高速铁路精密工程测量技术体系的建立及特点

高速铁路精密工程测量技术体系的建立及特点
作者：孔范林
来源：《中国科技博览》2019年第11期
[摘要]高速铁路精密工程测量技术体系已成为高速铁路建设成套技术的一个重要组成部分，在高速铁路设计、施工和运维中具有决定性的作用。

我国铁路建设事业蓬勃发展的今天，高速铁路以其具有高速度、运行稳等特征而逐渐成为新时期铁路发展的必然趋势。

[关键词]高速铁路；精密工程；测量
中图分类号：P258 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）11-0005-01
1高速铁路测量技术概述
1.1含义解析
高速铁路测量技术实际上就是指高速铁路工程测量工作中所采用的各种技术手段，具体涵盖了高速铁路勘察设计环节、工程施工环节以及工程项目竣工后的验收与维护环节等等。

可以说，工程测量贯穿于高速铁路建设的整个流程中，其所采用技术的合理性直接关乎高速铁路工程建设的质量，尤其是轨道施工测量、平面高程控制测量与运行维护测量等高速铁路测量工作更是决定工程建设成败的关键。

1.2要求解析
轨道作为高速铁路建设中的重要组成部分，根据有砟与否可以划分成两种类型即：有砟轨道和无砟轨道。

相较于有砟轨道，无砟轨道在稳定性、耐久性以及平顺性等方面特性更好，但是其对高速铁路工程基础质量具有比较高的要求。

如果高速铁路工程基础伴有沉降等工程质量问题，那么除了会对行车稳定性和安全性产生影响外，甚至可能会诱发比较严重的安全事故，所以对工程测量精度具有比较高要求。

2点位埋设
2.1CPⅡ点的埋设
CPⅡ加密点埋设一般采用预埋件、转接头、测量仪器连接盘等形式的强制对中标志，桥梁段在保证沿线路前进方向之字形布设的前提下尽量布设在固定支座的一端。

路基段一般沿线路走向埋设在两个接触网基础中间，CPⅡ埋设基础按照接触网基础的形式施工，并且无遮
挡，便于CPⅡ点观测；隧道内加密CPⅡ点在隧道水沟、电缆槽的侧墙上埋设。

CPⅡ加密点的间距按照500～700m的间距埋设[1]。

CPⅡ加密点的编号采用连续里程的公里数加编号形式（0000P20），“0000”代表连续里程，“P2”代表加密CPⅡ点，最后1位为点位号，沿线路前进方向顺序编号。

如0147P21，表示整里程147km内的沿前进方向第1个CPⅡ加密点。

2.2二等水准点的埋设
隧道段二等水准加密点埋设于边墙上方；路基段二等水准加密点埋设于接触网立柱或独立基础上，与平面共用；桥梁埋设于桥梁固定支座一端，在防护墙上预留直径5cm、深15cm左右的孔，待混凝土凝固后用锚固砂浆把水准点标志埋设进去。

二等水准加密点编号采用连续里程的公里数加编号形式（0000H22），“0000”代表连续里程，“H2”代表加密水准点，最后1位为序号，沿线路前进方向顺序埋设及编号。

2.3CPⅢ点的埋设
（1）桥梁：每隔1片梁设置1对CPⅢ标预埋件（高铁梁一般长32m），对于跨度>60m 的特殊桥梁，在梁中间加埋2个CPⅢ。

（2）路基：CPⅢ标志埋设在路基接触网立柱或扩大基础上，间距遵照接触网立柱间距（高铁接触网基础一般50m）.
3控制网的测设
所有点位埋设完成，强度达标后即可进行控制网的外业观测工作。

3.1CPⅡ点的测量
路基、桥梁段采用GPS测量方法加密CPⅡ点，隧道内的加密点采用导线法测量。

3.1.1GPS法施测加密CPⅡ
测量加密CPⅡ点时，控制点要采用基础控制网中的CPⅠ、CPⅡ点，且精度满足测量规范要求[3]。

CPⅡ加密测量点以CPⅠ、CPⅡ为起算，测量网采用四边形或三角形。

解算后的CPⅡ加密点点位精度要求如下基线边方向中误差≤1.7″，最弱边相对中误差为1/100000，点位精度≤10mm。

3.1.2导线法施测加密CPⅡ
长隧道或短隧道群，由于受条件限制而不能使用GPS测量，可采用全站仪导线测量的方式来完成隧道的CPⅡ加密的测设工作。

导线测量数据存储在机载CF卡上，然后传输至PC机进行处理，导线边应离开障碍物1m 以上。

要配套改正数据采集设备如温度计、气压计等。

采用基础控制网中CPⅠ或CPⅡ为解算点，平差后结果要满足导线三等测量规范要求[4]。

3.2二等水准加密测量
二等水准加密测量前，应对水准测量仪器和标尺进行常规检查及设置；测量时水准尺底部放置尺垫并用脚踩实，水准尺稳定采用辅助设备，按照奇数或偶数站观测要求进行往返测量，联测稳定的CPⅠ点作为控制点；测量后检查往返测高差和闭合差；内业平差以国家二等水准测量规范为准。

3.3CPⅢ控制网的平面观测
CPⅢ控制网平面测量采用铁路总公司鉴定通过的机载软件进行测量，采用05″或1″的全站仪按照全圆方向观测法进行自动观测，每600m联测一个基础控制网中的CPⅠ、CPⅡ点。

CPⅢ平面控制网测量应保证在温度不高并且变化不大的天气下进行观测，尽量选择无风的阴天或夜晚无风的时段测量。

当前测站测量结束时，仪器会自动根据设置的测量规范来校核水平方向和距离是否满足要求。

4高速铁路测量技术应用的建议与策略
4.1加强测量队伍建设
测量队伍作为推广和应用高速铁路测量技术的行为主体，自身素质关乎测量技术应用的质量和效率，所以加强高速铁路测量队伍建设具有重要的意义。

一方面，测量部门要定期组织全体测量人员开展有关先进高速铁路测量技术及其应用等相关理论知识和实践技能等相关知识的教育培训。

3.2合理选择测量仪器
为了确保高速铁路测量技术应用的质量，需要在确定高速铁路测量技术的基础上，合理选择测量所需要的仪器和设备。

一方面，在开展测量之前，测量人员需要结合测量技术应用所需的各种测量仪器设备，强化对各种测量仪器种类、型号、数量等相关规格的检测，同时还要在此基础上对各种测量仪器设备的质量进行校验，及时发现和更换那些存在精度误差的测量仪器，以便为后续测量技术的顺利应用奠定扎实基础。

另一方面，考虑到高速铁路测量精度要求比较高，所采用的各种测量仪器与设备的精度也相对较高，所以要注意在使用各种测量仪器时
要倍加小心，不可对测量仪器设备造成损坏，否则就同样容易影响测量仪器使用的精度，最终影响高速铁路测量技术应用的质量。

3.3增强测量监管力度
为了及时发现高速铁路测量技术应用过程中存在的异常情况，确保测量技术应用的质量和效率，除了需要合理选择测量技术和测量仪器外，强化高速铁路测量现场的监管力度同样具有重要的意义，具体就是要做好如下几个方面的测量监管工作：其一，要加强对现场测量人员使用测量技术的整个过程进行密切关注，监督和检查各个测量人员是否严格按照规定的测量要求以及测量技术的使用流程来进行测量操作，避免测量人员没有严格按照规定的测量技术来进行操作。

其二，要统筹社会监理部门和政府部门来协同检测高速铁路工程中各项测量工程测量结果精度，确保可以及时发现和解决高速铁路测量工作中存在的误差，避免误差积累而影响后续高速铁路工程的质量。

其三，要做好各种测量仪器的储存管理工作，做好各类测量仪器使用完毕后的保养工作，尤其是那些精密测量仪器更是要进行有效保养，以便借此来全面确保高速铁路测量技术应用的质量。

4结语
《高速铁路工程测量规范》颁布实施已近10年，随着测绘科学技术的发展及干线工程由建设期向运营期的转变，应当对其进行进一步的完善和改进，建立系统权威的完整测绘基准。

参考文献
[1]中铁二院工程集团有限公司.TB10601—2009高速铁路工程测量规范[S].北京：中国铁道出版社，2009
[2]中铁二院工程集团有限公司.TB10101—2009铁路工程测量规范[S].北京：中国铁道出版社，2009
[3]苏全利.论高速铁路测量网布设技术[J].铁道勘察，2010（6）：1-4。