高速铁路CPIII控制网测量技术

CPIII控制网测量为高速铁路精测网的第三级控制网，是高速铁路测量系统当中必不可少的一部分。其测量效果和精度要求对于高速铁路建设的质量和运行安全、舒适性有较大影响。因而要求工作人员在测量工作中严格把握测量施工技术，确保高速铁路CPIII控制网测量质量。

1 高速铁路CPIII控制网简述

通常情况下，高速铁路平面控制网都由四级共同组成：CP0框架基准网、CPI基础平面控制网以及CPⅡ线路控制网、CPIII平面网。在高速铁路高程控制网当中则主要由两级布设而成：线路水准基点控制网与CPⅢ高程网。在高速铁路轨道建设当中，CPIII控制网为三维控制网，主要是运用无砟轨道线下工程沉降变形观测评估之后再进行测量，从而为高速铁路无砟轨道的铺设及后期的运营维护提供三维标准。

2 高速铁路CPIII控制网测量技术分析

2.1 CPIII控制网的加密

对CPII控制网进行加密，以确保其能够达到CPIII控制网联测的标准。具体来说就是在测量之前就需要再次测量CPI控制网以及CPII控制网、线路水准基点控制网，同时对CPII点以及线路水准基点做精度相同的加密，以保证沿线每隔600米左右就有一个可以使用的CPII加密点以及线路水准基点加密点，相连的搭接段位置也有共用点。进行加密工作时需要注意三个方面的内容：①在隧道施工地段进行CPII点的加密时可以使用导线法，以及强制对中标志来进行加密，沿着铁路线路前进的方向进行左右交替埋设，并且不能和CPIII控制点存在共用点；②在桥梁施工段的加密工作则应该将CPII点控制点埋设在桥梁固定支座正上方防撞墙顶部；③线路水准基点的加密点需要埋设与铁路线路周围不会轻易被破坏的稳定、安全性高的位置，CPIII控制点水准测量附合于线路水准基点，按精密水准测量技术要求施测，水准路线附合长度不得大于3km。CPIII控制点水准测量按图所示的矩形环单程水准网构网观测。CPIII水准网与线路水准基点联测时，按精密水准测量要求进行往返观测。左边第一个闭合环的四个高差应该由两个测站完成，其他闭合环的四个高差可由一个测站按照后-前-前-后或前-后-后-前的顺序测量。

2.2 CPIII控制点的布设

CPIII控制网的控制点需要使用强制对中标志进行成对布设，标志几何尺寸的加工误差要低于0.05毫米，点对距离大约为60米，且不能超出80米，离线路中线有3到4米的距离，其布设高度较轨道面高度超出30厘米左右，相互连接着的控制点其高度应确保一致，布设点要可靠、稳固，安全性高。CPIII控制点标志和布设工作质量是否合格直接关系到整个工程的质量，所以工作人员必须确保每一个标志及其埋设都应完全符合测设标准。

CPIII控制点的布设主要有三种情况：首先，针对桥梁段CPIII控制点的标志与埋设一般可以直接选择梁固顶端的防撞墙顶面，但具体的布设间距还需要结合桥梁的梁的类型才能决定。其次，针对路基区段的CPIII控制点的标志与埋设可使用钢筋混凝土来成对浇筑CPIII辅助柱，注意其直径大约是25厘米，顶面最少要比设计轨道高出30厘米以上。等到基础稳定之后运用快干砂浆在辅助立柱上标志CPIII预埋的部分。第三，隧道CPIII控制点的标志与埋设通常都位于超出电缆槽顶面50到80厘米的边墙内衬上，注意两个相连接的控制点的间距应为60米左右。

2.3 高速铁路CPIII控制网的测量技术分析

2.3.1 CPIII平面网的测量技术分析

（1）CPIII平面网的测量所使用的设备通常是全站仪，其要求全站仪必须具有自动搜索目标、照准以及观测等相关功能。为确保测量的精度和可靠性，要求全站仪在方向测量中其误差不能高出±1秒，且测距中其误差也不能高出±（1mm+2ppm）。

（2）CPIII平面网外业数据采集工作主要通过全站仪机载软件来实现，数据采集的质量直接关系到CPIII平面网测量是否能成功，因此我们在采集工作中必须注意下面几点，以确保数据采集工作的顺利进行：确保全站仪在工作过程中的稳定性，因而要求设备一定要架设在桥梁固定支座附件的位置；将半测回归零差、指标数值等CPIII平面网外业数据采集的相关差值进行合理设置；各个棱镜观测杆的安装一定要可靠、稳固，并与全站仪的镜头对准。

（3）CPIII平面网测站的精度控制，见表1、2。

表1 水平方向观测必须要满足的相关要求

表2 距离测量必须满足的相关要求

（4）CPIII网平面测量的平差。把外业全站仪机载软件所记录的相关数据信息都传输到计算机当中并进行整理分析，再通过stationADJ软件（即多测回测角测站平差计算软件）来对测站的平差以及观测到的数据信息进行检查核验以及长度高程改化计算，最后再把测站平差之后的数据导入到TSDI_HRSADJ精密工程测量平差软件做平差分析。

（5）CPIII平面网相连接的测段的衔接测量工作。首先，CPIII平面网相连接的测段之间的衔接测量工作。在CPIII平面网测量工作当中，工作人员可以结合工程的实际情况来进行分区段测量（分区段测量的长度不能低于4千米）。同时，为确保CPIII网络的测量精度，有效解决相连接的两个测量阶段的平顺衔接问题，每一个相连接的测量区段在进行衔接观测的时候必须要对超过6对以上的控制点进行反复观测，且每一个控制点的观测次数应高于3次以上。衔接各测量区段的时候要注意前后两段的独立平差坐标差值要达到≤±3mm的条件。其次，CPIII平面网不同投影带的衔接测量过程中需要确保坐标不一样的系统进行衔接观测的时候要多次反复观测最少800米的CPIII控制点，且每一个控制点都需要观测3次以上。要对坐标系统换带位置进行CPIII平面网计算的时候要分别使用相连接的两个投影带的CPII加密点坐标来对平差进行约束，同时分别提供其CPIII网平面坐标成果（注意两套坐标的CPIII测段长度最少是800米以上）。

2.3.2 CPIII高程网测量技术分析

（1）CPIII高程网测量时所运用的设备包括不低于DS1级的电子水准器以及相配套的铟瓦尺。

（2）CPIII高程网外业数据采集工作时确保其水准测量要附和与线路水准基点加密点，水准路线附和长度应高于3千米。

（3）CPIII高程网的平差须使用严密平差，平差后的每一项限差都必须符合相关规定。

（4）在进行CPIII高程网相邻测段的衔接测量工作时要确保各个相连接的区段测量时要反复观测大于3对以上的CPIII控制点，并且前后两段测量区段的独立平差坐标差值必须符合≤±3mm的要求。

3 结束语

综上所述，近些年我国的高速铁路建设工程发展非常快，为促进人民生活水平的提高和区域经济的发展有重要作用。CPIII控制网测量技术是高速铁路建设过程中必不可少的一个环节，当前我国在这一方面还缺乏丰富的经验与技术，还需要广大一线工作人员不断探讨，在测量过程中确保每一个环节的工作做到位，严格控制测量质量，从而为推动我国的高速铁路建设工作做出贡献。

［1］刘小军.高速铁路CPIII平面控制网测量数据处理方法的研究［D］.昆明理工大学，2014.

［2］柳良兵.高速铁路精密控制网CPIII测量技术分析［J］.中华民居（下旬刊），2013（01）.

［3］陈慧建.高速铁路控制测量中的几个问题探讨分析［D］.东华理工大学，2015.