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高速铁路工程测量规范

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高速铁路工程测量规范

高速铁路工程测量规范范文第1篇

关键词:职业教育铁路测量高速铁路新技术新规范变革

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。

一、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。

二、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:

[1]《武广客运专线高速铁路测量技术总结》,中铁十五局集团第七工程处,作者未知,中国,2009.

[2]《客运专线铁路无砟轨道铺设条件评估技术指南》(下称《评估技术指南》),铁建设[2006]158号,铁道部,中国,2006.

[3]《新建时速度300~350公里客运专线铁路设计暂行规定》(上、下),铁建设[2007]47号,铁道部,中国,2007.

高速铁路工程测量规范范文第2篇

关键字:CPⅢ、控制测量、高速铁路、控制与应用

一、前言

CPⅢ精密控制测量主要应用于高速铁路轨道的铺设及后期的运营及维护提供依据。由于CPⅢ控制网测量精度高,对于后期的施工测量带来了诸多方便。本文就CPⅢ测量在高速铁路建设工程中的控制与应用进行阐述。

二、CPⅢ精密控制测量的用途与准备工作

CPⅢ精密控制测量现今主要应用于高速铁路无砟轨道施工。CPⅢ精密控制测量是旨在提高整个施工过程的进度和精度,其控制点数量多,每公里大约有16对32个点;精度要求高,每个平面控制点间相对精度均小于1mm,高程控制点高差中误差小于0.5mm。是一个平面与高程同步的三维控制网。

CPⅢ控制网测量应在线下工程竣工以后,通过沉降变形评估后进行实测,进行CPⅢ控制点的埋设及编号,测量仪器的配置必须满足规范要求。测量人员的组织与分工,CPⅢ外业软件及内业数据处理软件的准备与培训等。

对于CPⅢ控制网测量仪器要求如下:

1、CPⅢ网测量的全站仪,应具有自动目标照准和程序控制自动测量的功能,其标称精度应满足:方向测量中误差不大于±1″,距离测量中误差不大于±(1mm+2ppm)。

2、与全站仪配套的棱镜,重复性安装误差和各标志点之间的互换性安装误差,在X、Y、H三方向的误差均应小于±0.3mm。用于进行气象改正的温度计,其测量精度应不低于±0.5℃。用于进行气象改正的气压计,其测量精度应不低于±50Pa。

3、用于CPⅢ网测量的水准仪,标称精度应满足每公里水准测量往返测高差中数测量的中误差不低于±1.0mm/km。

4、水准尺应采用整体因瓦水准标尺,与水准仪配套的尺垫,其重量应不低于2.5kg。

5、用于控制全站仪进行CPⅢ平面网自动观测的测量软件和CPⅢ网内业平差计算的数据处理软件,必须经过铁道部建设组织的鉴定与审批。

CPⅢ平面控制网测量前,应保证线路两侧50m范围内CPⅡ控制点的密度达到500m-700m。否则应用同精度GPS测量的方法对CPⅡ控制点进行加密;CPⅢ高程控制网测量前,应保证线路两侧50m范围内水准点的密度达到1km左右,否则应用同精密水准测量的方法对水准点进行加密。

三、CPⅢ精密控制测量的实测与平差要点

其平面网应起闭于上一级控制点(CPⅠ点或CPⅡ点(CPⅡ加密)上,并且要保证在600m左右(400~800m)与上一级控制网点进行联测,还需要CPⅢ平面控制点被3个以上的自由测站观测;其高程网也应起闭于上一级水准点上,利用三角高程上桥进行两组独立观测,两组高差较差小于1mm,仪器与棱镜距离小于100m,前后视距差小于5m。

CPⅢ平面控制网测量可分区段进行测量,区段长度不宜小于4km。CPⅢ平面控制网区段与区段之间,要有6对CPⅢ点作为公共点;点在各自区段中的观测和平差计算,应满足CPⅢ平面控制网的精度要求;另外,还要满足各自区段平差后的公共点X、Y、H坐标较差应小于±2mm的要求;在达到上述要求后,前一区段CPⅢ平面控制网的平差结果不变,后一区段的CPⅢ平面控制网要再次平差,再次平差时除要约束本区段的上一级控制网点外,还要约束前一区段公共点中至少一个公共点的坐标;其他未约束的公共点在两个区段分别平差后的坐标差值应≤1mm,以确保CPⅢ平面控制网的整体精度;最后公共点的坐标,应采用前一区段CPⅢ平面控制网的平差结果。

CPⅢ控制网平面测量采用后方交会方法施测。即CPⅢ控制网与CPⅠ或CPⅡ控制网通过最小二乘方法获得最合理的联系,其控制网形状见下

自由站点宜设在两个CPⅢ控制点连线的中间位置,从每个自由测站,将以2 X 3对CPⅢ点为测量目标,每次测量应保证每个CPIII网点的重叠观测次数不少于3次,。

当自由站点与CPⅠ点或 CPⅡ点通视的情况下,必须与CPⅠ点或 CPⅡ点进行连接测量,每个CPⅠ或CPⅡ点至少有3个自由站点与其连接测量。

在外业作业时,如果本段CPⅢ点在通视条件不好的情况下,可由12个点改为8个点进行测量。

CPⅢ平面网水平方向观测,应采用多测回的全圆方向观测法进行观测。也可以采用将CPⅢ点分成两组观测的分组全圆方向观测法。

CPⅢ高程控制点与平面控制点共桩。每一测段应至少与3个二等水准点进行联测,形成检核。CPⅢ点与CPⅢ点之间的水准路线 ,采用下图所示的矩形法水准路线形式进行。

对于较长的线路要考虑到中央子午线的换带情况。如需换带,要把换带前后单独进行一个区段测量,并且在搭接时要进行换带坐标转换,可以用相关软件。应多次校核,减少误差。高程测量超过十公里要考虑地球曲率的改正。

四、CPⅢ精密控制测量需注意的细节与问题

1.桥梁上CPⅢ预埋件一般布置在桥梁固定支座端防护墙上,间距60米成对布置,编号统一。

2.仪器在使用前必须经过校正,对当时的温度及气压也应及时改正,棱镜常数设置要正确。测量前应将温度、气压输入仪器进行改正。温度量测的误差不能大于0.5℃,气压量测的误差不能大于50Pa。

3.CPⅢ控制网平面测量中,每次测量应保证每个CPⅢ点的重叠观测次数不少于3次。每个CPⅠ点或CPⅡ点(CPⅡ加密)在与自由站点通视的情况下,必须与CPI点或 CPⅡ点进行连接测量,每个CPI或CPⅡ点至少有3个自由站点与其连接测量。

4.在温差较大的春夏及秋冬换季时应避免观测时间间隔过长,以免由温差造成其精度误差较大。

5.对于连续梁的测量不应在本区段开始和结尾处,主要因为连续梁的变形较大,最好一次通过连续梁段,避免造成区段间搭接超限。

6.现场测量时必须准确记录各测站的实际情况按相应表格记录填写,它是发现内业处理出现错误时检查出错原因的重要数据。

7. CPⅢ控制网中平面测量一般应在晚上或阴天进行,这样能避免阳光直射和大气折射,反射棱镜要尽量对准仪器而且附近不能有震动或高压线、磁场信号等干扰。CPⅢ控制网中高程测量必须在线下工程竣工,通过沉降变形评估后施测。

8.每次测量前必须检查CPIII预埋套筒埋设是否牢固,弧面是否粘有砂浆,避免造成测量误差。

9. CPⅢ控制网中平面测量中由于湿度的影响,仪器物镜和反射棱镜表面凝结水珠影响测量精度,目前还没有好的解决办法。

10. CPⅢ控制网中高程测量时,观测前将仪器置于露天阴影处,使仪器与外界气温趋于一致。测量中避免望远镜直接对着太阳;观测时用测伞遮蔽阳光,仪器需装遮光罩。

11.为了将观测中的系统误差减到最小,达到提高精度的目的,各次观测应使用同一台仪器和设备,必须按照固定的观测路线和观测方法进行,观测路线必须形成附合或闭合路线。

五、结束语

CPⅢ控制网是以CPⅠ或CPⅡ控制网为基础,形成覆盖全线路且集中于桥梁本身的一种控制网,能更有利于测量的精度和速度。CPⅢ控制网的应用会越来越广泛的,在线性工程如铁路、公路、桥梁等很多工程测量中可以应用。在施工需要的前提下,因地制宜地规划、组织和进行CPⅢ控制网测量是对测量工作提出的新概念。

参考文献

⑴ 《高速铁路工程测量规范》(TB10601-2009);

⑵ 《国家一、二等水准测量规范》(GB/T 12897-2006);

高速铁路工程测量规范范文第3篇

Abstract: In the Jin-Qin high-speed railway construction, the project involves the tunnel, bridge, roadbed, track, housing construction, etc.. After the main project is completed, the commissioner will urge the completed measurement of construction unit. For the different projects, we should propose different measurement supervision requirements to provide valuable information for completion measurements of the project. This paper introduced the measurement supervision requirements and methods of Jin-Qin special supervision for reference!

关键词:工程竣工测量;测量监理;要求与方法

Key words: project completion measurement;measuring supervision;requirements and methods

中图分类号:U21文献标识码:A文章编号:1006-4311(2011)05-0051-01

1竣工测量概述

1.1 竣工测量一般规定竣工测量应包括:控制网竣工测量;线路轨道竣工测量;线下工程建筑及线路设备竣工测量;竣工地形图及铁路用地界测量。竣工测量采用的坐标系统、高程系统、图式等应与施工测量一致。竣工测量内容及成果资料的编制应满足高速铁路工程竣工验收的标准。

1.2 竣工测量审核主体工程完工后,监理工程师督促承包单位做好竣工测量工作,竣工测量资料包括竣工测量记录和竣工测量成果。每项工程竣工时应由施工单位按设计文件要求和相关标准规定,对线路、路基及各种建筑物的位置、尺寸、高程及用地界进行测量核对,如实反映在竣工资料和图纸上。并设置永久性控制桩及水准点;监理工程师检查竣工测量的永久性控制桩和水准点的设置情况;审核承包单位提交的竣工测量成果资料及检查记录;按设计图纸要求监理工程师实测实量抽查结构物的各部位位置、尺寸、高程等数据。

2线下工程建筑及线路设备竣工测量的质量控制要点

2.1 线路竣工测量的质量控制要点①检查路基竣工测量的限差,路基竣工测量包括中线测量和断面测量,线路中线测量和断面测量可用GPS RTK流动站进行测量,也可用GPS RTK流动站进行线路的贯通测量。②在有桥、隧地段的线路竣工测量,中线贯通应以桥、隧中线为依据向两端进行引测贯通,同时还应检查该直线上建筑物位置是否超限,路基中线最大偏差是否在允许范围内。③竣工测量时,水准点应移设于接近线路的稳固建筑物或在桥梁墩台上,水准点间距不应大于2Km。④线路中线贯通测量后,直线上的转点、曲线上的控制点及交点桩均应进行固桩。⑤复核加设的线路中桩和设置水准点、地界桩等。⑥路基和过渡段沉降监测资料也是竣工测量资料的重要组成部分,包括沉降评估资料。

2.2 桥梁竣工测量的质量控制要点可用全站仪亦可用GPS RTK流动站进行桥梁竣工测量,具体检查内容为:①桥梁竣工后应测定桥梁中线、跨距、墩台、梁部尺寸和高程。②检查顶帽及支承垫石的高程。③检查支座位置及底板高程。④特殊桥梁应按相关规定办理。⑤桥梁沉降监测资料也是竣工测量资料的重要组成部分,包括沉降评估资料。

2.3 隧道竣工测量的质量控制要点①对于铺设有砟轨道的隧道,应用洞导线放设线路中线点;对于铺设无砟轨道的隧道,由于今后的轨道维护采用CPⅢ进行,因此,无需再放设施工中线点。②检查测量隧道净空断面是隧道竣工测量的主要内容之一。该项工作在中线复测并设立永久中线点的水准点之后进行。在直线段每50m、曲线段每20m以及需要加测断面处定设中桩,并在边墙上标出相应的轨顶高程,另外包括内拱顶高程、起拱线宽度、轨顶面以上1.1m、3.0m、5.8m处宽度、铺底或仰拱高程,均以线路中心为准,并作好记录绘出断面图,作为竣工资料。③检查埋设永久中线点及其标志。④复核永久中线点、水准点的实测成果及示意图。⑤隧道 沉降监测资料也是竣工测量资料的重要组成部分,包括沉降评估资料。⑥隧道监控量测资料也应作为竣工资料的一部分。

2.4 车站及其附属建筑物(房建)竣工测量的质量控制要点①检查矩形建筑物、构筑物的对角线两端外墙轴线交点坐标和几何尺寸;圆形建筑物、构筑物的中心坐标和接地外半径。②所有建筑物的室内净空和地面高程。③复核永久水准点的实测成果。④同时应检查相邻建筑物之间的位置关系是否正确。

2.5 轨道工程竣工测量①检查测量碴肩宽度、道床厚度、轨面标高。②检查轨道和道岔几何尺寸。③测量检查线路中桩支线、缓和曲线、圆曲线接点,缓和曲线、圆曲线、夹直线、夹曲线长度。④测量检查轨道正线间距、站线线间距、车站主要建筑物和设备与线路中心间距。

3竣工地形图及铁路用地界测量

铁路用地界桩测量应根据铁路用地图,利用CPⅠ、CPⅡ、CPⅢ控制网采用全站仪极坐标法、全站仪自由设站法或GPS RTK进行设站。沿线路两侧每隔300m~500m及地界宽度变化处均应埋设地界桩,用地界桩的测量点位中误差不应大于5mm。线路竣工地形图测量范围应满足用图单位的需要,一般为线路两侧各100m(站场由最外股道起算),特殊情况至少包括铁路用地界外50m,地形图比例尺为1:2000。线路竣工地形图宜采用航空摄影的方法测绘,也可采用线路施工平面图进行修测。地形图测量技术要求应按有关规范执行。

4竣工测量资料整理及交验

竣工测量完成后,由竣工测量单位编制竣工测量资料,竣工测量资料应包括:CP0、CPⅠ、CPⅡ、CPⅢ控制点,线路水准基点,维护基标,铁路用地界桩坐标成果及点之记。CP0、CPⅠ、CPⅡ、CPⅢ控制点,线路水准基点,维护基标桩橛,铁路用地界桩。轨道几何状态竣工测量成果,包括线路中线位置、轨道高程、测点里程、坐标、轨距、水平、高低扭曲等。线路竣工平面图,纵、横断面图。构筑物的竣工图。路基表、桥涵表、隧道表、车站表等。线路沿线设备竣工测量成果,包括接触网、行车信号和线路标志等主要设备的竣工测量成果。竣工测量报告。还应该包括建筑物变形监测资料。

5结论

我们作为测量监理提前对施工单位提出竣工验收测量要求,能够使施工单位明白竣工验收测量需要什么资料,做到心中有数,使竣工验收顺利进行,为业主工程验收提供可靠的数据资料,为将来工程运营留下宝贵资料。

参考文献:

[1]中华人民共和国铁道部.中华人民共和国行业标准《高速铁路工程测量规范》[S].TB10601-2009J962-2009.

高速铁路工程测量规范范文第4篇

【关键词】 无砟轨道沉降观测标准化管理过程控制

中图分类号:U213.2 文献标识码:A 文章编号:

1、概述:

1.1地质情况

兰新铁路第二双线二标地处新疆哈密烟墩风区,属天山东脉北山南麓剥蚀丘陵区,局部分布有基岩残丘,呈丛状园丘形,地形较起伏,地面高程600~700m,其地层岩特性如下:

圆细砾土:分布于地表层,厚度0.2~1.5m.

粗砂:分布于DK1243+630~DK1245+000,地表层,厚度0-0.5m。

砾岩:厚5~10m灰白色,砾状结构,层状构造,钙质胶结,岩心多呈散粒状,局部呈碎块、短柱状。强~弱风化。

泥岩:局部地段分布,泥质结构,层状构造,泥质胶结,强~弱风化。

砂岩:局部地段分,泥质结构,层状构造,泥质胶结,强~

弱风化。

1.2控制网布设

高速铁路工程施工测量具有线路长、精度高的特点,控制网的布设从设计勘察到施工及运行维护采用了三级网模式(CPI为基础平面控制网、CPII线路控制网、CPIII轨道控制网),高程控制网为两级布设,第一级为线路水准基点控制网,第二级为轨道控制网(CPⅢ)高程精密水准。融三网合一形式给无砟轨道施工期间沉降观测和后期运营维护提供了最好的基本技术保障。

沉降监测网由基准网和变形点测量网组成,基准网由基准点和工作基点组成;变形点测量网由工作基点和变形点组成。

1.3区内沉降观测观测断面布置

施工区段自DK1235+000~DK1245+000共有245个沉降观测断面,观测点断面间距一般为50m左右,路涵和和路桥过渡段观测断面间距为5m,共计856个观测点(包含大桥和涵洞)。

2、沉降变形观测的技术要求

2.1 执行标准

1、《兰新铁路(新疆段)客运专线铁路线下工程沉降与变形观测及评估实施细则》;

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、《高速铁路工程测量规范》TB 10601-2009;

4、《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》。

5、《国家一、二等水准测量规范》。GB/T12897-2006

6、兰新铁路(新疆段)客运专线铁路工程设计文件。

2.2 工作基点

垂直位移监测网主要技术要求按下表执行:

2.3 技术要求

测量等级及精度要求

3、施工顺序及工艺流程

4、沉降变形观测过程控制

沉降变形观测的施工顺序为:布设沉降观测点埋设观测原件进行沉降观测收集观测数据观测结果分析、评估。

4.1 沉降变形观测作业指导书

沉降变形观测之前必须根据设计规范要求,编制沉降变形观测系统实施细则,它是进行沉降变形观测作业的指导书,也是沉降变形观测的约束性文件,一切沉降变形观测工作必须以此为标准进行。

沉降变形观测系统实施细则编制内容包括编制依据、工程概况、沉降监测的目的原则及技术要求、沉降观测组织机构及仪器配置、沉降位移观测测量、沉降观测资料整理等等。

4. 2 沉降变形点的埋设、保护与观测

路堤沉降板(L1)在原地面清表和压(夯)实之后进行埋设,在路堤填筑过程中进行沉降观测,在进行沉降板埋设时保证板底土的压实度,板底不能留有残土砟。沉降板埋设完成以后必须安装保护装置,防止在路堤填筑过程中对沉降管的碰撞和破坏。对于沉降管顶口应加管套封口,钢管和塑料套管之间应用土工布封住,防止填土施工中填料进入塑料套管之中造成测量数据失真,每次接管都应保证沉降管的垂直。

沉降板主要是对路基地表夯实或进行软基处理后施工情况的检测,它的沉降量和沉降速率与每日填土高度及压实度有着密切的关联,要求路堤中心线地面沉降速率不大于10mm/d,所以,观测频次必须根据《客运专线铁路无碴轨道铺设条件评估技术指南》中的要求进行。当两次连续观测的沉降值大于2mm时应加密观测频次,如发现沉降值超10mm/d应通知立即停止填筑。

路基沉降观测频次表

当路基基床底层填筑完成以后需埋设G1、G2沉降观测桩,根据《客运专线铁路路基工程施工质量验收标准》相关要求工后最终沉降量不大于15mm,对于地质情况不太好的地方,设计会采用堆载预压(预压期不少于6个月)的方法来加快施工阶段的沉降速率以减少工后沉降,有堆载预压段设有L2沉降板(基床底层顶部,如图)。

L2埋设受预压土堆载影响很容易倾斜,在进行L2沉降管埋设时应特别注意加强施工现场管理,保证沉降管的垂直和套管中不落入沙土。

观测桩(G1、G2)是在基床底层顶部两侧,受风沙雨雪、季节变化和外界干扰因素较多,在埋设时必须按设计要求进行,埋设深度不能过深或过浅,过浅经过雨水侵泡或季节变化路基填料或少会有收缩膨胀,容易造成测量数据失真。

沉降观测外业测量受气温气压、风速、阳光照射等影响较大,应选择在早上10:00之前或下午16:00之后观测,确保观测数据的质量。每次测量必须做好外业工况记录,以备数据处理过程中出现沉降突变问题的查询。

4.3 沉降观测数据的收集处理与分析

沉降观测数据收集必须遵循当天测量当天收集当天处理的原则,这样便于对出现沉降量发生突变的点进行分析、处理和对于超出规范要求的进行重新测量。

兰新二线(新疆段)沉降观测数据处理是由西南交通大学铁发公司提供的《高速铁路沉降观测与数据管理系统》软件进行严密平差计算与数据管理、报表打印。

对于沉降数据的分析主要以下几个方面:

(1)、相邻断面沉降沉降值相差不大于5mm。

(2)、同一断面沉降值相差不大于3mm。

(3)、正常频次观测情况下连续两次的沉降值不宜大于2mm。

(4)、过渡段不同结构物间的沉降差异不大于5mm。

(5)、沉降引起沿线路方向的折角不应大于1/1000.

(6)、沉降值有没有突变现象,查明形成的原因。

(7)、沉降曲线是否趋于平稳。

以下是具有代表性的L1、L2、G1、G2单点沉降曲线图:

图4.1.1 测点1242422L1累计沉降-时间曲线图

图4.2.2 测点1243917L2累计沉降-时间曲线图

图4.2.3 测点1242667G1累计沉降-时间曲线图

图4.2.4测点1242667G2累计沉降-时间曲线图

4.4 沉降评估

兰新二线(新疆段)沉降评估是由西南交通大学负责的,在施工单位整理好评估数据和资料后提交给评估单位进行评估。

根据《客运专线铁路无碴轨道铺设条件评估技术指南》要求,路基填筑完成或对载预压后不少于3个月的实际观测数据作多种回归曲线分析,确定沉降变形的趋势,曲线回归的相关系数不应低于0.92。

下面是兰新铁路第二双线二标三工区路堤填筑、堆载预压完成后,由西南交通大学给出的部分评估数据和意见(摘录):

5、结束语

高速铁路工程测量规范范文第5篇

关键词:高速铁路CPⅢ网 ;CRTSⅡ型板式无砟轨道 ;轨道精调 ;建成与复测

Song typeface EIIa abstract: orbit control network (CP Ⅲ) is a three dimensional control network in along the way, the closed in the plane control network (CPI) or line control network (CP Ⅱ) and base line level, after the completion of frantic jumble track laying and operating maintenance provide three-dimensional benchmark. In the construction of CRTS Ⅰ type plate without a frantic jumble orbit, CRTS Ⅱ type slab without a frantic jumble track in the process, from the construction of the base plate line lofting fine adjustment to the rail, rail board fine adjustment is needed to CP Ⅲ control network, when later in the line maintenance, also need to use the CP Ⅲ control network, so the CP Ⅲ control network construction is very important in the construction.

Key words: high-speed rail CP Ⅲ network; CRTS Ⅱ type plate without a frantic jumble orbit; Orbital fine adjustment; Built and retest

中图分类号: U238 文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)

一、CPⅢ网测量前的工作要求

轨道控制网CPⅢ建网测量前首先应对沿线CPI、CPⅡ和二等水准网进行全面复测。其次,CPⅢ建网测量前应制定实施方案,经建设单位审批后执行,且CPⅢ成果应进行评估,合格后用于无砟轨道铺设。最后,CPⅢ控制网外业测量精度要求高,施测难度大,测量方式新,技术要求高,施测单位应做好技术、人员、仪器设备等各方面的准备。

二、CPⅢ网建设的工作流程

CPⅢ网的建设主要包括:CPⅡ控制网加密、线路水准基点加密、CPⅢ布设、CPⅢ平面和高程控制测量等几项主要工作。

精测网加密

CPⅢ测量前,应对CPⅡ点进行加密,确保沿线可用的CPⅠ或(加密)CPⅡ点间距在600m左右。加密、观测、数据处理要求同精测网原网要求。本工区CPⅡ测量采用南方灵锐S86,加密点采用强制对中标,沿线路前进方向左右交替埋设于桥梁的固定支座上方防护墙顶部。

线路加密水准基点埋设于桥梁固定支座上方防护墙顶部,按二等水准测量的技术要求进行,并保证可用的(加密)线路水准基点间距在1000m左右。加密水准点采用天宝DINI03电子水准仪配条码水准尺进行测量,观测数据采用仪器内置储存记录,并转化成电子手簿。

2、CPⅢ点的埋标与布设

1)本工区CPⅢ点强制对中标为中铁四院的国家专利产品。桥梁上每隔60m左右在固定支座正上方的防护墙顶埋设一对CPⅢ标预埋件,要求每对CPⅢ点之间的连线应与此处铁轨的延伸方向大致垂直。CPⅢ预埋件在浇筑防护墙混凝土前预埋,若有遗漏,则采取打孔植筋的方式埋设。

2)CPⅢ点采用7位数的编号形式,前四位采用连续里程的公里数,第5位正线部分为“3”,第6、7位为流水号,01~99号数循环,由小里程向大里程顺次编号,下行线轨道左侧的标记点编号为奇数,上行线轨道右侧的标记点编号为偶数。CPⅢ点丢失或破坏后补埋的点,新点号一般可通过修改原点号中的第1位得到。

CPⅢ测量过程中的自由设站点编号根据连续里程和测站号等相关信息进行编制,如1212C101。前4位为里程,第5位C代表初次建网测量,B代表补测,F代表复测,J代表竣工测量,第6位1代表第一次测量,第7位和第8位代表测站编号,01~99号数循环。

3、CPⅢ测量与数据处理

CPⅢ控制网应采用自由设站边角交会法施测。要求平面独立测量两次,一般情况下第一次从小里程向大里程方向,第二次从大里程向小里程方向。

CPⅢ平面网应附合于CPⅠ、CPⅡ控制点上,每600m左右应联测一个CPⅠ或CPⅡ控制点,当CPⅡ点位密度和位置不满足CPⅢ联测要求时,应按同精度扩展方式加密CPⅡ控制点。

1)CPⅢ布网形式

CPⅢ测量布网形式见图1.1所示。

因遇施工干扰或观测条件稍差时,CPⅢ平面控制网可采用图1.2所示的构网形式,平面观测测站间距应为60m左右,每个CPⅢ控制点应有四个方向交会。

在自由站上测量CPⅢ的同时,将靠近线路的全部CPⅡ点进行联测,纳入网中。每个CPⅢ测量组中需使用同一种棱镜,并做好棱镜常数等参数的设置工作,且应注意联测CPI、CPⅡ采用网形的优先顺序。

2)CPⅢ网平面测量

我工区CPⅢ网平面测量采用徕卡TCRP1201+全站仪,并通过中国地震局第一监测中心计量检定站检定。该全站仪具有自动目标搜索、自动照准、自动观测、自动记录功能,其标称精度为:方向测量中误差不大于±1″,测距中误差不大于±(1mm+2ppm),满足规范要求。配套使用电子测温计,量测精度为±0.1℃,气压计量测精度不低于±5hpa,符合规范要求。

平面观测前,应对全站仪进行检验和校正。

①观测要求

CPⅢ网每个自由测站,一般以前后各3对CPⅢ点为测量目标,每个CPⅢ点至少从3个测站上分别联测。应尽量选择无风的阴天进行或夜间进行观测,并准确测定每站测量时的温度和气压。自由测站间距一般约为120m,最远观测距离不应大于180m。

CPⅢ控制网水平方向应采用全圆方向观测法进行观测,全圆方向观测应满足表《CPⅢ平面网水平方向观测技术要求》的规定。

CPⅢ平面网距离测量应满足表《CPⅢ平面网距离观测技术要求》的规定。

当CPⅢ平面网外业观测的水平方向和距离观测不满足以上技术要求时,该测站外业观测值应部分或全部重测。

②技术指标

CPⅢ平面网的主要技术指标应满足表《CPⅢ平面网的主要技术指标》的规定。

CPⅢ平面自由网平差后,方向改正数的限差为±3″,距离改正数的限差为±2mm。

CPⅢ平面约束平差后的精度指标应满足表《CPⅢ平面网平差后的主要精度指标》的规定,单位权中误差宜为0.7~1.3,可靠性指标最小为0.15,平均为0.25。

CPⅢ平面网的平差计算取位,应按表《CPⅢ平面网平差计算取位》的规定执行。

③CPⅢ网分段与测段衔接

CPⅢ可以根据施工需要分段测量,分段测量的测段长度不宜小于4km。测段间应重复观测不少于6对CPⅢ点,作为分段重叠观测区域以便进行测段衔接。

测段之间衔接时,前后测段独立平差重迭点坐标差值应满足≤±3mm。在坐标换带处CPⅢ平面网计算时,应分别采用相邻两个投影带的CPⅠ、CPⅡ坐标进行约束平差,并分别提交相邻投影带两套CPⅢ平面网的坐标成果。两套坐标成果都应该满足上面的精度要求,两套坐标的CPⅢ测段长度不应小于800m。

④外业记录

在现场测量时应记录各测站的实际情况,它是CPⅢ测量的重要原始数据,应认真填写,对于特殊情况在备注栏中加以说明,结束后装订存档。

⑤内业数据处理

CPⅢ点的平面数据处理软件采用铁道部评审通过的TSDI_HRSADJ软件。观测数据存储之前,必须对观测数据的质量进行检核。观测数据经检核不满足要求时,及时重测。用该软件进行平差计算时,要对各项精度作出评定。平差处理按照数据传输及预处理、坐标概算及距离改化、粗差的剔除、边、角权比、起算点兼容性、平差计算、提交成果七步程序进行。

3)CPⅢ网高程测量

CPⅢ控制点水准测量可按矩形环单程水准网或往返测水准网构网观测。CPⅢ水准网与(加密)线路水准基点联测时,应按精密水准测量要求进行往返观测。

①联测网形

CPⅢ控制点间的水准路线,可选如下水准路线形式中的一种进行。

a)往返测水准网

每一测段应至少与2个二等水准点进行联测,形成检核。联测时,往测以轨道一侧的CPⅢ水准点为主线贯通水准测量,另一侧的CPⅢ水准点在进行贯通水准测量摆站时就近观测。返测时以另一侧的CPⅢ水准点为主线贯通水准测量,对面的水准点作为间视点在摆站时就近观测,计算时不参与平差计算,只是把测量结果和平差结果进行对比。

b)单程矩形闭合环

外业测量时,各闭合环的4个高差应该由2个测站完成,按照后-前-前-后或前-后-后-前的顺序测量。

②主要技术要求

②CPⅢ高程控制网测量要求

CPⅢ高程控制网精密水准测量的主要技术要求,应符合表《精密水准测量的主要技术标准》的规定。

精密水准测量精度要求应符合表《 精密水准测量精度要求》的规定。

CPⅢ高程网精密水准测量测站的主要技术要求,应符合表《CPⅢ高程网精密水准测量测站的主要技术标准》的规定。

CPⅢ高程网的外业观测值不满足要求时,应该部分或全部重测。

③桥面高程传递

当桥面与地面间高差大于3m,线路水准基点高程直接传递到桥面CPⅢ控制点上困难时,可采用三角高程测量法传递,观测两遍,且要求仪器变换仪器高,每次要求手工观测四个测回。

中间设站三角高程测量的主要技术要求,应满足表《中间设站三角高程测量的技术要求》的要求。测量中,前后视必须是同一个棱镜。观测时,棱镜高不变;仪器与棱镜的距离不宜大于100m,最大不应超过150m。前、后视距应尽量相等,一般距离差值不宜超过5m。观测时,要准确测量温度、气压值,以便进行边长改正。

④内业数据处理

内业数据处理包括:测站数据检核、水准路线数据检核。当CPⅢ水准网的环数超过20个时还应进行每千米水准测量的高差全中误差的计算。外业观测数据全部合格后,方可进行内业平差计算,且应以联测的稳定线路水准基点的高程作为起算数据进行固定数据平差计算。

⑤CPⅢ高程区段接边处理

CPⅢ高程测量分段方式与CPⅢ平面测量分段方式保持一致,前后段接边时应联测另外一段2对CPⅢ点。区段之间衔接时,前后区段独立平差重叠点高程差值应≤±3mm。满足该条件后,后一区段CPⅢ网平差,应采用本区段联测的线路水准基点及重叠段前一区段连续1~2对CPⅢ点高程成果进行约束平差。

⑥CPⅢ高程成果的取用

相邻CPⅢ点高差中误差不应大于±0.5mm。CPⅢ高程点复测时与原测成果的高程较差≤±2mm,且相邻点的复测成果高差与原测成果高差较差≤±1mm时,采用原测成果。较差超限时应分析判断超限原因,确认复测成果无误后,应对超限的CPⅢ点采用同级扩展方式更新成果。

三、CPⅢ网的复测与维护

为了保证无砟轨道施工的精度,在施工过程中应根据无砟轨道板、轨道精调等施工阶段及施工组织计划安排对CPⅢ网进行复测,CPⅢ网在竣工验收时必须进行一次复测。

1、CPⅢ网复测要求

在区域沉降漏斗区CPⅢ网测量完成与轨道基准点的测量、铺板和轨检开始的时间不宜相隔太长,以减少桥梁或路基可能发生沉降对CPⅢ点精度的影响。

2、复测精度指标

1)平面

CPⅢ平面网复测采用的观测方法、精度指标及联测上一级控制点CPⅠ、CPⅡ的数量均应与原测相同。CPⅢ点复测与原测成果的坐标较差应≤±3mm,且相邻点的复测与原测坐标增量较差应≤±2mm。较差超限时应结合线下工程结构和沉降评估结论进行分析判断,并根据分析结论采取补测或重测措施。坐标增量较差按下式计算:

Δxij=(Xj―Xi)复―(Xj―Xi)原

ΔYij=(Yj―Yi)复―(Yj―Yi)原

2)高程

CPⅢ高程网复测采用的精度指标、计算软件及联测上一级线路水准基点的方法和数量均应与原测相同。CPⅢ点复测与原测成果的高程较差应≤±3mm,且相邻点的复测与原测高程成果增量较差应≤±2mm。较差限时应结合线下工程结构和沉降评估结论进行分析判断,并根据分析结论采取补测或重测措施。高程增量较差应按下式计算:

ΔHij=(Hj―Hi)复―(Hj―Hi)原

3)成果选用

复测完成后,应对CPⅢ网复测精度进行评价,满足要求后,对复测数据和原测数据进行对比分析和评价,对超限的点位认真进行原因分析,确认复测成果无误。为保证CPⅢ点位的相对精度,对超限的CPⅢ点应按照同精度内插的方式更新CPⅢ点的坐标。最终应选用合格的复测成果和更新成果进行后续作业。

3、CPⅢ网维护

由于CPⅢ网布设于桥梁防撞墙上,会受线下工程的稳定性等原因的影响,为确保CPⅢ点的准确、可靠,在使用CPⅢ点进行后续轨道安装测量时,每次都要与周围其它点进行校核,特别是要与地面上稳定的CPⅠ、CPⅡ点进行校核,以便及时发现和处理问题;同时应加强对永久CPⅢ点的维护,为京沪高速铁路建成后的养护维修提供控制基准。

1)补设CPⅢ标志:在施工或运营过程中应检查标石的完好性,对丢失和破损较严重的标石应按原测标准,并在原标志附近重新埋设。

2)补设CPⅢ点的编号:同新设CPⅢ编号一样,采用7位编号形式(0000400)。

3)外业测量及数据处理:当有CPⅢ点丢失时,应补测此CPⅢ点临近的两个CPII点之间的所有CPⅢ,并约束这两个CPII点进行平差,平差后CPⅢ点复测与原测成果的坐标较差应≤±3mm,当满足3毫米要求后应约束此点周围的五个点和两端的CPII点,并保证各观测的方向与距离的残差满足规范要求,且以本次平差结果为该点的最后成果。

如果不能满足上述要求应结合具体情况分析,如果满足规范要求可对其它点成果进行调整。

【参考文献】:

(1)《国家一、二等水准测量规范》(GB12897-2006);

(2)《高速铁路工程测量规范》(TB10601-2009);

(3)《铁路工程测量规范》(TB10101-2009);

(4)《铁路工程卫星定位测量规范》(TB10054-2010);