长沙地铁控制测量技术设计书 - 图文

长沙市轨道交通建设集团

长沙市城市快速轨道交通线网(2050) 框架网控制测

量暨2号线一期控制测量技术设计书

2009年5月

长沙市城市快速轨道交通线网(2050)框架网控制测量暨2号线一期控制测量技术设计书

目 录

1 概述 ............................................................ 3 1.1 项目背景 ...................................................... 3 1.2 方案研究 ...................................................... 5 1.3 测区概况 ...................................................... 5 2 作业区已有的成果资料分析和利用 .................................. 6 2.1 原有平面控制网成果资料分析和利用 .............................. 6 2.2 原有高程控制网成果资料分析和利用 .............................. 3 测绘基准 ........................................................ 3.1平面坐标系统 .................................................. 3.2 高程坐标系统 .................................................. 4 技术依据 ........................................................ 5 长沙市城市快速轨道交通线网(2050) 框架网设计方案 .................. 5.1 项目概述 ...................................................... 5.2 精度要求 ..................................................... 5.3 布设方案 ..................................................... 5.4 观测方案及成果检核 ........................................... 5.5 平差计算 ..................................................... 5.6 项目特点及难点 ............................................... 6 2号线一期C级GPS首级平面控制网设计方案 ........................ 6.1 项目概述 ..................................................... 6.2 精度要求 ..................................................... 6.3 布设方案 ..................................................... 6.4 观测方案及成果检核 ........................................... 6.5 平差计算 ..................................................... 7 2号线一期精密导线控制网设计方案 ................................ 7.1 工程概况 ..................................................... 7.2 精度要求 ..................................................... 7.3 选点设计 ..................................................... 7.4 标石埋设 ..................................................... 7.5 观测方案 ..................................................... 7.6 数据处理及平差解算 ........................................... 8 2号线一期二等水准控制网设计方案 ................................ 8.1 任务情况 ..................................................... 8.2 精度要求 ..................................................... 8.3 点位设计 ..................................................... 8.4 标石埋设 ..................................................... 长沙市勘测设计研究院 长沙市曙光中路165号 邮编：410007

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8.5 观测方案 ..................................................... 28 8.6 跨河水准测量 ................................................. 30 8.7 平差计算 ..................................................... 31 9 质量控制 ...................................................... 32 10 检查验收 ...................................................... 32 11 工作量及经费 .................................................. 33 11.1 预计工作量 .................................................. 33 11.2 经费预算 .................................................... 33 12.工作组织及实施计划 ............................................ 12.1 工作组织 .................................................... 12.2 设备投入 .................................................... 12.3 实施计划 .................................................... 13. 提交资料 ..................................................... 13.1 2050 GPS框架网提交资料 ...................................... 13.2 二号线一期工程GPS 三等首级控制网提交资料 .................... 13.3 二号线一期工程精密导线网提交资料 ............................ 13.4 二号线一期工程二等水准网提交资料 ............................

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长沙市城市快速轨道交通线网(2050)框架网控制测量暨2号线一期控制测量技术设计书

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长沙市城市快速轨道交通线网(2050) 框架网控制测量暨2

号线一期控制测量技术设计书

1 概述 1.1 项目背景

长沙市是湖南省省会，长江中游地区重要的中心城市，长株潭(长沙、株洲、湘潭)“两型社会”(资源节约型和环境友好型)建设综合配套改革试验区的核心区域，国家历史文化名城。市区面积975km2，城市建成区接近200km2,主城区常住人口241万。规划2020年长沙城区常住人口为310万，流动人口100万,城市建设用地550～650 km2，城市人口将大幅增加，城区面积将大幅扩大，对城市交通的需求及压力将大幅提高。同时，由于受湘江阻隔影响导致城市空间结构与布局不够合理，过江交通成为制约城市发展的瓶颈，中心城区48.19%的土地面积集中了72%的人口和74%的就业岗位，在全市机动车保有总量稳步增长的背景下，单靠路面交通已经不能满足城市化的需要。国内外各大城市的发展经验证明：展城市轨道交通使解决大城市交通问题和实现可持续发展的最有效的途径之一。因此，长沙市城市快速轨道交通线网(2050)的规划及逐步实施，不仅是作为建设现代化历史文化名城的需要，也是建设长株潭“两型社会”的需要，更是切实缓解城市交通问题和以人为本、实现可持续发展的需要。

长沙城市轨道交通远景线网(2050年)由1号线及其支线1A线，2号线及其2A、2B，3号线和4号线共6条线组成(见下图1)，总约180公里，设站82座，其中换乘站14座；设车辆综合基地2处，车辆段2处，停车场6处。在2015年前建成贯穿城市东西和南北轴向的1、2号线的主要路段，与城市最重要的客流走廊相对应，形成轨道交通“十”字型核心线路；在2020年前建成2A线和号线在中心城区的主要路段，与先期建成的1、2号线主要路段一起形成轨道交通骨干网络；2020年至2050年在骨干网络基础上建设1、2、3号线延伸线工程以及4号线工程和1A、2B支线工程(也可能还要建环线)，形成网格加放射形状的网络系统。随着长沙河西先导区的开发建设，根据科学发展观的要求，长沙城市轨道交通远景线网增至12条线路。

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发3长沙市城市快速轨道交通线网(2050)框架网控制测量暨2号线一期控制测量技术设计书

图1：长沙市城市快速轨道交通远景规划(2050年)

长沙市轨道交通近期建设规划由1号线、2号线、2Ａ号支线和3号线组成。 1号线一期工程：2010年开工，2014年完成；线路起于汽车北站站，沿芙蓉路由北向南，经由伍家岭、芙蓉广场、侯家塘、铁道学院、省政府新址，至终点站万家丽路站，线路全长22.77km，设站17座。

2号线一期工程：2008年开工，2012年完工；线路起于汽车西站站，向东沿枫林路至溁湾镇，过湘江后沿五一大道，经五一广场、芙蓉广场、袁家岭至长沙火车站，下穿长沙火车站后沿荷花路，经体育新城线路转上劳动路，沿劳动路向东经新长沙站，终点至黄花镇光达村站，线路全长22.262km，均为地下线，设站19座。

2Ａ号线工程：2015年开始建设，2017年投入运营；线路起于古曲路站，向

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东前行至汽车东站站、马坡岭站后线路左转，沿泉塘河向北进入星沙，最后至线路终点潇湘路站，线路全长13.79ｋｍ，设站8座。

3号线一期工程：2015年开始建设，2020年前完工；线路起于师大南院站，经湖南大学站后过湘江，经侯家塘线路拐上劳动路，沿劳动路向东经东塘、树木岭、体育新城至线路终点新长沙站，线路全长15.75ｋｍ，设站11座。

1.2 方案研究

长沙市勘测设计研究院作为一家拥有两甲一乙资质(工程勘察综合类甲级资质、甲级测绘资质以及城市规划编制乙级资质)的综合单位，是长沙市城市规划建设的一支重要力量。

受长沙市轨道交通建设集团的委托，我院对长沙市轨道交通控制网的测绘进行了大量的调研工作，早在去年就成立了以刘颖迥院长、戴建清总工程师为领导的工作组，作为院管重点工程及创优样板工程，多次赴北京、天津、上海、广州、深圳等城市考察，学习总结经验，结合长沙市独有的实情，对我院承担的地铁施工控制网项目，确定了以下的方案：平面控制网采取三级布设，分别为长沙市城市快速轨道交通线网(2050) 框架网(以下简称2050框架网)、C级GPS首级平面控制网及精密导线控制网；高程控制网布设二等水准网。

1.3 测区概况 1.3.1 行政隶属

长沙是湖南的省会，是全省政治、经济、文化、教育、科技、交通、通信、金融的中心，国务院首批公布的24个历史文化名城之一和首批对外开放的旅游城市之一。全市现辖芙蓉、天心、岳麓、开福、雨花五区和长沙、望城、宁乡三县及浏阳市，总面积 11825 km2，人口约571.91万，其中新规划长沙市面积约2893 km2，2009年城市总体规划修编预计规划面积为4000km2，现长沙市区面积约975 km2，常住人口约241万，建成区约200 km2。 1.3.2 地形地貌

长沙位于东经111°54'-114°15'，北纬27°51'-28°40'之间，东西长约233公里，南北宽约90公里，从东至西依次是浏阳市、长沙县、长沙市、望城

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县和宁乡县，长沙市区处于湘江和浏阳河交汇的河谷台地，跨湘江两岸，位于湘中东北部之湘江下游。城市布局以湘江为中轴，呈对称状分布，基本处于湘中丘陵与洞庭湖冲积平原过渡地带和湘浏盆地，周围为地势较高的山丘。 1.3.3 气候特征

长沙属亚热带季风湿润气候区，温和湿润，季节变化明显。冬寒夏热，四季分明；春秋短促，冬夏绵长，充分体现了亚热带大陆性季风气候的典型特点。长沙平均气温为17.2℃，1月最冷，平均4.7℃；7月最热，平均气温29．全年无霜期平均275天，积雪日为6天。长沙降雨不均匀，年平均降水量毫米，年平均雨日 152天。其中3～5月平均降雨日数有52.8天，约占全年总降雨日数的35％；夏季降水不均，旱涝无定；秋冬雨水明显减少。长沙地区年日照时数达1677小时，作物生长期长。 1.3.4 交通情况

长沙自古交通发达，湘江连通洞庭湖及资、沅、澧等大小几百条河道；319国道和多条高速公路在境内相联，长沙市城区已修建三环线，长沙已列为全国45个公路主枢纽城市之一；京广铁路经株洲东连浙赣线，西接湘黔线，石长铁路与枝柳线连接；在建武广客运专线、拟建沪昆高速铁路，贯穿长沙东西南北，黄花机场为国际空港，已开通35条航线；水路通江达海，航运经岳阳上达重庆，中抵武汉，下至上海。其立体交通网络，使长沙具有了与国内外进行广泛联系的能力，大大完善了长沙市场的聚集、辐射和媒介功能。 1.3.5 测区范围

本次测量控制范围为长沙市规划区，东至永安、西至白若铺、北至铜官、南至株易路口，面积约为3000平方公里，测区属中等困难地区。

2 作业区已有的成果资料分析和利用 2.1 原有平面控制网成果资料分析和利用

2004年，我院建立覆盖长沙市五区、长沙县、望城县的C级GPS网，面积达5000km2，该网已由湖南省测绘产品质量监督检验授权站检验合格，并获湖南省二00五年优秀勘察设计一等奖，该网点根据2050框架网布网方案及实地情况可优先考虑作为本次2050框架网点及精度检核点。

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4℃。1360107、长沙市城市快速轨道交通线网(2050)框架网控制测量暨2号线一期控制测量技术设计书

2007年，我院领导审时度势，按科学发展观的要求，建立了长株潭GNSS连续运行参考站系统(CZTCORS)，该系统采用当前最先进的双星(GPS+ GLONASS)定位技术，将测绘科学技术、计算机科学技术和电子通讯技术等多种技术集成的综合应用系统，系统由6个参考站，一个数据处理中心组成，覆盖面积达13000多平方公里，长沙市主要覆盖市五区、长沙县、望城县全部，宁乡县、浏阳市部分；湘潭市主要覆盖市区及湘潭县、韶山市部分；株洲市主要覆盖市区及周边区域。该系统于2007年5月开始建设，10月建成投入试运行，12月完成各项精度指标和性能测试，并通过湖南省测绘产品质量监督检验授权站的检验，目前系统稳定，处于正常运行之中。

该系统可综合应用于城市规划、测绘、地籍管理、城乡建设、环境监测、灾害监测、安全监测，交通控制、气象预报等领域，系统通过GPRS/CDMA通讯链路，可向用户提供四个层次的定位信息服务：毫米级、厘米级、分米级和米级精度的定位服务。毫米级精度定位可用于地表及高层建筑物的形变监测；厘米级精度的定位信息可用于快速建立测量控制网、数字化测图及施工控制等；分米级精度的定位信息可用于城市基础地理信息的动态更新，通信、电力、石油、化工、林业、精细农业、土地平整等方面；米级精度的定位信息可用于交通指挥、智能交通决策、公共安全，同时还为各行各业提供导航服务。

该系统是长株潭地区实现城市现代化管理和数字化城市不可缺少的重要组成部分，系统的建成，统一了长株潭基础坐标框架基准，为长株潭城市群两型社会的建设奠定了基础，为长沙市轨道交通线网以及长株潭轻轨的建设提供了测绘基准，保证了同一地区乃至不同地区交通线网的衔接。

该系统6个永久参考站最弱点点位中误差为1.2mm，在运行一年半后，通过对相邻站间的基线进行解算，其基线长度变化最大为8mm，最小为0mm，平均为3.1 mm，平均年变化率为2.0 mm/年，可作为本次2050框架网点的起算点，同时其24小时连续记录的一秒一个历元的GNSS数据可参与控制网的监测，乃至地铁施工时建筑物、管线的变形监测。

2.2 原有高程控制网成果资料分析和利用

根据资料收集，在长沙市范围内(及附近)，有50-70年代长江水利委员会和

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湖南省测绘局所测汉长线、长常线和长易线等一等水准点20多个，有80年代湖南省测绘局所测新长线II湘长15、II湘II-03-52等二等水准点10多个，据实地踏勘，上述点位除少数点位已毁外，绝大部份保存完好，其高程系统为56年黄海高程系统和85国家高程基准。

2004年，我院建立覆盖长沙市五区、长沙县、望城县的三等水准网，面积达5000km2，其高程系统为56年黄海高程系统，该网已由湖南省测绘产品质量监督检验授权站检验合格，并获湖南省二经查阅其相关精度分析资料，上述水准点符合有关规范要求，一等水准点可作为本次地铁Ⅱ等水准网测量的起算点，二、三等水准点可作为检核点。3 测绘基准 3.1平面坐标系统长沙市轨道交通线网属于城市交通网络的一部分，标系统必须采用与现有规划建设一致的长沙市独立坐标系。由于长沙地铁最低为9.03米(湘江者相差60米，根据《城市轨道交通工程测量规范》的要求两者的高差影响每千米不大于5mm，则两站的高差不能大于式中：D----测距边水平距离 Hu----测距边所在城市平均高程 Hm----测距边高出大地水准面的平均高程 Rn----沿测距边方向参考椭球面法截弧的曲率半径，径，按长沙市的平均纬度故Rn介于M和N之间。长沙市勘测设计研究院00五年优秀勘察设计一等奖。

是城市建设的大手笔，

号线的轨道的平均高程为20米，最高为28.26米(溁湾镇)，长沙市独立坐标系采用的城市平均面的高程为8031米，计算公式为：

?h??Hu?HmR?D nRMNMNn?Ncos2A?Msin2A?M?(N?M)cos2A

M和N分别为卯酉圈曲率半

28o12′，则M=6349.812Km，N=6383.026Km，A为法截弧方位角，

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坐)，两(3-1)

(3-2) 8

2米，

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根据长沙城市轨道交通线网(2050)的布网方案，长沙地铁其他线路的平均高程都比2号线高，同时长株潭轻轨都在地面上，其高程应高于长沙地铁的平均高程，因此结合长沙市城市规划建设的具体情况，拟选长沙城市轨道交通线网的平均高程为40米，既满足规范要求，同时有能与现有城市建设保持较好的衔接。

因此长沙市轨道交通线网平面坐标系统采用长沙市独立坐标系，其高程投影面为40米。 3.2 高程坐标系统

高程坐标系统采用国家1956黄海高程坐标系统。 4 技术依据

《城市轨道交通工程测量规范》GB50308-2008 《全球定位系统(GPS)测量规范》GB/T 18314-2001 《国家一、二等水准测量规范》GB12897-91

《城市测量规范》CJJ8-99

5 长沙市城市快速轨道交通线网(2050) 框架网设计方案 5.1 项目概述

规划中的长沙市城市快速轨道交通线网(2050)总体目标为：2008年年，建成贯穿长沙市东西和南北轴向的轨道交通“十”字形核心线路；2015~2020年，在“十”字形核心线路的基础上，建成轨道交通骨干网络；2020年年(远景年)，完全覆盖长沙市主城区，辐射外围城区，构筑与长沙市城市发展相适应的、高效率、一体化和人性化的城市综合交通体系。规划采用分区、分期、分阶段建设，大多处于10米至20米深的地下，深度依据地形、地面建筑物等各有不同，其中最深的湘江大道站还将达到30米左右，地铁隧道为6.4米内径的平行双洞，初步计划在地铁区间采用盾构法施工，而在地铁车站则采用明挖法施工。因此该项目具有覆盖面广(1000 km2以上)、施工周期长(40年以上)、各线路交叉点多(13个节点)、施工难度大的的特点，故对施工控制网的精度有更严格的要求。为了保证各条线路、同一线路不同时期的衔接，不同线路C级首级平面控制点的起算点须保证一致，为此需布设2050框架网。2050框架网作

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~2015年~2050GPS

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为长沙市城市快速轨道交通线网(2050)项目建设基准，也是长时期施工中C级GPS首级平面控制点的检核和起算基准。 5.2 精度要求

2050框架网采用GPS B级网的精度，相邻点间基线长度精度要求如下： ??a2?(b?d?10?6) 2 (3-1)

式中： σ----标准差，定义相邻点基线精度指标，mm a ---- 固定误差，≤8，mm b ---- 比例系数误差, ≤1 d ---- 相邻点间的距离，mm 5.3 布设方案

5.3.1 2050 GPS框架网的图形结构设计

2050框架网按GPS B级点要求布设成连续环网，每点的连接点数不少于点，所有观测边都是独立基线向量，独立闭合环点数不大于6，平均边长10km2050框架网共需新布设17点，其中基岩点预计9点，已知点联测6个长株潭GNSS连续运行参考站系统(CZTCORS)参考站，共需观测48条独立基线，构成32个多边形闭合环。图2为2050框架网结构图。

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图2：2050框架网结构图(黑色点为CZTCORS系统GPS基站点)

5.3.2 选点原则

(1) 基岩控制点点位尽可能选在能长期保存的地点，充分考虑周围苗木、建筑物以及未来城市规划的影响。

(2) 楼顶控制点点位尽可能选在稳定的建筑物顶上，以便于永久保存；利用旧点时，应检查该点的稳定性及完好性，以及是否满足GPS观测要求；要与业主交涉好，便于控制点的保存及使用。

(3) 所选点位便于安置GPS接收机天线，并视野开阔，视场内周围障碍物高度角一般应小于15°，并适当考虑交通情况，以提高作业效率。

(4) 点位应尽量远离大功率无线电发射源(如电视台、微波站及微波通道等及高压电线，其间距分别不小于200M和50M，以避免周围磁场对信号的干扰。(5)点位周围不应有对电磁波反射(或吸收)强烈的物体(如大片水域)，多路径效应的影响。

(6)点位分布尽量均匀，同时兼顾城区密、外围稀、尽量多布设在线路的交点及线路端点的实际需求。 5.3.3 标石埋设及编号

2050框架网点均应埋设永久性标石，坑底填以砂石，捣固夯实或浇灌混凝

土底层，上面埋设盘石和柱石(点位埋设示意图见图4)，两层标石中心的偏离值应小于3mm；根据实际情况可埋设当埋设基岩点、普通地面点、楼顶点，以上点位标心均采用不锈钢材料，并应有明确的点位中心。

基岩点设计为钢管式基岩标，采用钻探方式，打钻孔到岩层并进入岩层米，将钻探用的127毫米直径金属放至岩层，管标底灌注水泥浆与基岩固结，后挖开地表部分，将不锈钢标志头焊接在金属套管上成为一个整体，做好水泥护柱，如图3。

普通地面点标石埋设采用现场挖坑浇注法，就是在稳定的地面，现场开挖一500mm*500mm*500mm的基坑，在基坑的4各侧面及下地面分别嵌入若干根的钢钎，浇注水泥后稳固特制不锈钢质专用控制点钢钉，图6为结构示意图。楼顶点标石设上下两标志，下标为?8毫米的铜蕊，埋设在楼顶面内，复盖薄膜保护与上标石分离，然后现场捣制30320315毫米3的标石，上下标志的

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以减弱0.5然300mm长沙市城市快速轨道交通线网(2050)框架网控制测量暨2号线一期控制测量技术设计书

偏离值应小于1.5mm。如图5。

控制点编号采用符号及地名双重编号，如勘测院楼顶，编号可以设计为：2050B01和2050勘测院。画好点之记，包括：地名、交通路线图、概略地理坐标、详细点位，并照像。

控制点标石埋好后，在标示上或半径1m醒目的地方，做好警示性的保护措施，条件允许的情况下，可委托附近的人保护看管。

图3：基岩点示意图 图5：楼顶点标石示意图

5.4 观测方案及成果检核 5.4.1 观测仪器及其检核

拟采用2台套美国产阿司泰克公司Z-MAX双频机、2台JAVAD GPS双频机进行联合观测，接收机的标称精度都为5mm+1ppm，优于GPS B级网的精度要求。在工程开始观测和结束时对接收机进行基线检测各一次，检测的观测时间要求覆盖实际测量时的各个时段。长沙市勘测设计研究院 长沙市曙光中路165

图4：普通地面点示意图

图6：楼顶点标石示意图 双频机、5台套法国产泰雷兹公司

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在测前或测后要按规定对采用的GPS接收机进行鉴定。 5.4.2 观测技术要求

2050框架网GPS控制测量作业的基本要求应符合表1的规定。

表1

项 目 要 求 接收机类型 双频 观测量 载波相位 接收机标称精度 5mm＋1310-6 卫星高度角 ≥15° 有效观测卫星数 ≥9 同时观测有效卫星数 ≥4 有效观测时段长度(min) ≥240 数据采样间隔(S) 30 时段中任一卫星有效观测时间(min) ≥15 点位几何图形强度因子(PDOP) ≤6 重复设站数 ≥4 同步观测接收机数 ≥4

5.4.3 观测计划及作业要求

(1)作业组在进行施测之前，应事先编制GPS卫星可见性预报表。预报表应包括可见卫星号、卫星高度角和方位角、最佳观测卫星组、最佳观测时间、点位图形几何图形强度因子等内容。

(2)作业组在观测前应根据作业的接收机台数，GPS网形设计及卫星预报表编制作业调度表，其内容应包括观测时间、测站号、测站名称及接收机号等项。(3)观测组应严格按调度表规定的时间进行作业。保证同步观测同一卫星组。当情况有变化需修改调度计划时，应经作业队负责人同意。

(4)接收机电源电缆和天线电缆应连接无误，接收机预置状态应正确，然后方可启动接收机进行观测。

(5)每时段开机前，作业员应及时记录测站名、日期、天气情况等信息。(6)观测员在作业期间不得擅自离开测站，并应防止仪器受震动和被移动，防止人和其他物体靠近天线，遮挡卫星信号。

(7)接收机在观测过程中不应在接收机近旁使用对讲机、手机，雷雨过境时应关机停测，并卸下天线以防雷击。

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(8)观测中应保证接收机工作正常，数据记录正确，每日观测结束后，应及时将数据转存至计算机硬盘，并对原始数据进行备份，确保观测数据不丢失。 5.4.4 基线解算检验

2050框架网基线采用2套通用的商业软件Ashteck Solution及Trimble TGO进行基线比较解算。为便于以后验算，当天的数据必须确认点号和天线高都正确无误后将原始数据保存起来。

2050框架网基线解算采用精密星历，作如下规定：

(1)基线解算必须从有精确WGS84(2)数据利用率至少达到90%，即数据剔除率不能超过(3)如果某颗卫星的数据质量不好，剔除该卫星计算基线时，剔除该卫

星后PDOP值不能超过6。(4)求解基线向量时，要采用双差固定解。对GPS观测成果应进行如下几项检核：(1)同步多边形环闭合差的检核：同步环坐标分量闭合差应小于其环线全长相对闭合差应小于(2)异步环闭合差的检核

异步环闭合差是检核GPS基线质量的最重要的指标，异步环闭合差超限必须要返工。由若干条独立的应满足：

WX?2n? WY?2n? WZ?2n?

W?23n?

2

??a??bd?2式中：n：异步环中基线边个数W：环闭合差； ?：标准差；a：固定误差(mm)；b：比例误差系数长沙市勘测设计研究院 长沙市曙光中路165号 邮编： 10%

5ppm。 GPS边构成N边形异步环闭合差 (ppm)

410007

3ppm，

(3-2) (3-2) (3-4) (3-5)

(3-6)

14

为确保基线的解算质量，对解算基线时坐标的参考点开始。

长沙市城市快速轨道交通线网(2050)框架网控制测量暨2号线一期控制测量技术设计书

d：网中相邻点距离(km)

5.4.5 补测与重测

当异步环闭各差超限时，应分析、查明原因，及时重测质量较差的基线。对于由于点位不符合GPS测量要求而造成一个测站多次重测仍不能满足各项限差技术规定时，应另增造新点进行重测。

复测基线的长度较差应满足下式要求：

ds?22? 5.5 平差计算

平差计算采用武汉大学测绘学院的Power 进行，先在WGS-84坐标系中固定一点的在长沙独立坐标系中进行二维约束平差。无约束平差后，基线向量改正数的绝对值应满足下列各式要求： V△x≤3? (3-8) V△y≤3? (3-9) V△z≤3? (3-10) 约束平差在长沙独立坐标系统中进行，输出结果包括重复基线互差统计表、同步闭合环统计表、异步闭合环统计表、含基本平差信息、平差结果、GPS基线向量的残差、测站点位精度和误差椭圆元素、GPS测站间方向和距离的精度。基线向量的改正数与同名基线无约束平差相应改正数的较差应满足下列各式要求：

dV△x≤2? (3-11) dV△y≤2? (3-12) dV△z≤2? (3-13) 5.6 项目特点及难点

2050框架网长沙市是整个长沙市轨道交通项目的控制基准，级GPS C级控制网的起算基准及检核基准，使用周期长，控制范围广。因此，该项目的难点在选点布网及点位的保护。

长沙市勘测设计研究院 长沙市曙光中路165号 邮编： ADJ坐标进行三维无约束平差，410007 (3-7)

分两步然后15

后处理软件进行处理，WGS-84

平差结果统计表，平差结果统计表中包是各地铁线路首长沙市城市快速轨道交通线网(2050)框架网控制测量暨2号线一期控制测量技术设计书

6 2号线一期C级GPS首级平面控制网设计方案 6.1 项目概述

轨道交通2号线作为长沙市轨道交通东西向核心线路，十字核心线路中的一横，串联了城市东西向大客运枢纽(武广新长沙火车站、长沙火车站、汽车西站)和4大客流集散中心(荣湾镇、五一广场、芙蓉广场和袁家岭)。首期开工建设的2号线一期工程自汽车西站站→金星大道站→西湖公园站→荣湾镇站→橘子州站→湘江大道站→五一广场→芙蓉广场→迎宾路站→袁家岭站→长沙火车站站→东二环站→万家丽路站→古曲路站→长沙大道站→体育新城→黎托站→新长沙火车站→黄花镇光达村站止，线路全长22.262km，均为地下线，设站19均为地下车站，平均站间距1186.6m；设换乘站6座，分别为荣湾镇站(与线换乘) 、芙蓉广场站(与1号线换乘)、长沙火车站(与2A线换乘)、万家丽广场站(与4号线换乘)、体育新城站(与3号线换乘)和新长沙站(与3号线换乘轨道交通2号线一期工程，能切实缓解沿湘江一桥和五一大道的公交客流压力，能有效解决河东河西交通瓶颈，同时作为与其他规划线路的换乘枢纽，建成后，对引导河西新城、武广新长沙火车站地区乃至全市经济社会发展都具有重要意义。 6.2 精度要求

2号线一期工程C级GPS首级平面控制网测量具体精度要求如下：

最弱点点位中误差≤±12mm； 相邻点的相对点位中误差≤±10mm； 最弱边相对中误差≤1/10万；

与旧有测量控制点的坐标较差＜±50mm；

6.3 布设方案

6.3.1 GPS图形结构设计

2号线一期工程C级GPS首级平面控制网沿2号线地铁走向布设，由多边形

闭合环构成控制网多边形锁，每条边都为独立基线向量，并且要求闭合环中的边数不多于6条。按每一个车站埋设3点为基本原则，预计需埋设57点，其中基岩点10个，楼顶点47个，根据实际情况，在保证规范及施工测量精度的要求下，应充分利用站与站之间的通视，减少控制点的埋设，降低成本。2号线一期工程

长沙市勘测设计研究院 长沙市曙光中路165号 邮编：410007 。

16

座，5号)项目长沙市城市快速轨道交通线网(2050)框架网控制测量暨2号线一期控制测量技术设计书

C级GPS首级平面控制网已知点采用6个2050框架网点，图7为2号线一期工程C级GPS首级平面控制网结构图。

图7：2号线一期工程C级GPS首级平面控制网结构图

6.3.2 选点设计

(1)为保证施工的绝对精度和绝对可靠，采取冗余设计，每个车站布设3个点，离车站最近的点要有2各及以上的通视方向，离车站最近的点与车站的距离尽量控制在300米左右。

(2)基岩控制点点位尽可能选在能长期保存的地点，充分考虑周围苗木、建筑物以及未来城市规划的影响。

(3)楼顶控制点点位尽可能选在稳定的建筑物顶上，以便于永久保存；利用旧点时，应检查该点的稳定性及完好性，以及是否满足GPS观测要求；要与业主交涉好，便于控制点的保存及使用。楼高尽量控制在60米以下。这是本项目的难点。

(4)所选点位便于安置GPS接收机天线，并视野开阔，视场内周围障碍物高度角一般应小于15°，并适当考虑交通情况，以提高作业效率。

(5)点位应尽量远离大功率无线电发射源(如电视台、微波站及微波通道等)及高压电线，其间距分别不小于200M和50M，以避免周围磁场对信号的干扰。

(6)点位周围不应有对电磁波反射(或吸收)强烈的物体(如大片水域)，以减

长沙市勘测设计研究院 长沙市曙光中路165号 邮编：410007

17

长沙市城市快速轨道交通线网(2050)框架网控制测量暨2号线一期控制测量技术设计书

弱多路径效应的影响。

(7) 选点中，尽量考虑站与站间的通视点，能充分利用以减少点数，缩减成本。

6.3.3 标石埋设及编号

2号线一期工程C级GPS首级平面控制点均要求埋设强制对中墩(含对中器)或强制对中钢标，根据现场情况及技术要求，分别埋设基岩点、楼顶点。

基岩点设计为钢管式基岩标，采用钻探方式，打钻孔到岩层并进入岩层米，将钻探用的127毫米直径金属放至岩层，后挖开地表部分，将不锈钢标志头焊接在金属套管上成为一个整体，柱，如图8。

楼顶点标石设上下两标志，下标为固定在楼顶面内石，上标为强制对中铁架，高1200mm,并安装图8：基岩点示意图 控制点编号采用符号及地名双重编号，如勘测院楼顶，编号可以设计为：T02C01和02勘测院，02表示是2号线，C第一个点。画好点之记，包括：地名、交通路线图、概略地理坐标、详细点位，并照像。

控制点标石埋好后，在标石上或半径施，条件允许的情况下，可委托附近的人保护看管。长沙市勘测设计研究院 长沙市曙光中路165号 邮编：管标底灌注水泥浆与基岩固结，做好水泥护30330320厘米3400mm高的强制对中花杆，如图

图9：楼顶点示意图

01表示2号线的醒目的地方，做好警示性的保护措

410007 。

18

0.5然的标9

表示控制点的等级，1m长沙市城市快速轨道交通线网(2050)框架网控制测量暨2号线一期控制测量技术设计书

6.4 观测方案及成果检核 6.4.1 观测仪器及其检核

拟采用2台套美国产阿司泰克公司Z-X双频机、5台套法国产泰雷兹公司Z-MAX双频机、2台JAVAD GPS双频机进行联合观测，接收机的标称精度都为5mm+1ppm，优于GPS B级网的精度要求。在工程开始观测和结束时对接收机进行基线检测各一次，检测的观测时间要求覆盖实际测量时的各个时段。

在测前或测后要按规定对采用的GPS接收机进行鉴定。 6.4.2 观测技术要求

2号线一期工程C级GPS首级平面控制网测量作业的基本要求应符合表的规定。

表2：C级GPS首级平面控制网测量作业的基本要求

项 目 要 求 接收机类型 双频 观测量 载波相位 接收机标称精度 5mm＋1310-6 卫星高度角 ≥15° 有效观测卫星数 ≥4 有效观测时段长度(min) 5公里以下边观测时间>90 5公里以上边观测时间>120 数据采样间隔(S) 15 点位几何图形强度因子(PDOP) ≤6 重复设站数 ≥2 同步观测接收机数 ≥3

6.4.3 观测计划及作业要求

(1)作业组在进行施测之前，应事先编制GPS卫星可见性预报表。预报表应包括可见卫星号、卫星高度角和方位角、最佳观测卫星组、最佳观测时间、点位图形几何图形强度因子等内容。

(2)作业组在观测前应根据作业的接收机台数，GPS网形设计及卫星预报表编制作业调度表，其内容应包括观测时间、测站号、测站名称及接收机号等项。(3)观测组应严格按调度表规定的时间进行作业。保证同步观测同一卫星组。当情况有变化需修改调度计划时，应经作业队负责人同意。

(4)接收机电源电缆和天线电缆应连接无误，接收机预置状态应正确，然后

长沙市勘测设计研究院 长沙市曙光中路165号 邮编：410007

219

长沙市城市快速轨道交通线网(2050)框架网控制测量暨2号线一期控制测量技术设计书

方可启动接收机进行观测。

(5)每时段开机前，作业员应及时记录测站名、日期、天气情况等信息。 (6)观测员在作业期间不得擅自离开测站，并应防止仪器受震动和被移动，防止人和其他物体靠近天线，遮挡卫星信号。

(7)接收机在观测过程中不应在接收机近旁使用对讲机、手机，雷雨过境时应关机停测，并卸下天线以防雷击。

(8)观测中应保证接收机工作正常，数据记录正确，每日观测结束后，应及时将数据转存至计算机硬盘，并对原始数据进行备份，确保观测数据不丢失。6.4.4 基线解算检验

2号线一期工程C级GPS首级平面控制网基线采用Solution及Trimble TGO进行基线比较解算。为便于以后验算，当天的数据必须确认点号和天线高都正确无误后将原始数据保存起来。2号线一期工程C级GPS首级平面控制网基线解算采用广播星历，为确保基线的解算质量，对解算基线时作如下规定：(1)基线解算必须从有较精确WGS84(2)数据利用率至少达到90%，即数据剔除率不能超过(3)如果某颗卫星的数据质量不好，剔除该卫星计算基线时，剔除该卫

星后PDOP值不能超过6。(4)求解基线向量时，要采用双差固定解。对GPS观测成果应进行如下几项检核：(1)同步多边形环闭合差的检核：同步环坐标分量闭合差应小于其环线全长相对闭合差应小于(2)异步环闭合差的检核

异步环闭合差是检核GPS超限必须要返工。由若干条独立的应满足：

WX?2n? WY?2n? WZ?2n? 长沙市勘测设计研究院 长沙市曙光中路165号 邮编：

坐标的

5ppm。GPS 410007

3ppm，

(4-1) (4-2) (4-3)

20

2套通用的软件Ashteck

2050框架点开始。 10%。

基线质量的最重要的指标，异步环闭合差边构成N边形异步环闭合差 长沙市城市快速轨道交通线网(2050)框架网控制测量暨2号线一期控制测量技术设计书

W?23n? (4-4)

?2 (4-5)

??a2??bd式中：n：异步环中基线边个数

W：环闭合差； ?：标准差； a：固定误差(mm)；b：比例误差系数(ppm) d：网中相邻点距离(km)

GPS测量要求而造成一个测站多次重测仍不能满足各项限差

ds?22?

Power WGS-84坐标系中固定一点的WGS-84△x≤3? (4-7) △y≤3? (4-8) △z≤3? (4-9) 异步闭合环统计表、平差结果统计表，GPS基线向量的残差、测站点位精度和误差椭圆元测站间方向和距离的精度。基线向量的改正数与同名基线无约束平差相

△x≤2? (4-10) △y≤2? (4-10) △z≤2? (4-12)

长沙市曙光中路165号 邮编：

ADJ后处理软件进行处理，坐标进行三维无约束平差， 平差结果统计表中包410007

(4-6) 分两步然后21

6.4.5 补测与重测当异步环闭各差超限时，应分析、查明原因，及时重测质量较差的基线。对于由于点位不符合技术规定时，应另增造新点进行重测。复测基线的长度较差应满足下式要求： 6.5 平差计算平差计算采用武汉大学测绘学院的进行，先在在长沙独立坐标系中进行二维约束平差。

无约束平差后，基线向量改正数的绝对值应满足下列各式要求： V V V约束平差在长沙独立坐标系统中进行，输出结果包括重复基线互差统计表、同步闭合环统计表、含基本平差信息、平差结果、素、GPS应改正数的较差应满足下列各式要求： dV dV dV

长沙市勘测设计研究院长沙市城市快速轨道交通线网(2050)框架网控制测量暨2号线一期控制测量技术设计书

7 2号线一期精密导线控制网设计方案 7.1 工程概况

2号线一期工程自汽车西站站→金星大道站→西湖公园站→荣湾镇站→橘子州站→湘江大道站→五一广场→芙蓉广场→迎宾路站→袁家岭站→长沙火车站站→东二环站→万家丽路站→古曲路站→长沙大道站→体育新城→黎托站→新长沙火车站→黄花镇光达村站止，线路全长22.262km，均为地下线，设站19座，均为地下车站，平均站间距1186.6m。该线路途径地段繁杂，其中：新长沙火车站→黄花镇光达村站为城郊地区，体育新城→黎托站→新长沙火车站为施工地段，其他路线为城市繁华地段，车多人多；每个车站长度不一，如起始站汽车西站站261.4米、最短的车站橘子州站139.3米、最长的车站荣湾站553.3米；施工方式多样，如暗挖法施工、明挖法施工等；不同的地段可能由不同的施工单位进行施工。因此，作为指导地铁各设施施工的直接平面基准，2号线一期精密导线控制网在设计及布设上，要充分考虑上述各因素的影响，难度较大。 7.2 精度要求

2号线一期工程精密导线网技术指标如表3。

表3：2号线一期工程精密导线网技术指标

平均边 长 (m) 350 导线总长度 (km) 3～5 每边 测距中误差 (mm) ±6 测距相对中误差 测角中误差(″) 测回数 Ⅰ级全站仪 4 Ⅱ级全站仪 6 方位角闭合差(″) 全长 相对 闭合差 相邻点的相对点位中误差(mm) ±8 1/60000 ±2.5 5n 1/35000

7.3 选点设计

(1)为保证施工的绝对精度和绝对可靠，采取冗余设计，每个车站和井口附近至少3个点，离车站和井口最近的点与车站的距离尽量控制在150米左右。 (2)精密导线点的位置要选在因地下铁路工程施工而发生沉降区域以外的地方。

(3)点位应避开地下管线等建筑物。

(3)精密导线点与相邻GPS控制点间的垂直角不应大于30〇。

长沙市勘测设计研究院 长沙市曙光中路165号 邮编：410007 22

长沙市城市快速轨道交通线网(2050)框架网控制测量暨2号线一期控制测量技术设计书

(4)相邻导线点的实现距障碍物的距离以不受旁折光影响为原则。 (5)应充分利用城市已有的导线点，这些点经多年的沉降，比较稳固。 (6)点位尽量布设在地面，可克服楼顶点使用不方便的缺点；楼顶点所在楼的楼层高不宜过高。

(7)精密导线网应起、闭于2号线一期工程C级GPS首级平面控制网。 7.4 标石埋设

标石埋设采取3种方式，这也是我们长期施工测量中经验的总结，分别为：现场挖坑浇注法、现场挖坑埋设预制标石柱及冲击钻法。钻法在平时作业中用的很频繁，也很牢靠；现场挖坑浇注法就是在稳定的地面，现场开挖一坑，在基坑的各侧面及下地面分别嵌入若干根特制不锈钢质专用控制点钢钉，图冲击钻法就是在稳固的地面(14mm、深100mm的孔，然后嵌入特制的膨胀不锈钢螺栓，图 图10：现场挖坑浇注法示意图 7.5 观测方案

7.5.1 观测仪器及其检核

拟投入使用的全站仪为1台索佳自动化套的气温表和气压表，该仪器的标称精度为：测角在工程开始观测和结束时对全站仪、间要求覆盖实际测量时的各个时段。在测前或测后要按规定对采用的全站仪进行鉴定。7.5.2 观测技术要求

(1)角度测量要测4个测回，半测回归零差不大于长沙市勘测设计研究院 长沙市曙光中路165现场挖坑浇注法和冲击300mm*300mm*400mm300mm长的钢钎，浇注水泥后稳固

)，利用冲击钻打一直径11为结构示意图。

图11 砼路面或平石上埋设标志断面3D精密全站仪NET05(0.5秒)0.5秒，测距0.8mm+1ppm检测的观测时 6″，一测回2C互差不大

410007

23

现场挖坑埋设预制标石柱用的比较少。

的基10为结构示意图。如水泥路面、平石

及配。气温表几气压表检测各一次，

号 邮编：长沙市城市快速轨道交通线网(2050)框架网控制测量暨2号线一期控制测量技术设计书

于9″，同一方向值各测回较差不大于6″。当精密导线点上只有两个方向时，按左右角观测，左右角平均值之和与360〇的较差小于4″。

(2)距离测量要求每条边往返观测各2各测回，每测回间应重新照准目标，每测回三次读数，每次读数的较差小于3mm，测回间平均值的较差要小于3mm，往返平均值的较差小5mm。

(3)气象数据每条边在一端测定一次，温度最小读数要到0.2〇C，气压50pa或5mmHg；取2次测量的平均值，输入全站仪进行自动改正。 7.5.3 观测计划及作业要求

(1)作业组在进行施测之前，应事先编制观测计划，避开外界因素(如上下班高峰期)影响大的时段。

(2)应在大气稳定和成像清晰的气象条件下进行观测，雷雨前后、大雾、大风、雨、雪及大气透明度很差的情况下不得作业。

(3)测量气象数据时，要置平气压表，避免受日光暴晒，温度表应悬挂在与测距视线同高、不受日光辐射影响和通风良好的地方，待气压表和温度表与周围温度一致后，才能正式侧记气象数据。

(4)测量前应先检查电池电压是否符合要求，在气温较低时，应有一定的预热时间，使仪器各电子部件达到正常稳定的工作状态时方可正式测量。读数时，信号指示器指针应在最佳回光信号范围内。

(5)在晴天作业时仪器须打伞，严禁将照准头对向太阳，亦不宜顺光、逆光观测。仪器的主要电子附件也不应暴晒。

(6)观测过程中，气泡中心位置偏离整置中心不应超过一格，气泡位置偏离接近一格时，应重新整置仪器，使水准气泡居中。

(7)每站开机前，作业员应及时记录测站名、日期、天气情况、仪器高、气象数据等信息。

(8)严禁有另外的反光镜位于测线或测线延迟线上，测量时对讲机应暂时停止通话。

(9)观测中应保证全站仪工作正常，数据记录正确，每日观测结束后，应及时将数据转存至计算机硬，并对原始数据进行备份，确保观测数据不丢失。长沙市勘测设计研究院 长沙市曙光中路165号 邮编：410007 24

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7.6 数据处理及平差解算 7.6.1 方向观测值改正

方向观测值的方向改化采用以下公式计算： ?1、2???2、1??\26Rm(x?x)y12m (5-1)

式中：?1、 测站点1向照准点2观测方向的方向改化值(秒) 2 ?2、1 测站点2向照准点1观测方向的方向改化值 Rm 参考椭球面在1、2两点中点的平均曲率半径 x1、x2 1、2两点的X轴坐标值(米) ym 1、2两点的横坐标平均值(米) 7.6.2 距离观测值改正

在测量过程中，全站仪已对边长进行了气差改正，因此内业时只需进行测

距边水平距离的高程归化和投影改化。

(1)高程归化，测距边水平距离D归算到城市平均高程面上的边长下：

S'Hu?Hm??D(1?R) (5-2)

n式中： Hm----测距边高出大地水准面(黄海平均海水面 Hu----测距边所在地区城市高程面的高程 Rn----测距边方向参考椭球面法截弧的曲率半径(2)投影改化，由S'?再归算到高斯平面的测距边边长2S'ym?y)2??S?(1?2R2?(m24R2) (5-3)

m式中：ym----测距边两端点近似横坐标的平均值(米 ?y----测距边两端点近似横坐标的增量(米长沙市勘测设计研究院 长沙市曙光中路165号 邮编：410007 (秒) (米) )的平均高程)； (米)。S?，公式如下：) S'?,公式如(米)；

25

(米 )

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Rm----参考椭球面在测距边中点的平均曲率半径(米)

7.6.3 平差计算

平差软件采用南方公司的商业化平差软件----南方平差易，进行严密平差，该软件经过鉴定，已经商业化，计算成果可靠。

同时，还采用我们院自行开发的平差软件进行平差，并比较平差结果。 符合精密导线或精密导线环的角度闭合差不应大于下式计算值：

W?式中：m?----测角中误差± N ----符合导线或导线环的角度个数测角中误差按下式计算：M?式中：f?i----第i个符合导线或导线环的方位角闭合差 ni----第i个符合导线或导线环的角度个数 N----符合导线或导线环的个数测距相对中误差不得大于

8 2号线一期二等水准控制网设计方案8.1 任务情况

2号线一期工程自汽车西站站→金星大道站→西湖公园站→荣湾镇站→橘子州站→湘江大道站→五一广场→芙蓉广场→迎宾路站→袁家岭站→长沙火车站站→东二环站→万家丽路站→古曲路站→长沙大道站→体育新城→黎托站→新长沙火车站→黄花镇光达村站止，线路全长座，均为地下车站，平均站间距站为城郊地区，野外测量难度相对小些；工地段，水准点的埋设要充分考虑各种外界因素的影响，大；其他路线为城市繁华地段，车多人多，对二等精密水准测量来说，这种环境影响最大。同时，线路上还包括两处跨河水准测量，长沙市勘测设计研究院 长沙市曙光中路2m?n (5-4) 2.5秒

1NN?f?i?f?ii?1n (5-5)

i

1/60000，全长相对闭合差不得大于1/35000 22.262km，均为地下线，设站1186.6m。其中，新长沙火车站→黄花镇光达村体育新城→黎托站→新长沙火车站为施野外测量环境差、分别为浏阳河跨河水准165号 邮编：410007

1926

??

??。难度(500

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米内)和湘江跨河水准(500～2000米)。 8.2 精度要求

2号线一期工程二等水准网沿线路附近布设成符合线路或闭合线路，联测城市一、二等水准点的总数不少于3个，尽量均匀分布。具体精度要求如表3。

表3：水准测量的主要技术要求

水准测每km高差中误符合水准路线平均长全中水准仪 水准尺 与已知点联测 铟瓦尺或条码尺 铟瓦尺或条码尺 往返测各测一次 往返测各测一次 符合或环线 往返测各测一次 往返测各测一次 观测次数 往返较差、符合或环线闭合差(mm) 量等级 差(mm) 偶然中误差 M△ 一等 ±1 度(km) 等级 误差 MW ±2 35～45 DS1 ±4√L 二等 ±2 ±4 2～4 DS1 ±8√L

8.3 点位设计

2号线一期工程二等水准网预计埋设57个水准点，其中38各基岩点，19个墙水准点，点位选择具体要求如下：

(1)为保证施工的绝对精度和绝对可靠，采取冗余设计，每个车站布设3个水准点，2个基岩点，一个墙水准点。

(2)基岩点应选在地基坚实稳定、安全僻静，并利于长期保存与观测使用方便的地方。如尽量选在路线附近的机关、学校、公园内等。

(3)充分考虑地铁的走向及站口位置和近期拆迁改建的范围，结合地铁建设规划及城市建设规划，减少这些因素的干扰。

(4)墙水准点应选在结构好并经过沉降稳定后的房屋承重柱上。 8.4 标石埋设

基岩点设计为钢管式基岩标，采用钻探方式，打钻孔到岩层并进入岩层0.5米，将钻探用的127毫米直径金属放至岩层，管标底灌注水泥浆与基岩固结，然后挖开地表部分，将铜质标志头焊接在金属套管上成为一个整体。基岩水准点在地面部分使用水泥护圈和金属护盖，可以随时打开护盖以便于观测。图12为基

长沙市勘测设计研究院 长沙市曙光中路165号 邮编：410007 27

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岩点示意图。

墙水准点采用不锈钢膨胀螺丝，膨胀螺杆直径10mm，长100mm，圆形螺帽直径20mm长10mm。长期水准布设经验表明，这种螺丝稳固可靠，不易被盗。图13为墙水准点示意图。

水准点编号采用符号及地名双重编号，如勘测院楼顶，编号可以设计为：02IIY01和02勘测院，02表示是2号线，II表示控制点的等级，Y表示为基岩点，Q表示为墙水准点，01表示2号线的第一个点。画好点之记，包括：地名、交通路线图、概略地理坐标、详细点位，并照像。基岩水准点标石埋好后，在标石上或半径护措施，条件允许的情况下，可委托附近的人保护看管。

图12：基岩点示意图 8.5 观测方案

8.5.1 观测仪器及其检核

初步预计采用2台套S0.5 SOKKIΛΛ B1自动安平水准仪及与之配套的铟钢条码水准尺，该仪器性能优越，配合测微器使用时，每公里标准差可达±0.5mm行基线检测各一次，检测的观测时间要求覆盖实际测量时的各个时段。长沙市勘测设计研究院 长沙市曙光中路165号

1m醒目的地方，做好警示性的保

图13：墙水准点示意图

自动安平水准仪、1台套DS1级SOKKI

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B1。在工程开始观测和结束时对接收机进 邮编：长沙市城市快速轨道交通线网(2050)框架网控制测量暨2号线一期控制测量技术设计书

在测前或测后要按规定对采用的水准仪进行鉴定。 8.5.2 观测方式

采用单线路往返观测。一条线路的往返测，必须使用同一类型的仪器和转点尺乘，沿同一道路进行。观测顺序如下：

(1) 往测时：奇数站为，后—前—前—后； 偶数站为，前—后—后—前； (2)返测时：奇数站为，前—后—后—前； 偶数站为，后—前—前—后。 8.5.3 观测技术要求

(1)外业观测记录使用PC卡自动记录，外业观测值和记事项目在现场完成。 (2)每测段的始末，工作间歇的前后及观测中气候变化时，记录观测日期、时间、天气、成象、道路土质、风向风速、前后视标尺号数。

(3)在电子记录程序设置各种参数如：测站高差和限差的计算、自动判断读数是否超限。

(4)原始观测数据按规定形式实时输入到PC卡，每天观测结束，将数据输入计算机，并做备份，使用自编程序，按规定的格式打印出观测记录手簿。 8.5.4 观测限差规定

(1)视线长度、前后视距差、视线高度的规定：

视距长度(m) 等级 仪器类型 二等 DS05,DSZ05 视距(m) ≤60 前后视距差(m) 前后视距累积差(m) 视线高度 视线长度视线长度在 在 20m以上(m) 20m以下(m) ≥0.5 ≥0.3 ≤1.0 ≤3.0 (2)测站观测限差：

基、辅分划(黑红面)等级 读数之差(mm) 二等 0.4 基、辅分划(黑红面)所测高差之差(mm) 0.6 检测间歇点高差之差(mm) 1.0 上下丝读数平均值与中丝读数之差(mm) 3.0 单程双转点法观测时，左右路线转点差(mm) —

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(3) 往返测高差不符值、路线、闭合差限差：

每公里高差中数的偶然中误(mm) ±1.0 测段(路线)往返测高差不符值(mm) ±4√K 符合或环形路线不符值 (mm) ±4√L 测段、路线的检测已测测段左、右路线高高差之差(mm) 差不符值(mm) ±6√R 等级 二等 注：上二表中K为测段长度，L为符合路线或环线长度，R为检测已测测段长度，均以公里计。

8.6 跨河水准测量

2号线一期工程二等水准线路共有2处跨河水准测量，分别为浏阳河跨河水准(500米内)和湘江跨河水准(500～2000米)。 8.6.1 观测方法

根据视线长度和仪器设备情况，按下表规定执行： 序号 观测方法 1 2 光学测微法 倾斜螺旋法 方法概要求 使用一台水准仪。用水平视线照准觇板标志，并读记测微鼓分划值，求出两岸高差。 使用二台水准器对向观测。用倾斜螺旋或气泡移动来测定水平视线上、下标志的倾角，计算水平视线位置，求出两岸高差。 最长跨距 500 m 1500 m 8.6.2 场地的选定与布设

应选于测线附近，利于布设工作场地与观测的较窄河段处。视线不得通过草丛、干丘、沙滩的上方。两岸仪器视线距水面的高度应接近相等，当视线长度小于300 m时，视线高度应不低于2 m；大于300 m时，应不低于2 √s m(s为视线长度公里数)，当视线高度不能满足要求时，须埋设牢固的标尺桩，并建造稳固的观测台可标架。两岸由仪器至水的一段河岸，其距离应近于相等，仪器位置应选在开阔、通风之外，不得靠近墙壁及土、石、砖堆等。过河的视线方向，避免正对日照方向。

跨河水准测量的场地，应使两岸仪器及标尺点能构成平行四边形、等腰梯形、大地四边形、“Z”字形或类似图形，以便保证观测质量。

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8.6.3 测回数、组数及限差规定

时间段数、测回数及组数，按下表执行：

跨河视线长度 (m) 100～300 301～500 501～1000 二 等 最少时间段 2 2 4 双测回数(N) 2 2 8 半测回中的组数 2 4 6 各双测回的互差dH,应不大于按下式计算的限值：

dH限 = 42M△√N2s (6-1) 式中：M△—— 每公里水准测量的偶然中误差限值，mm;

N —— 双测回的测回数； S —— 跨河视线长度，km。

8.6.4 观测要求

观测中应遵守的事项、具体作业方法及尚未有阐明的问题，可参照《国家一、二等水准测量规范》第8章有关内容执行。 8.7 平差计算

平差计算采用南方公司的南方平差易软件，该软件是经过鉴定的商业平差软件。平差计算前，先绘出平差网图，注明路线方向、高差和长度，检查各环线闭合差是否符合限差要求。每条水准路线须以测段往返测高差不符值计算每公里水准测量高差中数的偶然中误差M△。要求M△≤1.0 mm。

M△的计算公式如下：

M△=±√[△△/R]/ 4n (6-2) 式中：△——测段往返测高差不符值，以毫米计； R ——测段长度，以公里计； n ——测段数。

平差后得出每个待定点的高程和高程中误差及每公里往返测高差中数的偶然中误差，分析成果中偶然误差和系统误差的影响程度，对水准网的观测质量作综合评定，编写技术总结报告。

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9 质量控制

(1) 此项目按本院 GB/T 19001-2000-ISO 9001：2000 质量管理体系中有关测绘控制程序严格执行。从生产过程策划、现场实施、资料整理，到产品的验证及产品的制作交付使用都要制定详细的作业计划或安排。

(2) 作业人员从控制点的选点、埋石、外业观测，到内业计算都应按规范和本项目设计书严格执行。

(3) 为确保该项目能按时、按量优质完成，施工前组织相关测量人员进行安全生产教育，并制定安全措施，确保安全生产。

(a) 仪器设备须经过严格检校合格后，方可投入使用；

(b) 仪器设备在运输和使用过程中应严格按相关规范规程操作，收站前

认真清点，确保设备安全、齐全；

(c) 工作汽车在行驶过程中应严格遵守交通法规，安全行车； (d) 在道路上测量时应设置警示标志，穿警示背心；

(e) 危险地段操作时注意保护好设备和人员安全，标尺、标杆应注意避

让电力线和车辆行人；

(f) 注意防雨、防曝晒和防雷击。 10 检查验收

(1) 检查验收应进行三检二审，包括组检、队检审、院检审，验收按国家测绘总局颁发的《测绘产品检查验收规定》及《数字测绘产品检查验收规定和质量评定》(GB/T 18318-2001)施行。

(2) 送交验收的成果，内容与数量必须齐全、完整，各项注记、整饰应符合要求。重点内容验收包括:

(a) 接收设备检验方法和结果是否符合规定； (b) 野外检核计算是否正确；

(c) 数据处理软件和处理过程是否正确、合理； (d) 各项精度指标是否达到要求。

测量资料作业小组应进行200%的检查，交主任工程师审查后方可投入计算。对小组上交的资料主任工程师应进行100%的内业检查和10%的外业检查长沙市勘测设计研究院 长沙市曙光中路165号 邮编：410007 32

(包

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括配合总工办进行光电测距边检核)，作好检查记录，并撰写检查报告、编制验收报告和技术总结、评定产品质量等级。院总工办应进行10%的内外业抽查，必要时可邀请湖南省测绘产品质量监督检验授权站进行检查验收。

11 工作量及经费 11.1 预计工作量

2050框架网点：17点(基岩点9点)；

C级GPS点：57点(基岩点10点)； 精密导线点：70点；

水准点：57点(基岩点38点)；二等水准测量：140km ；

渡河水准两处：浏阳河Ⅰ类河宽(<500米)、湘江Ⅱ类河宽(500—200011.2 经费预算

(1) 收费依据

本项目根据二00二年国家测绘局《测绘工程产品困难类别细则》和 工程产品价格》进行工程经费预算。

(2) 直接控制网经费

2050框架网点埋石： A)普通标石：7587.57元/点38点=6.07万；

B)基岩标石：33069.55元/点39点=29.76万；2050框架网点观测计算：(14467.05(观)+1494.04(计))元/点317点万；

C级GPS点埋石：A)普通标石：7587.57元/点347点=35.66万；

B)基岩标石：33069.55元/点310点=33.07万； C)强制对中墩(含对中器)：2000元/点357点=11.4C级GPS点观测计算：(5957.02(观)+848.70(计))元/点357点=38.79精密导线点(含埋石、观测、计算)：5061.33元/点370点=35.43万水准点： A)墙角标志：1839.19元/点319点=3.49万；

B)基岩标石：30270.36元/点338点=115.03万；

二等水准测量：1365.6元/ km3 140km=19.11万 渡河水准：浏阳河 1338188.80=3.81万

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米) 《测绘

=27.13万；

万； 长沙市城市快速轨道交通线网(2050)框架网控制测量暨2号线一期控制测量技术设计书

湘江 1354244.32=5.42万 合计：364.17万。

(3) 控制测量复测费用另计(每年复测一次，仅计观测计算费)。 (4) 与市政的协调及道路、绿化修复费用及测量标志托管保护费另计。

12.工作组织及实施计划 12.1 工作组织

(1)成立由刘颖迥院长、专项工程技术领导小组。

(2)本控制网由测绘二部负责实施。人，匡志威小组(4人)和姜韶小组(3) 本控制网测绘过程中，严格按照相关规范及实施，作业中质量控制由院总工办协调负责，部门工程项目负责人中级检查及院总公办总检查12.2 设备投入

(1) 2台套美国产阿司泰克公司 (2) 5台套法国产泰雷兹公司 (3) 2台JAVAD GPS双频机 (4) 1台索佳自动化3D (5) 1台套DS1级SOKKI (6) 2台套S 0.5电子水准仪； (7) 3-5台工程钻机； (8) 5台汽车。 12.3 实施计划

预计总工期 4.5个月，其中： (1) 选点埋石： (2) GPS及导线网观测工期： (3) 数据处理工期：

长沙市勘测设计研究院 长沙市曙光中路部门主任工程师刘鹏程作为工程项目负责(4人)负责外业的选点、埋石和观测。 GB/T 19001-ISO 9001标准采取三级检查(作业组长初级检查、)，确保工程质量万无一失。Z-X双频机；

Z-MAX双频机； ；

精密全站仪NET05(0.5秒)； Λ B1自动安平水准仪； 3个月

1个月 0.5个月

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戴建清总工程师及测量专业科学委员会有关人员组成

长沙市城市快速轨道交通线网(2050)框架网控制测量暨2号线一期控制测量技术设计书

提交资料

框架网提交资料

测量工作结束后，应提交下列资料： (1) GPS平面控制测量方案 (2) GPS平面控制测量技术设计书 (3) GPS平面控制测量网图 (4) GPS平面控制测量技术总结 (5) GPS点点之记 (6) GPS平面控制网成果表

(7) GPS平差计算资料及精度统计表 (8) 仪器鉴定报告

(9) 检查验收报告及质量评定报告。

二号线一期工程GPS 三等首级控制网提交资料

测量工作结束后，应提交下列资料： (1) GPS平面控制测量方案 (2) GPS平面控制测量技术设计书 (3) GPS平面控制测量网图 (4) GPS平面控制测量技术总结 (5) GPS点点之记 (6) GPS平面控制网成果表

(7) GPS平差计算资料及精度统计表 (8) 仪器鉴定报告

(9) 检查验收报告及质量评定报告。 二号线一期工程精密导线网提交资料

测量工作结束后，提交资料如下：

(1) 2号线一期精密导线控制网测量技术设计书； 号线一期精密导线控制网测量技术总结书； 精密导线点点之记； 外业测量手簿；

长沙市曙光中路165号 邮编：410007 35

13. 13.1 2050 GPS13.2 13.3 (2) 2 (3) (4) 长沙市勘测设计研究院长沙市城市快速轨道交通线网(2050)框架网控制测量暨2号线一期控制测量技术设计书

(5) 全站仪等仪器的检验资料；

(6) 观测记录成果(观测手簿、记录磁盘)； (7) 外业概算及验算资料； (8) 平差计算资料； (9) 平差计算成果表； (10)精度统计表。

13.4 二号线一期工程二等水准网提交资料

测量工作结束后，提交资料如下：

(1) 2号线一期二等水准控制网测量技术设计书； (2) 2号线一期二等水准控制网测量技术总结书； (3) 水准点点之记； (4) 跨河水准测量资料； (5) 水准仪和水准尺检验资料；

(6) 水准观测记录成果(观测手簿、记录磁盘)； (7) 外业高差及概略高程表； (8) 平差计算资料； (9) 平差计算成果表；

(10)精度统计表。

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