高速鐵路工程測量技術存在問題及解決措施

林漢云（福建永福電力設計股份有限公司）

高速鐵路工程測量技術存在問題及解決措施

林漢云（福建永福電力設計股份有限公司）

近些年來，我國鐵路建設事業得到不斷發展，尤其是高速鐵路憑借其速度快、運行平穩等特點，已然成為當今鐵路化發展的主流。對高鐵來說，它最突出的特點就是具有高度的平順性，從大量的工程實踐中可以證實，采用無砟軌道是很好的選擇。然而在無砟軌道鋪設過程中，對工程測量精度要求非常高。所以，在鐵路建設工程中，對高速鐵路工程測量技術的掌握是很有必要的。本文對我國高速鐵路工程測量技術上存在的一些問題做出分析，并在此基礎上介紹怎樣實現高精度的高速鐵路工程測量，希望可以為今后高鐵建設提供有價值的參考。

工程測量技術；存在的問題；高精度測量

1 引言

交通運輸業與國家經濟的發展有很大的聯系，在高速發展的今天，我國大力發展高鐵建設，國家對高速鐵路工程測量的要求也不斷提高，對高速鐵路測量中應用到的技術要求也越來越高。一般情況下，傳統的測量技術都存在一些不足，甚至跟不上時代發展得腳步，因此，這就需要將先進的測量技術應用到高速鐵路工程測量中。我國的高速鐵路工程測量技術在不斷提高，以適應我國高速鐵路建設的發展，只有保證了工程測量的精度要求，才能夠很好的滿足高速鐵路發展需求。

2 高速鐵路工程測量

2.1 高速鐵路工程測量的內容

就鐵路建設來看，無論是鐵路的勘測設計、工程施工，還是項目完成后的驗收和維護，這些都離不開對工程的精密測量工作。工程測量工作需要貫穿于整個高速鐵路建設的過程中，其對高鐵工程建設具有非常重要的意義。高速鐵路工程測量的內容也包含了多個方面，例如對軌道施工的測量、對高速鐵路平面高程控制的測量以及對鐵路運行維護的測量等。這些測量內容的精確度都是確保高速鐵路建設質量的重要依據，所以，鐵路工程相關工作人員必須高度重視工程測量問題。

2.2 高速鐵路工程測量的目的

在高速鐵路工程建設過程中，做的所有工作都是為了確保高鐵工程的質量及安全，高速鐵路工程測量也不例外。工程測量主要是根據高鐵工程的實際情況，合理設計各級平面高層控制網，然后在精密測量網的控制下，對工程建設中每個施工環節有效實施，最終順利完成高速鐵路的建設。由于高速鐵路的建設在各方面的要求都很高，所以，在進行高速鐵路工程測量的時候，應該根據鐵路工程的實際情況，按照設計的線型對鐵路線路進行施工。為了確保軌道的平順性，精度要控制在毫米級的范圍內，來確保在車輛行駛中具有舒適性和安全性。

2.3 高速鐵路測量技術的要求

軌道是高速鐵路的重點建設環節。高鐵軌道一般可以分為有砟軌道和無砟軌道。無砟軌道較有砟軌道平順性以及穩定性要好，軌道的耐久性也隨之大幅提升。但應注意的是，無砟軌道對工程基礎的質量有非常高的要求，如果工程基礎有沉降等問題，不僅會影響行車安全，甚至造成災難。這就對工程測量精度提出了極高的要求。另外，對于無砟軌道而言，在施工完畢后，很難對其進行調整，所以，為避免多個環節的誤差積累，高鐵軌道工程測量必須具有嚴格的控制網標準。

3 高速鐵路工程測量技術存在問題

3.1 測量儀器導致的質量問題

在實際鐵路工程測量中，測量儀器的質量問題以及使用不當是導致工程測量數據不準確的一個重要因素，主要表現在：①測量儀器相對落后，達不到當前工程測量的標準要求。在一些工程施工中，為了節省成本，不能及時的換新的儀器，還在使用比較老式的測量儀器，這樣難保證測量精度；②測量人員在使用測量儀器進行工程測量時，往往憑借自己的經驗對工程測量，沒能夠按照相關的規范來使用儀器，這很可能使測量的數據與實際不符，最終導致鐵路工程出現質量問題；③沒能按照相關的規定來管理儀器，造成儀器失真。而對于工程測量儀器來說，其管理及保養都需要專業人員來進行，不能讓其他人員隨意使用或放置，以防儀器失去精度。

3.2 未能控制好測量質量

對于高速鐵路工程質量監控來說，它既涉及到鐵路工程的質量問題，又涉及到人們的生命和財產安全問題，不僅需要相關部門的監察，更加需要政府的職能監督。政府及社會監理要和相關部門協同進行工程驗收，高鐵質量重中之重不可忽視。然而，許多工程監理沒能擔負起應盡的責任，沒有按照監理要求對工程質量進行評估。其次有一些監理人員未使得當的測量儀器進行工程監理，這會很大程度上影響監理質量。

3.3 工程測量產生誤差

3.3.1 GPS測量誤差

對于高鐵工程測量的前兩個階段，都是需要采用GPS測量方式，而此種方式很容易出現誤差，其誤差的來源可以分為以下三類：

（1）與控制段相關的誤差，包括星歷誤差和衛星時鐘誤差，指的是在衛星傳播過程中導航電文的參數值產生誤差。

（2）與接收機有關的誤差，一般是接收機噪聲引起的誤差。

（3）與衛星信號有關的誤差，指信號受到接收機和衛星之間的傳播介質的影響而造成的誤差。

3.3.2 CPⅢ控制測量誤差

CPⅢ控制網測量方式是采用后方交會全站儀自由設站的形式。誤差來源主要是：

（1）由觀測值誤差產生的自由設站點誤差，主要原因是出現了方向觀測誤差；

（2）兩相鄰測站在平面位置和高程產生的相對誤差；

（3）全站儀測量軌道各點的誤差。

4 工程測量問題的解決措施

4.1 提高工程測量中的技術創新

我們的社會在不斷進步發展，對于鐵路工程測量技術來說，也需要不斷的創新。把先進的科學技術運用到工程測量之中，有效的提高鐵路工程測量技術水平。科學技術是第一生產力，在一定意義上說，測量技術的提升以及測量標準的提升既能夠降低高鐵工程測量的花費，又能夠確保高鐵工程施工的進度和質量。因此，我國要推動高速鐵路工程測量技術的進一步發展與革新，保證我國高速鐵路事業順利發展。

4.2 加強對高速鐵路工程測量中各項制度的制定與實施

這包含了在高速鐵路工程測量取得成果的復測、交接、施工過程等環節上要嚴格遵守相關的管理辦法，進而使工程測量行為規范起來，確保高鐵工程測量成果的質量。如今高速鐵路工程建設不斷發展，鐵路施工技術要求的精度也在不斷增高。對此高鐵工程的負責人要把眼光放長遠，同時要根據實際發展情況，引進先進、實用的設備儀器，為提高高速鐵路工程的測量質量打下一個良好的基礎，為我國的高速鐵路工程事業提供推動力量。

4.3 要加強對工程測量工作的監督與管理

把高速鐵路工程測量的監督工作放到首位。①工作人員必須了解高速鐵路工程測量過程中的每一個細節，遵守相應的標準規范，施工人員也不能僅僅依賴自己的工作經驗來測量。②高鐵工程測量工作人員要擔負起自身的責任，對測量數據嚴格把關，并反復審查所得數據，確保數據萬無一失。在高速鐵路工程測量的數據應用到實際中，必須要再次核實數據，數據的真實有效性是保證鐵路工程質量的首要前提，因此，必須將監督工作有效落實。

4.4 減弱工程測量誤差

4.4.1 GPS測量誤差的減弱措施

衛星時鐘造成的誤差是系統誤差，它包括時鐘的隨機誤差及頻偏、鐘差等所產生的誤差。對于這種誤差往往可以通過差分技術和鐘差改正法來減弱。此外還有星歷誤差，它可采用相位觀測量求差法來獲取高精度的相對坐標，從而減弱或消除誤差。對于高精度、長距離的測量可以采取精密星歷法來削弱。另外，對于整體的星歷誤差還可以通過軌道改進法、同步求差法等來減弱誤差。

要消除與衛星傳播有關的誤差，可以通過傾斜因子系數來解決電離層的折射使得碼相位測量變長，載波相位變短的問題，也可以選擇一個特定的時間段觀測，然后使用同步觀測量求差法來消除誤差。

可采用差分法來處理與接收站有關的誤差，如果要求高精度定位，可以使用外接頻標，給接收站提供高精度的時間標準。或者是在求解的時候把接收機的鐘差作為獨立未知數處理。

4.4.2 CPⅢ控制誤差的減弱

我們不能完全的消除全站儀測量所造成的誤差，只能采取一定的方法來合理的減弱誤差，所測量的軌道各點在豎直方向的不平順性跟觀測高度角是有關的，觀測水平方向與在水平方向的不平順性有關，正矢誤差與測量距離和誤差角度有關，想要減弱正矢誤差，就要控制觀測距離和觀測角度的誤差，還要盡量縮小觀測距離。

5 結語

工程測量對于工程施工來說是一個非常重要的環節，工程測量精度對工程項目施工質量會有著很大作用。施工前要運用工程測量技術重新核實測量結果，一旦測量技術出現問題，整個工程可能就會出現嚴重的質量問題。高速鐵路工程施工是一項系統且又復雜的工程項目，必須保證鐵路軌道的平順性，才能確保高速運行的列車安全穩定運行。因此，對高速鐵路工程測量技術要求非常高。想要使高速鐵路發展的更好更快，就要繼續深入研究工程測量技術，還要加大對高速鐵路工程測量的監督力度，在嚴格的審查制度下，工作人員才會具有高度責任心的工作態度，并且能夠認真完成自己的工程測量任務，進而促進我國高鐵工程事業的快速發展。

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