高速鐵路測(cè)量若干技術(shù)問題分析

汪莉杰（330127198309064343）

高速鐵路測(cè)量若干技術(shù)問題分析

汪莉杰（330127198309064343）

高速鐵路的技術(shù)要求必須達(dá)到國際最先進(jìn)水平，才能保證高鐵的平穩(wěn)快速運(yùn)行。提高軌道平順性，就要在軌道設(shè)計(jì)、軌道鋪軌、軌道維護(hù)等技術(shù)定位和精度上提出很高的要求，因此在高速鐵路進(jìn)行施工工藝等測(cè)量工作上，就要面對(duì)與以往鐵路工程不同的要求，給高鐵的測(cè)量工作帶來值得深入探究和研討的課題。

高鐵測(cè)量；基本技術(shù)；分析研究

一、高速鐵路項(xiàng)目測(cè)量技術(shù)基本要求

如果將高速鐵路軌道進(jìn)行劃分，可分為兩類，一類是有砟軌道，一種是無砟軌道。要達(dá)到平順性和舒適性，無砟軌道不能像有砟軌道那樣可以進(jìn)行調(diào)整，因此就要在軌道控制網(wǎng)測(cè)量上提高控制力度和測(cè)量精度。

道板的安裝一般采用的是使用全站儀配合專用測(cè)量標(biāo)架進(jìn)行定位的方式，其工作原理是，通過全站儀進(jìn)行定位，測(cè)量專用測(cè)量標(biāo)架上的棱鏡，然后將測(cè)量數(shù)據(jù)傳送到工控機(jī)上進(jìn)行計(jì)算，將計(jì)算得出的軌道板坐標(biāo)與設(shè)計(jì)中的軌道板坐標(biāo)加以比較分析，給作業(yè)人員提供精確的數(shù)值，用于軌道板調(diào)整和固定。

全站儀負(fù)責(zé)對(duì)軌道進(jìn)行檢測(cè)，由人力推動(dòng)軌道檢查車，使用車內(nèi)配置的高精度傳感器，測(cè)量軌道距離和高度，將測(cè)量數(shù)據(jù)傳送到電腦中，將實(shí)際數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，最后根據(jù)比對(duì)結(jié)論調(diào)整軌道鋪設(shè)方案，為工作人員調(diào)整軌道提供重要參考方案。

二、高速鐵路的基礎(chǔ)控制網(wǎng)布設(shè)

無砟軌道對(duì)測(cè)量要求非常高，不論是測(cè)量精度還是測(cè)量方法，都要通過高精尖的儀器設(shè)備，運(yùn)用高級(jí)測(cè)量方法，才能得到精準(zhǔn)的測(cè)量結(jié)果。各個(gè)國家的測(cè)量控制網(wǎng)布設(shè)存在一定差異，在我國進(jìn)行基礎(chǔ)控制網(wǎng)布設(shè)，需要根據(jù)國外先進(jìn)的高鐵建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，建立統(tǒng)一的空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，將勘測(cè)、施工、竣工、運(yùn)營各個(gè)環(huán)節(jié)的細(xì)節(jié)和精確度控制好，以保證測(cè)量數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范化。

（一）施工平面控制網(wǎng)的精度要求。根據(jù)軌道的平順度的精準(zhǔn)要求，在線路上任意選取的三個(gè)點(diǎn)組成角度差應(yīng)符合設(shè)計(jì)限差要求。長波不平順軌道比短波不平順軌道的精度要求高，相鄰放樣軌道的角度誤差不能超過14度。這是10米波長的長度對(duì)角度的限制。如果是長波長度為150米，則相鄰放樣軌道的角度誤差不能超過5度。總體上說，將鋪軌控制網(wǎng)角度中的誤差定為10度左右，就可以滿足高鐵軌道平順度的要求。

（二）高鐵軌道施工高程控制網(wǎng)的精度要求。將基樁的間距控制在每隔200米設(shè)置8-10個(gè)，一條高鐵一般為幾百到上千公里，要達(dá)到整條線路的控制網(wǎng)精度達(dá)到均勻和統(tǒng)一，就要采用分級(jí)布網(wǎng)的方法。我國高鐵高程控制網(wǎng)鋪軌采用的是三級(jí)布設(shè)的方法，分別為CPI、CPII、CPIII控制網(wǎng)，采用靜態(tài)GPS、導(dǎo)線測(cè)量的方法。

（三）經(jīng)過發(fā)展，高鐵控制網(wǎng)布設(shè)技術(shù)已經(jīng)與國際高鐵發(fā)展技術(shù)趨于同步。我國目前的軌道測(cè)量平面控制網(wǎng)是參照地區(qū)情況，采用帶坐標(biāo)系統(tǒng)的較窄寬度帶橫軸和斜軸墨卡托投影到平面上，選用北京54和西安80的橢球體為參考。

三、高速鐵路項(xiàng)目測(cè)量中需注意的問題

（一）平面控制網(wǎng)。1、基礎(chǔ)平面控制網(wǎng)，也就是CPI點(diǎn)位選取應(yīng)顧及到GPS接收器的安裝，利于衛(wèi)星信號(hào)的接收，需要注意的地方為：點(diǎn)位的布設(shè)周圍環(huán)境要開闊，地面提升十五度角內(nèi)不應(yīng)設(shè)置障礙物；第二，與電視臺(tái)、微波站等無線電發(fā)射源的距離不應(yīng)小于四百米，距離高壓輸電線距離不應(yīng)小于200米；第三，如附近有金屬廣告牌等，應(yīng)予以移除。這些物體會(huì)對(duì)衛(wèi)星型號(hào)的接收造成干擾；第四，應(yīng)避免大面積水域，尋找穩(wěn)定牢固的地方進(jìn)行無砟軌道鋪設(shè)。2、對(duì)基礎(chǔ)平面控制點(diǎn)施測(cè)運(yùn)用的儀器包括雙拼GPS接收機(jī)等，接收機(jī)與CPI是捆綁在一起安裝的。而且CIP與GPS是按照國家二等三角點(diǎn)的要求進(jìn)行聯(lián)測(cè)的。聯(lián)測(cè)的參數(shù)要求是每五十公里設(shè)置一個(gè)國家三角點(diǎn)，全線設(shè)置國家三角要達(dá)到三個(gè)以上。3、基礎(chǔ)控制網(wǎng)布設(shè)后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理采用的是TPPS的商業(yè)軟件，在隨機(jī)進(jìn)行平差計(jì)算后需要隨機(jī)選用數(shù)據(jù)軟件進(jìn)行處理。首先是采用GPS基線的雙差固定進(jìn)行GPS基線網(wǎng)路的平叉計(jì)算，使用三維坐標(biāo)作為工程獨(dú)立平面的坐標(biāo)參照物；其次針對(duì)一個(gè)已知方向進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，設(shè)立相應(yīng)的平面坐標(biāo)系；第三是應(yīng)對(duì)聯(lián)測(cè)三焦點(diǎn)的精度進(jìn)行GPS測(cè)量，確保測(cè)量坐標(biāo)轉(zhuǎn)換前的精度要滿足C級(jí)控制點(diǎn)的要求。

（二）線路控制網(wǎng)。線路控制網(wǎng)是鋪設(shè)在基礎(chǔ)平面控制網(wǎng)附近的，沿著CPI的線路進(jìn)行鋪設(shè)的過程中要進(jìn)行無砟軌道控制網(wǎng)起閉基準(zhǔn)的勘測(cè)和施工。

（三）基樁控制網(wǎng)?；鶚犊刂凭W(wǎng)的狀態(tài)為三維，實(shí)在基礎(chǔ)平面控制網(wǎng)和線路控制網(wǎng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行線下施工的部分?；鶚犊刂凭W(wǎng)的測(cè)量一般有以下集中方式，一種是按照導(dǎo)線進(jìn)行測(cè)量，埋點(diǎn)要設(shè)置在穩(wěn)固、可靠的地方，一種是后方交會(huì)法，應(yīng)注意防凍、防沉降、標(biāo)識(shí)要清楚，利于識(shí)別和使用。

（四）高程控制測(cè)量。對(duì)于高程控制測(cè)量的勘測(cè)要以高一級(jí)的國家水準(zhǔn)點(diǎn)聯(lián)測(cè)為標(biāo)準(zhǔn)，每三十公里進(jìn)行四等水準(zhǔn)測(cè)量最大不應(yīng)超過八十公里。二等水準(zhǔn)測(cè)量可以設(shè)置為一百五十公里聯(lián)測(cè)一次，最大不應(yīng)超過四百公里?？瓦\(yùn)專線鐵路之間進(jìn)行連接時(shí)，要先確定兩條線路的高程系統(tǒng)的關(guān)系。線路埋設(shè)的要求包括：首先，每兩公里設(shè)置水準(zhǔn)點(diǎn)一個(gè)，如遇到大橋、長隧道和特殊路基，則需要根據(jù)實(shí)際情況將水準(zhǔn)點(diǎn)和平面控制點(diǎn)進(jìn)行單獨(dú)設(shè)置，此時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)的中線線路距離應(yīng)保持在一百公里之間；第二，水準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)選在保存長久、土質(zhì)堅(jiān)實(shí)的地區(qū)進(jìn)行安置；第三，在平原地區(qū)采用四等水準(zhǔn)測(cè)量；在山川丘陵地區(qū)采用光電測(cè)距三角高程測(cè)量法；第四，按照二等水準(zhǔn)測(cè)量水準(zhǔn)進(jìn)行施測(cè)時(shí)，聯(lián)測(cè)距離應(yīng)為一百五十公里到四百公里之間，水準(zhǔn)基點(diǎn)控制網(wǎng)采用全線布網(wǎng)進(jìn)行測(cè)量。

四、結(jié)語

為保證高鐵軌道的平順度和高精度，應(yīng)將精密測(cè)量貫穿于整個(gè)客運(yùn)專線無砟軌道勘測(cè)設(shè)計(jì)、施工全階段，克服傳統(tǒng)鐵路測(cè)量方法的精度低等缺陷，向著規(guī)范化和系統(tǒng)化的方向不斷進(jìn)行研究和實(shí)踐。

[1]徐暉.高速鐵路軌道基準(zhǔn)點(diǎn)測(cè)量方法探討[J].江西測(cè)繪,2016,(1):22-24.

[2]姜晨光,董勤景,江世朝等.對(duì)高速鐵路施工三維精準(zhǔn)測(cè)控問題的幾點(diǎn)思考[J].現(xiàn)代測(cè)繪,2013,36(2):10-15.