試論高速鐵路工程測量精度和測量模式

王巖

（山西天昇測繪工程有限公司山西太原　030000）

試論高速鐵路工程測量精度和測量模式

王巖

（山西天昇測繪工程有限公司山西太原030000）

隨著我國經濟的不斷發展，在經濟貿易往來中，對城市交通的需求也越來越多。高速鐵路作為城市交通的重要渠道之一，影響著城市經濟的發展，所以對其質量要求非常高。而從高速鐵路設計、施工、運營等角度來看，其對高速鐵路的測量精度均有非常高的要求。測量是一項工程開始的前提和基礎，是保證設計方案可行性和施工安全的重要的保障。本文主要分析高速鐵路工程測量精度應該遵循的基本標準，闡述高速鐵路工程測量精讀控制的重要性，針對影響工程測量精讀的重要因素，筆者結合相關的實踐經驗，提出相關提升測量精度的策略和建議，以供參考。希望通過本文的分析能實現提升測量精度的戰略目標。

高速鐵路工程；測量精讀；測量模式

高速鐵路的發展是鐵道工程勘測、設計以及施工和運輸等都發生了巨大的變化，在巨變的形勢下，測量工程師還停留在傳統的工作理念下，是已經完全不能滿足實際工作需求。所以，工程測量師只有保持與時俱進，不斷變革和創新工作理念和工作方式，并且能不斷積累豐富的工作經驗，學習和引進國外先進的測量技術，才能最終實現提高測量精度的戰略目標。而測量精度的提升不僅與測量方法有關，還與測量的流程和規范操作以及測量工程師的自身水平等都有直接的關系。所以，提升工程測量精度，改進測量方法和流程，降低高速鐵路工程的投入成本，提升整體的工作效率，已經成為當前非常重要的課題，值得每一個測量工程師深入思考。本文將針對提升工程測量精度進行詳細的闡述。

1　高速鐵路概述

高速鐵路為我國交通運輸提供了最大的便捷，其最大行駛速度可達250～350km/h。在給旅客和運輸帶來巨大便利的同時，其安全性和舒適性需要精密的測量數據提供依托和保證。高速鐵路在運行時的平順是通過精確的幾何線性參數計算而得到的，其精確度必須控制在毫米級的范圍之內，否則后果不堪設想[1]。傳統的慢速鐵路測量方法已無法滿足高速鐵路測量精度的需要，其測量模式與高速鐵路測量模式相沖突。為此，隨著我國社會主義經濟的發展，對高速鐵路的要求越來越高，研究出更優的過程測量精度和測量模式，是鐵路也發展的不可逆轉的趨勢[2]。

2　建立高速鐵路工程測量精度和測量模式的必要性

傳統鐵路工程的測量方法分為四步走：初測、定測、線下工程施工測量及鋪軌測量。初測內容為平面導線測量，定好坐標系，測角誤差，計算導線全長相對的閉合差，最后進行光電測距，即完成所有的初測工序。定測是在初測的基礎上以導測結果為基準，對測量精度放出交點、定位直角線控制樁和曲線控制樁，開展鐵路樁基施工。線下工程施工測量在定測結果上開展高程測量。鋪軌測量是采用直線經緯儀穿線法，對鋪軌施工進行曲線放軌和固定的控制。四步一體，完成整個鐵路的精度測量。

上述測量方法較為簡便，無法滿足高速鐵路GPS、全站儀、電子水準儀、等數據的獲取和建立，且與現代化高速鐵路建設的要求相差甚遠。加之高速鐵路所經過的橋梁、洞隧、等需要高精度控制的建筑物不斷增多，使得上述方法并不可取。因此，傳統鐵路工程測量方法無法滿足高速鐵路測量的需要[3]。

3　提高高速鐵路測量精度和模式的有效措施

對高速鐵路工程的精密測量需要依托資金、人力、物力、時間等的大量投入。通常沒有經過試驗驗證的資料和不夠嚴謹的理論論證，會大大降低測量的精度，從而造成各項資源的浪費，以致產生鐵路運輸事故，加大了高速鐵路的安全隱患。提高高速鐵路工程測量精度可以從以下幾個方面來執行[4]：

3.1多類項合并測量

將高速鐵路工程測量的原有航位控制、加密點測算、初測導線、定點交測等合并為5～7km一組的GPS點或邊長為800～1000m的導線距，其相對精度為1/1.5～1/2.5萬的以此布網，對所有合并測量項目劃分為五等水準測量。接下來將航位控制測控，進行一次性勘測、設計和施工，減少分類產生的冗雜數據和頻繁更改測量模式。

3.2一次性布網進行點和直線的測量

一次性布網的點線測量可以改變傳統測量中實地測設樁基而帶來的巨大工程量，一次性布網進行點和直線的測量的具體操作為：將全站儀與GPS RTK相結合，來設置接測中線。對實測圖進行一次性布網點的控制，在任何里程進行隨便切入，跳過初測導線和定測交點測量，直接進入理論坐標控制測設中線，完成所有點和直線的精密測量。

其優越性主要表現為：①避免了繁瑣的測樁、距離轉折及數據誤差等；②隨意的切入性測量，避免了改線出現的斷裂；③可以對特殊地形，如橋梁、隧道、巖洞等進行預測型開工測量，提高其測量的精確度[5]。

3.3用航測模型測量縱橫斷面

高速鐵路施工時的縱橫斷面往往由于其地勢形態較為惡劣而難以開展測量工作。采用航測模型測量縱橫斷面在國外已經被廣泛使用，其具體操作方法是：①依托攝影機，做好比例定焦，通常情況下為1/3000～1/5000的比例尺大小進行定測；②將攝影機的焦距大小與精確度調整為反比例的狀態，及攝影焦距越小，其測量精度越高，高程測量越遠。其具體詳情見表1。

表1　航測比例尺與縱橫斷面測量精度關系一覽表

3.4建立測量框架控制網CPO

近幾年，我國對高速鐵路津京段、鄭西段、武廣段、京滬段及石武段的檢測，做出了高速鐵路測量框架控制網CPO，此框架是在多年檢測實踐上得出的[6]。其主要作用是控制了高速鐵路在高速運行下出現的列車橫向擺動情況，因此建立CPO框架，控制了沿線點與點之間的平面控制，加大高速運行是的兼容性，具有高精度的CPI值。CPI的控制點誤差一般控制在≤1/20000，且在測量時有效約束了CPI控制網的平差。

3.5建立三網合一的測量體系

三網合一主要針對的是平面高程綜合網、勘測控制網和施工運營控制網，簡稱三網。如何進行三網合一是提高測量精度必須考慮的問題。首先，將CPI控制網進行加密維護，設置進平面高程綜合網，同時與勘測控制網進行結合，將施工、運營和維護一體化、一步到位化。由此得到三網合一的測量模式和測量的統一基準，在高程控制網下有效的保證了數據的精確度不被影響[7]。

3.6設置高速鐵路控制網

高速鐵路控制網主要用于簡單分明的對測量加以簡化，其主要操作是將鐵路測量分為二層網絡來進行布置，即第一層為告訴鐵路線路水準基點，基點是用于控制測量的同一水平基準線。第二層為軌道控制網，即為高速鐵路工程勘測提供第二道高程測量數據，為高速鐵路的施工和維護提供二次保駕護航的作用。二層網絡在勘測和運營上，有效的將測量的一系列數據網絡統計化、模式化，很好的加以控制。

4　結束語

綜上所述，通過上述介紹可知，高速鐵路建設工程本身具有一定的復雜性，基礎測量和工程高程測量都具有一定的挑戰性。影響工程測量精度的因素很多，包括人為和客觀兩個方面，都需要測量工程師做好控制工作。筆者通過分析得知，測量人員的素質和測量方法和流程等均會影響測量的精度，所以，針對相關影響因素，筆者對工程測量師提出相關要求：①提升自身綜合素質水平；②完善測量方法；③測量流程的規范等。除此之外，還應該引進先進的工程測量技術，掌握多樣化測量工具的使用方法，以投入實踐中，提升高速鐵路整體測量的精度，從而確保工程設計、施工等環節的順利進行，保障施工人員的安全，實現工程的優質高效發展。

[1]徐立.高速鐵路工程測量精度和測量模式[J].鐵道勘察，2015，32（1）：105～106.

[2]張紅利.高速鐵路工程測量精度和測量模式[J].數字化用戶，2014（17）：80，81.

[3]李春霞.EGS-1123無砟軌道三維精測小車的研制[D].南昌大學，2008（20）：120～121，122.

[4]張春曉.高速鐵路工程測量精度和測量模式研究[J].城市建設理論研究（電子版），2014（20）：964，965.

[5]王長進.中國高速鐵路精密工程測量技術[A].軌道交通建設運營及裝備安全技術交流會論文集[C].2014（24）：72～77.

[6]王曉敏.GPS結合導線測量技術在京滬高速鐵路中的應用研究[D].中國地質大學（武漢），2014（17）：80，81.

[7]解暢.淺談GPS RTK技術在高速鐵路工程測量中的應用[J].城市建設理論研究（電子版），2013（15）：28～31.

U212.2

A

1673-0038（2015）13-0156-02

2015-2-6

王巖（1986-），男，助理工程師，本科，主要從事測繪相關工作。