新建鐵路合肥至蚌埠客運專線(簡稱合蚌客專)位于安徽省中部，北起蚌埠市，南至合肥市，沿途經過鳳陽縣、淮南市和長豐縣。合蚌客運專線北連正在建設的京滬高速鐵路，南接合肥樞紐與合寧、合武鐵路相銜接，是京滬高速鐵路與滬漢蓉快速客運通道間快速連通線，也是京福高速鐵路的重要組成部分。
　　1、概述
　　鐵路GPS基礎基站網(CP0網)的概念是鐵路第三勘察設計院最早提出的，并最早在京滬高鐵中得到應用。采用CP0網的原因是我國既有的三角點精度偏低，且兼容性極差。特別是省界結合部位的三角點，有的坐標相差1m以上，還有就是既有國家三角點布設時間早，部分點位破壞嚴重，有的整個點位破壞，有的標芯無法正常識別，這些都不能保證首級GPS點的精度，也不利于施工期間的復測。京滬高鐵、京石、石武和武廣等客專都普遍建立CP0網代替國家三角點，合蚌客專屬于無砟客運專線，CP0網按照《全球定位系統(GPS)測量規范》中B級GPS網建立。
　　2、合蚌CP0網建立
　　2.1 CP0點的選點與埋設
　　《高速鐵路工程測量規范》規定：CP0應沿線路走向每50km 左右布設一個點，在線路起點、終點或與其他線路銜接地段，應至少有1個CP0控制點。合蚌客專線路全長130.34 km，按照50km布設一個點，全線布設三個，即起點蚌埠市、中部長豐縣、終點合肥市。
　　按照GPS選點要求合理選擇CP0點，CP0點離設計線路中心為200m～5000m。CP0點按照基巖點要求進行埋設，根據沿線地層情況，埋設至持力層，預計深度60m，不足60m的必須鉆孔到基巖深0.5m，其埋設位置及深度見地質柱狀圖。
　　1、深埋樁施工工藝
　　(1)根據所選點位，現場確定具體點的埋設位置。
　　(2)采用GC150～300型工程鉆機、φ130三翼鉆頭鉆進至要求層位深度，測定孔深。
　　2、深埋樁質量要求
　　(1)孔深誤差<1/1000。
　　(2)孔斜<1°。
　　(3)如不足60m，鋼管到基巖基礎中不小于40cm，以取出巖心為準;
　　(4)鋼管為Φ108，鋼管連接應牢固，外層涂防銹漆。鋼管打入后，保證鋼管內沒有泥漿，鋼管內應用混凝土填實。
　　(5)鋼管上部應鍥入標心，標心必須落實到鋼管上，管在標石的中心。
　　(6)基巖樁位于裸露的基巖時，必須打至基巖下0.8m;如1.4m以下未至基巖必須開挖一個深1.4m，面積大于蓋板的樁孔，放入一個扎好的鋼筋籠并固定至鋼管樁上，使鋼管樁、鋼筋籠、標心一體。
　　2.2 CP0網觀測
　　合蚌客專起點接于京滬高鐵蚌埠南站，為了便于和京滬高鐵無縫銜接，CP0網聯測京滬高鐵CP0點一個JZ12，網聯測IGS臺站2個，北京房山站BJFS和上海站SHAO，采用和京滬高鐵相同坐標系統，WGS84坐標系。
　　外業觀測分別于2009年2月22日、23日和24日進行，使用4臺檢測合格的天寶5800，分四個時段觀測，其中一個時段在夜間，每個時段最少6個小時，采樣率設置為15秒。
　　2.3 CP0點數據處理
　　1、CP0網網型
　　數據處理使用Bernese GPS4.2 軟件，該軟件它主要應用于長基線的GPS解算。考慮到接收機同步觀測所能構成的同步基線邊非常多，實際數據處理過程中無需全部解算。考慮聯測的IGS站點與網內其它點的連接數為“2”，以及網內任意點與網內其它點的連接數不少于“3”的條件，實際基線處理采用如圖3所示的基線網結構，其基本網形為大地四邊形，具有很好的圖形強度。
　　對外業觀測數據的初步質量檢查采用基于寬波組合觀測值的粗差和周跳探測。并用粗差和周跳清理后的相位觀測值對偽距觀測值進行相位平滑處理。對各測站采用平滑偽距觀測值進行接收機鐘差同步計算后，使用載波相位三差觀測值進行測站相對定位解算。
　　2、GPS基線精解
　　Bernese GPS4.2 軟件采用以空間直角坐標為未知參數的GPS網平差方式。GPS基線網平差首先在同步觀測網中進行，然后作異步網整體平差處理。基線精解按如下步驟進行：
　　采用電離層無關組合觀測值進行測站的對流層延遲估計，并建立相應的延遲改正模型，存儲觀測值殘差。
　　利用觀測值殘差的均方差(RMS)統計結果，對所有觀測值殘差絕對值大于3倍RMS的觀測值進行數據屏蔽。
　　利用先前建立的對流層延遲改正模型和經過數據屏蔽后的相位觀測值進行L1、L2的雙差整周模糊度的解算。解算采用固定解和浮動解相結合的方式，凡在a=0.05置信水平下能固定的模糊度則取固定解，否則取其實數浮動解。
　　3、網平差與檢核
　　將解算的模糊度作為已知值，利用電離層無關組合觀測值分時段組成測站坐標求估的法方程，分時段進行坐標估計。同步網平差計算以BJFS為位置基準，采用松弛法，賦予BJFS坐標1mm的點位坐標中誤差。
　　將不同時段的法方程進行融合，并充分考慮異步基線之間的方差-協方差陣，進行多時段整體的基線網3維空間自由平差。
　　將不同時段的法方程進行融合，并充分考慮異步基線之間的方差-協方差陣，進行多時段整體的基線網3維空間強制約束平差。平差計算以BJFS、SHAO為位置基準(賦予BJFS、SHAO坐標0.1mm的坐標中誤差)。
　　作為GPS基線網平差結果精度和可靠性的外部檢查手段，比較SHAO站點的整體自由網平差結果和IGS公布的精確已知坐標。基線BJFS~SHAO長1058.437km。以IGS公布的BJFS坐標為強制位置基準，按自由網平差求得的SHAO坐標與IGS公布的SHAO已知坐標的較差(見表1)反映了合蚌GPS基準站網的數據觀測質量和基線的解算精度。表1充分說明：本次合蚌客專基準站網的坐標計算成果具有很高的精度，達到了基準站網的設計精度要求。

SHAO	IGS坐標	整體自由網 平差坐標	坐標較差	點位相對誤差
X (m)	-2831733.6396	-2831733.6402	0.0006	0.023ppm
Y (m)	4675665.9072	4675665.9165	-0.0093
Z (m)	3275369.3766	3275369.3990	-0.0224

　　表1 SHAO參考站位置比較
　　作為GPS基線網平差結果精度和可靠性的內部檢查手段，對所有異步基線組成的異步環進行閉合差的檢驗，異步環采用獨立三角形形式，全網需檢查的三角形圖形共6個，其閉合差檢驗結果均滿足規定要求。

閉合環	ΔX(m)	ΔY(m)	ΔZ(m)	閉合差相對精度
BJFS-JZ12-CP001	-0.0015	0.0089	0.0058	0.01 ppm
JZ12-CP001-CP002	0.0091	-0.0193	-0.0111	0.40 ppm
CP001-CP002-CP003	-0.0082	0.0182	-0.0043	0.27 ppm
CP002-CP003-SHAO	0.0082	-0.0061	0.0096	0.04 ppm
JZ12-CP001-CP003	0.0112	-0.0095	-0.0024	0.19 ppm
JZ12-CP002-CP003	0.0117	-0.0232	-0.0065	0.30 ppm

　　表2 CP0異步環閉合差統計(部分)
　　4、CP0成果坐標
　　合蚌客運專線GPS坐標基準站網成果是將BJFS和SHAO兩個IGS臺站的已知坐標約束到基線網平差成果，起算坐標的參考歷元為2009-2-22。為與京滬高速鐵路的坐標保持一致，將合蚌客專CP0坐標成果通過BJFS點平移到京滬高速鐵路CP0成果的起算歷元。
　　為了更進一步檢核CP0成果正確性，在基礎平面控制網(CPI)中聯測京滬高鐵CPI點2個，坐標較差最大為3.4mm，說明合蚌客專與京滬高鐵實現了無縫銜接，間接說明了合蚌客專CP0網的成果可靠性。
　　3、結論
　　合蚌客專CP0網的建立，解決了整條線路高精度已知點起算、整網精度均勻分布等基本問題，為后期施工打下了堅實的基礎。客運專線CP0網的建立能根本解決既有三角點精度低、布點不均勻等問題，應在以后的客運專線中推廣使用。
　　參考文獻
　　[1]《高速鐵路工程測量規范》，TB 10601-2009
　　[2]《全球定位系統(GPS)測量規范》，B/T18314-2001