中兵勘察设计研究院 北京 100053
摘要：本文以柳州至南宁客运专线线Ⅴ标控制网复测为工程实例，阐述了GPS测量在高速铁路客运专线CPⅠ、CPⅡ平面控制网复测的运用，并对复测精度进行分析，最后得出相关结论。
关键词：高速铁路专线；控制网复测；精度分析；坐标较差；点位稳定性分析
1、前言
随着高速铁路的飞跃发展，列车运行时速得到了大大的提高，为了列车在高速行驶的条件下，实现旅客列车的安全性和舒适性，高速铁路则需要达到高平顺性，轨道铺设和养护维修过程中应保持高质量，所以必须建立一套满足施工、运营维护的精密测量控制网，由于铁路从设计到施工的时间一般较长，在正式施工开始时，应对高速铁路的控制网进行全面复测。施工场地是一个不稳定的载体，施工过程中，各等级控制点的稳定状况也会发生变化，所以必须对高速铁路专线控制网定期和不定期的进行复测。
2、工程概况
新建铁路柳州至南宁客运专线沿线位于广西盆地中部，其中宾阳至南宁段横穿大明山脉昆仑关地区，地形起伏相对较大，地势东北高，西南低。Ⅴ标段位于宾阳至南宁段内，整个测区地表水系发达，甘蔗林密布，有的山上桉树茂密。对GPS观测带来一定影响。
本次复测与加密共测设50个点，其中CPⅠ控制点14个，CPⅡ控制点36个（含加密点），包括与相邻标段平顺性检查联测点4个。
3、复测与加密采取的技术路线
根据该工程的性质和特点，为高精度，高质量，高效益地完成该项工程，施测的基本原则是“技术先进，严守规范，质量可靠，确保精度”。
因GPS技术具有定位精度高、作业速度快、相邻点间勿需通视、不受天气条件影响等诸多常规测量技术不可比拟的优点，因而本平面控制网复测与加密和原控制网一样，采用GPS高新技术进行。CPⅠ控制网复测按B级网的技术要求施测。CPⅡ控制网复测与加密按C级网的技术要求施测。在GPS的外业观测方案中应做到以下几点：
（1）严守测量规范：严格按照有关规范的规定进行。
（2）加强网形结构：在网形设计构网时做到有较强的图形结构，保证每个点有3条及以上独立基线相连接，因是带状布网形式，要求GPS独立基线传递必须是边连接，组成三角形、大地四边形或多边形连接。
（3）注意信号接收：观测时要注意观察GPS点位信号接收状况，必要时选择最佳观测时间段。
（4）搞好量高对中：观测中避免量高错误发生和注意天线的对中与整平。
4、复测与加密数据处理及精度分析
4.1基线解算
本次高速铁路平面控制网复测主要有CPⅠ，CPⅡ复测，均采用GPS静态测量技术。一律采用Leica1230双频GPS接收机。数据采集完成后，经预处理没有任何问题后，将所有原始观测文件转换为rinex标准格式，输入商用软件TGO，再对点号、天线量高方式、天线高复核后进行基线解算。
4.2GPS网平差
本次平面控制网复测的坐标系统和原控制网一致，即1954年北京坐标系统。
计算工程独立坐标时采用1954年北京坐标系克氏椭球参数，中央子午线经度108°30′，投影面大地高程150米。
4.3复测结果精度分析
控制点复测成果与设计成果比较可采用点间距离、方位、坐标比较的方法，以判别控制点是否满足精度要求。当X、Y坐标较差超过限差20mm时，应再次测量确认。
（1）重复独立基线和异步闭合环误差统计
在该段高速铁路平面控制网复测数据处理过程中，CPⅠ复测选择32条独立基线，其中重复基线较差最大的 =5mm， =24mm， =19mm，均小于其限差值。CPⅡ复测选择107条独立基线，其中重复基线较差最大的 =4mm， =8mm， =11mm，均小于限差值。
CPⅠ和CPⅡ均形成由其独立基线形成的三、四边异步环，如表4.1所示，CPⅠ异步环闭合差分量和闭合差最大最 =-12mm， =-37mm， =23mm，S=43.29mm。CPⅡ异步环闭合差分量和闭合差最大最 =-9mm， =19mm， =11mm，S=21.95mm。均符合限差要求。
（2）CPⅠ和CPⅡ控制点坐标比较
在CPⅠ复测时，采用固定标段两端的CPⅠ161、CPⅠ52的坐标的二维约束平差方案，其坐标较差值比较可见，各CPⅠ点x、y坐标差值均小于±2.0cm。表明控制点坐标变化量级不大。
CPⅡ复测网选择bj-54坐标系，中央子午线经度为108°30′，投影面大地高程150米，其复测坐标与原测坐标较差可见，除CPⅡ301点坐标差值（△x=6.24cm，△y=1.96cm）较大外，其余各CPⅡ点x、y坐标差值均小于±2.0cm，可认为点位坐标变化不显著，采用原测量成果。对于点CPⅡ301我们进行重测，并对该重测网单独平差计算，平差时固定CPⅠ52和CPⅠ53，计算得出CPⅡ301和CPⅡ302的坐标。
由表1可见，在CPⅡ复测网整网平差和专门施测的CPⅡ301点重测网中，CPⅡ301点两次观测的坐标差值很小，表明本次观测结果无误，确认该点点位产生了一定位移，CPⅡ301点坐标采用复测结果。
5.结论
通过高速铁路专线控制网复测的工程实例测量方法，测量流程及测量精度进行了研究和分析，高速铁路专线控制网应采用同精度、同方法复测整个控制网，不应仅对某一部分控制点进行简单的实测比较。复测网网形尽量与原测网保持一致、转换为地方坐标采用的基准必须与原测相同。作为铁路客运专线工程，该工程施工周期较长，精度要求很高，应重视其点位的稳定性监测，必要时须按照有关规定进行定期或不定期的检、复测工作，保证施工各阶段控制点成果正确，从而确保该工程的施工质量和工程的正确贯通。
作者简介：
徐教煌，1988年生，男，江西九江人，汉族，助理工程师，主要从工程测量等方面的生产研究。E-mail：353053649@qq.com。
论文作者:徐教煌
论文发表刊物:《基层建设》2015年24期供稿
论文发表时间:2016/3/22
标签：复测论文; 坐标论文; 基线论文; 差值论文; 测量论文; 精度论文; 专线论文; 《基层建设》2015年24期供稿论文;