高速鐵路對(duì)軌道的平順度提出了更高的要求,也對(duì)測(cè)量工作的精度提出了更高的要求。高速鐵路的精密控制網(wǎng)作為施工和軌道精調(diào)的測(cè)量控制網(wǎng),其精度對(duì)后續(xù)各項(xiàng)工作的順利開展至關(guān)重要。而定期開展精密控制網(wǎng)的復(fù)測(cè)是保證控制網(wǎng)精度的必要工作。津秦客運(yùn)專線正線全長(zhǎng)261公里,設(shè)計(jì)時(shí)速350公里。正線軌道長(zhǎng)度257.429km(雙線),無(wú)砟軌道鋪設(shè)長(zhǎng)度為162.344km,有砟軌道鋪設(shè)長(zhǎng)度為95.085km。本文以津秦客運(yùn)專線精密控制網(wǎng)復(fù)測(cè)為例,對(duì)精測(cè)網(wǎng)復(fù)測(cè)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行分析,對(duì)其他各類鐵路的控制網(wǎng)布網(wǎng)及復(fù)測(cè)均有一定的參考價(jià)值。
1 平面網(wǎng)復(fù)測(cè)原則
本次復(fù)測(cè)的總體原則是;同網(wǎng)形,同精度分級(jí)復(fù)測(cè),復(fù)測(cè)時(shí)對(duì)遭到破壞、丟失的點(diǎn)按照原網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行選點(diǎn)、埋標(biāo)和測(cè)量,經(jīng)復(fù)測(cè),對(duì)復(fù)測(cè)坐標(biāo)精度不滿足《高速鐵路工程測(cè)量規(guī)范》(TB10601-2009)要求的點(diǎn)進(jìn)行分析,修正平面點(diǎn)的坐標(biāo)成果,使全線各級(jí)平面控制網(wǎng)保持完整。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)核查,有多個(gè)點(diǎn)由于道路擴(kuò)建或者鐵路施工導(dǎo)致點(diǎn)位破壞,對(duì)遭破壞的點(diǎn)予以補(bǔ)設(shè),并對(duì)其重新編號(hào)(在原點(diǎn)名后加A)。
2 平面網(wǎng)施測(cè)
本次復(fù)測(cè)采用16臺(tái)Trimble R8 GPS接收機(jī),標(biāo)稱精度(5mm+0.5ppm)。所用GPS接收機(jī)均經(jīng)測(cè)繪儀器計(jì)量定點(diǎn)單位檢定會(huì)格,并在有效期內(nèi)。GPS測(cè)量前按要求進(jìn)行儀器檢校。并定期對(duì)基座的光學(xué)對(duì)中器進(jìn)行檢校。GPS作業(yè)時(shí)保證對(duì)中誤差小于1mm,每個(gè)時(shí)段觀測(cè)前,后各量天線高一次,兩次較差小于2mm,取均值作為最后成果。觀測(cè)過(guò)程中不在天線附近50m以內(nèi)使用電臺(tái),10m以內(nèi)使用對(duì)講機(jī)。觀測(cè)時(shí)用電子手簿進(jìn)行點(diǎn)號(hào),天線高的記錄,同時(shí)認(rèn)真填寫GPS靜態(tài)觀測(cè)手簿。遷站方式同步平行前行遷站或傳遞式遷站,確保每個(gè)點(diǎn)置站2次。CPI GPS測(cè)量作業(yè)的基本技術(shù)要求滿足二等作業(yè)要求:衛(wèi)星高度角≥15;有效衛(wèi)星總數(shù)≥5;時(shí)段中任一衛(wèi)星有效觀測(cè)時(shí)間(min)≥30;時(shí)段長(zhǎng)度≥90(min);觀測(cè)時(shí)段數(shù)≥2;數(shù)據(jù)采樣間隔(S)=15;PDOP或GDOP≤6。CPII GPS測(cè)量作業(yè)的基本技術(shù)要求滿足二等作業(yè)要求:衛(wèi)星高度角≥15;有效衛(wèi)星總數(shù)≥4;時(shí)段中任一衛(wèi)星有效觀測(cè)時(shí)間(min)≥20;時(shí)段長(zhǎng)度≥60(min);觀測(cè)時(shí)段數(shù)≥1~2;數(shù)據(jù)采樣間隔(S)=15;PDOP或GDOP≤8;重復(fù)設(shè)站=2。
3 平面網(wǎng)復(fù)測(cè)成果處理
3.1基線解算和平差
首先將CPI和CPII原始觀測(cè)文件均轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)RINEX文件,并對(duì)點(diǎn)號(hào)、天線量高方式、天線高復(fù)核后進(jìn)行基線解算?;€向量解算采用廣播星歷和商用軟件,保證數(shù)據(jù)的一致性,統(tǒng)一應(yīng)用商用軟件LGO 7.0進(jìn)行基線解算。平面控制網(wǎng)平差使用同濟(jì)大學(xué)測(cè)量系的TGPPS軟件計(jì)算。對(duì)CPI、CPII復(fù)測(cè)基線進(jìn)行平差計(jì)算并檢查各項(xiàng)精度指標(biāo);“基線較差”、“最小獨(dú)立環(huán)閉合差”、“無(wú)約束平差基線向量各分量改正數(shù)的絕對(duì)值”、“相鄰點(diǎn)相對(duì)點(diǎn)位中誤差”、“基線邊方向中誤差”、“最弱邊相對(duì)中誤差”、“約束平差基線向量各分量改正數(shù)與無(wú)約束平差同名基線改正數(shù)較差的絕對(duì)值”均需滿足規(guī)范要求。
3.2復(fù)測(cè)成果與原測(cè)成果的較差
根據(jù)哈大、京石等在建客專的經(jīng)驗(yàn),為了更好地滿足CPⅢ測(cè)量的技術(shù)要求,本次CPI復(fù)測(cè)對(duì)同精度復(fù)測(cè)較差限差的要求提高了等級(jí)。CPI同精度復(fù)測(cè)較差限差提高為15mm,CPI相鄰點(diǎn)間坐標(biāo)差之差的相對(duì)精度限差為I/130000(執(zhí)行《高速鐵路工程測(cè)量規(guī)范》規(guī)定)。CPII同精度復(fù)測(cè)較差限差提高為10mm;CPII相鄰點(diǎn)間坐標(biāo)差之差的相對(duì)精度限差為1/80000(執(zhí)行《高速鐵路工程測(cè)量規(guī)范》規(guī)定)。
3.3復(fù)測(cè)結(jié)果分析
CPI控制網(wǎng)約束網(wǎng)平差后,對(duì)此次復(fù)測(cè)坐標(biāo)和2010年第二次復(fù)測(cè)成果進(jìn)行比較,共比較89個(gè)點(diǎn)。其中坐標(biāo)分量較差超過(guò)15mm限差的點(diǎn)有4個(gè),占4.49%。CPII控制網(wǎng)約束網(wǎng)平差后,共分四段進(jìn)行比較。其中第一段共比較58個(gè)點(diǎn),坐標(biāo)分量較差超過(guò)10mm限差的點(diǎn)有15個(gè),占25.8%;第二段共比較65個(gè)點(diǎn),坐標(biāo)分量較差超過(guò)10mm限差的點(diǎn)有11個(gè),占16.9%;第三段共比較41個(gè)點(diǎn),坐標(biāo)分最較差超過(guò)10mm限差的點(diǎn)有1個(gè),占2.4%;第四段共比較32個(gè)點(diǎn),坐標(biāo)分量較差超過(guò)10mm限差的點(diǎn)有4個(gè),占12.5%。
CPI控制網(wǎng)約束網(wǎng)平差后,比較此次復(fù)測(cè)坐標(biāo)與2010年第二次復(fù)測(cè)成果的相鄰點(diǎn)坐標(biāo)差之差,共108個(gè)點(diǎn),其中6個(gè)點(diǎn)不能滿足小于1/130000的限差要求,占5.56%。CPII控制網(wǎng)約束網(wǎng)平差后,共比較287個(gè)點(diǎn),其中59個(gè)點(diǎn)不能滿足小于1/80000的限差要求,占20.5%。
對(duì)“坐標(biāo)分量較差超限”、“相鄰點(diǎn)坐標(biāo)差之差相對(duì)精度超限”的點(diǎn)和新設(shè)的點(diǎn)按照“同精度插點(diǎn)法計(jì)算”進(jìn)行坐標(biāo)計(jì)算,并提交新坐標(biāo)。
4 結(jié)語(yǔ)及建議
本次精密工程控制測(cè)量平面網(wǎng)復(fù)測(cè)方案可行,觀測(cè)、數(shù)據(jù)處理方法正確,測(cè)量成果各項(xiàng)精度指標(biāo)均滿足《高速鐵路工程測(cè)量規(guī)范》(TB10601-2009)相關(guān)規(guī)定,成果可提供勘測(cè)設(shè)計(jì)、建設(shè)施工、運(yùn)營(yíng)管理等各方面應(yīng)用。針對(duì)本次復(fù)測(cè),提出以下建議:(1)本次復(fù)測(cè)控制樁點(diǎn)丟失較多,建議建設(shè)和施工單位采取一定措施,加強(qiáng)精密控制樁點(diǎn)的保護(hù)工作。(2)建議施工單位根據(jù)精密控制測(cè)量平面點(diǎn)此次復(fù)測(cè)坐標(biāo)修正情況,相應(yīng)檢測(cè)、修正相關(guān)施工加密點(diǎn)成果資料,合理分析和使用施工控制網(wǎng)成果。并在使用過(guò)程中對(duì)成果加強(qiáng)檢核,防止用錯(cuò)成果、用錯(cuò)點(diǎn)位情況發(fā)生,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)反饋信息到設(shè)計(jì)單位。(3)在成果使用過(guò)程中,注意標(biāo)段接頭段落、工程獨(dú)立坐標(biāo)系分帶段落控制樁點(diǎn)的銜接問(wèn)題,確保CPⅢ順