高铁工程测量误差的产生原因及解决措施分析

高铁工程测量误差的产生原因及解决措施分析

岳劲松

中铁二局第五工程有限公司

摘要：目前高速铁路在我国越来越受到国家的重视，一条又一条的高铁线路正在修建，如此大的建设规模给我国的测量工作人员带来了难得的机遇。本文首先简单介绍了高铁测量工作，引出误差产生的原因，最后对于误差产生原因进行分析，讨论出了不同的减弱误差措施。

关键词：高铁工程；测量误差；原因及对策

一、高速铁路测量技术概述

　　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。

　　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。另外，针对无砟类型的高速铁路轨道来讲，一旦施工完毕后就很难继续进行精度方面的调整，所以为了避免各个工程环节的误差出现累积而造成过大误差，所以实际的测量工作中必须要严格按照我国国家制定的控制网标准来进行。

二、工程测量产生误差原因

　　1.轨道铺设精度要求低

　　从我国传统轨道铺设的角度看，其铺设进度还是依据线下工程的相关情况来定位铺设，这样的一种方式，极易积累测量误差，长时间下去，就会使误差越来越大，从而导致设计参数与实际参数存在很大的差距。目前，工程测量都是以测量网作为基准来进行精度铺设。传统轨道铺设过程中，往往都会发生设计半径远远大于圆曲线半径、或者是设计位置与曲线实际位置差距很大等现象，若按照这样的方式去铺设精度，不仅质量难以保证，而且还会引发碎坡问题。

　　2.线路平面测量可重复性弱

　　在传统的工程测量中，线路控制桩是铁路施工及勘测的基准坐标，并未建立系统全面的平面高程控制网，仅依赖曲线、直线桩完成交点的测试，从而进行线路施工。一旦发生中线控制制桩丢失的情况后，恢复过程存在很大的难度。基于目前我国高速铁路施工并未形成统一的平面控制基准，因而，无法运用统一标准完成轨道工程施工。

3.测量人员因素

　　高速铁路测量人员是采用测量技术开展测量工作的行为主体，其综合素质直接关乎高速铁路测量技术选择的恰当性和应用质量，具体影响因素主要表现在如下几个方面：其一，测量人员对于高速铁路测量技术的认识不足，尤其是没有掌握先进测量技术，那么在后续测量工程应用中势必会因采用落后的测量技术或不当的测量技术而影响测量质量。其二，测量人员如果存在行为懈怠问题，没有严格按照所采用的测量技术或测量规范要求来进行测量施工，单纯地依靠自己所掌握的测量工作经验去进行，或者没有按照测量仪器使用规范进行测量操作等等，这些行为均可能会影响最终测量结果的精确度，进而为后续铁路工程建设质量造成不利影响。

　 三、高速铁路精密测量措施

　　1. 构建CPO框架控制网

　　CPO框架控制网这一概念是由专业人士提出的。高速铁路平面控制网主要是成带状、跨区域分布，在实际测量过程中，将测量距离分割开来，对高等级的平面控制点进行测量，为有效控制网的横向摆动创造了条件。但是，从目前的情况看，我国沿线铁路的高级控制点兼容性非常差，这就使CPI控制点的精度难以保证。因而，在具体测量过程中，只能通过一个点对应一个方向的方式控制在CPI平差，然而，该种平差方式不利于CPI控制网进行复测，工程测量的精度不高。而采用GPS精密定位的方式构建CPO框架控制网，并将其运用到高速铁路测量过程中，不仅能够让CPI控制网进行复测，而且还使CPI控制网精度得到了显著提高[1]。

　　2 .CPⅢ自由测站边角会网测量

　　该种测量方式实际上属于一种轨道控制网，为了提高轨道精密度及铺轨加密基标的进度，最佳的间距设置为60m。CPⅢ主要是以CPⅡ或者是CPⅠ为基准来对约束平差进行计算，再通过自由测站边角完成构网测量工作。在具体测量的过程中，各站点的距离要控制好，一般自由测站点的距离控制在120m左右。该种会网测量同常规导线我那个比较，其主要优势如下所示：

　　（1）控制点主要使用强制对中标志，自由站测点不存在对中误差，自由测站没有对中误差，这样，中点及定点误差不会影响控制网的精度，使测量结果更具准确性；

　　（2）相邻点精度高，且兼容性强，可以实现对轨道平顺性的全面控制；

　　（3）网形十分对称，图形具有很高的强度，每个CPⅢ控制点能够在三个方向交会，分布有多种观测测量，这样，能够使网的精度得到大大提高；

　　（4）电位都是均匀分布，为轨道的精度控制调节提供了方便。

　　3.高铁平面控制网分级

　　高铁平面控制网是在框架控制网的基础上发展起来的，可以分成三级，具体包含轨道铺设运营管理控制网；为轨道运营管理提供基准坐标的平面控制网；为工程施工与地址勘测提供基础坐标的线路平面控制网。

　　在工程测量的过程中，将平面控制网分成若干级别，主要是测量控制网必须要符合高速铁路轨道设计的精度要求，同时，更要符合线下工程施工测量的实际要求，将平面控制网进行分级，便于控制和管理，降低设计与实际目标偏差的发生几率。另外，由高层控制网构成的测量系统，能够完成线下工程路基、站台以及轨道铺设施工等相关工作。为了使工程路基、站台与工程施工的空间位置保持一致，就必须要对高铁平面控制网进行分级管理。

4.控制高程控制网及平面控制网精度

　　在工程建设的实际过程中，可以结合轨道工程的线路绝对坐标条件，根据预定的几何参数完成工程施工放样测量工作，与此同时，还可以结合工程交接几何参数来对高铁进行管理。为了保证各级平面网及高程控制网的精度满足工程施工设计的实际要求，在具体施工前，管理工作者就必须要制定一套系统、完善的控制网精度标准体系。高程控制网主要是为工程轨道线路施工、管理提供参考数据。要构建线路控制网，各相邻点的距离必须要合理控制，一般控制在800m左右，使轨道控制精度达标。轨道控制网在整个工程测量中占据非常重要的作用，控制网的质量对轨道铺设的结果会产生直接的影响，在具体构建的过程汇总，其电位的距离也应该合理控制，尽量控制在60m左右，并且，基础控制网的距离应该控制在400m以内[2]。

　 结束语

　　高速铁路工程测量是一项要求精密程度非常严格的工作，为了减少在其过程中产生的误差，在测量的过程中必须严格按照相关的规定和技术，并在测量的过程中监控和管理各个环节，争取把误差的产生扼杀在摇篮阶段，针对不能完全消除的误差，要尽最大的可能将其降低到最小的程度，切实保障铁路铺设工作的进行。

　　参考文献：

　　[1]何巍.高铁工程测量误差的产生原因及解决措施分析[J].科技传播，2014（05）：93-93，92.

　　[2]王昆.高铁型轨道检查仪误差控制的关键技术研究[D].南昌大学，2014.