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高速鐵路工程測量規范范文1
關鍵詞:鐵路;工程測量;技術特點
中圖分類號:K826.16 文獻標識碼:A 文章編號:
隨著我國經濟建設的不斷繁榮富強,國內的高速鐵路工程建設也在大規模發展。鐵路工程建設中的大面積選線設計,高精度測量,軌道精密施工測量,區域沉降及工后沉降監測對鐵路工程測量的要求也越來越高。同時,也為測量新技術提供了廣闊的發展平臺,可見測量新技術在鐵路工程測量中的運用前景是十分廣泛的。
1鐵路工程測量精度設計的原則和要求
根據工程的特征、施工的方法、施工精度、設備安裝精度,以及工程貫通距離等因素進行鐵路測量工程的測量精度設計。鐵路工程測量精度設計是保障隧道和路線的貫通,并達到線路定線與放樣的精度要求。保障隧道貫通是鐵路工程測量的關鍵任務,所以,十分在鐵路工程測量工作中,非常有必要的合理規定新技術在隧道貫通誤差和允許值。鐵路工程測量中根據山嶺隧道貫通誤差測量的實際統計資料計算出來,從而制定測量貫通誤差要求。
2“三網合一”的測量技術理念
鐵路工程的測量主要根據施測階段、施測的目的和施測的功能,將平面、高程控制網分為勘測控制網、施工控制網以及運營維護控制網。因此,把工程測量這三個階段的控制網稱之為“三網”。我國鐵路在過去建設的速度目標值較低,在軌道平順方面的要求也不高,以致沒能在勘測和施工中建立一套適用的勘測、施工技術測量系統。若沒有仔細考慮軌道施工和運營方面測量控制網的要求,則會導致基準、系統、精度不統一,將會對工程施工、運營維護與改造帶來不方便。
鐵路工程測量中勘測、施工、運營維護三個方面,采用統一的基準對平面、高程控制測量進行規劃?!叭W合一”是勘測控制網、施工控制網、運營維護控制網都采用建立平面控制網,而作為基礎高程控制網的是首級高程控制水準基點?!叭W合一”的理念通過鐵路相關的勘測設計單位已在客運專線上實踐過。建立各個階段測量數據的統一協調,需要在鐵路工程勘測技術、施工等環節建立統一的基準,并有利于測量數據的檢測和資源共享。
3測繪新技術的應用
3.1航測法測繪路基橫斷面
航測法測繪路基橫斷面的技術,是通過數字攝影測量工作站來實現的。鐵路工程進行線路橫斷面的測量時,在航測立體模型上開展。然后,通過專用的橫斷面數據采集軟件,把線路交點坐標及線路曲線要素輸入數字攝影工作站。線路中線經自動立體模型生成,再繼續輸入中樁里程,在立體模型出現提示的橫斷面方向逐點切準采集橫斷面。以此自動生成路基橫斷面圖形。航測法測繪路基橫斷面的優點是速度快、自動化程度高,且能有效的降低勞動強度。
航測法測繪技術在鐵路工程測繪路基橫斷面中,其測量精度重點是與航測精度有關,也受攝影比例尺的局限,地表的植被和攝影質量也是一個較大的影響。地面坡度是航測法測量路基橫斷面高程誤差影響因素之一,尤其是落在陡坎上,很小的誤差也會導致較大的高程誤差出現。傳統的橫斷面測量檢測限差計算方法不適合航測法技術,也由于航測法無法準確測量隱蔽地區地面點,需要及時對橫斷面做現場的核對,并給與補測和更正。
3.2LIDAR機載激光掃描測量技術的應用
機載激光雷達系統是一門獨立的新興技術,有功能方面分析,機載激光掃描系統是集激光測距技術、GPS技術和慣性導航技術于一身的軟硬件系統。這樣集成的軟硬件系統是為了獲取到更加精確的數字表面模型(DSM),該技術具有的特征是能夠快速、精確地獲取地面的數字表面模型,受天氣影響較小。數字表面模型還可以經過分類獲取數字高程模型,而且可以同步獲取非量測相機的數碼照片,并易于制成DOM。LIDA機載激光掃描技術應用的范圍一般是鐵路工程地形圖的繪制,測量線路橫斷面以及測量線路縱斷面。
3.3地面激光3D掃描測量技術的應用
根據地面激光3D掃描測量技術的特點,其擁有點位精度高的優點,近距離時可達到毫米級。地面激光3D掃描測量技術還具有密度大、快速、安全的優點,在鐵路工程建設、運營、養護等方面有廣闊的發展前景。地面激光3D技術在勘測設計中應用于地形險惡復雜的勘測中,例如陡坡、懸崖工點地形圖及斷面圖測量等。其還應用于鐵路工程施工土石方工程測量和施工變形監測,重點工程橋梁,進行隧道竣工的建模,以及運營維護監測,災后評估等。
地面激光3D掃描測量技術在高速鐵路運營維護監測中的應用前景也是十分廣泛。由于高速鐵路運行速度高,為保障旅客列車的安全及高效運行,需加強高速鐵路的運營維護監測,尤其是對隧道等重點工程的運營維護監測。運用地面激光3D掃描儀進行重點工程橋梁、隧道竣工建模的驗收,在營運維護方面要定期掃描監測竣工模型,并進行對比,確保運營的穩定性。
3.4高分辨率衛星差分雷達干涉技術在高速鐵路沉降變形監測中的應用
近年來,鐵路工程因列車對速度快、橋梁、路基以及周邊的地表穩定性有了更高的要求,所以,對鐵路建設運營中的沉降監測及處理,是鐵路工程測量中的一個重要環節。由于我國的地質情況比較復雜,例如京津地區的地質是區域的沉降,黃土地區的則是濕陷性的黃土沉降,以及一些地區的淤泥層沉降變形都會對鐵路穩定性造成相當大的影響。
傳統的沉降監測方法是通過二等水準測量能精確地監測鐵路的沉降,這是比較傳統的沉降監測方法。主要是對線路構筑物上埋設的變形監測點進行監測。由于點多及涉及的范圍非常廣,這種傳統的方法日益暴露其存在的不足。而高分辨率衛星差分雷達干涉技術的應用,能有效的解決這種傳統沉降監測上的不足。
高分辨率衛星差分雷達干涉沉降變形監測技術,是運用基于空間觀測的衛星合成孔徑雷達差分干涉遙感手段技術。這種技術與點觀測的地面測量方法不同,是獨特的基于面觀測的高精度,可達到亞毫米的精度形變監測技術。
3.5 GPS-RTK測量
GPS(Global Positioning System)全球定位系統應用技術已遍及國民經濟的各個領域。特別是 RTK (Real Time Kinematic)測量技術也日益成熟。GPS-RTK測量技術,又可以稱為載波相位差分方法測量技術,因其精度高、實時性和高效性,使得其在各種測繪工作中的應用越來越廣。是近年來漸漸推廣的一種鐵路工程測量新技術,該技術是以載波相位觀測量為根據的實時定位測量。其通過對參考站安裝定位接受機,連續觀測可見的GPS衛星,通過無線電臺把測量的載波相位觀測值、偽距觀測值參考坐標等及時發送到流動站。流動站再把載波相位觀測值做差分處理,由此得到基線向量,再次經過轉換后得到所需的工程坐標和高程值。
GPS測量技術的不斷推廣和普及,GPS-RTK測量技術在鐵路工程勘測中也隨之廣泛運用,也相繼得到了勘測設計的單位的重視,并進行大量的技術研究探討。經過相關的實踐表明該技術測量地形及中線放樣,能有效滿足測量精度的要求,還具有靈活、高效的優點。另外,GPS-RTK測量技術放線誤差不會積累,以及線路控制樁的誤差不會對中線測量精度造成影響。因此,GPS-RTK測量技術在鐵路勘測測量中的應用,能為鐵路工程施工人員提高實際應用的依據。
4、小結
隨著科技的不斷進步和發展,電子技術、信息技術、空間技術也不斷邁進新的臺階,為測繪技術提供了有利的發展條件。運用于鐵路工程建設中的測量新技術得到廣泛的普及和應用。測量新技術及新的作用模式大大提高了鐵路工程測量的精確度和效率。
參考文獻:
[1] 程昂,盧建康.《新建鐵路工程測量規范》修訂原則及技術特點[J].鐵道工程學報,2009(8).10-14.
高速鐵路工程測量規范范文2
【關鍵詞】軌道板變形板;施壓;精度
0 前言
軌道板位于箱梁底座板之上、鋼軌之下,對鋼軌的最終調整有著直接的影響。因此對軌道板的精度進行嚴格的控制具有很重要的意義。在無砟軌道中部分軌道板由于各種因素引起的自身形變影響軌道板精調的精度,本文將以CRTSⅡ型軌道板的精調為例,通過重物施壓以及對形變引起的誤差在調整過程中的合理分配,以達到相關規范對于軌道板精調精度的要求,為下一步的軌道調整工作提供良好的基礎條件。
1 軌道板變形板精調技術研究的目的
由于運輸過程和存放安置的原因,無砟軌道軌道板不可避免的會出現變形現象。在實際的調整過程中,會發現如果按照正常的調整方法進行精調的話,可能無法滿足相關規范的要求。如果凡是無法按照正常方法調整達到規范要求的都要返廠重新定制的話,不但增加了成本,而且會在一定程度上耽誤工程的進度。根據軌道板的變形情況,合理采用不同的施壓方法,減小變形程度,然后通過對變形值的平均分配,使其能夠達到相關規范的要求。
2 軌道板變形板調整的方法步驟
2.1 軌道板變形板的分類及形變數據收集
軌道板變形板按照高程變形位置的不同一般可以分為中凸型、對角上翹和單角上翹。如圖1所示,下圖為軌道板精調作業圖,在精調過程中,對于這塊正在精調的軌道板,上面需要測量的點位包括1、2、3、6、7、8,在其他位置都精調到位的情況下,如果1和6(或3和8)高,即為對角上翹;若2、7高,即為中凸型;若1、3、6、8其中單獨一個點高,則為單角上翹。確定為變形板之后,要記錄下此時測量數據,進行下一步的變形板處理。
2.2 軌道板變形板的處理
在確認軌道板為變形板之后,將精調爪取出,改用木方墊在未變形的點下方,盡量使用接觸面積較大的木方,以避免因為接觸面積過小而引起軌道板局部碎裂,最終導致軌道板無法使用;木方高度以3~5cm為宜,這樣基本能夠比最終軌道板設計高程稍高,在最終替換成精調爪繼續精調時能夠更省時省力。對于高程偏高的點位,使用80~150kg的沙袋進行施壓,一般施壓時間在1天到2天即可。對于形變量較小的軌道板,可以采用較輕的沙袋,對于形變量較大的軌道板(一般為變形量在1~2cm),可采用150kg左右的沙袋進行施壓;如現場沙袋運送不方便,可以采用同等重量物品進行替代,但不能對軌道板表面造成損壞。在完成施壓之后,需對現場重新進行清理,然后就可以繼續進行軌道板精調。
2.3 軌道板變形板的精調
在變形板進行處理之后,一般即可按照正常的精調步驟進行調整。如果在二次調整過程中,仍舊有輕微的變形,可以根據軌道板精調相關規范,以及根據后期軌道精調的實際情況,對變形量進行合理的分配,即可達到軌道板精調的相關精度要求,又不影響接下來的軌道調整。
以中凸型變形板為例,根據《高速鐵路工程測量規范》要求,各個點位的高程精度要求是±0.5mm,相鄰板搭接高程較差為±0.3mm;如圖1所示,假設1、3、6、8位置均已調整到位,而2、7位置高程偏差(實際高程減去設計高程)分別+0.6mm、+0.4mm,可以將1、3位置分別降低0.3mm,然后2號點位置就能夠降低0.3mm,這樣,1、2、3的精度就可以達到-0.3mm、0.3mm、-0.3mm,這樣就滿足了軌道板精調的規范要求了。同理,也可以對6、7、8位置的高程進行調整以滿足規范要求。當然,在實際操作過程中,還需要對相鄰板搭接高程較差以及同一軌道板內對稱位置點位高程偏差較差進行控制,所以,當遇到軌道板出現變形板的時候,需要在該軌道板前后各預留一至兩塊軌道板搭接調整,從而能夠消除更大的變形量。如果所示,為了調整2號點位置的高程,3號點需要下降至-0.3mm,假設4號點的高程偏差為+0.1mm,這樣的話,3、4號點的搭接高程較差就達到了0.4mm,超過了規范的要求,這樣就需要將4號點的高程偏差調低0.1~0.4mm,也就需要對上一塊軌道板進行微調,以滿足規范要求。
3 結論及建議
根據實踐經驗,按照上述方法進行操作,最大可調整的軌道板變形幅度能夠達到15~20mm,基本可以使95%以上的變形板最終滿足相關規范的要求。在實際調整過程中,變形板的調整過程遠比一般的軌道板繁瑣,且不利于工作面的整體推進,不但需要耗費更多的成本,而且會拖慢工程進度。因此,在軌道板的運輸和存放過程中,需要正確擺放支撐木方,在運輸經濟效益以及存放面積允許的情況下,盡可能減小軌道板受到的壓力,以達到減少變形板產生的目的。
【參考文獻】
[1]TB10601-2009 高速鐵路工程測量規范[S].
高速鐵路工程測量規范范文3
【關鍵詞】GPS 定位系統;鐵路工程;測量;應用;設想
近年來,隨著我國經濟建設的飛速發展,高速鐵路的建設更加發展迅猛,這就對鐵路工程測量提出了更高的要求。目前鐵路測量中雖已采用電子全站儀等先進儀器設備,但其方法受橫向通視和作業條件的限制,作業強度大,且效率低。漢宜鐵路HYZQ-6 標(86km)其路段周圍地勢起伏較大,穿越大范圍的密林、河流且需跨越多處鐵路線、公路線,使通視較為困難,其測量任務艱巨且工程量浩大。如果采用常規方法,耗時費力而且需要大量的財力,難以滿足鐵路施工建設的需要。近年來,GPS 技術發展迅速,其作業方法靈活,工作效率高,誤差累積少,定位精度較高,在工程測量等領域迅速得到推廣應用。當前,GPS 技術在鐵路控制測量、中線測設、開口線放樣、征地線放樣以及斷面復測等方面,更能顯示它的優越性。以下就GPS 在漢宜鐵路HYZQ-6 標(86km)的測量中的一些應用進行簡單的介紹。
1 測量原理
GPS(Global Positioning System)即全球定位系統,是由美國建立的一個衛星導航定位系統,利用該系統,用戶不但可以在全球范圍內實現全天候、連續、實時的三維導航定位和測速;而且還可以進行高精度的時間傳遞和高精度的精密定位。它由三大部分組成:空間部分――GPS衛星、地面控制部分――地面監控系統、用戶設備部分――GPS信號接收機;在GPS定位中,空間部分的GPS衛星發射測距信號和導航電文(導航電文中含有衛星的位置信息),用戶用GPS接收機在某一時刻同時接收3顆以上的GPS衛星信號,測量出測站點(接收機天線中心)至3顆以上GPS衛星的距離并解算出該時刻GPS衛星的空間坐標,據此利用距離交會法解算出測站的位置。
2 GPS 測量技術的優點
GPS 技術在鐵路測量中的應用,是鐵路測量的一項革命性的技術革新,它將對傳統的作業理念予以更新。相對于常規的測量方法來講,GPS 測量有以下優點:
2.1 測站之間無需通視。測站間相互通視一直是測量學的難題。GPS 這一特點,使得選點更加靈活方便。但測站上空必須開闊,以使接收GPS 衛星信號不受干擾。GPS 靜態定位技術和動態定位技術相結合的方法可以高效、高精度地完成鐵路平面控制測量。
2.2 定位精度高。一般雙頻GPS 接收機基線解精度為5mm+1ppm,而紅外儀標稱精度為5mm+5ppm,GPS 測量精度與紅外儀相當,但隨著距離的增長,GPS 測量優越性愈加突出。大量實驗證明,在小于50 公里的基線上,其相對定位精度可達12×10-6,而在100~500 公里的基線上可達10-6~10-7。
2.3 觀測時間短。采用GPS 布設控制網時每個測站上的觀測時間一般在30~40min 左右,采用快速靜態定位方法,觀測時間更短。例如使用Timble4800GPS 接收機的RTK 法可在5s 以內求得測點坐標。
2.4 提供三維坐標。GPS 測量在精確測定觀測站平面位置的同時,可以精確測定觀測站的大地高程。
2.5 操作簡便。GPS 測量的自動化程度很高。目前GPS 接收機已趨小型化和操作傻瓜化,觀測人員只需將天線對中、整平,量取天線高打開電源即可進行自動觀測,利用數據處理軟件對數據進行處理即求得測點三維坐標。而其它觀測工作如衛星的捕獲,跟蹤觀測等均由儀器自動完成。
2.6 全天候作業。GPS 觀測可在任何地點,任何時間連續地進行,一般不受天氣狀況的影響。
3 GPS 系統在實際測量工作中的應用
3.1 使用動態定位模式測量
實時動態(RTK) 定位技術是以載波相位觀測值為根據的實時差分GPS(RTDGPS)技術,它是GPS 測量技術發展的一個新突破,在鐵路工程中有廣闊的應用前景。實時動態定位(RTK)系統由基準站和流動站組成,建立無線數據通訊是實時動態測量的保證。其原理是取點位精度較高的首級控制點作為基準點,安置一臺接收機作為參考站,對衛星進行連續觀測,流動站上的接收機在接收衛星信號的同時,通過無線電傳輸設備接收基準站上的觀測數據,隨機計算根據相對定位的原理實時計算顯示出流動站的三維坐標和測量精度。這樣用戶就可以實時監測待測點的數據觀測質量和基線解算結果的收斂情況,根據待測點的精度指標,確定觀測時間,從而減少冗余觀測,提高工作效率。實時動態(RTK)定位有快速靜態定位和動態定位兩種測量模式,動態定位測量前需要在一控制點上靜止觀測數分鐘(有的儀器只需2~10s)進行初始化工作,之后流動站就可以按預定的采樣間隔自動進行觀測,并連同基準站的同步觀測數據,實時確定采樣點的空間位置。目前,其定位精度可以達到厘米級。
3.2 使用靜態或快速靜態測量方法進行國家三角點加密
在鐵路和公路測量中,首級控制網用來控制線路走向,為下一流程測量提供方便,是等級相對較高的控制網。對于一般等級鐵路,鐵路測量規范沒有規定要進行首級控制網測量。但是,現在國家三角點毀損嚴重,在使用全站儀進行導線測量時,往往30km 之內,找不到國家三角點來進行聯測。因此,首先要在較為稀少的國家三角點上,進行較高精度的補充加密測量,得到新的比國家三角點等級稍低的加密點,然后,鐵路導線點再聯測到加密的等級點?,F在,公路測量、高速鐵路測量中,規定了要進行首級控制網測量。
使用全站儀來進行加密測量,受客觀因素影響較大,在自然條件比較惡劣的地區實施比較困難,其工作量將會十分巨大,因此常常用GPS 靜態或快速靜態定位模式來測量。要求GPS 接收機在每一流動站上,靜止的進行觀測。
在觀測過程中,同時接收基準站和衛星的同步觀測數據,實時解算整周未知數和用戶站的三維坐標,如果解算結果的變化趨于穩定,且其精度已滿足設計要求,便可以結束實時觀測。而采用RTK 快速靜態測量,單點定位只需要5-10min(隨著技術的不斷發展,定位時間還會縮短),不及靜態測量所需時間的五分之一,在鐵路測量中可以代替全站儀完成導線測量等控制點加密工作。
4 結語
GPS 測量技術具有技術先進、外業進度快等優點,同時隨著實踐應用的摸索,在總結GPS 鐵路測量的新思路及科學操作方法和工作流程的基礎上,我們可對有效的工作方法和作業流程制定相應的規范和細則,使之在外業測量中可操作性強,數據處理更方便。通過以上對GPS 測量的應用事例的探討及其設想,可以看出GPS 在鐵路工程的測量上具有很大的發展前景。
參考文獻:
[1]路伯祥.GPS在鐵路測量中應用的討論[J].鐵道工程學報,1995.
高速鐵路工程測量規范范文4
關鍵詞:高鐵工程;工程測量;測量應用
中圖分類號:TB22文獻標識碼: A
引言
隨著我國經濟發展,交通運輸領域的工程建設也日益增加,以方便人們的出行和促進各區域的經濟交流,實現區域資源共享,共同發展。高速鐵路的修建極大地縮小了地區之間的交流時間,使各地區之間的經濟文化交流加快,促進經濟發展。經濟的迅速發展離不開便利的交通運輸條件,所以我們要大力發展高速鐵路以推動我國經濟的騰飛。高速鐵路的成功修建離不開前期各種工作的準備,測量工作在其中占據著主導地位。加強測量工作有助于高速鐵路的工程質量達到要求,滿足使用。
一、高鐵工程概況
為了滿足列車的高速運行,測量工作在鐵路施工中精度要求高,放線工作要求嚴密復核。對工程的控制網加密和工程施工測量的方法提出了相當高的要求。本文僅對線下工程的控制網如何加密和工程施工測量的方法作以研討。所謂線下工程就是無碴軌道以下的鐵路土建部分含軌道板施工,均稱線下工程,即路基,隧道,橋涵。在工程的勘測設計階段就已經完成高鐵的首級控制網,工程施工單位在進入工程施工區域時不需要考慮首級控制網。由于為了我們分析高鐵測量工程的方便性,我們簡單地對首級控制網進行一下介紹。一般的首級控制網應該由CPO、CPI、CPII這三個級別組成,隨著科學技術的不斷發展,首級控制網基本上淘汰了通過導線和三角網進行工程布設的施工方法,控制網在大型、特大型的建立過程中都是通過GPS全球定位系統來進行定位和測量??瓦\專線的高速鐵路也是通過這種方法來進行的。設計、建設、監理三方會及時提供給承建方資料以方便施工。
二、工程測量的工作內容
高鐵客運專線的測量一般以線下測量為主,其工程施工工作內容主要包括以下幾個方面:前期收集工程資料用以做好施工準備,熟悉工程施工圖紙,制定施工方案,編制施工組織設計;對原有控制網進行復核測量;通過標定自己所在區域的高鐵線路走向來測定中線樁和標定臨時用地防止阻礙工程施工;對線路兩側的征地進行標記還有兩側居民住宅的征遷邊線;加密CPII施工控制網;通過對高鐵線路路基兩邊的地理地貌進行工程測繪以了解工程地質;對線路主體進行測量工作是最主要的工程,要安派技術人員嚴格進行工程測量將誤差控制到最??;觀測路基隧道的沉降變形;測量鐵路軌道與底座的標高和線路。工程工期一般都非常緊湊,施工單位在工程施工時會要求測量人員立即開展工程測量工作,這可能會和控制網的復核測量相矛盾,施工管理人員要切實做好兩者之間的兼顧。
三、高鐵測量的工作程序
1、收集資料
施工單位在進入施工場地后要密切聯系設計方、建設方、監理三方對工程施工工序和施工組織設計進行一個綜合的分析和考慮。施工方要向設計單位索要控制網的施工資料,核對控制點的位置是否符合工程施工條件。對控制點進行實地查驗以檢測控制點是否完善和穩固,有沒有被破壞和移動現象發生。如果出現以上幾種情況應該及時向設計單位報告,讓設計單位重新標記。施工單位技術人員要認真審核工程施工圖紙,特別注意本地路段的施工總平面圖和立面圖,根據施工圖紙確定線路走向,通過建設方提供的工程概況資料確定線路中樁的定線,計算線路中樁坐標是否符合工程施工要求。通過實地勘察探測對本標路段的地理現狀有一個充分的了解。對施工圖紙進行認真審核,通過工程線路的工程結構、分布情況、控制網的技術資料來制定施工測量方案,編制施工測量組織設計。
2、對原有控制網的復核測量
測量工作人員在經過對控制網資料包括實地一一核對,確認無誤后,要對本標段域內的控制網點包括高程控制網點進行復核測量,復核測量精度應不低于原控制網標準。復核測量采用什么方法,需要因地制宜,因時制宜。如果本標段域較短,且標段內僅有CPII級控制點,自己單位又無全球定位系統GPS,可用》2s,2+2ppm的全站儀,按照四等導線技術標準要求進行復核測量,其邊長投影改正應與原控制網的投影面一致。在地勢開闊地區,通視良好的情況下,可直接復核測量CPII控制網點。由于CPII網點間距較長,一般在900-1200m左右,大多數情況下難于通視,需要采用過度點來進行CPII復核測量。過度點選擇應越少越好,最多不要超過三個點為宜。對CPII的復核測量應起乾于CPI控制網點上。復核測量結果與原資料比較限差,導線長度閉合差,1/40000。按照此規定,其縱橫坐標值較差《14mm,方能夠保證導線在800m時,全長相對閉合差,1/40000。當復核測量結果滿足上述要求,即認為原點可靠,資料可用。在施工中應以原資料為準。如果復核測量縱橫坐標差《15mm,或更大,應查明原因,否則,重新進行復核測量,如果兩次復核測量結果吻合,則應書面向上級有關部門報告,要求變更原資料成果。本標段域較長,且控制網點CPI、CPII都存在的話,那么應該購置全球定位系統GPS,其數量不少于3個,標稱精度不低于5+1ppm。按照同等級要求對原控制網點進行復核測量。
3、高程復核測量
水準基點的布設間距一般在2km左右,對于水準基點的復核測量,應嚴格按照二等水準觀測技術要求,對本標段域內的所有水準基點進行往返測量。平差計算要用正規平差軟件進行嚴密評差。平差后測量結果,測段高差之差應遵守《暫規》6√L之規定(L為測段長度,以公里為單位)。當復測結果不大于此限差,認為原資料可靠并認可,使用以原資料為準。當復核測量結果大于此6√L之規定,應查明原因,否則需要重測。兩次測量結果吻合均大于6√L之規定,需要與設計協商,并書面報告,要求變更原資料。
4、測量人員報批原則
無論是平面還是高程復核測量結果的變更報批,在沒有得到正式批復之前,所有的資料都需要按照原資料數據進行,對于有疑問的標點,可暫時放棄使用,但不得自行更改數據從事主體工程的施工測量工作,這是施工單位測量人員必須遵守的原則。平面與高程控制的復核測量工作,在有條件的情況下,應與控制網加密工作同步進行,以減小勞動強度,減少多次重復測量。但是利用GPS全球定位系統對控制網進行復核測量時,不可與加密網同步進行。
結束語
工程測量工作是工程施工建設的基礎,也是最重要的一環,工程測量的優劣直接影響到工程建設的質量。工程測量在工程施工階段具有重要的作用,是工程施工階段的技術基礎工作,為工程施工提供必要的資料和依據。保證工程測量規范化、制度化,防止測量事故發生,更好地為施工生產服務,在實際施工放線工作中,項目部測量人員應嚴格遵守測量管理制度,對施工中所用測量儀器經常校核、并嚴格按照規范要求檢測測量儀器。對測量員進行崗前培訓,經考核合格后上崗作業。在工作中要堅持測量前仔細核對圖紙,統計計算放線工作所需各項數據。各項數據嚴格遵守計算、復核、審核制度。在實際放線時要做到工作前和工作后都要復核檢查控制點。對正在施工的工程,尤其是容易發生錯誤的環節,由項目測量隊進行抽查或實行監控,抽查的部位、時間、采用的方法等要在
參考文獻
[1]馮光東,王鵬.高速鐵路GPS控制網投影變形處理方法的探討[J].鐵道勘察.2011(01).
高速鐵路工程測量規范范文5
關鍵詞精測網CP0基礎基站網
新建鐵路合肥至蚌埠客運專線(簡稱合蚌客專)位于安徽省中部,北起蚌埠市,南至合肥市,沿途經過鳳陽縣、淮南市和長豐縣。合蚌客運專線北連正在建設的京滬高速鐵路,南接合肥樞紐與合寧、合武鐵路相銜接,是京滬高速鐵路與滬漢蓉快速客運通道間快速連通線,也是京福高速鐵路的重要組成部分。
1、概述
鐵路GPS基礎基站網(CP0網)的概念是鐵路第三勘察設計院最早提出的,并最早在京滬高鐵中得到應用。采用CP0網的原因是我國既有的三角點精度偏低,且兼容性極差。特別是省界結合部位的三角點,有的坐標相差1m以上,還有就是既有國家三角點布設時間早,部分點位破壞嚴重,有的整個點位破壞,有的標芯無法正常識別,這些都不能保證首級GPS點的精度,也不利于施工期間的復測。京滬高鐵、京石、石武和武廣等客專都普遍建立CP0網代替國家三角點,合蚌客專屬于無砟客運專線,CP0網按照《全球定位系統(GPS)測量規范》中B級GPS網建立。
2、合蚌CP0網建立
2.1 CP0點的選點與埋設
《高速鐵路工程測量規范》規定:CP0應沿線路走向每50km 左右布設一個點,在線路起點、終點或與其他線路銜接地段,應至少有1個CP0控制點。合蚌客專線路全長130.34 km,按照50km布設一個點,全線布設三個,即起點蚌埠市、中部長豐縣、終點合肥市。
按照GPS選點要求合理選擇CP0點,CP0點離設計線路中心為200m~5000m。CP0點按照基巖點要求進行埋設,根據沿線地層情況,埋設至持力層,預計深度60m,不足60m的必須鉆孔到基巖深0.5m,其埋設位置及深度見地質柱狀圖。
1、深埋樁施工工藝
(1)根據所選點位,現場確定具體點的埋設位置。
(2)采用GC150~300型工程鉆機、φ130三翼鉆頭鉆進至要求層位深度,測定孔深。
2、深埋樁質量要求
(1)孔深誤差
(2)孔斜
(3)如不足60m,鋼管到基巖基礎中不小于40cm,以取出巖心為準;
(4)鋼管為Φ108,鋼管連接應牢固,外層涂防銹漆。鋼管打入后,保證鋼管內沒有泥漿,鋼管內應用混凝土填實。
(5)鋼管上部應鍥入標心,標心必須落實到鋼管上,管在標石的中心。
(6)基巖樁位于的基巖時,必須打至基巖下0.8m;如1.4m以下未至基巖必須開挖一個深1.4m,面積大于蓋板的樁孔,放入一個扎好的鋼筋籠并固定至鋼管樁上,使鋼管樁、鋼筋籠、標心一體。
圖1 CPO003 放置標芯、保護井 圖2 CPO003 放置蓋板
2.2 CP0網觀測
合蚌客專起點接于京滬高鐵蚌埠南站,為了便于和京滬高鐵無縫銜接,CP0網聯測京滬高鐵CP0點一個JZ12,網聯測IGS臺站2個,北京房山站BJFS和上海站SHAO,采用和京滬高鐵相同坐標系統,WGS84坐標系。
外業觀測分別于2009年2月22日、23日和24日進行,使用4臺檢測合格的天寶5800,分四個時段觀測,其中一個時段在夜間,每個時段最少6個小時,采樣率設置為15秒。
2.3 CP0點數據處理
1、CP0網網型
數據處理使用Bernese GPS4.2 軟件,該軟件它主要應用于長基線的GPS解算??紤]到接收機同步觀測所能構成的同步基線邊非常多,實際數據處理過程中無需全部解算??紤]聯測的IGS站點與網內其它點的連接數為“2”,以及網內任意點與網內其它點的連接數不少于“3”的條件,實際基線處理采用如圖3所示的基線網結構,其基本網形為大地四邊形,具有很好的圖形強度。
圖3CP0基線連接示意圖
對外業觀測數據的初步質量檢查采用基于寬波組合觀測值的粗差和周跳探測。并用粗差和周跳清理后的相位觀測值對偽距觀測值進行相位平滑處理。對各測站采用平滑偽距觀測值進行接收機鐘差同步計算后,使用載波相位三差觀測值進行測站相對定位解算。
2、GPS基線精解
Bernese GPS4.2 軟件采用以空間直角坐標為未知參數的GPS網平差方式。GPS基線網平差首先在同步觀測網中進行,然后作異步網整體平差處理?;€精解按如下步驟進行:
采用電離層無關組合觀測值進行測站的對流層延遲估計,并建立相應的延遲改正模型,存儲觀測值殘差。
利用觀測值殘差的均方差(RMS)統計結果,對所有觀測值殘差絕對值大于3倍RMS的觀測值進行數據屏蔽。
利用先前建立的對流層延遲改正模型和經過數據屏蔽后的相位觀測值進行L1、L2的雙差整周模糊度的解算。解算采用固定解和浮動解相結合的方式,凡在a=0.05置信水平下能固定的模糊度則取固定解,否則取其實數浮動解。
3、網平差與檢核
將解算的模糊度作為已知值,利用電離層無關組合觀測值分時段組成測站坐標求估的法方程,分時段進行坐標估計。同步網平差計算以BJFS為位置基準,采用松弛法,賦予BJFS坐標1mm的點位坐標中誤差。
將不同時段的法方程進行融合,并充分考慮異步基線之間的方差-協方差陣,進行多時段整體的基線網3維空間自由平差。
將不同時段的法方程進行融合,并充分考慮異步基線之間的方差-協方差陣,進行多時段整體的基線網3維空間強制約束平差。平差計算以BJFS、SHAO為位置基準(賦予BJFS、SHAO坐標0.1mm的坐標中誤差)。
作為GPS基線網平差結果精度和可靠性的外部檢查手段,比較SHAO站點的整體自由網平差結果和IGS公布的精確已知坐標?;€BJFS~SHAO長1058.437km。以IGS公布的BJFS坐標為強制位置基準,按自由網平差求得的SHAO坐標與IGS公布的SHAO已知坐標的較差(見表1)反映了合蚌GPS基準站網的數據觀測質量和基線的解算精度。表1充分說明:本次合蚌客?;鶞收揪W的坐標計算成果具有很高的精度,達到了基準站網的設計精度要求。
SHAO IGS坐標 整體自由網
平差坐標 坐標較差 點位相對誤差
X (m) -2831733.6396 -2831733.6402 0.0006 0.023ppm
Y (m) 4675665.9072 4675665.9165 -0.0093
Z (m) 3275369.3766 3275369.3990 -0.0224
表1SHAO參考站位置比較
作為GPS基線網平差結果精度和可靠性的內部檢查手段,對所有異步基線組成的異步環進行閉合差的檢驗,異步環采用獨立三角形形式,全網需檢查的三角形圖形共6個,其閉合差檢驗結果均滿足規定要求。
閉合環 ΔX(m) ΔY(m) ΔZ(m) 閉合差相對精度
BJFS-JZ12-CP001 -0.0015 0.0089 0.0058 0.01 ppm
JZ12-CP001-CP002 0.0091 -0.0193 -0.0111 0.40 ppm
CP001-CP002-CP003 -0.0082 0.0182 -0.0043 0.27 ppm
CP002-CP003-SHAO 0.0082 -0.0061 0.0096 0.04 ppm
JZ12-CP001-CP003 0.0112 -0.0095 -0.0024 0.19 ppm
JZ12-CP002-CP003 0.0117 -0.0232 -0.0065 0.30 ppm
表2CP0異步環閉合差統計(部分)
4、CP0成果坐標
合蚌客運專線GPS坐標基準站網成果是將BJFS和SHAO兩個IGS臺站的已知坐標約束到基線網平差成果,起算坐標的參考歷元為2009-2-22。為與京滬高速鐵路的坐標保持一致,將合蚌客專CP0坐標成果通過BJFS點平移到京滬高速鐵路CP0成果的起算歷元。
為了更進一步檢核CP0成果正確性,在基礎平面控制網(CPI)中聯測京滬高鐵CPI點2個,坐標較差最大為3.4mm,說明合蚌客專與京滬高鐵實現了無縫銜接,間接說明了合蚌客專CP0網的成果可靠性。
3、結論
合蚌客專CP0網的建立,解決了整條線路高精度已知點起算、整網精度均勻分布等基本問題,為后期施工打下了堅實的基礎??瓦\專線CP0網的建立能根本解決既有三角點精度低、布點不均勻等問題,應在以后的客運專線中推廣使用。
參考文獻
[1]《高速鐵路工程測量規范》,TB 10601-2009
高速鐵路工程測量規范范文6
關鍵詞:隧道洞內;控制;測量;
Abstract: in this paper, the tunnel hole to control measurement probe are simply analyzed
Key words: tunnel hole; Control; Measurement;
中圖分類號:U452.13文獻標識碼:A文章編號:2095-2104(2013)
1、隧道洞內控制測量的目的
隧道洞內控制測量的目的:在洞外控制測量基礎上,保證隧道相向開挖的工作面能按規定的精度正確貫通,并使各項建筑物按設計位置和幾何形狀修建,不侵入建筑限界,符合驗收精度要求。
2、隧道洞內控制測量的一般方法
2.1洞內平面控制測量應采用導線控制測量方法進行。
導線測量對地形的適應性比較強,在具備中、短程光電測距儀的條件下,導線測量一般應是隧道洞內平面控制的首選方案。導線的布設形式一般有以下三種:
單導線:一般用于短隧道。為了檢核,單導線必須進行兩次以上獨立測量。
導線網:限于洞內場地條件,導線網一般形成若干個彼此相連的帶狀閉合導線環,形式多樣,邊角全部觀測,為隧道洞內平面控制測量的主要方法。
附和導線:隧道貫通后,在未襯砌地段一般可采用單導線附和在兩端洞內導線上,在計算實際貫通誤差之后,按附和導線進行平差,使貫通誤差得到調整。這樣處理,既符合規范規定的實際貫通誤差應在未襯砌地段調整的原則,又保證了已襯砌地段中線(受已測導線控制)不作任何調整。如果貫通誤差達到或超過限差時,則不宜首先按附和導線直接處理貫通誤差,而應先顧及中線的實際情況,研究調線方法。
2.2洞內高程控制測量采用水準測量往返觀測。
3、控制測量設計
3.1、平面控制測量設計洞內平面控制測量采用導線控制測量方法進行,洞內控制導線應從測量設計確定的洞外聯系邊引入。在隧道施工以前,首先要根據隧道相向或單向開挖長度及設計貫通精度要求,對洞內導線進行設計,估算預期的誤差、以保證洞室開挖軸線的正確,即貫通精度,更為合理、經濟的選擇測量設備及測量方案。
洞內導線測量設計,一般應先作導線邊長設計,再做測量精度設計。導線邊長需根據隧道長度、線路平面形狀、施工方法及斷面寬度作選擇。原則上隧道越長,導線邊也應盡可能選得長一些,又必須保證在正常通風下通視良好。直線地段邊長一般選擇250~500米,曲線地段按C=√(8Rf),其中R為曲線半徑,f=斷面寬度-0.7米。邊長確定后,可利用線路設計平面圖,將設計導線點沿中線繪出,并按貫通誤差計算的專用坐標軸兩取RX(導線環在鄰近隧道兩洞口連線的一列測邊上的各點至貫通面的垂直距離m)和dy(導線環在鄰近隧道兩洞口連線的一列測邊的各邊在貫通面上的投影長度m),然后按導線貫通誤差估算公式進行測量精度設計。
根據隧洞設計開挖圖,按一定比例尺在CAD或圖紙上繪出隧洞開挖平面圖及貫通面位置,充分考慮開挖施工時洞內的測量環境(如通視條件及出渣等對測量的影響)、以及對測量精度的要求,合理的選出導線點位置,并展于圖上。橫向貫通中誤差是由導線測角誤差及導線邊長誤差所引起,而橫向貫通中誤差主要影響隧洞的貫通精度,下面主要分析橫向貫通中誤差。根據誤差傳播定律,導線測角及測邊是相互獨立的兩個量,則可得導線測角中誤差所引起的橫向貫通中誤差myβ為: myβ = ±mβρ∑RC2
2.1.1 式中:mβ—導線測角中誤差,S; ∑RC—觀測角度的導線點到貫通面的垂直距離平方的總和,m2。導線測邊誤差所引起的橫向貫通中誤差為mys: mys = ±mss∑Dy2
2.1.2 式中:mss—導線邊長相對中誤差, mm; ∑Dy—各導線邊在貫通面上的投影長度平方和的總和,m2。那么,導線測量誤差在貫通面上所引起的橫向貫通中誤差my為: my=±myβ2+mys 2
2.1.3該式是隧洞工程橫向貫通中誤差常用的估算公式。在繪制好的略圖上量取各個導線點到貫通面的距離Rx和各導線邊在貫通面上的投影長度Dx,再根據本工程項目所投入的儀器設備精度確定測角中誤差mβ和測量邊長的精度ms/s,代入2.1.3式中計算,當my小于隧洞橫向貫通中誤差允許值時則可進行,否則應選擇合符精度要求的儀器設備或調整線路及測量方案等重新計算,直至滿足貫通精度要求。
2.1.3式也可根據本單位的儀器設備及技術水平,假設其中的一個mβ或ms/s值來求另外一個參數。根據選定的mβ和ms/s值來確定導線測量的等級,并嚴格按確定的等級技術要求進行施測,來指導隧洞的開面位置開挖。
表3.1洞內導線測量精度要求
2、高程控制測量設計 《高速鐵路工程測量規范》規定各種長度的隧道,在沒有豎井的情況下,每個貫通面處的高程貫通限差為±50mm,作高程測量設計時,高程貫通中誤差取用±25mm,其值分配給洞外和洞內高程控制測量的影響值分別為±18mm和±17mm。
隧洞洞內高程的控制測量精度直接影響的是豎向貫通中誤差,通常是根據水準測量或三角高程測量誤差引起的豎向貫通中誤差來確定高程控制測量的等級。
Mh=±M√L 2.2.1
式中:Mh --豎向貫通中誤差;
L—洞內高程測量路線的全長(Km);
M--每公里高差中數的偶然中誤差(mm);
由2.1.1式得:
M= Mh/√L 2.2.2
式中L可根據圖上擬定的路線量取或取3~5倍洞軸線的長度。
確定水準路線方案后,在表1中查取大于或等于根據2.2.2式計算出m的數值,選取相應的高程控制測量等級。
確定高程測量的等級后,選取方便施測、經濟合理,又能保證高程傳遞精度的測量方法,如水準測量、嚴格按相應的技術要求進行施測。
表3.2洞內高程測量精度要求
4、總結
以上探析的洞內控制測量設計計算方法適應于相向開挖長度為8km以內的隧洞開挖,也可作為相向開挖長度超過8km洞內平面控制測量的專門技術設計,但為保證設計貫通精度要求,洞內導線還應進行提高精度的特別技術設計,檢測測角中的粗差及控制測角誤差的累積;選取合理的導線路線方案;改善測量環境等等測量設備及方法。對于在8km以內的隧洞勘測設計院提供了專用首級控制網時,則施工單位不用單獨進行洞內控制測量的設計,采用低于首級控制網一等級的技術要求進行施測即可。