第十四章 高铁控制测量,一、高铁与传统铁路的区别 1、高速铁路和客运专线铁路在建设方面与传统铁路的主要区别，是一次建成稳固、可靠的线下工程和高平顺性的轨道结构轨道的高平顺性是实现列车高速运行的最基本条件实现和保持高精度的轨道几何状态是客运专线建设的关键技术，是最重要基础技术工作2、无砟轨道与有砟轨道相比，最大的特点是工程施工工艺和精度要求高，运营维护技术特殊，周期长为保证控制网的测量成果质量满足勘测、施工、运营维护三个阶段测量的要求，适应无砟轨道铁路工程建设和运营管理的需要二、高铁测量控制网分类 1、高速铁路工程测量的平面、高程控制网，按施测阶段、施测目的及功能的不同可分为勘测控制网、施工控制网、运营维护控制网 2、高速铁路工程测量平面控制网应在框架控制网（CPO）基础上分三级布设，第一级为基础平面控制网（CPⅠ），主要为勘测、施工、运营维护提供坐标基准；第二级为线路平面控制网(CPⅡ)，主要为勘测和施工提供控制基准；第三级为轨道控制网(CPⅢ)，主要为轨道铺设和运营维护提供控制基准3、高速铁路工程测量高程控制网分二级布设，第一级线路水准基点控制网，为高速铁路工程勘测设计、施工提供高程基准；第二级为轨道控制网（CPⅢ），为高速铁路轨道施工、维护提供高程基准。
第一节CPⅠ、CPⅡ及二等水准测量主要技术要求,一、平面控制网 1、基础平面控制网(CPⅠ)在框架控制网(CP0)的基础上，沿线路走向布设，按GPS静态相对定位原理建立，为线路平面控制网(CPⅡ)提供启闭的基准 2、线路控制网（CPⅡ），在基础平面（CPⅠ）的基础上沿线路附件布设，为勘测、施工阶段的线路测量和轨道测量提供平面启闭的基准 3、高速铁路工程平面控制网应按逐级控制的原则布设，各级平面控制网的设计的主要技术要求应符合下表规定一）、各级平面控制网设计的主要技术指标要求 注：1 CPⅡ采用GPS测量时，CPⅠ可按4km一个点布设； 2 相邻点的相对中误差为平面x、y坐标分量中误差二）、各级平面控制网主要测量精度指标要求,（三）、CPⅡ导线测量精度要求 三等导线精度指标,（四）、各等级GPS测量作业的基本技术要求，应符合下表规定,（五）、基础控制网和线路控制网的仪器设备及精度要求，如下表：,二、GPS外业观测,1、GPS观测作业前作好下列准备工作： ㈠、每天出工前，检查电池容量是否满足作业要求，当天晚上充电，数据存储设备应当有足够的存储空间，仪器及其附件应齐全 ㈡、检查基座对中、整平偏差。
2、观测作业要求： ㈠、经检查，接收机的电源电缆，天线等连接正确，接收机卫星状态和工作状态正常后才能启动接收机开始观测 ㈡、每个时段观测前后各量取天线高度一次,两次互差不得大于3mm,观测中作业员要逐项填写测量记录手簿㈢、一个时段观测过程中严禁以下操作:关闭接收机重新启动；进行自测试；改变接收机预置参数，改变天线位置，按关闭和删除文件功能键等 ㈣、静置和观测期间防止仪器震动,不得移动仪器,要防止人员或其它物体碰动天线或阻挡信号 ㈤、在作业过程中，不得在天线附近使用无线电通讯，当必须使用时，对讲机应距天线10米以外3、GPS控制网外业观测方法及要求 ㈠、外业观测前，应对测区内的点位、观测时段、网图，进行调配对人员的调度进行合理安排，在观测过程中有变化时应及时调整 ㈡、观测组人员必须严格按通知要求及时开关机，保证按规定时间同步观测同一组卫星在观测期间定时检查电源灯及记录灯卫星灯是否正常，如在观测期间出现异常情况(电源灯不亮或因故中断等)，必须及时通知同组其它观测人员关机，然后查明原因，待排除异常情况后，再通知同组的其他观测人员开机，并重新记录测站该测站的原数据作废，不得用于数据处理三、高程测量,㈠、各等级高程测量的主要技术标准应符合下表的规定,4,8,12,20,,高程控制测量等级及布点要求,各等级水准测量的精度要求 注：表中L 为往返测段、附合或环线的水准路线长度，单位km。
㈢、各等级水准观测应符合下表的规定,第二节、CPⅠ、CPⅡ控制网复测要求,一、一般规定 ㈠、工程开工前，建设单位应组织线下工程施工单位、监理、设计单位向轨道施工单位移交下列测量成果资料： ⒈ CPⅠ、CPⅡ平面和高程控制点成果及技术总结； ⒉ CPⅠ、CPⅡ平面和高程控制桩点及点之记 ㈡、交桩后应及时进行同精度复测 ㈢、CPⅠ、CPⅡ控制点及二等水准点复测的精度和要求应符合现行《高速铁路工程测量规范》 的规定增补平面和高程控制点时，应采用与,原控制网相同的测量方法和测量精度进行 ㈣、复测时，外业测量的网形宜与原网相同复测后，宜使用与原网相同的起算点进行平差计算，平差前，应对起算点的稳定性进行检验当复测与原测量成果不符时应重新测量当确认原资料有误或精度不符合要求时，应由建设单位组织相关单位协商解决 ㈤、分段复测时，搭接处选取的相邻共用平面控制点一般不应少于2个，坐标换带时不应少于4个；高程控制点不应少于1个共用水准点 ㈥、复测使用的测量仪器设备应符合，基础控制网和线路控制网的仪器设备及精度要求,二、 平面控制网复测,㈠ 基础平面控制网 CPⅠ的复测应采用GPS测量方法进行，控制网的复测及精度评定应符合下列规定： 基础控制网CPⅠ复测的限差要求,⒉当复测结果与原成果较差符合表2.2.1规定时应使用原测成果。
超限时，应重测相关基线，确认复测正确后，采用新成果 ㈡、线路控制网CPⅡ的复测可采用GPS测量方法或导线测量方法进行，并应符合下列规定：,,2.复测后，水平角和边长实测与原测成果较差应符合表的规定 注：mD =(a+b×D) 式中：a—仪器标称精度中的固定误差(mm) b—仪器标称精度中的比例误差系数（mm/km） D—测距边长度（km）,≤,第三节、 二等水准测量,高速铁路工程测量高程控制网分二级布设，第一级线路水准基点控制网，为高速铁路工程勘测设计、施工提供高程基准；第二级轨道控制网（CPⅢ），为高速铁路轨道施工、维护提供高程基准一、高程控制网复测,㈠、高程控制网复测应采用与原控制网相同的测量方法和精度进行高程复测限差应符合下表的规定㈠、复测结束后，应编写并提交复测技术总结技术总结应包括复测的技术标准、规范的执行情况、测量人员、设备、数据处理软件、测量方法、控制网示意图、起算数据稳定性检验与分析、内业计算以及超限原因分析和成果取用等内容 ㈡、完成复测后应提交下列复测成果： 1.平面复测成果资料应包括： 1）GPS边长对比资料； 2）坐标成果对比资料； 3）导线水平角、距离对比资料； 4）采用的坐标成果。
2.高程复测成果资料应包括： 1）水准点间高差对比资料； 2）水准点高程成果对比资料； 3）采用的高程成果第四节、CPⅢ测量,一、CPⅢ定义 轨道控制网CPⅢ：沿线路布设的三维控制网，平面起闭于基础平面控制网（CPⅠ）或线路平面控制网（CPⅡ），高程起闭于线路水准基点一般下工程施工完成后施测，为无砟轨道铺设和运营维护提供基准二、CPⅢ控制网测量的准备工作,㈠、线下工程沉降和变形评估 （简） ㈡、CPⅡ控制网加密 为了高效、准确地建立CPⅢ 基桩网，一般情况下都需要加密CPⅡ网CPⅡ 的加密的主要目地是为了方便轨道控制网CPⅢ的观测，以及弥补被损毁的和无法利用的CPⅡ 点在路基、桥梁地段CPⅡ加密可采用GPS测量在原精密平面控制网基础上按同精度内插方式加密；隧道地段应根据隧道长度布设相应精度要求的洞内CPⅡ控制网三、 精测网全面复测,按铁道部建设司《时速200公里及以上铁路工程基桩控制网（CPⅢ）测量管理办法》（铁建设【2008】80号）要求，CPⅢ建网前应对精测网进行全面复测一次四、线下工程平面线位复测,对竣工的线下工程在铺设无砟轨道前应进行平面线位的复测，以提前处理施工放样引起的误差超限，为铺设无砟轨道奠定良好的基础。
即铺设无砟轨道前对线下工程进行平纵面贯通测量五、CPⅢ观测条件的创造,CPⅢ外业数据采集均采用全站仪进行，因CPⅢ控制网对控制点间的相对精度要求非常高因此，CPⅢ数据采集时必须高度重视外部观测条件的影响CPⅢ观测时，作业现场应无明显震动、灰尘，观测视线无遮挡物六、CPⅢ施测单位及人员资质要求,按铁道部建设司《时速200公里及以上铁路工程基桩控制网（CPⅢ）测量管理办法》（铁建设【2008】80号）要求，CPⅢ控制网应由专业测量队伍实施施测单位及作业人员必须具有测绘资质，作业人员须有无砟轨道CPⅢ施测经历或通过专业的CPⅢ数据采集及数据处理培训；,七、技术依据,1、《高速铁路工程测量规范》（TB10601-2009）； 2、《客运专线铁路无碴轨道铺设条件评估技术指南》（铁建设[2006]158号）； 3、《精密工程测量规范》（GB/T15314-94）； 4、《国家一、二等水准测量规范》（GB12897-2006）； 5、《全球定位系统（GPS）铁路测量规程》（TB10054-97）； 6、《时速200公里及以上铁路工程基桩控制网（CPⅢ）测量管理办法》（铁建设[2008]80号） 7、《关于进一步规范铁路工程测量控制网管理工作的通知》（铁建设[2009]20号） 8、《关于进一步加强客运专线建设质量管理的指导意见》（铁建设[2008]246号） 9、铁道部其他相关规定,八、坐标和高程系统,为保证三网合一，平面坐标系统采用与线路CPⅠ、CPⅡ相同投影带的工程独立坐标系统，并满足投影变形值不大于10mm/km的要求。
高程系统采用1985国家高程基准九、精测网加密,㈠、一般规定 1.加密测量采用的方法、使用的仪器和精度应符合相应等级的规定所采用仪器应经过检定，并在有效检定期内 2．加密测量前应检查联测标石的完好性，对丢失和破损较严重的标石应按原测标准用同精度内插方法恢复或增补，CPⅡ加密测量时观测2个时段，每个时段不少于60分钟，加密1个CPⅡ点时应联测2个CPⅠ和2个CPⅡ，且加密点位于已知点中间 3．CPⅠ控制网应附合到CP0上，；CPⅡ控制网应附合到CPⅠ上，并采用固定数据平差；,十、GPS加密CPⅡ网,考虑到既有CPⅠ和CPⅡ的情况，应优先采用GPS进行CPⅡ的加密工作 ㈠、选点埋石 1.加密点应埋设于线路两侧50～200m范围内，左右交错布设， CPⅡ控制桩密度达到纵向500m～700m左右，并能与3个以上CPⅢ自由测站通视，,㈡、桥梁段CPⅡ点埋设 1.桥梁CPⅡ点必须布设在墩台顶部桥梁固定支座端的上方，桥梁防撞墙顶部，与CPⅢ点埋设不能在同一梁跨内，并注意避开接触网立柱，防止立柱遮挡 ㈢、路基附近CPⅡ点的埋设： 1.路基段埋设位于地质坚实、通视情况良好，与CPⅢ点联测必须有三个以上自由测站通视； 2.俯仰角不得大于10°；,㈣、隧道洞内CPⅡ点埋设： 隧道洞内CPⅡ点的埋设标准按《高速铁路工程测量规范》要求埋设，可与洞内二等水准点共用，可埋设在洞内电缆槽上。
㈤、选点要求 1.加密CPⅡ控制桩应布设在坚固稳定、便于CPⅢ联测且不易破坏的范围内，宜选在铁路用地界内，并按规定埋石 2.路基段埋设于地质坚硬，通视情况良好 3.避开树木密集地区 4.不因以后的房屋建造、施工和维护作业而遭破坏5.周围视野开阔，除隧道外，与地面15°角范围以上没有障碍物阻挡卫星信号 6.离大功率无线电发射源（电视台、微波站）的距离不小于200m，离高压输电线的距离不小于50m，附近不应有强烈干扰卫星信号接收的物体，尽量避开大面积水域 7.加密的CPⅡ控制桩应至少有一个方向与相邻的CPⅠ或CPⅡ点通视㈥、加密CPⅡ控制桩的点号编排 CPⅡ加密点以小里程方向最近的原精测网CPⅡ点的点号为基础进行命名,在原CPⅡ点名后加序号“-n”表示. 例: CPⅡ025附近的加密点编号为CPⅡ025-1、 CPⅡ025-2、…… ㈦、观测 CPⅡ加密要求同精测网原网要求，观测、数据处理均与原测CPⅡ相同观测前要对网形进行设计，保证C。