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
浅谈高速铁路精密测量技术
浅谈高速铁路精密测量技术摘要：近年来，随着我国高铁建设的快速发展，高铁高精度工程测量技术已逐步形成，这一技术已为高铁的优化设计提供了重要基础，并为高铁项目的质量管理提供了有力保证。
随着我国高铁建设步伐的加快，为了适应日益增长的工程勘察精度需求，必须对传统的控制测量方式进行改革，开发和改进高铁精密测量工程，从而从本质上提高高铁勘测的质量，保证高铁施工的质量能够满足高铁施工的安全性和舒适性。
通过对我国高铁工程施工技术体系的研究，对高铁工程施工目标、施工内容等方面进行了系统的研究，并对其主要特征进行了探讨，以期对高铁工程施工行业的发展具有一定的借鉴意义。
关键词:高速铁路；精密工程；测量技术1.我国高速铁路精密工程测量技术概念及建立过程1.1高速铁路精密工程测量技术概述“高铁精密工程测量的首要目标是构建不同层次的平面和高程控制网络，以保障高铁项目按设计线型施工，保障高铁线路铺轨的准确性，从而保障高铁的平稳和安全运行”[1]。
由于我国高铁运行速度在250-350km/h间，对高铁运行的平稳性和安全性提出了更高的要求，因而引起了有关人员的关注。
在高铁线路布线精度研究中，对高铁线路布线精度研究具有重要意义。
在高铁线路的铺设过程中，需要注意两个问题：一是要严格按照高铁线路的设计线型，即在铺设高铁线路的过程中，要保证高铁线路的几何参数的准确性和可靠性；另一方面，为保证高铁铺轨的平顺性，需要对线路线型参数进行合理的调整，通常在毫米量级，以保证铺轨的平顺性。
1.2我国高速铁路精密工程测量技术体系建立过程高铁以其相对较高的运行速率，满足了人们对出行的需求，是一种主要的交通工具。
为保证高铁运行的安全与舒适，高铁轨道必须满足良好的乘坐舒适性，这对高铁工程施工提出了更高的要求，即采用毫米级别的测量精度，并采用标准的几何线形测量参数。
现有的工程测绘技术与手段已无法适应高铁施工的需要，其测绘精度亟待全面提升。
随着我国无砟轨道建设的不断深入，我国已逐渐形成了一套完善的高铁工程测量技术体系。
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
完整高铁CP3控制网测量作业指导书
CPⅢ控制网测量作业指导书学院：班级：姓名：学号：新建合肥至福州铁路（闽赣段）CPⅢ控制网测量作业指导书1.1CPⅢ控制网测量的准备工作1.1.1线下工程沉降和变形评估无砟轨道对线下基础工程的工后沉降要求非常严格，CPⅢ控制网测量应在线下工程沉降和变形满足规范要求且通过沉降评估（以沉降评估单位出具的线下工程沉降评估报告为准）后开展。
1.1.2CPⅡ控制网加密为了高效、准确地建立CPⅢ轨道控制网，一般情况下都需要加密CPⅡ控制网。
CPⅡ加密的主要目地是为了方便轨道控制网CPⅢ的观测，以及弥补被损毁的和无法利用的CPⅡ点。
在路基、桥梁地段CPⅡ加密可采用GPS 测量在原精密平面控制网基础上按同精度内插方式加密；隧道地段应根据隧道长度布设相应精度要求的洞内CPⅡ控制网。
1.1.3精测网全面复测按《高速铁路工程测量规范》要求， CPⅢ建网前应对精测网（CPI、CPⅡ及二等高程控制网）进行复测，并采用复测合格的精测网（CPI、CPⅡ及二等高程控制网）成果进行CPⅢ轨道控制网测设。
（1）采用GPS复测CPⅠ、CPⅡ控制点时，复测与原测成果较差应满足表1.2-1、表1.2-2的规定。
表1.2.-1 CPI、CPⅡ控制点复测坐标较差限差要求单位：mm、Y坐标分量较差。
注：表中坐标较差限差指X计算注：表中相邻点间坐标差之差的相对精度按式1.2.3??222Z?????XY d ijijij s?1.2.3式s s–Xi）复–（Xj –Xi）原式中：△Xij=（XjYj –Yi）原Yj △Yij=（–Yi）复–（）复△Zij=（Zj –Zi –（Zj –Zi）原相邻点间的二维平面距离或三维空间距离；s---）；与j间二维坐标差之差（m△Xij，△Yij—相邻点i方向坐标差之差，当只统计二维坐标差之差的相对精间Zi与jZij△—相邻点）。
度时该值为零（mⅡ控制点时，满足相应等级规定后，应进行水CP2（）采用导线复测的规定：平角、边长和平面点位较差的分析比较，较差应符合表1.2-3Ⅱ控制点精度要求导线复测CP 表1.2-36L。
高速铁路精密工程测量技术
• 客运专线无碴轨道铁路测量
•2. 平面控制测量
2.6 GPS基础平面控制网测量(CPⅠ)
GPS基础平面控制网（CPⅠ）主要为
勘测设计、施工、运营维护提供坐标基准，
按B级GPS网精度要求测量，全线（段）一次
布网，统一测量，整体平差。GPS基础平面
控制网（CPⅠ）沿线路每4km布设1对GPS点
，GPS点间距不小于1000m，采用大地四边形
3、客运专线铁路精密工程测量的特点
3.4、确定了客运专线铁路轨道必须采用绝对
定位与相对定位测量相结合的铺轨测量 定位模式 •+3mm
•-3mm
•F
•弦长C
=20m
•曲线外矢距F=C²/8R • C为弦长，R为半径
•R=3365m F’=F-3mm •R=2800m •R=2397 m F’=F+3mm
• （2）CPⅡ控制测量：一般在定测时完成，作为客运专 线无碴轨道铁路工程施工平面控制网。
• （3）CPⅢ平面控制测量：在施工测量时施测，线下工 程施工时作为施工加密平面控制网，铺设无碴轨道时作为无 碴轨道铺设基桩控制网。
• 客运专线无碴轨道铁路测量
•2. 平面控制测量
• 2.5 平面控制测量方法 • （1）GPS测量：用于建立CPⅠ、CPⅡ控制网 ； • （2）导线测量：用于建立CPⅡ、CPⅢ平面控制网； • （3）后方交会网测量：用于建立无碴轨道铺设基桩控 制网。
控制点
CPⅠ CPⅡ CPⅢ导线测量 CPⅢ后方交会测量
可重复性测量 精度
相对点位精度
10mm
8+D×10-6mm
15mm
10mm
6mm
5mm
5mm
1mm
（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㎜。
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
Page: 33
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。
Page: 34
矩形法CPIII高程网形成的闭合网形情况
Page: 15
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。
论我国高速铁路精密工程测量技术体系及特点
论我国高速铁路精密工程测量技术体系及特点论我国高速铁路精密工程测量技术体系及特点论我国高速铁路精密工程测量技术体系及特点卢建康摘要：本文对我国高速铁路精密工程测量技术体系的特点进行研究，重点对高速铁路精密工程测量的内容，高速铁路轨道的内部几何尺寸定位精度，高速铁路精密工程测量的布网原则、坐标基准，“三网合一”的测量体系进行了体系的论述。
提出了高速铁路测量平面控制网应在框架控制网（CPO）基础上分三级布设、高程控制网分二级布设的方法，平面坐标系统应采用边长投影变形值≤10mm/km的工程独立坐标系以及应按“三网合一”的原则进行高速铁路精密工程测量的观点。
关键词：高速铁路；精密测量；技术体系前言我国的高速铁路工程测量技术体系是伴随着我国高速铁路无砟轨道工程的建设而逐步建立完善的。
202*年，中铁二院与西南交大合作在遂渝线开展了无砟道铁路工程测量技术的研究，并建立了遂渝无线无砟道综合试验段精密工程测量控制网。
202*年随着京津城际、武广、郑西客运专线无砟轨道铁路的全面开工建设，原有的铁路测量体系和技术标准已不能适应客运专线无砟轨道建设的形势，根据铁建设函【202*】1026号《关于编制202*年铁路工程建设标准计划的通知》的要求，在铁道部建设管理司和铁道部经济规划院主持下，由中铁二院主编完成了《客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定》，由铁道部于202*年10月16日发布实施。
初步形成了我国高速铁路精密工程测量的技术标准体系。
202*年根据铁道部经济规划院《关于委托编制202*年铁路工程建设标准及标准设计的函》（经规计财函【202*】8号）的要求，由中铁二院主编，中铁一院、铁三院、中铁四院、中铁咨询院、中铁二局、中铁大桥勘测设计院、西南交通大学等单位参编，在现行《客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定》的基层上，以近年来高速铁路工程测量科研成果为支撑，认真总结京津、武广、郑西、哈大、京泸、广深等高速铁路高速工程测量的实践经验，于202*年8月完成了《高速铁路工程测量规定》（TB10601-202*）的编制，由铁道部于202*年12月1日发布实施。
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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：控制网级别测量方法测量等级点间距备注CPⅠ GPS B级≥1000m ≤4㎞一对点CPⅡ GPS C级 800～1000m导线四等CPⅢ导线五等 150～200m后方交会 50～60m 10～20m一对点对于CPⅡ，取S=800m，则可计算得 MK=3.7㎜；对于CPⅠ，取S=4000m，则可计算得 MK=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：控制网级别基线边方向中误差最弱边相对中误差CPⅠ≤1.3〃 1/170 000CPⅡ≤1.7〃 1/100 000CPI 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㎜。
PⅢ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（㎜）控制点可重复性测量精度相对点位精度CPⅢ后方交会测量 5 12.2.4、 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/T 15314-1994）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。
经纬仪类型电子经纬仪两次读数差半测回归零差一测回内2C互差同一方向值各测回互差DJ05 0.5 4 12 4DJ07 1 5 12 5DJ1 1 6 12 6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。
控制网级别测量等级点间距勘测高程控制测量二等水准测量≤2000m四等水准测量水准基点高程控制测量二等水准测量≤2000mCPⅢ控制点高程控制测量精密水准测量≤800m各等级水准测量精度水准测量等级每千米水准测量偶然中误差M△每千米水准测量全中误差MW 限差监测以测段高差之差往返测不符值附和路线或环线闭合差左右线路高差不符值二等水准≤ 1.0 ≤ 2.0 6 4 4 -精密水准≤ 2.0 ≤ 4.0 12 8 8 4三等水准≤ 3.0 ≤ 6.0 20 12 12 8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等级每千米高差全中误差（㎜）路线长度（km）水准仪等级水准尺观测次数往返较差或闭合差（㎜）与已知点联测附合或环线精密水准 4 2 DS1 因瓦往返往返 8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等级水准尺类型水准仪等级视距（m）前后视距差（m）测段的前后视距累积差（m）视线高度（m）精密水准因瓦DS1 ≤60 ≤2.0 ≤4.0 下丝读数≥0.3DS05 ≤65注：①L为往返测段、附合或环线的水准路线长度，单位km。