责观测记录。跑尺员：四名，负责轨道维护基准点。 4.3.3 观测方法轨道维护基准点水准测量应附合于线路水准基点，按精密水准测量技术要求施测，水准路线附合长度不
10、得大于 3km。要求轨道维护基准点水准测量一律采用数字水准仪。观测数据采用仪器内置储存器记录或采用专用外挂记录程序记录。作业前需进行仪器检验，包括：作业前及作业过程中检查 i 角均应不超过 15；当水准尺垂直时，水准尺的圆水准气泡应居中；水准尺无弯曲、破损等。轨道维护基准点水准测量统一按矩形环单程水准网观测。轨道维护基准点与线路水准基点联测时，应按二等水准测量要求进行往返观测。轨道维护基准点高程的水准测量统一采图 8 所示的水准路线形式。测量时，左边第一个闭合环的四个高差应该由两个测站完成，其他闭合环的三个高差可由一个测站按照后-前-前-后或前-后-后-前的顺序进行单程观测。单程观测所沪宁、沪
11、杭高铁轨道维护基点平面测量技术方案7形成的闭合环如图 9 所示。图 8 矩形法轨道维护基准点水准测量原理示意图图 9 轨道维护基准点单程观测形成的闭合环示意图4.3.4 技术要求（1）二等水准测量精度要求表 3 二等水准测量的精度要求（mm）限 差每千米水准测量偶然中误差M每千米水准测量全中误差 MW检测已测段高差之差往返测不符值附合路线或环线闭合差左右路线高差不符值1.0 2.0 iR6L4注：表中 L 为往返测段、附合或环线的水准路线长度，单位 km； 为检测测段长度，iR单位为 km；K 为测段水准路线长度，单位为 km。（2）观测方法表 4 观测方法观 测 次 数水准等级与已知点联测
12、附合或环线观测顺序奇数站：后-前-前- 后二等水准 往返 往返单程闭合环 偶数站：前-后-后- 前沪宁、沪杭高铁轨道维护基点平面测量技术方案8（3）二等水准观测应符合以下表 5 的要求。表 5 精密水准观测主要技术要求水准尺类型 水准仪最低型号 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）因瓦 DS1 3，50 1.5 6.0 0.55，且2.8在观测数据存储之前，必须对观测数据作各项限差检验。检验不合格时，对不合格测段整体重测，至合格为止。4.3.5 数据处理在数据平差前，必须对相邻 4 个轨道维护基准点所构成的水准闭合环进行闭合差检核，相邻轨道维护基准点的水准环闭合
13、差不得大于 1mm。除此之外，须按 4.3.4 节的技术要求对观测数据进行各项限差检验，检验合格后方可参与平差计算。平差计算取位按下表 6 中精密水准测量的规定执行。表 6 精密水准测量计算取位等级往（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）精密水准 0.01 0.1 0.01 0.01 0.1 0.1平差完成后，相邻轨道维护基准点高差中误差不应大于0.5mm。4.4 轨道维护基点横向偏差测量对轨道维护基点的横向偏差测量采用经纬仪视准线游标卡尺偏距量测法。即由相隔的两个维护基点构成视准线，量测中间维护基点
14、到视准线的垂直距离（以下简称矢距量测法） 。如下图 10 所示：沪宁、沪杭高铁轨道维护基点平面测量技术方案9X16802X16803X16804X16805X1680iX1680iX16805X16802X16803X16804X16801视准线待测 偏距图 10 轨道维护基点横向偏差测量示意图4.4.1 实施作业流程1、在 X16801 号（维护基点）上架设全站仪（或经纬仪）照准 X16803 号（维护基点） ，保持仪器横向不动纵转望远镜照准安置在 X16802 号（维护基点）上的偏距量测装置并记录 （ X16802 往 ） 读数。2、迁站到 X16802 号（维护基点）上架设全站仪（或经纬
15、仪）照准X16804 号（维护基点） ，保持仪器横向不动纵转望远镜照准安置在 X16803 号（维护基点）上的偏距量测装置并记录 （ X16803 往 ） 读数。3、迁站到 X16803 号（维护基点）上架设全站仪（或经纬仪）：a、照准 X16805 号（维护基点） ，保持仪器横向不动纵转望远镜照准安置在 X16804 号（维护基点）上的偏距量测装置并记录 （ X16804 往 ） 读数。b、照准 X16801 号（维护基点） ，保持仪器横向不动纵转望远镜照准安置在 X16802 号（维护基点）上的偏距量测装置并记录 （ X16802 返 ） 读数。4、迁站到 X16804 号（维护基点）上架设全站仪（或经纬仪）：a、照准 X16806 号（维护基点） ，保持仪器横向不动纵转望远镜照准安置在 X16805 号（维护基点）上的偏距量测装置并记录 （ X16805 往 ） 读数。b、照准 X16802 号（维护基点） ，
