一种CPIII高程质量控制方法

张新胜 曹体涛

（中铁二院工程集团有限责任公司， 四川 成都 610031）

1 概述

通常，通过计算CPIII水准测量重复往返测较差、环闭合环以及符合路线闭合差[1]来达到控制CPIII高程质量的目的。能不能在不增加外业工作量的情况下，增加一种新的 CPIII控制质量方法呢？因此本文在参考大量文献资料[1]-[2]后，通过计算与统计某隧道CPIII三角高程网与CPIII水准网的高程较差与相邻高差较差的差值，其完全满足 CPIII高程复测的高程较差与相邻高差较差的限差要求，这就为CPIII高程质量控制提供一种新的思路。

2 CPⅢ三角高程控制网测量

2.1 CPⅢ三角高程控制网外业技术要求

CPⅢ三角高程控制网[1]-[2]测量利用CPIII平面网测量的边角观测值，并不增加额外工作量，但外业指标除满足CPIII平面的要求外，还应符合表1的规定。CPIII控制点的高程测量起闭于线路水准基点，每2km左右与线路水准点进行高程高程联测。CPIII高程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。

表1 CPIII控制网自由测站三角高程外业观测的主要技术指标

为了削弱地球曲率与大气折光等因素的影响，单个CPIII测站12个测点可计算16段CPIII相邻点间的高差，如1所示。 CPIII控制网自由测站三角高程采用不同测站所测得的相邻点所测得的高差。

图1 单个测站CPIII控制网自由测站三角高程示意图

2.2 CPⅢ三角高程控制网内业处理的方法

首先，检查外业测量质量，外业质量合格后，按图1提取相邻点间CPIII高差，然后采用距离加权平均值计算不同测站测量的同名高差，其具体的计算方法详见文献[3]所示。由以上同名高差就可以计算环闭合差和附合路线闭合差，并计算每公里高差全中误差。

当所有的CPIII三角高程测量值满足规范要求后，采用线路水准基点进行严密平差。

3 三角高程与水准高程对后方交会点的影响

图2 后方交会的测量原理示意图

如图2所示，后方交会采用前后两对共8个CPIII点进行设站，这时后方交会点的高程可以由式(1)表示。

式中：Hj表示第j设站的高程

Hi+2*j表示第i+2j个CPIII点的高程

Si+2*j表示第i+2j个CPIII点到设站点的距离

Ti+2*j表示第i+2j个CPIII点到设站点的竖直角

那么由三角高程与水准高程计算的后方交会点的高程可以由式(2)、式(3)表示。

由三角高程与水准高程对后方交会高程点的差值可以由式(4)表示。

假设水准高程是理论值，那么由三角高程引起的换站误差可以由式(5)表示。

通过计算某隧道的三角高程与水准高程对设站点高程的差值，都小于1.5mm；三角高程对换站误差的影响都在0.4mm以内，相当于规范要求的1/5，因此可以认为三角高程与水准高程对换站影响基本一致，不影响后续施工测量。

4 CPIII三角高程代替CPIII水准二次检查统计

《高程铁路工程测量规范》规定 CPIII复测高程与初测高程大于 3mm，应进行二次检测，本文采用上述方法对某条高速铁路6段CPIII点所有的CPIII点水准高程进行检核计算。除部分点超过3mm，97.79%的高程差值都在2mm以内，99.84%都在3mm以内，因此采用CPIII三角高程代替精密水准二次检测是可行的。

5 结论与建议

1、严格按照《高速铁路测量规范》CPIII控制网自由测站三角高程外业观测，并使用铁道部主管部门评审的软件进行平差计算，能够获得正确可靠的CPIII高程并满足CPIII高程建网的要求。

2、对于CPIII高程复测中超限的点，完全可以利用CPIII三角高程代替水准测量进行二次检测。