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高速铁路精密工程测量技术标准的研究与应用研究

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龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 高速铁路精密工程测量技术标准的研究与应 用研究 作者:赵立新 来源:《建筑工程技术与设计》2014 年第 13 期 【摘要】本文首先对高铁精密工程测量的主要内容及测量目的进行概述,进而分析了研究 高铁精密工程测量技术标准的重要意义,并在此基础上对高铁精密工程测量技术标准的具体应 用进行论述。期望能够对高铁工程设计、施工的顺利进行有所帮助。 【关键词】高速铁路;精密工程测量;*面控制网 一、高铁精密工程测量的主要内容及测量目的概述 (一)高铁精密测量工程的主要内容 通过对大量文献和工程实践进行研究后发现,精密工程测量贯穿于整个高铁工程建设的全 过程当中,从勘测设计、施工到工程竣工验收及运营维护全部都需要应用精密工程测量技术, 其主要内容如下:高铁*面及高程控制测量、线下工程施工测量、轨道施工测量以及运营维护 测量。 (二)高铁精密工程测量的目的 高铁精密工程测量工程的最终目的是借助各级*面及高程控制网的建立,并在控制网的有 效控制下,确保高铁工程按照设计线型准确施工,以此来保证轨道铺设的精度能够满足列车高 速、安全行驶的要求。由于我国的高铁列车行驶速度相对较高,一般为 250-350km/h,所以在 这种高速行驶的前提下,想要确保客运专线列车的舒适性和安全性,就必须做到以下两点点: 其一,高铁线路要严格根据设计的线型进行施工建设,具体而言,就是要保持精确的几何线性 参数;其二,高铁的轨道要具备足够高的*顺性,精度应当控制在毫米级的范围之内。故此, 应当按照线下工程以及高铁轨道铺设的具体精度要求,来设计高铁工程各级*面及高程控制 网。 二、研究高铁精密工程测量技术标准的重要意义 在很长一段时期内,国内的铁路工程测量方法是以经纬仪和钢尺丈量测距为主,在当时这 是非常有效的一种测量方法,也是普通铁路工程测量的主要方法。然而,随着测量技术水*的 不断提高,GPS、全站仪、电子水准仪等新测量仪器和技术相继出现,传统的测量方法已经无 法满足现代化铁路工程建设的需要,其不足之处具体体现在如下几个方面:其一,*面坐标系 投影差大。在查阅大量的资料后发现,1954 年北京坐标系投影带边缘边长投影变形值最高为 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 340mm/km,对于 GPS、全站仪等新测量仪器和技术而言,采用坐标定位法进行勘测及施工放 线该变形值会对测量精度造成一定影响;其二,重复性差。由于传统的测量方法主要是以线路 中线控制桩作为工程勘测设计与施工的坐标基准,并未以逐级控制的方法建立*面及高程控制 网,若是中线控制桩出现连续丢失或被破坏时,则很难恢复,其重复性相对较差;其三,精度 偏低。因导线方位角测量精度要求相对较低,在施工复测的过程中,常常会发生曲线偏角超限 的现象,此时必须以改变曲线要素的方法进行施工,如果是普通铁路,这样施工并不会对列车 行驶的舒适性和安全性造成影响,但对于高铁而言,却会影响到列车运行安全。 三、高铁精密工程测量技术标准的具体应用 (一)高铁工程*面控制网的布设及精度 2.各级控制网的测量精度。 ①CP0 测量。应当在高铁工程进行初步测量之前,建立起一个完整的 CP0 控制网;在对 CP0 控制点进行布设的过程中,应当沿着线路的具体走向,每间隔 50km 左右的距离布设一个 点位,需要注意的是,应当确保线路起始点位、终点以及与其它线路的衔接地段至少有 1 个 CP0 控制点,如果现有的 GPS 控制点与 CP0 控制网的布设要求相符时,那么也可以将 GPS 的 控制点作为高铁工程的 CP0 控制点;在实际布设时,CP0 控制点的设置位置要合理,所选的点 位应当有利于 GPS 观测,并且在该点位附* 200m 左右的范围以内,不得存在带有强电磁场的 干扰源,控制点与线路中线的距离不得超过 10km;控制点标石应当设置在基础相对比较稳定 且不容易受到施工或是人为干扰的地方;在对 CP0 进行构网联测的过程中,应当确保全线联 测的已知站点数量大于等于 2 个,并且已知站点应当在网中均匀分布;CP0 观测的过程中,应 当使用标称精度不低于 5mm+1ppm 的双频 GPS 接收机,并确保同步观测的接收机不少于 4 台,观测时段应当昼夜分布均匀,并保证夜间观测时段不少于 1 个,需要特别注意的是,在同 一时段进行观测的过程中不得关闭或是*粢瞧鳎膊豢梢运嬉飧谋湟瞧髟ど韬玫牟问白 天线位置;应当确保 CP0 复测方法和精度与原测量方法和精度相一致。 ②CPⅠ测量。该控制网应当在初测阶段进行建立,如果建网比较困难,则应当在定测前 完成,并遵循全线段一次性布网、统一测量、整体*差的原则;CPⅠ控制网应当附于 CP0 控 制网上,控制点要尽可能设置在距离线路中心 50-1000m 的范围内,并确保控制点设置的位置 不易被施工破坏,且便于测量;在对 CPⅠ进行构网时,可以采用边联结的方式,借此来形成 由大地四边形组成的带状网;当联测的点数为 2 个,应当尽可能使其分布在控制网的两端,若 是联测点数超过 3 个,则应当在网中均匀分布。 ③CPⅡ测量。该控制网应当在定测阶段完成,可采用 GPS 或是导线的测量方法进行实 测,在布设的过程中,应当符合表 1 中的规定要求;并附和于 CPⅠ控制网上;CPⅡ控制点应 当选择在距离线路中线 50-200m 的范围内;在线路勘测设计的起始点和重点位置处,应当联测 至少 2 个控制点作为共用点;该控制网应当与 CPⅠ联测构成附和网。 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn ④CPⅢ测量。该控制网的设计应当符合表 1 的规定要求,并采用自由测站边角交会法进 行施测,同时应当在线下工程竣工且通过沉降变形评估后进行施测;CPⅢ应对全线的 CPⅠ和 CPⅡ进行复测,并应用复测合格的成果进行 CPⅢ控制网测设;该控制网应当附和于 CPⅠ和 CPⅡ控制点上,每间隔 400-800



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