高速鐵路精密控制測量平面網的復測

　　高速鐵路對軌道的平順度提出了更高的要求，也對測量工作的精度提出了更高的要求。高速鐵路的精密控制網作為施工和軌道精調的測量控制網，其精度對后續各項工作的順利開展至關重要。而定期開展精密控制網的復測是保證控制網精度的必要工作。津秦客運專線正線全長261公里，設計時速350公里。正線軌道長度257.429km(雙線)，無砟軌道鋪設長度為162.344km，有砟軌道鋪設長度為95.085km。本文以津秦客運專線精密控制網復測為例，對精測網復測相關問題進行分析，對其他各類鐵路的控制網布網及復測均有一定的參考價值。
　　1　平面網復測原則
　　本次復測的總體原則是；同網形，同精度分級復測，復測時對遭到破壞、丟失的點按照原網標準進行選點、埋標和測量，經復測，對復測坐標精度不滿足《高速鐵路工程測量規范》(TB10601-2009)要求的點進行分析，修正平面點的坐標成果，使全線各級平面控制網保持完整。根據現場核查，有多個點由于道路擴建或者鐵路施工導致點位破壞，對遭破壞的點予以補設，并對其重新編號(在原點名后加A)。
　　2　平面網施測
　　本次復測采用16臺Trimble R8 GPS接收機，標稱精度(5mm+0.5ppm)。所用GPS接收機均經測繪儀器計量定點單位檢定會格，并在有效期內。GPS測量前按要求進行儀器檢校。并定期對基座的光學對中器進行檢校。GPS作業時保證對中誤差小于1mm，每個時段觀測前，后各量天線高一次，兩次較差小于2mm，取均值作為最后成果。觀測過程中不在天線附近50m以內使用電臺，10m以內使用對講機。觀測時用電子手簿進行點號，天線高的記錄，同時認真填寫GPS靜態觀測手簿。遷站方式同步平行前行遷站或傳遞式遷站，確保每個點置站2次。CPI GPS測量作業的基本技術要求滿足二等作業要求：衛星高度角≥15；有效衛星總數≥5；時段中任一衛星有效觀測時間(min)≥30；時段長度≥90(min)；觀測時段數≥2；數據采樣間隔(S)=15；PDOP或GDOP≤6。CPII GPS測量作業的基本技術要求滿足二等作業要求：衛星高度角≥15；有效衛星總數≥4；時段中任一衛星有效觀測時間(min)≥20；時段長度≥60(min)；觀測時段數≥1～2；數據采樣間隔(S)=15；PDOP或GDOP≤8；重復設站=2。
　　3　平面網復測成果處理
　　3.1基線解算和平差
　　首先將CPI和CPII原始觀測文件均轉換為標準RINEX文件，并對點號、天線量高方式、天線高復核后進行基線解算。基線向量解算采用廣播星歷和商用軟件，保證數據的一致性，統一應用商用軟件LGO 7.0進行基線解算。平面控制網平差使用同濟大學測量系的TGPPS軟件計算。對CPI、CPII復測基線進行平差計算并檢查各項精度指標；“基線較差”、“最小獨立環閉合差”、“無約束平差基線向量各分量改正數的絕對值”、“相鄰點相對點位中誤差”、“基線邊方向中誤差”、“最弱邊相對中誤差”、“約束平差基線向量各分量改正數與無約束平差同名基線改正數較差的絕對值”均需滿足規范要求。
　　3.2復測成果與原測成果的較差
　　根據哈大、京石等在建客專的經驗，為了更好地滿足CPⅢ測量的技術要求，本次CPI復測對同精度復測較差限差的要求提高了等級。CPI同精度復測較差限差提高為15mm，CPI相鄰點間坐標差之差的相對精度限差為I／130000(執行《高速鐵路工程測量規范》規定)。CPII同精度復測較差限差提高為10mm；CPII相鄰點間坐標差之差的相對精度限差為1／80000(執行《高速鐵路工程測量規范》規定)。
　　3.3復測結果分析
　　CPI控制網約束網平差后，對此次復測坐標和2010年第二次復測成果進行比較，共比較89個點。其中坐標分量較差超過15mm限差的點有4個，占4.49％。CPII控制網約束網平差后，共分四段進行比較。其中第一段共比較58個點，坐標分量較差超過10mm限差的點有15個，占25.8％；第二段共比較65個點，坐標分量較差超過10mm限差的點有11個，占16.9％；第三段共比較41個點，坐標分最較差超過10mm限差的點有1個，占2.4％；第四段共比較32個點，坐標分量較差超過10mm限差的點有4個，占12.5％。
　　CPI控制網約束網平差后，比較此次復測坐標與2010年第二次復測成果的相鄰點坐標差之差，共108個點，其中6個點不能滿足小于1／130000的限差要求，占5.56％。CPII控制網約束網平差后，共比較287個點，其中59個點不能滿足小于1／80000的限差要求，占20.5％。
　　對“坐標分量較差超限”、“相鄰點坐標差之差相對精度超限”的點和新設的點按照“同精度插點法計算”進行坐標計算，并提交新坐標。
　　4　結語及建議
　　本次精密工程控制測量平面網復測方案可行，觀測、數據處理方法正確，測量成果各項精度指標均滿足《高速鐵路工程測量規范》(TB10601-2009)相關規定，成果可提供勘測設計、建設施工、運營管理等各方面應用。針對本次復測，提出以下建議：(1)本次復測控制樁點丟失較多，建議建設和施工單位采取一定措施，加強精密控制樁點的保護工作。(2)建議施工單位根據精密控制測量平面點此次復測坐標修正情況，相應檢測、修正相關施工加密點成果資料，合理分析和使用施工控制網成果。并在使用過程中對成果加強檢核，防止用錯成果、用錯點位情況發生，發現問題及時反饋信息到設計單位。(3)在成果使用過程中，注意標段接頭段落、工程獨立坐標系分帶段落控制樁點的銜接問題，確保CPⅢ順