高速铁路精测控制网的布设和测量
高速铁路精密控制网的测量
图 2.2.1
CPⅢ控 制 点 距 离 要 保 持 60m 左 右 ，但 是 不 能 大 于 80m，观 测 CP Ⅲ点的最远距离不能超过 180m,一般是要求 120m 左右。
【关键词】高铁；精密控制网；测量
0 引言
高速铁路快速发展，基本已经达到 350km/h,为保障我国铁路高速 平稳发展就必须精密控制高程测量和平面测量。
等级 二等水准
表 1.2-3 水准测量的主要技术标准
路线长度（km） 水准仪最低型号 水准尺
≥8
DSZ1、DS1
因瓦
观测次数 往返
1 精密高程测量
1.1 方案
测量线路水准基点埋设在线路附近稳定且不易被破坏的地方，一
般要求埋设在桥墩底部，且作业后确保无运梁车通过。
测量线路水准基点的编号按以下原则编排：BM-X-XX，X 代表标
段号，XX 为标段内按里程增大方向的顺序编号，点号标志字号应采用
统一规格字模，字高为 6cm 的正楷字体刻绘，并用白色油漆抹底，黑色
值计算偶然中误差 MΔ；当水准网的环数超过 20 个 时 ，还 应 按 环 线 闭
合差计算 Mw。 MΔ 和 Mw 应符合表 3.5-1 的规定，否则应对较大闭合
差的路线进行重测。 MΔ 和 Mw 应按下列公式计算：
姨 姨 姨 M△=
1 4n
△△ L
姨 姨 姨 Mw=
1 N
WW L
高速铁路(客运专线)精测网坐标系与数据处理
位置基准与坐标系
参考椭球
具有确定参数，经过定位和定向，同全球或某 一地区大地水准面最佳拟合的地球椭球叫做参 考椭球。
目前世界上采用的参考椭球有很多个。
位置基准与坐标系
坐标系
所谓坐标系，包含两方面的内容：一是在把大地 水准面上的测量成果化算到椭球体面上的计算工 作中，所采用的椭球的大小形状；二是椭球体与 大地水准面的相关位置不同，对同一点的地理坐 标所计算的结果将有不同的值。因此，选定了一 个参考椭球，就确定了一个坐标系。
设固定水准标石2万余座； 国 家 二 等 水 准 网 共 布 设 1139 条 路 线 ， 总 长
136368km，埋设固定水准标石33000多座； 国家一、二等水准网分等级平差。一等网大陆整
体平差，二等网以一等水准点为控制进行平差。
高程控制测量
高铁的高程控制测量
《暂规》对高铁的高程控制测量作了具体规定： 1、全线按国家二等水准测量精度要求施测，建立 水准基点控制网； 2、在CPIII平面控制网布点完成后，按精密水准 测量精度（界于国家二、三等水准测量精度之间） 要求施测，进行CPIII高程测量。
位置基准与坐标系
坐标系（基准与框架）
地心地固坐标系是建立在一定的大地基准上的， 用于表达地球表面空间位置及其相对关系的数学 参照系。这里谈到的大地基准是指能够最佳拟合 地球形状的地球椭球的参数及椭球定位和定向。 具体的坐标参考框架是上述大地基准的一个物理 实现，它通过一系列高精度控制点的空间直角坐 标或大地坐标来确定。
位置基准与坐标系
坐标系（空间）
以参考椭球为基准的坐标系叫做参心坐标系。参 心坐标系分为空间直角坐标系和大地坐标系，它 们都与地球体固连，又称为地固坐标系。以地心 为原点的地固坐标系则称地心地固坐标系，主要 用于描述地面点的相对位置。 空间直角坐标用（x, y, z）表示，大地坐标用（B, L, H）表示，它们之间可以方便的相互转换 。
高速铁路精测网布设及复测实操
高速铁路精测网布设及复测一、布网原理1.轨道控制网CPⅢ：沿线路布设的三维控制网，起闭于基础平面控制网（CPⅠ)或线路控制网（CPⅡ)，一般在线下工程施工完成后进行施测，为轨道施工和运营维护的基准。
CPⅢ网控自由设站边角交会方法测量。
点间距为纵向60m左右、横行为线路结构物宽度，测量精度为相邻点位的相对点位中误差小于1mm。
2.CPⅢ控制网区段：CPⅢ控制网独立平差计算的控制网长度。
一条高速铁路的CPⅢ控制网可分区段进行平差计算，并且每一CPⅢ控制网的区段长度不应短于4km。
3.CPⅢ平面网的纵横向闭合差：CPⅢ点间沿线路方向和垂直线路方向的长度闭合差，可用于评定CPⅢ平面网的外业观测精度、探测CPⅢ网中观测值的粗差等。
4.自由测站边角交会：在线路中线附近架设全站仪，测量线路两端多对轨道控制网CPⅢ点的方向和距离，并联测就近的CPⅠ或CPⅡ，以获得轨道控制网CPⅢ平面坐标的测量方法。
6.自由设站：在线路中线附近架设全站仪，测量线路两端多对轨道控制网CPⅢ点的方向和距离，以确定仪器中心点的平面和高程位置。
5.三网合一：高速铁路工程测量的平面、高程控制网，按施测阶段、施测目的功能可分勘测控制网、施工控制网、运营维护控制网。
为了保证勘测、施工、运营维护各阶段平面测量成果的一致性，应该做到三网合一。
也就是各阶段平面控制测量应以基础框架平面控制网（CP0）为起算基准，高程控制测量应以线路水准基点控制网为起算基准。
二、CPⅢ控制网测量设备的配置和精度，应满足下列要求：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℃。
高速铁路精测网施工加密及CPIII测量方法讲解
DJ1
4
6″
9″
6″
加密点
DJ2
6
8″
13″
9″
精测网施工加密测量方法
3）用于气象改正的温度、气压数据，在每测站测定一次，并
在观测手簿上作好记录。气象观测时待气压计、温度计与周围环境
一致后测记气象数据，气压计、温度计避免受日光曝晒和辐射。测
距边气象改正、加常数改正通过全站仪设置来自动进行，输入数据
精测网施工加密测量方法
（五）高程加密测量具体方法及精度要求 3、观测时，视线长度≤50m，前后视距差≤1.0 m（光学），
≤1.5 m（电子）；前后视距累积差≤3.0m（光学），≤6.0 m（电 子）；视线高度≥0.3m（光学），≥0.5m（电子）；测站限差： 两次读数差≤0.4mm，两次所测高差之差≤0.6 mm，检测间歇点 高差之差≤1.0 mm；观测读数和记录的数字取位：使用DS05 或 DS1级仪器，读记至0.05mm或0.1mm；使用数字水准仪读记至 0.01mm。
后要认真复核。导线边长测量，读数至 1 毫米。距离和竖直角往返
各观测 2 测回，外业采用竖直角计算平距。各项限差应满足下表的
要求。
距离和竖直角观测限差
仪器精度 等级
I
测距中误 差（mm）
<5
同一测回各 次读数互差
（mm） 5
测回间读 竖直角指 数较差（mm） 标差较差
7
10″
竖直角测回 间较差
10″
易被施工破坏的范围内，便于长期保存，方便测设 中线。
3、平面和高程点尽量共用，标石埋设标准同 精测网CPII的要求。
4、点间距离在300m左右为宜，且点间互相通 视。
精测网施工加密测量方法
谈高速铁路精测控制网的测量
Ｏｎ ｔ ｅ ｓ ｅ ｅ ｆＨｉ ｈ ｐｅ ｄ ｈｅ Ｍ ａ ｕｒ ｍ ｎｔｏ ｇ －ｓ ｅ Ｒ ｌＮｅ ｗｏ ｋ ｏ ｇ ｌ ｅ ｉｅ ａ ｃ ａ ｅ Ｃｏ ｔ ｏ ｔ ｒ ｆＨｉ ｈ ｙ Ｐｒ ｃ ｓ ｎｄ Ａｃ ｕｒ ｔ ｎ ｒ ｌ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔ ｅ ｈ ｇ — ｐ ｅ ａｌ ｙ ｃ ｎ ｔ ｃ ｉｎ ｉ ｔ ｅ ｔ ｓ ｉ ｈ ｒｌ ｔｄ ｔ ｈ ｏｏ ｓ ｌ ｉ ｒ ｅ ｏ ｅ ｅ ｔ ｅｙ ｐ ｏｅ ｔｔ ｅ ｈ ｇ － ｓｒ ｃ ： ｈ ｉｈ ｓ ｅ ｄ ｒ ｉ ｗａ ｏ ｓｒ ｔ ｓ ｈ ａ ｋ ｗｈ ｃ ｅ ａｅ ｏ ｔｅ ｃ ｌｓ ａ ， ｎ ｏ ｄ ｒ ｔ ｆ ｃ ｖ ｌ ｒ ｔｃ ｈ ｉｈ ｕ ｏ ｉ ｓ ｅ ｄ ｒ ｉ ｒ ｎ ｉ ｇ ｈ ｇ — ｐ ｅ ，ｈｇ ｅ ｉｂｌ ｙ ａ ｄ ｈ ｇ ｉ ｅ ｃ ｍｆ ｒ ｔ ｎ ｕ ｅ ｔ ｅ ｓ ｆｔ ｆｈ ｇ － ｐ ｅ ａｌｉ ｐ ｒ ｔ ｎ ｄ ｒｎ ｐ ｅ ａｌ ｕ ｎ ｎ ｉｈ ｓ ｅ ｄ ｉｈ ｒ ｌ ｉ ｔ ｎ ｉｈ ｒ ｏ ｏｔ ｏ ｅ ｓ ｒ ａ ｅｙ ｏ ｉｈ ｓ ｅ ｄ ｒ ｉ ｎ ｏ ｅ ａｉ ｕ ｇ ａ ｉ ｄ ， ｈ ｏ ｉ ｈ ｏ ｓ ｕ ｔ ｎ ｉ ｅ ｕ ｒ ｉ ｈ ｓ ｅ ｄ ｒ ｉ ｔ ｅ ｃ ｎ ｔ ｃ ｏ ， ｔｒｑ ｉｅ ｈ ｇ — ｐ ｅ ａｌｍｅ ｓ ｒ ｍｅ ｔｍｏ ｅ ｐ ｅ ｉｅ ｔ ｃ ｉ ｖ ｉｈ ｐ ｅ ｉｉｎ ｃ ｎ ｒ ｌｍｅ ｓ ｒ ｏ ｅ ｓ ｒ ｈ ｔ ｒ ｉ ａ ｕ ｅ ｎ ｒ ｒ ｃｓ ， ｏ ａ ｈ ｅ ｅ ｈ ｇ － ｒ ｃｓｏ ｏ ｔｏ ａ ｕ ｅ ｔ ｎ ｕ ｅ ｔ ａ
CP3测量
CPⅢ控制网布测CPⅢ控制网又名基桩控制网,是高速铁路测量最基本的控制网, 在高速铁路的修建过程中，从线路的中线放样、底座混凝土钢模放样方案、轨道板调整到钢轨精调系统都会用到CPⅢ控制网,在后期线路维护的时候也需要用到CPⅢ,所以CPⅢ控制网在施工中显的极为重要.在修建CRTSⅠ型板式无砟轨道，CRTSⅡ型板式无砟轨道，CRTSⅠ型双块式无砟轨道，CRTSⅡ型双块式无砟轨道等无砟轨道前都需要进行CPⅢ基桩测设。
在做CPⅢ布测之前，首先要做CPⅡ网的复测。
CPⅢ：中文为基桩控制网。
沿线路布设的三维控制网，平面控制起闭于基础平面控制网（CPⅠ）或线路控制网（CPⅡ），高程控制起闭于沿线路布设的二等水准网,一般在线下工程施工完成后施测，为无碴轨道铺设和运营维护的基准。
由中华人民共和国铁道部提出。
无砟轨道客运专线铁路工程测量平面控制网按分级布网的原则分三级布设，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），主要为铺设无砟轨道和运营维护提供控制基准。
高速铁路工程测量平面控制网在框架控制网（CP0）基础上分三级布设，第一级为基础平面控制网（CPⅠ）主要为勘测、施工、运营维护提供坐标基准；第二级为线路控制网（CPⅡ），主要为勘测和施工提供控制基准；第三级为轨道控制网（CPⅢ)，主要为轨道铺设和运营维护提供控制基准。
轨道施工测量控制网CPⅢ适用于新建250~350km/h高速铁路工程测量，新建200km/h无砟轨道铁路工程测量可参照执行。
CPⅢ主要为铺设无碴轨道和运营维护提供控制基准。
桥上每60m左右在下、上行两侧的防撞墙上各设一个点，路基也在下、上行两侧的电气化杆基座上每100多米各设一个点。
摘要............................................ 错误!未定义书签。
第一章任务概述................................. 错误!未定义书签。
《运营高速铁路精密测量控制网管理办法》(2015)126
1
单位的合资铁路公司或铁路局，应保证精测网复测、维护管 理等费用的及时投入，以满足设备维修的需要。其中精测网 复测费用应在委托运营维护费用之外单独计列。 第六条 铁路公司、铁路局应做好建设期与运营期精测 网管理工作的衔接，保持精测网测量成果的连续性。 第七条 在新建铁路开通运营前，建设单位应组织设计 单位、施工单位、精测网评估单位及设备接管单位进行精测 网控制点和成果资料的移交。 第八条 在运营期，铁路公司、铁路局应组织制订精测 网复测计划和技术方案，组织精测网复测技术方案的审查和 实施以及复测成果的验收。 第九条 铁路公司与铁路局应及时相互通报精测网复测 情况，并提交复测成果。 第十条 铁路局受铁路公司委托负责运营期精测网的维 护管理工作。 第三章 竣工复测成果移交
第十三条 铁路局应做好已开通运营高速铁路精测网的 检查、维护工作。 第十四条 铁路局应制定运营期精测网管理制度，并及 时采用精测网复测新成果。 第十五条 工务（桥工）段为精测网的设备管理单位， 负责精测网的日常维护工作，建立精测网台账。工务（桥工） 段应设专（兼）职技术人员负责精测网资料的管理和点位的 维护。
3
第十六条 精测网的检查。 （一）工务（桥工）段应结合精测网复测对 CP0、CPI、 线路水准基点点位固定设施状态进行检查，重点检查桩点保 护设施状态及周边环境变化情况。 （二）工务（桥工）段应每年对线上 CPⅡ、CPⅢ和线上 加密水准点的桩点状态检查一遍， 重点检查桩点缺失、 破损、 编号标识及封帽的状态。 （三）工务（桥工）段结合轨道精测对 CPⅢ控制网的精 度进行检查与核对，并做好记录。 第十七条 精测网的维护。 （一）工务（桥工）段应对精测网状态每年分析一次， 组织做好精测网桩点保护设施的维护。 （二）精测网桩点周边环境变化时，工务（桥工）段应 及时修改点之记等资料。 （三）精测网桩点缺失、遮挡、损坏等影响使用时，工 务（桥工）段应及时组织做好补桩和补测工作，并做好记录。 第五章 运营期复测
高速铁路的养护维修—高铁精密测量控制网
CPⅢ标志 X Y H
CPⅢ棱镜组建安装精度要求
重复性安装误差（mm） ±0.4 ±0.4 ±0.2
互换性安装误差（mm） ±0.4 ±0.4 ±0.2
注：重复性安装是指同一套测量标志在同一点重复安装 互换性安装是指不同套测量标志在同一点重复安装
CPⅢ控制网基本知识
三、CPⅢ点编号
3
数不少于2个，且均匀分布；
4 每个点上的独立基线不少于3条，采用精密星历解算基线。
平面控制网
二、基础平面控制网（ CPⅠ）
11
在线路初测阶段建立，利用静态GPS建网；
21
点间距约4Km，由三角形或大地四边形构成带状网，附合在CP0网上；
31
全线（段）一次布网，统一测量，整体平差。
平面控制网
三、线路控制网 （CPⅡ）
平面控制网
一、框架控制网（ CP0）
解决全线坐标基准问题，高速铁路框架控制网具有系统性和完整性，一条线
1
的CP0采用整网平差数据处理；
2 在线路初测前布网和测量，利用静态GPS技术建网；
平面控制网
一、框架控制网（ CP0）
CP0点间距50公里为宜，应与IGS参考站或国家A、B级GPS点联测，联测点
CPⅢ控制网基本知识
一、CPⅢ测量标志
路基地段CPⅢ宜布置在接触网杆上，或者设 置在专门的混凝土立柱上。
CPⅢ控制网基本知识
一、CPⅢ测量标志
桥梁上CPⅢ一般布设在桥梁固定支座端上方防护墙上。
CPⅢ控制网基本知识
一、CPⅢ测量标志
隧道内CPⅢ一般布设在电缆槽顶面30-50cm的边墙衬砌上。
CPⅢ控制网基本知识
CPⅢ控制网复测
高速铁路CPIII精测控制网的布设和测量
高速铁路CPIII精测控制网的布设和测量发布日期：2012-03-09 来源：网络作者：未知浏览次数：871 高速铁路控制网精度控制标准为保证旅客列车高速运行时的安全性和舒适度，铁路轨道的平顺度是重要指标。
轨道平顺度包含线路方向和纵向方向两个分量，线路方向的不平顺是指钢轨头内侧与钢轨方向垂直的凸凹不平顺。
高速铁路平顺度要求在线路方向每10米弦实测正矢与理论正矢之差为2毫米。
线路平顺度的要求和控制测量的精度有一定的关系，对于线路形状来说，平顺度只是一种局部误差。
不能依线路平顺度的要求作为控制测量的精度标准。
因为，平顺度对线路位置误差的影响有积累性和扩大的趋势，当实际线路偏离设计位置很远时，线路仍旧可以满足平顺度要求。
1.1短波平顺度对线路位置的影响现以直线线路讨论，当在10米处产生2㎜不平顺度时，线路将出现转折角为（82.5″），直线B移至B′点。
每个不平顺度具有偶然性，因此，由各段不平顺度产生的点位移按偶然误差计算，设AB为150米，则 =127㎜。
短波不平顺累计误差示意图1.2 长波平顺度对线路位置的影响长波平顺度要求，150米处不大于10㎜，当在150米处产生10㎜不平顺度时，线路将出现转折角为（27.5″）。
设AB为900米，则 Mβ=147㎜。
虽然如此，如果仅仅控制轨道的平顺度，在达到要求的情况下，轨道的整体线形总是不能保证。
由上可知，在客运专线无砟轨道的施工过程当中，仅仅控制轨道的平顺度是不够的，我们还需要建立无砟轨道施工测量控制网来实现轨道的总体线形的正确。
1.3 CPⅠ和CPⅡ误差计算通过无砟轨道施工中轨道对平顺度的相关要求，我们可以反推出CPⅠ和CPⅡ控制网的相关精度要求。
CPⅠ和CPⅡ最弱点的横向中误差计算按导线测量方法，计算最弱点的横向中误差公式为：《客运专线无砟轨道铁路工程测量暂行规定》中要求的各级平面控制网布网要求如下表所示：对于CPⅡ，取S=800m，则可计算得 M K=3.7㎜；对于CPⅠ，取S=4000m，则可计算得 M K=11.6㎜。
高速铁路CPIII控制网测量技术
高速铁路轨道控制网(CPIII)测量方案
XX高速铁路XXXX-X标段X工区CPⅢ控制网测量方案审批：校核：编制：XXXXXXXX高速铁路土建工程X标段项目经理部X工区X零XX年X月目录1编制依据 (3)2 工程概况 (3)2.1工程概况 (3)2.2地理环境 (4)2.3坐标高程系统 (4)2.4既有精测网情况 (4)2.5 CPⅢ轨道控制网测量主要内容 (5)3 CPⅢ网测量前准备工作 (6)3.1线下工程沉降和变形评估 (6)3.2 CPⅢ网测量工装准备 (6)3.3人员培训 (8)4 CPⅢ网测量标志选用和埋设 (8)4.1 CPⅢ网点测量标志选择 (8)5. CPⅢ点号编制原则 (10)6 CPⅡ控制网加密测量 (10)6.1.桥梁CPⅡ控制网加密测量 (10)6.2高程测量 (14)7 CPⅢ点的埋标与布设 (16)7.1CPⅢ标志 (16)7.2CPⅢ点和自由设站编号 (20)7.3CPⅢ点的布设 (22)8 CPⅢ网测量与数据处理 (23)8.1CPⅢ网网形 (24)8.2 CPⅢ网平面测量 (27)8.3CPⅢ网高程测量 (33)9数据整理归档 (38)10 CPⅢ网的复测与维护 (39)10.1CPⅢ网的复测 (39)10.2CPⅢ网的维护 (39)七工区CPⅢ控制网测量方案1编制依据《客运专线无砟轨道铁路工程测量暂行规定》（铁建设[2006]189号）《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）《精密工程测量规范》(GB/T15314-94)《国家一、二等水准测量规范》（GB12897-2006）《全球定位系统（GPS）铁路测量规程》（TB10054-1997）《全球定位系统（GPS）测量规范》（GB/T18314-2001）铁道部2008[42]、2008 [80]、2008 [246]、2009[20]号文。
《京沪高速铁路CPIII网测量作业指导书》（试行版）2 工程概况2.1工程概况XX高速铁路土建工程XXXX-X标段X工区施工作业段起点为XXX桥，正线起点里程DKXXX+112.1，终点XX特大桥里程为DKXXX+229.73，全长10117.62 m，路基全长4407.14米；桥梁5座，总长5320.49米；隧道1座390米。
高速铁路精测网复测维护方案
高速公路精测网复测维护方案一、高速公路精测网简介1.1高速铁路精测网为一次布设、统一测量、整网平差；1.2按铁道部的要求为“三网合一”，即勘测、施工、运营维护三个阶段的控制网合用一个控制网，满足勘测设计、建设施工、运营管理等各方面应用；1.3平面位臵基准；1.4高程位臵基准。
二、项目概况及测量范围2.1项目概况象州连接线起点位于象州县东面预制场附近坐标X=2652681.608，Y=521427.028，设计高程93m，路口渠化平角接头排（金秀）至穿山（柳江）二级公路（S307省道）。
途径朝南、崩沟、龙富，终点位于象州县大满村附近，坐标X=2647442.9113，Y=509034.456，设计高程78.334m，与石龙连接线起点相接，线路总长15Km。
2.2测区地理象州连接线象州县城东面预制场附近至象州县大满村附近位于广西省中部。
2.3测量范围象州县城东面预制场附近至象州县大满村附近LK0+000-LK15+0002.4地形地貌概述沿线地貌特征主要有溶蚀微丘、河流阶地及剥蚀丘陵三类。
LK0+000-LK3+500段为溶蚀微丘地貌：地貌特征为地面呈舒缓波状起伏，海拔在60~140之间，相对高差较小，总包部分布岩溶孤峰，为当地主要经济耕作区。
LK3+500-LK4+100段为河流阶地地貌，路线沿柳江两岸展布，表现为狭长的河谷形态，地形平坦开阔，高程在65~85之间，地表多为水田、旱地等。
LK4+100-LK14+540段为剥蚀丘陵地貌：特点为山丘连绵起伏，总包部较宽大，海拔在90~210之间，自然坡度20~40°，地表多为林地、旱地、荒山等。
2.5测区平面控制点情况自LK0+000-LK15+000结束，全场15Km共布臵加密导线点桩24个，设计院交接点32个在于设计院交接桩后，即组织测量技术人员与2012年8月3号至8月7号进行导线复测。
三、平面控制测量⏹精密控制测量平面控制网按分级布网的原则，分四级布设：3.1第一级为坐标基准站网（框架网CP0）CP0一般每50km左右设臵一座，按国家B级GPS网标准施测，目的是引入并固定平面控制网的位臵基准。
高速铁路精密控制网(CPIII)测量
铁道部对高速铁路精密测量系统的重视
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高速铁路工程测量的新概念（1）
铁路工程独立坐标系统---高速铁路工程测量平面 坐标系应采用工程独立坐标系统。边长投影在对 应的线路轨道设计高程面上，投影长度的变形值 不大于10mm/km。
三网合一---高速铁路工程测量的平面、高程控 制网，按施测阶段、施测目的及功能可分为勘测 控制网、施工控制网、运营维护控制网。为了保 证勘测、施工、运营维护各阶段平面和高程测量 成果的一致性，应该做到三网合一。也就是各阶 段平面控制测量应以基础框架平面控制网（CP0 ）为起算基准，高程控制测量应以线路水准基点 控制网为起算基准。 Page: 10
♦ CPIII高程控制测量
精密水准测量 ≤70m
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CPIII高程控制网的测量网形（1）---矩形法 ♦ CPⅢ高程网测量方法形成的四边形闭合环（
图中空心箭头组成的图形）为规则的矩形， 因此简称此方法为矩形法。矩形法CPⅢ高程 网测量可只进行单程观测。
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矩形法CPIII高程网形成的闭合网形情况
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高速铁路工程测量的新概念（7）
精密水准测量--客运专线铁路无碴轨道工程测量中， 用于测量CPIII网高程的等级水准测量，其精度介于 二等、三等水准测量之间，高差中数偶然中误差和全 中误差分别为2mm/km和4mm/km。
自由测站边角交会--在线路中线附近架设全站仪，测 量线路两侧多对轨道控制网CPIII点的方向和距离， 并联测就近的CPI或CPII，以获取轨道控制网CPIII平 面坐标的测量方法。
高速铁路高程控制网的布设
♦ 高速铁路的高程控制测量分为勘测高程控制 测量、水准基点高程测量、CPⅢ控制点高程 测量。各级高程控制测量等级及布点要求应 按下表的要求执行。
高速铁路精测网施工加密及CPIII测量方法
精测网施工加密测量方法
3）闭合差满足限差后，可以采用 TSDI_HRSADJ 精密 工程测量平差软件、清华山维平差软件包、科傻平差或 其他专业平差软件平差。高程成果保留到 0.1mm。 4）水准测量计算取位按下表进行：
水准测量计算取位表
往（返）测距离 往（返）测距 等级 总和（km） 二等水准 0.01 离中数（km） 0.1 （mm） 0.01 差总和 （mm） 0.01 中数（mm） 0.1 （mm） 0.1 各测站高差 往（返）测高 往（返）测高差 高程
6、观测前30分钟，将仪器置于露天阴影处，使仪器与 外界气温趋于一致；对于数字式水准仪，进行不少于20次 单次测量，达到仪器预热的目的。测量中避免望远镜直接 对着太阳；避免视线被遮挡，遮挡不超过标尺在望远镜中 截长的20%。观测时用测伞遮蔽阳光，对于电子水准仪， 施测时均装遮光罩。
精测网施工加密测量方法
精测网施工加密测量方法
（3）数据平差处理方法 5）平差软件：
a TSDI_HRSADJ精密工程测量平差软件，铁三院 和同济大学研制开发，已通过铁道部科技司鉴定，认 为整体达到国际先进水平，可以推广使用，已在京津 城际等项目中使用。
b 武汉大学科傻平差软件和清华软件复核。
精测网施工加密测量方法
（五）高程加密测量具体方法及精度要求 3、观测时，视线长度≤50m，前后视距差≤1.0 m（光学）， ≤1.5 m（电子）；前后视距累积差≤3.0m（光学），≤6.0 m（电 子）；视线高度≥0.3m（光学），≥0.5m（电子）；测站限差： 两次读数差≤0.4mm，两次所测高差之差≤0.6 mm，检测间歇点 高差之差≤1.0 mm；观测读数和记录的数字取位：使用DS05 或 DS1级仪器，读记至0.05mm或0.1mm；使用数字水准仪读记至 0.01mm。 4、观测时，一般按后-前-前-后的顺序进行，对于有变换奇 偶站功能的电子水准仪，按以下顺序进行。
高速铁路工程测量高程控制网布设
目录第1章绪论 (1)1.1高铁控制网 (1)1.2CPIII控制网 (1)第2章无砟轨道CPIII测量准备工作及坐标高程基准 (2)2.1线下工程沉降和变形评估 (2)2.2精测网全面复测 (2)2.3线下工程平面线位复测 (2)2.4坐标与高程系统 (2)第3章CPII控制网加密测量 (3)3.1采用GPS方式加密CPII网的具体要求 (3)1）加密测量采用的方法、使用的仪器和精度应符合相应等级的规定 (3)2）选点 (3)3）观测 (3)4）数据处理 (3)3.2采用导线方式加密CPII网的具体要求 (5)3.3洞内CPII测量 (6)第4章CPIII平面控制网测量 (7)4.1CPIII平面控制点布设 (7)1）选用相应CPIII控制点的元器件： (7)2）CPIII控制点的埋设 (11)3）CPIII控制网标记点的编号 (14)4）CPIII控制点的定位精度要求 (14)4.2CPIII平面控制网观测 (14)1）仪器要求 (14)2）测量方法 (14)4.3CPIII平面控制网数据处理 (16)第5章CPIII高程控制网测量 (18)5.1CPIII高程控制点布设 (18)5.2CPIII高程控制网观测 (18)1）CPIII高程控制点精度要求 (18)2）精密水准观测 (20)5.3连续桥上下二等水准采用三角高程传递 (20)5.4CPIII控制点高程数据处理 (21)第6章CPIII控制网的维护 (22)第7章CPIII存在主要问题及建议 (23)7.1分段CPIII控制网的衔接 (23)7.2加密CPII控制点的保护 (23)7.3平面数据采用过程气象元素改正问题 (23)7.4已破坏CPIII控制桩恢复问题 (23)结论 (24)致谢 (25)参考文献 (26)第1章绪论1.1高铁控制网高速铁路工程测量平面控制网应在框架控制网（CP0）基础上分为三级布设，第一级为基础平面控制网（CPI），主要为勘测、施工、运营维护提供坐标基准；第二级为线路平面控制网(CPII)，主要为勘测和施工提供控制基准；第三级为轨道控制网（CPIII）,主要为轨道铺着和运营维护提供控制基准。
（整理）高速铁路精测控制网的布设和测量.
（整理）高速铁路精测控制网的布设和测量.1 高速铁路控制网精度控制标准为保证旅客列车高速运行时的安全性和舒适度，铁路轨道的平顺度是重要指标。
轨道平顺度包含线路方向和纵向方向两个分量，线路方向的不平顺是指钢轨头内侧与钢轨方向垂直的凸凹不平顺。
高速铁路平顺度要求在线路方向每10米弦实测正矢与理论正矢之差为2毫米。
线路平顺度的要求和控制测量的精度有一定的关系，对于线路形状来说，平顺度只是一种局部误差。
不能依线路平顺度的要求作为控制测量的精度标准。
因为，平顺度对线路位置误差的影响有积累性和扩大的趋势，当实际线路偏离设计位置很远时，线路仍旧可以满足平顺度要求。
1.1短波平顺度对线路位置的影响现以直线线路讨论，当在10米处产生2㎜不平顺度时，线路将出现转折角为（82.5″），直线B移至B′点。
每个不平顺度具有偶然性，因此，由各段不平顺度产生的点位移按偶然误差计算，设AB 为150米，则 =127㎜。
短波不平顺累计误差示意图1.2 长波平顺度对线路位置的影响长波平顺度要求，150米处不大于10㎜，当在150米处产生10㎜不平顺度时，线路将出现转折角为（27.5″）。
设AB为900米，则Mβ=147㎜。
虽然如此，如果仅仅控制轨道的平顺度，在达到要求的情况下，轨道的整体线形总是不能保证。
由上可知，在客运专线无砟轨道的施工过程当中，仅仅控制轨道的平顺度是不够的，我们还需要建立无砟轨道施工测量控制网来实现轨道的总体线形的正确。
1.3 CPⅠ和CPⅡ误差计算通过无砟轨道施工中轨道对平顺度的相关要求，我们可以反推出CPⅠ和CPⅡ控制网的相关精度要求。
CPⅠ和CPⅡ最弱点的横向中误差计算按导线测量方法，计算最弱点的横向中误差公式为：《客运专线无砟轨道铁路工程测量暂行规定》中要求的各级平面控制网布网要求如下表所示：对于CPⅡ，取S=800m，则可计算得 M K=3.7㎜；对于CPⅠ，取S=4000m，则可计算得 M K=11.6㎜。
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1 高速铁路控制网精度控制标准为保证旅客列车高速运行时的安全性和舒适度，铁路轨道的平顺度是重要指标。
轨道平顺度包含线路方向和纵向方向两个分量，线路方向的不平顺是指钢轨头内侧与钢轨方向垂直的凸凹不平顺。
高速铁路平顺度要求在线路方向每10米弦实测正矢与理论正矢之差为2毫米。
线路平顺度的要求和控制测量的精度有一定的关系，对于线路形状来说，平顺度只是一种局部误差。
不能依线路平顺度的要求作为控制测量的精度标准。
因为，平顺度对线路位置误差的影响有积累性和扩大的趋势，当实际线路偏离设计位置很远时，线路仍旧可以满足平顺度要求。
1.1短波平顺度对线路位置的影响现以直线线路讨论，当在10米处产生2㎜不平顺度时，线路将出现转折角为（82.5″），直线B移至B′点。
每个不平顺度具有偶然性，因此，由各段不平顺度产生的点位移按偶然误差计算，设AB为150米，则 =127㎜。
短波不平顺累计误差示意图1.2 长波平顺度对线路位置的影响长波平顺度要求，150米处不大于10㎜，当在150米处产生10㎜不平顺度时，线路将出现转折角为（27.5″）。
设AB为900米，则 Mβ=147㎜。
虽然如此，如果仅仅控制轨道的平顺度，在达到要求的情况下，轨道的整体线形总是不能保证。
由上可知，在客运专线无砟轨道的施工过程当中，仅仅控制轨道的平顺度是不够的，我们还需要建立无砟轨道施工测量控制网来实现轨道的总体线形的正确。
1.3 CPⅠ和CPⅡ误差计算通过无砟轨道施工中轨道对平顺度的相关要求，我们可以反推出CPⅠ和CPⅡ控制网的相关精度要求。
CPⅠ和CPⅡ最弱点的横向中误差计算按导线测量方法，计算最弱点的横向中误差公式为：《客运专线无砟轨道铁路工程测量暂行规定》中要求的各级平面控制网布网要求如下表所示：对于CPⅡ，取S=800m，则可计算得 M K=3.7㎜；对于CPⅠ，取S=4000m，则可计算得 M K=11.6㎜。
假定导线纵向误差等于横向误差，则可计算最弱点点位中误差分别约为5㎜和15㎜。
相邻两点的相对中误差计算：《客运专线无砟轨道铁路工程测量暂行规定》中GPS测量的精度要求规定如下表所示：CPI 相邻两点的相对中误差边长：4000000×1/170000=23.5㎜方向：4000000×1.3″/206265=25㎜相邻两点的相对点位中误差为34.3㎜CPⅡ 相邻两点的相对中误差边长：800000×1/100000=8㎜方向：800000×1.7″/206265=6.6㎜相邻两点的相对点位中误差为10.4㎜2 平面控制网《客运专线无砟轨道铁路工程测量暂行规定》中规定：平面控制分三级布设：第一级为基础平面控制网（CPI），为勘测、施工、运营维护提供坐标基准。
第二级为线路控制网（CPⅡ），为勘测和施工提供控制基准。
第三级为基桩控制网（CPⅢ），为铺设无渣轨道和运营维护提供控制基准。
2.1 CPI、CPⅡ布测方法CPI沿线路走向，每4千米一个或一对点，按铁路B级GPS测量要求施测。
基线边方向中误差不大于1.3″，最弱边相对中误差1/170000。
CPⅡ在CPI的基础上采用GPS测量或导线测量方法施测。
点间距离800～1000米。
GPS测量按铁路C级要求施测。
基线边方向中误差不大于1.7″，最弱边相对中误差1/100000；导线测量等级为四等，测角中误差 2.5″，相对闭合差1/40000。
2.2 CPⅢ控制点的布测方法2.2.1 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，CPⅢ控制点标志重复安置精度应达0.3㎜。
CPⅢ器件完整示意图2.2.2 CPⅢ控制点的布设（1）CPⅢ控制点距离布置一般为60 m左右，且不应大于80 m，CPⅢ控制点布设高度应与轨道面高度保持一致的高度间距。
隧道内CPⅢ控制点位置示意图注：标记点设置在内衬上，位距电缆槽边墙表面约100cm左右。
路基地段CPIII控制点位置示意图桥梁上CPIII控制点位置示意图2.2.3 CPⅢ控制点的定位精度要求CPⅢ控制点的定位精度要求表（㎜）2.2.4 CPⅢ控制点的测量（1）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：1㎜+2ppm使用带目标自动搜索及测量的自动化全站仪。
每台仪器应至少配13套棱镜，使用前应对棱镜进行检测。
（2）测量方法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，自由测站的测量，从每个自由测站，将以2 x 3个CP Ⅲ-点为测量目标，每次测量应保证每个点测量3次，测量方法见下图。
●测站（自由站点）○ CPⅢ控制点→向CPⅢ点进行的测量（方向、角度和距离）←→ CPⅢ控制点距离为60m左右，且不应大于80m，观测CP Ⅲ点允许的最远的目标距离为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测站记录表，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。
（3）水平角测量的精度应按如下要求进行：①测量水平方向：3测回；②测量测站至CPⅢ标记点间的距离：3测回。
③方向观测各项限差根据《精密工程测量规范》（GB/T15314-1994）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。
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3个全测回。
⑤距离的观测应与水平角观测同步进行，并由全站仪自动进行。
(4)平面测量可以根据测量需要分段测量，其测量范围内的CPⅡ点应联测。
2.2.5 与上一级CPⅡ控制点联测与上一级CPⅡ控制点联测时应保证800—1000米的间隔联测一个。
（1）与上一级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测站，见下图。
联测高等级控制点时，应最少观测3个完整测回数据（其精确度应在5毫米误差以下）。
与CPⅡ控制点联测示意图●测站（自由站点）○ CPⅢ控制点→向CPⅢ点进行的测量（方向、角度和距离）（2）为了使相邻重合区域能够满足CPⅢ网络的测量高均匀性和高精确度，每个重合区域至少要有3到4对CPⅢ点（约为180米的重合）一起测量，并且考虑平差，每个区域不小于4公里为宜。
桥梁、隧道段须与已有的独立的隧道施工控制网相连接。
通过选取适当的CPⅡ点和CPⅢ 特殊网点，来保证形成均匀的过渡段。
（3）CPⅢ控制网应与线下工程竣工中线进行联测。
2.2.6 内业数据处理在自由设站CPⅢ测量中，测量时必须使用与全站仪能自动记录及计算的专用数据处理软件，采用软件必须通过铁道部相关部门正式鉴定。
观测数据存储之前，必须对观测数据的质量进行检核。
包括如下内容：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。
数据计算、平差处理必须是经采用通过铁道部相关部门正式鉴定软件，在计算报告中要说明软件名称。
自由设站点、CPⅢ点进行整体平差。
平差计算时，要对各项精度作出评定。
3 高程控制网的建立《客运专线无砟轨道铁路工程测量暂行规定》中规定：高程控制测量分为勘测高程控制测量、水准基点高程控制测量和CPⅢ控制点高程控制测量。
各等级水准测量精度644881212注：表中L为往返测段、附和或环线的水准路线长度，单位为㎞。
3.1 高程控制测量勘测高程控制测量、水准基点高程控制测量依照国家相关技术规范进行。
CPⅢ控制点高程控制测量又分为两种：导线网CPⅢ控制点、后方交会网CPⅢ控制点高程控制测量。
CPⅢ控制点高程控制测量采用的水准等级为精密水准。
现对后方交会网CPⅢ控制点高程控制测量作详细说明。
3.1.1 测量方法每一测段应至少与3个二等水准点进行联测，形成检核。
联测时，往测时以轨道一侧的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，对侧的水准点在摆站时就近联测。
往测水准路线示意图水准返测示意图3.1.2 CPⅢ高程控制点精度要求CPⅢ控制点水准测量应按《客运专线无碴轨道铁路工程测量技术暂行规定》中的“精密水准”测量的要求施测。
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，且一个测段联测不应少于三个水准点。
精密水准测量采用满足精度要求的水准仪，配套因瓦尺。
使用仪器设备应在鉴定期内，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，对仪器进行检验和校准。
精密水准测量的主要技术标准要求注：①结点之间或结点与高级点之间，其路线的长度，不应大于表中规定的0.7倍。
②L为往返测段、附合或环线的水准路线长度，单位km。
（2）精密水准观测应符合以下要求注：①L为往返测段、附合或环线的水准路线长度，单位km。
②DS05表示每千米水准测量高差中误差为±0.5㎜。
（3）测站观测限差因水准路线较短，故不设间歇点。
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。
测站数为偶数，一般为6或8个。
由往测转往返测时，两支标尺应互换位置，并应重新整置仪器。
3.1.4 CPⅢ控制点高程测量数据处理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4 CPⅢ测量所使用的仪器 4.1 全站仪适合于进行CPⅢ测量的全站仪有Leica （徕卡）系列的：TCA1201+，TCRP1201+，TCA1800，TCA2003等TCA2003TCA1800TCRP1201+TCA1201+每台仪器应至少配13套棱镜，使用前应对棱镜进行检测。
注：使用前应对配合全站仪使用的所有棱镜进行检测，所有棱镜的棱镜常数都必须相同。
4.2 水准仪在进行CPⅢ精密水准测量时应该使用精密水准仪，徕卡满足使用需求的光学水准仪是NA2；NA2精密光学水准仪相关技术指标CPⅢ控制点因为点数繁多，水准测量工作量大，故推荐使用精密电子水准仪。
徕卡DNA03数字水准仪凭借其卓越的性能，稳定的表现获得了多家高铁施工单位的青睐与肯定，在已建成和在建的高速铁路工程中都有着广泛的应用。
DNA035 结语徕卡测量仪器因为其卓越的测量精度与稳定性，获得了广大测量人员的充分肯定。
在中国高速铁路的建设过程中徕卡测量仪器的身影无处不在。
在国内已经建成的高速铁路中，徕卡测量仪器有非常成功的应用经验，其高精度，高可靠性，高稳定性是施工单位按期优质完成任务的重要保证！徕卡又适时同国内的相关单位展开了广泛的合作，开发出了种类繁多，功能齐全的高铁相关软件及附件。