高速鐵路精密工程測量技術標準的研究與應用

黃娟

摘要：近年來，我國高速鐵路的發(fā)展取得卓越成就，獲得國內外媒體的一致好評。對于高速鐵路而言，精密工程測量技術的水平無疑是決定高速鐵路建設成敗的一個關鍵性指標。高速鐵路精密工程測量技術不僅是鐵路設計優(yōu)化的重要依據，也是施工中保證建筑安全、進行工程管理的重要一環(huán)。本論文首先認真闡述了高速鐵路精密工程測量技術的內容與特點啊，并與傳統(tǒng)高速鐵路工程測量技術進行了對比，進而提出高速鐵路建設中應如何更好地運用精密工程測量技術以保證高速鐵路建設工程的安全。

關鍵詞：高速鐵路；精密工程測量技術標準；研究以及運用

一、高速鐵路精密工程測量技術標準概述

（一）高速鐵路精密工程測量技術的內容

我國高速鐵路的建設一直備受國內外關注，外媒曾對我國的高鐵技術贊不絕口。取得這樣大的成就有很大一部分原因是因為我們將高速鐵路精密工程測量技術運用在了鐵路的建設中，無論是鐵路勘測的設計、施工，還是最后的驗收和維護，都離不開精密工程的測量?？梢哉f，該項工作貫穿于高速鐵路建設的整個過程中。其測量的內容也包括了多個方面，比如說對高速鐵路平面高程控制的測量、對軌道施工的測量、對鐵路運行維護的測量以及鐵路竣工后的測量等。高速鐵路精密工程測量作為高速鐵路建設過程中的一項重要工作，其主要是根據工程的實際情況，對各級平面高層控制網進行合理設計，從而在精密測量網的控制下，實現工程建設中各個環(huán)節(jié)的有效實施，從根本上提高工程建設的整體質量，確保高速鐵路能夠高速、安全的行駛。由于高速鐵路的建設具有較高要求，因此，在開展高速鐵路精密工程測量的時候，首先應該根據工程的實際情況，嚴格按照設計的線型對線路進行施工。其次，要確保軌道自身的平順性，精度應該盡可能控制在毫米級范圍內，以此來確保車輛行駛的安全性和舒適性。

（二）傳統(tǒng)高速鐵路工程測量技術的缺點

傳統(tǒng)的鐵路工程測量方法分為初測、定測、線下工程施工測量、鋪軌測量四個步驟。在初測過程中主要進行初測導線、初測水準；在定測時，主要進行交點、直線、曲線控制樁等工作，曲線控制樁則為線下工程施工測量提供了測量的基準，最后一步鋪軌測量通常以穿線法、弦線之距法或偏角法測量。傳統(tǒng)的鐵路工程測量方法存在著很大的缺點，平面坐標系投影差大，；采用GPS RTK、全站儀等新技術采用坐標法和定位法進行勘測和施工放線；而且傳統(tǒng)的鐵路工程測量技術沒有采用逐級控制的方法建立施工控制網，這就使得線路測量可重復性較差，中線控制樁連續(xù)丟失后，很難進行恢復；軌道的鋪設不是以控制網為基準按照設計的坐標定位，而是按照線下工程的施工現狀采用相對定位進行鋪設。在我國高速鐵路飛速發(fā)展的背景下，這套傳統(tǒng)的高速鐵路精密工程測量技術已經與快速發(fā)展的鐵路建設不相適應。

（三）高速鐵路精密工程測量技術的特點

高速鐵路精密工程測量技術確定了“三網合一”的測量體系，三網即勘測控制網（CPI、CPII、水準基點）、施工控制網（CPI、CPII、水準基點、CPIII）以及運營維護控制網（CPIII、加密維護基樁）。三網合一要求勘測控制網、施工控制網、運營維護控制網坐標高程系統(tǒng)的統(tǒng)一；勘測控制網、施工控制網、運營維護控制網起算基準的統(tǒng)一；線下工程施工控制網與軌道施工控制網、運營維護控制網的坐標高程系統(tǒng)和起算基準的統(tǒng)一；勘測控制網、施工控制網、運營維護控制網測量精度的協(xié)調統(tǒng)一。

當前高速鐵路精密工程測量，主要是根據軌道設計的線型采取科學合理的技術進行施工放樣，在對軌道進行運行維護的時候，也應該根據上級單位下發(fā)的軌道線型采取合理的措施。由此可見，高速鐵路精密工程測量如果想要將其作用在鐵路建設中充分發(fā)揮出來，不但要滿足線下工程施工、軌道施工定位，而且還要滿足軌道的運行維護要求。

二、高速鐵路精密工程測量技術標準的應用

高速鐵路精密工程測量技術的發(fā)展為建設安全、舒適的高速鐵路線奠定了堅實的基礎?？瓦\專線鐵路速度高達200km/h—350km/h，為了達到在高速行駛條件下，列車仍然能保證安全性以及舒適性，要求高速鐵路在施工中必須嚴格按照設計圖紙施工，嚴格保證精確的幾何線形參數，否則只能“失之毫厘”，而“謬以千里”，此外，還需要具有非常高的平穩(wěn)性，國家對此都有相關規(guī)定。而要實現高速鐵路的安全性以及舒適性，除了對高速鐵路線型的設計以及施工嚴格按照設計圖紙進行以外，還必須建立一套與之相適應的精密工程測量技術標準，并在實踐中嚴格執(zhí)行。正如德國瑞鐵公司的副總裁巴哈曼先生曾說過的一句話：要建設成功的高速鐵路線，就必須有一套完備且非常精確的測量系統(tǒng)支撐，否則必然是個失敗的工程。

（一）坐標高程系統(tǒng)

高速鐵路建設工程坐標系應當采用工程獨立坐標系統(tǒng)，并引入1954年北京坐標系/1980年西安坐標系。邊長投影在對應的線路設計平均高程面上，投影長的變形值不大于10mm/kh。這毫米級的誤差對建設平穩(wěn)、安全、舒適的高速鐵路打下了堅實的基礎。

（二）各級平面控制網布網要求

高速鐵路各級平面高程控制網精度能夠滿足多方面的勘測要求。我國高速鐵路精密工程測量技術是隨著我國社會經濟發(fā)展不斷完善起來的，在過去的時間里，國家相關部門對于鐵路建設并沒有提出較高的要求，無論是對軌道的線型還是軌道的平順度。此外，由于當時科學技術和管理水平較落后，對于工程測量的勘測和施工等工作，相關部門并沒有建立一套科學完善體系，工作中所采取的測量方法也不科學，從而導致軌道的幾何參數與設計參數往往相差較遠，對于軌道的整體質量造成了巨大影響。

（三）高程控制測量

高程控制測量分別為勘測高程控制測量、水準基點高程測量、CPIII控制點高程測量。在勘測階段，不具備二等水準測量條件時，可分為兩階段實施，即：勘測階段按四等水準測量要求施測，線下工程施工完成后，全線再按二等水準測量要求建立水準基點控制網。水準路線應盡量沿鐵路線路布設，水準路線應構成附和路線或閉合環(huán)；每條線路的水準路線必須構成一個整網，不能分為互補互不聯(lián)系的小網進行測量。水準點沿線路每2km應布設1個，在大橋、長隧的兩端及重點工程地段應增設水準點。水準點應選在沿線路方向離線路中線50—200m、穩(wěn)固可靠且不易被施工破壞的范圍內。以便于勘測、施工時所利用。

（四）施工階段測量

平面采用導線測量時按五等導線進行加密。按CPIII控制點的要求進行選點、埋石。導線邊長以200—300m為宜。采用GPS加密時，應該按照D級GPS控制測量的要求進行測量，按照CPIII控制點的要求進行選點、埋石。邊長以300—350m為宜。高程控制點加密按精密水準測量要求進行加密，點為盡量與加密的平面控制點共樁。在線下工程施工測量中，要測量直線控制樁、曲線控制樁、百米樁、中線樁，采用全站儀極坐標法或GPS RTK測設。

三、結語

隨著我國經濟水平的提高，我國高速鐵路的發(fā)展也越來越快。比起傳統(tǒng)的高速鐵路工程技術，當今的高速鐵路精密工程技術的運用使得高速鐵路可以更平穩(wěn)、更舒適的運行。日后，高速鐵路建設工程對勘測精度的要求也會越來越高，為了能夠從根本上保證高速鐵路勘測的質量，確保其作用在高速鐵路建設中充分發(fā)揮出來，工程控制測量的工作人員必須要根據工程的實際需求，不斷汲取新知識，進一步滿足我國公路建設的根本需求，提高高速鐵路整體質量。

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