CPⅡCPⅢ点及沉降观测工程监理实施细则.docx

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CPⅡCPⅢ点及沉降观测工程监理实施细则

新建******铁路ZTJL-1标

CPⅡ、CPⅢ点及沉降观测工程监理实施细则

编制：

_____________________

复核：

_____________________

审批：

_____________________

中国************有限公司

**铁路监理项目部

1、编制依据和监理工作依据

1、《高速铁路工程测量规范》（TB10601-2009）；

2、《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、《精密工程测量规范》（GB/T15314-94）；

4、《国家一、二等水准测量规范》（GB12897-2006）；

5、《客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定》（铁建设[2006]189号）；

6、《建筑沉降变形测量规程》（JGJ/T8-2007）；

7、《铁路工程卫星定位测量规范》（TB10054-2010）

8、《客运专线无碴轨道铁路设计指南》（铁建设函[2005]754号）；

9、隧道纵断面图、围岩变更资料及其它通用图纸；

10、《**铁路工程隧道内无砟轨道用双块式轨枕技术条件》

11、**铁路建设指挥部关于隧道沉降观测的相关文件；

12、**铁路建设指挥部的其他相关规定。

2、工程项目概况

本工程为新建*******铁路ZTSG-2标段工程，标段起讫里程为改DK52+300～改DK131+000，标段全长66.096km（断链长度12603.81m），其中三座长大隧道需要施做无砟道床，**隧道为双洞单线，左线长21153m（改DK52+953～改DK74+106），右线长21154m（改YDK52+960～改YDK74+114）、***隧道为单洞双线隧道，长15053m（改DK79+170～改DK94+223）、*****隧道为单洞双线隧道，长11779m（改DK105+860～改DK117+639）。

需要施做无砟道床的隧道全长69139m（包含过渡段），轨道控制网CPⅢ测量前须对以上三座隧道线下工程基础进行沉降观测，观测时间不少于3个月。

3、监理工作流程及重点

3.1监理工作流程

施工前准备→熟悉图纸、核对原始资料

↓

督促施工单位上报相关施工方案

↓

审核上报的施工方案

↓

制定监理实施细则

↓

检查施工单位埋设的沉降观测点、CPⅡ/CPⅢ点

↓

现场旁站施工单位CPⅡ/CPⅢ点测量过程、平检隧道沉降观测

↓

协调施工单位、第三方评估单位作好成果的咨询评估工作

↓

督促施工单位上报复测报告和沉降观测成果

↓

审核、确认上报的复测报告和沉降观测成果

↓

开始隧道整体道床的施工

3.2监理工作重点

3.2.1CPⅡ、CPⅢ点控制测量监理重点

（1）在施工准备阶段，依据铁路工程无砟轨道的特点，高精度测量是无砟轨道施工的重要保证，因此，建立高精度的工程测量控制网是本工程的重点。

督促、旁站和检查施工单位按相关规范要求建立高精度的CPⅡ、CPⅢ点控制网是本阶段的监理重点。

（2）在施工阶段，对现场施工放样精度的控制是本阶段的监理重点。

同时对现场放样数据的复核、以及对关键部位的平行检测也是本阶段的监理重点。

3.2.2隧道沉降观测监理工作重点

（1）无砟轨道建成后不可调整的特点，要求线下工程沉降变形观测基本稳定后才能进行无砟轨道的铺设，线下工程沉降观测是控制工程进度的关键工序。

督促、旁站和检查施工单位按相关规范要求做好隧道的沉降观测工作是监理测量工作的重点。

（2）沉降变形观测、评估过程是确定铺设无砟轨道的关键时间节点和关键工序的主要依据之一，必需加强数据采集（特别是初始值采集）的过程控制，数据采集的过程监控是监理测量工作的重点。

4、监理工作控制标准及要求

4.1CPⅡ、CPⅢ点控制标准及要求

4.1.1控制点布点原则及埋设要求

1）洞内导线CPⅡ宜附合到各洞口CPⅠ控制点上。

CPⅡ控制网测量等级为隧道二等，导线边长300～500米埋设永久导线点（不锈钢标志，中心刻“＋”）。

在进出洞口处应分别布点，避免一条导线边分处洞外和洞内。

2）导线边长观测时，应进行温度、气压等气象元素测定，并输入全站仪对观测距离进行自动改正。

温度读至0.5度，气压读至1hPa。

3）洞内按精密水准测量加密高程控制点，附合于进出洞口二等水准点上，沿洞内每隔1Km左右新埋设精密水准点（可用CPⅡ导线点，埋点时应注意能立水准尺），进行往返观测。

当整个隧道未贯通时，精密水准测量可附合于斜井洞口二等水准点上。

4）洞内导线和精密水准采用严密平差。

当隧道大于10Km时应分段附合于斜井口控制点上，在接头处设公共点，进行约束平差。

（可采用与CPⅢ一样的强制对中标），控制点稳固后方可进行测量工作。

4.1.2CPⅡ点编号

隧道正线CPⅡ加密点按照线路里程增加方向进行编号，编号规则为：

×××（标示为里程公里数）+CPII（标示为CPⅡ加密点）+×（该里程段流水号，从小里程往大里程方向顺序编号,面向大里程左侧为奇数，右侧为偶数）。

隧道斜井CPII加密点按照斜井号与斜井里程增加方向编号，编号规则为：

×（标示为斜井号）+CPII（标示为CPⅡ加密点）+×（该斜井的流水号，从小里程往大里程方向顺序编号,面向大里程左侧为奇数，右侧为偶数）。

如014CPII1点桩号，“014”代表线路里程数，“CPII”代表CPⅡ控制点，“1”代表左侧1号点。

1CPII1点桩号，“1”代表1#斜井，“CPII”代表CPⅡ控制点，“1”代表面向斜井出口左侧1号点。

点号标识应设置在CPⅡ控制点旁衬砌边墙上，且清晰、明显。

点号标志字号应采用统一规格字模，应注明编号和隧道名称。

4.1.3加密水准基点编号

水准加密点按照线路里程增加方向进行编号，编号规则为：

SBM（标示为水准加密点）+××（该里程段流水号，从小里程往大里程方向顺序编号）。

如SBM01点桩号，“SBM”代表隧道内水准点，“01”代表1号点。

点号标识应设置在水准控制点附近，且清晰、明显。

点号标志字号应采用统一规格字模，应注明编号和隧道名称

4.1.4平面测量方法及技术要求

4.1.4.1测量方法

洞内CPⅡ测量采用导线网网测量方法，如下表所示。

表4.1.4.1-1洞内CPⅡ导线测量方法

附合长度（km）

导线等级

备注

L＞7

隧道二等

导线网

注：

导线网独立闭合环的边数以4～6条边为宜。

洞内导线测量应起闭合于洞外CPI控制点，导线两端均应进行已知方位边观测。

4.1.4.2技术要求

导线测量总体技术要求。

表4.1.4.2-2导线测量的技术要求

等级

测角中误差（″）

测距中误差（mm）

方位角闭合差（″）

导线全长相对闭合差

测回数

0.5″级仪器

1″级仪器

隧道二等

1.3

2.5

±2.6

1/100000

6

9

注：

1、表中n为测站数。

2、相邻点位坐标中误差小于5mm。

水平角方向观测技术要求

表4.1.4.2-3水平角方向观测法的技术要求

仪器等级

半测回归零差（″）

一测回内2c互差（″）

同一方向值各测回互差（″）

0.5″级仪器

4

6

4

注：

1、当观测方向的垂直角超过±3°的范围时，该方向2C互差可按相邻测回同方向进行比较，其值应满足表中一测回内2C互差的限值；

2、下半测回归零差超限时，应立即重测该测回。

边长观测技术要求

在方向观测时进行边长观测，边长观测次数与方向观测次数一致。

距离较差限差如下表所示。

表4.1.4.2-4边长测量技术要求

等级

正倒镜距离较差

测回间距离较差

往返测平距较差

备注

隧道二等

≤2mm

≤3mm

≤2mD

注：

mD为仪器测距中误差。

4.1.4.3导线测量数据处理

外业观测完成后应及时整理观测手簿及电子数据。

导线测量平差计算前应进行各项检验，各项指标检验合格后方可进行网平差计算。

距离经高程和高斯投影改化后进行平差计算。

起算数据为洞外CPⅠ点。

导线网数据处理应使用经过权威部门鉴定的软件，网平差计算中数字取位要求如下表所示。

表4.1.4.3-5内业计算中数字取位要求

等级

观测方向值及各项改正数（″）

边长观测值及各项改正数（m）

边长与坐标（m）

方位角（″）

隧道二等

0.01

0.0001

0.0001

0.01

在观测数据满足各项技术指标要求后，采用严密平差法平差，并应提供单位权中误差、测角中误差、点位中误差、边长相对中误差、点位误差椭圆参数和相对点位误差椭圆参数等精度评定数据。

4.1.5隧道内高程控制网测量

4.1.5.1控制点布设及埋桩

高程控制点沿线路走向布设，不大于2km线路里程范围内应至少布设一个高程控制点。

条件许可时，可以与CPⅡ导线点共用。

具体埋设规格及方法与CPⅡ导线点一致。

4.1.5.2测量方法及技术要求

水准测量按照二等水准施测，具体施测方法参见《国家一、二等水准测量规范》（GB/T12897-2006）。

表4.1.5-1二等水准测量精度要求（mm）

水准测量等级

每千米水准测量偶然中误差

每千米水准测量全中误差

限差

检测已测段高差之差

往返测

不符值

附合路线或环线闭合差

左右路线

高差不符值

平原

山区

二等

±≤1.0

±≤2.0

±6

±4

±0.8

±4

——

表4.1.5-2二等水准测量主要技术要求

等级

水准仪最低型号

水准尺类型

视距

（m）

前后视距差（m）

测段的前后视距累积差（m）

视线高度（m）

数字水准仪重复测量次数

二等

DS1

因瓦

≥3且≤50

≤1.5

≤6.0

≤2.8且≥0.55

≥2次

表4.1.5-3水准测量的主要技术标准

等级

路线长度

（km）

水准仪

最低型号

水准尺

观测方式

二等水准

≤400

DSZ1、DS1

因瓦

往返

洞内高程控制网施测应全部符合到洞外精密高程控制点上，不允许支水准路线。

4.1.5.3高程控制网数据处理

水准测量作业结束后，每条水准路线按测段往返测高差不符值计算每千米水准测量偶然中误差MΔ；当水准网的环数超过20个时，还按环线闭合差计算Mw。

MΔ和Mw符合表8.2-1的规定，否则对较大闭合差的路线进行重测。

MΔ和Mw按下列公式计算：

为了高效、准确地建立CPⅢ控制网，在CPⅢ网高程测量之前一般都需要加密二等水准网。

隧道地段根据隧道长度在原线路水准基点网基础上按同精度内插方式加密进隧道，每2公里左右布设一加密点。

加密二等水准点可与加密CPⅡ点共桩。

4.1.6隧道内CPIII精密控制网测量

4.1.6.1CPⅢ控制网布设技术要求

CPⅢ控制网布设的技术要求如下表所示。

表4.1.6-1CPⅢ控制网布网要求

控制网级别

测量方法

纵向网点间距

备注

CPⅢ

自由测站边角交会

60米一对

横向点间距4.5~5m

隧道段CPⅢ点成对布设在电缆槽顶面以上30cm的边墙内衬上。

隧道段相邻两对CPⅢ点纵向距离约60m，如遇避车洞或衬砌断面变化处可做适当调整。

隧道段CPⅢ点布设具体位置如图4.1.6-1所示。

图8.1-1CPⅢ埋设位置

4.1.6.2CPⅢ控制网点的埋设

1、CPⅢ控制点的标志类型

CPⅢ点设置强制对中标志，标志几何尺寸的加工误差不大于0.05mm，CPⅢ标志棱镜组件安装精度符合表4.1.6-2的要求：

表4.1.6-2CPⅢ标志棱镜组件安装精度要求

CPⅢ标志

重复性安装误差（mm）

互换性安装误差（mm）

X

0.4

0.4

Y

0.4

0.4

H

0.2

0.2

单轴CPⅢ标志组由预埋件、棱镜测量杆、水准测量杆等三部分组成。

2、CPⅢ控制点编号规则

CPⅢ控制点按照公里数递增进行编号，其编号反映里程数。

所有线路里程增加方向轨道左侧编号为奇数，里程增加方向轨道右侧编号为偶数。

CPⅢ编号统一为六位数，具体规则为：

×××（里程整公里数）+3（表示CPⅢ）+××（该公里段序号，0~99循环）。

例如102301，其中“102”代表里程数，“3”代表CPⅢ，“01”代表1号点。

丢失或破坏后补埋点，新点号在原点号末位加“0”（不可加字母，因为布板软件中点号不能识别字母）以示区别。

具体编号说明如下表所示。

表4.1.6-3CPⅢ编号示例说明表

点编号

含义

数字代码

在里程内点的位置

102301

表示线路里程DK256范围内线路前进方向左侧的第1个CPⅢ点，点名为1号，“3”代表“CPⅢ”

256301

（轨道左侧）奇数

1、3、5、7、9、11等

102302

表示线路里程DK256范围内线路前进方向右侧的第1个CPⅢ点，点名为2号，“3”代表“CPⅢ”

256302

（轨道右侧）偶数

2、4、6、8、10、12等

燕山隧道为7位数，前面增加1或2，表示左线和右线。

CPⅢ控制点编号标绘于标志正上方0.2m处。

点号标志字号采用统一规格字模。

4.1.6.3CPⅢ平面控制网测量

4.1.6.3.1CPⅢ平面控制网布设

1）CPⅢ平面网施测技术要求

CPIII平面控制网主要技术要求符合表8.3-1的规定：

表4.1.6.3-1CPⅢ平面网的主要技术要求

控制网名称

测量方法

方向观测中误差

距离观测中误差

相邻点的相对中误差

CPⅢ平面网

自由测站边角交会

±1.8″

±1.0mm

±1.0mm

CPⅢ控制网采用自由测站边角交会法施测。

CPⅢ平面网附合于CPⅠ或CPⅡ控制点上，每600m左右联测一个CPⅡ控制点，采用固定数据平差。

当CPⅡ点位密度和位置不满足CPⅢ联测要求时，按同精度内插方式加密CPⅡ控制点。

2）CPⅢ平面控制网建网

自由测站距CPⅢ控制点距离一般大于20m且小于180m，最小不短于10m且最大不超过180m；自由测站距CPⅠ或CPⅡ控制点的距离宜不小于20m且不大于300m。

每个CPⅢ点至少保证有三个自由测站的方向和距离观测量。

一般情况下采用测站间距为120m的CPⅢ平面网型，每个CPⅢ控制点被3个自由测站观测；控制网形见下图4.1.6.3-1。

测站（自由站点）

CPⅢ控制点

向CPⅢ点进行的测量（方向、角度和距离）

说明：

中间点表示自由置镜位置，由中间点引出的蓝色方向线为由此测站须观测的CPⅢ点。

图4.1.6.3-1测站间距为120m的CPⅢ平面网构网形式

因遇施工干扰或观测条件稍差时，CPⅢ平面控制网可采用图4.1.6.3-2所示的构网形式，平面观测测站间距为60m左右，每个CPⅢ控制点有4个方向交会观测值。

图4.1.6.3-2测站间距为60m的CPⅢ平面网构网形式

3）CPⅢ控制点测量方法及与上一级控制网的关系：

联测高等级控制点CPI、CPⅡ采用以下联测网型：

当采用在自由设站置镜观测CPⅠ、CPⅡ控制点时，在2个或以上连续的自由测站上观测CPⅠ、CPⅡ控制点，如图4.1.6.3-3。

图4.1.6.3-3自由测站置镜联测高等级点

在自由站上测量CPⅢ的同时，将靠近线路的全部CPⅡ点进行联测，纳入网中。

确保可视的CPⅡ控制点密度达到400m～800m，否则按同精度加密CPⅡ控制点。

每个CPⅢ测量组中需使用同一批棱镜（包含联测CPⅡ等控制点），并做好棱镜常数等参数的设置工作。

4.1.6.3.2CPⅢ平面网观测

（1）CPⅢ控制网水平方向采用全圆方向观测法进行观测。

当观测方向较多时，也可以采用分组全圆方向观测法。

全圆方向观测满足下表的规定。

表4.1.6.3-2CPⅢ平面网水平方向观测技术要求

控制网名称

仪器

等级

测回数

半测

回归零差

不同测回同一方向2C互差

同一方向归零后方向值较差

CPⅢ平面网

0.5″

2

6″

9″

6″

1″

3

6″

9″

6″

（2）CPⅢ平面网距离测量满足下表的规定。

表4.1.6.3-3CPⅢ平面网距离观测技术要求

控制网名称

测回

半测回间距离较差

测回间距离较差

CPⅢ平面网

≥3

±1mm

±1mm

注：

距离测量一测回是全站仪盘左、盘右各测量一次的过程。

当CPⅢ平面网外业观测的水平方向和距离的技术要求不满足以上技术要求时，该测站外业观测值部分或全部重测。

（3）CPⅢ平面网可根据施工需要分段测量，分段测量的区段长度不宜小于4km且不宜大于10km，区段间重复观测不少于6对CPⅢ点，每一独立测段首尾必须封闭，且首尾必须附合到CPⅠ或CPⅡ点上。

CPⅢ平面网测段及测段衔接网型如图4.1.6.3-4及图4.1.6.3-5。

图4.1.6.3-4CPⅢ平面网测段首尾网型示意图

图4.1.6.3-5CPⅢ平面网重叠测段衔接网型示意图

（4）测量过程中需注意以下问题：

CPⅢ平面测量点位随仪器、棱镜不同而有变化，因此采用的仪器和棱镜必须配套；

一区段测量过程中，不能更换仪器及联测CPⅡ所使用的基座，而且复测、精调也必须采用和初测建网时同样的仪器、棱镜；

每一测站观测之前必须实时将温度、气压输入全站仪进行气象改正，并将温度、气压值记录在测站信息表中。

（5）在CPⅢ自由测站边角交会法测量中，必须与平差软件兼容的数据采集软件进行自动记录，采集软件必须通过铁道部相关部门正式鉴定。

观测数据存储之前，必须对观测数据的质量进行检核。

（6）CPⅢ测量过程中的自由测站点编号根据连续里程（贯通里程）和测站号等相关信息来进行编制，软件自行生成测站名称，DK1308-0、1、2、3、4……形式，意为1线DK308第0站……

（7）外业记录须在现场测量时记录各测站的实际情况，它是CPⅢ测量的重要原始数据，按《CPⅢ测站信息表》格式填写，在每段CPⅢ测量结束后装订存档。

表4.1.6.3-4CPⅢ测站信息表

4.1.6.3.3内业数据处理

（1）数据检查

外业观测前，应将上表中各项技术指标输入CPⅢ数据采集程序，并检查全站仪中气象参数、棱镜常数等设置是否正确，然后方可进行数据采集，若测站观测数据超限，则应立即现场重测；搬站前，检查表格中是否已正确填写。

（2）数据计算与平差

①CPⅢ平面控制网数据计算和平差处理，应采用铁道部主管部门评审合格的软件，同时数据处理软件应与全站仪数据采集接口兼容。

②CPⅢ平面控制网采用独立自由网平差，并根据复测结论采用复测合格的CPⅠ、CPⅡ点成果进行固定约束平差；

③CPⅢ平面控制网平差时,按下表的规定对各项技术指标进行统计分析，检核控制网的平差精度。

平差结果不能满足规范要求的精度指标时，应进行返工测量。

CPⅢ平面自由网平差后满足表8.3-5的规定

表4.1.6.3-5CPⅢ平面网的主要技术指标

控制网名称

测量方法

方向观测中误差

距离观测中误差

相邻点的相对点位中误差

CPⅢ平面网

自由测站边角交会

±1.8″

±1.0mm

±1.0mm

CPⅢ平面自由网平差后满足表4.1.6.3-6的规定

表4.1.6.3-6CPⅢ平面自由网平差后的主要技术要求

控制网名称

方向改正数

距离改正数

CPⅢ平面网

3″

2mm

CPⅢ平面网约束平差后的精度，满足表4.1.6.3-7的规定

表4.1.6.3-7CPⅢ平面网约束平差后的主要技术要求

控制网名称

与CPⅠ、CPⅡ联测

与CPⅢ联测

点位中误差

方向改正数

距离改正数

方向改正数

距离改正数

CPⅢ平面网

4.0″

4mm

3.0″

2mm

2mm

4.1.6.3.4分段测量数据处理要求

CPⅢ可以根据施工需要分段测量，分段测量的测段长度不宜小于4km且不宜大于10km。

测段间重复观测不少于6对CPⅢ点，作为分段重叠观测区域以便进行测段衔接。

施工时，CPⅢ网两端宜分别预留6对CPⅢ点，作为后续CPⅢ控制网连接区域。

测段之间衔接时，前后测段独立平差重迭点坐标差值满足≤±3mm。

满足该条件后，后一测段CPⅢ网平差，采用本测段联测的CPⅠ、CPⅡ控制点坐标及不少于2对重叠段前一区段连续的CPⅢ点坐标成果作为起算数据进行约束平差。

再次平差后，其他未约束的重叠点在两个区段分别平差后的坐标差值不宜大于1mm，若坐标差值大于1mm时，查明原因，确认无误后，未约束的重叠点坐标统一采用后一区段CPⅢ网的平差结果，并在新提交成果中备注栏注明为“更新成果”。

4.1.6.3.5数据处理的相关要求

CPⅢ平面数据计算、平差处理采用通过铁道部科技司正式鉴定或其他通过铁道部认证的平差软件。

自由测站点、CPⅢ点进行自由网及约束网整体平差。

平差计算时，要对各项精度作出评定。

平差处理流程及相关要求：

（1）数据传输及预处理

将外业观测记录的数据传入计算机，进行数据整理、检查半测回归零差、不同测回同一方向2C互差、同一方向归零后方向值较差等规范指标是否满足要求；

（2）编辑平面和高程已知数据

在平面数据处理前需要编辑好本测段的平面及高程已知点数据、测站高程数据以及本测段的投影面高程、高程异常等数据；

（3）生成平差文件

为了保证三网合一的原则，本线全线均采用两化改正，平差计算均采用两化改正后的平差文件进行。

（4）闭合差检验；

此为CPⅢ网专用的闭合差检测功能，检测每一对CPⅢ点由不同测站测量后的兼容性，检测后CPⅢ点对环闭合环精度不应低于1/3500，此精度值仅作参考，不作为规范指标；

（5）输出观测手簿

必要时或需要进行数据检查时使用，提交评估时可暂不进行此项工作；

（6）设置平差参数；

（7）解算概略坐标；

（8）自由网平差校正；

此功能为检查已知点的兼容性及整网的内符合精度、尺度比等规范指标参数，如果有超过限差的观测数据，应对其原始数据进行检查，若确实因测量误差，应进行补测。

（9）约束网平差；

测站平差报告应标明控制等级、观测仪器、棱镜类型、天气、观测日期和时间、观测者、记录者、检查者等信息，应正确标明观测量的差值和限差指标。

（10）提交成果

平差计算完成后，若平差后精度指标均满足要求，即可形成最终成果，如有超限的应分析原因，并查找原因补测或重测，直到测量成果满足要求。

应提交相应段落的下列文件：

外业观测原始数据，外业观测数据检查文件，平面控制点文件，高程控制点文件，平差文件，闭合差检查文件，自由网平差文件，约束网平差文件，控制网形图，技术总结报告，成果表，计算表，重叠点坐标比较表（若有重叠段）。

成果表格式见表4.1.6.3-8。

表4.1.6.3-8CPⅢ平面网约束平差后的主要技术要求

×××线CPⅢ控制测量成果表

XX至XX段DKXXX-DKXXX共页第页

×××坐标系中央子午线经度:

×××度

投影面大地高程:

×××m高程异常:

××mX0=××km;Y0=××km

点号

工程独立坐标

标志球顶高