最新测量监测作业指导书

测量监测作业指导书

前

言

无砟轨道平面精密测量一般分三级控制，即CPⅠ、CPⅡ、CPⅢ。CPⅠ、CPⅡ为GPS控制测量点，由设计单位布点测量，施工单位复测，采用Leica或Trimb

GPS接收机按照相应等级作业即可完成。轨道控制（即CPⅢ）是随着我国高速铁路的发展而从德国引进的，其测量精度高、外业数据采集量大、形结构规则、平差计算量大等特点决定了其测量方法和平差模型都完全不同于传统控制测量，需要人员、仪器、CPⅢ标志元器件及相关软件的配套，任何一个环节出现疏漏，CPⅢ测量将会失败。

本作业指导书主要依据《客运专线无砟轨道铁路工程测量暂行规定》（铁建设[2006]189号）、《客运专线无砟轨道铁路施工质量验收暂行标准》（铁建设[2007]85号）、《高速铁路工程测量规范》以及《客运专线铁路无砟轨道铺设条件评估技术指南》（铁建设[2006]158号），结合集团公司武广客运专线、京石客运专线、沪宁城际测量经验，并参考国内、外有关无砟轨道的测量技术编制而成。主要内容包括无砟轨道高级控制的复测、CPⅢ控制测量、CRTSⅠ板式无砟轨道精调测量、CRTSⅡ板式无砟轨道精调测量、CRTSⅠ型双块式无砟轨道精调测量、轨道加密基准点GRP测量及沉降观测。

参加编写人员：罗株柠、刘晓野、徐双民、张旭东、唐达昆、施建、刘国雄。

由于时间紧，章节多，编制难免存在疏漏，敬请批评指正，以便修订。·26·目录无砟轨道精测复测作业指导书1 无砟轨道CPIII 精密测量作业指导书7 无砟轨道加密基桩GRP控制点测量作业指导书19 CRTSI型双块式无砟轨道测量作业指导书27 无砟轨道CRTS Ⅰ型板精调测量作业指导书33 无砟轨道CRTSⅡ型板测量作业指导书42 沉降变形观测作业指导书（路基、桥涵、过渡段、隧道）49 附表1 观测断面与观测点工程属性信息表70 附表2 电子水准测量记录手簿71 附表3 路基沉降观测记录表（沉降观测桩）72 附表4 路基沉降观测记录表（沉降板）73 附表5 路基沉降观测记录表（剖面管）74 附表6 路基分层沉降观测记录表75 附表7 路基分层沉降观测记录汇总表76 附表8 路基边桩位移观测记录表77 附表9 路基边桩位移观测记录汇总表78 附表10 桥梁承台沉降观测记录表79 附表11 桥梁墩（台）沉降观测记录表80 附表12 涵洞沉降观测记录表81 附表13 隧道沉降观测记录表82 附表14 桥梁梁部徐变观测数据录入表83 无砟轨道精测复测作业指导书1 适用范围本条文适用无砟轨道基础平面控制CPI，线路平面控制，CPⅡ及二等水准点复测。2 作业准备2.1资料准备

2.1.1

项目上场后，应立即组织交接桩和复测。交接桩一般由建设单位组织，设计、监理、施工单位共同参加，由设计单位向施工单位进行

现场桩橛点交，同时进行线下工程测量成果资料的移交，并签订交接桩协议书。交接协议书一式三份，应附有交桩资料详细清单，清单中应分类说明交桩点号明细、等级、坐标（投影带、投影面等）和高程系统等。

2.1.2

设计单位提交的测量成果应包括：

2.1.2.1

CPI、CPⅡ平面和高程控制点成果、点之记。

2.1.2.2

平面和高程控制桩橛的外型交接。

2.1.2.3

线路平纵断面资料，线路平纵曲线参数。

2.2

人员准备

复测人员应符合相关规定。测量人员应具备测量资格证，持证上岗。平面测量人员数量根据GPS接收机台数配备，一般每台GPS接收机配备2人。高程测量每组配备3人。2.3

仪器、设备准备

2.3.1

平面CPⅠ、CPⅡ控制测量，外业采用的GPS接收机为标称精度不大于5mm+1ppm双频接收机；标称精度不大于5mm＋1ppm单频接收机仅用于CPⅡ控制测量外业。高程测量采用电子水准仪，型号

为LeicaDNA03或TrimbleDini12，标称精度为：0.3mm/km。

2.3.2

测量仪器必须经过有资质的检定部门检定，并在有效期内。

2.4

采用技术标准

2.4.1《高速铁路工程测量规范》（TB10601-2009）；

2.4.2《国家一、二等水准测量规范》（GB12897-2006）。

3

CPI、CPⅡ平面控制复测

3.1复测方案

3.1.1控制形

复测时先进行外业GPS测量形构设计、对于个别丢失的控制点，应及时在原控制点附近补设，联测点尽量与设计保持相同，以保证原控制形。

3.1.2外业测量

CPI复测采用双频GPS接收机，静态测量方法进行，按二等精度作业要求施测。首先复测CPI控制点，与CP0联测，以CP0约束CPI。整个标段CPⅠ控制与CP0框架控制点采用双频GPS接收机按B级GPS技术要求进行联测。每个CP0框架点至少与2个CPⅠ控制点联测，按照设计院联测点进行联测，若相邻标段交接处与CP0框架点较远，相邻标段可互换搭接段数据。

CPⅡ复测采用双频GPS接收机，静态测量方法进行，按三等精

度作业要求施测。复测CPⅡ时，与管段内所有CPI联测，以CPI约束CPⅡ。3.1.3标段联测

标段分段复测时，搭接处选取的相邻共用平面控制点一般应不少于2个，坐标换带时应不少于4个；高程搭接应不少于一个共用水准点，并与相邻标段签订书面共用桩协议。

3.1.4

内业数据处理

基线解算采用广播星历，使用商用GPS数据处理软件（LGO、TGO）进行基线解算。基线合格后采用基线平差软件（武汉大学COSA 软件）进行三维无约束平差和二维约束平差，得到复测坐标。基线不满足规范要求的要及时通知外业组重新进行外业测量。

在基线解算满足规范要求后，CPI采用CP0框架控制点进行约束，使用GPS平差软件进行整体平差。CPⅡ控制采用经过复测后证明是可靠的本测段所有CPⅠ控制点进行约束。CPⅠ的数据应采用设计院提供的勘测成果或复测后设计院提供的修正测量成果。 3.2 作业技术要求

3.2.1作业时其主要技术要求如下：

项

目CPⅠ（B级）CPⅡ（C级）静态测量卫星高度角（°）≥15 ≥15 有效卫星总数≥5 ≥4 时段中任一卫星有效观测时间（min）≥30 ≥20 时段长度（min）≥90 60 观测时段数≥2 1～2 数据采样间隔（S）15 15 PDOP 或GDOP ≤6 ≤8 3.2.2

天线应严格整平对中，对中误差

≤1mm。每时段开机前和关机后各量一次天线高，三个方向天线高互差不大于2mm，取平均值作为最后的天线高；3.2.3 观测时详细记录测站点号、日期、时段、天线高、观测者、记录者等；

3.2.4

开机后应检查有关指示灯与仪表；

3.2.5

观测中应查看测站信息、接收卫星数、数据记录信号灯等情况，保证接收机工作正常，数据记录正确；

3.2.6

观测中在接收机10m内禁止使用对讲机和手机；

3.2.7

每日观测结束后，当天及时将数据转存至计算机，并拷贝成一式两份，确保观测数据不丢失。

3.3

精度要求

3.3.1

各独立闭合环坐标分量闭合差均符合下式的规定：

；；环全长闭合差应满足：式中：为环闭合差，n为独立环中的边数；3.3.2重复基线的长度较差小于。

3.3.3无约束平差中基线分量的改正数绝对值均满足下式：

VΔx≤3σ，

VΔy≤3σ，VσZ≤3σ GPS基线长度精度用下式表示：式中：σ——中误差（mm）；d——相邻点间距离（km）3.3.4

GPS测量精度指标

控制级别基线边方向中误差最弱边相对中误差CPⅠ≤1.3″

1/180000

CPⅡ≤1.7″

1/100000

3.3.5

可重复性测量精度和相邻点位的相对精度：

控制点可重复性测量精度相对点位精度CPⅠ10 8+d×10-6 CPⅡ15 10 4 高程控制复测4.1

复测方案

4.1.1

复测水准线路

按设计布设水准路线路逐点顺序测量，形成附合水准路线，整个标段至少联测两个深埋水准点。高程复测时，可将线路加密水准点一并纳入高程点复测。4.1.2

外业测量

采用标称精度不低于0.3mm/km的电子水准仪，按设计同等（二等水准）精度要求施测。采用设计院提交的深埋水准点或基岩点作为起闭点，对于区域地面沉降区域要联测到基岩点，按附合水准方法施

测。观测顺序为：

往返测：奇数站为后—前—前—后

偶数站为前—后—后—前4.1.3标段联测

标段分段复测时，高程联测应伸入相邻标段至少于一个共用水准点，并与相邻标段签订书面共用桩协议。

4.1.4

内业数据处理

高程控制以联测的深埋水准点或基岩点为起算点，用专业平差软件进行严密平差计算。4.2

作业技术要求

4.2.1

作业主要技术要求

水准点复测限差要求测量等级每千米水准测量偶然中误差（mm）往返不符值或闭合差（mm）复测较差（mm）二等1.0

4.2.2水准测量采用单路线往返观测，同一区段的往返测使用同一类型仪器和转点尺垫，沿同一路线进行。

4.2.3

观测间歇时，最好在水准点上结束。否则，应在最后一站选择两个坚稳可靠、光滑突出、便于放置标尺的固定点，作为间歇点。

4.2.4

气象条件稳定时进行观测，扶尺时借助尺撑，使标尺气泡居中，标尺垂直。跨越较大河流或水域时，按《国家一、二等水准测量规范》

（GB

12897-2006）跨河水准测量有关技术要求执行。

4.2.5

水准测量野外作业结束后，每条水准路线应按测段往返测高差不符值计算偶然中误差MΔ，MΔ≤±1.0mm；当水准的环数超过20个时，按环线闭合差计算Mw，Mw≤±2.0mm。MΔ、Mw应按下列公式计算：式中：△——测段往返高差不符值（mm）；

L——测段长或环线周长（km）；

n ——测段数；W ——水准路线的环线闭合差（mm）；N ——水准环数。5 精测复测成果与设计成果对比评价 5.1

CPI、CPⅡ成果评价

将复测成果与设计成果进行对比，当复测结果与设计单位成果较差超限时，再次复测，查明原因。当确认设计单位成果资料有误或精度不符合规定要求时，及时与监理、设计单位协商，对成果进行更正；复测成果与设计单位成果较差满足限差要求时，应采用设计单位测量成果。

采用GPS复测CPⅠ、CPⅡ控制点，复测成果与设计成果坐标较差应满足下表的要求：

表5.1-1

控制点的点位精度要求(mm)

控制点相对点位精度同精度复测坐标较差限差CPⅠ10 20 CPⅡ10 15 表5.1-2

GPS复测相邻点间坐标差之差的相对精度限差

控制等级相邻点间坐标差之差的相对精度限差CPⅠ1/130 000 CPⅡ1/80 000 5.2

高程控制点成果评价

每条水准路线测段往返测高差较差算得的高差偶然中误差M△和按环闭合差算得的全中误差Mw超限时，应先重测不符值或闭合差较大的测段，使其满足精度要求。与设计高差比较符合6mm，对高差较差超限的测段应再次测量确认。复测高程与设计高程比较，以期发现沉降趋势或规律。当确认设计单位勘测资料有误或精度不符合规定要求时，应与设计单位协商，对勘测成果进行处理。6、复测成果整理

6.1复测工作结束后应提交复测成果报告。复测成果报告应包括复测的技术标准、规范的执行情况，测量人员、设备、测量方法、起算数据稳定性的检验分析、内业计算以及超限原因分析和成果取用等内容。具体如下：

6.1.1精测复测技术设计书（包括平面和高程技术设计书）；

6.1.2精测复测报告，复测报告内容应包括：

（1）任务依据、技术标准、测量日期、作业方法、人员设备、数据处理方法、控制测量精度、复测点现状分析、复测资料尚存在的问题及处理方法、复测结论等。

（2）闭合环闭合情况及精度统计。

（3）起算点的点号、坐标,起算点稳定性分析。

（4）平面控制坐标成果，包括点号、平面坐标、坐标中误差、点位中误差、点对的坐标方位角及精度、平面边长及精度、复测基线、坐标成果和设计成果的比较。

（5）高程控制高差成果，包括点号、距离、往返测高差、往返测不符值、每千米偶然中误差、复测高差和设计高差的成果比较。

6.1.3复测报告的附件：

（1）GPS、水准仪等设备的鉴定证书。主要测量人员资格证书。

（2）施测单位的测绘资质证书。

（3）平面控制图、基线报告、闭合环报告、约束和无约束平差报告；

（4）高程水准测量线路示意图、水准测量原始观测数据；

（5）GPS测量和水准测量的外业观测原始记录手簿。7、精测复测注意事项

7.1

CPⅠ、CPⅡGPS复测坐标推算不能单点推算，以避免误差放大。

7.2

数据处理应先采用LGO或TGO等随机商业软件进行基线处理，得到基线文件后，再采用COSA

GPS平差软件进行三维无约束平差和二维约束平差，进行二维约束平差时，固定已知点点位分布要均匀且稳定性良好。7.3坐标投影换带进行坐标转换时，应采用专用软件Geotrans进行，要注意大地高（参考椭球面）与水准高（似大地水准面）两个高程系统之间的高程

异常值，以减小投影变形。

无砟轨道CPIII精密测量作业指导书

1 适用范围本条文适用无砟轨道CPⅢ测量。

2 作业准备 2.1资料准备

2.1.1

CPⅢ正式测量前，应收集本标段CPI、CPⅡ及二等水准控制点资料。并对控制点进行全面复测，确认CPI、CPⅡ及二等水准点等基础资料成果准确、可靠。

2.2

人员准备

22.1

复测人员应符合相关规定。测量人员应具备测量资格证，持证上岗。测量人员数量为：平面测量每组4人，高程测量每组3人。

2.3

仪器、设备准备

2.3.1测量仪器必须经过有资质的检定部门检定，并在有效期内。采用仪器精度不低于下表1和表2的有关要求：

表1

轨道控制CPⅢ控制测量使用仪器精度要求仪器类型相关要求备注全站仪方向中误差不大于1″ 测距中误差不大于1mm+2ppm TCA2003、TCRP1201+、TrimbleS8

精密镜重复性和各标志点间互换性安装误差X、Y、H均不大

于0.3mm。

金属框精密棱镜、sinning棱镜

温度计

测量精度应不低于±0.5℃

气压计

测量精度应不低于±5hpa 水准仪每公里水准测量往返测高差中数测量的中误差不大于±1mm/km。DNA03、Dini12

水准标尺整体铟瓦水准标尺带尺垫2米条码尺表2 轨道控制CPⅢ控制测量使用的配件加工和安装精度要求CPⅢ测量标志几何尺寸的加工误差重复性安装误差互换性安装误差备注精度指标±0.01mm～±0.05mm

±0.3mm

±0.3mm

平插口型、球棱镜型

注：1

CPⅢ测量标志应满足“铁建设[2008]80号” 文的相关要求。2 CP Ⅲ测量标志重复性安装误差和互换性安装误差，指的是X、Y、H三方向的误差应均小于±0.3mm。

2.3.2

CPⅢ测量应使用原装木质脚架，水准测量使用的尺垫重量应不低于3kg。CPⅢ外业数据采集软件和CPⅢ内业平差计算和精度评定的处理软件应采用国家式铁道部主管部门评审通过的软件。

2.4

其他准备

2.4.1无砟轨道对线下基础工程的工后沉降要求非常严格，

CPⅢ的控制测量应待线下工程沉降和变形满足要求，且无砟轨道铺设条件评估通过后进行。

2.4.2

CPⅢ平面控制在施测前，应进行详细的技术方案设计。技术方案设计的内容应包括以下内容：CPⅢ点的埋设与编号设计、与上一级控制点的联测方案设计、CPⅢ观测形设计、测量方法与精度设计、所需要的仪器设备及其周期检定计划、内业数据处理方法设计、人员组织计划、应提交的成果资料清单和质量保障措施以及安全生产的注意事项等。

2.4.3

CPⅢ控制观测前的准备工作：CPⅢ点的埋设与编号，全站仪、棱镜、木质脚架、温度计、气压计、外业采集软件、平差软件及电子水准仪、铟刚条码尺、尺垫、尺撑等测量仪器和设备的准备，人员的组织与分工，内业数据处理软件的准备与培训等。保证一名外业数据采集负责人，平面和高程各派一名专业工程师负责数据处理和成果整理。

2.5

采用技术标准

2.5.1《高速铁路工程测量规范》（TB10601-2009）；

2.5.2《国家一、二等水准测量规范》（GB12897-2006）；

2.4.3《客运专线铁路无碴轨道铺设条件评估技术指南》（铁建设[2006]158号）。

3

CPⅡ及二等水准点加密3.1.1

CPⅢ测量前，必须进行CPⅡ及二等水准点加密，确保线路两侧50m通视范围内CPⅡ控制点的密度达到500m～600m一个，高程控制点线路两侧50m范围内的密度达到2000m左右一个，否则应同精度加密。

3.1.2

CPⅡ加密点路基地段埋设于路基两侧稳固且不易破坏处，桥梁、隧道地段埋设于水沟电缆槽顶面。路基、桥梁的地段采用GPS按C 级精度加密；高程采用二等水准点加密。隧道洞内采用导线按四等导线精度施测。平面和高程控制点可共用控制点。

3.1.3

CPⅡ

的加密的主要目地是为了方便CPⅢ基桩的观测，以及弥补被损毁的和无法利用的CPⅡ点。在路基、桥梁地段CPⅡ加密可采用GPS 测量在原精密平面控制基础上按同精度扩展方式加密；隧道内CPⅡ控制点应在隧道贯通后，采用导线测量方法测设。CPⅡ导线加密测量主要技术要求如下：

表 3 洞内CPⅡ导线测量主要技术要求控制级别附合长度

（km）边长（m）测距中误差（mm）测角中误差（″）相邻点位坐标中误差（mm）导线全长相对闭合差限差方位角闭合差限差（″）对应导线等级备注CPⅡL≤2 400～600 3 1.8

7.5

1/55

000 ±3.6

三等

单导线CPⅡ2＜L≤7 400～600 3 1.8

7.5

1/55

000 ±3.6

三等

导线环CPⅡL＞7 400～600 3 1.3

5

1/100 000 ±2.0

二等

导线环3.1.4

隧道贯通后进行CPⅡ控制点测量时，

CPⅡ控制测量只能采用导线测量，导线附合于隧道两端的CPⅠ控制点上，边长以600～800m为宜，导线测量的主要满足以下技术要求：（1）导线测量应起闭于隧道洞口两端的CPⅠ控制点上，采用标称精度不低于1″、2mm+2ppm的全站仪施测。

（2）导线点应布设在施工干扰小、安全稳固、方便设站、便于保存的地方，点间视线应距洞内设施0.2m以上。

（3）导线测量应采用标称精度不低于1″、2mm+2ppm的全站仪施测，观测前应先将仪器开箱放置20分钟左右，让仪器与洞内温度基本一致；观测前须按要求对全站仪进行检校，作业期间须在仪器鉴定有效期内。边长观测应进行温度、气压等气象元素改正，温度量测精度不低于±0.5℃，气压量测精度不低于±5hpa。

（4）洞口站测角宜在夜晚或阴天进行；观测时隧道内应充分通风，无施工干扰，避免尘雾；

（5）目标棱镜人工观测时应有足够的照明度，受光均匀柔和、目标清晰，避免光线从旁侧照射目标。采用自动观测时应尽量减少光源干扰；

（6）导线测量水平角观测应符合表4的规定。

表4 导线测量水平角观测技术要求控制等级仪器等级测回数半测回归零差2C较差同一方向各测回间较差CPⅡDJ1 4 6″ 9″ 6″ DJ2 6 8″ 13″ 9″ （7）导线边长测量，读数至毫米。距离和竖直角往返各观测2测回。各项限差应满足表5的要求。表5 距离和竖直角观测限差仪器精度等级测距中误（mm）同一测回各次读数互差（mm）测回间读数较差（mm）往返测平距较差Ⅰ

CPⅡ导线应在方位角闭合差及导线全长相对闭合差满足要求后，采用严密平差法进行计算。建议采用COSA进行数据处理。

4 CPⅢ测量精度要求4.1

CPⅢ平面控制的主要技术指标应满足表6的规定。

表6 CPⅢ平面的主要技术指标控制名称测量方法方向观测中误差距离测量的中误差可重复性测量精度相对点位精度CPⅢ平面自由测站边角交会±1.8″

±1.0mm

±1.5mm

±1mm

注：1 可重复性测量精度指：控制点两次测量，其X、Y方向坐标差的中误差。

2 相对点位精度指的是相邻两点间相对点位误差椭圆长短轴平方和的开根号值。4.2

CPⅢ高程控制的主要技术指标应满足表7的规定。

表7 CPⅢ高程的主要技术指标控制名称测量方法测量精度等级MΔ MW 可重复性测量精度CPⅢ高程水准测量精密水准±2mm ±4mm ±1.5mm

注：1

MΔ为根据水准测段往返测高差较差计算的每千米水准测量的高差偶然中误差。2 MW为根据闭合环闭合差计算的每千米水准测量的高差全中误差。3可重复性测量精度指的是控制点两次测量，其高程差的中误差。4 表中MΔ和MW的计算公式分别为：4.2-1

4.2-2

式中：△——测段往返高差不符值(mm)；

L——测段长或环线周长(km)；n——测段数；W——水准路线经过各项修正后的环线闭合差(mm)；N——水准环数。5 CPⅢ精密测量5.1

CPⅢ控制点埋设与编号

5.1.1

CPⅢ平面控制点与高程控制点共点。路基地段CPⅢ点沿线路布置在路基两侧CPⅢ专用立柱上，专用立柱设置在接触基础上并通过钢筋连接；桥梁地段设置固定支座端防撞墙两侧；隧道设置于隧道二衬侧壁上。

（1）路基地段：路基段CPⅢ点成对布设在路基上设置的专用立柱上，专用立柱基础可利用接触杆的扩大基础，与原基础同宽，与接触基础同时浇筑，CPⅢ立柱高1.1~1.2m，直径20cm，在施工时应加4根直径为6mm的钢筋。CPⅢ点布设在控制点桩内侧，距桩顶面距离不小于10cm。具体实施方案如下图1所示：

1.1m

CPⅢ点

图1 路基段专用控制点桩上的CPⅢ点（2）桥梁地段：桥梁地段CPⅢ点成对布设在墩台顶部桥梁固定支座端上方的防撞墙顶中部，相邻两对CPⅢ点纵向距离50～70m。对于大跨或多跨连续梁部分点可布设在活动端防撞墙顶中部，加盖防水皮套。桥梁段CPⅢ点布设具体位置如图2所示。图2 桥梁段CPⅢ点的布设（3）隧道地段：隧道地段CPⅢ点成对布设在电缆槽顶面以上30cm的边墙二

衬上。隧道段相邻两对CPⅢ点纵向距离约60m。隧道段CPⅢ点布设具体位置如图3所示。0.3m

图3

隧道段CPⅢ点的布设5.1.2

CPⅢ点沿线路纵向间距宜为60m左右（接触杆间距）、横向间距不超过结构宽度，点位纵向里程差不大于1m。各CPⅢ控制点应设于设计轨道顶面以上30cm的地方并应大致等高。

5.1.3

CPⅢ点的预埋件要求埋设稳固；预埋件埋设于接触基础顶面时保证其铅垂（球棱镜型）；预埋件横向埋设时应使预埋件水平埋设（插销型）。

5.1.4

CPⅢ点的编号：点号一般由7位数字组成，前四位数字表示CP Ⅲ点所在里程的整公里数，共页测量单位：天气：测量日期：年月日自由测站编号温度气压CPⅢ点编号备注CPⅢ点编号备注自由测站、CPⅢ点编号示意图

线路里程方向说明：将自由测站编号、CPⅢ点编号在上示意图上标记出来

司镜：记录：测量时间：时分5.2.7

CPⅢ平面外业观测成果质量评定与检核的内容包括：半测回归零差、同一测回各方向2C较差、不同测回同一方向归零后方向值互差、同一CPⅢ点各测回距离较差、由相邻测站测量的观测值计算的