新建铁路石家庄至太原客运专线工程总结--第七章精密测量控制系统12.8

第二篇

第七章精密测量控制系统

第一节精密测量控制系统的建立

一、工程概述

1、线路概况

新建石太铁路客运专线线路起自石家庄，经盂县、阳泉，至太原。线路全长189.93km。全线桥梁总数87座（不包括公路及框构桥）共计33453.63m折合双延米，占正线长度17.61%；全线隧道34座，累计长度114316m，占总线路长度的60.19%，分布在DK28～DK176之间，最长的隧道为太行山右线隧道，长度27848m。其余路基占总线路长度的22.2%。其中，在石板山隧道、黑水坪大桥、南梁隧道、孤山大桥、太行山隧道段铺设板式无砟轨道，总长度为双线47.484km，占客运专线正线线路长度的25％，其余地段均采用有砟轨道结构。

2、精密控制测量

石太客专的精密控制测量主要包括：

（1）长大隧道无砟轨道洞外及洞内控制测量（CPI、CPII及高程）及复测；

（2）全线有砟轨道精密控制测量（CPI、CPII及高程）及复测；

（3）无砟轨道CPIII平面和高程控制测量及复测；

（4）有砟轨道CPIII平面和高程控制测量及复测。

铁三院编制的《新建铁路石家庄至太原客运专线控制测量及无砟轨道线下工程变形监测技术方案设计》于2007年5月19日，在北京中土大厦由石太公司组织专家通过了评审。

全线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）。

各级平面控制网的作用为：CPI主要为勘测、施工、运营维护提供坐

标基准；CPII主要为勘测和施工提供控制基准；CPIII主要为轨道铺设和运营维护提供控制基准。

无砟轨道南梁、太行山隧道洞外控制测量（CPI）由铁三院于2005年8月完成了首次测量，2006年、2007年共完成了两次定期复测，石板山隧道洞外控制测量及复测由中铁二十二局测量。2007年5月至8月由铁三院完成了有砟轨道段落CPI、CPII及三等水准测量控制测量。2008，年5月公司安排施工单位进行了CPI、CPII及三等水准测量复测。2008年由铁三院完成了无砟轨道洞内CPII及二等水准测量、有砟轨道段CPIII 测量。2008年由中铁八局完成了无砟轨道洞内CPIII及高程测量工作。2009年公司又委托铁三院和中铁八局分别对原CPIII进行复测。

有砟轨道段各项控制测量均满足《时速200-250公里有砟轨道铁路工程测量指南（试行）》（铁建设函[2007]76号），无砟轨道段各项控制测量均满足《客运专线无砟轨道铁路工程测量技术暂行规定》（铁建设[2006]189号）的要求。

精测网由石太公司统一委托铁二院进行了咨询评估，评估合格。

二、作业依据

1、《时速200-250公里有砟轨道铁路工程测量指南（试行）》（铁建设函[2007]76号）

2、《客运专线无砟轨道铁路工程测量技术暂行规定》（铁建设[2006]189号）

3、《关于重视和加强时速200公里以上铁路工程测量工作的通知》（建技电[2006]128号）

4、《工程测量规范》（GB50026-93）

5、《全球定位系统（GPS）铁路测量规程》（TB10054-97）

6、《国家一、二等水准测量规范》（GB/T 12897-2006）

7、《国家三、四等水准测量规范》（GB12898-91）

8、《新建铁路石家庄至太原客运专线控制测量及无砟轨道线下工程变形监测技术方案设计》

三、坐标系统和高程系统

（一）坐标系统

全线除采用1954北京坐标系外（三度带中央子午线经度114度），为了满足铁路施工需要，保证控制网施工测量的精度，控制网采用任意带高斯正形投影抵偿坐标系------工程独立坐标系。坐标系采用1954年北京坐标系椭球参数，任意带高斯投影，依据线路设计方案位置东西（Y）方向坐标差值及路肩设计高程计算中央子午线值及投影面高程，满足测区投影长度变形值不大于1/40000（25mm/km）的要求。在整个测区建立2个工程独立坐标系，详细参数如下表：

其中，石板山、南梁、太行山隧道段属于无砟轨道段，单独进行控制测量，分别建立了石板山隧道工程独立坐标系、南梁隧道工程独立坐标系、太行山隧道工程独立坐标系，满足测区投影长度变形值不大于1/100000（10mm/km）的要求。其坐标系统参数如下：

1、有砟轨道段独立坐标系采用1954北京坐标系参考椭球，其坐标系具体情况见上述独立坐标系表。

2、石板山隧道工程独立坐标系：投影面高程：370m；Y坐标加常数：5000m。

3、南梁隧道工程独立坐标系：投影面大地高：560m；高程异常值：42m；Y坐标加常数：5000m。

4、太行山隧道工程独立坐标系：投影面大地高：836m；高程异常值：42m；Y坐标加常数：5000m。

（二）高程系统

采用1985国家高程基准。

四、南梁、太行山长大隧道洞外控制测量

太行山、南梁隧道是石太铁路客运专线重点控制性工程。太行山隧道为双洞单线，穿过高程为1311米的太行山山脉主峰越宵山，左线隧道长27839m，右线隧道长27848m。南梁隧道是曲线隧道，由双线单洞过渡到

双线双洞，隧道左线全长11526m，右线隧道全长11538m。太行山隧道与南梁隧道通过孤山大桥（约190m）相连。太行山隧道是亚洲最长的山岭隧道，也是目前国内最长的铁路山岭隧道，隧道横穿太行山脉，线路基本为东西走向，区内山峰挺拔陡峭，峡谷深切，坡陡谷深，地形起伏剧烈，特别在孤山附近，悬崖峭壁丛生，地形地貌异常险峻。隧道斜井多，多标段施工，贯通面多，其进出口路肩设计高差很大，为393m，增加了测量设计和外业测量的难度，根据技术难点制定了详细的技术方案。

南梁、太行山隧道洞外控制测量为铺设无砟轨道地段，按隧道贯通精度要求进行的洞外精密工程控制测量，其洞外平面精度按B级GPS、高程按二等水准的技术要求进行，满足《客运专线无砟轨道铁路工程测量暂行规定》中CPI及勘测高程控制测量有关要求。铁三院于2005年8月完成了首次测量，2006年、2007年共完成了两次定期复测。

（一）洞外控制测量的技术难点

1、在国内类似特长隧道控制测量还没有实践经验，太行山特长隧道长27.8km，南梁长11.5 km，两座隧道由孤山桥相连，整个工程控制网达40km，控制难度大。

2、在地形复杂，设计路肩高差近400m的情况下，建立满足无砟轨道投影变形及隧道施工方便的坐标系。

3、施工标段多，贯通面多，施工周期较长。太行山开挖斜井9个、南梁隧道开挖斜井4个。

4、洞内外温差大、高差大，对联测方案需要制定相应的技术方案。

5、控制测量与线路、轨道设计的结合。既要满足隧道施工贯通的需要，又要保证线路、无砟轨道平顺性的测量要求。

6、在工期要求十分紧张的情况下，如何做好严密、有序的项目组织，如何充分发挥团结、和谐和奉献的团队精神等都是保证项目顺利完成的关键。

（二）洞外平面控制测量

1、控制网布设。

针对太行山、南梁隧道进出口高差大及无砟轨道线路的实际特点，确