高速鐵路控制測(cè)量中的幾個(gè)問題探討分析

文/苗光馳 苑新宇，中國華西工程設(shè)計(jì)建設(shè)有限公司沈陽分公司

當(dāng)今社會(huì)，一個(gè)國家的鐵路設(shè)施系統(tǒng)的發(fā)展不僅僅關(guān)乎國人出行、國民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)生活，還是一個(gè)國家綜合實(shí)力體現(xiàn)的重要方面。進(jìn)入21世紀(jì)以來，我國的高速鐵路蓬勃發(fā)展，放眼全世界，中國的高鐵技術(shù)無疑走在前列，據(jù)說全球有90%以上的高速鐵路相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)都是由我國制定的，這充分說明了我國在高速鐵路技術(shù)領(lǐng)域在全球已經(jīng)有非常大的話語權(quán)。高速鐵路，效率高、速度快是其最典型特征。

1 基礎(chǔ)平面控制網(wǎng)

1.1 基礎(chǔ)平面控制網(wǎng)點(diǎn)位的選擇需滿足的要求

（1）點(diǎn)位的安置位置周圍要有著開闊的視野，而且也要便于安裝GPS接收機(jī)，一般要同地面高度角維持在15度左右。另外，為便于GPS信號(hào)的接收，在其內(nèi)部杜絕存在成片的障礙物。（2）在點(diǎn)位的附近盡量避免不要存在大面積的水域與對(duì)衛(wèi)星信號(hào)接收存在強(qiáng)烈干擾作用的物體，如廣告金屬牌等；（3）點(diǎn)位盡量選在一些牢固、穩(wěn)定而且容易尋找、不易破壞便于安全作業(yè)的區(qū)域；（4）點(diǎn)位要與如電視臺(tái)、微波站等大功率的無線電發(fā)射源保持不低于400米的距離。

1.2 基礎(chǔ)平面控制點(diǎn)的施測(cè)

（1）測(cè)量儀器：采用技術(shù)先進(jìn)的雙頻GPS接收機(jī)；（2）基礎(chǔ)平面測(cè)試點(diǎn)要滿足不低于GPS點(diǎn)和三角點(diǎn)聯(lián)測(cè)，同時(shí)保證在每50千米左右具備一個(gè)國家三角點(diǎn)的聯(lián)測(cè)，國家三角點(diǎn)聯(lián)測(cè)的個(gè)數(shù)要多于三個(gè)；

1.3 GPS網(wǎng)平差與坐標(biāo)轉(zhuǎn)換

相關(guān)測(cè)量數(shù)據(jù)在經(jīng)過一定的處理之后，應(yīng)用相應(yīng)的商業(yè)軟件（或隨機(jī)數(shù)據(jù)處理軟件）進(jìn)行平差計(jì)算，在計(jì)算過程中要注意以下幾方面問題；

（1）GPS基線網(wǎng)平差要應(yīng)用GPS基線的雙差求解；（2）三維無約束平差要在WGS-84坐標(biāo)體系中完成，并需要對(duì)三維坐標(biāo)平面進(jìn)行三維轉(zhuǎn)換，將其變換為一個(gè)獨(dú)立的工程平面坐標(biāo)；（3）采取一個(gè)已知方向和已知點(diǎn)進(jìn)行必要的坐標(biāo)變換，并將變換后的坐標(biāo)引入到相應(yīng)的坐標(biāo)系中；（4）在坐標(biāo)進(jìn)行轉(zhuǎn)換之前，需要對(duì)聯(lián)測(cè)三角點(diǎn)的精度進(jìn)行檢查，并對(duì)控制點(diǎn)精度進(jìn)行確認(rèn)，在確認(rèn)所有相關(guān)要素滿足要求后方可采用進(jìn)行后續(xù)工作，以此來保證GPS測(cè)量的精確性。

2 線路控制網(wǎng)

一般情況下，線路控制網(wǎng)都布設(shè)在基礎(chǔ)平面控制網(wǎng)的上演線路附近。線路控制網(wǎng)在基礎(chǔ)平面控制網(wǎng)的基礎(chǔ)上采取C級(jí)GPS網(wǎng)或四等導(dǎo)線進(jìn)行施測(cè)，同時(shí)滿足離線路距離要在50米到100米之間，點(diǎn)間距要在80-100米之間。此外，線路控制網(wǎng)的控制點(diǎn)位的選擇盡量定在不易被破壞的鐵路用地范圍之內(nèi)，而且所選擇的位置土質(zhì)要安全、位置要僻靜，能夠便于保存和觀察，最后嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行埋石。因此，也就需要在所有線控制網(wǎng)的控制點(diǎn)位位置處書寫相應(yīng)的說明，必要的時(shí)候可通過測(cè)量該點(diǎn)位到距離稍遠(yuǎn)明顯地物的距離，并繪制相應(yīng)的示意圖，做好記錄。

對(duì)于一些在線路勘測(cè)的不同單位測(cè)量銜接地段，需要同時(shí)設(shè)置兩個(gè)以上控制點(diǎn)砟為共同作用點(diǎn)，最后的測(cè)量結(jié)果要能夠準(zhǔn)確的反應(yīng)出其中的相互關(guān)系。此外，所選擇的線路控制點(diǎn)要具備良好的通視條件，對(duì)于一些條件較為困難的地區(qū)通視點(diǎn)數(shù)目可適當(dāng)降低，但至少要保證擁有一個(gè)，以此來有效的滿足施工測(cè)量與放線需求。

3 基樁控制網(wǎng)

基樁控制網(wǎng)所指的主要就是分布在線路沿線的三維控制網(wǎng)，該控制網(wǎng)起點(diǎn)和重點(diǎn)為基礎(chǔ)平面控制網(wǎng)或線路控制網(wǎng)。對(duì)于基樁控制網(wǎng)的施測(cè)一般都是在其他線下工程施工測(cè)量工作完成之后再進(jìn)行，該控制網(wǎng)測(cè)量工作的實(shí)施給無砟軌道的敷設(shè)以及后期的運(yùn)營和維護(hù)提供給了可靠地控制基準(zhǔn)。對(duì)于基樁控制網(wǎng)的測(cè)量工作，可采取后方交會(huì)法或?qū)Ь€測(cè)量法來完成，在其控制點(diǎn)的控制過程中需要對(duì)具體的工程施工要求和運(yùn)營維護(hù)要求進(jìn)行綜合的考慮，其埋點(diǎn)同樣需要設(shè)置在一些僻靜、安全、便于測(cè)量和不易被破壞的地段，同時(shí)掩埋地段還要有著良好的抗移動(dòng)、防冷凍和防沉降的特點(diǎn)。

4 高程控制測(cè)量

對(duì)于高程控制的測(cè)量，需要能夠與一級(jí)高價(jià)水準(zhǔn)相聯(lián)測(cè)；其中對(duì)于二等水準(zhǔn)測(cè)量而言，一般要滿足每150千米聯(lián)測(cè)一次，條件困難的聯(lián)測(cè)距離可放寬至400千米（不得大于這一距離）；四等水準(zhǔn)的測(cè)量保證每30千米聯(lián)測(cè)一次，條件困難的聯(lián)測(cè)距離可放寬至80千米，并形成附合水準(zhǔn)路線。在施工過程中，遇到客運(yùn)專線與另一鐵路相連接時(shí)，首先需要對(duì)兩條鐵路的高程系統(tǒng)相互關(guān)系進(jìn)行確定。此時(shí)附合水準(zhǔn)路線要保持沿線敷設(shè)，同時(shí)水準(zhǔn)線的埋設(shè)也要滿足具體以下幾點(diǎn)要求：

（1）保證每2千米設(shè)置一水準(zhǔn)點(diǎn)；部分重點(diǎn)工程項(xiàng)目還要結(jié)合自身項(xiàng)目特點(diǎn)進(jìn)行水準(zhǔn)點(diǎn)的增設(shè)；水準(zhǔn)線不僅可以單獨(dú)設(shè)置，還可以與平面控制點(diǎn)共享；但對(duì)于單獨(dú)設(shè)置的水準(zhǔn)點(diǎn)而言，要保證其距離線路中線的距離在50米到100米之間。（2）關(guān)于水準(zhǔn)點(diǎn)的選擇，要盡量定在一些位置僻靜、安全，土質(zhì)堅(jiān)實(shí)、便于觀測(cè)和能夠長期保存的地段；（3）要嚴(yán)格按照二等水準(zhǔn)測(cè)量的相關(guān)要求進(jìn)行水準(zhǔn)機(jī)點(diǎn)的測(cè)量工作；（4）在應(yīng)用四等水準(zhǔn)測(cè)量時(shí)，如果在平原地區(qū)可以選擇水準(zhǔn)測(cè)量方法，而在丘陵、山岳等地區(qū)則可以選擇三角高程和電測(cè)距等測(cè)量方法。

5 結(jié)語

在之前傳統(tǒng)的鐵路測(cè)量方法中，普遍存在著精度低和坐標(biāo)系統(tǒng)不統(tǒng)一的缺點(diǎn)，而高精度測(cè)量控制網(wǎng)的建立有效的解決了這一缺陷，促使我國高速鐵路的控制測(cè)量工作更加科學(xué)化、系統(tǒng)化和規(guī)范化。在包括客運(yùn)專線無砟軌道鐵路的勘測(cè)設(shè)計(jì)、工程施工以及后期的營運(yùn)維護(hù)等全過程中均貫穿著精密測(cè)量，這對(duì)于更好地保證高鐵軌道的穩(wěn)定性、高精度以及平順性都有著不可替代的重要意義。

[1]周東衛(wèi).高速鐵路軌道控制網(wǎng)CPⅢ精密測(cè)量若干問題探討[J].鐵道勘察，2011（05）：5-8+12.

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[3]李明軍.基于某高速鐵路精密工程控制測(cè)量若干問題的研究[D].吉林大學(xué)，2009.