杭瑞高速公路贵州境遵义至毕节段道路工程项目专业技术设计书

杭瑞高速公路贵州境遵义至毕节段道路工程项目
专业技术设计书
一、概述
项目为遵义至毕节高速公路是国家高速公路网第十二条横线杭州至瑞丽高速公路贵州省境内的一部分，东与拟建杭瑞高速的思男至遵义段相接，西与毕节至六盘水高速公路相连接，总体呈东西走向，经过遵义市的红火岗区、遵义县、毕节市金沙县至毕节市。

（一）环境概况
地处云贵高原东北部、贵州高原黔北山地，地势西高东低，其下降趋势主要集中在西部。

至毕节向东扩散至金沙、黔西之间。

起点龙坑至金沙间以溶蚀垄岗槽谷地貌为主，地势相对平缓。

金沙至毕节间的地形复杂，山势陡峻。

路线所经海拔最低在黑水桥处，为828m，最高点位于百纳，为1760m。

（二）气象情况
属亚热带季风气候，但地处高原山区，具高原山地气候的特点，冬春寒冷，夏秋温凉，山地与河谷盆地气温差异较大，垂直分布特征明显。

东面的遵义、金沙气候接近。

大方与威宁同是贵州冬季最寒冷的地区，年平均气温为11.6℃，极端最低气温为10.0℃，年平均降水量为1140mm，无霜期为258天。

（三）投入的人员设备
投入人员：高级工程师1人，工程师4人，助理工程师6人，技术人员10人，其他人员4人。

仪器设备：GPS接收机4台套，全站仪1台套，电子水准仪4台套，汽车4辆。

二、执行的技术标准
本次航测外业及业内成图应参照实行下列规范标准：
①《工程测量规范》（GB 50026—93）
②《国家三、四等水准测量规范》（GB 12898—91）
③《1：500、1：1000、1：2000地形图图式》（GB/T 7929—1995）
④《全球定位系统（GPS）测量规范》（GB/T 18314—2001）
⑤《1：500—1：2000国土基础信息分类与代码》（GB/ 14804—93）
还有部分作业依据省略。

三、基础控制测量
（一）平面控制测量
1．坐标系统
根据测区已有1：1万地形图的坐标系统及考虑到日后高速公路建设施工、征地等综合需要，兼顾公路坐标系统必须满足每公里变形值小于2.5cm的要求，同时必须考虑与其它已经建成或在建高速公路路段的控制成果和地形图的顺利衔接等综合因素，考虑路线走向基本为东西走向和海拔的实际情况，经过估算投影变形值后，平面坐标系统采用公路抵偿坐标系，参考椭球为1980西安椭球，
投影中央子午线XXX。

XX'，高程800m和XXX。

XX'，高程1450m。

考虑到
整个线路沿线基础测绘资料比较陈旧，为满足日后成图需要，本次成果还应计算1954北京坐标系统。

既基本路线采用下列坐标系统：抵偿坐标系统;1980西安坐标系统；WGS—84坐标系统；1954北京坐标系统。

本路线所有平面控制点坐标均需提供上述4中坐标系统计算成果。

本条高速公路1：2000地形图及其数字化产品应采用补偿坐标系统。

2．布网方式
控制网可以布设成一个整体网也可以分区布设。

C级GPS网与二等以上三角点联测，D级GPS控制网应与三等以上国家三角点进行联测，点位尽量布设于大型构造物的起始点处，且要成对通。

C级GPS点可以作为D级GPS网的起算点，但必须至少采用两点，最好为C、D级网相邻处的直接边为起算点，以保证两级网的无缝连接。

3．选点与埋石
所有平面控制点的选取与设计路线间应有良好的通视条件，以利于路线放样。

GPS标石、Ⅰ级导线点（E级GPS点）标石及尺寸统一为15cm×15cm×60cm。

控制点编号统一为GPS C级点编号统一采用数字前冠以GPS形式，GPS001、GPS002……。

GPS D级编号统一采用数字前冠以GP形式，即GP001、GP002……顺序编号。

Ⅰ级导线点编号统一采用数字冠以TN形式，即TN001、TN002……顺序编号。

水准点编号统一采用数字前冠以BM形式，既MB1、MB2……顺序编号。

4．GPS点布设
GPS点位埋设除满足《全球定位系统（GPS）测量规范》中的规定外，作为首级网络的GPS点没4km布设一对通视点。

原则上在距线路设计中心线100~200m，且对中点之间的距离不得小于500m。

植被茂密的地区应适当增加GPS点。

加密控制点（含D级GPS点、E级GPS点Ⅰ级导线点）的布设原则上每500~1000m沿线路中心线100~200布设一点并埋石，要求控制点间两两通视，但在植被茂密、通视条件较差的地区，应适当增加埋石点，并保证至少有一个方向通视。

点位应尽可能沿路线两侧交叉布设，每测最多不允许连续超过3个点。

当受地形条件影响时，线路一侧控制点可超过3个点，但应尽量保证这些点的点位有利于观测和日后使用，并在适当位置增加过度点。

考虑到测区交通状况较差，地势起伏较大，控制点选取时遇到不稳定构造物、整块巨石等可加工改造成控制点。

选点工作必须结合大桥、隧道等构造物的设置情况进行，避免控制点埋设于路线经由的最低点或最高点。

为了埋石工作工具有针对性，设计人员应向测量人员提供特大桥、隧道、互通立交桥的具体位置，而测量人员根据这些具体位置进行选点埋石。

这些关键位置附近必须至少有三个两两之间相互通视的平面控制点。

GPS点和Ⅰ级（5"）导线点埋设时，须顶部露出地面5~10cm,且不需在底部设置混凝土基础，应保证混凝土的数量及质量，回填过程要加强底部夯实、稳固，保证桩位稳定，无明显变形。

GPS点、TN点、BM点均需绘制详细的点之记。

点之记统一采用附录一的格式。

5．平面控制测量的数据采集
用于控制测量的GPS接收机、全站仪、数码、电子水准仪等设备，必须有质监部门的鉴定合格证书并在使用前自查。

GPS接收机最好使用双频接收机，标称精度不的低于5mm+1×10-6×D；全站仪标称测距精度不得低于3mm2×10-6×D，测量精度不得低于2".
①GPS 测量。

定位方法：静态相对定位。

精度等级：C级、D级。

布网及观察要求：布网按“先整体、后局部”的原则进行。

即首级网必须在观测时段、平均设站数、点位间距、最弱点位中误差、最弱边精度指标达到要求，并且须与三等以上国家点进行联测。

如有可能，最好与国家B、C级GPS点联测。

联测的国家点应沿设计路线两侧均匀分布，用于转化计算的控制点数不得少于4个。

布设的网型必须有充分的检核条件，兼顾全网的进度进性和可靠性指标。

应采取相应措施，提高网的精确度。

网中不允许有但结点和自由基线存在，即网型只能
采取边连式或网连式。

观测时做到短边必测，尤其是那些位于特大桥、隧道洞口处的短边。

观测时段长度除了参照规范要求进行以外，还应视点位的净空条件、卫星的状况、基线长度、使用仪器的性能等情况，酌情决定是否适当延长或缩短。

要精心仪器对中，至少测量两次仪器高。

如果分区布网，必须考虑相邻的网间数据的一致性。

两家以上单位或队伍作业时，应协调彼此间的进度和相邻点间的联测。

② Ⅰ级（5"）导线的施测。

考虑到各单位的测量设备和手段的实际情况，采用E 级GPS 点观测来代替Ⅰ级导线点观测，观测事项、数据处理、精度指标等执行相应的规范要求。

数据采集过程可与其首级网同步进行。

如采用导线测量，则应采用启闭于两个GPS 点之间的有连接方向的复合导线或组成导线网；GPS 点相对于Ⅰ级导线点的起始边长相对中误差不得超过1/40000。

Ⅰ级导线测量的各项指标和测站点限差间表1、表2。

表1
表2
③ 非同一道线施测得相邻点的坐标必须采用有效的检测方法检测。

（二）高程控制
1．采用等级
路线K85+000~K95+000（含J 比较）及K125+000~K135+000区间高程采用Ⅲ等水准测量，路线其他部位采用Ⅳ等水准测量。

2．布网形式
水准路线的布设，原则上整个测区布设一条或几个符合水准路线（每条长度不能超过80km ）或者一个水准网。

当布设多条水准路线时，应注意分析所启用的国家不同等级，不同路线水准点之间的兼容性，Ⅲ等水准点可以作为Ⅳ水准点导线
等级
导线 总长 边长 总误差 测边 中误差 方位角 闭合差 导线全长 相对闭合差 Ⅰ级 8km 5" ±15mm
10n 1/15000
导线等
级 半测回归零差 2c 变动或半测回同方向较差 各测回同一方向较差 同一测站指标差之差各测回垂直角之差 Ⅰ级
12" 15" 12" 15"
的起算点。

应尽量将GPS点、导线点及水准点都纳入水准路线中，特大桥起终点、隧道进出口必需联测几何水准高程。

个别设置的水准支线必需进行往返或单程双转点观测。

特别要与已建、新建高速公路结合处的控制点进行高程联测。

3．水准点（BM点）的埋设
具中心线100~200m的范围内，每隔3km左右埋设一个Ⅲ、Ⅳ等水准点。

水准点不得与GPS点公用一个标石，同时埋设的水准点不宜与GPS点、导线点距离过近，造成浪费。

但沿途如遇到桥、涵、闸、高压线等永久性建筑的适合部位时，对其加工处理后，可作为Ⅳ等水准点使用，布设水准点时，还必须考虑与GPS联测的可行性及便捷性。

特大桥起始点、隧道进出口、互通立交桥等处必须至少有两个几何水准埋石点，埋设要求见《国家三、四等水准测量规范》。

4．数据采集
为保证高程测量的精度，要求作业单位使用数码或电子水准仪进行几何水准测量，数码（电子）水准仪标称精度每公里测量偶然中误差不得大于2mm。

使用过程中应注意光线的影响、最低视线、路面温度影响、测量模式等环节影响。

三、四等水准观测外业测量按照规范规定进行。

GPS测量的大地高高差可以作为检查水准测量是否有粗差的手段，特别是个独立段测量高差的检查。

如遇见几何水准作业难度极大地情况下（跨越高山密林区、深沟区、跨河），根据规定，可采用光电测距三角高程往返测量代替Ⅳ等水准，但三角高程应启闭于四等几何水准高程。

观测中重点注意仪器高的量取至少需要两次，天顶距观测至少不得少于四个测绘，测绘差和指标差互差不得超过5"，同时注意三角高程往返测量的时间间隔应尽量的短，尽量采用两台全站仪同步观测。

仪器的检测、观测记录等按照《国家三、四等水准测量规范》中的规定执行。

仪器的检校应保留相应的记录。

（三）数据处理
1．平面数据处理
GPS基线解算通过率必需达到100%。

重复基线的数量和观测精度指标要高于规范规定的30%以上；数据检核应严格按照规范及程序操作规程进行。

GPS网进行平差时，应首先进行三维无约束平差，并进行内部精度评定检验。

进行二维约束条件平差时，必须严格按照国家三角点之间兼容性和检验。

踢出不兼容的点，防止GPS网因起算点误差发生扭曲，使其精度受损。

如数据格式或解算软件允许，应尽量组成一个网进行整体平差。

如果分区布
网，数据处理时必须考虑不同网间相邻控制点数据的一致性。

若出现不同时期或需要进行补充测量，则后期的控制点WGS—84坐标应以前期的控制点为准，进行84坐标的约束平差。

各级GPS网精度要求：最弱点中误差：C级不得大于2.5cm；D级不得大于5cm。

最弱边长的相对中误差：C级小于1\80000；D级小于40000；E级小于20000.
计算数据的输出应包含各已知点起算数据、独立闭合差的统计、重复测量基线较差统计、基线向量改正数、方位角、边长、控制点点位精度（含最弱点）、边长相对精度（含最弱边）、坐标等指标内容。

2．高程数据处理
水准观测数据应视需要加入正常水准面不平行改正。

平差时应按照水准路线的布设进行符合水准路线平差。

如果路线超过80km，应组成水准网统一进行调整平差。

需要计算每公里水准测量偶然中误差MΔ。

平差计算输出结果应包含：各个已知水准点起算高程、符合（闭合）路线高程闭合差、各测段高程差的改正数、高程中误差、测量距离、个点平差后的高程内容。

光电测距三角高程应事先计算与四等几何水准点的高程闭合差。

如果平差后符合要求，可以纳入水准网整体平差。

应进行GPS拟合高程计算，其成果不得作为最终成果使用，但可以作为水准测量的检查依据，以作为日后碎步测量或控制点加密计算精度可靠性的分析依据。

四、航空摄影综合成图
（略）
五、成果检验和验收
（略）
六、提交资料
供方需提交以下资料。

（一）基础控制测量
1. GPS测量（含C、D、E级GPS点）
①仪器检验资料（1份）（复印件）；
②全部数据光盘（一套）；
③野外观测数据记录手簿（一套）；
④平差计算手簿（一套）；
⑤点之记；
⑥GPS网图
2. 高程控制测量资料
①仪器检验资料（1份）（复印件）；
②野外观测手簿（含电子记录）（一套）；
③计算手簿（含国家水准点起算数据）；
④网图、路线图（1份）；
⑤点之记（一套）；
3. 基础控制点成果表
2份（含CDE级GPS点成果，高程成果，WGS—84坐标）。

（二）航测外业
（略）
（三）航测内业
（略）
（四）其他各类文件的电子文档
（略）
（五）工程技术设计书（含控制测量）
2份
（六）工程技术总结（含控制测量）
2份
上述各种资料中，提供的控制点成果应按照最终使用的坐标系统排序，即抵偿坐标系；1980西安坐标系高斯3。

带坐标；WGS—84坐标；1954年北京坐标系坐标。