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1、京沪高速铁路 精密工程测量技术培训提纲l一、概述客运专线铁 路精密工程测量的概念为什么要建立客运专线铁 路精密工 程测量体系l二、传统的铁路工程测量方法与客运专线铁 路精密工程测量的特点传统的铁路工程测量方法客运专线铁 路精密工程测量的特点l三、客运专线无碴轨道铁路工程测量技术要 求l四、施工过程测量实施要点客运专线铁 路精密工程测量的概念l客运专线铁 路精密工程测量是相对于传统 的铁路工程测量而言，客运专线铁 路的平 顺性要求非常高，轨道测量精度要达到毫 米级。其测量方法、测量精度与传统 的铁 路工程测量完全不同。我们把适合于客运 专线铁 路工程测量的技术体系称为客运专 线铁 路精密工程测量
2、。把客运专线铁 路精 密工程测量控制网简称“精测网”l客运专线铁路精密工程测量的内容线路平面高程控制测量线下工程施工测量轨道施工测量运营维护测量客运专线铁 路精密工程测量的概念l客运专线铁 路精密工程测量的框架体系客运专线 无碴轨 道铁路工程测量暂行 规定（铁建设2006189号）时速200250公里有碴轨 道铁路工程 测量技术指南（试行）（铁建设 200776号）客运专线铁 路精密工程测量的概念为什么要建立客运专线铁 路精密工程测量体 系l客运专线铁 路速度高（200km/h350km/h ），为了达到在高速行驶条件下，旅客列 车的安全性和舒适性，要求: (1)严格按照设计 的线型施工,即保
3、持精确的几 何线性参数; (2) 必须具有非常高的平顺性，精度要保持在 毫米级的范围以内。客运专线铁 路的平顺 性要求见下表:为什么要建立客运专线铁 路精密工程测量体 系（1）无碴轨 道静态几何尺寸允许偏差高低轨向水平轨距扭曲 基长6.25m350v200km/h2211V=200km/h222+1 -23弦长（m）10项目幅值设计速度(mm)高低轨向水平轨距扭曲 基长6.25m350v200km/h2211V=200km/h222+1 -23弦长（m）10项目幅值设计速度(mm)高低轨向水平轨距扭曲 基长6.25m350v200km/h2211V=200km/h222+1 -23弦长（m）1
4、0项目幅值设计速度(mm)为什么要建立客运专线铁 路精密工 程测量体系 项目幅值设计速度（2）有碴轨 道静态几何尺寸允许偏差(mm)高低轨向水平轨距扭曲 基长6.25m350v200km/h22222V=200km/h33323弦长（m）10为什么要建立客运专线铁 路精密工程测量体系 （3）有碴轨道轨面高程、轨道中线、线间距允许偏差序号项 目允许偏差 (mm)1轨面高程与设计比 较一般路基20 在建筑物上10紧靠站台+20 0 2轨道中线与设计中线差30 3线间距+20 0为什么要建立客运专线铁 路精密工程测量体系 （4）无碴轨道轨面高程、轨道中线、线间距允许偏差序号项 目允许偏差 (mm)1
5、轨面高程与设计比 较一般路基+4 在建筑物上-6紧靠站台+4 0 2轨道中线与设计中线差10 3线间距+10 0要实现客运专线铁路的轨道的高平顺性， 除了对线下工程和轨道工程的设计施工等有 特殊的要求外，必须建立一套与之相适应的 精密工程测量体系。德国睿铁公司（RailOne）执行副总裁巴 哈曼先生在总结无碴轨道铁路建设经验时说 ：要成功地建设无碴轨道，就必须有一套完 整、高效且非常精确的测量系统否则必 定失败。为为什么要建立客运什么要建立客运专线铁专线铁 路精密工程路精密工程测测量体系量体系1、传统 的铁路工程测量方法 初测：初测：初测导线、初测水准初测导线、初测水准定测：定测：交点、直线、
6、曲线控制桩（五大桩）线下工程施工测量：线下工程施工测量：以定测控制桩作为施工测量基准铺轨测量：铺轨测量：穿线法、弦线支距法或偏角法测量二、二、传统传统 的的铁铁路工程路工程测测量方法与客运量方法与客运专线铁专线铁 路精密工程路精密工程测测量的特点量的特点2、传统 的铁路测量方法的缺点 （1）平面坐标系投影差大 （高斯投影）中央子午线高斯投影改正值高斯投影面参考椭球面1954年北京坐标系3带投影， 投影带边缘 高斯投影边长变 形值最大可达340/km二、二、传统传统 的的铁铁路工程路工程测测量方法与客运量方法与客运专线铁专线铁 路精密工程路精密工程测测量的特点量的特点2、传统 的铁路测量方法的缺
7、点 （1）平面坐标系投影差大（高程投影） 施工高程面参考椭 球面投影面改正值平均高程H二、二、传统传统 的的铁铁路工程路工程测测量方法与客运量方法与客运专线铁专线铁 路精密工程路精密工程测测量的特点量的特点高程投影每km边长变 形值H/R2、传统 的铁路测量方法的缺点 （2）不利于采用采用GPS RTK、全站仪等 新技术采用坐标法定位法进行勘测和施工 放线； 二、二、传统传统 的的铁铁路工程路工程测测量方法与客运量方法与客运专线铁专线铁 路精密工程路精密工程测测量的特点量的特点2、传统 的铁路测量方法的缺点 （3）没有采用逐级控制的方法建立施工控制网线路测量可重复性较差；中线控制桩连续丢 失后
8、，很难进行恢复。 二、二、传统传统 的的铁铁路工程路工程测测量方法与客运量方法与客运专线铁专线铁 路精密工程路精密工程测测量的特点量的特点2、传统 的铁路测量方法的缺点 （4）测量精度低：导线测 角中误差12.5、方位角闭合差25n；全 长相对闭合差：1/6000施工单位复测经常出现曲线偏角超限改变设计 偏角施工,设计线 形被改变二、二、传统传统 的的铁铁路工程路工程测测量方法与客运量方法与客运专线铁专线铁 路精密工程路精密工程测测量的特点量的特点2、传统 的铁路测量方法的缺点 （5）轨道的铺设 不是以控制网为基准按照设 计的坐标定位，而是按照线下工程的施工 现状采用相对定位进行铺设 。由于测
9、量误差的积累，轨道的几何参数与 设计 参数不一致。二、二、传统传统 的的铁铁路工程路工程测测量方法与客运量方法与客运专线铁专线铁 路精密工程路精密工程测测量的特点量的特点客运专线铁路精密工程测量的特点 l 确定了客运专线铁 路精密工程测量“三网合 一”的测量体系勘勘测测控制网控制网:CP:CP、CPCP 、水准基点、水准基点 施工控制网施工控制网CPCP、CPCP 、水准基点、水准基点、 CPCP 运运营维护营维护 控制网控制网 ： CPCP、加密、加密维护维护 基基桩桩客运专线铁路精密工程测量的特点 “三网合一”的内容和要求：1）勘测控制网、施工控制网、运营维护 控制网 坐标高程系统的统一；
10、 2）勘测控制网、施工控制网、运营维护 控制网 起算基准的统一； 3）线下工程施工控制网与轨道施工控制网、运 营维护 控制网的坐标高程系统和起算基准的统 一； 4）勘测控制网、施工控制网、运营维护 控制网 测量精度的协调统 一；客运专线铁路精密工程测量的特点 三网合一的重要性 （1）勘测控制网、施工控制网起算基准不 统一的后果平面尺度：纵向里程，横向偏移高程基准：线路纵断面，穿跨越限界客运专线铁路精密工程测量的特点 三网合一的重要性 （2）线下工程施工控制网与轨道施工控制网 的坐标系统和测量精度不统一的后果 线下工程与轨道工程错开净空限界不足客运专线铁路精密工程测量的特点2、确定了客运专线铁路
11、工程平面控制测量分 三级布网的布设原则l第一级:基础平面控制网（CP）,为勘测、 施工、运营维护提供坐标基准；l第二级:线路控制网（CP,为勘测和施工提 供控制基准；l第三级:基桩控制网/施工加密网（CP）, 为线下工程、无碴轨道施工和运营维护提供 控制基准。CP客运专线铁路精密工程测量的特点客运专线铁路工程测量三级平面控制网示意图 线路 中线CPCPCPCP150-200 mCPCPCP4 km1000m800-1000 mCP客运专线铁路精密工程测量的特点 3、提出了客运专线铁 路工程测量平面坐标系 统应 采用边长 投影变形值10mm/km（无 碴）/25mm/km（有碴）的工程独立坐标系
12、 。客运专线铁路精密工程测量的特点 4、确定了客运专线铁 路轨道必须采用绝对 定位与相对定位测量相结合的铺轨测 量定 位模式F F- -3 3mmmm+ +3 3mmmmR=2800mR=2800m弦弦长长长长C =20mC =20mR=2397 m F=F+3mmR=2397 m F=F+3mmR=3365mR=3365m F=F-3mmF=F-3mm 曲线外矢距F=C/8R C为弦长，R为半径客运专线铁路精密工程测量的特点 5、确定了客运专线无碴轨道铁路工程测量高程控制网的精 度等级首级高程控制网按二等水准测量精度要求施测铺轨高程控制测量按精密水准测量精度要求施测6、提出了客运专线无碴轨道
13、铁路工程控制测量完成后，应 由建设单位组织评 估验收的要求，并制定了评估验收内 容和要求。（1）检查评 估内容包括：平面高程控制网测量技术设计 、 选点埋石、仪器精度指标及检定情况、外业观测 、平差 计算和资料完整齐全等。（2）外业观测 数据检验评 估。（3）平差计算数据处理质量评估。（4）控制网计算成果的整理和质量验证。l 、坐标高程系统客运专线无碴轨道铁路 工程测量平面坐标系应采用工程独立 坐标系统，并引入1954年北京坐标系 /1980西安坐标系。边长投影在对应的 线路设计平均高程面上，投影长度的 变形值不大于10mm/km。客运专线无碴轨道铁路工 程测量的高程系统应采用1985国家高
14、程基准。 客运专线无碴轨道铁路测量2、 平面控制 测量2.1各级平面控制网布网要求控制网级别测量方法测量等级点间距备注 CPGPSB级1000m4km一对 点 CPGPSC级800 1000m导线四等 CP导线五等150200m 自由设站 边角交会5060m1020m一 对点客运专线无碴轨道铁路测量2、 平面控制 测量2.2各级平面控制网应满足的精度控制点 可重复性测量 精度 相对点位精度 CP 10mm8+D10-6mm CP 15mm10mm CP导线测量 6mm5mm CP后方交会测量 5mm1mm客运专线无碴轨道铁路测量2、 平面控制 测量2.3 各级平面控制网的测量精度 （1）GPS
15、测量精度客运专线无碴轨道铁路测量控制网 级别基线边 方向中误差最弱边 相对中误差 CP1.31/170000 CP1.71/1000002、 平面控制测量2.3 各级平面控制网的测量精度 （）导线测量精度控制网 级别附合 长度 km边长 m测 距 中 误 差 mm测角 中误 差 相邻点 位坐标 中误差 （mm）导线全 长 相对闭 合差限 差方位角闭 合差限差 （）对应 导线 等级CP4400 60052.5101/400005n四等CP1150 2003451/200008n五等客运专线无碴轨道铁路测量2.4平面控制测量作业流程（1）CP控制测量：一般在初测时完成，为客运专线无碴轨道铁路工程提供平面基准。 （2）CP控制测量：一般在定测时完成，作为客运专线无碴轨道铁路工程施工平面控制网。 （3）CP平面控制测量：在施工测量时施测，线下工程施工时作为施工加密平面控制网，铺设无碴轨道时作为无碴 轨道铺设基桩控制网。 2. 平面控制测量2.5 平面控制测量方法（1）GPS测量：用于建立CP、CP控制网 ；（2）导线测量：用于建立CP、CP平面控制网； （3）后方交会网测量：用于建立无碴轨道铺设基桩控 制网。 客运专线无碴轨道铁路测量2. 平面控制测量客运专线无碴轨道铁路测量2. 平面控制测量l2.6 GPS基础平面控制网测量(CP)l GPS基础平面控制网（CP）主要为 勘测设计、施工
