某客运专线轨道控制网测量方案设计案例综述
1.1工程概况
1.1.1线路区段概况
本设计为某客运专线的其中一个区段的轨道控制网测量方案的设计,区段起点里程为DK030+000~DK040+000,线路总长10km。其中包含桥梁5座,1号大桥在本设计区段里程为DK030+000~DK033+585,2号大桥DK033+865~DK034+040,3号大桥DK034+185~DK034+457,4号大桥DK036+730~DK037+385,5号大桥DK039+415~DK039+680,总长为4952m。隧道1座DK037+400~DK038+900,总长为1500m;路基总长为3548m。
本区段包含两个曲线,第一个曲线DK030+771.35~DK034+622.48,曲线半径为3500m,圆心角为56°0′0″,曲线总长为3851.13m。第二个曲线DK036+977.96~DK038+438.87,曲线半径为3500m,圆心角为17°02′23″,曲线总长为1460.91m。
1.1.2地理环境
本设计包含的区段DK030+000~DK040+000位于四川省成都市到德阳市之间。该地区属于亚热带季风气候,年平均气温为16℃,空气较潮湿,雨季主要集中于7、8月份,基本无降雪。本设计区段的平均海拔在510m~540m,地势平坦,高差变化不大。该设计区段内有多条河流经过。
1.1.3坐标高程系统
1)平面坐标系统:WGS-84坐标系统。
2)高程系统:1985年国家高程基准。
1.1.4既有控制网情况
CPⅠ与CPⅡ平面控制点已经引入该区段,并且已经布设完成,高程控制点同样布设完成。
CPⅠ(基础平面控制网),该网线沿线路走向方向布设,约4km一个,该区段布设3个CPⅠ控制点;CPⅡ(线路控制网),该网线在CPⅠ附近布设,同样沿线路走向布设间距约为800~1000m一个,该区段布设12个CPⅡ控制点。
高程控制点沿线路布设,每2km布设一个。
对于已经引入该区段并且布设好的控制点应该保证全部完好无损,有已经被破坏的控制点全部补充设置完成。
1.1.5CPⅢ轨道控制网布设方案的主要内容
1.CPⅡ控制网的加密;
2.CPⅢ控制网测量标志的选用和埋设;
1.CPⅢ控制网测量方案;
4.CPⅢ控制网数据处理。
1.1.6CPⅢ测量的作业流程
1.2准备工作
1.2.1CPⅢ控制网成功布设的前提条件
1)该区段线下工程沉降已经基本完成,允许有一定的变形,但需满足规范要求;
2)对于该区段路基来地段说,接触网基础沉降满足规范要求,允许微量变形;
3)对于该区段桥梁地段来说,防撞墙应该施工完成且具有一定的强度
4)对于该区段隧道地段来说,隧道衬砌应该施工完成,电缆槽完工;
5)该区段完成CPⅡ控制网的加密,并且CPⅠ和CPⅡ控制网全部完成复测。
1.2.2CPⅢ控制网布设人员和设备要求
1)设备要求
根据《高速铁路工程测量规范》的规定,在本设计中采用的平面控制测量的全站仪应该具有自动找寻目标,自动照准,自动观测,自动记录数据的功能,并且其精度为:方向测量中误差不大于1″,测距中误差不大于1mm+2ppm[14]。另外,在正式测量前还需要按照规范对全站仪进行校核,并保证在作业期间全站仪处于有效校检期内。在进行长度测量时,还需要进行温度,气压等气象情况的修正。在测量温度时,温度的读数精确到0.2℃;在测量气压时,气压的读数精确到0.5hPa。
CPⅢ控制网高程测量按照精密水准测量的标准来进行施测,水准仪最低型号为DS1,水准尺类型为因瓦尺。在每次作业前都需要按照规范对水准仪和水准尺进行校核。
主要的测量仪器和设备见表3-1。
表3-1主要测量仪器和设备表
仪器设备
精度等级
数量
用途
备注
徕卡TCA2003全站仪
0.5″,1mm+1ppm
1
CPⅢ测量
需配置匹配脚架
徕卡GPR1棱镜
检验合格
16
CPⅢ测量
徕卡GPH单框
检验合格
16
CPⅢ测量
徕卡DNA03数字水准仪
0.3mm
1
二等、精密水准测量
需配置匹配脚架
因瓦水准尺
检验合格
6
二等、精密水准测量
GPS(徕卡GS18)
5mm+0.3ppm
1
CPⅡ控制网复测及加密
通风温度干湿计
0.1℃
1
温度、湿度测量
高原型空盒气压表
0.5hPa
1
气压测量
2)人员要求
在轨道控制网建立时,该区段需设置一个测量队,平面测量需要8人,高程测量需要4人,还需1名司机。所有人员均需进行相关测量培训后方可进行测量工作。
1.3CPⅡ控制网的加密
当CPⅡ控制网的密度不能满足轨道控制网布设要求时,或者CPⅡ控制点之间不能通视时,或者CPⅡ控制点相隔太远时,就需要对原有的CPⅡ控制网进行加密处理。在控制网加密时,需