CPIII平面控制测量方法及程序

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1、第6章CPIII控制网数据处理当前我国客运专线的建设多采用无碴轨道技术，由于设计速度高，为保证列车在高速运行时的安全性，以及乘客的舒适度，高速客运专线的轨道必须具有高平顺性和高稳定性。除轨道结构的合理尺寸、良好的材质和制造工艺外，轨道的高精度铺设是实现轨道初始高平顺性的关键。而高精度CPIII控制网是无碴轨道施工的保证，并为日后运营维护提供控制基准。6.1CPIII控制网基础知识CPIII控制网是沿线路布设控制无碴轨道施工的三维施工控制网，起闭于上一级的基础平面控制网（CPI）或线路控制网（CPII）。CPIII控制网点对称布设于线路两侧，每对间距约为

2、15m左右，控制点间的纵向间距以50～60m为宜；CPIII平面网采用自由测站后方交会进行施测，其原始观测值为测站到测点的平距与方向，每两测站间有4对公共观测点，由此构成了一个控制网点间具有强相关性、精度分布较为均匀的边角交会网。由于采用了全新的构网方式，需要发展相应的严密数据处理方法来对CPIII平面网观测数据进行处理。6.1.1CPIII相关概念（1）工程独立坐标系：为满足铁路工程建设要求采用的以任意中央子午线和高程投影面进行投影而建立的平面直角坐标系。（2）基础框架平面控制网CP0：为满足线路平面控制测量起闭联测的要求，沿线路每50km左右建立的

3、卫星定位测量控制网，作为全线勘测设计、施工、运营维护的坐标基准。（3）基础平面控制网CPⅠ：在基础框架平面控制网（CP0）或国家高等级平面控制网的基础上，沿线路走向布设，按GPS静态相对定位原理建立，为线路平面控制网起闭的基准。在勘测阶段按静态GPS相对定位原理建立。点间距为4km左右，测量精度为GPSB级网。（4）线路平面控制网CPⅡ：在基础平面控制网（CPⅠ）上沿线路附近布设，为勘测、施工阶段的线路平面控制和轨道控制网起闭的基准。可用GPS静态相对定位原理测量或常规导线网测量，在勘测阶段建立。点间距为400~800m左右，测量精度为GPSC级网或三

4、等导线。（5）轨道控制网CPⅢ：沿线路布设的三维控制网，起闭于基础平面控制网（CPⅠ）或线路控制网（CPⅡ），一般在线下工程施工完成后进行施测，为轨道施工和运营维护的基准。CPⅢ网按自由设站边角交会方法测量。点间距为纵向60m左右、横向为线路结构物宽度，测量精度为相邻点位的相对点位中误差小于1mm。（6）精密水准测量：高速铁路无碴轨道工程施工测量中，用于测量轨道控制网CPⅢ各标志点高程的等级水准测量，其精度介于二等和三等水准测量之间，每公里高差测量的偶然中误差为2mm/km和全中误差为4mm/km。（7）自由设站后方交会：在靠近线中线位置架设全站仪，测

5、量线路两侧多对轨道控制网CPⅢ的方向和距离，以确定仪器中心点的平面和高程位置。常用于无碴轨道板的粗调、轨道的精调和轨道线形的检测。（8）三网合一：为保证控制网的测量成果质量满足高速铁路勘测、施工、运营维护三个阶段测量的要求，适应客运专线无碴轨道铁路工程建设和运营管理的需要，要求三阶段的平面、高程控制测量必须采用统一的基准。即勘测控制网、施工控制网、运营维护控制网均采用CP0控制网为基础平面控制网，二等水准基点网为基础高程控制网，简称为三网合一。6.1.2平面控制网测量网形（1）测站间距为120m时，CPⅢ平面控制网测量网形示意图如图6-1所示。CPⅠC

6、PⅡ120m60mCPⅡ图6-1测站间距为120m时CPⅢ平面控制网测量网形示意图（2）测站间距为60m时，CPⅢ平面控制网测量网形示意图如图6-2所示。CPⅡCPⅠ60m60mCPⅡ图6-2测站间距为60m时CPⅢ平面控制网测量网形示意图（3）采用测站间距120m的标准网形测量过程中如某CPⅢ点由于障碍物被挡，可以考虑采用由测站间距120m转测站间距60m的测量网形，如图6-3所示。CPⅠCPⅡ120m60m60mCPⅡ图6-3测站间距由120m转60m时的平面控制网测量网形示意图（4）在实际测量过程中，如果CPⅠ或者CPⅡ点离线路较远，可以在线路外

7、合适位置设置辅助点，在辅助点上架设仪器，观测临近的CPⅢ点和CPⅠ或者CPⅡ点。此时其测量网形示意图如图6-4所示。CPⅠCPⅡ120m60mJM001JM002CPⅡ图6-4辅助点联测CPⅠ或者CPⅡ点平面控制网测量网形示意图6.1.3CPIII控制网的特点(1)控制点数量众多。沿线路方向通常每公里有16对即32个控制点。(2)精度要求高。每个控制点与相邻5个控制点的相对点位中误差均要求小于1mm。(3)控制的范围长。线路有多长，控制网的长度就有多长。(4)是一个平面位置和高程位置共点的三维控制网。目前CPⅢ三维网平面和高程是分开测量后合并形成共点的

8、三维网，但其使用时却是平面和高程同时使用的。(5)控制点的位置、CPⅢ测量标志较传统控制测量有