范士凯，杨琪，李岳风，颜极伟

（中建铁路投资建设集团有限公司，北京 100070）

1 工程概况

某高原铁路工程项目某标段起讫里程为DK+018~DK+786，全长61.173 km，重点内容包含隧道3.7座/37.199 km（含3座斜井3.765 km），其中，路基修筑涵盖区间及站场两部分，共10段/15.629 km，特大桥5座/10.950 km，大桥4座/1.072 km，中桥2座/0.088 km。根据TB 10101-2018《铁路工程测量规范》，测量交接的线路水准基点、CPⅠ、CPⅡ、加密控制点。

2 控制网复测和加密的方法及精度

2.1 平面控制网复测和加密的方法和精度

以静态测量的方法完成CPⅠ、CPⅡ及加密控制网平面施测作业，此阶段的精度要求及各项关键技术指标见表1。

表1 此次基础平面控制网测量精度参数概览（分CPⅠ/CPⅡ两类）

由表1测量结果可明确得出，此次采取的边联结构网策略可通过加密的形式对CPⅠ展开控制复测工作，由此建立专业的基础单元网格，进一步生成完整的控制网来实现全覆盖；采取相同的方式对CPⅡ开展专业的加密测量控网工作，可与CPⅠ形成统一的完整网区。再按照与CPⅠ、CPⅡ控制网一致的复测方法完成加密控制网的复测，并将其与CPⅠ、CPⅡ联测构成附合网。

2.2 高程控制网复测和加密的方法和精度

通过借助专业的仪器设备——水准仪来获取专业的高程控网参数，同时开展二次校准的等级测量。复测线路水准基点时，确定相邻线路水准基点的布设位置，判断两者的高差，新增的加密高程点需进行重力测量。水准测量的精度及限差见表2。

3 平面控制网测量实施

3.1 外业观测

严格依据特定的技术要求组织静态测量，以CPⅠ、CPⅡ控制网复测外业测量为例，其相应要求见表3。

表3 静态测量作业的基本技术要求

3.2 GNSS测量网形设计

采取边联结构网策略，实现网格基础单元的建立和整合，在优化和完善之后组建CPⅠ+CPⅡ的附合网域。

3.3 GNSS数据处理

从基线向量解算和网平差两个方面着手，做GNSS数据处理。其中，基线向量解算环节应用徕卡LGO软件，网平差采用EYGPS软件。

注重对数据的观测，根据所得数据做质量分析，检验其是否达到要求。每完成1 d的观测，汇总当日的数据，做预处理和基线解算，同时检核闭合环、重复基线等，准确判断各自的具体情况。

3.3.1 基线向量结算

严格依据如下要求进行基线处理：（1）利用专业的广播星历方式实现对基础网线的解算工作。（2）观测每个不同阶段的复测网情况，每次观测时间不得低于2 h，二等、三等分别不少于90 min、60 min，否则该时段作废。（3）考虑各时段的有效卫星数量，若未达到4颗或更多，则该时段作废。（4）同一阶段的数值如重复率在10%以内，随即开展重复测量。（5）对实际的闭合差结果计算时，要以闭合环的最小值为代入原则。

3.3.2 GNSS网平差计算

1）三维向量网无约束平差。建立在基线解算各项质量指标均符合要求的前提下，起算数据选取接近全网中部、观测条件良好且有效观测时间较长的大地坐标。

2）CPⅠ控制网进行三维约束平差。以CPⅠ控制点的空间直角坐标作为约束条件进行，且此项工作必须建立在三维无约束平差确定的有效观测基础上。其工程独立坐标计算以确定好的投影面和中央子午线分段，经投影变换计算后确定工程独立坐标值，得到复测坐标成果，用于反映CPⅠ控制点的具体情况。

3）CPⅡ、加密控制网进行二维约束平差。首先判断CPⅡ复测网三维无约束平差结果，若确认此部分合格，则用CPⅠ控制点（此点的选取尤为关键，应确保其经过联测且复测确认无误）做二维约束平差，经计算后确定CPⅡ控制点的工程独立坐标值，再根据此项计算结果进一步确定出CPⅡ控制点的复测坐标成果。

4 高程控制网测量实施

4.1 设置测站

尺桩或尺台可作为转点尺承，前者的长度≥0.2m、质量≥1.5 kg，后者的质量≥5 kg，具体根据实际情况选择。同时严格控制测站视线长度、视线高度等各项关键参数。

4.2 水准基点间高差计算

1）每千米高差偶然中误差计算。按测段往、返测高差不符值计算每千米高差偶然中误差MΔ，MΔ应满足规定，否则应对闭合差较大的测段（水准路线）进行重测。MΔ按式（1）计算[1]：

式中，n为测量路段的具体数量；Δ为测量路段的来往测量高差不合格参数值，mm；L为测量段的整体长度，km。

2）线路水准基点间复测高差计算。计算各测段往返测高差的平均值，得出水准基点间的复测高差。

4.3 正常水准面不平行和重力异常改正

一测段高差正常水准面不平行改正数按式（2）计算：

式（2）~式（3）中，ε为高差正常水准面不平行改正数，m；γi+1、γi分别为i、i+1点在椭球面上的正常重力值，10-5m/s2；γm为两个不同水准点的重力平参数值，10-5m/s2；Hm为两个水准点在概略的条件下估算出的高程，m。

4.4 重力异常改正计算（利用布格异常数据库）

一测段的高差重力异常改正值按式（4）计算：

式（4）~式（6）中，g为地面点实测重力值，10-5m/s2；γ为水准点正常重力值，取值1×10-6m/s2；（g-γ）m为两水准点空间重力异常均值，取值10-5m/s2；h为测量路段所观测的高差具体参数，m；（g-γ）空间1为水准点1的空间重力异常值；（g-γ）空间2为水准点2的空间重力异常值；（g-γ）布格为从相应的数据库检素，取1×10-6m/s2；H为水准点概略高程，m。

4.5 重力异常改正计算（利用实测重力）

一测段的高差重力异常改正值λ按式（4）计算。

5 复测数据及成果分析

在对整个控制网展开复测工作期间，对所得数据的处理和分析也极为关键。尤其是精确度的研判和统计，要与初始设计方案中的设计值接近统一，涉及的平面测量内容可从复测网的闭合差、基线、自由网存在的具体情形着手，核实显示最弱部位出现的角中误差值；水平测量方面则要重点观察测量区间段的距离差、水准线的闭合差及千米高差情况。

5.1 平面复测与原测成果的对比分析

以精确度接近设计值情况为基础条件，对初始测试结果和随后的复测结果展开专业对比及分析工作，遇误差较大情况，要及时分析成因并予以调整处理，以缩小误差值。

5.2 线路水准基点复测与原测成果对比分析

对作业现场开展仔细的勘察工作，确保所检验原料的完整性，遇损坏或丢失的原料，要及时借助专业设备予以修复，为后续的观测工作提供有利条件，尤其针对所得数值的精确度，一定要加以判断。

在平差计算前，应对实测高差进行正常水准面不平行、重力异常改正，可不进行水准标尺温度改正，并与原测高差进行比较，二等水准不符值应，超限时应分析原因，进行检核。不符值满足要求时，应采用原测成果。

严密平差计算后应进行水准点复测高程与原测高程的比较，分析水准点高程变化的趋势，当水准点持续沉降时，应停止使用并上报情况。

对丢失和破坏的标石按原控制点标准进行恢复，平差计算时应以前后两个水准点为已知点进行约束平差，按严密平差方法计算。

6 结语

在建立高铁测量控制网后，有利于提高铁路测量精度，使铁路建设工作更加标准化、系统化，在建设期间加强检测与控制，有效控制施工偏差，保证建设的高铁基础设施达到既定的精度要求。此次控制网的复测工作中，所用方式和所得测量结果均满足初始设计方案中的规定数值，同时也满足控制网的平面精准需求，基础坐标数值与设计值虽存在极小的误差，但也属稳定范畴之内。