无砟轨道高速铁路中精密工程测量体系应用探究.doc

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1、无昨轨道高速铁路中精密工程测量体系应用探究摘要：高速铁路中无昨轨道的施工具有精度要求高、控制困难的特点，因此必须构建一套与之适应的精密工程测量体系，才能保证铁路的高平顺性与舒适性。本文充分结合高速铁路、精密工程测量的特点，比较了传统工程测量的不足之处，从而提出了构建高速铁路精密工程测量体系的必要性，并详细介绍了高速铁路精密工程测量中的内容以及测量方法。关键词：高速铁路；精密；测量中图分类号：TB22文献标识码：A改革开放以来，我国基础铁路设施的建设飞速发展。同时随着列车的不断提速，高速铁路的建设不断涌

2、现。然而对于高速铁路来说，安全问题才是重点，同时也为了满足舒适的需求，因而要求高速铁路轨道具有较高的平顺性。无咋轨道又称之为无磋轨道，采用的是谐振式轨道电路传输技术，具有高平顺性、稳定性好、寿命长、维护保养简单、轨道形变较少等优点，目前已经成为了高速铁路轨道结构的发展方向。而无磴轨道施工技术的关键就在于高精密的测量技术[1]o因此，本文充分结合高速铁路、精密工程测量的特点，分析了高速铁路中精密工程测量体系构建的必要性，并详细介绍了高速铁路精密工程测量中的内容以及测量方法。一、高速铁路精密工程测量体系的

3、必要性（一）传统铁路工程测量的缺陷在过去，铁路建设的目标速度都较低，因而对轨道的平顺要求都比较低，同时在进行勘测、施工过程中都没有制定一套完整的控制测量体系。传统测量模式如图1所示。图1传统铁路工程测量作业流程传统测量各级控制网测量精度指标主要考虑线下工程施工要求制定，没有考虑过轨道施工和运营对测量控制网的要求。高斯投影变形和高程投影变形都比较大，尤其是在高原地区和线路高差大的地方[2]。例如北京54和西安80坐标系统一般采用3度带投影，不利于GPS—RTK、全站仪进行勘测和施工放样。测量精度都较低，

4、平面一般五等导线精度，高程测量采用五等水准，多属于普通工程测量的范畴。测量过程中经常岀现曲线偏角超限问题，使得施工单位只有已改变曲线要素的方法进行施工。施工交桩一般也是只交中桩，不会给施工单位提供导线点和GPS控制点，因而施工单位也不用坐标法施工。（二）精密工程测量的特点高速铁路精密工程测量是相对于传统的铁路工程测量而言，为了保证铁路非常高的平顺性，轨道测量精度要达到毫米级［3］。其测量方法、测量精度与传统的铁路工程测量完全不同。1＞确定了平面控制测量分三级布网的布设原则第一级：基础平面控制网（CPI

5、）,为勘测、施工、运营维护提供坐标基准；第二级：线路控制网（CPU）,为勘测和施工提供控制基准第三级：基桩控制网/施工加密网（CPIII）,为线下工程、无咋轨道施工和运营维护提供控制基准。高速铁路工程测量三级平面控制网如图2所示。图2三级平面控制网示意图2、确定了“三网合一”的测量体系铁路测量平面高程控制按照施工目的、时间以及作用不同可分为施工控制网、运营维护控制网以及勘测控制网，合称为三网［4］。精密工程测量体系的构建实现了三网坐标高程系统的统一，统一了三网的起算基准以及测量的精度。3、确定了绝对定

6、位以及相对定位相结合的铺轨测量模式采用相对定位的方法可以有效的解决轨道短波不平顺的问题，但却不适用于长波的不平顺性。高速铁路其轨道曲线弯道较长，半径较大，仅采用相对定位,而不运用坐标进行绝对控制则很难使轨道线型达到设计要求。例如以一半径为2800m的弯道为例，曲线外矢距F二C²/8R，式中C为弦长，R为半径。铺轨时若按10m弦长3mm的轨向偏差（即用20m弦长的外矢距偏差）的轨向偏差来控制曲线，则：当轨向偏差为0时,R=2800m;当轨向偏差为+3mm时，R=2397m;当轨向偏差为-3mm

7、时，R=3365mo这一问题在浙赣线提速改造建设中已暴露出来，即一个大弯道由几个不同半径的曲线组成，且半径相差几百米。由此可见，只采用10m弦长2mm（无昨）的轨向偏差来控制轨道的平顺性是不严密的，因此必须采用相对控制与坐标绝对控制相结合的方法来进行轨道铺轨控制。4、提出了平面测量独立坐标系高速铁路在施工过程中必须首先满足尺度的统一，即坐标反算的边长值要与现场的实测值相同［5］。但是由于地球是椭球曲面，当曲面几何图形投影到平面上时，则其形状必然会发生一定变形。如果运用3。带投影的坐标系统，当边长投影的

8、变形量超过340mm/km,,其测量精度远超过全站仪的精度，会严重影响无昨轨道的施工。因此，高速铁路测量网必须采用独立工程坐标系，使边长投影的变形量控制在10mm/km以内，才能够满足施工的要求。二、高速铁路精密工程测量的内容及方法高速铁路精密工程测量的内容主要包括线路平面控制测量、高程控制测量、控制网复测、线下工程施工测量。（一）平面控制测量平面控制测量作业流程共分为三步，分别为基础平面控制测量（CPIX线路控制测量（CPUX轨道控制测量（CPIII