在高速鐵路勘測、施工、運營維護(hù)三個階段的平面、高程控制測量采用統(tǒng)一的基準(zhǔn)。即采用CPI為基礎(chǔ)平面控制網(wǎng),二等水準(zhǔn)網(wǎng)為高程控制網(wǎng)。平面坐標(biāo)系采用工程獨立坐標(biāo)系,并引入國家坐標(biāo)系,邊長投影在線路設(shè)計平均高程面上,變形值不大于10mm/Km。高程采用國家高程基準(zhǔn)。
平面控制測量等級:
CPI基礎(chǔ)平面控制網(wǎng),為三個階段提供坐標(biāo)基準(zhǔn)。
CPII線路控制網(wǎng),為勘測、施工提供平面控制基準(zhǔn)。
CPIII基樁控制網(wǎng),為鋪設(shè)無砟軌道和運營維護(hù)提供平面控制基準(zhǔn)。
三級控制網(wǎng)之間的相互關(guān)系:
高程控制測量等級:二等水準(zhǔn)高程控制網(wǎng),為三個階段提供高程基準(zhǔn)。
CPI、CPII測量方法:CPI沿線路走向,每4千米一個或一對點,按鐵路B級GPS測量要求施測。基線邊方向中誤差不大于1.3″,最弱邊相對中誤差1/170000。CPII在CPI的基礎(chǔ)上采用GPS測量或?qū)Ь€測量方法施測。點間距離600~800米。GPS測量按鐵路C級要求施測。導(dǎo)線測量等級為四等。測角中誤差2.5″,相對閉合差1/40000。
CPIII平面測量采用自由設(shè)站邊角交會法測量,500~1000米與CPI、CPII控制點聯(lián)測。CPIII高程測量采用精密水準(zhǔn)測量。
CPIII控制網(wǎng)布設(shè):CPIII控制點布設(shè)在軌道兩側(cè)(CPIII測點墩、接觸網(wǎng)桿、防撞墻、隧道壁上),每隔50-60米布置一對CPIII點。每隔兩對CPIII點中間布置自由設(shè)站點,相鄰自由設(shè)站點相隔100-120米,在設(shè)站點上對前后各三對CPIII點(共12個CPIII點)進(jìn)行邊角觀測。這樣,每個CPIII控制點都有三個測站對其進(jìn)行邊角觀測。 CPIII平面控制網(wǎng)觀測采用帶自動照準(zhǔn)功能的高精度全站儀,在自由設(shè)站點上對CPIII點上的棱鏡進(jìn)行方向、邊長觀測。一般觀測測站前后各三對CPIII點(共12個CPIII點)。當(dāng)附近有高級控制點時,需對其進(jìn)行方向、邊長聯(lián)測,這時就有13個觀測方向,一般觀測3-4個測回。
CPIII平面控制網(wǎng)觀測限差為:方向觀測法半測回歸零差不大于6″,一測回內(nèi)2C較差不大于9″,同一方向值兩測回較差不大于6″。距離和方向同測,半測回、測回間距離較差不大于2mm。
觀測標(biāo)志要穩(wěn)定;觀測時盡量避免施工干擾,必要時應(yīng)停止其它施工;視線不要貼近建筑物,以減弱視線的折光影響;棱鏡內(nèi)不能有任何遮擋,觀測其間視場空氣介質(zhì)要均勻;特別注意棱鏡的安置,棱鏡反射面要垂直于觀測視線。聯(lián)測已知點時,基座棱鏡應(yīng)仔細(xì)對中。
導(dǎo)線法建立CPIII的優(yōu)缺點:導(dǎo)線法建立CPIII,其優(yōu)點是簡單,易實現(xiàn)。但點位可靠性差,點位的變動不易發(fā)現(xiàn)。利用不同導(dǎo)線點放樣軌道時,可能出現(xiàn)較大的誤差。放樣軌道時,測站位置不靈活,只能架設(shè)在導(dǎo)線點上,同時會帶來儀器對中誤差。
CPIII邊角交會控制網(wǎng)測量特點:CPIII控制點上不架設(shè)觀測儀器。CPIII控制點的不埋石,只設(shè)測量標(biāo)志,安置專用棱鏡。CPIII在路基上兩側(cè),每隔60米一對點,點位誤差分布均勻。
按CPIII用自由設(shè)站建立軌道測量測站點,精度高,測量軌道的位置有較好的一致性。在相鄰的一些CPIII點中,個別點的變動可在自由設(shè)站時及時發(fā)現(xiàn),并可更新坐標(biāo)。
CPIII控制網(wǎng)最弱點位于兩高級控制點(CPII)的中間CPIII點上,根據(jù)自由設(shè)站邊角交會坐標(biāo)推算原理,最弱點在垂直線路方向上的誤差可參照導(dǎo)線測量的精度計算。
CPIII控制網(wǎng)在數(shù)據(jù)處理時,對于觀測值的檢驗和已知控制點可靠性的檢驗是CPIII自由設(shè)站邊角交會控制網(wǎng)數(shù)據(jù)處理研究的關(guān)鍵。 圖 CPIII控制網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理
CPIII自由設(shè)站邊角交會控制網(wǎng)計算采用間接觀測方向平差計算,進(jìn)行方差分量估計確定方向、邊長兩類觀測值的權(quán)比。由已知點、觀測方向和邊長結(jié)算設(shè)站點和CPIII點的近似坐標(biāo),列出觀測方向和邊長的誤差方程式,組成法方程式,平差計算和方差分量估計同時進(jìn)行,解算坐標(biāo)改正數(shù)。
觀測值的檢驗:
1、邊內(nèi)四邊形角度檢驗
2、邊外折迭四邊形角度檢驗3、邊內(nèi)四邊形邊長檢驗
根據(jù)已知點和觀測值,先假定一個已知點到聯(lián)測的自由設(shè)站點的坐標(biāo)方位角,計算各點的假定坐標(biāo)。再根據(jù)已知點坐標(biāo)進(jìn)行各點的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換,即可得到各設(shè)站點和CPIII點的概略坐標(biāo)。 間接平差以待定點的坐標(biāo)平差值作為未知參數(shù),根據(jù)方向觀測值和邊長觀測值建立方向誤差方程式和邊長誤差方程式,然后按最小二乘原理計算待定點坐標(biāo)平差值,進(jìn)行精度評定。為了較合理的確定兩類觀測值(方向、邊長)的權(quán)比,可采用方差分量估計,即兩類觀測值的驗后定權(quán)。