高速铁路高程控制测量复测相关问题

2011 NO.30SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION科技资讯高速铁路高程控制测量复测相关问题

周行泉

(铁道第三勘察设计院集团有限公司 天津 300251)

摘 要:随着中国走进高速铁路新时代,高速铁路精密控制测量作为一项关键技术,越来越受到人们的重视。本文主要介绍了高速铁路高程控制测量的工作内容和任务以及二等外业操作过程中常碰见的一些问题,提出了解决办法,提高了测量工作效率。关键词:高速铁路 高程控制测量复测 电子水准仪中图分类号:TB22文献标识码:A文章编号:1672-3791(2011)10(c)-0065-02

随着经济社会的发展,我国高速铁路建设、高速动车组列车等技术水平已处于世界领先地位,目前已投入运营的高速铁路达6500多公里,在建的高速铁路有1万多公里,主要包括哈大、合福、京武、沪宁等40多条线路。与普通铁路相比,高速铁路有以下特点:一是曲线半径大、曲线较长,一般曲线长度在2km以上;二是夹直线长,常常有几十公里的超长直线;三是对路基施工质量要求高,经常要大量利用超长高架桥通过;四是轨道施工精度要求高,要求具有高标准、高平顺的轨道结构;五是铺轨方法有本质区别,要求利用新型轨下基础,一次铺设跨区间超长无缝线路厂焊轨条长度往往超过200m。重要和复杂的铁路从设计到施工的时间一般较长,在正式施工前,应对高速铁路的控制网进行全面的复测,施工场地是个不稳定的载体,施工过程中,各等级控制点的稳定状况也会发生变化,因此,每隔一段时间必须对全线进行全面复测。本文主要研究高程控制测量复测。

运营需要,根据全线路基、桥梁、隧道等线下工程施工及II型板式无碴轨道施工对工程测量精度的要求,按照分级布网、逐级控制的原则,在已经建立了高铁客专高精度高程控制网的基础上进行复测,主要工作内容如下。

(1)全线桩位核查、补设。对所有点位进行核查,掌握点的丢失和破坏情况,并根据此情况和施工的具体要求对被破坏桩点进行修复或补设。

(2)全线精测网复测。对全线进行复测测量工作。按《高速铁路工程测量规范》技术要求,对全线做复测测量,复测完成后,进行计算和平差工作。

(3)复测成果分析、处理。对本次复测成果与之前建网的数据或前一次的复测数据进行比对、分析,评判是否有误差或其他问题存在,根据比对结果提出调整意见,并形成结论报告。

(2)使用LeicaNA3003/Trimble Dini12精密电子水准仪或同精度的其它电子水准仪,2m或3m铟瓦条码水准尺,自动观测记录,采用单路线往返观测,一条路线的往返测必须使用同一类型仪器和转点尺垫,沿同一路线进行。

(3)观测时,视线长度≤50m,前后视距差≤1.5m,前后视距累积差≤3.0m,视线高度≥0.55m;测站限差:两次读数差≤0.4mm,两次所测高差之差≤0.6mm,检测间歇点高差之差≤1.0mm;观测时,按后-前-前-后的顺序进行,每一测段应为偶数测站。一组往返测宜安排在不同的时间段进行;由往测转向返测时,应互换前后尺再进行观测;晴天观测时应给仪器打伞,避免阳光直射;扶尺时应借助尺撑,使标尺上的气泡居中,标尺垂直。

(4)本线不需要进行跨河水准测量。但对于跨越视线长度长于60m短于100m的江河、深沟时,按二等水准测量方法施测,但在测站上要变换仪器高度,观测两次,两次高差之差不得超过1.5mm,取用两次结果的中数作为本站测量结果。

(5)测量作业完成后成果的重测和取舍。测段往返测高差不符值超限,应先就可靠程度较小的往测或返测进行整测段重测,并按下列原则取舍。

①若重测的高差与同方向原测高差的不符值超过往返测高差不符值的限差,但与另一单程高差的不符值不超出限差,则取用重测结果;②若同方向两高差不符值未超出限差,且其中数与另一单程高差的不符值亦不超出限差,则取同方向中数作为该单程的高差;③若①中的重测高差(或②中两同方向高差中数)与另一高程的高差不符值超过限差,需重测另一单程;④若超限测段经过两次或多次重测后,出现同向观测结果靠近而异向观测结果不间符值超限的分群现象时,如果同方向高差不符值小于限差之半,则取原测的往返高差中数作往测结果,取重测的往返高差中数作为返测结果。

(6)高程控制网复测数据处理与评定。

.com.cn. All Rights Reserved.2 高程控制测量

(1)水准点高程控制测量网按照国家二等水准测量标准施测,水准路线和建网时或上次复测保持一致。

1 高程控制测量复测的工作内容和任务

为满足高铁客运专线无碴轨道施工和

图1 Trimble Dini12原始数据格式

表1 水准测量限差要求(mm)

水准测量 等级 二等水准 每千米水准测量 偶然中误差M△ ≤1.0 每千米水准测量 全中误差MW ≤2.0 限差 检测已测段高差之差 6L 往返测不符值 4L 附合路线或环线闭合差 4L 科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION65

科技资讯2011 NO.30SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION二等水准复测的测量数据应首先进行而枯燥的工作,在外业操作的过程中,要严往返测不符值的检核,然后计算M△。检核外格按照“后前前后、前后后前”的观测顺序,业观测成果合格后,采用不少于2个基岩点由于注意力不集中或粗心大意,很难保证的高程进行严密平差。检核限差应符合下每段数据都测的准确无误,所以我们如果表1要求。

能发现其中的错误并找到解决办法,这样

就能避免外业重复测量,提高工作效率。二其中M14n[L],n是测段数,r是每等水准测量外业主要碰到的问题有:(1)在段对应的距离。

转站的过程中,尺垫位置发生变化;(2)尺垫没踩实;(3)在某站的时候,前后视的观测顺3 高程控制测量过程中的常见问题与解序发生错误;(4)在搬站之后,不小心把前面决途径

观测的数据误删。前面两种问题在测量完我们知道,二等水准测量是一项重复

成之后没有办法解决,必须得重测,后两种

表2 BM01-BM02高程点之间各类高差统计表

往测各站 返测各站 往测各 返测各 各站往返测 累计高差 累计高差 站高差 站高差 高差代数和 1.30093 -1.27205 1.30093 -1.30569 -0.00476 1.60135 -3.15091 0.30042 -0.29772 0.0027 2.10085 -4.17771 0.4995 0.49957 0.99907 1.8605 -3.79567 -0.24035 0.24107 0.00072 1.95067 -3.90457 0.09017 -0.09476 -0.00459 2.09327 -4.03724 0.1426 -0.14052 0.00208 1.85736 -3.71418 -0.23591 0.24266 0.00675 0.92337 -3.86403 -0.93399 0.93081 -0.00318 -0.04169 -3.44981 -0.96506 0.96585 0.00079 -0.1179 -3.83294 -0.07621 0.08453 0.00832 0.00011 -4.66286 0.11801 -0.13034 -0.01233 -0.16741 -4.89898 -0.16752 0.1699 0.00238 0.06781 -4.72908 0.23522 -0.23612 -0.0009 0.90034 -4.85942 0.83253 -0.82992 0.00261 1.27272 -4.77489 0.37238 -0.38313 -0.01075 0.87505 -3.80904 -0.39767 0.41422 0.01655 1.01808 -2.87823 0.14303 -0.14985 -0.00682 0.68905 -2.63557 -0.32903 0.32306 -0.00597 0.82417 -2.77609 0.13512 -0.13267 0.00245 0.93371 -2.87085 0.10954 -0.1089 0.00064 0.54388 -2.62978 -0.38983 0.38204 -0.00779 1.57825 -2.13021 1.03437 -1.0268 0.00757 3.46045 -2.42793 1.8822 -1.87886 0.00334 4.73043 -3.73362 1.26998 -1.27205

-0.00207

图2 Trimble Dini12原始数据格式

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工 程 技 术

问题有相应的解决办法。

3.1前后视观测顺序发生错误

本文以Trimble Dini12电子水准仪为例来说明。Trimble Dini12导出的原始数据格式是.DAT。可以在里面进行相应的编辑。数据格式见图1。数据总共有5列,其中第三列是尺子前后视的读数,第五列是累计的高差。

下面以宁安线实测的一段数据为例说明,宁安线沿线整个地形有一定的起伏。起始高程点是BM01,终点是BM02,这段水准路线总共有24站,在测量过程中,往返测的路线是相同的,见表2。

从表2可以看出BM01-BM02往测的高

差是4.73043m,返测的高差是-3.73362m,往返闭合差相差太大,原测两点之间的高差是4.73086m,由于往返测路线是相同的,各站往返测高差代数和应该接近于0,所以根据表格我们知道返测的倒数第三站前后视观测顺序可能有误,为了验证猜测,把返测倒数第三站的高差结果取反,得到返测高差是-4.73276m,和往测的闭合差是符合限差要求的,说明分析是对的。外业前后视观测顺序有误在内业处理过程中得到了有效的解决。

3.2搬站之后把前面观测的数据误删

搬站之后,在测下一站数据的过程中,不小心把上站的部分数据删掉了,这个时候瞄准尺子随便读数,把上站的数据补齐,此时仪器会提示测站差超限,问你要否重测,点击否,直接跳过就可以了,这样上一站的数据就保存完整了,不会影响下面站数的奇偶性。在内业导出数据文件打开我们可以看到,删了的数据前面加了#号,见图2,只要把误删数据前面的#号去掉,同时把紧跟着后面那个随便观测的超限的数据删掉,后面的累积高差替换掉,这样数据就全部恢复过来了。在此不再详述,这样,外业不小心删错了数据,在内业同样能得到有效的解决。

4 结语

随着高速铁路的快速发展,高速铁路精密控制网建立的必要性和迫切性越来越突出。本文主要介绍了高速铁路高程控制测量复测的工作内容、任务以及在外业测量过程中操作Trimble Dini12仪器碰到的一些问题如前后视观测顺序发生错误、搬站后误删数据等,提出了解决办法,提高了测量工作效率。

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