首级测量控制网复测方案

目 录

1 工程概况 ................................................................................................................................ 1 2 原网资料 ................................................................................................................................ 2

2.1中国华西工程设计建设有限公司交桩资料 .............................................................. 2 2.2控制点状态 .................................................................................................................. 3 2.3控制点与线路主线相对关系 ...................................................................................... 3 3 复测技术依据 ........................................................................................................................ 5 4控制网复测采用的方法及精度 ............................................................................................. 6

4.1平面控制网的复测方法和精度 .................................................................................. 6 4.2高程控制网的复测方法和精度 .................................................................................. 6 5控制网复测的仪器、人员及计划安排 ................................................................................. 7

5.1控制网复测计划 .......................................................................................................... 7 5.2主要的测量人员组成 .................................................................................................. 7 5.3拟投入使用的测量仪器 .............................................................................................. 8 6平面控制网复测实施 ............................................................................................................. 9

6.1外业观测 ...................................................................................................................... 9 6.2 GPS数据处理............................................................................................................ 12 6.3 GPS网平差计算........................................................................................................ 13 7高程控制网复测实施 ........................................................................................................... 15

7.1水准外业观测 ............................................................................................................ 17 7.2内业计算 .................................................................................................................... 19 8控制网复测评判方法及标准 ............................................................................................... 20

8.1复测网的精度分析 .................................................................................................... 20 8.2发现问题的处理方法 ................................................................................................ 20 9复测需提交的成果资料 ....................................................................................................... 21

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东莞长安至深圳南山高速公路（广深沿江高速公路深圳段）二期路基桥涵工程（第1合同段）

1 工程概况

本项目位于深圳市宝安区西乡街道，呈东北-西南走向，起于机荷高速黄鹤收费站，顺接机荷高速，路线向西依次上跨广深高速、鹤洲收费站、机场南路、G107国道，止于狮子山南侧，连接机场互通。路线起终点：主线设计起点K0+000位于机荷高速黄鹤收费站（K0+000=机荷高速JHK1+865），顺接机荷高速；终点位于狮子山南侧，终点K2+254。路线沿途跨越的河涌主要有九围河、钟屋排洪渠。

项目设计路线及既有地貌示意图

广深沿江高速公路圳段二期路基桥涵工程（第1合同段）设计按双向八车道高速公路标准设计，设计速度：100Km/h。全线共设特大桥2180.3m/1座，起讫桩号K0+064.632（ZK0+064.632）～K2+246.492（ZK2+243.292）。匝道桥4894.3m/8座，新建涵洞2道，接长利用涵洞7道，新建发卡站1处，改造扩建收费站1处，拆除收费站1处，路基填方20.02万m3，路基挖方8.598万m3。

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2 原网资料

2017年02月23日，由深圳市广深沿江高速公路投资有限公司（建设单位）主持，中国华西工程设计建设有限公司（设计单位）、深圳高速工程顾问有限公司（监理单位）、深圳市路桥建设集团有限公司（施工单位）各自委派代表参加，在现场进行了有关本合同段施工首级控制网定测后的第一次交接桩工作。

2.1中国华西工程设计建设有限公司交桩资料

中国华西工程设计建设有限公司共交付平面兼高程控制点8个，独立平面控制点4个，独立高程控制点1个，成果资料见表2.1。平面控制网为三等GPS网，采用深圳市独立坐标系，北京54坐标系地球椭球基本几何参数，中央子午线经度114°00′，高程投影面0m。高程控制网为三等水准网，56黄海高程系。

表2.1 控制网交桩成果表

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 点名 IV01 IV02 IV03 IV04 IV05 IV06 IV07 IV08 IV15 IV16 BM01 JM44 JM45 标石类型 道钉刻框 道钉刻框 道钉刻框 道钉刻框 楼面桩 楼面桩 道钉刻框 楼面桩 道钉刻框 道钉刻框 道钉刻框 道钉刻框 道钉刻框 X坐标 30087.879 29670.445 29528.518 29172.178 28576.148 28318.756 28046.448 27548.335 30954.131 31754.350 28673.063 29083.556 Y坐标 94898.157 94795.971 94419.219 94117.059 94004.385 93731.481 93925.367 93242.309 95052.534 95045.194 95232.410 93869.120 高程 备注 41.9798 三等GPS、三等水准 三等GPS 28.8215 三等GPS、三等水准 16.4211 三等GPS、三等水准 17.427 三等GPS 三等GPS 三等GPS、三等水准 三等GPS 30.9493 三等GPS、三等水准 32.3068 三等GPS、三等水准 7.1406 三等水准 16.8694 三等GPS、三等水准 9.0609 三等GPS、三等水准 说明: 本表坐标系统为深圳独立坐标系,高程系统为1956年黄海高程系。 深圳市路桥建设集团有限公司 - 2 -

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2.2控制点状态

中国华西工程设计建设有限公司共计交桩13个。经现场交桩踏勘，所有控制点均保存完好，稳固可靠。

2.3控制点与线路主线相对关系

所有交桩控制点与线路主线距离较为理想，可作为施工控制网用于实际测量放样作业。控制点与线路主线相对关系见图2.1。

根据《公路勘测规范》（JTG C10-2007）的规定，组织对所交接的线路平面和水准基点进行复测。

为了保证控制网复测顺利进行，确保复测成果的质量，制定本复测方案。

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图2.1 控制点与线路主线相对关系图

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3 复测技术依据

本标段控制网复测方案编制所依据的技术标准及规范： （1）《工程测量规范》 （GB 50026-2007） （2）《公路勘测规范》 （JTG C10-2007）

（3）《国家三、四等水准测量规范》 （GB/T 12898-2009） （4）《全球定位系统(GPS)测量规范》 （GB/T18314-2009） （5）《卫星定位城市测量技术规范》 （CJJ/T 73—2010） （6）《测绘技术设计规定》 （CH/T1004-2005）

（7） 东莞长安至深圳南山高速公路（广深沿江高速公路深圳段）二期工程（SJ1合同段）——深中通道深圳侧接线控制点成果表（中国华西工程设计建设有限公司，2016年6月）

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4控制网复测采用的方法及精度

4.1平面控制网的复测方法和精度

本标段控制网的复测方法与原测相同，采用GPS测量方法施测，三等GPS测量控制网的主要技术指标应符合表4.1的规定。

表4.1 三等GPS测量控制网的主要技术指标

控制网等级 三等 平均边长 4.5km 固定误差a ≤10mm 比例误差b ≤5mm/km 约束点间的边长相对中误差 1/150 000 约束平差后最弱边长相对中误差 1/70 000 4.2高程控制网的复测方法和精度

高程控制网的复测方法与原测相同，线路水准基点控制网施工复测采用水准测量，检测相邻线路水准基点间的高差，测量等级为三等水准。

三等水准测量的主要技术要求应符合表4.2的规定。

表4.2 水准测量精度（mm）

限 差 水准测量等级 每千米高差全中误差 测段、路线往返 三等 注：表中K为测段水准路线长度、R为检测测段长度，单位为km，小于1km时按1km计。L为附合路线或环线长度，单位为km。山区指高程超过1km或线路中最大高差超过400m的地区。

≤6mm 8K 高差不符值 测段、路线的左、右路线 14K 附合路线或环线闭合差 检测已测测段高差之差 平原 山区 12L 15L 20R

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5控制网复测的仪器、人员及计划安排

5.1控制网复测计划

本项目部测量组计划4月26日至4月28日完成平面控制网外业数据采集；4月29日完成平面控制网数据处理及平差计算；4月29日至4月30日完成三等水准控制网外业数据采集，5月1日完成三等水准网数据处理及平差计算。

5.2主要的测量人员组成

根据工期和技术方案的要求，本次复测投入的主要测量人员及分工情况见表5.1，协助测量员若干。

表5.1 复测主要人员配备表

序号 1 2 3 4 5 姓名 吴海明 李鹏程 孙大为 刘爽 王朝 职称 工程师 工程师 工程师 助理工程师 工程师 拟担任本次复测的工作 总负责 技术指导 技术指导 平面复测负责 高程复测负责

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5.3拟投入使用的测量仪器

根据规范的相关要求，本次施工复测拟使用的主要测量仪器如表5.2所示，平面控制网采用GPS静态测量方法，三等水准网采用电子水准仪进行施测。所有仪器均经由政府通过法定或授权的计量技术机构检定合格并在检定有效期内，仪器的标称精度以及技术状态均满足复测的要求。

表5.2 测量仪器与设备表

仪器名称 GPS接收机 电子水准仪 全站仪 Gnss数据处理软件 高程平差软件 交通车 型号 S86-2013 DiNi03 CX101 / CosaLEVEL V1.0 / 数量 4台 1台 1台 1套 1套 2辆 标称精度 ±（2.5mm+1ppm）（静态） 0.3mm/Km 2+2ppm 1\" / / / 生产厂家 性能状态 南方测绘 检测合格 Trimble SOKKIA 南方测绘 武汉大学 / 检测合格 检测合格 / / / 深圳市路桥建设集团有限公司 - 8 -

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6平面控制网复测实施

6.1外业观测

6.1.1 GPS测量作业的基本技术要求

根据规范要求，三等GPS测量控制网施工复测外业测量严格按表6.1的技术要求执行。

表6.1 GPS测量作业的基本技术要求

等级 卫星高度角（°） 有效观测卫星数 观测时段长度（min） 平均重复设站数 数据采样间隔（s） 接收机类型 点位几何图形强度因子PDOP 三等 ≥15 ≥5 ≥60 ≥2 10~30 双频或单频 ≤6 静态测量6.1.2 GPS测量网形设计

复测方法与原测相同，均采用边联结方式构网，形成由三角形或大地四边形组成的带状网，如图6.1所示。

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图6.1 GPS网形示意图

具体外业调度计划如下表所示：

GPS外业测量作业调度表(第一天) 时段编号 一 二 观测时间 9：00～ 10：30 14：30～ 16：00 点名 仪器编号 IV08 南方1# IV06 南方3# 点名 点名 点名 仪器编号 仪器编号 仪器编号 IV07 南方2# IV05 南方4# IV06 南方3# IV04 南方1# IV05 南方4# IV03 南方2# 深圳市路桥建设集团有限公司 - 10

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GPS外业测量作业调度表(第二天) 时段编号 一 观测时间 点名 仪器编号 IV04 点名 仪器编号 IV03 点名 仪器编号 IV02 点名 仪器编号 IV01 9：00～ 10：30 14：30～ 16：00 南方1# IV02 南方2# IV01 南方3# IV15 南方4# IV16 二 南方3# 南方4# 南方1# 南方2#

GPS外业测量作业调度表(第三天) 时段编号 一 观测时间 点名 仪器编号 IV07 点名 仪器编号 IV08 点名 仪器编号 点名 仪器编号 9：00～ 10：30 14：30～ 16：00 IV16 南方3# JM44 IV15 南方4# JM45 南方1# IV06 南方2# IV15 二 南方3# 南方4# 南方1# 南方2#

GPS外业测量作业调度表(第四天) 时段编号 一 观测时间 点名 仪器编号 JM44 点名 仪器编号 JM45 点名 仪器编号 点名 仪器编号 9：00～ 10：30 IV06 南方3# IV04 南方4# 南方1# 南方2#

6.1.3 GPS观测设站

观测前，应对接收机进行预热和静置，同时应检查电池的容量、接收机的内存和可储存空间是否充足。

光学对点器与基座必须严格检查校准，在作业过程中应经常检查保持正常状态。设站时，天线安置的对中误差不大于2mm。天线安置应严格对中、整平，正确量取至厂商指定的天线参考点高度，并须获得厂商提供的参考点至天线相位中心的改正常数，以便于在随后的数据处理中精确计算天线高。

天线高在每个时段的测前（必须在开机之前）和测后（必须在关机之后）各量取一次，两次量取天线高应在相同的位置。天线高应从天线的三个不同方向（间隔120°）

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量取，或用接收机天线专用量高器量取。每次在三个方向上量取的天线高误差应不大于±2mm，否则应重新对中、整平。任一方向上在观测前、后两次量取的天线高误差应不大于±2mm，否则认为在观测过程中天线发生变动，该时段作废。

测站上所有规定的作业项目经认真检查均符合要求，记录资料完整无缺，将点位恢复原状后方可迁站。

同一时段的观测过程中不得关闭并重新启动仪器，不得改变仪器的参数设置，不得转动天线位置。在有效观测时段内，如中途断电，则该时段必须重测。因观测环境及卫星信号等原因造成数据记录中断累计时间超过25min，则该时段重测。

观测过程中若遇到强雷雨、风暴天气，应立刻停止当前观测时段的作业。 平面控制网复测时，每一同步环观测2个时段。每个时段观测结束后，都必须重新安置仪器，将基座转动后重新对中、整平，进行下一时段的观测。

6.2 GPS数据处理

GPS数据处理包括基线向量解算和网平差两个部分，基线向量解算采用南方测绘研制开发的gnss数据处理软件进行基线解算，GPS网平差计算采用gnss数据处理软件进行。及时进行观测数据的处理和质量分析，检查是否符合规范和技术设计要求。每天对当天的观测数据进行粗处理和基线解算，并及时对闭合环、重复基线等进行计算检核。

基线处理时，应严格遵守下列要求：

基线解算时，卫星星历统一采用广播星历，卫星高度角一般采用15°。 同一时段观测值的数据剔除率小于10%，否则应重测。

任一时段的同步观测时间，三等平面复测网不小于60min，否则该时段作废；任一时段的有效卫星数少于5颗，则该时段作废。

基线向量满足验收标准后，按最小闭合环原则对全网的基线向量进行闭合环搜索，并对闭合环的闭合差进行计算检验。

同步环闭合差限差：

同步环各坐标分量闭合差及环线全长闭合差应满足一下要求。

nnn3nyz222xyz555， 5， ，，

xn—同步环中基线边的个数；—同步环环线全长闭合差（mm）。

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异步环闭合差限差：

异步环各坐标分量闭合差及环线全长闭合差应满足一下要求。

x2n， y2n， z2n， 23n

n—异步环中基线边的个数；—异步环环线全长闭合差（mm）。

重复基线限差：

复测基线的长度较差应满足： d22（按照实际边长计算）

a2bD2——标准差，即基线向量弦长中误差（mm）。

如果观测数据不能满足检核要求时，应对成果进行全面分析，并舍弃不合格基线，但应保证舍弃基线后，所构成异步环的边数≤6条。否则，应重测该基线或有关的同步图形。

6.3 GPS网平差计算

GPS网平差是在基线质量检验合格的前提下进行的，先进行三维向量网无约束平差，各项指标合格后再进行约束平差。

（1）三维向量网无约束平差

基线解算各项质量指标均满足要求后，以全网有效观测时间较长、观测条件较好、接近全网中部的控制点的WGS-84坐标作为起算数据，进行全网的无约束平差。

无约束平差中，基线分量的改正数绝对值应符合下式：

VX3VY3V3Z

否则，认为该基线或者其附近的基线存在粗差，应予剔除。

平差合格后，提供无约束平差WGS-84坐标系中的二维直角坐标、基线向量及其改正数和精度信息。

（2）二维约束平差

在三维无约束平差确定的有效观测基础上，拟采用标头IV16和标尾IV08两点进行二维约束平差。

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约束平差后，基线向量各分量改正数与无约束平差同一基线改正数较差的绝对值应符合下式要求：

dVX2dVY2dV2Z

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7高程控制网复测实施

高程控制网复测的采用电子水准仪对地面高程控制点进行施测。高程控制网布设成附和水准路线，复测线路布置见图7.1。

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图7.1高程控制网复测线路布置图

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7.1水准外业观测

7.1.1水准观测的主要技术要求

主要技术要求如表7.1所示，各测站的限差如表7.2所示，水准测量数据取位如表7.3所示。

表7.1 水准观测主要技术要求

等级 仪器类别 DS3 视线长度（m） ≤75 前后视距前后视距 视线离地最低基、辅分划或黑、红面读数2.0 基、辅分划或黑、红面所测3.0 差（m） 累积差（m） ≤3.0 ≤6.0 （mm） 高度（m） 较差（mm） 高差较差≥0.3m 三等 DS1、DS05 ≤100 1.0 1.5 表7.2 水准观测的测站限差（mm）

项目 中丝读数法 光学测微法 表7.3水准测量数据取位要求

等级 三等 往（返）测距离总和 0.01 km （返）测往（返）各测站 往测往（返）测高差 0. 1 mm 距离中数 0.1 km 高差总和 0.1 mm 高差中数 1 mm 高程 1mm 基、辅分划 读数之差 2 1.0 基、辅分划 3 1.5 单程双转点法观测- 1.5 检测间歇点 高差之差 3 所测高差之差 时，左右线转点差 7.1.2观测方式

（1）三等水准测量采用中丝读数法进行往返观测。

（2）三等水准测量采用单程双转点法观测时，在每一转点处安置左右相距0.5m的两个尺台，相应于左右两条水准线。每一测站按规定的观测方法和操作程序，首先完成右路线的观测，而后进行左路线的观测。

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7.1.3设置测站

（1）三等水准测量采用尺台作转点尺承，尺台质量不小于5kg。观测应在标尺分划线成像清晰稳定时进行，若成像欠佳，应酌情缩短视线长度，直至成像清晰稳定。 （2）测站视线长度、前后视距差、视线高度按表7.1规定执行。使用DS3级以上数字水准仪进行三等水准测量观测，其上述技术指标应不低于表7.1中DS1、DS05级光学水准仪的要求。

7.1.4测站观测顺序和方法

（1）数字水准仪三等水准测量往、返测每测站照准标尺分划顺序为：

（a） 后视标尺； （b） 前视标尺； （c） 前视标尺； （d） 后视标尺。

（2）一个测站操作程序如下：①整平仪器；②望远镜对准后视标尺，用垂直丝照准条码中央，精确调焦至条码影像清晰，测量并记录；③旋转望远镜照准前视标尺条码中央，精确调焦至条码影像清晰，测量并记录；④重新照准前视标尺，测量并记录；⑤旋转望远镜照准后视标尺条码中央，精确调焦至条码影像清晰，测量并记录。⑥显示测站成果，测站检核合格后迁站。

7.1.5观测中应遵守的事项

（1）观测前，将仪器置于露天阴影下30min，并在使用前进行预热，预热不少于20次单次测量。

（2）每一测段的往测与返测，其测站数均应为偶数。由往测转向返测时，两支标尺应互换位置，并应重新整置仪器。

（3）在连续各测站上安置水准仪的三脚架时，应使其中的两脚与水准路线的方向基本平行，而第三脚则依次轮换置于路线方向的左侧与右侧。

（4）除路线转弯处外，每一测站上仪器与前后视标尺的三个位置应接近一条直线。 （5）水准测量作业期间，每天开测前进行i角测定，保证i角绝对值在作业过程中均不超过15″。此外，应定期检校标尺上的气泡。

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（6）不应为了增加标尺读数，而把尺桩（台）安置在壕坑中。 （7）转动仪器的倾斜螺旋和测微鼓时，其最后旋转方向均应为旋进。

7.2内业计算

7.2.1观测数据质量检核

外业工作结束后，对观测数据的质量进行检核，检核的内容主要包括：测站数据、水准路线数据、附合路线的高差闭合差。

数据质量检查合格后，才能进行后续的平差计算。

7.2.2水准基点间高差计算

（1）每千米高差偶然中误差计算

（2）按测段往、返测高差不符值计算每千米高差偶然中误差M△，M△应满足表4-1的规定，否则应对闭合差较大的测段（水准路线）进行重测。

M△按下列公式计算：

M14nL

式中：Δ——测段往、返测高差不符值（mm）；

L——测段长度，以km计； n——测段数。

（3）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。

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8控制网复测评判方法及标准

8.1复测网的精度分析

复测网数据处理完成后，首先应对其精度进行统计分析，确保复测网的成果能够满足相应等级的精度要求。主要项目及标准如下：

（1）GPS复测网独立环闭合差及重复基线较差应满足本技术方案中的相关要求； （2）GPS自由网平差和约束平差后边长相对中误差应满足表4.1中的相关要求； （3）水准测量测段间往返测较差、附合水准路线高差闭合差、水准路线每千米高差偶然中误差应满足表4.2和表4.3中的相关要求。

复测平面坐标与设计坐标的较差，应小于最弱点点位中误差限值的2倍。起算点高差满足要求后，按照附合水准线路进行严密平差，求得其他各点的高程，与设计值的较差应小于最弱点高程中误差限值的2倍。

8.2发现问题的处理方法

复测成果与原测成果满足复测网的精度分析的要求时，采用原测成果。当平面复测成果不满足表4.1、高程复测成果不满足表4.2和表4.3的相关要求时，进行二次复测，查明原因，与第一次测量成果比对符合规范技术要求时，将结果上报监理、设计单位，由设计单位确认。

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9复测需提交的成果资料

控制网复测完成后，提交下列成果资料： (1)首级测量控制网复测成果报告 (2)GPS原始数据资料 (3)高程原始数据资料

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