摘要:本文依据高铁高程控制测量复测的基本内容与范围,分析了高铁高程控制测量复测数据,探讨了在高速铁路控制测量过程中应当注意的事项,希望以此为广大研究高铁高程控制测量复测数据问题的人士提供有价值的参考。
关键词:高铁;高程控制测量;复测数据
现如今,中国已经投入使用的高铁已经达到了6000多公里,而还在建设的高速铁路为10000多公里,大致包含了京武线路、哈大线路等各种线路,由此可知中国的高铁建设已经到了高速发展的时期。铁路建设由设计到施工的时间很长,在进行实际施工以前,需要对高铁控制网展开综合复测。施工现场本身就是稳定性差的一个载体,进行施工时,各个级别的控制点的稳定情况均会产生变化,且每间隔一些时间就需要综合复测所有线路。
一、高铁高程控制测量复测的范围及基本内容
此次探究的是全线高程网开展复测,项目是川南城际铁路CN-4项目,其起讫里程是IDK84+400到IDK101+330,正线的长度是16.93千米,是由四川公路桥梁建设集团有效公司所承建的。大致可以划分成这样几个部分:川南城际铁路内江到自贡到泸州铁路起始于内江市成渝客专内江北站,往南经过白马与永安以后进入到自贡境内,并且在仙市设置自贡东站,此后转往富顺,设置富顺站,进入泸州境内,线路南行经过泸县设置泸县站,止于泸州市泸州北站,而正线线路长度为130.96公里。
此次高铁高程控制测量复测的详细工作内容就是标段内的CPI、CPII复测,加密CPII测量;二等水准复测与加密二等水准复测。详细内容就是:第一,标段内的基础平面控制网CPI维护与测量。第二,标段内的路线平面控制网CPII维护与测量。第三,标段内加密CPII维护与测量。第四,标段内高程控制网维护与测量。第五,标段内加密高程控制网维护与测量。
这一次复测CPI整网复测,独立计算平差;开展CPII整网测量复测干工作,开展独立计算平差工作;进行加密CPII整网测量,独立计算平差;因为二等水准与加密测量级别相等,因此二等水准与加密测量一同进行整网测量,分贝单独计算平差。
二、高铁高程控制测量复测数据分析
(一)CPI控制网数据处理程序
CPI控制网数据处理程序为:第一,将CPI原始数据转变成标准的RINEX格式数据,转变GPS随机软件,检查点号与仪高。第二,处理CPI控制网LGO基线,充分满足边连接与网型强度,同时数据剔除率应当不高于10%。第三,检查与审核CPI重复观测基线较差,观测基线较差限差:ds小于等于2√2* 。第四,检查核对CPI独立环分量与全长闭合差:WX小于等于3√n* ;Wy小于等于3√n* ;Wz小于等于3√n* ;Wz小于等于3√3n* 。第五,WGS-84椭球下三维无约束平差,分量改正数绝对值限差:WΔx小于等于3 ;WΔy小于等于3 ;WΔz小于等于3 。第六,检核约束点间的边长相对中误差小于等于1/250000。第七,CPI控制网二维约束平差,基线方位角误差小于 ;最弱边边长相对中误差小于1/180000。第八,研究与分析CPI控制点稳定性,坐标较差小于20毫米,而相邻点间坐标差的差相对精度小于1/130000。第九,计算位移点二次测量复测,坐标较差小于10毫米。地势,计算CPI控制网更新平差,约束稳定CPI更新计算重新埋设的点与位移点。
(二)加密CPII基线向量独立环闭合差精度统计
一般来说,加密CPII基线向量异步环闭合差需要与以下式子规定相符:Wx≤3 *σ;Wy≤3 *σ;Wz≤3 *σ;W≤3 *σ。在这些式子中,n表示的是闭合环边数(n等于3),σ代表的是GPS基线向量弦长中误差( 毫米);d代表的是实际环平均边长,单位是千米。
根据“最小环路原则”来探究,这次加密CPII控制网复测总共构成独立闭合环170个,通过计算,加密CPII控制网独立闭合环计算结果的闭合差最大值统计就是,见表1。
表1 加密CPII控制网独立闭合环闭合差最大值
(三)加密CPII重复基线较差精度统计
重复基线较差是验证基线向量网质量的技术指标,假设其充分满足限差要求时,就表明构成基线向量网的相同基线不同时段重复观测质量合格。根据规定GPS基线向量网中所有重复基线较差需要与下式规定相符: ,a是固定误差,a等于5毫米,b代表的是比例误差,b等于1毫米,d表示的是基线,单位:千米。
这一次加密CPII控制网复测总共构成重复基线199组。通过计算可知加密CPII控制网重复基线较差最大值统计情况,见表2。
表2 加密CPII重复基线较差最大值统计表
三、高铁控制测量过程中应注意的事项
首先,基本的平面控制网CPI点位选择需要充分满足这些规定:第一,点位应当有益于设置GPS接收器。点位四周视野应当具有一定的开阔性,并且在地面高度15度角中不应当存在障碍物,以利于GPS信号接收。第二,距离功率大的无线电发射源不应当小于400米,距离高压输电线的间距不可以小于200米。第三,周围不应该出现很大的干扰信号接收的物质,尽可能躲开大规模水域。第四,点位需要挑选在稳定且不容易损坏,易于查找、交通便捷、有益于安全作业的区域。
其次,线路控制网是在基础平面控制网上沿线路周围布置的,给勘测和施工时期的线路平面控制与无砟轨道I阶段的基桩控制网起闭的标砖。线路控制网在基础平面控制网的基础之上运用四等导线进行施测,点的距离为1000米,距离线路100米左右,线路控制网的控制点位尽量选择在高铁用地以内,这样做不容易被损坏。假设和水准点一起使用的时候,需要选择在土质坚实以及安全、利于观测与长时间储存的地方,同时按照规定进行埋石。全部的线路控制网控制点都在场地填写点位阐明,必要的时候丈量到显著地物的距离,绘制点位图示,砟好点。
再次,基桩控制网。基桩控制网是沿线路设置的三维控制网,起闭于线路控制网,通常在线下工程施工结束以后进行施测,给布设无砟轨道以及运行维护提供控制标准。基桩控制网测量需要根据导线检测以及后方交会法进行施测,设置控制点的过程中需要兼顾施工与运行维护标准,将埋点布设在可靠且不容易损坏、利于测量的位置。同时应当预防冻裂、沉降、移动等方面的问题产生,且控制点标志应当清楚且完整,以利于辨识与采用。
最后,进行高程控制测量的时候,应当和高一级的国家水准点进行联测。四等水准测量通常是30千米联测,在条件较差的情况下不可以比80千米还要大。而二等水准测量通常应保持在150千米进行联测,且条件较差的情况下不可以高于400千米,同时构成附合水准线路。当客运专铁与别的铁路进行连接的时候,需要明确好两条铁路的高程系统关系。水准路线需要沿路线布设,埋设水准点的过程中,需要充分满足以下规定:第一,每2千米布设一个水准点。核心工程地段需要依据实况进行增设,水准点可以和平面控制点一同采用。当然,也可以独立布设,而独立布设的水准点距离路线中线间距最好保持在50到150米之间。第二,针对水准点的选址应当在土质较为坚实且安全、容易观测与长时间储存的位置。第三,使用四等水准进行测量的时候,假设在平原地区,可以使用水准测量方式开展测量工作。而如果在丘陵地带则可以使用光电测距三角高程检测方式。
结束语
以上经过统计复测往返高差不符值,可以发现全部的侧段往返高差不符值都充分满足 限差要求,测段的每公里偶然中误差也充分满足 的限差要求,这就表明外业测量的成果是可行的。基于此通过此次复测高差和原测高差对比,以二等水准网所有测段的复测高差与原测高差之差比较分析,可推断CPI94有较为显著沉降,需要更新高程。
参考文献
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论文作者:胡英剑
论文发表刊物:《防护工程》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/25
标签:复测论文; 测量论文; 基线论文; 高程论文; 水准论文; 高铁论文; 较差论文; 《防护工程》2018年第2期论文;