鐵路測(cè)量作業(yè)過(guò)程與成果提交探索

于 洋

（北京全路通信信號(hào)研究設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，北京 100070）

鐵路測(cè)量作業(yè)過(guò)程與成果提交探索

于 洋

（北京全路通信信號(hào)研究設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，北京 100070）

鐵路線路測(cè)量是典型的帶狀地形測(cè)量，鐵路線路安全保護(hù)區(qū)平面圖屬于專(zhuān)題圖，與其他的測(cè)量任務(wù)相比有很大區(qū)別。以京包鐵路線路安全保護(hù)區(qū)測(cè)量工程為例，展示鐵路線路測(cè)量作業(yè)過(guò)程及成果提交的主要內(nèi)容，同時(shí)總結(jié)典型帶狀地形圖測(cè)量的心得。

鐵路線路；帶狀地形測(cè)量；成果提交

1 概述

1.1任務(wù)來(lái)源

為了全面掌握京包鐵路線路安全保護(hù)區(qū)區(qū)域現(xiàn)狀，北京鐵路局決定對(duì)鐵路線路安全保護(hù)區(qū)進(jìn)行全面測(cè)量工作。授權(quán)通號(hào)院進(jìn)行測(cè)量。

1.2測(cè)區(qū)概況

京包鐵路是由中國(guó)自行勘探、設(shè)計(jì)、施工的第一條鐵路，是西北地區(qū)的重要鐵路干線，其中北京鐵路局管轄范圍北京北站至郭磊莊的K225 km處，涉及北京、河北兩省市。

1.3測(cè)繪范圍

1）由北京北站（K12 km）至郭磊莊的K225 km處為本次工程的測(cè)量范圍。

2）沿鐵路兩側(cè)鋼軌向外各自延伸30 m范圍為測(cè)繪區(qū)域。

3）對(duì)于鐵路征（用）地范圍超過(guò)線路30 m的區(qū)域，測(cè)繪范圍原則上以征地資料為準(zhǔn)。顧及到圖紙幅面，測(cè)繪寬度以不超過(guò)200 m為限。

2 作業(yè)技術(shù)依據(jù)

1）CH/T 1004-2005《測(cè)繪技術(shù)設(shè)計(jì)規(guī)定》；

2）GB 50026-2007《工程測(cè)量規(guī)范》，以下簡(jiǎn)稱(chēng)“規(guī)范”；

3）CJJ73-97《全球定位系統(tǒng)城市測(cè)量技術(shù)規(guī)程》，以下簡(jiǎn)稱(chēng)“GPS規(guī)程”；

4）CH/T2009-2010 《全球定位系統(tǒng)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量（RTK）技術(shù)規(guī)范》；

5）GB/T20257.1-2007《1：500、1：1000、1：2000地形圖圖式》；

6）鐵運(yùn)［2005］209號(hào)文件《鐵路線路安全保護(hù)區(qū)平面圖圖式》；

7）CH1002-95《測(cè)繪產(chǎn)品檢查驗(yàn)收規(guī)定》；

8）CH1003-95《測(cè)繪產(chǎn)品檢查評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》；

3 資料的引用

1）以高等級(jí)控制點(diǎn)為起算點(diǎn)，凡引用的控制點(diǎn)坐標(biāo)須提交資料來(lái)源、驗(yàn)證結(jié)果。

2）可以引用北京鐵路局航測(cè)現(xiàn)狀地形圖，對(duì)引用圖紙的精度應(yīng)予驗(yàn)證。

3）界址線、點(diǎn)坐標(biāo)及四鄰分界點(diǎn)以“土地使用證”中的數(shù)據(jù)為準(zhǔn)。

4 成圖規(guī)格及主要精度指標(biāo)

1）北京市境內(nèi)采用北京市地方坐標(biāo)系，河北省境內(nèi)采用1954年北京坐標(biāo)系。

2）測(cè)繪按1：2000比例尺圖式標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。

3）樁點(diǎn)測(cè)量精度為±0.2 m。

4）圖紙采用A3圖幅，圖紙中標(biāo)注測(cè)繪線、十字網(wǎng)格線，每張圖紙的線路首、末端注記里程。

5 控制測(cè)量

5.1 平面控制網(wǎng)測(cè)量

平面控制網(wǎng)采用GPS靜態(tài)觀測(cè)方法進(jìn)行測(cè)量，沿鐵路路線布設(shè)四等和一級(jí)控制點(diǎn)成帶狀GPS網(wǎng)。所有埋石點(diǎn)均參照城市規(guī)范附錄C.3.1小三角點(diǎn)標(biāo)石規(guī)格，埋設(shè)時(shí)底部用混凝土澆鑄，測(cè)量標(biāo)石頂面與地面持平或高于地面2～4 cm，頂面用紅色油漆標(biāo)注點(diǎn)名。對(duì)于有條件路面，可采用特制鋼釘代替。各等級(jí)點(diǎn)繪制點(diǎn)之記。

5.2 平面控制網(wǎng)的精度指標(biāo)

各級(jí)控制網(wǎng)的控制點(diǎn)相對(duì)起算點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差不超過(guò)0.05 m，四等網(wǎng)中最弱相鄰點(diǎn)的相對(duì)點(diǎn)位中，誤差不得大于0.05 m。

5.3 控制點(diǎn)點(diǎn)位基本要求

控制點(diǎn)點(diǎn)位應(yīng)選在交通便利、視野開(kāi)闊、利于保存的地方，且利于其他測(cè)量手段擴(kuò)展和聯(lián)測(cè)。

5.4 作業(yè)儀器

參與作業(yè)的測(cè)量?jī)x器在檢驗(yàn)合格證有效期內(nèi)使用。光學(xué)對(duì)中器和水準(zhǔn)器在作業(yè)開(kāi)始前應(yīng)進(jìn)行檢校。

5.5 外業(yè)觀測(cè)

1）E級(jí)GPS點(diǎn)觀測(cè)作業(yè)的基本技術(shù)要求：

a.衛(wèi)星截止高度角≥15°；

b.同步觀測(cè)衛(wèi)星數(shù)≥4；

c.衛(wèi)星幾何圖形強(qiáng)度因子PDOP≤6；

d.采樣間隔為10 s，觀測(cè)時(shí)段≥1，同步觀測(cè)時(shí)間≥40 min；

e.測(cè)前對(duì)光學(xué)對(duì)點(diǎn)器應(yīng)進(jìn)行校正，保證對(duì)點(diǎn)誤差小于3 mm；

2）觀測(cè)過(guò)程中，觀測(cè)人員應(yīng)查看記錄測(cè)站信息、接收衛(wèi)星數(shù)量、衛(wèi)星號(hào)、各通道信噪比、實(shí)時(shí)定位結(jié)果及其變化和存儲(chǔ)介質(zhì)記錄情況等信息。

5.6 數(shù)據(jù)平差處理

1）GPS網(wǎng)平差計(jì)算，采用GPS接收機(jī)配套軟件進(jìn)行。

2）平差處理：

a.基線解算同步環(huán)坐標(biāo)分量及環(huán)線全長(zhǎng)閉合差的規(guī)定，如表1所示。

表1 同步環(huán)坐標(biāo)分量及環(huán)線全長(zhǎng)閉合差的規(guī)定

b.GPS網(wǎng)中各獨(dú)立環(huán)的坐標(biāo)分量閉合差及全長(zhǎng)閉合差應(yīng)符合下式規(guī)定：

a=10 mm，b=10 PPm，d——相鄰點(diǎn)間的距離（km）；

d.GPS網(wǎng)平差按四等、一級(jí)網(wǎng)分別進(jìn)行。即先進(jìn)行四等網(wǎng)平差，然后進(jìn)行一級(jí)網(wǎng)平差。

e.在約束平差以前，應(yīng)在WGS-84坐標(biāo)系中，以三維基線向量進(jìn)行GPS網(wǎng)的無(wú)約束平差，用于確定GPS網(wǎng)的觀測(cè)精度及有效觀測(cè)值。基線向量的改正數(shù)應(yīng)滿足下式要求：

當(dāng)超限時(shí)，基線向量或其附近存在粗差基線，應(yīng)剔除粗差基線，直至符合上式要求。

f.約束平差中，以約束點(diǎn)的已知坐標(biāo)作為強(qiáng)制約束的固定值，求解出各點(diǎn)的二維坐標(biāo)，并查各點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差?；€向量的改正數(shù)與剔除粗差后的無(wú)約束平差結(jié)果的同名基線相應(yīng)改正數(shù)的較差應(yīng)符合下式要求：

當(dāng)超限時(shí)，應(yīng)剔除某些誤差較大的約束值，直至符合上式要求。

g.平差結(jié)束后，應(yīng)提供各點(diǎn)的平面直角坐標(biāo)、邊長(zhǎng)相對(duì)中誤差及點(diǎn)位中誤差等精度指標(biāo)。

6 地形圖測(cè)繪

6.1圖根控制測(cè)量

1）在高等級(jí)平面控制點(diǎn)的基礎(chǔ)上布設(shè)圖根導(dǎo)線進(jìn)行加密，圖根點(diǎn)密度以滿足測(cè)圖需要為原則。

2）圖根導(dǎo)線技術(shù)指標(biāo)應(yīng)滿足的要求如表2所示。

表2　圖根導(dǎo)線測(cè)量的技術(shù)要求

3）當(dāng)附合導(dǎo)線不能滿足要求時(shí)，可布設(shè)不多于4條邊，長(zhǎng)度不超過(guò)250 m的支導(dǎo)線，應(yīng)左右角觀測(cè)，圓周角閉合差不超過(guò)±40″。

6.2動(dòng)態(tài)GPS-RTK測(cè)量

動(dòng)態(tài)GPS-RTK用于圖根控制測(cè)量及無(wú)遮擋地區(qū)碎部測(cè)量。GPS觀測(cè)應(yīng)按照“GPS規(guī)程”有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。不同參考站之間和不同批次之間測(cè)量點(diǎn)位應(yīng)多設(shè)重合點(diǎn)進(jìn)行精度檢核。作業(yè)中采用的技術(shù)指標(biāo)及作業(yè)方法如下：

1）衛(wèi)星截止高度角≥15°；

2）流動(dòng)站的觀測(cè)衛(wèi)星數(shù)≥5；

3）衛(wèi)星幾何圖形強(qiáng)度因子PDOP＜6；

4）基準(zhǔn)站和流動(dòng)站電臺(tái)的頻率應(yīng)保持一致；參考站與流動(dòng)站之間的距離不超過(guò)15 km。

5）流動(dòng)站的跟蹤桿必須扶正，圓氣泡居中；

6）準(zhǔn)確量取天線高，保證量高的精度。

6.3測(cè)繪要求

1）測(cè)圖使用的儀器、工具應(yīng)符合《規(guī)范》第4.3.4條規(guī)定。

2）檢查點(diǎn)平面位置誤差應(yīng)不超過(guò)圖上0.3 mm。

3）鐵路線路安全保護(hù)區(qū)域范圍、樁點(diǎn)的測(cè)量，以鐵道部發(fā)《鐵路線路安全保護(hù)區(qū)平面圖圖式》為基本圖式。

6.4測(cè)繪內(nèi)容

為保持測(cè)繪屬性的全面性，原碎部點(diǎn)點(diǎn)位屬性存盤(pán)保留。測(cè)繪內(nèi)容包括保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)的鐵路、橋梁、涵洞、里程標(biāo)、圍欄、圍墻、道路、建筑物、構(gòu)筑物及其他重要地物。具體內(nèi)容如下。

6.4.1鐵路線路安全保護(hù)區(qū)

1）人員活動(dòng)頻繁地段的道口、橋隧兩端、立交橋附近醒目地點(diǎn)、民居附近和人身傷害事故多發(fā)地段已設(shè)立鐵路安全保護(hù)區(qū)B型標(biāo)樁；其他地段的安全保護(hù)區(qū)邊界已設(shè)置A型標(biāo)樁，標(biāo)樁編號(hào)為所對(duì)應(yīng)線路里程，如圖1所示。

圖1　鐵路線路安全保護(hù)區(qū)標(biāo)樁及邊界線

2）實(shí)測(cè)已埋設(shè)安全保護(hù)區(qū)標(biāo)樁，鐵路線路安全保護(hù)區(qū)邊界應(yīng)按圖式采用0.3mm粗實(shí)線繪制，并應(yīng)準(zhǔn)確標(biāo)注鐵路線路安全保護(hù)區(qū)標(biāo)樁里程及距路基坡腳、路塹坡頂距離，取位至分米，對(duì)未埋設(shè)保護(hù)樁的區(qū)域，在圖上虛擬樁點(diǎn)位置并以虛線相連，虛擬樁點(diǎn)位置需符合“鐵路運(yùn)輸安全保護(hù)條例”如下規(guī)定：

鐵路線路安全保護(hù)區(qū)的范圍，從鐵路線路路堤坡腳、路塹坡頂或鐵路橋梁外側(cè)起向外的距離分別為：

a.城市市區(qū)，不少于8 m；

b.城市郊區(qū)居民居住區(qū)，不少于10 m；

c.村鎮(zhèn)居民居住區(qū)，不少于12 m；

d.其他地區(qū)，不少于15 m。

6.4.2鐵路用地界

1）對(duì)于已領(lǐng)證的宗地，其界址線以《北京市地籍測(cè)量規(guī)范》的規(guī)定屬性展點(diǎn)標(biāo)繪，在其界址點(diǎn)點(diǎn)位旁注記點(diǎn)號(hào)，如圖2所示。

圖2　鐵路用地界址線、界址點(diǎn)及點(diǎn)號(hào)

2）對(duì)于未領(lǐng)證的宗地以征地資料為依據(jù)轉(zhuǎn)繪界址點(diǎn)并注記點(diǎn)號(hào)，其界址線以未定界屬性標(biāo)繪。

6.4.3 鐵路及其附屬設(shè)施

1）鐵軌按單線不依比例尺表示。

2）路基及路塹應(yīng)繪出坡腳線，坡腳線用虛線X5線型表示。

3）公里標(biāo)加注里程數(shù)。

4）站內(nèi)與線路運(yùn)行有關(guān)的設(shè)施應(yīng)表示，附屬設(shè)施不表示。車(chē)站、候車(chē)室、運(yùn)轉(zhuǎn)室、行包辦理處等注記名稱(chēng)。

5）電氣化區(qū)段的電桿（塔）不表示。

6.4.4居民地

1）樓房應(yīng)注記層數(shù)，群樓不同層次應(yīng)區(qū)分其結(jié)構(gòu)層，并分別標(biāo)注層數(shù)。

2）居民地中的房屋，平房不注記層數(shù)、性質(zhì)。

3）正規(guī)的臨時(shí)建筑物要表示。

4）公廁及單位院內(nèi)獨(dú)立廁所按房屋表示，并注記“廁”字。

5）集貿(mào)市場(chǎng)內(nèi)正規(guī)的交易棚，按棚房表示。

6.4.5 管線及垣柵

1）通信線、電力線在居民地區(qū)內(nèi)或在鐵路道路兩側(cè)地物密集時(shí)可不連線，只繪線路走向；在其他地方均需連線，入地的注記“入地”。

2）地下管線不表示。

6.4.6水系

1）測(cè)區(qū)內(nèi)溝渠、池塘的水涯線按測(cè)圖時(shí)的水位測(cè)定，有名稱(chēng)的應(yīng)調(diào)注名稱(chēng)。

2）供灌溉用的機(jī)井加注“機(jī)”字。在房屋內(nèi)的機(jī)井，繪房屋符號(hào)，加注“機(jī)井”，水泵房加注“水泵房”。

6.4.7道路

1）公路應(yīng)按現(xiàn)行圖式測(cè)繪路基和鋪面寬度，鄉(xiāng)村路表示。

2）城區(qū)內(nèi)的道路不注等級(jí)，有名稱(chēng)的應(yīng)調(diào)注道路名稱(chēng)。

3）廠礦、單位內(nèi)的道路表示。

4）城區(qū)內(nèi)街道的快、慢車(chē)道間的隔離帶應(yīng)表示，有植被按相應(yīng)符號(hào)繪出。

6.4.8植被

1）圖上旱地用符號(hào)表示。

2）簡(jiǎn)易溫室、臨時(shí)性的菜棚按菜地表示，有加溫設(shè)備和圍墻的按溫室表示，并加注品名。

6.4.9地理名稱(chēng)和各種注記及其他

1）地名、街名、單位名以掛牌或公章為依據(jù)，注記在圖上，并注意隸屬關(guān)系。

2）大于圖上10 cm2的車(chē)間或倉(cāng)庫(kù)應(yīng)注記名稱(chēng)。

3）行政區(qū)劃界線應(yīng)盡量表示。

7 數(shù)據(jù)編輯

1）數(shù)字化成圖編輯采用“南方CASS地籍地形成圖系統(tǒng)” 軟件完成，符號(hào)庫(kù)為圖式中規(guī)定的符號(hào)及線型。各種地物、地貌符號(hào)嚴(yán)格執(zhí)行《1：500、1：1000、1：2000地形圖數(shù)字化規(guī)范》中數(shù)據(jù)分層要求，地物顏色隨層而定。一般情況下除已明確規(guī)定外，可按常規(guī)習(xí)慣作業(yè)。

2）地物一般采用“線型繪制”的方法采集，符號(hào)線的配置一律前進(jìn)方向的左邊（即寬度值恒為正）。注意編輯和保留骨架線、框架線、軸線等重要的信息線，只有在繪圖輸出時(shí)才關(guān)閉相應(yīng)的圖層。

3）文字、注記遇地物時(shí)，不能剪斷線型，盡量移動(dòng)注記避免壓蓋，實(shí)在無(wú)處移動(dòng)時(shí)可壓蓋地物。

4）檢查數(shù)據(jù)的全面性和正確性。圖幅接邊平面位移較差不大于圖上1.4 mm時(shí)，平均配賦，超限時(shí)應(yīng)實(shí)地檢測(cè)修正，但要保證地物的延續(xù)性，不能出現(xiàn)明顯的凹凸線和點(diǎn)。

5）文件命名以站場(chǎng)或區(qū)間名稱(chēng)命名，數(shù)據(jù)采用統(tǒng)一的文件格式，后綴為DWG。

6）整飾要求：

a.圖上各要素應(yīng)主次分明，線條清晰，位置準(zhǔn)確。

b.各項(xiàng)要素均應(yīng)按規(guī)定的符號(hào)繪制。

c.各項(xiàng)名稱(chēng)注記位置適當(dāng)，并查有無(wú)遺漏或不明之處。

d.方格網(wǎng)應(yīng)標(biāo)注東、北坐標(biāo)。

e.圖幅應(yīng)標(biāo)繪工程項(xiàng)目名稱(chēng)、區(qū)段名稱(chēng)、測(cè)繪日期及繪圖比例尺。

f.整飾中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，應(yīng)認(rèn)真查明原因，合理解決，必要時(shí)應(yīng)通過(guò)外業(yè)復(fù)查糾正。

8 檢查驗(yàn)收

1）嚴(yán)格執(zhí)行測(cè)量成果的組、處、院三級(jí)檢查，一級(jí)驗(yàn)收制度。一級(jí)檢查為作業(yè)組自檢，二級(jí)檢查為過(guò)程檢查，在作業(yè)人員全面自檢、互查的基礎(chǔ)上由作業(yè)工程處的專(zhuān)職或兼職檢查人員承擔(dān)；三級(jí)檢查由院質(zhì)量檢查機(jī)構(gòu)和專(zhuān)職檢查人員在二級(jí)檢查的基礎(chǔ)上進(jìn)行。測(cè)繪產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，提交質(zhì)檢部門(mén)驗(yàn)收。產(chǎn)品成果的驗(yàn)收由甲方單位組織實(shí)施。

2）檢查工作按工序進(jìn)行外業(yè)基本控制、外業(yè)數(shù)據(jù)采集、內(nèi)業(yè)數(shù)字化編輯，每道工序檢查要作記錄，項(xiàng)目完成后寫(xiě)出檢查報(bào)告。

3）檢查驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行CH1002-95《測(cè)繪產(chǎn)品檢查驗(yàn)收規(guī)定》和CH1003-95《測(cè)繪產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》。

9 上交資料

1）控制點(diǎn)成果表1套；

2）控制點(diǎn)點(diǎn)之記1套；

3）各等級(jí)控制網(wǎng)原始（GPS）觀測(cè)值1套；

4）控制網(wǎng)展點(diǎn)圖1份；

5）以站場(chǎng)或區(qū)間為單位的界址點(diǎn)及保護(hù)樁點(diǎn)成果表各1份；

6）鐵路線路安全保護(hù)區(qū)1：2000平面圖1套；

7）數(shù)據(jù)光盤(pán)各1套（CAD格式）；

8）鐵路線路安全保護(hù)區(qū)測(cè)量技術(shù)設(shè)計(jì)書(shū)1本；

9）鐵路線路安全保護(hù)區(qū)測(cè)量技術(shù)總結(jié)1本；

10）質(zhì)量檢查報(bào)告1份。

11）以上各項(xiàng)內(nèi)容（光盤(pán)）數(shù)據(jù)二套。

10 總結(jié)

通過(guò)京包鐵路安全保護(hù)區(qū)測(cè)量工程，對(duì)鐵路測(cè)量有了更加直接的認(rèn)識(shí)。鐵路測(cè)量是典型的帶狀地形測(cè)量，結(jié)合本次工程的實(shí)際情況和特點(diǎn)，我們沿鐵路線路兩側(cè)布設(shè)一條E級(jí)GPS控制網(wǎng)作為首級(jí)控制。碎部測(cè)量采用GPS-RTK加全站儀聯(lián)合作業(yè)模式，對(duì)比其他測(cè)圖方法，GPS-RTK加全站儀數(shù)字化測(cè)量具有速度快、效率高的特點(diǎn)。通過(guò)對(duì)控制測(cè)量和碎部測(cè)量的優(yōu)化組合，使本次工程得以保質(zhì)保量的順利完成，對(duì)今后類(lèi)似工程有直接的指導(dǎo)作用。

Railway line survey is a typical strip topographical survey， the plan of railway line safety protection area is a special subject graphic and has great differences with other survey tasks. Taking the survey project of Beijing-Baotou railway line safety protection area as an example， the paper introduces the main contents delivered in the process of railway line survey and summarizes experiences learned from the strip topographical survey.

railway line； strip topographical survey； results deliver

10.3969/j.issn.1673-4440.2016.04.028

2016-04-08）