高速鐵路平面控制網(wǎng)復(fù)測成果研究與分析

劉祖軍

摘 ? ?要：在進(jìn)行高速施工測量之前，要對設(shè)計(jì)提供的控制點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測，并按規(guī)范要求對測量過程及測量結(jié)果進(jìn)行評估，確認(rèn)無誤后，才能采用設(shè)計(jì)點(diǎn)位進(jìn)行加密及放樣，本文將就采用GNSS靜態(tài)測量進(jìn)行平面控制點(diǎn)復(fù)測的過程進(jìn)行研究及分析。

關(guān)鍵詞：高速鐵路;復(fù)測;GNSS靜態(tài)測量

1 ?前言

XX高速鐵路精測網(wǎng)的布設(shè)由設(shè)計(jì)單位按分級布網(wǎng)的原則分基礎(chǔ)控制網(wǎng)CPI和線路控制網(wǎng)CPII布設(shè)，精度分別為二等和三等GPS網(wǎng)。為了檢核設(shè)計(jì)成果的準(zhǔn)確性，并指導(dǎo)后續(xù)平面控制網(wǎng)的加密，本次工作采用擬合法按照二等網(wǎng)要求對CPI控制點(diǎn)進(jìn)行了復(fù)測。

CPI控制網(wǎng)復(fù)測前首先進(jìn)行了現(xiàn)場勘查，檢查標(biāo)石的完好性，經(jīng)現(xiàn)場勘查本標(biāo)段需要復(fù)測共有CPI控制點(diǎn)13個(gè)（其中CPI201已破壞，本次在該點(diǎn)原位處重新布設(shè)一個(gè)點(diǎn)，點(diǎn)名編號為XXCPI201）。控制網(wǎng)按同精度的原則進(jìn)行復(fù)測，本次復(fù)測采用5臺天寶5700 GNSS儀器進(jìn)行靜態(tài)相對測量。

2 ?復(fù)測成果研究與分析

2.1 ?基線解算及精度分析

2.1.1 ?CPI控制網(wǎng)基線向量

CPI控制網(wǎng)基線向量異步環(huán)閉合差最大值見表1 。

CPI控制網(wǎng)復(fù)測基線向量異步環(huán)閉合差最大為CPI195-1->CPII194->CPI196-1，相對閉合差為2.44ppm，長度閉合差為12.2mm，限差為±63.77mm。本標(biāo)段CPI控制網(wǎng)復(fù)測基線向量所有異步環(huán)閉合差均滿足限差要求，所有基線質(zhì)量合格保證測量精度。

2.1.2 ?重復(fù)基線較差

CPI復(fù)測控制網(wǎng)重復(fù)基線較差最大值見表2。

由上表可以看出，CPI控制網(wǎng)復(fù)測所有重復(fù)觀測向量較差均滿足規(guī)范限差要求，基線解算成果可靠。

2.2 ?平差及精度分析

CPI控制網(wǎng)的平差，首先進(jìn)行WGS-84空間坐標(biāo)系中的三維無約束平差。選取一個(gè)CPI點(diǎn)空間坐標(biāo)成果作為固定坐標(biāo)，進(jìn)行三維向量網(wǎng)無約束平差。

三維無約束平差后即可進(jìn)行二維約束平差，輸入本標(biāo)段首尾2個(gè)確認(rèn)可靠的CPI點(diǎn)的二維坐標(biāo)作為起算點(diǎn)進(jìn)行二維約束平差。

平差采用天寶TBC軟件進(jìn)行基線處理以及網(wǎng)平差。

2.2.1 ? 三維無約束平差

經(jīng)三維無約束平差計(jì)算后精度統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可知：CPI控制網(wǎng)的基線向量網(wǎng)自身的內(nèi)符合精度高，基線向量沒有明顯系統(tǒng)誤差和粗差，基線向量網(wǎng)的質(zhì)量是可靠的，在此基礎(chǔ)上可以進(jìn)行二維約束平差。

2.2.2 ? 二維約束平差

從控制網(wǎng)的點(diǎn)位分布分析，確定中央子午線104°、投影高程2620米坐標(biāo)系統(tǒng)以CPI188-1和CPI193-1為起算點(diǎn)。確定中央子午線104°、投影高程2740米坐標(biāo)系統(tǒng)以CPI193-1和CPI202為起算點(diǎn)。固定兩個(gè)約束點(diǎn)進(jìn)行約束平差，得到其他各CPI已知點(diǎn)的計(jì)算坐標(biāo)。并進(jìn)行點(diǎn)位和方向的精度評定。二維約束平差后，CPI點(diǎn)間基線最弱邊精度為1/199632，基線向量精度滿足TB 10601—2009《高速鐵路工程測量規(guī)范》中CPI最弱邊相對中誤差≤1/180000的精度要求。

2.3 ?CPI控制網(wǎng)復(fù)測成果分析及結(jié)論

由前述統(tǒng)計(jì)可知，本次CPI復(fù)測網(wǎng)的精度達(dá)到二等GPS控制網(wǎng)精度，二維約束平差后，CPI點(diǎn)間基線最弱邊精度為1/199623，中誤差最大為5.2mm。基線向量精度滿足《高速鐵路工程測量規(guī)范》（TB10601-2009）中規(guī)定的精度要求。復(fù)測成果精度可靠，可以與設(shè)計(jì)成果進(jìn)行基線和坐標(biāo)的比對。

2.3.1 ? 誤差超限性結(jié)論

本次復(fù)測的CPI控制點(diǎn)（除CPI196-1）均未超限。

通過CPI復(fù)測坐標(biāo)與設(shè)計(jì)坐標(biāo)比較表、CPI復(fù)測基線與設(shè)計(jì)基線向量比較表可以看出：誤差最大的CPI196-1坐標(biāo)復(fù)測較差在x方向最大值為7.6mm， 在y方向最大值為-17.2mm，滿足X、Y坐標(biāo)差值不大于±20mm要求;CPI196-1->CPI198-1的基線邊長度復(fù)測較差的最大相對誤差為：1/ 1147214，滿足≤1/150000 的精度要求。

為了檢驗(yàn)成果的可靠性，對誤差最大的CPI196-1進(jìn)行了二次檢測，通過復(fù)測和二次檢測確認(rèn)重復(fù)基線較差很小，滿足規(guī)范要求，認(rèn)為測量過程可靠。

CPI188-1到 CPI189的坐標(biāo)較差滿足規(guī)范要示，但是坐相標(biāo)差之差的相對精度不滿足小于1/130000的規(guī)范要求，是由于兩點(diǎn)間的跟離太近造成的，并不影響使用精度。

因此，綜合分析認(rèn)為，設(shè)計(jì)單位提供的CPI控制點(diǎn)，點(diǎn)位穩(wěn)固、精度可靠、內(nèi)符合性好，滿足《高速鐵路工程測量規(guī)范》（TB10601-2009）要求。

2.3.2 ? 點(diǎn)位使用建議

通過復(fù)測，建議加強(qiáng)對CPI196-1監(jiān)測

CPI196-1坐標(biāo)復(fù)測較差在x方向最大值為7.6mm， 在y方向最大值為-17.2mm，雖然滿足坐標(biāo)差值不大于±20mm要求，但是誤差較大，該點(diǎn)可能會(huì)隨時(shí)間增長而發(fā)生自然位移，在施工中應(yīng)加強(qiáng)對該點(diǎn)位的監(jiān)測，確保使用成果可靠。

3 ?結(jié)語

在進(jìn)行高速鐵路平面測量網(wǎng)復(fù)測過程中，一定要嚴(yán)格按照相應(yīng)規(guī)范要求，進(jìn)行基線解算及三維無約束和二維約束平差，每個(gè)過程均要進(jìn)行精度評定，都符合要求后，才能判定原成果精度合格，可以使用其進(jìn)行控制。

參考文獻(xiàn)：

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