简述高速铁路精密工程测量技术

简述高速铁路精密工程测量技术

李路沙

中国铁路设计集团有限公司天津300100

摘要：近几年来，我国的高速铁路取得了较大的发展，加强高速铁路建设的质量，具有十分重大的意义，高速铁路对于测量技术的要求越来越高，越来越严格，要求的内容也随之增多。为了保证铁路建设的质量，确保其安全、顺利地运行，则需要不断地优化工程的测量技术，严格按照有关的标准进行测量工作，促进高速铁路建设进一步发展。

关键词：高速铁路；精密工程；测量技术

1精密工程测量及其应用的相关认识

精密测量区别于普通的工程测量，最大的特点是对精密度的要求更高，所以为了后期能更好地对相关设备和技术进行应用，就需要首先对精密工程测量及其应用的相关认识进行了解。由于精密工程包含的内容和范围非常广泛，在初步了解时对概念进行了解和总结是基本；其次要大体分类，做到有针对性地发现问题和进行区分；最后总结出其中的特点，在应用精密工程测量技术和选择精密工程测量仪器时可以有一个合理的依据。

工程测量作为施工项目工作的一部分，主要设计测绘地形，控制测量，检测变形以及施工放样等方面的技术，而精密工程测量则更加注重数据的精密化，通过利用仪器和设备在特殊环境中展开测量方案，实地检测，成果处理和误差分析等活动。由于精密工程测量的影响因素非常多，可以细分成许多不同方面，所以在精密工程测量的实际工作中要注重环境变化，测量技术，使用设备，效果和误差等对测量活动的影响，使得精密工程测量真正做到以毫米为精度的精密程度。

1.1精密工程测量的分类

根据影响精密工程测量的内外部因素，可以进行不同的分类，比如：大型工程测量应用到军事领域，设备安装和三维测量等；根据对测量精度的需求不同，可以分为普通测量和特种测量。由于精密工程测量在工程测量学中是一种研究几何实体测绘的方法，对精度的要求又可以分为相对精度和绝对精度两个类型。这种复杂性使得定义一般把采用一般的额仪器难以满足工程测量需求的测量成为精密工程测量，所以对表现为对测量仪器进行鉴定，对测量标志稳定性进行测量，对检测方法进行控制或对数据工作进行严密处理的稳定性要求非常高，这其实是使得精密工程测量的分类越来越复杂。

1.2精密工程测量的特点

正是因为精密工程测量的定义比较模糊，分类比较复杂，使得其特点更加依赖于具体工程的要求和需求，即选择工程精度要依据工程的具体需求进行。精密工程测量这种特点实际对精密工程测量有关的各个方面提出了更高的要求：作业环境特殊使得测量精度要求更高，从而仪器和设备的标准会变化，更加具体的是对数据处理的要求严密。

2高速铁路精密工程测量

高速铁路精密工程测量贯穿于高速铁路建设的各个环节，包括铁路的设计、施工和维护，这对于整个工程具有十分重要的影响力。测量技术为高速铁路建设提供一定的技术支撑作用，关于该项技术，有关管理人员和测量人员一定要引起充分的重视和理解，深刻地认识该项技术的重要性和必须性。

2.1高速铁路平面控制测量

高速铁路影响到行车速度的主要因素是道路的平顺性、线路平纵断面设计的合理性。为了保证旅客在旅途中的平稳性和舒适度，高速铁路一般都以铁路轨道的平顺度作为一个重要的参考指标，在高速铁路运行阶段，为了保持整体轨道结构的良好状态，必须要对轨道的几何形状和平顺度进行定期的检测。高速铁路首级平面控制可以采用GPS测量方法，沿线路每隔5km左右就要布设互相通视一对点，还要保证点位稳定并可以长期保存。

2.2高速铁路高程控制测量

测量高程控制网要满足有关的高程精度要求，比如必须符合线路工程施工测量和轨道铺设测量的要求，严格地控制高程方面存在的误差。线路水准基点控制网测量：首先做好线路水准基点选埋，线路水准基点是沿高速铁路设计路线布设的高等级高程控制点，一般是每隔2km左右布设一个水准基点，为了保证列车在高速铁路上的行驶安全，避免意外情况发生，尤其对大桥、隧道等重点工程，应根据相应的实际情况增加一些水准基点。其次是点位布设要距离线路中线的合适位置，要求距中线在50m以上，最远不应大于300m，也可以根据不同的路段做出相应的调整。最后是线路水准基点控制网可以根据二等水准精度建立，水准路线一般为150km，利用国家一、二等水准点联测时，水准路线长度一般要求在150～400km之间。勘测过程中有时会出现各种各样的问题，如果在勘测阶段不具备二级水准的测量条件，就需要根据勘测设计的要求和相关的外部环境因素建立相应的高程控制，在线路施工之前，全线路段需要建立二等线路水准基点控制网。轨道控制网高程测量：高程控制网精度介于二等水准和三等水准测量精度之间，采用“精密水准”方法测量。为了提高测量的精确性，在实施测量前应对全线的二等线路水准基点进行第二次测量，以达到构网联测测区内所有复测的二等线路水准基点，再对高程控制网的测量成果进行平差计算。

3高铁轨道施工测量

3.1线路中线测量

高速铁路中线测量，必须在基础平面控制网和线路水准基点控制网的基础上进行测量。当已有控制点的密度不能满足中线测量要求时，平面应按五等GPS或一级导线加密，导线长度应小于5km，高程测量精度按五等水准要求进行加密。基准站应设置在已有平面、高度控制点上，平面残差应不大于2．0cm，高程残差应不大于3cm。在进行线路放样测量前，流动站应对已知点进行测量并保存，平面互差应小于2．5cm，高程互差应小于4cm。参考站移动重新设站后，对最后两个中线桩应进行平面坐标及高程检查，平面互差应小于2．5cm，高程互差应小于5cm。

3.2隧道测量

目前，我国的高速铁路一般都使用GPS静态测量技术进行铁路隧道的洞外控制网测量，首先需要做的是要结合实际情况，选择好隧道进洞洞口的方向边，然后在进洞导线观测时，一般都要选择在天气比较阴的情况下进行，最后就是当隧道进出口高差较大时，投影变形不能满足小于10mm/km的要求时，则需要对导线边长进行高程改化。

3.3构筑物变形测量

根据变形测量观测点水平位移误差、垂直位移误差、相邻点之间高差误差的大小来划分等级的话，那么一般情况下变形测量数据都会采用设计和其他规范确定的允许变形量的1/20作为测量精度的基本要求，要确保建筑物、构筑物的安全使用，测量精度应在允许的误差范围之内，这样每个周期的观测值一般均可反映变形体的变化情况。

4结束语

精密工程测量也被称为特种精密工程测量、大型特种精密工程测量、精密测量等，是以经典的测绘学理论与方法为基础，运用现代大地测量学和计量学等科技新理论、新方法与新技术，针对工程与工业建设中的具体问题，使用专门的仪器设备，以高精度与高科技的特殊方法采集数据、进行数据处理，为获得所需要的数据与图形资料而进行的测量工作。

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