合蚌高速铁路精密工程测量毕业设计.docx
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1、哈尔滨铁道职业技术学院毕业设计哈尔滨铁道职业技术学院 毕 业 设 计 毕业题目: 合蚌高速铁路精密工程测量 学 生: 张旭 指导教师: 马悦茵 专 业: 高速铁路技术 班 级: 11高铁英语2班 2014年6月哈尔滨铁道职业技术学院毕 业 设 计开 题 报 告专 业 高速铁路技术设计方向 合蚌高速铁路精密工程测量姓 名 张旭指导教师审查意见: 审查合格,同意存档。 指导教师签字:年 月 日合蚌高速铁路精密工程测量设计一、选题的背景与意义随着我国交通运输量日益增长,高速公路及高速铁路等交通基础建设必将迅速发展,桥梁工程随之越来越多。当前我国正在大规模地建设客运专线,客运专线将广泛采用当代铁路建设
2、的新技术和新成果,无砟轨道结构是当代高速铁路修建技术中的一个重要标志。高速铁路无砟轨道要求具有良好的稳定性、连续性和高平顺性,施工中需采用自由设站三维后方交会测量技术。结合哈大铁路、京沪铁路、合蚌高速铁路客运专线的测量实践,介绍高速铁路无砟轨道CPIII控制网测量技术的特点、技术要求以及测量方法,并对部分测量误差进行了分析。由于过去我国铁路建设的速度目标值较低,对轨道平顺性的要求不高,在勘测、施工中没有要求建立一套适应于勘测、施工、运营维护的完整的控制测量系统。各级控制网测量的精度指标主要是根据满足线下工程的施工控制要求而制定,没有考虑轨道施工和运营对测量控制网的精度要求。以往的平面控制网测量
3、等级分为一等、二等、三等、四等、五等,坐标系统可以采用国家坐标系,也可以局部假定坐标系。而高速铁路无砟轨道主要具有良好的轨道稳定性、连续性和平顺性的特点,为了适应客运专线铁路高速行车对平顺性、舒适性的要求,客运专线铁路轨道必须具有较高的平顺度标准,而且轨道施工完成后基本不再具备调整的可能性,由于施工误差、线路运营以及线下基础沉降所引起的轨道变形只能依靠扣件进行微量的调整。根据客运专线扣件技术条件中规定扣件的轨距调整量为10 mm,高低调整量-4、+26 mm,用于施工误差的调整量非常小,对施工精度有着非常严格的要求。因此,高速铁路精测网必须为一次布设、统一测量、整网平差,即勘测、施工、运营维护
4、三个阶段的控制网合用一个控制网,满足勘测设计、建设施工、运营管理等各方面应用。高速铁路平面测量控制网分三级布设:第一级为坐标框架基准控制网(CPO),第二级为基础平面控制网(CP),第三级为线路控制网(CP),第四级为基桩控制网(CP)。统一采用国家坐标系统,这将更加规范化和系统化。高速铁路由于行车速度高,建设标准高,要求无碴轨道具有良好的稳定性、连续性和高平顺性,因此,要建设好一条高速铁路就必须有一套完整的高精度的控制测量体系。无砟轨道铺设技术的引进在国内时间较短,其特点是施工工艺新、技术要求严、科技含量高,无砟轨道铺设前期测量工作显得尤为重要。无砟轨道的测量采用全新的高精度三维控制测量技术
5、,使用GPS全球卫星定位系统进行CPO、CPI、CPII控制测量,而CPO属高速铁路高等级控制网,是保证全线贯通的基础,最终使用CPIII控制网进行三位一体精确定位。二、毕业设计的主要内容合蚌高速铁路客运专线,位于安徽省内的蚌埠市,合蚌高铁,线路起于京沪高速蚌埠南站,经过北城站以及水家湖站,终点在合肥火车站,线路全长130.67公里,在合肥境内的近80公里。合蚌客专北连京沪高速铁路,南接合肥铁路枢纽与合宁、合武、合福铁路相衔接,是京沪高速铁路与沪汉蓉快速客运通道间快速连通线,也是京福铁路的重要组成部分,将构成合肥北上的快速通道。合蚌铁路客运专线无碴轨道对路基、桥涵等线下工程的工后沉降要求严格、
6、标准高,设计中对土质路基、桥梁墩台基础等均进行了沉降变形计算,采取了相应的设计措施。而影响沉降计算的因素较多,沉降计算的精度不足以控制无碴轨道工后沉降。施工期必须按设计要求进行系统的沉降变形动态观测。通过对沉降观测数据系统综合分析评估,验证或调整设计措施,使路基、桥涵工程达到规定的变形控制要求。分析、推算出最终沉降量和工后沉降,合理确定无碴轨道开始铺设时间,确保客运专线无碴轨道结构铺设质量。三、参考文献1 时速200250公里有砟轨道铁路工程测量指南(试行)2 关于进一步做好客运专线工程测量工作的通知3 关于加强铁路客运专线精密控制测量工作的通知4 客运专线无砟轨道铁路工程测量暂行规定5 时速
7、200公里及以上铁路工程基桩控制网(CPIII)测量管理办法四、设计时间安排(1)确定题目:2013.5至2014.5(2)现场调研:2013.5至2013.8(3)查阅文献:2014.4至2014.5(4)资料整理分析:2014.5至2014.5(5)编写设计、总结:2014.5至2014.5(6)打印、提交、送审设计,准备答辩:2014.5至2014.6哈尔滨铁道职业技术学院毕 业 设 计 任 务 书设计题目 合蚌高速铁路精密工程测量设计 指导教师 马悦茵 专 业 高速铁路技术 学 生 张 旭 2014年6月题目名称:合蚌高速铁路精密工程测量设计任务内容(包括内容、计划、时间安排、完成工作
8、量与水平具体要求)一、任务内容合蚌高速铁路客运专线,位于安徽省内的蚌埠市,合蚌高铁,线路起于京沪高速蚌埠南站,经过北城站以及水家湖站,终点在合肥火车站,线路全长130.67公里,在合肥境内的近80公里。合蚌客专北连京沪高速铁路,南接合肥铁路枢纽与合宁、合武、合福铁路相衔接,是京沪高速铁路与沪汉蓉快速客运通道间快速连通线,也是京福铁路的重要组成部分,将构成合肥北上的快速通道。合蚌铁路客运专线无碴轨道对路基、桥涵等线下工程的工后沉降要求严格、标准高,设计中对土质路基、桥梁墩台基础等均进行了沉降变形计算,采取了相应的设计措施。而影响沉降计算的因素较多,沉降计算的精度不足以控制无碴轨道工后沉降。施工期
9、必须按设计要求进行系统的沉降变形动态观测。通过对沉降观测数据系统综合分析评估,验证或调整设计措施,使路基、桥涵工程达到规定的变形控制要求。分析、推算出最终沉降量和工后沉降,合理确定无碴轨道开始铺设时间,确保客运专线无碴轨道结构铺设质量。二、计划通过合蚌复测掌握二等精密测量莱卡,掌握沉降计算的精度,CPIII控制网等。三、时间安排第13周:熟悉资料,查阅文献,外文翻译,写出开题报告;第46周:结构设计检算并绘制相应图纸;第79周:施工方案及爆破设计;第1014周:初支、防水及二衬等施工工艺设计、监测设计;第15周:文整,答辩。四、完成工作量与水平具体要求通过对沉降观测数据系统综合分析评估,验证或
10、调整设计措施,使路基、桥涵工程达到规定的变形控制要求。分析、推算出最终沉降量和工后沉降,合理确定无碴轨道开始铺设时间,确保客运专线无碴轨道结构铺设质量。其中: 参考文献篇数: 5篇以上图 纸 张 数: 说明书字数: 1)沉降观测依据的基准点、工作基点和被观测物上的沉降观测点,点位要稳定,只有这 些观测依据稳定才能客观的反映出沉降的变化量,它们的变化代表了沉降物体的变化情 况。 2)仪器、设备要稳定,每台仪器设备都有它自己的系统误差,这是不可能避免的,在同 一整体工程监测过程中,必须固定所用的相应设备观测时使用的是特定的仪器,而每种仪 器都具有一定的精密度,而使观测结果受到相应的影响。 3)观测
11、人员要稳定,观测者是通过自己的感觉器官来进行工作的,由于每个人的感觉的 鉴别力的局限性,在进行仪器的安置、瞄准、读数等工作时,都会产生一定的误差,对观 测结果会有一定的影响。 4)观测时的环境条件基本一致,在观测过程中所处的外界自然环境,如地形,温度,湿 度,风力,大气折射等因素都会给观测结果带来种种影响,而且这些因素随时都在变化, 因此对观测结果产生的影响也随之变化,这就必然使观测结果带来误差。有些外界条件在 实际工作中无法避免,在这所说的是尽量在同等条件下进行观测,为了避免大气折射的影 响,我们采取的措施就是在每一天的固定时间段进行,由于空气温度的不均匀,将使光线 发生折射,视线即不成为一
12、条直线,所以我们选择每天的固定时间段,温度,大气折射基 本条件相似,可以减少误差 5)观测路线、镜位、程序和方法要固定,前后视距离相等的办法来减少由于仪器视准轴 不平行于水准轴给观测结果带来的影响;测站上的观测程序来减弱由于仪器下沉对观测结 果的影响等等,这些固定的方法都可以有效的减小误差 以上措施在客观上尽量减少观测误差的不定性,使所测的结果具有统一的趋向性,保证各 次复测结果与首次观测的结果可比性更一致,使所观测的沉降量更真实。 不论地面还是建筑物的沉降现在都威胁着我们社会主义的发展建设,加强地质灾害的 防治管理,坚持地面沉降监测与研究,坚持高层建筑物的沉降监测与研究,最大限度的控 制沉降
13、事故的发生,关系到人民生活质量的提高和经济建设的可持续发展,利在当代,功 在千秋。 专业负责人意见签名:年 月 日合蚌高速铁路精密工程测量设计摘 要轨道的高平顺性是无砟轨道最突出的特点,同时也是高速铁路建设成败的关键之一。为了保证轨道的高平顺性,线路必须具备非常准确的几何参数,测量误差误差必须保持在毫米级范围内,对测量精度提出了很高的要求。在无砟轨道勘测设计阶段,应建立CPI和CPII控制网。其中CPI网主要为勘测、施工、运营维护提供坐标基准,CPII网主要为勘测和施工提供控制基准。线路控制网CPII作为轨道控制网CPIII的平面控制基准,必须进行精密的测设。在无砟轨道施工中,铺轨控制基桩不仅
14、是加密基桩的基准点,也是无砟轨道铺设的控制点,它的精度测设是保证轨道施工质量的关键。布设CPIIII网的目的就在于准确的测设控制基桩,确定无砟轨道施工满足线路平顺性要求。本文以整个无砟轨道控制网的布设,和规定进行研究分析,从而对CPIII的网型布设,测量和精度分析进行研究分析。从而了解到CPIII测量在高速铁路无砟轨道建设中的重要性。关键词:控制网 CPIII 复测 精度 12目 录摘要1 绪论 11.1无砟轨道测量的重要性11.2 现行无砟轨道控制网的标准11.3控制网的对比 11.4控制网的组成21.5术语21.6仪器及人员分配21.6.1人员及仪器配置21.6.2线下工程沉降测量的基本工
15、作内容21.6.3沉降观测工作基本要求21.6.4误差和错误的报告与处置21.6.5测量要求及观测资料整理21.6.6工作依据32 客运专线铁路工程精密测量 32.1 客运专线铁路精密测量的概念32.2精密控制网复测43 沉降变形测量43.1沉降变形测量等级及精度要求53.2沉降变形监测网主要技术要求及建网方式53.3 沉降变形测量点的布置要求53.4沉降变形监测测量工作基本要求53.5沉降变形监测观测具体要求63.6特殊环境下沉降观测74 路基工程74.1路基沉降变形观测74.2桥涵工程104.2.1一般规定104.2.2桥涵变形控制标准104.2.3变形观测方案104.2.4 观测资料要求
16、114.3隧道工程114.3.1一般规定124.3.2 沉降观测的内容124.3.3 沉降观测点的布置124.3.4 观测精度125结论12参考文献附录合蚌高速铁路精密工程测量设计1 绪论1.1无砟轨道测量的重要性高速产生的强大惯性来自与轨道,轨道是高铁建设的最终体现,精度要求达到毫米级,为了多个过程的施工均达到设计标准,就必须采用精密工程测量技术控制每个过程。地球是椭球体,施工采用的图纸和数据是平面的,用平面表示椭球面,必然存在着投影变形,为满足高铁无砟轨道施工要求,需要采用精密工程测量技术进行投影变形控制。1.2现行无砟轨道控制网的标准德国高速铁路工程测量体系和标准有一个发展和完善的过程。
17、比较DS833(暂行规定)和RIL(现行规范)可知,德铁测量标准的制定经了一个认识、实践、在认识的发展过程。根据测量误差和工程测量建网理论,平面控制网的高程数据,主要是为了投影面的计算;单点的平面和高程精度,在实践经验不足和认识不充分时,指定的标准略高,避免在工程施工中引发先测量精度不够而必须采取补救措施,给施工建设造成更大的损失;无砟轨道的形式、施工工法和测量方法不同,测量精度指标也会有差异,因此,新规范要求根据需要确定必要精度。他们在实践还发现,仅有不足以达到线路的控制的目的,因此在新规范中增加框架控制点PSO。1.3 控制网的对比RIL833 标准与我国客专无砟轨道测量控制网等级的对应关
18、系(1)CPI相当于PS0(2)CPII相当于PS1(3)水准基点相当于PS3;(4)CPIII在线下工程土建施工时相当于PS2;(5)无砟轨道施工时,重建(或恢复)CPIII控制点(150200m)和加密控制基桩(间隔5060m),相当于PS4。精度比较根据收集到的德铁标准,尺度误差的限制值为10mm/km客运专线无砟轨道铁路工程测量暂行规定中的模型误差,采用不大于10mm/km,有条件推行小于1mm/km。从相邻点误差来说,我国客运专线无砟轨道的CPII精度高于德铁DS833.0020和RIL833规程的PS1;水准基点的精度高于德铁DS833.0020和RIL883规程的PS3;CPII
19、I点的高程精度低于德铁DS833.0020和RIL883规程的PS3;平面精度高于德铁DS833.0020和PS4. 德铁标准对单点平面(或高程)位置误差的解释,可理解为:需补设或增设控制点时,由现有已知控制点发展的新控制点相对于已知点的坐标(或高程)中误差。现有测量规范均未涉及该指标。铁路工程测量的实践经验表明,该指标对实际工作有指导性意义。因此, 客运专线无砟轨道铁路工程测量暂行规定的CPI、CPII和水准基点单点平面(或高程)位置中误差参照德铁标准,CPIII单点平面(或高程)位置中误差,采用中铁二院与西南交通大学共同完成的铁道部建设司科研项目无砟轨道工程测量控制网精度研究报告提出的加密
20、基桩的精度指标。1.4控制网的组成勘测控制网是勘测设计单位在勘测设计阶段为满足高速铁路工程勘测设计和向施工单位进行交桩而建立的平面、高程控制网,它包括框架控制网CP0、基础平面控制网P、线路平面控制网CP和线路水准基点控制网。施工控制网是为高速铁路工程施工提供控制基准的各级平面高程控制网。它包括基础平面控制网CP、线路平面控制网CP、线路水准基点控制网,以及在此基础上加密的施工平面、高程控制点和为轨道铺设而建立的轨道控制网CP。运营维护控制网是在高速铁路工程竣工后,施工单位交给运营单位,为运营阶段对高速铁路工程进行变形监测、运营维护的平面、高程控制网,它包括基础平面控制网CP线路平面控制网CP
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