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铁路工程测量规范精选(九篇)

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铁路工程测量规范

第1篇:铁路工程测量规范范文

关键词:职业教育 铁路测量 高速铁路 新技术 新规范 变革

0 引言

客运专线、高铁速度很快(200km/h~350km/h)给铁路建设维护中的工程测量带来很多新问题:客运专线、高铁高平顺性,线路变得更直,曲线长度变得更长;为了满足线路发展,隧道和桥梁必须增加;为了保证线路精度达到规范要求,建立了新的坐标控制网;轨道演变为无砟轨道;轨道板的铺设要求线下工程沉降必须很少;工务维护的测量的时间也要变成夜间;为了满足以上种种原因,测量的规范、方法、仪器都需要革新和变化。

1 高铁引发铁路测量的思考、发展方向

1.1 线路变得更直、曲线长度变得更长 高铁相对于普铁速度快了好几倍,所以曲线半径加大,缓和曲线加长。普铁的曲线测量由于误差会很大,将不能再适应高铁的需要。我们知道,曲线外矢距f=c2/8r式中c为弦长,r为半径。若按10m弦长3mm的轨向偏差(即用20m弦长的外矢距偏差)的轨向偏差来控制曲线,则铺轨时一个大弯道由几个不同半径的曲线组成,且半径相差几百米。由此可见,只采用10m弦长3mm(有碴)/10m弦长2mm(无砟)的轨向偏差来控制轨道的平顺性或许不构严密的,因此有人提出采用相对控制与坐标绝对控制相结合的方法来进行轨道铺轨控制。绝对坐标的应用涉及到全站仪坐标放样及gps定点的大规模使用,这些都是我们高职院校在教学组织中相对欠缺的。我们必须将课程内容及训练方式进行调整,加强全站仪和gps的学习和使用。

1.2 隧道和桥梁的增加 由于线路变直,曲线变长,同时为了保护有限的土地。在客运专线、高铁的建设中,桥梁和隧道所占的全线比重在加大。京津城际铁路有86%的线路建在桥梁上;武广高铁全线共有桥梁648座,总长度468公里,几乎占到线路总里程的一半,全线有隧道226座,总长度177公里。同时高铁的路基横断面加大,也使得桥梁和隧道的横断面尺寸加大。为满足列车高速通过隧道时产生的空气动力效应要求及旅客舒适度的要求,隧道断面净空有效面积达到100平方米,施工开挖断面达到160平方米。这些提醒了我们高职铁道工程类在以后教学过程中必须把桥梁和隧道的施工测量提升到一个新的层面,新技术、新规范、新工艺、新材料、新设备,都是我们要更新和关注的问题。

1.3 轨道演变为无砟轨道测量 为了满足客专、高铁的高速运行,我们的轨道现在已经向无砟轨道演变。对于无砟轨道,地基处理完成后,直接上面进行轨道板的施工,其后进行轨道铺设,轨道施工完成后基本不再具备调整的可能性。这就要求对施工精度有着较有碴轨道更严格的要求,使轨道的几何参数与设计的目标位置之间的偏差保持在规范许可内。轨道的定位通过由各级平面高程控制网组成的测量系统来实现,从而保证轨道与线下工程路基、桥梁、隧道、站台的空间位置坐标、高程相匹配协调。我们今后在教学过程中就必须强调让我们学生严格控制各个环节的控制,改变以前将误差留到后面才来处理的习惯,练习无砟轨道的仪器架设、使用方法。测量的标准也同样要求学生注意更换。

1.4 测量控制网的变化 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。客运专线无砟轨道铁路工程测量的平面、高程控制网,按施测阶段、施测目的及功能不同分为了勘测控制网、施工控制网、运营维护控制网。我们可以简称为“三网”。在客运专线无砟轨道的设计、施工及维护的各阶段均采用坐标定位控制,因此必须保证三网的坐标高程系统的统一,才能使无砟轨道的勘测设计、线下施工、轨道施工及运营维护工作顺利进行。客运专线勘测控制网、施工控制网、运营维护控制网平面测量应以基础平面控制网cpⅰ为平面控制基准,高程测量应以二等水准基点为高程控制测量基准。

客运专线铁路工程测量平面控制网第一级为基础平面控制网(cpⅰ),第二级为线路控制网(cpⅱ),第三级为基桩控制网(cpⅲ)。

同样作为高等院校的我们也不能忽视这些新事物的出现和演变,我们需要紧跟技术发展,将这些介绍给我们学生;不能让学生输在起跑线上。

1.5 沉降监控量测 客专、高铁要求对地基沉降做了很多处理,但无砟轨道铺设后线下构筑物仍有可能发生不均匀沉降,这会给线路维修带来很多的问题。因此,客专、高铁无砟轨道对路基、桥涵、隧道等线下工程的工后沉降要求相当严格。南广线在修建的过程中要求线下工程建好后必须有一年的时间进行沉降监控量测,一年后变形符合要求,才能进行轨道板的浇注施工。这要求我们在今后的教学中要加强沉降的检测量控的教学,我们以前在课本编写、教学组织方面都忽视了的这些东西。可以说沉降观测是我们很薄弱的一块。

1.6 测量工作时间的变化 以前普铁由于运行速度不是很快,故我们的工务人员可以在白天利用运营间隙进行既有线测量。而高铁白天运营时间是不允许人员进入线路的,天窗时间只有晚上或者专门停运才能进行既有线的测量,比如广局就是每天零晨零点至零晨四点。这就要求我们的学生以后可能要掌握夜间测量的技术。由于高铁的建设相对只是一时的,更多的时间是运营,所以大量的高铁的工务问题在今后有待我们进一步研究讨论、总结创新。

1.7 测量使用规范、方法、仪器变化 我们所使用的规范由《新建铁路工程测量规范》、《既有铁路工程测量规范》转向《客运专线无砟轨道铁路工程测量暂行规定》;由武广高铁的各种测量细则、方案,转向《高速铁路工程测量规范》。我们的地球面是个椭球曲面,地面上的测量数据需投影到施工平面上,曲面和平面数据转换时,不可避免会产生变形误差。因此规定客专、高铁无砟轨道工程测量控制网采用工程独立坐标系,把边长投影变形值控制10mm/km,以满足无砟轨道施工测量的要求。同时客运专线无砟轨道高程控制网应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要求施测。这些变化都促使了我们使用的测量仪器淘汰升级。大量先进、精密的仪器在现场得到推广使用。这就要求我们职业院校必须更新引进新仪器,学习新仪器的使用,并教会学生熟练掌握。

2 结语

纵然现在客专、高铁也在我国的经济高速发展下得以快速发展。我国目前已经提出不久的将来北京到全国大部分省会城市将会形成8小时内交通圈。到2012年,新建高速铁路将达到1.3万公里。很快高铁就会走进我们的生活,作为铁路院校,我们应该也必须提高、改进、更新我们知识、设备,让铁路测量教学在各方面做好准备迈入高铁时代。为铁路职教书写新的篇章。

参考文献:

第2篇:铁路工程测量规范范文

关键词:高速铁路无砟轨道CPIII建网测量方法

中图分类号:U238 文献标识码:A 文章编号:

由于过去传统的铁路运行速度较低,对轨道平顺性的要求不高,在勘测、施工中没有要求建立一套适应于勘测、施工、运营维护的完整的控制测量系统。高速铁路工程测量平面测量控制网应在框架控制网 CP0基础上分为三级布设,分别为CPI、CPII、CPIII(CP为control points的缩写),并将三网统一起来,统一采用国家坐标系统,这将更加规范化和系统化。

一、 控制网的主要特点

1、高速铁路由于行车速度高,建设标准高,要求无碴轨道具有良好的稳定性、连续性和高平顺性,因此,要建设好一条高速铁路就必须有一套完整的、高精度的控制测量体系。

2、无砟轨道铺设技术的引进在国内时间较短,其特点是施工工艺新、技术要求严、科技含量高,无砟轨道铺设前期测量工作显得尤为重要。无砟轨道的测量采用全新的高精度三维控制测量技术,使用GPS全球卫星定位系统进行CPI、CPII控制测量,而CPI属高速铁路高等级控制网,是保证全线贯通的基础,最终使用CPIII控制网进行三位一体精确定位。铺轨测量精度要求高,平面、高程控制在1 mm之内。

二、CPIII控制网测量技术要求

1、CPIII平面精度:相对点位精度为1 mm,点位中误差不超过2mm。

2、 CPIII控制网水准测量应附合于线路水准基点,按精密水准测量技术求施测,水准线路附合长度不得大于3km。

3、 CPIII高程精度:相邻点高差中误差小于0.5 mm。

4、全线的平面坐标和高程坐标应统一。

5、平面投影变形应满足无砟轨道要求:10 mm/km。

三、测量方法

1、使用边角交会法测量。CPIII控制网采用自由设站交会网(《客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定 》称为“后方交会网”)的方法测量,CPIII控制点的点间距一般应为50~60 m 一对,不应超过70m。自由设站的设站的距离约60m或120m。当采用在自由测站上观测CPI或CPII时,至少应在2个连续的自由测站上对同一个CPI或CPII点进行观测.

当采用在CPI或CPII点上置镜观测CPIII点时,CPIII控制点数量不应少于3 个。

CPIII控制点距离为60 m左右,且不应大于70 m,观测CPIII点允许的最远的目标距离为150 m左右,最大不超过180m。

测量前应记录每个测站的温度、气压,并将温度、气压输入仪器进行改正。

对于线路有长短链时,应注意区分重复里程及标记的编号。

2、CPIII平面控制网的距离测量,应采用以下的多测回距离观测法:盘左和盘右分别对同一个CPIII点进行距离测量,把盘左和盘右距离测量的平均值作为一测回的距离测量值;每个CPIII点距离测量的测回数应与水平方向相同,各测回测量的距离较差应≤1.0mm。在全圆方向观测的同时,对CPⅢ点进行距离测量。

与CPI、CPII控制点联测,一般情况下应通过2个或以上线路上的自由设站进行联测。

联测已知点最远距离不应超过300m,不能直接观测的CPII点建议用GPS测量按CPII等级精度加密,并通过设计单位评估后方可使用。

由于后方交会法并不是一种很严密的测量方法,其自身会有较大的误差传递,因此在CPIII的测量中,必须保证每个CPIII控制点要达到重复测量3次以上,用专门的通过相关部门正式检定合格的软件进行数据的分析处理。我部使用铁一院的《CPIII精密控制测量数据处理系统》进行解算。

3、高程控制测量

CPIII点间高差测量可采用水准或CPIII平面测量时采集的边角观测值用三角高程的测量方法取得。但一般建议使用水准测量的方法,若使用三角高程的测量方法观测时,应满足相关的测量技术要求,下面主要叙述是水准测量的方法和要达到的主要技术标准。

精密水准观测主要技术要求

注:①为往返测段、附合或环线的水准路线长度,单位km。

DS05表示每千米水准测量高差中误差为±0.5mm。

CPIII控制点高程测量工作应在CPIII平面测量完成后进行,并起闭于二等水准基点,且1个测段联测不应少于3个水准点。

水准测量作业结束后,每条水准测量路线应按测段往返测高差不符值计算偶然中误差M0;当水准网的环数超过20个时,还应按环线闭合差计算Mw。M0和Mw应符合表2的规定,否则应对较大闭合差的路线进行重测。M0和Mw的公式计算请参照有关规范。

四、CPIII控制网的维护

由于CPIII控制点布设于桥梁的防护墙上或路基的接触网基座的基础上,由于受线下工程稳定性和施工影响等因素的影响,为确保CPIII点的准确性,在使用CPIII点进行后续轨道安装测量时,应定期与周围其它点进行校核,特别是要与地面上布设的稳定的CPI、CPII点进行校核,以便及时发现和处理问题。

随着铁路工程技术的发展,尤其高速铁路对平顺性的要求,对测量方法不断提出新的要求。高精度GPS接收机、智能化全站仪的应用、以及相关软件的开发,使得建造高精度的CPIII控制网成为可能,使工程测量的手段、方法和理论产生了深刻的变化。工程测量领域正在进一步扩展,正朝向测量数据采集处理自动化、实时化和数字化的方向发展。

参考文献

TB10601—2009/962—2009高数铁路工程测量规范【S】.

第3篇:铁路工程测量规范范文

关键词:UTM投影;铁路;坐标转换;平面控制网

中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2014)04-0097-02

1 概述

近年来,在政府的大力支持和鼓励下,国内工程企业逐步走向国际市场,开始承建国外一些大型基础项目。大型基础项目的勘测设计、施工及运营服务都需要建立测量基础控制网(包括平面控制网和高程控制网)。在国内工程项目建设中,平面控制网的建立采用高斯-克吕格投影,国外则大多采用通用横轴墨卡托投影(简称UTM投影)。相对高斯投影,国内学者对UTM投影的研究较为匮乏,国内工程技术人员对其应用几乎没有。本文主要针对采用UTM系统的国外工程项目,对铁路项目平面控制网的建立与实施进行探讨。

2 通用横轴墨卡托投影(UTM投影)模型

UTM投影全称为“通用横轴墨卡托投影”,是一种”等角横轴割圆柱投影”,椭圆柱割地球于南纬80度、北纬84度两条等高圈,投影后两条相割的经线上没有变形,而中央经线上长度比0.9996。与高斯-克吕格投影相似,该投影角度没有变形,中央经线为直线,且为投影的对称轴,中央经线的比例因子取0.9996是为了保证离中央经线左右约330km处有两条不失真的标准经线。

3 国内铁路平面控制网的建立

铁路工程测量平面坐标系统应采用边长投影变形值≤10mm/km(高速铁路)、25mm/km(新建铁路)的工程独立坐标系。

由于勘测设计、施工均采用坐标定位,要求施工中由坐标反算的边长值与现场实测值应一致,即所谓的尺度统一。由于采用国家3°带投影的坐标系统,在投影带边缘的边长投影变形值达到340mm/km,这对采用坐标定位施工是很不利的,对工程施工的影响呈系统性。从理论上来说,边长投影变形值越小越有利。因此规定工程测量控制网边长投影变形值不宜大于规定数值,以满足铁路施工测量的要求。

4 国外铁路项目工程控制网的建立与实施

国外大多区域采用UTM投影,国内软件基本不支持UTM投影的计算。对于这种情况,在UTM系统下,进行约束平差后,计算出UTM系统下的GPS点的坐标,其坐标反算的距离与现场实测值(全站仪测量)的距离,比值为0.9996。施工中,需要将实测的距离,进行改正后(乘以0.9996),才能使用,给现场测绘增加很大工作量,且使用不便。因此,考虑在UTM投影的区域,建立工程坐标系统,使坐标反算距离与实测值(全站仪测量)的距离一致。

4.1 UTM系统GPS控制网的建立

GPS平面控制网由一个或若干个独立观测环构成,各等级控制网同步图形之间应采用边联式或网联式。

首先进行GPS数据处理,即GPS测量数据的基线向量解算、GPS基线向量网平差以及GPS网平差等。基线向量解算后,对其结果进行以下分析和检验:观测值残差分析,基线长度精度的评定,基线向量环闭合差的计算与检验。检验合格后,进行基线向量网的平差计算(以解算的基线向量作为观测值进行无约束平差),平差后求得GPS之间的相对坐标差值,加上基准点的坐标值,求得各GPS点的坐标。三维无约束平差后,得到WGS-84系统中的GPS三维坐标及其方差-协方差阵。

将UTM投影下的坐标系统的已知坐标、方位角、边长作为约束条件,进行约束平差,一般采用布尔沙-沃夫转换模型,计算出UTM系统下的GPS点直角坐标坐标、大地坐标(B、L、H)。

4.2 在使用UTM投影的区域,建立GPS工程控制网

在UTM投影的区域,首先进行无约束平差、约束平差,计算出UTM投影(长度比参数Utm为0.9996)下的GPS坐标,得到其空间直角坐标(X,Y,Z)、大地坐标(B,L,H)及格网坐标。

首先建立参考椭球,长轴a,扁率f与UTM投影坐标系统椭球f相同,长度比参数为1;其次确定工程坐标系统的中央子午线经度,纵横坐标加常数,依据工程所在的高程面确定投影面的大地高,建立工程坐标系统。

采用布尔沙-沃夫转换模型,进行坐标转换,将UTM投影下GPS点的空间直角坐标(X,Y,Z)、大地坐标(B,L,H)转换为工程坐标系的GPS直角坐标,作为施工使用坐标。

在工程坐标系中,坐标反算距离与实测值(全站仪测量)的距离可以保持一致,方便使用。

通过计算结果比较可以看出,在两个不同坐标系统下,方位角最大值为0.03″,最小值为-0.03″,平均值为0″;距离比例最大值为0.999923937,最小值为0.999923781,平均值为0.999923857。两种坐标系下的方位角和距离相差极小,几乎可以忽略不计。

工程坐标系和WGS84坐标系下的距离相对精度最大值为1/78848,最小值为1/1338362。根据《铁路工程测量规范要求》,新建铁路工程测量控制网工程独立坐标系边长投影变形值不宜大于25mm/km(即1/40000),所有边长相对精度均满足规范要求。

因此,采用本文所论述方法所建立的该项目平面控制网的长度变形完全满足工程要求和行业规范要求,可以使用。

第4篇:铁路工程测量规范范文

关键词:GPS技术;铁路隧道洞;GPS在平面测量中的应用

中图分类号: P228 文献标识码: A

引言

基于 GPS 测量法建立的平面控制网具有相对定位精度高,观测速度快,功能齐全,操作简便,全天候、全球性作业、选点灵活、布网方便、对 GPS 网的几何图形也没有严格的要求,不受通视限制等优点,现已广泛应用于长大隧道的测量工程中。

一、GPS技术概述

1、GPS技术概念

GPS 是全球定位系统(Global Positioning System)的英文缩写,是以卫星为基础的无线电定位系统,是目前世界上最先进、最完善的卫星导航与定位系统,它不仅具有全球性、全天候、实时精密三维导航与定位能力,而且具有良好的抗干扰性和保密性。在测量领域,GPS 测量系统已广泛用于大地测量、工程测量、航空摄影测量以及地形测量等各个方面。隧道一般在山区,地形复杂,常规方法难以施测,而 GPS 静态定位技术拥有不受通视条件限制和网形要求较低等优势,因此目前在隧道测量中采用 GPS 静态定位技术是一种通用方法。

2、GPS隧道测量的设备选择

GPS平面控制是对差分信号进行处理来实现测控的,随着GPS技术的应用了领域增加,其设备的类型也随之增多。实时化的差分机类型可以兼容差分信后处理模式也随之出现。但是在设备选择中应注意对数据一致性的保证,双星系统和多星系统因为卫星系统之间的差异会导致协同性下降,也就是单机接受卫星颗数很多,相同的有效卫星却不满足基本四颗的要求。所以在应用中应避免选择此类方式。在静态测量中最低需要3台GPS接收机进行同步观测。理论上在接收端如果点位增加其效率会提高,但是就会增加相应的成本和人力,协调起来相对困难。在实际的测量中总结相关的经验,我单位采用6台GPS的测量其效率较高且成本也可以满足经济性需求,额外备用一台接收机,在特殊网型或特殊地形条件下选用7台接收机同时段观测。

3、测控点网络设计

GPS测控在网络设置上按照多台接收机不同测站的形式完成同步观测,在完成同步观测后对观测点进行迁移至其他测站完成同步观测。每次同步观测都会型成一个同步图形,在测量中不同的同步图形会形成多个公用点,整个测网就是这些同步图构成,一个由n个接收机构成的同步图中,独立的基线为n―l条,总基线则为1/2Xn×(n一1),这样的控制网络设置可以提高速度并获得较好的图形强度。

二、铁路隧道洞外平面控制测量中GPS应用技术分析

1、工程概况

西铁车二号隧道位于山东省沂源县境内,是山西中南部铁路通道的重要组成部分,隧道全长7888m,布设有1个斜井,隧道内铺设无砟轨道。为指导隧道工程施工,保证隧道的准确贯通,需专门建立高精度的洞外平面控制网。

2、洞外平面控制网网型设计

洞外平面控制网总共布设了12个GPS点,在隧道进口、斜井和出口各布设了4个平面控制点,如图1所示。图中GPS9201、GPS9205、GPS9209为洞口投点,与隧道洞口相近方便进洞联系测量。控制网采用边联接的方式构网,形成多个大地四边形或空间三角形,将各洞口的子网联系成一个统一的整体网。

图1 西铁车二号隧道控制网联测示意

3、数据采集与控制网平差处理

西铁车二号隧道长度超过6 km,在洞外施工平面控制网设计时,考虑到贯通误差及后续无砟轨道铺设的精度要求,采用GPS卫星定位测量方法,按一等网精度要求进行测量。基线解算合格后进行三维无约束平差,各指标经检验都合格。分别用隧道进口及出口两个投点GPS9201、GPS9209作为已知点,建立独立坐标系并进行一点一方向平差。独立坐标系的x、y坐标轴方向与定测控制网一致,采用隧道中部的经度(经计算为117。56’2.69105”)作为中央子午线经度,坐标投影面高度采用隧道线路中线的平均高程面,经计算其正常高332.151 m,大地高331.04 m。约束进口投点GPS9201在定测坐标系中得到的平面坐标(4008 847.733 7,468 068.2990),固定进口投点一出口投点方向,即GPS9201~GPs9209在定测坐标系中的方向(121032748.58474”),采用一点一方向的方法对GPS网进行平差,得到各GPS点在独立坐标系中的坐标成果及有关精度信息。平差后各网点的点位中误差均较小,全网的平均点位中误差仅为±1.3 mm;点位中误差最大的是GPS9204点,其x、y方向的方向位差及点位中误差分别为:±2.1 mm、±1.9 mm、±2.8 mm,可见最弱点的点位精度仍然很高,而且点位误差椭圆的形状比较均匀。平差后各GPS点问的坐标方位角、距离及精度都合格,全网各边的方位角中误差均小于:±O.9”,这对控制隧道施工的横向贯通误差非常有利;全网各边的距离相对中误差均小于1/25万,可见本工程建立的GPS洞外平面控制网相对精度达到相关技术指标,可作为隧道施工控制使用。

4、控制网外符合精度验证

为进一步验证GPS平面控制网的成果可靠性,采用全站仪导线测量方法把各隧道洞口子网的部分控制点进行边角观测,并与GPS坐标成果反算的角度和边长进行比较,结果见表1和表2。从表中比较情况可以看出,对地面水平距离,两者的平均差值为4.83mm;对水平角度,两者的平均差值为1.25”,可见地面全站仪的测量数据与GPS坐标反算的数据吻合程度较好,验证了本次GPS控制网测量成果的精度和可靠性。

表1全站仪测量边长与GP9点坐标反算边长的比较

表2全站仪测量角度与GPS反算角度的比较

考虑到隧道施工控制网作为一个局部坐标系统,其平差在该系统内进行,因此起算点坐标可以任意假定。本例中用方法1建立独立坐标系,直接使用隧道进口定测控制点坐标作为起算点,使用新高程面,采用一点一方向平差后,出口端隧道独立控制网成果与原定测控制网成果相差较大,这是由于两控制网的基准尺度不同导致的。通过曲线调整,进行不同控制网的衔接处理,调整后在隧道出口直线段产生长链。

5、隧道实际贯通精度

西铁车二号隧道贯通后,实地测定隧道贯通相遇点最大横向偏差12 mm,最大纵向偏差40 mm,最大高程偏差4 mm。这说明西铁车二号隧道包含洞外平面控制测量在内的整体控制工作做得很成功,为该隧道的准确贯通提供了有力保障。

结束语

在隧洞外观测中,GPS的技术因其优势明显而被广泛的采用,在实际的应用中应注意对控制网络的构建,以及控制点的选择,以此满足整体网络和子网之间的整体效果,洞外GPS控制网测量的进度应按照隧洞的长度进行综合确定,同时合理选择测量的精度和方式,以此确定适应工程需求的GPS数量和测量方案。这样才能最大限度地保证GPS技术的应用效果。

参考文献

[1]TB 10101--2009铁路工程测量规范[s]

[2]TB 10601--2009高速铁路工程测量规范[s]

[3]张正禄.工程测量学[M].武汉:武汉大学出版社,2005

第5篇:铁路工程测量规范范文

【关键词】控制测量;隧道;施工测量

中图分类号:U45 文献标识码:A 文章编号:

引言

一般长大隧道会穿越两个地质较活跃的断裂带,地质情况比较复杂,地下水涌出量多,施工的难度大。因此必须制定合理有效的施工测量计划及控制测量方案,才能确保特长大隧道的准确贯通。编制依据为:《新建铁路测量规范 》(TB 10101-99)、《精密工程测量规范》(GB/T 15314-94)等;测量作业的主要的任务:1、对隧道施工进行首级控制测量;2、对施工平面和高程控制网进行加密测量。参考资料为该工程技术要求标准、线路平面总图、隧道洞口布置计划图、设计水准基点表、平面控制桩表等。

1.洞外控制网

对首级洞外控制网进出口联测和加密时采用GPS。首先复测设计水准点和导线点,无误后,对施工控制网进行加密;在其施工的隧道进出口增设GPS控制点和精密导线点、水准点,来满足测量精度的要求。施工控制网的加密分两方面:1、施工高程控制网加密测量:施工高程控制网加密测量采用精密水准仪按二等水准测量的要求施测;2、施工平面控制网加密:施工平面控制网采用 GPS 按 B 级网的精度要求进行施测。

1.1 洞外控制点数量及控制点选点要求

设计长大隧道控制网的网型之前,首先要进行隧道地形图资料的收集,和原始地貌勘察。当隧道为直线时,应在隧道进出口周围的中线上进行洞口点的选择,此外设置两个或以上定向点,为提高联系进洞测试方位的准确性,消除或降低来自垂线偏差的影响,洞口点和定向点必须通视,定向点之间不通视,定向点与洞口点之间的距离应大于 400m ,并且所有定向点的高(程)度选择应大概相等。当隧道为曲线时,还应在网中包含曲线的主点、切线上两点等主要控制点。为安置 GPS 接收机和接收卫星信号, 控制点应选择在视野开阔、大于15度的高度截止角处无障碍物,并且无强电磁源,无大面积反射面的地方。

1.2 隧道进出口洞外平面控制网施测

利用四台精度为土(5mm+1ppm)的GPS 接收机,型号为R8 GNSS (美国天宝)双频测量型施测洞外的GPS 的平面控制网。 利用静态测量观察和测量GPS 外业,构网时在利用边联接或者网联接的方法进行控制点包括进出洞口和洞口之间的联测,构成较多大地四边形的同时,要达到卫星的高度角高于等于 15 度、观测到大于等于 5 颗的有效卫星、任一卫星的有效观察和测量时间大于等于半小时、任一时段的观察和测量时间大一等于一个半小时以及 GDOP 或 PDOP 值小于等于6 等外业观察和测量的技术要求,确保观测时接收机开机和关机能够同步。

为保证解算基线的质量,当天采用 Trimble Geomatics Ofice 软件对采集的数据解算基线,并且利用软件的基本质量数据,和检查基线的方差、中误差和周跳数等,与此同时,根据 GPS 解算软件(Power ADJ)进行其复核计算。

1.3 全站仪三角网测量

测量首级的 GPS 点边起 ,包含洞口处的三角网点,检测已知的 GPS 点边,确定无误后,延伸至洞内。按照二等精密导线网测设。

1.3.1 外业成果的整理

对外业成果必须及时检查是否超限,超限的必须重测。

1.3.2 观测成果的计算

测区的平均高程面上边长度即测距长度,计算公式如下:

式中 D―――测区平均高程面上的测距边长度(m);

D’0―――测距两端点间平均高程面的水平距离(m);

HP―――测区平均高程(m);

Hm―――测距两端平均高程(m);

RA―――参考椭球于测距边方向截弧的曲率半径(m)。

1.3.3 平面控制质量检查

利用附合导线的技术对平面控制测量的质量进行检查,以保证施工过程中控制网测量的精度。在实际检测过程中,观测的仪器为全站仪徕卡TCA1800,观测时间应避开早上及中午,水平角观测6测回;观测左角时奇测回,观测右角时偶测回,左右角的中数之和较圆周角之差为2″之内,在方向观测时任一项的限差均应满足《新建铁路测量规范》(TB 10101-99)要求;距离利用对向观测的方法,观测2测回;在测量开始前,测定温度,测量开始后,测量气压。水平距离则利用仪器的加或乘常数以及改正气象、倾斜化算成。

2.洞内平面控制测量

2.1 导线布设

严格根据二等光电测距导线的所有标准要求和精度各项指标要求布测洞内加密控制点。

2.1.1 洞内基本导线网的布设与施测

通过对长大隧道进行平面线形的研究,总结出两种布点形式:利用对称的交叉导线网布设直道,(图1a);利用单侧的交叉导线网布设弯道(图 1b)。

观测洞内的基本导线网角度时,利用左右角的观测法观测方向数为2个的角度;利用全圆的观测法观测方向数大于等于3个的角度;利用对向观测边长,气象元素要进行测量,而且要改正气象、改正乘常数和加常数和改正倾斜;要利用检定过的钢尺测量对称点间距。

2.1.2 洞内基本导线网的计算与检核

利用严密平差计算洞内的基本导线网。 计算以及检核是随着基本导线网的向前伸展而同时进行的,其进行一个环节,计算和检核也进行一次。

2.1.3 提高洞内控制测量精度的措施

为消除仪器对于中误差的影响,控制洞口投点于隧道进出口的平面网之中,提高其控制精度,建议在长大隧道的进出口布设强制观测墩,布设的数量≥3个;施测过程中应严格按照设计的相关技术要求,尽可能的使用强制对中观测墩的方法和三联脚架的方法。如果出现各基座和棱镜以及仪器有隙动、气泡有偏离、对中偏离较大等情况,则须检修校正仪器。计算边长的投影要严格,计算各点的平面坐标要正确;附合两条相向开挖的导线,而且分配贯通误差或者处理平差,以确保正确的洞内的二次衬砌形体。 在洞内大约30m 设置洞口点位,来降低来自该测站上由于观测时洞内或外光线对比度的影响;在距洞口大约300~400m处设置洞内的第二排点位,这是为了避免由于洞内外不同的气象条件而导致在观测洞口点的时候模糊而选定的。利用直伸型的导线锁布设沿隧道中线的导线,洞内导线的平均边长不小于500m,相邻的导线边的长度差不能太大(较差小于1/3);利用边联式或者附合导线的方式对洞内导线锁和洞外插网进行衔接。

严格按照《国家一、二等水准测量规范》的相关要求进行洞内外的高程控制的测量,与隧道平面的控制网点上布设高程点。

3.贯通测量

隧道贯通之后,采用徕卡 TCR1800和DNA03 电子水准仪进行隧道的贯通误差包括纵向的、横向的和高程的误差测量。平差计算时,要求横向贯通的误差低于《新建铁路测量规范》(TB 10101-99)所要求的贯通精度,依据平差结果调整中线以及高程,利用隧道断面的测量系统施测竣工断面,根据相应规范要求,上交相应的测量资料以及相关图表。

5.总结

工程施工的顺利进行与完成的前提都是需要控制测量检测工作来指导和保障的。在施工过程和反馈工程可靠度的信息中,工程需要将综合使用多个参数和多种手段。但总的说来,加强过程的控制、操作规程的严格遵守是控制测量成败之关键,根据现场地形特点来合理地布设导线网是隧道的控制与测量技术之关键,与此同时要准确估算导线网的误差。

【参考文献】

[1]铁道部第二勘测设计院,铁路测量手册[M],北京:中国铁道出版社,2000

第6篇:铁路工程测量规范范文

【关键词】工程施工;测量;复核方法;措施

随着社会经济的迅猛前进,建筑企业的发展也日渐壮大,人们对于工程建筑的质量提出了更为严苛的要求。纵观各家建筑企业的承建工程项目,其实际施工过程中的施工测量工作对于整个工程质量的影响不可小觑。测量的科学性与合理性对于工程的顺利竣工也有着极其重要的促进意义。可见,在完成施工现场的测量工作之后,如何实现测量复核工作的高质和高效,是摆在建筑企业面前的重大课题。

一、工程施工测量中复核方法的具体内容

作为检验工程施工质量的重要标准之一,施工测量工作是指对于工程施工的各个阶段进行有效的建筑测量与计算,它的准确程度对于实际施工的有效性是至关重要的。对于施工测量来说,其工作要点就是将工程设计的点位坐标、高程、坡度、平面等用最妥善和科学的方法应用到工程的现场施工中去。因此,进行测量工作的有效复核是极为重要且有必要的。从施工测量复核工作的具体内容来看,可以从以下几个方面加以关注:

1.对于建筑设备的复核

对于建筑施工中的设备和仪器应进行定期的年检和期检,时刻保持仪器设备的正常运转,保证数据测量的准确度。此外,定期的维护与保养也是至关重要的,这对工程建设的质量有着密切联系。

2.对于建筑相关资料和档案和复核

所谓的建筑工程的资料和档案,就是指具体的实际测量数据和设计图纸的相关资料等,这些资料的使用和记录必须经过多次的测量和勘查,保证数据和资料的真实有效。只有完全符合标准的资料和档案才能被应用到实际的施工过程当中。

3.关于数据计算的复核工作

对于已有的数据进行准确地计算与审核,确保建筑施工的精确与合理,是极为重要的一项测量复核工作。此外,从市场上搜集回来的一些数据资料也应经过一系列的测量与计算,确认无误后再投入使用。这其中包括方位角、角度、长度等,都应经过不同专业人士的计算,得到统一有效的答案后即可使用。

4.关于施工放样的复核工作

对于建筑施工的测量工作来说,要想实现其高度的准确性,就必须坚持边放样边复核的基本原则,把握住其定距性、相关性以及共线性的特征,实现目测或是实测。并通过一定的数据验证来避免测量的失误以及最大程度地减小测量误差,保证数据测量的准确性。

5.对于水准测量和光电三角高程测量的复核

在进行水准测量和光电三角高程测量时,其准确度是非常难把握的。为了实现其测量的准确性,除了在测量过程中掌握好关键的切入点和测量点之外,进行一定的技术复核也是极有必要的。复核水准测量时每个测段之间应用往返测的技术程序,及时检查测量之间的误差;进行光电三角高程测量的复核时必须严格按照边长的要求来执行,做到往返观测,从而得到精准的测量数据。

二、关于不同类型建筑工程测量复核工作的改进措施

对于不同类型的建筑工程,比如隧道、桥梁、住宅、地铁、线路等,其施工过程中的测量工作显然是不尽相同的。也正因为如此,施工测量的复核工作也体现出了不同的特点和要求,我们必须针对其不同的测量重点是实施具体的测量与复核工作。笔者结合自身的工作经验,就不同建筑类型的工程测量与复核工作提出了如下改进措施:

1.线路工程施工测量中的复核

在进行线路工程的测量时,重点应放在线路中线方向的测量,然后就是长直线路的中线方向与重要单位之间的测量。这一测量与复核工作中,人员须注意处理好法向宽度的准确测量,在各线路高差的处理上必须控制好精度问题以及其整体的线路布局。这样均匀分布的测量方式可以有效保证测量数据的精确性。

2.隧道工程施工测量中的复核

在进行隧道工程的测量与复核时,应控制好地表平面与高程的联测,特别是对于隧道洞口的精度测量,都是极其重要的关键测量因素。在进行隧道洞内的施工测量时,也可利用观测和目测的方式,对其洞内控制网进行有效测量。隧道的整个施工周期是较长的,加上施工的环境不够理想,所以测量工作是极为危险且复杂的。因此,测量工作必须两人以上同时完成,并就测量结果进行及时的手算与检核,再对照两人的计算结果,最终得到实际的测量数据。

3.桥梁工程施工测量中的复核

桥梁这一特殊的建筑工程在施工测量中必须牢牢把握好桥两端的轴线长度的控制。此外,桥河岸两端的高程在测量上也有一定的难度,需要引起测量人员的足够重视。墩台的测量与放样同样是测量的任务之一,其复核工作必须着重这几方面的测量。中线位置须和线路的平面以及纵面相连接,切不影响到梁跨的设计与实施,还要充分考虑到测量的整体误差对于建筑施工的实际影响。

总之,测量复核工作的准确性与人的主观因素、测量的设备和仪器、测量的外部环境等都有着密切的联系。因此,在进行工程施工测量中的复核工作时,施工人员必须从思想上对这一工作引起足够的重视,严格按照建筑企业的施工测量标准来执行相关的测量与复核工作。在依赖测量仪器的同时,也要发挥人的主观测量作用,认真对待自身的岗位工作,及时纠正工作中出现的不足,切忌偷工减料的思想和行为,提高自身的工程测量水平,力求实现测量数据的真实与精确,保证工程施工的质量与效率。

三、结束语

为了最大程度地实现工程施工的高质与高效,缩短工程施工周期的同时保证建筑工程的施工质量,这一过程中的施工测量与复核工作就显得尤为重要。纵观当前的施工测量,不少企业尚没有从思想上对于这一工作引起足够重视,往往这一工作的完成只是按照惯例地完成一项任务,并没有实际的多次测量与认真复核的环节,这对工程施工的质量来说是极大的不稳定因素之一。因此,只有从思想上对于测量复核工作加以重视,并在行动上积极改善,提高测量人员的专业素质和专业技能,方能促进复核工作的有序执行。

参考文献:

[1]王兆祥,傅晓村,卓健成.铁路工程测量.测绘出版社.1986

[2]王兆祥.铁道工程测量.中国铁道出版社,1998

[3]李青岳,陈永奇.工程测量学.测绘出版社,1995

[4]TB10l01-99.铁道部.新建铁路工程测量规范.北京:中国铁道出版社.1999

第7篇:铁路工程测量规范范文

关键词:大跨度连续弯梁;线形控制;预拱度;立模标高

中图分类号:C35文献标识码: A

1.工程概况

府河特大桥是跨府河主河道设计为(75+125+75)m预应力混凝土连续梁,全长276.1m,梁面宽度11.6m,防护墙内侧净宽8.4m。桥跨布置图见图1

图1桥跨立面简图

3跨连续箱梁共2个0#块,分别位于173#和174#墩上,0#块长13米,高8.53m,梁体按三向预应力结构设计。主桥上部结构预应力混凝土变截面连续梁施工分为支架现浇和挂篮悬浇两个部分。其中, 0#块与边跨的一部分为支架现浇, 其余部分为挂篮悬浇, 即1#~16#箱采用挂篮悬臂、对称、平衡浇注施工, 相应的箱梁节段共为16个, 其中17号节段为合龙段。采用2副( 4只)挂篮按顺序进行施工。全桥按先边跨, 再中跨的顺序合拢。

2. 大跨度连续弯梁施工线性控制

2.1 线性控制的意义

对于大跨度预应力混凝土连续梁桥来说,现阶段施工控制主要以线形控制为主。施工控制主要内容之一就是根据施工测量所得的结构参数真实值进行施工阶段模拟计算, 确定出每个悬浇节段的挠度进而确定立模标高,并在施工过程中根据施工测量的结果对所产生的误差进行分析、预测和调整,以此来保证成桥后桥面线形以及合拢段两悬臂端标高的相对偏差不大于规范规定值。

2.2施工过程中的线性控制

悬浇施工的大跨度连续弯梁,其线形控制包括平面和高程两部分。

对于平面线形的控制,首先要布设桥面II等三角网,其次要正确计算每个断面的平面坐标,并在安装模板时,通过测量放样严格控制模板平面位置。对已施工完成的各梁段中心线按规定使用全站仪测设坐标进行控制测量,及时掌握线型的总体变化,通过计算分析指导下步梁段的曲线测量工作。

对于高程控制主要是通过设置合理的预拱度来实现的。因此,关键在于分析预拱度的组成以及确定各组成的取值。

预拱度的组成,可根据规范要求及混凝土浇注托架的传力机理,一般能准确确定。而对于预拱度各组成的取值,由于计算模型、设计参数取值、施工量测等误差不可避免,导致其合理取值非常困难,因此必须在前期施工过程中,通过有目的的大量测量,积累数据和经验,逐步取得预拱度各组成部分的合理取值。

由于材料特性、荷载偏差、温度变化、混凝土收缩徐变以及预应力筋松弛等因素,实际情况与理论计算有一定差异,因此需要对理论立模标高进行不断修正。

箱梁立模标高为:

式中,为第n施工阶段第i节点实际立模标高;为第i节点的成桥桥面设计标高;为第i节点的预拱度;为依据工程施工经验累加的第i节点的预抛高;为挂篮在i节点处的变形值,为根据挠度观测结果和悬臂变形的趋势而确定的挠度调整值,其他参数同上。

2.3 预抛值的组成

对于挂篮悬浇混凝土主梁预抛值的设置,重点考虑以下几个方面:

(1)设计预拱度

(2)悬浇挂篮主体结构变形

(3)悬浇挂篮外模板变形

(4)悬浇挂篮内模系统变形

(5)温度效应引起的挂篮变形

由于温度的变化对梁体有一定的影响,因此应在气温相对恒定时进行标高的控制测量,尽量减少温度效应的干扰。

对于预抛值的取值,由于理论分析模型、计算参数取值等与实际情况存在一定差异,因此挂篮变形的理论计算值存在误差。预抛值的合理取值还须通过多个梁段施工的监测,不断积累数据和经验方能真正取得。

2.4 线形控制注意要点

(1)在施工控制中,对混凝土浇筑前后挂篮主梁、底模以及混凝土桥面等关键位置标高的测量属于控制性测量,该项工作宜在早晨气温恒定时完成。

(2)主梁底面标高直接由立模标高决定,而主梁顶面标高除受立模的影响外,还受内模变形、主梁高度误差、顶板厚度误差等因素的影响,因此严格控制截面几何尺寸误差是保证主梁线形良好的关键之处。

(3)施工测量人员与控制人员应多交流,共同分析线形误差原因,为下一步工作积累数据和经验。

2.5 数据分析

下表是根据设计纵断线要素和设计节段的长度,计算各节段中心线端点的绝对高程。

表2-1府河特大桥173#主墩部分节段中线端点坐标计算表

节段 中线端点坐标 外矢距E

(m) 加外矢距后中线端点坐标 设计高程(m)

X(m) Y(m) X(m) Y(m)

A3 394772.196 524165.472 0.019 394772.206 524165.488 45.040

A2 394774.746 524163.893 0.019 394774.756 524163.909 45.061

A1 394777.296 524162.311 0.019 394777.306 524162.328 45.081

0# 394785.36 524157.290 0.019 394785.37 524157.306 45.141

A1’ 394793.411 524152.246 0.019 394793.421 524152.262 45.195

A2’ 394795.95 524150.649 0.019 394795.96 524150.665 45.211

A3’ 394798.488 524149.049 0.019 394798.498 524149.066 45.226

截至A5混凝土浇筑及预应力张拉完成时173#墩处的梁体理论线形与设计线形差值、实测线形与设计线形差值曲线分别见图2。

图2 府河173#墩梁体左线(A5阶段施工完成)实测、理论线形与设计线形差值对比曲线

分析图2中的理论线形与实测线形差值曲线可以看出,截至A5节段混凝土浇筑及预应力张拉完成时,173#墩中、边跨梁体中线理论线形与实测线形吻合较好,实测曲线稍高于理论曲线,考虑到梁面混凝土浇筑收面时的高程误差(约5~8mm),可以看出173#墩梁体的线形控制尚好,高程差值满足连续梁线形控制要求。

3. 总结

决定连续弯梁悬臂浇筑施工质量的因素有很多,必须对其全面掌握,才能为施工质量的控制作出具有针对性的指导。由于连续梁跨度大、体系复杂及箱端截面尺寸较大,必须坚持连续观测并以实测数据为基础,通过不断修正各节段的误差,避免误差累积,最终实现线形控制目标。

参考文献

1.1.王法武,石雪飞. 大跨度预应力混凝土梁桥长期挠度控制分析[ J ]. 上海公路, 2006;

第8篇:铁路工程测量规范范文

关键词:无砟轨道,CPII,CPIII控制测量

中图分类号:P135 文献标识码:A

近年来,随着我国经济的飞速发展,基础交通建设也迈入了快车道,尤其是列车的不断提速,带来了铁路市场的快速发展,无砟轨道成为了铁路及地铁的香饽饽。本文将以山西省中南部铁路通道项目为例来讲解隧道内无砟轨道施工前测量控制网的布控工作。

1、在隧道无砟轨道施工前,要先进行隧底沉降观测的评估工作。沉降观测是一项繁杂、艰苦但又十分重要的工作。它牵扯到后期无砟轨道的稳定性。

沉降变形观测一般不少于3个月。当观测数据不足或工后沉降评估不能满足设计要求时,应适当延长观测期。沉降观测时间分为三个阶段:

(1)第一阶段是主体工程(二衬完成)至沉降变形稳定。

(2)第二阶段为无砟轨道铺设期间。

(3)第三阶段为无砟轨道铺设后3个月。

2、沉降评估通过后,下一步要进行隧道内精密控制网的布控。

2.1隧道内CPII控制网测量

2.1.1隧道洞内CPII点埋设

隧道洞内CPII点埋设标准按《山西中南部铁路通道隧道内无砟轨道铺设精密控制测量实施细则》要求埋设,可埋设在洞内电缆壁上。在建立洞内导线CPII控制网和精密水准测量前,设计院应进行CPI点(二等GPS测量控制网)和二等水准点复测。洞内导线CPII宜附合到各洞口CPI控制点上。CPII控制网测量等级为四等,导线边长300~500米,每隔600~1000米埋设永久导线点(不锈钢标志,中心刻“+”)。在进出洞口处应分别布点,避免一条导线边分处洞外和洞内。当CPII附合导线长度大于6KM(不超过10KM)时,导线控制网测量等级为三等。

2.1.2 CPII导线测量技术要求

在隧道贯通后进行CPII控制桩时,CPII控制网测量采用导线网测量,导线附合于隧道两端的CPI或CPII控制点上,导线测量的主要技术要求。

各级平面控制网设计的主要技术要求应符合下表规定

控制网 测量方法 测量等级 点间距 备注

CPI

GPS 二等

洞口布点

CPII

导线 三等(>6KM)

300-500m

双导线

四等

CPIII 自由测站

边角交会

五等 50-80m

一对点

洞内(CPII)三、四等导线测量的主要技术应符合下表规定

等级 测角中误差(〞)

测距相对中误差

方位角闭合差(〞)

全长相对闭合差 测回数(1〞或0.5〞级全站仪)

三等 1.8

1/80000 ±3.6

1/55000

6

四等

2.5

1/80000 ±5

1/40000

4

2.1.3CPII平面控制网测量

(1)在建立洞内导线CPII控制网测量前,设计院应进行CPI点(二等GPS测量控制网)的复测。洞内采用双导线布设,对点之间应测量距离,并参与平差计算。双导线布设如下。

(2) 对于平行双洞可在各洞内布设单导线,并相隔600-800m通过横向连接洞联测,构成闭合环,横向连接的导线点应做强制观测墩。

(3)导线边长观测时,应进行温度、气压等气象元素测定,并输入全站仪对观测距离进行自动改正。温度读至0.5度,气压读至1hpa。导线边长测量,读数至0.1mm。距离和竖直角往返各观测3测回。各项限差应满足以下的要求。

。导线测量水平角观测技术要求

附和

长度

仪器

等级

测回数

半测回归零差

2C

较差 同一方向各测回间较差

≤4 DJ1 4 6” 9” 6”

DJ2 6 8” 13” 9”

4≤L≤7 DJ1 6 6” 9” 6”

DJ2 10 8” 13” 9”

≥7 DJ1 9 6” 9” 6”

DJ2 15 8” 13” 9”

距离和竖直角观测限差

仪器精度

等级

测距中误差(mm) 同一测回各次读数互差(mm)

测回间读数较差(mm)

往返测平距较差

I

mD

II 5-10 10 15

注:mD=(a+bxd)为仪器标称精度。

式中:a-----仪器标称精度中的固定误差(mm)

b----比例误差系数(mm/km)

D----测距边长度(km)

(4)当隧道大于10KM时应分段附合与斜井口控制点上。在接头处设共公点,进行约束平差。CPII导线应在方位角闭合差及导线全长相对闭合满足要求后,采用严密平差计算。

(5)CPII导线控制点的定位精度要求

CPII导线控制点的定位精度要求( mm)

控制点 可重复性测量精度 相对点位精度

CPII 15 10

2.2 CPIII平面控制网测量

(1) CPIII控制点的元器件采用工厂精加工元器件(要求采用数控机床),用不易生锈及腐蚀的金属材料制作,有带支架的反射镜、轨道标记销钉、标记点锚固螺栓、栓孔保护销钉等。CPIII控制点标志重复安置精度应达到0.3mm,CPIII元器件应经检测合格后方可使用。如下图:

(2)CPIII控制点的布设,CPIII控制点距离布置一般为60m左右,且不应大于80m ,每隔两对CPIII控制点中间布置自由测站点,相邻自由测站点相隔100-160米。在隧道靠近进、出口位置应各布设一对点。CPIII观测时起始测站或结束测站离最近CPIII点距离应为1.5倍CPPII控制点沿线路方向间距(约为75-120米)。CPIII标志埋设件埋设于隧道边墙(螺栓头底面与隧道壁贴平,螺栓头露出隧道壁),高于设计轨面0.3m,相邻CPIII控制点应大致等高和同一断面。CPIII标志埋设牢固,不能有松动,保持水平。边、角观测时拧上棱镜接头。水准测量时拧上水准测量接头。

(3)CPIII控制点的安装当接触网杆或临时标记桩为钢筋混凝土杆时,将锚固螺栓固定在引导孔上。当接触网杆或临时标记桩为钢架时,可以将标记点锚固螺栓焊接或栓接在钢架上。安装标记销钉(在不使用时可以将该销钉取下保存)。安装反射镜(在不使用时可以将该反射镜销钉取下保存)。

(4)CPIII控制点编号的标注应全线统一采用大小为6cm的正楷字体刻绘,并用白色油漆抹底,红色油漆填充。CPIII点按照公里数递增进行编号,其编号反映里程数。CPIII点以数字CPIII为数字代码,所有处于线路下行线轨道左侧的标记点,编号为奇数,处于上行线轨道右侧的标记点编号为偶数,在有长短链地段应注意编号不能重复。举例如下:

点编号 含义 数字代码 在里程内点的位置

0356301 表示路线里程内线路前进方向左恻的CPIII第1号点,”3”代表”CPIII” 0356301 (轨道左侧)奇数

1、3、5、7、9、11等

0356302 表示线路里程DK1356范围内线路前进方向右恻的CPIII第1号点,”3”代表”CPIII” 0356302 (轨道右侧)偶数2、4、6、8、10、12等.

自由设站法CPIII-网络的点编号体系

自由设站点编号按 Z035601, Z035602……延线路里程增加方向编号。

(5)CPIII控制点的定位精度要求

CPIII控制点的定位精度要求表(mm)

控制点 可重复性测量精度 相对点为精度

CPIII 后方交会测量 5 1

(6)仪器要求

全站仪必须满足如下精确度要求:

角度测量精确度:≤ 1”

距离测量精确度:1mm+2ppm

使用带目标自动搜索及测量的自动化全站仪,如:Leica系列的:TCA1201,TCA1800,TCA2003或TRIMBLE S6等。每台仪器至少配12套棱镜,使用前应对棱镜进行检测。

(7)测量方法

CPIII平面控制网水平方向采用全圆方向观测法进行观测,盘左顺时针,盘右逆时针依次观测各个方向。观测2个测回,测站上观测限差为:方向观测法半测回归零差不大于6″,一测回内2C较差不大于9″,同一方向值两测回较差不大于6″。CPIII平面控制网附合在CPII平面控制点上,一般有2-3个连续自由测站点对同一个CPII平面控制点进行边、角观测。每600-1000m联测一次。CPIIII平面控制网方向测量中误差 2.8″(测角中误差 4″),距离观测中误差 2.0mm,采用自动照准 1 秒级全站仪观测 2个测回。距离和方向同测,半测回、测回间距离较差不大于2mm。CPIII控制网采用自由设站交会网的方法测量,自由设站的测量从每个自由设站,将以2×3个CPIII点为测量目标,每次测量应保证每个点测3次,测量方法见下图:

CPIII控制点距离为60m左右,且不应大于80 m,观测CPIII点允许的最远目标距离为120m左右,最大不超过180m。每次测量开始前在全站仪初始行中输入起始点信息并填写自由设站记录表,每一站测量3组完整的测回。应记录于每个测站的:T 温度,气压以及CPI,CPII点上的目标点的棱镜高测量,并将温度,气压改正输入每个测站上。对于线路有长短链时,应注意区分重复里程及标记的编号。

水平角测量的精度应按如下要求进行:

< 1> 测量水平方向:2测回;

< 2> 测量测站至CPIII标记点间的距离:2测回。

< 3>方向观测各项限差根据《精密工程测量规范》(GB/T 15314-1994)的要求,不应超过下表的规定,观测最后结果按等权进行测站平差。

方向测量法水平角测量精度表

经纬仪类型 电子经纬仪两次读数差 半测回归零差 一测回内2C互差 同一方向各测回互差

DJ05 0.5 4 12 4

DJ07 1 5 12 5

DJ1 1 6 9 6

注: DJ05为一测回水平方向中误差不超过±0.5”的经纬仪。

< 4>每个点应观测2个全测回。

< 5>距离的观测应与角观测同步进行,并由全站仪自动进行。

CPIII平面控制网可根据施工需要分段测量,分段测量的区段长度一般不宜小于4KM,也不宜超出10KM,区段间重复观测应不少于4对CPIII点。同一坐标差应不大于5mm,选择中间的两对点进行约束平差。

(8)内业数据处理

在自由设站CPIII测量中,测量时使用与全站仪能自动记录及计算的专用数据处理软件,采用铁三院处理软件进行平差计算。CPIII平面控制网约束平差后,方向改正数不大于5″,角度改正数不大于8″,距离改正数不大于4mm。观测数据存储之前,必须对观测数据的质量进行检核。包括以下内容:仪器高,棱镜高。各项的观测要求;观测者,记录者,复核者签名;观测日期,天气等气象要素记录。检核方法可以采用手工或程序检核。观测数据经检核不满足要求时,及时提出重测,经检核无误并满足要求时,进行数据存储,提交给数据计算,平差处理。

2.3CPIII控制网高程测量

CPⅢ水准测量,相邻 4 个CPⅢ点构成闭合环进行闭合差检核,闭合差不大于 2 mm。每隔 2~3 Km附合到精密水准点上。如图所示:

CPIII控制点水准测量应按《山西中南部铁路通道隧道内无砟轨道铺设精密控制测量实施细则》中的“精密水准”测量的要求施测。CPIII高程测量工作应在CPIII平面测量完成后进行,并起闭与二等水准基点,且一个测段联测不应少于3个水准点。

精密水准测量采用满足精密要求的电子水准仪(电子水准仪每千米水准测量高差中误差为正负0.3mm),配套铟瓦尺。使用仪器设备应在检定期内,有效期最多为一年,每年必须对测量仪器精确度进行一次校准,每天使用该仪器之前,根据自带的软件对仪器检验和校准。

各等级水准测量(采用数字水准仪)限差应符合下表的规定

水准测量等级

测段、路线往返测高差不符值

附合路线或环线闭合差

检测已测测段高差之差

二等 ±4mm ±4mm ±6mm

精密水准 ±8mm ±8mm ±12mm

三等 ±12mm ±12mm ±20mm

水准观测的测站限差应符合下表规定 (mm)

项目

等级 基、辅分划(黑红面)

读书之差 基、辅分划(黑红面)所测高差之差 检测间歇点高差之差 上下丝读数平均值与中丝读数之差

二等 0.5 0.7 1 3

精密水准 0.5 0.7 1 3

精密水准测量精度要求

精密水准测量精度要求表(mm)

水准测量等级 每千米水准测量偶然中误差M 每千米水准测量全中误差M 限 差

检测已测段高程之差 往返测不符值 左右路线高差不值

精密水准 ≤2.0 ≤ 4.0 12 8 4

注:表中L为往返测段、符合或环线的水准路线长度,单位Km.

精密水准测量的主要技术标准要求

精密水准测量的主要技术标准

等 级 每千米高差全中误差(mm) 路线长度(km) 水准仪等级 水准尺 观测次数 往返校差或闭合差

与已知点联测 符合或环线

精密水准 4 2 DS1 因瓦 往返 往 返 8

注:结点之间或结点与高级点之间,起路线长度不应大于表中规定的0.7倍。

L往返测段、附和或环线的水准路线长度,单位Km。

(3)精密水准观测应符合以下要求

精密水准观测主要技术要求

等级 水准尺类型 水准仪等级 视距(m) 前后视距差(m) 测段的前后视距积累差 (m) 视线高度(m)

精密水准 因瓦 DS1 ≤60 ≤2.0 ≤4.0 下丝读数≥0.3

DS05 ≤65

注::L为往返测段、附和环线的水准路线长度,单位Km.

DS05表示每千米水准测量高差中误差为=0.5mm

对于数字水准仪,同一标尺两次读数差不设限差,两次读数所测高差的差执行基辅分划所测高差的差.

视距长≤65m;

前后视距差≤2.0m;

前后视距累计差≤4.0m

上述观测限差超限时,重新观测。

(1)精密水准测量精度要求

精密水准测量精度要求表(mm)

水准测量等级 每千米水准测量偶然中误差M 每千米水准测量全中误差M 限 差

检测已测段高程之差 往返测不符值 左右路线高差不值

精密水准 ≤2.0 ≤ 4.0 12 8 4

注:表中L为往返测段、符合或环线的水准路线长度,单位Km.

(2) 精密水准测量的主要技术标准要求

精密水准测量的主要技术标准

等级 每千米高差全中误差(mm) 路线长度(km) 水准仪等级 水准尺 观测次数 往返校差或闭合差

与已知点联测 符合或环线

精密水准 4 2 DS1 因瓦 往返 往返 8

注:结点之间或结点与高级点之间,路线长度不应大于表中规定的0.7倍。

L往返测段、附和或环线的水准路线长度,单位Km。

(3)精密水准观测应符合以下要求

精密水准观测主要技术要求

等级

水准尺类型

水准仪等级

视距(m)

前后视距差(m) 测段的前后视距积累差 (m)

视线高度(m)

精密水准

因瓦 DS1 ≤60

≤2.0

≤4.0 下丝读数 ≥0.3

DS05 ≤65

注::L为往返测段、附和环线的水准路线长度,单位Km.

DS05表示每千米水准测量高差中误差为=0.5mm

(4) 测站观测限差

测站观测限差可按下表进行

单位:mm

等级 上下丝读数平均值与中丝读数的差 基辅分划读数的差 基辅分划所测高差的差 检测间歇点高差的差

精密水准 1.5 0.5 0.7 1.0

因水准路线较短,故不设间歇点。

使用双摆位自动安平水准仪时,不计算辅分划读数差。

对于数字水准仪,同一标尺两次读数差不设限差,两次读数所测高差的差执行基辅分划所测高差的差。

视距长≤60m;

前后视距差≤1.0m;

前后视距累计差≤3.0m

上述观测限差超限时,重新观测.

CPIII控制点高程测量应严密平差,平差计算取位下表中精密水准测量的规定执行。

精密水准测量计算取位

等级 往返测距总和(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

参考文献:

1.《高速铁路工程测量方案》TB10601-2009

2.《铁路工程测量规范》TB10101-2009

3.《国家一、二等水准测量规范》(GB/T 12897-2006)

4.《国家三、四等水准测量规范》(GB/12898-91)

第9篇:铁路工程测量规范范文

关键词:高速铁路;测量控制体系;测量常见问题

Abstract: the author in the jinghu high speed railway has experienced from the land expropriation, piling, frame beams, rail board to track the essence and laid the measurement process, measure the work from beginning to end in the construction of high-speed railway plays an important role, its main characteristic is accuracy, high intensity, the overall work consistency is strong. I focus from measurement and control system, measuring common problems in high speed railway engineering to talk about the measurement work characteristic, hope to engage in high speed railway engineering surveying industry colleagues can be reference.

Keywords: high speed railway; Measurement and control system; Measurement common problem

中图分类号:U238文献标识码:A 文章编号:

一、 京沪高速铁路概况

京沪高速铁路线路自北京南站西端南侧引出,经过天津、济南、徐州、蚌埠、南京、镇江、苏州、终到上海虹桥高速站。北京南站站中心至虹桥站站中心正线运营长度1308.598km。京沪高铁设计时速为350 公里/小时,即将于2011年6月建成通车。

全线路基段长235.5Km,占正线长度的17.9%;桥梁共268 座(不含公路及框构桥),长1117.5 折合双延米,占正线长度的80.9%;隧道20座,长度15.7km,占正线长度的1.2%。

二、 首期三级测量控制网概况

京沪高速铁路首期建立了三级控制网,其一是框架控制网(CP0),对整个工程提供首级控制。其二基础平面控制网(CPⅠ),主要为勘测和施工时段提供控制基准;其三是线路平面控制网(CPⅡ),同样是为勘测和施工时段提供控制基准。控制点精度及间距如下:

1) CP0:相邻点相对中误差20mm;点间距50KM;

2) CPⅠ:相邻点相对中误差10mm;点间距800M;

3) CPⅡ: 相邻点相对中误差8mm;点间距800M。

三、 测量控制体系建设

1. 前期准备阶段

此阶段测量主要是服务于征地、桥梁基础打桩工作。利用已有的CP0~CPⅡ等级控制网点,采用GPS方法进行测量。

若以现有的三级控制网点是远不能满足施工工作需要的,所以提前开展加密控制点工作。加密控制网,主要为线下各项施工提供控制基准。控制点一般沿着施工便道埋设,点间距100~150米,相互之间保持通视,埋深>60cm,基地夯实,浇筑上砼并加以围护,测量方法平面一般要求用四等导线测量, 每5KM左右进行分段测量,每相邻段导线有一条公共边相互联系,中间联测到CP级控制点加以约束,有约束整体性强,若与不约束时的结果比较有3cm左右的差异。高程用二等水准高程测量(部分点要做沉降监测网点用,所以一起用二等水准联测比较好),同样联测到CP级控制点并加以约束。

2. 线下施工阶段

进入桩基、承台、桥墩、路基处理及路基填筑等施工阶段,考虑到便道施工车辆扰动多,采取对沿线的加密点每半年进行一次全线复测的措施,平时则针对扰动多的地段单独进行复测或增补一些控制点。

进行垫石的施工前,因为垫石浇筑及下道架梁工序将使用垫石上的放样点为测量基准,所以对加密控制点进行了复测后才用于放样。

3. 线上施工阶段之二(精密测量)

此阶段时桥梁的底座板、路基的支承层陆续在完成,对完工的部分进行体态测量,检查是否存在超高现象,若是合格的工作面即可进入到GRN网建设阶段,不合格的就要等打磨处理完后再进行GRN网的建设。

GRN网(轨道基准网),主要为轨道板精调提供测量基准。精度要求:相邻轨道基准点间的高程相对精度不大于0.1mm,相邻点平面相对精度不大于0.2mm,点间距6.5m。GRN网经过放样、打孔、埋设后,利用CPⅢ的二次复测新成果进行GRN网的观测。

轨道板精调作业,测量人员使用带自动马达的仪器及内置精调软件的仪器,利用GRP(轨道基准点)作为基准点进行测量作业。精度要求:相邻轨道板间横向偏差0.4mm,相邻轨道板间竖向偏差0.4mm。轨道板调整到位后进行灌板作业,在拆除压板抠件后,对轨道板灌板后进行复测,并提交验收。方法是正倒镜式自由测站+标架,采集承轨台坐标数据。

轨道板验收完毕之后,进入轨道铺设工序阶段,就对CPⅢ控制网点进行第三次复测,再次将全线轨道精调的测量基准相互统一衔接起来。

这里列举我们第二次与第三次复测CPⅢ的部分高程数据对比如下:

CPⅢ复测高程成果比较表

二次成果 三次成果 较差/mm 相邻点高差较差/mm

可以看出点位的沉降变化量比较小,比较稳定。

轨道精调是采用正倒镜式自由测站后视4对CPⅢ进行设置,利用专业精调软件及轨道几何状态测量仪对每个承轨台所对应的轨道部位逐枕采集数据,经数据分析处理后,再在现场对侧向挡块及垫块根据分析的数据进行针对性地调整更换。这是个反复的过程,调整、采集、再调整、再采集。直至轨道精调验收合格,主体工作就基本上结束了。

四、 测量问题及相应措施

1. 内业计算方面

高铁测量数据计算量大,各个环节都容易出现计算上或这或那的问题。因此,校核工作十分重要,必须进行200%的数据校核。内业计算主要有:全线加密控制网、桥梁基础、墩身、垫石、防护墙、底座板(路基上称支承层)数据、CPⅢ控制网、GPN控制网、轨道板(站场设置道岔板)布板、轨道铺设参数(线路平面、纵断面设计参数和曲线超高值)等计算。

2. 质量意识方面

从线下到线上,给每个工序留的容许误差空间不多。如:垫石:0~-10mm、梁面:平整度≤3mm/4m , 相邻梁端桥面高差≤10mm、底座板(或支承层):0~-20mm、轨道板(含道岔板):0~-0.4MM、轨道(含道岔):轨道中线和轨顶高程允许偏差均应不大于2 mm等等。一个工序环节超高,其余工序环节的调整空间就减小,修复工作难度就加大,这就要求全线上下的控制体系能良好地衔接、吻合,不得出现较大的突变,严格将每道工序的体态控制在容许范围之内。例如,底座板浇筑超高,打磨处理没到位,则在轨道板精调时出现跳板现象,只能停下来待吊车开来将轨道板调开并打磨处理完后,将轨道板重新就位,才能再次进行精调,大大影响工作进度。这就要求我们每位测量人员及相关部门的管理人员都加强质量观念。

3. 外业工作方面

1) CPⅢ测量方面

脚架没使用原装匹配脚架,仪器与脚架就会出现共震情况,导致2C或竖盘指标差超限。方法:使用原装匹配脚架。

测站经常出现超限。方法:一是仪器使用前检校;二是排除脚架、仪器原因外,可以前后左右移动一下,换个位置;或者换个时间段,推后几个小时再进行观测。

2) 底座板测量方面

CPⅢ的数据成果没经过认真核对,没有注意所用CPⅢ成果有没有扣除10mm的水准杆与棱镜杆差值的情况,就会出现高程问题。方法:认真核对纸质文件与仪器内存数据的一致性。

现场作业时仪器没进行检校,不能确保仪器是否处于良好的状态。方法:在测站进行仪器校核,对最远的CPⅢ控制点进行正倒镜检查竖直角的指标差,控制坐标z值的较差在2mm之内,超过则对仪器进行现场校正,忽视这点将影响我们对高程控制的精度。

3) GRN测量方面

仪器内部设置不正确:记录格式的设置,测量模式的设置、棱镜常数设置、温度气压设置等设置不正确,都会导致做无用功。方法:作业前检查仪器内部设置正确与否。

全站仪、棱镜小标架、数字水准仪、数码尺及水准测量杆未经检校就投入使用。方法:对仪器、工具全面检校后方可使用。

4) 轨道板精调测量方面

a) 测站超限

这个是GRP被破坏造成点号不对应而引起的。方法:主要通过外业数据检查来找出被破坏点,若仅有个别点位被破坏时,可以忽略跳过;若连续3个点被破坏时,就要重新埋设并观测后方可使用;

仪器因路途颠簸造成2C及竖直角指标差等误差超限。方法:作业前对仪器、检校后方可使用。

b) 成果超限

长期使用而没有对测量标架进行检校。方法:采用塞尺对标架在线路的直线段进行标架校正,调至宽度较差在0.2mmm内即可。

测量标架摆放不正确。方法:严格按要求正确摆放。

c) 出现跳板

主要是底座板(支承层)成型超高,使板腔厚度超过要求的2~4cm。方法:在浇筑时严格控制好砼体态,一般采用降低1cm控制。

d) 复测超限

对复测部位(承轨台)上的水泥、浮碴没清理干净。方法:随身携带小铲等工具,认真清除轨道板上的杂物。

5) 轨道数据采集方面

测站限差超限>0.7MM情况出现较多时,一方面会是控制点位移沉降问题。方法:可以换2个控制点作为后视点;另一方面会是仪器没有检校的问题,再一方面就会是测量标没有完全插入CPⅢ控制点孔内,针对性一一查找并解决。

轨道几何状态测量仪没进行标定及测量仪数据采集方法操作不当,还有测量仪轨轮粘上过多的污垢没有在测前及时清理,都会造成采集的数据不准确。

五、 结语:测量工作必须确保成果的稳定、精确与及时

采用正确的测量方法,按照规范及作业指导工作,并在实践中及时地改进、调整测量工艺,建立有效的管理激励机制,才能使高铁测量成果的稳定、精确与及时性得到有效保证。

下面这几点特别总结指出一下:

1) 负责观测的加密控制点、CPⅢ及GRN控制网点要埋设稳定、观测时要对约束点进行联测;

2) 各项数据的计算与校核提前做好准备并认真检查;

3) 全线水准网复测时要检查CP级点的稳定性,选择变化微小、较稳定的点作为以后的高程起算基准点;

4) 每次作业前都要进行仪器检校,以保证测量数据的准确。同时保证做到仪器及工具的日常检校,使工器具都处于良好的状态;

5) 施工垫石前,最好是进行了加密控制网的复测并要加上一些CP级点进行约束平差,采用新成果放样;

6) 施工底座板或支承层时,最好是使用CPⅢ控制网进行测量验收,不得已时才可用CPⅡ加密点进行测量验收,必须严格控制高程;

7) 轨道板精调开始前,要对CPⅢ进行恢复并加以第二次复测,采用二次复测的新成果作业;

8) 轨道精调开始前,要对CPⅢ对破坏的点全面加以恢复并进行第三次复测,采用三次复测的新成果作业;

9) 各项测量作业严格按规范及作业指导书进行测量;

10) 现场测量人员要对每项作业的各个细小环节进行仔细地检查,以排除影响测量精度的因素。

【参考文章】

《高速铁路工程测量规范》(TB10601-2009)

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