高速鐵路工程測量規(guī)范范文

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關(guān)鍵詞 高鐵測量；誤差；誤差減弱；GPS測量；CPⅢ控制網(wǎng)

中圖分類號(hào)U2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708（2014）110-0093-02

0 引言

近年來，隨著我國科技經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，高速鐵路得到了大規(guī)模的建設(shè)發(fā)展。如此罕見的規(guī)模給我國的測量工作人員帶來了難得的機(jī)遇，但隨之而來的是高速鐵路建設(shè)測量如何進(jìn)行的巨大挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)的測量技術(shù)已不能完全的適用于高速鐵路的測量。通過引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)，我國鐵道部在2009年出版了最新的“高速鐵路工程測量規(guī)范(TBl06012009)”，高速鐵路工程測量平面系統(tǒng)統(tǒng)一采用工程獨(dú)立坐標(biāo)系統(tǒng)，并且規(guī)定高斯投影邊長變形值在對(duì)應(yīng)的軌道設(shè)計(jì)高程面上必須小于等于10mm/km。在過去，由于鐵路運(yùn)行速度低，對(duì)軌道平順要求低，勘測、施工過程中并沒有建立一套相適應(yīng)的完整的控制測量系統(tǒng)。而目前，高速鐵路的測量系統(tǒng)采用的是精密測量系統(tǒng)，它包含了平面控制和高程控制兩個(gè)部分，而平面測量控制網(wǎng)又分為3級(jí)：CPI、CPⅡ、CPⅢ，統(tǒng)一采用國家坐標(biāo)系統(tǒng)，這將更加規(guī)范化和系統(tǒng)化。各級(jí)平面控制網(wǎng)的特點(diǎn)及作用是：

1）CPI主要為勘測、施工、運(yùn)營維護(hù)提供坐標(biāo)基準(zhǔn)，通常采用GPS測量；

2）CPⅡ在高速鐵路的定測階段完成主要為勘測和線下工程施工提供控制基準(zhǔn)，嚴(yán)格按照C級(jí)GPS網(wǎng)的規(guī)范要求測量；

3）CPⅢ在無砟軌道鋪設(shè)階段布設(shè)完成，主要為軌道鋪設(shè)和運(yùn)營維護(hù)提供控制基礎(chǔ)，主要為精調(diào)測量的全站儀后方交會(huì)提供已知點(diǎn)，采用后方交會(huì)全站儀自由設(shè)站的形式進(jìn)行測量。

通過以上三點(diǎn)我們可以知道，造成高速鐵路工程測量誤差的原因一個(gè)來自于GPS的測量誤差，另外一個(gè)來源于CPⅢ控制測量的誤差。

1 測量誤差的產(chǎn)生原因

1.1 GPS測量誤差

對(duì)于前兩個(gè)階段的高鐵工程測量，均是采用GPS測量方式進(jìn)行測量，而GPS測量誤差的來源總的可以分為三類：

1）與控制段有關(guān)的誤差，是指在衛(wèi)星傳播過程中導(dǎo)航電文的參數(shù)值的誤差。這包括了衛(wèi)星時(shí)鐘誤差和星歷誤差；

2）與衛(wèi)星信號(hào)傳播有關(guān)的誤差，是指GPS信號(hào)受到衛(wèi)星和接收機(jī)之間的傳播介質(zhì)的影響所產(chǎn)生的誤差。這些誤差源包括信號(hào)折射，波的傳播和色散介質(zhì)，以及電離層延遲和對(duì)流層延遲；

3）與接收機(jī)有關(guān)的誤差，這包含了接收機(jī)噪聲引起的誤差和多徑效應(yīng)。

1.2 CPⅢ控制測量誤差

高速鐵路工程測量過程中CPⅢ控制網(wǎng)測量采用的是后方交會(huì)全站儀自由設(shè)站的形式測量。在測量過程中誤差主要來源于：

1）全站儀測量軌道各點(diǎn)的誤差；

2）兩相鄰測站在平面位置和高程產(chǎn)生的相對(duì)誤差；

3）由觀測值誤差產(chǎn)生的自由設(shè)站點(diǎn)位誤差，這主要是由方向觀測誤差引起。

2 測量誤差的減弱措施

2.1 GPS測量誤差的減弱措施

衛(wèi)星時(shí)鐘的誤差在一個(gè)觀測時(shí)段內(nèi)屬于系統(tǒng)誤差，它包含鐘差、頻偏、頻飄等產(chǎn)生的誤差，也包含鐘的隨機(jī)誤差。對(duì)于衛(wèi)星時(shí)鐘的誤差一般可采取鐘差改正法和差分技術(shù)來進(jìn)行消除。而對(duì)于星歷誤差，可采用相位觀測量求差的方法來消除，從而獲取高精度的相對(duì)坐標(biāo)。而對(duì)于長距離、高精度的測量可以采取精密星歷來進(jìn)行削弱。此外，對(duì)于整體的星歷誤差還能通過建立衛(wèi)星跟蹤網(wǎng)獨(dú)立測軌、軌道改進(jìn)法、同步求差法達(dá)到消除的目的。

與衛(wèi)星傳播有關(guān)的誤差，由于電離層是距地面50m~1000m的一個(gè)氣態(tài)電離區(qū)域，衛(wèi)星信號(hào)在傳播過程中，電離層的折射可使得碼相位測量變長，載波相位變短。要消除這方面的影響，可以通過傾斜因子系數(shù)加以解決，也可選擇比較有利的觀察時(shí)間段，在觀測站采用同步觀測量求差來消除。對(duì)流層對(duì)信號(hào)傳播的影響不像電離層折射那樣與信號(hào)頻率沒有關(guān)系，它造成的誤差影響取決于信號(hào)路徑中空氣的折射率，這便于空氣密度有關(guān)。因此要減弱這方面的影響可采取對(duì)流層模型或者相應(yīng)的映射函數(shù)加以解決。

與接收站有關(guān)的誤差，可采用差分法，或者在求解的時(shí)候?qū)⒔邮諜C(jī)的鐘差作為獨(dú)立未知數(shù)。如若有必要高精度定位，則可采用外接頻標(biāo)，提供高精度的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)給接收站。而對(duì)于觀測引起的誤差，在精密定位中注意整平天線，仔細(xì)對(duì)中便可消除。

2.2 CPⅢ控制測量誤差的減弱措施

對(duì)于一個(gè)測站上全站儀測量所產(chǎn)生的誤差，不能完全消除只能減弱，一個(gè)測站上所測量的軌道各點(diǎn)在豎直方向的不平順性與觀測高度高度角度有關(guān)，在水平方向的不平順性與觀測水平方向有關(guān)，則正矢誤差與誤差角度以及測量距離有密切關(guān)系，要減弱正矢誤差，就需要嚴(yán)格控制觀測角度和觀測距離的誤差，盡量縮小觀測距離。

高速鐵路工程測量是一項(xiàng)要求比較嚴(yán)格，精密度極高的測量工程，為了減小誤差，在測量過程中測量程序必須符合“規(guī)范”里的高標(biāo)準(zhǔn)要求，要保證軌道的平順性和列車的行駛的安全，就要嚴(yán)格控制全站儀后方交會(huì)設(shè)點(diǎn)站的精度，對(duì)全站儀的設(shè)站點(diǎn)精度進(jìn)行全面細(xì)致的分析。根據(jù)我國現(xiàn)行規(guī)范《客運(yùn)專線無砟軌道鐵路工程測量暫行規(guī)定》，CPⅡ控制點(diǎn)間距為800m~l000m，當(dāng)CPⅢ控制網(wǎng)觀測方向中誤差為±2”，邊長中誤差為±2mm，最弱點(diǎn)點(diǎn)位中誤差為±4mm，兩相鄰測站點(diǎn)相對(duì)點(diǎn)位中誤差小于或等于1.5m，這完全可以滿足10mm／150m/300 長波平順性的要求。相鄰CP II控制點(diǎn)的相對(duì)點(diǎn)位中誤差約為10mm，因此CPⅢ控制網(wǎng)聯(lián)測CPⅡ控制點(diǎn)的間隔不能過短，也就是說CPⅡ控制點(diǎn)間距宜為600m~1200m，相鄰的CPⅡ控制點(diǎn)相對(duì)點(diǎn)位誤差控制在10mm。

參考文獻(xiàn)

[1]孟維軍.鐵路客運(yùn)專線CPⅢ控制網(wǎng)測設(shè)[J]，中國新技術(shù)新產(chǎn)2010(8).

[2]丁廣龍，徐順明，陳雪豐.軌道交通建設(shè)中跨河水準(zhǔn)測量誤差分析與對(duì)策[J]，鐵道勘察，2011，37(3).

[3]GB50308--2008城市軌道交通工程測量規(guī)范[s].

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關(guān)鍵詞：高速鐵路無砟軌道CPIII建網(wǎng)測量方法

中圖分類號(hào)：U238 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

由于過去傳統(tǒng)的鐵路運(yùn)行速度較低，對(duì)軌道平順性的要求不高，在勘測、施工中沒有要求建立一套適應(yīng)于勘測、施工、運(yùn)營維護(hù)的完整的控制測量系統(tǒng)。高速鐵路工程測量平面測量控制網(wǎng)應(yīng)在框架控制網(wǎng) CP0基礎(chǔ)上分為三級(jí)布設(shè)，分別為CPI、CPII、CPIII(CP為control points的縮寫)，并將三網(wǎng)統(tǒng)一起來，統(tǒng)一采用國家坐標(biāo)系統(tǒng)，這將更加規(guī)范化和系統(tǒng)化。

一、 控制網(wǎng)的主要特點(diǎn)

1、高速鐵路由于行車速度高，建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)高，要求無碴軌道具有良好的穩(wěn)定性、連續(xù)性和高平順性，因此，要建設(shè)好一條高速鐵路就必須有一套完整的、高精度的控制測量體系。

2、無砟軌道鋪設(shè)技術(shù)的引進(jìn)在國內(nèi)時(shí)間較短，其特點(diǎn)是施工工藝新、技術(shù)要求嚴(yán)、科技含量高，無砟軌道鋪設(shè)前期測量工作顯得尤為重要。無砟軌道的測量采用全新的高精度三維控制測量技術(shù)，使用GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)進(jìn)行CPI、CPII控制測量，而CPI屬高速鐵路高等級(jí)控制網(wǎng)，是保證全線貫通的基礎(chǔ)，最終使用CPIII控制網(wǎng)進(jìn)行三位一體精確定位。鋪軌測量精度要求高，平面、高程控制在1 mm之內(nèi)。

二、CPIII控制網(wǎng)測量技術(shù)要求

1、CPIII平面精度：相對(duì)點(diǎn)位精度為1 mm，點(diǎn)位中誤差不超過2mm。

2、 CPIII控制網(wǎng)水準(zhǔn)測量應(yīng)附合于線路水準(zhǔn)基點(diǎn)，按精密水準(zhǔn)測量技術(shù)求施測，水準(zhǔn)線路附合長度不得大于3km。

3、 CPIII高程精度：相鄰點(diǎn)高差中誤差小于0.5 mm。

4、全線的平面坐標(biāo)和高程坐標(biāo)應(yīng)統(tǒng)一。

5、平面投影變形應(yīng)滿足無砟軌道要求：10 mm／km。

三、測量方法

1、使用邊角交會(huì)法測量。CPIII控制網(wǎng)采用自由設(shè)站交會(huì)網(wǎng)(《客運(yùn)專線無碴軌道鐵路工程測量暫行規(guī)定 》稱為“后方交會(huì)網(wǎng)”)的方法測量，CPIII控制點(diǎn)的點(diǎn)間距一般應(yīng)為50~60 m 一對(duì)，不應(yīng)超過70m。自由設(shè)站的設(shè)站的距離約60m或120m。當(dāng)采用在自由測站上觀測CPI或CPII時(shí)，至少應(yīng)在2個(gè)連續(xù)的自由測站上對(duì)同一個(gè)CPI或CPII點(diǎn)進(jìn)行觀測.

當(dāng)采用在CPI或CPII點(diǎn)上置鏡觀測CPIII點(diǎn)時(shí)，CPIII控制點(diǎn)數(shù)量不應(yīng)少于3 個(gè)。

CPIII控制點(diǎn)距離為60 m左右，且不應(yīng)大于70 m，觀測CPIII點(diǎn)允許的最遠(yuǎn)的目標(biāo)距離為150 m左右，最大不超過180m。

測量前應(yīng)記錄每個(gè)測站的溫度、氣壓，并將溫度、氣壓輸入儀器進(jìn)行改正。

對(duì)于線路有長短鏈時(shí)，應(yīng)注意區(qū)分重復(fù)里程及標(biāo)記的編號(hào)。

2、CPIII平面控制網(wǎng)的距離測量，應(yīng)采用以下的多測回距離觀測法：盤左和盤右分別對(duì)同一個(gè)CPIII點(diǎn)進(jìn)行距離測量，把盤左和盤右距離測量的平均值作為一測回的距離測量值；每個(gè)CPIII點(diǎn)距離測量的測回?cái)?shù)應(yīng)與水平方向相同，各測回測量的距離較差應(yīng)≤1.0mm。在全圓方向觀測的同時(shí)，對(duì)CPⅢ點(diǎn)進(jìn)行距離測量。

與CPI、CPII控制點(diǎn)聯(lián)測，一般情況下應(yīng)通過2個(gè)或以上線路上的自由設(shè)站進(jìn)行聯(lián)測。

聯(lián)測已知點(diǎn)最遠(yuǎn)距離不應(yīng)超過300m，不能直接觀測的CPII點(diǎn)建議用GPS測量按CPII等級(jí)精度加密，并通過設(shè)計(jì)單位評(píng)估后方可使用。

由于后方交會(huì)法并不是一種很嚴(yán)密的測量方法，其自身會(huì)有較大的誤差傳遞，因此在CPIII的測量中，必須保證每個(gè)CPIII控制點(diǎn)要達(dá)到重復(fù)測量3次以上，用專門的通過相關(guān)部門正式檢定合格的軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析處理。我部使用鐵一院的《CPIII精密控制測量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)》進(jìn)行解算。

3、高程控制測量

CPIII點(diǎn)間高差測量可采用水準(zhǔn)或CPIII平面測量時(shí)采集的邊角觀測值用三角高程的測量方法取得。但一般建議使用水準(zhǔn)測量的方法，若使用三角高程的測量方法觀測時(shí)，應(yīng)滿足相關(guān)的測量技術(shù)要求，下面主要敘述是水準(zhǔn)測量的方法和要達(dá)到的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

精密水準(zhǔn)觀測主要技術(shù)要求

注：①為往返測段、附合或環(huán)線的水準(zhǔn)路線長度，單位km。

DS05表示每千米水準(zhǔn)測量高差中誤差為±0.5mm。

CPIII控制點(diǎn)高程測量工作應(yīng)在CPIII平面測量完成后進(jìn)行，并起閉于二等水準(zhǔn)基點(diǎn)，且1個(gè)測段聯(lián)測不應(yīng)少于3個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)。

水準(zhǔn)測量作業(yè)結(jié)束后，每條水準(zhǔn)測量路線應(yīng)按測段往返測高差不符值計(jì)算偶然中誤差M0；當(dāng)水準(zhǔn)網(wǎng)的環(huán)數(shù)超過20個(gè)時(shí)，還應(yīng)按環(huán)線閉合差計(jì)算Mw。M0和Mw應(yīng)符合表2的規(guī)定，否則應(yīng)對(duì)較大閉合差的路線進(jìn)行重測。M0和Mw的公式計(jì)算請參照有關(guān)規(guī)范。

四、CPIII控制網(wǎng)的維護(hù)

由于CPIII控制點(diǎn)布設(shè)于橋梁的防護(hù)墻上或路基的接觸網(wǎng)基座的基礎(chǔ)上，由于受線下工程穩(wěn)定性和施工影響等因素的影響，為確保CPIII點(diǎn)的準(zhǔn)確性，在使用CPIII點(diǎn)進(jìn)行后續(xù)軌道安裝測量時(shí)，應(yīng)定期與周圍其它點(diǎn)進(jìn)行校核，特別是要與地面上布設(shè)的穩(wěn)定的CPI、CPII點(diǎn)進(jìn)行校核，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理問題。

隨著鐵路工程技術(shù)的發(fā)展，尤其高速鐵路對(duì)平順性的要求，對(duì)測量方法不斷提出新的要求。高精度GPS接收機(jī)、智能化全站儀的應(yīng)用、以及相關(guān)軟件的開發(fā)，使得建造高精度的CPIII控制網(wǎng)成為可能，使工程測量的手段、方法和理論產(chǎn)生了深刻的變化。工程測量領(lǐng)域正在進(jìn)一步擴(kuò)展，正朝向測量數(shù)據(jù)采集處理自動(dòng)化、實(shí)時(shí)化和數(shù)字化的方向發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

TB10601—2009/962—2009高數(shù)鐵路工程測量規(guī)范【S】.

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【關(guān)鍵詞】高速鐵路；坐標(biāo)變換；后方交會(huì)；置平

1.引言

高速鐵路必須以舒適、可靠、安全等為前提條件，高速列車的運(yùn)行對(duì)軌道的平順性和穩(wěn)定性提出了更高的要求[1]。為了保證高速列車的高平順性和穩(wěn)定性，我國從國外引進(jìn)并且自主研究創(chuàng)新的運(yùn)用了無砟軌道技術(shù)，目前，我國的客運(yùn)專線多采用無砟軌道技術(shù)。在CPⅢ無砟軌道基樁控制網(wǎng)施工測量時(shí)，往往將CPⅢ控制網(wǎng)分區(qū)段進(jìn)行，為了減小投影變形，達(dá)到10mm/km的高精度要求。在高速鐵路建設(shè)過程中，為了降低測量后續(xù)的工作量，假設(shè)了多個(gè)地方坐標(biāo)系，而鑒于CPⅢ控制網(wǎng)網(wǎng)形狹長，最終需要將所有分帶投影的地方坐標(biāo)統(tǒng)一到大地坐標(biāo)系下，實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)統(tǒng)一。因此，合理的應(yīng)用坐標(biāo)變換在高速鐵路CPⅢ建設(shè)過程中尤為的重要。

2.坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型原理

測量中有很多個(gè)坐標(biāo)系，合理的選用坐標(biāo)系可以滿足不同領(lǐng)域的需求，但為了很好的研究，都會(huì)將坐標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)一。在不計(jì)高程及誤差允許的的情況下，平面兩個(gè)坐標(biāo)系下的坐標(biāo)可以通過四參數(shù)模型進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換。坐標(biāo)變換模型如（4）式。

（1）

其中，K為尺度參數(shù)，θ為轉(zhuǎn)換角參數(shù)，Δx，Δy為兩個(gè)平移量參數(shù)。將（1）式中的四個(gè)參數(shù)K、θ、Δx、Δy當(dāng)做待定兩列誤差方程得（2）式：

（2）

（2）式中，K0、θ0、Δx0、Δy0為四參數(shù)的近似值。當(dāng)公共點(diǎn)大于2時(shí)，可以采用最小二乘法，滿足VTPV=min，求出最優(yōu)的四個(gè)參數(shù)。通過求出的四個(gè)參數(shù)，將坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到需要的坐標(biāo)系下，實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)統(tǒng)一。

3.CPⅢ平面控制網(wǎng)簡介

圖1 CPⅢ平面控制網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)形

CPⅢ平面控制網(wǎng)采用自由設(shè)站邊角交會(huì)方法進(jìn)行測量，如圖1所示，CPⅢ點(diǎn)的縱向間距一般為50m～60m，且不應(yīng)大于80m[2]，橫向間距為10m～20m。自由測站點(diǎn)間距一般為120m，每個(gè)CPⅢ點(diǎn)至少有3個(gè)測站方向進(jìn)行交會(huì)，一個(gè)測站觀測6對(duì)CPⅢ控制點(diǎn)[3]。由此構(gòu)成了一個(gè)控制網(wǎng)點(diǎn)間具有強(qiáng)相關(guān)性、精度分布較為均勻的邊角交會(huì)網(wǎng)[4]。

4.坐標(biāo)轉(zhuǎn)換在CPⅢ中的應(yīng)用

4.1 測站坐標(biāo)系下的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換

4.1.1 測站坐標(biāo)系下的定向

為了更好的進(jìn)行CPⅢ點(diǎn)概略坐標(biāo)的計(jì)算，以測站為原點(diǎn)（X，Y），第一個(gè)觀測的方向?yàn)槌跏挤较颚?，為了?jì)算簡單，將測站坐標(biāo)設(shè)為（0，0），初始方位角α=0°00′00″。

4.1.2 測站坐標(biāo)系的的統(tǒng)一

第1測站，在測量段落外面設(shè)站，用J1表示，測量4個(gè)CPⅢ點(diǎn)的角度和距離，即1，2，3，4號(hào)點(diǎn)?，F(xiàn)假定J1坐標(biāo)（0，0），第一個(gè)觀測點(diǎn)1號(hào)點(diǎn)的坐標(biāo)方位角αJ1-1=0°00′00″，即J1-1為坐標(biāo)北方向，建立一個(gè)假定的測站坐標(biāo)系。根據(jù)觀測計(jì)算并檢驗(yàn)后的水平角和距離，用極坐標(biāo)方法計(jì)算J1測站下的1，2，3，4點(diǎn)的坐標(biāo)，記做（XJ1i，YJ1i），如式（3），其中i=1，2，3，4。

（3）

第2測站J2，在跨越第一對(duì)CPⅢ點(diǎn)設(shè)站，測量8個(gè)CPⅢ點(diǎn)，即1，2，3，4，5，6，7，8號(hào)點(diǎn)。假定J2（0，0），αJ2-1=0°00′00″，建立假定的測站坐標(biāo)系。同理，計(jì)算J2測站下的1，2，3，4，5，6，7，8點(diǎn)的坐標(biāo)，記做（XJ2i，YJ2i），其中i=1，2，3，4，5，6，7，8。

此時(shí)，1，2，3，4四個(gè)CPⅢ點(diǎn)有了測站J1和測站J2坐標(biāo)系下的兩套坐標(biāo)。對(duì)1，2，3，4，J2可以如圖2所示，構(gòu)成了后方交會(huì)。選擇1，2，3，J2或者1，3，4，J2組成后方交會(huì)。根據(jù)J1測站下1，2，3，4的坐標(biāo)，后方交會(huì)計(jì)算出測站J2在測站J1下的坐標(biāo)，即（XJ2’，YJ2’），在根據(jù)J2和起始方向1反算出SJ2-1’及αJ2-1’，定出尺度參數(shù)K。

圖2 J1測站構(gòu)成的后方交會(huì)

（4）

可通過（4）式求得1，2，3，4，5，6，7，8在J1測站坐標(biāo)系下的8個(gè)CPⅢ點(diǎn)的坐標(biāo)，即將第二測站下的CPⅢ點(diǎn)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到了第一測站坐標(biāo)系中。

第3站J3，在6對(duì)CPⅢ之間自由設(shè)站，測量1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12共12個(gè)CPⅢ點(diǎn)。假定J3（0，0），αJ3-1=0°00′00″，建立坐標(biāo)系，同理，計(jì)算J3測站下12個(gè)CPⅢ點(diǎn)的坐標(biāo)。此時(shí)，與J2測站有6個(gè)點(diǎn)公共點(diǎn)，分別為1，2，3，4，5，6，其中1，2，3，4，四個(gè)點(diǎn)為測站J1的公共點(diǎn)，根據(jù)前面所述，已算得1，2，3，4號(hào)點(diǎn)在測站J1下的坐標(biāo)，此時(shí)，可以通過后方交會(huì)計(jì)算出測站J3在測站J1坐標(biāo)系下的原點(diǎn)坐標(biāo)（XJ3’，YJ3’），然后反算出起始方位角αJ3-1’，將J3測站下的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到J1測站下，達(dá)到了將獨(dú)立的坐標(biāo)系全部轉(zhuǎn)換為一個(gè)坐標(biāo)系的目的。

而后每個(gè)測站都觀測12個(gè)CPⅢ點(diǎn)，測站之間距離120m。在1個(gè)測段結(jié)束的最后3站要按開始的相反順序進(jìn)行測量，即倒數(shù)第3站測量12個(gè)CPⅢ點(diǎn)，倒數(shù)第2站測量8個(gè)CPⅢ點(diǎn)，最后1站測量4個(gè)CPⅢ點(diǎn)。

4.2 CPⅢ置平到CPI、CPⅡ上的轉(zhuǎn)換

在進(jìn)行CPⅢ控制網(wǎng)自由設(shè)站邊角交會(huì)測量時(shí)，遇到CPⅠ或者CPⅡ，必須增加一個(gè)測站至CPⅠ或者CPⅡ的觀測，如4.12中提到的第一個(gè)測站J1，其實(shí)是測量4個(gè)CPⅢ點(diǎn)和一個(gè)CPⅡ加密控制點(diǎn)。在聯(lián)測的那個(gè)測站中，CPⅠ、CPⅡ的坐標(biāo)也一并計(jì)算出，這樣對(duì)于CPⅠ、CPⅡ就有了在CPⅠ、CPⅡ坐標(biāo)系下的大地坐標(biāo)，和CPⅢ控制網(wǎng)下的概略坐標(biāo)。當(dāng)聯(lián)測了兩個(gè)CPⅠ或者CPⅡ時(shí)，就可以根據(jù)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型求出四個(gè)轉(zhuǎn)換參數(shù)，將區(qū)段的CPⅢ點(diǎn)坐標(biāo)全部轉(zhuǎn)換到CPⅠ、CPⅡ的坐標(biāo)系中。當(dāng)聯(lián)測的個(gè)數(shù)大于2時(shí)，就可以利用最小二乘法，求出最優(yōu)的轉(zhuǎn)換四參數(shù)，將所有的CPⅢ控制網(wǎng)下的CPⅢ點(diǎn)概略坐標(biāo)全部轉(zhuǎn)換到大地坐標(biāo)系中，實(shí)現(xiàn)了與CPⅠ、CPⅡ坐標(biāo)的統(tǒng)一。

4.3 CPⅢ分帶搭接處的轉(zhuǎn)換

為了保證CPⅢ控制網(wǎng)對(duì)軌道的高平順性要求和相對(duì)精度，根據(jù)施工的需要，要求CPⅢ控制網(wǎng)必須分段測量和平差計(jì)算，因此，測段之間必須進(jìn)行搭接測量。根據(jù)《高速鐵路工程測量規(guī)范》要求，分段測量的區(qū)段長度不宜小于4km，區(qū)段間重復(fù)觀測不應(yīng)少于6對(duì)CPⅢ點(diǎn)，區(qū)段接頭不應(yīng)位于車站范圍內(nèi)。[5]

假設(shè)AB為線路前進(jìn)方向，取重疊點(diǎn)在兩個(gè)不同區(qū)段（A區(qū)段和B區(qū)段）內(nèi)經(jīng)過嚴(yán)密得到的坐標(biāo)點(diǎn)（XAi，YAi）和（XBi，YBi），在兩個(gè)區(qū)段下都有一套坐標(biāo)，將重疊點(diǎn)后一區(qū)段（A區(qū)段）的坐標(biāo)按照以下式子轉(zhuǎn)換到前一區(qū)段（B區(qū)段）中，前一區(qū)段中的坐標(biāo)不變，分帶搭接處坐標(biāo)變換如（5）式。

（5）

其中，ΔX、ΔY為平移參數(shù)，K為尺度參數(shù)，θ為旋轉(zhuǎn)參數(shù)，（XAi，YAi）為重疊點(diǎn)后一區(qū)段嚴(yán)密平差的坐標(biāo)，（XBi，YBi）為重疊點(diǎn)前一區(qū)段嚴(yán)密平差的坐標(biāo)。根據(jù)最小二乘法，滿足VTPV=min的條件下求出最優(yōu)的轉(zhuǎn)換四參數(shù)，將后一區(qū)段坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到前一區(qū)段坐標(biāo)系下。這樣就實(shí)現(xiàn)了區(qū)段與區(qū)段之間的搭接，將所有坐標(biāo)統(tǒng)一在一個(gè)坐標(biāo)系下。

5.結(jié)論與展望

測量中選擇合適的坐標(biāo)系給工程帶來了很大的便利，坐標(biāo)系的定向在坐標(biāo)系中尤為重要，這將決定整個(gè)網(wǎng)形在坐標(biāo)系下的分布，區(qū)段內(nèi)測站間的統(tǒng)一，很好的建立了不同測站間的統(tǒng)一關(guān)系。由于CPⅢ網(wǎng)形的特殊，狹長且數(shù)據(jù)量大，在測量時(shí)必須分段進(jìn)行以滿足高精度要求，區(qū)段與區(qū)段的有效合理的搭接，是滿足平順性的一個(gè)保障。在高速鐵路建設(shè)過程中，合理選擇坐標(biāo)轉(zhuǎn)換給施工、測量帶來了簡便，坐標(biāo)的有效統(tǒng)一，為后續(xù)數(shù)據(jù)處理奠定了基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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篇4

GPS technique and its application in railway engineering career, provides great convenience for it to ensure the accuracy of the data. GPS systems have been widely used in geodesy, measurement of engineering surveying, aerial photography and topographic survey and other aspects. With the gradual deepening of railway leap-forward development, surveying instruments and methods are also changing, GPS technology in railway control measurement, measurement of the middle line and open loft, loft, and cross section survey in the requisition line, better display its superiority. This article on GPS set out principles and processes applied in railway survey.

關(guān)鍵詞：GPS RTK 應(yīng)用 流程

中圖分類號(hào)：F530.32 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

1 GPS測量有以下優(yōu)點(diǎn)：

GPS測量有以下優(yōu)點(diǎn)是具有高精度、全天候、高效率、多功能、操作簡便、應(yīng)用廣泛等。

2 GPS系統(tǒng)工作原理

工作原理就是在選好基準(zhǔn)點(diǎn)和參考站之后,連續(xù)觀測GPS衛(wèi)星上的動(dòng)態(tài),并通過相關(guān)設(shè)備接收衛(wèi)星所傳回的數(shù)據(jù),精確計(jì)算出所要測定的數(shù)據(jù)。通過這樣的設(shè)置,用戶節(jié)能了解和監(jiān)測到待測點(diǎn)的數(shù)據(jù)和結(jié)果,采用RTK技術(shù)進(jìn)行測量,能夠減少許多繁雜的觀測項(xiàng)目,提高測量工作效率。

3 RTK在鐵路定測中的作業(yè)流程

3.1選擇作業(yè)時(shí)段

鐵路沿線地物地貌復(fù)雜多變，為獲取完整的數(shù)據(jù)，必須根據(jù)衛(wèi)星可見預(yù)報(bào)和天氣預(yù)報(bào)選擇最佳觀測時(shí)段。衛(wèi)星的幾何分布越好，定位精度就越高，衛(wèi)星的分布情況可用用Planning軟件查看多項(xiàng)預(yù)測指標(biāo)，根據(jù)預(yù)測結(jié)果合理安排工作計(jì)劃。

3.2建立測區(qū)平面控制網(wǎng)

根據(jù)中線放樣資料，用GPS靜態(tài)測量方法建立測區(qū)控制網(wǎng)，相鄰點(diǎn)間間距5－8公里，并與國家點(diǎn)聯(lián)測，求出各控制點(diǎn)平面坐標(biāo)，同時(shí)投影變形不得不考慮，變形的程度與測區(qū)地理位置和高程有關(guān)，鐵路線路短則數(shù)十公里，長則上千公里，跨越范圍廣，線路走向地形情況千差萬別，長度變形各不相同。在3o投影帶的邊緣，導(dǎo)致中線樁由圖上反算的放樣長度與實(shí)地測量長度不一致，無法滿足放樣要求。因此必須采取相應(yīng)的措施消弱長度變形。使用靜態(tài)或快速靜態(tài)測量方法進(jìn)行國家三角點(diǎn)加密在鐵路和公路測量中，首級(jí)控制網(wǎng)用來控制線路走向，為下一流程測量提供方便，是等級(jí)相對(duì)較高的控制網(wǎng)。對(duì)于一般等級(jí)鐵路，鐵路測量規(guī)范沒有規(guī)定要進(jìn)行首級(jí)控制網(wǎng)測量。但是，現(xiàn)在國家三角點(diǎn)毀損嚴(yán)重，在使用全站儀進(jìn)行導(dǎo)線測量時(shí)，往往30km 之內(nèi)，找不到國家三角點(diǎn)來進(jìn)行聯(lián)測。因此，首先要在較為稀少的國家三角點(diǎn)上，進(jìn)行較高精度的補(bǔ)充加密測量，得到新的比國家三角點(diǎn)等級(jí)稍低的加密點(diǎn)，然后，鐵路導(dǎo)線點(diǎn)再聯(lián)測到加密的等級(jí)點(diǎn)?，F(xiàn)在，公路測量、高速鐵路測量中，規(guī)定了要進(jìn)行首級(jí)控制網(wǎng)測量。

3.3高程控制測量

GPS得到的高程是大地高，而實(shí)際采用的是正常高，需要將大地高轉(zhuǎn)化為正常高。而測區(qū)的高程異常是未知數(shù)，且高程異常的變化較復(fù)雜，特別在山區(qū)精度較差。完全用GPS替代等級(jí)水準(zhǔn)難度大。因此等級(jí)水準(zhǔn)仍采用水準(zhǔn)儀作業(yè)模式。

3.4求取地方坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)

①要選測區(qū)四周及中心的控制點(diǎn)，均勻分布；

②為提高轉(zhuǎn)化精度，最好選3個(gè)以上的點(diǎn)，利用最小二乘法求解轉(zhuǎn)換參數(shù)。

3.5基準(zhǔn)站選定

基準(zhǔn)站應(yīng)設(shè)在滿足GPS靜態(tài)觀測的地勢較高，四周開闊，便于電臺(tái)的發(fā)射的位置上。

3.6 外業(yè)操作

將基準(zhǔn)站接收機(jī)設(shè)在基準(zhǔn)點(diǎn)上，開機(jī)后進(jìn)行必要的系統(tǒng)設(shè)置、無線電設(shè)置及天線高等輸入工作。流動(dòng)站接收機(jī)開機(jī)后首先進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)置，輸入轉(zhuǎn)換參數(shù)，再進(jìn)行流動(dòng)站的設(shè)置和初始化工作。通常公布的坐標(biāo)系統(tǒng)和大地水準(zhǔn)面模型不考慮投影中的當(dāng)?shù)仄?，因此要通過點(diǎn)校正來減少這些偏差，獲得更精確的當(dāng)?shù)鼐W(wǎng)格坐標(biāo)，且確保作業(yè)區(qū)域在校正的點(diǎn)范圍內(nèi)。

3.7碎部點(diǎn)測繪

應(yīng)當(dāng)說，無論是用動(dòng)態(tài)GPS、還是用全站儀進(jìn)行碎部測圖，就碎部點(diǎn)坐標(biāo)而言，其精度是保證的，而且有足夠的精度余量。用動(dòng)態(tài)GPS進(jìn)行碎部測圖時(shí)，由于衛(wèi)星信號(hào)、天線外形影響，加之無法進(jìn)行偏心觀測，針對(duì)居民地和地物較多的大比例尺測區(qū)宜持保守態(tài)度。用全站儀采集碎部數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)當(dāng)根據(jù)使用的儀器及成圖精度要求限制視線長度，對(duì)于大比例尺測圖必要時(shí)還須進(jìn)行偏心觀測。

4 內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理

設(shè)置專門的數(shù)據(jù)處理人員，將每天的測量文件導(dǎo)出，采用高程擬合的方式求解出高程值，通過相應(yīng)的數(shù)據(jù)流程處理，打印為正式的報(bào)告，提交給相應(yīng)的線路工作人員，其中大部分?jǐn)?shù)據(jù)處理工作可由軟件完成，減少了人工記算誤差，同時(shí)也加快了工程進(jìn)度

5 結(jié)束語

RTK技術(shù)不僅能達(dá)到較高的定位精度，而且大大提高了測量的工作效率，隨著RTK技術(shù)的提高，這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)逐步應(yīng)用到測圖工作中。通過相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理程序，可大大減輕了測量人員的內(nèi)外業(yè)勞動(dòng)強(qiáng)度，對(duì)于鐵路工程測量來說,GPS技術(shù)的應(yīng)用無疑是一種很有效的手段，我們可對(duì)有效的工作方法和作業(yè)流程制定相應(yīng)的規(guī)范和細(xì)則，使之在外業(yè)測量中可操作性強(qiáng)，數(shù)據(jù)處理更方便。通過以上對(duì)GPS 測量的應(yīng)用事例的探討及其設(shè)想，可以看出GPS 在鐵路工程的測量上具有很大的發(fā)展前景。

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篇5

關(guān)鍵詞： GPS；控制網(wǎng)；精度分析；高鐵

中圖分類號(hào)：U212.24 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2013）0120218-01

0 引言

新建合肥至福州鐵路安徽段站前Ⅷ標(biāo)位于黃山市歙縣、徽州區(qū)、休寧縣、屯溪區(qū)境內(nèi)。線路北起歙縣桂林鎮(zhèn)線路里程為DK288+440，向南跨富資河設(shè)富資河特大橋、跨豐樂河設(shè)西溪南特大橋，設(shè)黃山北車站，線路折向東南，設(shè)合銅黃高速特大橋、萬安橫江特大橋、上黃特大橋，跨在建黃祁景高速設(shè)黃祁景高速特大橋，穿楓口隧道，設(shè)月潭特大橋、下巖溪特大橋，穿小尖山隧道、茶口亭隧道、五城隧道至標(biāo)段終點(diǎn)DK343+180，標(biāo)段全長54.734km。標(biāo)頭位置與中鐵十一局承建的合福鐵路站前Ⅶ標(biāo)銜接，標(biāo)尾與中鐵十一局承建的新建合肥至福州鐵路MGZQ-1標(biāo)銜接。根據(jù)中鐵隧道集團(tuán)有限公司合肥至福州鐵路站前Ⅷ標(biāo)施工進(jìn)度及高速鐵路工程測量要求，為本次復(fù)測任務(wù)來源。

1 CPI控制網(wǎng)平差及精度分析原則

本次復(fù)測CPI控制網(wǎng)的平差采用嚴(yán)密平差方法：首先對(duì)所需的基線解進(jìn)行選擇，形成的基線向量文件；在隨后的平差過程中，固定CPI494點(diǎn)的WGS-84坐標(biāo)，進(jìn)行CPI的GPS基線向量網(wǎng)的空間三維無約束平差，從而得到無約束平差后的各CPI點(diǎn)的WGS-84三維空間直角坐標(biāo)，檢查GPS基線向量網(wǎng)本身的內(nèi)符合精度，獲取各點(diǎn)的WGS-84高斯平面直角坐標(biāo)及相應(yīng)的精度信息[1][2]。選擇邊長相對(duì)中誤差滿足要求的CPI487、CPI494、CPI570點(diǎn)作為約束點(diǎn)，獲取各點(diǎn)的三維約束平差成果坐標(biāo)，然后轉(zhuǎn)換到相應(yīng)的中央子午線和投影面大地高坐標(biāo)系統(tǒng)中的二位坐標(biāo)與設(shè)計(jì)單位提交的平面成果坐標(biāo)、相鄰點(diǎn)間坐標(biāo)差之差進(jìn)行比對(duì)，進(jìn)行穩(wěn)定性分析。CPI的GPS控制網(wǎng)采用武漢大學(xué)的COSAGPS5.21后處理軟件進(jìn)行平差處理[3]。三維約束平差計(jì)算后的CPI基線網(wǎng)精度：基線向量邊長相對(duì)中誤差最大的CPI566-CPI567達(dá)到了1/13841，最小的是CPI490-CPI487達(dá)到了1/1000000；點(diǎn)位平面坐標(biāo)中誤差為1.43。

2 CPI控制網(wǎng)復(fù)測成果及穩(wěn)定性分析

評(píng)定平面控制點(diǎn)穩(wěn)定性的重要指標(biāo)有點(diǎn)位坐標(biāo)變化量和相鄰點(diǎn)間坐標(biāo)差之差的相對(duì)精度，其中同精度復(fù)測坐標(biāo)較差限差要求為20mm，相鄰點(diǎn)間坐標(biāo)差之差的相對(duì)精度要求為1/130000[4]。

2.1 CPI平面控制點(diǎn)絕對(duì)坐標(biāo)分析穩(wěn)定性

在確認(rèn)CPI控制網(wǎng)本次復(fù)測精度滿足要求的前提下，進(jìn)行CPI復(fù)測坐標(biāo)和原測坐標(biāo)的比較。.2 CPI相鄰點(diǎn)坐標(biāo)差分析穩(wěn)定性

相鄰點(diǎn)間坐標(biāo)差之差的相對(duì)精度按下式計(jì)算：相鄰點(diǎn)間的復(fù)測與原測坐標(biāo)差之差的相對(duì)精度共計(jì)有12條相鄰邊，其中8條邊滿足規(guī)定的1/130，000的限差要求，有4條邊大于1/130，000的限差要求，其中CPI487～CPI488（距離只有643.172m） 和CPI564～CPI565 （距離只有463.884m ）與前兩次復(fù)測一致，點(diǎn)位較差不超限，且邊長中誤差分別為0.07cm和0.08cm均滿足規(guī)范小于5mm要求，都是因?yàn)樵O(shè)計(jì)院布設(shè)邊長較短不能滿足規(guī)范要求，因此復(fù)測與原測相對(duì)精度超限屬于觀測誤差。在做穩(wěn)定性分析之前，先對(duì)相鄰點(diǎn)坐標(biāo)差之差相對(duì)精度超限的進(jìn)行二次復(fù)測[6]。二次復(fù)測與一次復(fù)測坐標(biāo)比較表如表3。

由表3可以看出第一次復(fù)測結(jié)果和二次復(fù)測結(jié)果較差均在規(guī)范限差之內(nèi)，說明復(fù)測有很高的可靠性，CPI控制網(wǎng)復(fù)測結(jié)果可用于CPI穩(wěn)定性分析。

3 CPI平面控制點(diǎn)穩(wěn)定性分析結(jié)論及建議

根據(jù)《高速鐵路工程測量規(guī)范》中的規(guī)定，要求GPS二等（CPI）最弱邊相對(duì)中誤差≤1/180000，本次實(shí)測最弱邊長為CPI566～CPI567為1/18萬，由坐標(biāo)比較表可知，最大點(diǎn)位較差X分量為13.2mm（CPI567），最大點(diǎn)位較差Y分量為-12.9mm（CPI567）。由相鄰點(diǎn)間坐標(biāo)差之差的相對(duì)精度統(tǒng)計(jì)表可知：CPI566～CPI567為最弱邊，邊長341.045m，不能滿足高鐵規(guī)范中CPI點(diǎn)間距≥800m的要求，經(jīng)過二次復(fù)測后可以得出復(fù)測具有高的一致性，因此，本次部分邊長相對(duì)精度與設(shè)計(jì)院成果相比雖相對(duì)精度超限但坐標(biāo)差較差限差均小于±20mm，復(fù)測與原測坐標(biāo)之差相對(duì)精度超限屬觀測誤差，因此可以認(rèn)為原測成果可靠，原測與復(fù)測坐標(biāo)之差超限屬于觀測誤差?？烧J(rèn)為CPI點(diǎn)未發(fā)生顯著性位移變化，建議仍采用原設(shè)計(jì)坐標(biāo)。經(jīng)現(xiàn)場勘察CPI567位于公路邊，有擾動(dòng)的可能，在以后的工作中應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)觀測。

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篇6

關(guān)鍵詞： CRTSⅡ型；無砟軌道板；精調(diào)測量系統(tǒng)(SPPS)；測量精度

中圖分類號(hào)：U213.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

1 工程概述

寧杭鐵路客運(yùn)專線銜接京滬高速鐵路、滬漢蓉快速通道、杭長客運(yùn)專線等，與滬寧城際鐵路、滬杭甬客運(yùn)專線等構(gòu)成長三角快速城際鐵路網(wǎng)，是我國高速鐵路客運(yùn)網(wǎng)的重要組成部分。起訖里程DK1+852.41~DK250+097.27，正線全長249km（雙線），線間距5m，設(shè)計(jì)速度350km/h，全部采用CRTSⅡ型板式無砟軌道鋪設(shè)。

2 CRTS Ⅱ型板式無砟軌道簡介

CRTSⅡ型板式無砟軌道利用成型的組合材料代替道碴，將輪軌力分布并傳遞到路基基礎(chǔ)上，具有“少維修”特點(diǎn)。

板式無砟軌道主要由基礎(chǔ)防凍層、支承層/底座板、防排水系統(tǒng)、軌道板、軌道扣件系統(tǒng)、軌道以及其他附屬設(shè)施構(gòu)成。

軌道板替代普通鐵路的道碴和軌枕，通過扣件系統(tǒng)直接安放鋼軌，軌道板鋪設(shè)精度直接影響軌道的平順性，為滿足高速列車運(yùn)行要求，在安裝軌道板時(shí)必須精確定位，安裝定位的最終值與設(shè)計(jì)理論值的偏差必須控制在亞毫米級(jí)精度范圍內(nèi)。

3 精調(diào)測量系統(tǒng)SPPS概述

軌道板精調(diào)測量系統(tǒng)簡稱SPPS (Slab Precise Position System)，是針對(duì)高速鐵路CRTSⅡ型無砟軌道板鋪設(shè)施工而專門研制的測量定位系統(tǒng)。

該系統(tǒng)可精確測量軌道板鋪設(shè)與設(shè)計(jì)偏差，并將調(diào)整量發(fā)送至對(duì)應(yīng)的顯示器上，指導(dǎo)工人將軌道板調(diào)整至設(shè)計(jì)位置。

精調(diào)測量系統(tǒng)SPPS是CRTSⅡ型無砟軌道板施工所必需的關(guān)鍵測量控制技術(shù)，也是保證高速鐵路CRTSⅡ型板式無砟軌道高平順性的必備手段。

4 精調(diào)測量系統(tǒng)SPPS的組成

4.1 系統(tǒng)組成

精調(diào)測量系統(tǒng)SPPS由測量機(jī)器人（圖1）、測量標(biāo)架（圖2）、強(qiáng)制對(duì)中三腳架、控制計(jì)算中心、無線信息顯示器等共同組成。

圖1測量機(jī)器人

圖2測量標(biāo)架

4.2 測量機(jī)器人的構(gòu)成

測量機(jī)器人由全自動(dòng)全站儀、數(shù)傳電臺(tái)組成。

全自動(dòng)全站儀：全站儀測角精度≥1秒、測距精度≥1mm+2ppm，全站儀由伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，具有自動(dòng)搜索、瞄準(zhǔn)、跟蹤目標(biāo)等功能。

數(shù)傳電臺(tái)：內(nèi)置鋰電池、通訊電臺(tái)和協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊等器件，能外接氣象傳感器。

氣象傳感器：測量環(huán)境溫度、濕度和氣壓。

4.3 測量標(biāo)架及安置

⑴ 測量標(biāo)架采用合金硬鋁制作，由橫梁、門字框、觸及端、定位球棱鏡（兩個(gè)）等組成。

⑵ 每套軌道板精密調(diào)整系統(tǒng)共設(shè)四套標(biāo)架，其中三套標(biāo)架用于軌道板定位精調(diào)作業(yè)，另一套為標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)架，安置在已調(diào)標(biāo)準(zhǔn)軌道板上進(jìn)行檢核校準(zhǔn)其他三套標(biāo)架。

⑶ 球棱鏡：球棱鏡各向異性互差滿足≤0.3mm，球棱鏡加常數(shù)互差≤0.2mm。在標(biāo)架安放位置上不論怎樣放置和旋轉(zhuǎn)，測量中心位置始終保持不變。

⑷ 軌道板上共有左右10對(duì)承軌槽，每個(gè)承軌槽的軌頂中心共有20個(gè)支點(diǎn)；每塊軌道板上共有30個(gè)軌座支點(diǎn)，見圖3。

圖3測量標(biāo)架

⑸ 測量標(biāo)架I安置在第28、30承軌槽上，標(biāo)架Ⅱ安置在第13、15承軌槽上，標(biāo)架Ⅲ安置在第1、3承軌槽上，標(biāo)架Ⅳ（兩棱鏡相距1300mm）安置在精調(diào)合格的軌道板最后一對(duì)承軌槽上，為待調(diào)板測量定向和控制軌道板空間位置平順搭接。

⑹ 全站儀面向測量標(biāo)架，標(biāo)架固定端放在左側(cè)，活動(dòng)端放在右側(cè)。將每付標(biāo)架固定端的兩個(gè)觸及端觸及到左邊承軌槽的打磨斜面上，活動(dòng)端放在右邊承軌槽的打磨斜面上。

5 精調(diào)測量系統(tǒng)SPPS流程及技術(shù)要求

5.1 精調(diào)測量系統(tǒng)SPPS流程

⑴ 在基準(zhǔn)點(diǎn)（GRP）上通過強(qiáng)制對(duì)中三腳架分別架設(shè)全站儀和后視棱鏡；

⑵ 全站儀后視GRP點(diǎn)上的棱鏡為已經(jīng)精調(diào)完畢的軌道板上的標(biāo)架Ⅳ上的兩個(gè)棱鏡進(jìn)行定向；

⑶ 系統(tǒng)自動(dòng)測量三副標(biāo)架上的六個(gè)棱鏡；

⑷ 系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算對(duì)應(yīng)測量棱鏡處、調(diào)整工位的調(diào)整量，發(fā)送該數(shù)據(jù)至相應(yīng)無線數(shù)據(jù)顯示器上；

⑸ 根據(jù)調(diào)整量用精調(diào)二維螺栓對(duì)軌道板進(jìn)行調(diào)整；

⑹ 系統(tǒng)自動(dòng)重測各標(biāo)架上的棱鏡，獲取精調(diào)成果的殘差；

⑺ 將灌注后的軌道板復(fù)測成果導(dǎo)入精調(diào)成果評(píng)估軟件，評(píng)估精調(diào)結(jié)果和進(jìn)行模擬調(diào)整，決定是否揭板重調(diào)或者更換扣件墊板。

5.2 精調(diào)測量技術(shù)要求

5.2.1 軌道板粗鋪控制指標(biāo)

首先在底座板/支撐層上分別放樣出軌道板的鋪設(shè)邊線，粗鋪時(shí)的位置偏差縱向≤10mm，橫向≤調(diào)節(jié)裝置橫向調(diào)程的1/2。

5.2.2 軌道板精調(diào)及扣壓復(fù)測技術(shù)要求

全站儀距待調(diào)軌道板的距離在6.5～19.5m。定向點(diǎn)架設(shè)在第一塊軌道板尾端基準(zhǔn)點(diǎn)上，全站儀架設(shè)在待調(diào)的第三塊軌道板首端基準(zhǔn)點(diǎn)上，單點(diǎn)定向完成，進(jìn)行待調(diào)板的精調(diào)作業(yè)，依次測量待調(diào)板承軌槽上Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號(hào)標(biāo)架的6個(gè)球棱鏡的三維坐標(biāo)，根據(jù)實(shí)測值對(duì)應(yīng)里程的設(shè)計(jì)值較差，對(duì)軌道板進(jìn)行橫向和豎向調(diào)整。

更換測站后，依據(jù)基準(zhǔn)點(diǎn)，檢測已調(diào)整合格的軌道板上的標(biāo)架Ⅳ，檢測的橫向和豎向偏差均≤2mm，縱向偏差≤10mm，方可進(jìn)行搭接建站。軌道板精調(diào)后的限差應(yīng)滿足表1要求：

表1軌道板精調(diào)后的允許偏差表

項(xiàng)目 允許偏差（mm）

支點(diǎn)實(shí)測與設(shè)計(jì)值 橫向±0.5

豎向±0.5

軌道板豎向彎曲 ±0.5

相鄰板接縫承軌臺(tái)頂面 相對(duì)高差±0.3

平面位置±0.3

5.2.3 軌道板精調(diào)后檢測控制指標(biāo)

軌道板精調(diào)及扣壓復(fù)測合格后進(jìn)行灌漿作業(yè)，灌注后采用CPⅢ進(jìn)行驗(yàn)收測量時(shí)，須滿足表2要求后方可進(jìn)行驗(yàn)收。

表2軌道板灌注后驗(yàn)收測量允許偏差

檢查項(xiàng)目 允許偏差（mm）

高程 ±2

中線 ±2

相鄰板接縫承軌臺(tái)頂面 相對(duì)高差0.6

平面位置0.6

注：其中相鄰軌道板接縫處承軌臺(tái)頂面相對(duì)高差、平面位置兩項(xiàng)指標(biāo)不能出現(xiàn)連續(xù)3塊板以上的同向搭接偏差。

6 精調(diào)測量作業(yè)

6.1 準(zhǔn)備工作

根據(jù)軌道板精調(diào)技術(shù)方案，準(zhǔn)備儀器設(shè)備、數(shù)據(jù)解算軟件及精調(diào)系統(tǒng)，布板軟件計(jì)算、儀器設(shè)備及精調(diào)系統(tǒng)檢測及設(shè)置。

6.2 精調(diào)作業(yè)

6.2.1 全站儀定向

設(shè)定軌道板精調(diào)相關(guān)信息，輸入觀測者、天氣、溫度、日期等信息，全站儀定向。全站儀的定向在利用基準(zhǔn)點(diǎn)定向后，必須利用前一塊已精調(diào)好的軌道板上的最后一對(duì)支點(diǎn)聯(lián)合定向，消除搭接誤差。第一塊板定向不考慮標(biāo)架Ⅳ聯(lián)合定向。

6.2.2 傾斜傳感器檢校

為了使傾斜傳感器正確的表示棱鏡間的高差，在每天精調(diào)工作開始時(shí)以及與全站儀測量之間出現(xiàn)較大誤差時(shí)，進(jìn)行傾斜傳感器數(shù)值修正。

修正方法：采用全站儀測量帶傾斜傳感器的標(biāo)架上的兩個(gè)棱鏡高差，和傾斜傳感器的輸出值進(jìn)行比較，得出修正值進(jìn)行修正。

6.2.3 軌道板頭尾的精調(diào)步驟

⑴ 測量標(biāo)架Ⅰ上的1、8號(hào)棱鏡，根據(jù)測量數(shù)據(jù)將軌道板頭端在精調(diào)爪上調(diào)到其應(yīng)在的位置。一般先調(diào)高度再調(diào)平面位置，且在調(diào)整時(shí)，軌道板兩側(cè)的精調(diào)爪應(yīng)同時(shí)進(jìn)行。

⑵ 測量標(biāo)架Ⅲ上的3、6號(hào)棱鏡，根據(jù)測量數(shù)據(jù)將軌道板尾端在精調(diào)爪上調(diào)到其應(yīng)在的位置。

⑶ 測量軌道板四角。對(duì)標(biāo)架Ⅰ、Ⅲ的1、3、6、8號(hào)4個(gè)棱鏡按順序依次進(jìn)行測量，根據(jù)測量數(shù)據(jù)對(duì)超出允許范圍的誤差進(jìn)行復(fù)測。由于在調(diào)整軌道板角點(diǎn)之前，標(biāo)架Ⅱ精調(diào)爪是懸空的，因此調(diào)整4個(gè)角點(diǎn)滿足精調(diào)要求后，下一步就是消除軌道板中間的彎曲。

6.2.4 消除軌道板中間的彎曲

測量標(biāo)架Ⅱ上的2、7號(hào)棱鏡，根據(jù)測量數(shù)據(jù)將標(biāo)架Ⅱ精調(diào)爪調(diào)到相應(yīng)位置。注意軌道板兩側(cè)的精調(diào)爪也應(yīng)同時(shí)進(jìn)行。

消除了軌道板的彎曲后，對(duì)軌道板位置和高度進(jìn)行整體測量。

6.2.5 整體測量

在所有棱鏡單獨(dú)調(diào)整滿足要求后，必須進(jìn)行整體測量來確定每個(gè)棱鏡的偏差，從而確認(rèn)軌道板的整體空間位置是否均滿足定位要求。在整體測量時(shí)所有棱鏡通過全站儀測量。整體測量出現(xiàn)超標(biāo)時(shí)，可重調(diào)測單個(gè)棱鏡或重調(diào)測整體測量，當(dāng)有多處被調(diào)整時(shí)，重復(fù)進(jìn)行整體測量，直至滿足軌道板的定位限差要求。

7 軌道板灌注后的檢測

軌道板灌注后進(jìn)行檢測，1個(gè)測站最多可測連續(xù)的6塊軌道板，在外界條件甚佳或隧道內(nèi)作業(yè)情況下，也可連測8塊。每次換站時(shí)，必須重疊測量1塊板。同軌道板精調(diào)時(shí)一樣，全站儀測站沿著預(yù)先選定的待檢測作業(yè)方向運(yùn)動(dòng)。

軌道板灌注后檢測流程：

⑴ 全站儀架設(shè)、調(diào)平，同時(shí)進(jìn)行氣象改正。

⑵ 利用全站儀上自帶的“自由設(shè)站”程序，根據(jù)全站儀前面4個(gè)和后面4個(gè)CPⅢ網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)行自由設(shè)站，全站儀自由設(shè)站的精度要求與軌道基準(zhǔn)點(diǎn)測量時(shí)一致。

⑶ 測量標(biāo)架從儀器的左邊開始順時(shí)針測量一周回到儀器邊，測量精調(diào)時(shí)調(diào)整過的3個(gè)承軌臺(tái)，測量的板數(shù)為6～8塊板，該站測量完成，然后繼續(xù)向前進(jìn)行下一站測量，每站要搭接上一站1塊板。

⑷ 全站儀“自由設(shè)站”后，利用上一測站最后一塊軌道板最后一個(gè)承軌臺(tái)上的2個(gè)點(diǎn)（左和右檢測點(diǎn)）進(jìn)行再次定向，并進(jìn)行高程檢測。消除由于換站所引起的高程和平面搭接折線。

⑸ 軌道板精調(diào)后的檢測完成后，將全站儀測量得到的檢測點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)整理為DPU格式的數(shù)據(jù)文件。

⑥ 將DPU數(shù)據(jù)文件讀入施工布板軟件，利用軟件，定義一個(gè)斷面用來確定測量點(diǎn)的位置，然后計(jì)算每個(gè)檢測點(diǎn)的橫向和高程偏差數(shù)據(jù)。同時(shí)通過施工布板軟件得到圖表形式的檢測結(jié)果。

8 軌道板精調(diào)要點(diǎn)及應(yīng)用創(chuàng)新

⑴ 灌板前必須進(jìn)行兩次平順性精調(diào)檢測，第一次檢測完成后重新安放標(biāo)架后再次檢測，保存第二次的檢測結(jié)果。對(duì)偏差不滿足要求的軌道板進(jìn)行微調(diào)，微調(diào)后重新進(jìn)行檢測。

⑵ 精調(diào)過程中防止出現(xiàn)連續(xù)3塊板同向偏差，避免換站時(shí)搭接建站超限。

⑶ 對(duì)精調(diào)時(shí)間超過12小時(shí)灌注的軌道板必須重新精調(diào)后檢測。

⑷ 扣壓鎖緊裝置應(yīng)在砂漿穩(wěn)定成型后再拆除精調(diào)爪，然后進(jìn)行灌注后的檢測。

⑸ 精調(diào)及驗(yàn)收測量過程中注意周圍不能有大的荷載影響，尤其注意不能出現(xiàn)大型吊車處于梁體中部的情況，粗鋪時(shí)應(yīng)注意完成整體梁跨之間的鋪設(shè)，靜載穩(wěn)定后再開始精調(diào)作業(yè)。

9 結(jié)束語

寧杭客運(yùn)專線CRTSⅡ型板式無砟軌道鋪設(shè)，采用精調(diào)測量系統(tǒng)SPPS精確測量定位，為無砟軌道施工質(zhì)量提供可靠技術(shù)保障。并為類似工程精確測量積累借鑒經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)

⑴《高速鐵路工程測量規(guī)范》（TB10601-2009）；

⑵《高速鐵路無砟軌道工程施工精調(diào)作業(yè)指南》（鐵建設(shè)函[2009]674號(hào)）

⑶《國家一、二等水準(zhǔn)測量規(guī)范》（GB12897-2006）；

⑷《關(guān)于進(jìn)一步規(guī)范鐵路工程測量控制網(wǎng)管理工作的通知》（鐵建設(shè)〔2009〕20號(hào)）；

篇7

[關(guān)鍵詞]高斯投影線路測量平面坐標(biāo)系

中圖分類號(hào)：441.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2014）24-0012-01

一、引言

《國家三角測量和精密導(dǎo)線測量規(guī)范》規(guī)定，所有國家大地點(diǎn)均按高斯投影計(jì)算其在6度帶內(nèi)的平面坐標(biāo)，在 1∶10000 和更大比例尺測圖地區(qū)，還應(yīng)加算3度帶的平面坐標(biāo)。其目的是為了將投影變形限制在一定范圍內(nèi)，以滿足不同比例尺測圖的需要。但是，不管是6度帶或者3度帶的坐標(biāo)，由控制點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算的點(diǎn)間距與實(shí)測平距相比總存在一定差異。這個(gè)差異包括由地面投影到大地水準(zhǔn)面的改正（高程歸化）和由參考橢球面投影到高斯平面的改正（距離改化）。在研究選擇線路測量坐標(biāo)系時(shí)，需要首先研究高斯投影變形規(guī)律，以確定限制變形過大的對(duì)策。

1、高程改化

設(shè)為地面距離觀測值，H為的平均高程，高程歸化的相對(duì)變形有下式計(jì)算：

（1）

式中：為高程規(guī)化值；R為地面平均曲線半徑（6371KM）；H為廣義的含義是量距的平均高程減去投影面的高程。設(shè)H 的絕對(duì)值50-5000m，高程歸化引起的相對(duì)變形列入表1。由式知，在國家坐標(biāo)系里，地面距離觀測值的高程歸化改正數(shù)為負(fù)值。欲使上式左端1600m。在青藏高原海拔5000 m 的地區(qū)，高程歸化引起的變形達(dá)地面量測距離的1/1200，這對(duì)許多工程項(xiàng)目來說是不容許的。

2、高斯投影改化

設(shè)D為歸化到參考橢球面上的距離，按高斯投影方法投影到高斯平面上的相應(yīng)距離為，D兩端點(diǎn)橫坐標(biāo)的平均值為，則用下式計(jì)算：

（2）

以Rm=6371 km代入上式，對(duì)不同的，計(jì)算結(jié)果列入表2。由表2可以看出，在國家統(tǒng)一坐標(biāo)系中，高斯投影歸化的邊長變形恒為正值，變形值的大小與Y 的平方成正比，投影帶分界子午線附近變形最大。

不同分帶方法帶邊緣的長度變形在相同緯度相差甚大，同一投影帶帶邊緣的長度變形在不同緯度也很不相同。6°帶邊緣投影長度相對(duì)變形大于1/2000，3°帶邊緣的長度投影相對(duì)變形只有在緯度大于30°的地區(qū)才能達(dá)到1/4000 以下。欲使邊緣的投影長度相對(duì)變形在1/10000以下，必須采用1.5°帶投影。

3、兩種變形的共同影響

從上面討論知道，高程歸化和高斯投影改化對(duì)長度的影響有抵償作用，且完全抵償只是一個(gè)點(diǎn)。實(shí)際作業(yè)中，因?yàn)闇y區(qū)高低不平，東西向有一定寬度，加之為測線兩端Y 坐標(biāo)的平均值，實(shí)現(xiàn)整個(gè)測區(qū)投影誤差為零是不可能的。我們要求在兩種變形的共同作用下，變形值應(yīng)滿足工程建設(shè)的精度要求。令殘余變形不得大于1/M，則 （3）

（4）

當(dāng)M分別為4000、6000、10000、20000時(shí)，根據(jù)地面至投影面的高程，計(jì)算滿足殘余誤差不大于1/M的值。隨著地面與投影之間高度的增加，滿足殘余誤差要求的抵償區(qū)間越大。當(dāng)高程增加到高程歸化與投影改化數(shù)值相等時(shí)，抵償區(qū)域開始離開中央子午線。此時(shí)，從中央子午線到抵償區(qū)域下限之間殘余誤差將大于1/M ，且隨高程增加，得不到抵償?shù)姆秶酱?。同時(shí)，殘余誤差 1/M越小，滿足要求的抵償范圍越小。當(dāng)工程測區(qū)落在投影殘余誤差大于1/M的區(qū)域時(shí)，將滿足不了精度要求。

二、線路工程測量平面坐標(biāo)系的選擇

影響坐標(biāo)系選擇的因素我國幅員遼闊，西高東低，地形復(fù)雜，有些線路工程有的橫跨數(shù)個(gè)投影帶，有的要在海拔2000～5000m的高原上修建，投影變形對(duì)工程的影響具有與其它工程不同的特點(diǎn)。如果投影殘余變形不能滿足大比例尺測圖和工程放樣的精度要求，按圖設(shè)計(jì)的工程將與實(shí)地不符，工程數(shù)量、工程質(zhì)量和投資得不到有效控制。因此，合理選擇線路測量平面坐標(biāo)系就顯得特別重要。

線路工程平面坐標(biāo)系的選擇應(yīng)考慮3個(gè)因素， 即地形測圖的最大比例尺、放樣精度、測區(qū)的地理位置和線路縱斷面的平均高度要求測區(qū)內(nèi)任何地方投影的殘余誤差不得大于施工放線誤差的1/2?！缎陆ㄨF路工程測量規(guī)范》規(guī)定，中線測量每隔5km。困難時(shí)10km與導(dǎo)線點(diǎn)、航測外控點(diǎn)及GPS 點(diǎn)閉合。根據(jù)量距的工具不同，長度閉合差不得大于1/2000和1/3000，客運(yùn)專線和高速鐵路暫定為1/5000和1/10000。由此推知，鐵路線路工程投影長度變形的限差應(yīng)分別為1/4000、1/6000、1/10000和1/20000。

三、結(jié)論

利用上述原理，可以按照線路所經(jīng)地區(qū)的最低緯度確定的最大值。根據(jù)線路縱斷面計(jì)算平均高程HP。以HP和1/M為參數(shù)，判斷是否可采用國家統(tǒng)一的坐標(biāo)系。如果從中央子午線算起的補(bǔ)償范圍大于，則可采用國家統(tǒng)一的坐標(biāo)系。如果不能采用國家統(tǒng)一的坐標(biāo)系，可根據(jù)對(duì)長度變形的精度要求，以線路縱斷面上最高處與平均高程的差數(shù)代替H值，確定滿足變形要求的范圍（最大值）。如果范圍小于線路最低緯度所對(duì)應(yīng)的帶邊緣Y值，可考慮采用分帶更小的統(tǒng)一坐標(biāo)系，小型項(xiàng)目也可采用任意帶投影平面直角坐標(biāo)系。

參考文獻(xiàn)

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[2] 周擁軍，施一民.長距離線路GPS控制網(wǎng)坐標(biāo)系選擇方法的探討[J].鐵路航測，1999（3）.

[3] 陳繼，馬國梁.高速公路控制網(wǎng)中的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換應(yīng)用研究[J].華東公路， 2001（4）.

篇8

制點(diǎn)的布設(shè)、測量儀器的要求、CPⅢ平面測量精度、CPⅢ軌道控制網(wǎng)網(wǎng)型要求、CPⅢ軌道控制網(wǎng)平面測量方法及數(shù)據(jù)處理等方面介紹了CPⅢ控制網(wǎng)平面測量的技術(shù)特點(diǎn)、技術(shù)要求和測量方法。

關(guān)鍵詞：高速鐵路 精密控制網(wǎng) CPⅢ平面測量

在我國經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的今天，高速鐵路已經(jīng)蔓延向全國東南西北，人們對(duì)于快速出行和舒適安全的要求也十分關(guān)注。列車快速行駛的過程中旅客乘坐舒適度以及安全性的高低，已經(jīng)是用來進(jìn)行鐵軌平順度衡量的一個(gè)非常重要的指標(biāo)，而軌道控制網(wǎng)CPⅢ測量為無砟軌道鋪設(shè)的高平順性起著至關(guān)重要的作用。軌道控制網(wǎng)CPⅢ是一個(gè)沿著軌道線路兩側(cè)布設(shè)的三維控制網(wǎng)，起閉于基礎(chǔ)平面控制網(wǎng)（CPⅠ）或線路控制網(wǎng)（CPⅡ），一般在線下工程施工完成后進(jìn)行施測，為軌道施工和運(yùn)營維護(hù)的基準(zhǔn)。

高速鐵路工程測量的平面、高程控制網(wǎng)，按施測階段、施測目的及功能可分為勘測控制網(wǎng)、施工控制網(wǎng)、運(yùn)營控制網(wǎng)。為了保證勘測、施工、運(yùn)營維護(hù)各階段平面測量成果的一致性，應(yīng)該做到三網(wǎng)合一。

為了保證軌道控制網(wǎng)CPⅢ測量的可靠性和準(zhǔn)確性，在進(jìn)行軌道控制網(wǎng)CPⅢ正式測量之前，應(yīng)采用水準(zhǔn)儀和GPS全球定位系統(tǒng)對(duì)管段內(nèi)二等水準(zhǔn)網(wǎng)、CPⅠ以及CPⅡ控制網(wǎng)進(jìn)行全面復(fù)測，并采用復(fù)測合格的精測網(wǎng)對(duì)破壞的點(diǎn)重新布設(shè)和測量，并上報(bào)設(shè)計(jì)院批復(fù)。按照設(shè)計(jì)要求，對(duì)于距離超過1km的CPⅡ需按同精度內(nèi)插方式進(jìn)行加密。

在進(jìn)行軌道控制網(wǎng)CPⅢ外業(yè)測量的時(shí)候，測量的難度是比較大的，需克服各種外界觀測條件的阻礙，其測量精度為每個(gè)控制點(diǎn)與相鄰5個(gè)控制點(diǎn)的相對(duì)點(diǎn)位中誤差均要求小于1mm。軌道控制網(wǎng)CPⅢ平面測量采用自由設(shè)站邊角交會(huì)的測量方法，這是一種比較新的測量技術(shù)，在具體的測量過程中，由于測量點(diǎn)的數(shù)量很多，測量的工作任務(wù)量是非常大的，而且要求的技術(shù)精度比較高，如陽光、灰塵、棱鏡松動(dòng)、對(duì)中基座偏差、熱源、凍霜、遮擋、震動(dòng)等因素均會(huì)對(duì)其測量精度產(chǎn)生影響，故適宜在夜間或陰天干擾因素較小的良好測量環(huán)境下進(jìn)行測量，做好每一個(gè)細(xì)節(jié)的檢查是確保CPⅢ平面測量數(shù)據(jù)合格的基本條件。

1 進(jìn)行精密控制網(wǎng)CPⅢ平面測量工作之前的準(zhǔn)備

1.1 對(duì)線下的工程進(jìn)行變形和沉降方面的評(píng)估

在進(jìn)行無砟軌道施工的時(shí)候，對(duì)于線下的一些基礎(chǔ)工程在施工完成之后的沉降是有非常嚴(yán)格的要求的。軌道控制網(wǎng)CPⅢ測量應(yīng)該等線下的基礎(chǔ)工程的變形以及沉降達(dá)到了要求之后，并通過無砟軌道的相關(guān)鋪設(shè)條件評(píng)估之后方可進(jìn)行工作。

1.2 對(duì)CPⅡ控制網(wǎng)進(jìn)行加密的工作

初次建網(wǎng)時(shí)，一般情況下都需要對(duì)CPⅡ控制網(wǎng)進(jìn)行加密，其目的是為了能夠準(zhǔn)確和高效地建立CPⅢ軌道控制網(wǎng)，更好地對(duì)CPⅢ的基樁網(wǎng)進(jìn)行觀測，以及對(duì)那些已經(jīng)無法利用或者是被損毀的CPⅡ點(diǎn)進(jìn)行彌補(bǔ)。在橋梁和路基等地段進(jìn)行CPⅡ的控制網(wǎng)加密的時(shí)候，可以采用GPS在原來的精密平面控制網(wǎng)的基礎(chǔ)上按照相同精度的擴(kuò)展方式進(jìn)行加密。而在隧道內(nèi)的CPⅡ的控制網(wǎng)加密，則應(yīng)根據(jù)隧道長度布設(shè)相應(yīng)精度要求的洞內(nèi)CPⅡ控制網(wǎng)，待整個(gè)隧道貫通之后，采用導(dǎo)線測量的方法進(jìn)行加密，測量時(shí)應(yīng)聯(lián)測一定數(shù)量的隧道施工導(dǎo)線點(diǎn)或中線點(diǎn)，以便檢查隧道洞內(nèi)CPⅡ控制網(wǎng)平差成果是否會(huì)對(duì)隧道的建筑界限造成侵限，若造成侵限，則應(yīng)對(duì)CPⅡ控制網(wǎng)誤差進(jìn)行調(diào)整或?qū)λ淼涝O(shè)計(jì)線路中線進(jìn)行調(diào)整。

2 CPⅢ控制點(diǎn)的布設(shè)

2.1 布設(shè)CPⅢ控制點(diǎn)需要用到的元器件

這些元器件主要就是采用的經(jīng)過工廠精密加工的元器件，而且在進(jìn)行加工的時(shí)候是需要采用數(shù)控機(jī)床來完成的。CPⅢ點(diǎn)的測量標(biāo)志應(yīng)由預(yù)埋套筒、棱鏡桿、水準(zhǔn)測量桿和預(yù)埋件保護(hù)蓋組成，且應(yīng)采用具有抗銹蝕和抗腐蝕不銹鋼的合金材料進(jìn)行加工。所以在采購CPⅢ測量標(biāo)志的時(shí)候應(yīng)該要達(dá)到下面的一些相關(guān)要求才行，能夠永久保存、體積較小、結(jié)構(gòu)簡單、不會(huì)變形、價(jià)格適中、可強(qiáng)制對(duì)中，互換性和重復(fù)安裝性誤差，X、Y誤差要求小于±0.4mm，H誤差要求小于±0.2mm。

2.2 具體布設(shè)CPⅢ控制點(diǎn)

CPⅢ控制點(diǎn)應(yīng)沿線路布置在路基兩側(cè)的接觸網(wǎng)桿或基礎(chǔ)、橋梁防撞墻、隧道側(cè)壁上，當(dāng)CPⅢ點(diǎn)布置在橋梁防撞墻上時(shí)，點(diǎn)位應(yīng)設(shè)置在橋墩固定端上方的防撞墻上。在大跨度連續(xù)梁上等特殊地段，也可設(shè)置在活動(dòng)端，但在使用時(shí)要加強(qiáng)CPⅢ點(diǎn)位精度的復(fù)核，以確定點(diǎn)的穩(wěn)定性，并即測即用。CPⅢ點(diǎn)沿線路布置時(shí)縱向間距宜為50～70m左右一對(duì)點(diǎn)，特殊情況下相鄰點(diǎn)間距最短不小于40m，最長不大于80m。同一對(duì)點(diǎn)里程差不大于1m，橫向間距不超過結(jié)構(gòu)寬度，CPⅢ點(diǎn)布設(shè)高度應(yīng)大致等高，高度應(yīng)與設(shè)計(jì)軌道頂面保持30～50cm的高度間距。

3 CPⅢ平面控制網(wǎng)的測量

3.1 測量CPⅢ控制點(diǎn)的要求及具體方法

首先對(duì)于儀器的一些要求。全站儀在進(jìn)行測量的時(shí)候須合格并在有效檢定期內(nèi)，而且應(yīng)該要滿足下面的這些要求：在進(jìn)行角度測量的時(shí)候，精度應(yīng)該要滿足方向測量中誤差不大于1″；在進(jìn)行距離測量的時(shí)候，精度則應(yīng)該要滿足測距中誤差不大于1mm+2ppm；在進(jìn)行測量的時(shí)候，全站儀應(yīng)具有目標(biāo)自動(dòng)識(shí)別和測量的自動(dòng)化全站儀。而且每一套全站儀都應(yīng)該要至少配有13個(gè)配套棱鏡及其棱鏡組件，且棱鏡在使用之前應(yīng)該要經(jīng)過檢測，篩選互換性較好的使用。

其次就是測量的具體方法。在每次測量開始的時(shí)候，應(yīng)在設(shè)站前輸入規(guī)范要求的各項(xiàng)限差，輸入測站信息，按照采集軟件要求學(xué)習(xí)目標(biāo)觀測點(diǎn)（全圓方向觀測法），而且還應(yīng)該要填寫自由站的記錄，每一測站的測量都應(yīng)該要觀測3個(gè)完整的測回（0.5″級(jí)儀器可觀測2個(gè)測回）。在每次自由設(shè)站時(shí)，應(yīng)該要記錄相應(yīng)的氣壓和溫度，對(duì)邊長觀測進(jìn)行溫度、氣壓等氣象元素改正，溫度讀數(shù)精確至0.2℃，氣壓讀數(shù)精確至0.5hPa。對(duì)于那些線路上有長短鏈的時(shí)候，應(yīng)該要對(duì)標(biāo)記的編號(hào)和重復(fù)的里程進(jìn)行區(qū)分。在自由測站進(jìn)行測量的時(shí)候，應(yīng)該要保證每個(gè)CPⅢ點(diǎn)被3次獨(dú)立觀測，自由測站到CPⅢ點(diǎn)的最遠(yuǎn)觀測距離不應(yīng)大于180m，每個(gè)CPⅢ控制點(diǎn)應(yīng)有三個(gè)方向交會(huì)，從而提高觀測可靠性，示意圖如下所示：

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3.2 與上一級(jí)的CPⅡ控制點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測

CPⅢ平面網(wǎng)采用自由測站邊角交會(huì)法施測，附合到CPⅠ、CPⅡ控制點(diǎn)上，每600m左右（400～800m）與上一級(jí)的CPⅡ控制點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測，自由測站至CPⅡ控制點(diǎn)的觀測邊長不大于300m。觀測時(shí)自由測站間距一般約為120m，測站內(nèi)觀測12個(gè)CPⅢ點(diǎn)，全站儀前后方各3對(duì)CPⅢ點(diǎn)，自由測站到CPⅢ點(diǎn)的最遠(yuǎn)觀測距離不應(yīng)大于180m；每個(gè)CPⅢ點(diǎn)至少應(yīng)保證有三個(gè)自由測站的方向和距離觀測量（測量示意圖如下）。在進(jìn)行長大隧道和橋梁聯(lián)測的時(shí)候，應(yīng)和已有的隧道洞外精密控制網(wǎng)或橋梁精密控制網(wǎng)進(jìn)行聯(lián)測，以便對(duì)設(shè)計(jì)單位的施測成果進(jìn)行復(fù)測確保成果的可靠性。

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3.3 大跨度連續(xù)梁CPⅢ測量

在大跨連續(xù)梁段，由于不能保證每個(gè)CPⅢ點(diǎn)均布置在橋梁固定支座端，梁體變形客觀存在，使得CPⅢ點(diǎn)在不同時(shí)間、環(huán)境及荷載的情況下測量時(shí)坐標(biāo)會(huì)存在一定的差異，因此造成CPⅢ成果使用和復(fù)測不便，故在測量中要注意采取一定的措施。測量方法及計(jì)算與其它段落的要求一致。除嚴(yán)格執(zhí)行CPⅢ有關(guān)測量要求外，還應(yīng)特別注意整個(gè)段落要在較短的同一段時(shí)間、同一溫度、環(huán)境下進(jìn)行測量；測量CPⅢ的時(shí)間和軌道精調(diào)的時(shí)間盡量相隔短，且荷載沒有大的變化。如果相隔時(shí)間較長或溫度、環(huán)境荷載有較大的變化，要進(jìn)行重新復(fù)測后使用；軌道精調(diào)的時(shí)間段要和測量CPⅢ時(shí)的溫度、環(huán)境盡量一致；應(yīng)當(dāng)加大復(fù)測頻次，在施工的一個(gè)工序開始時(shí)要進(jìn)行一次復(fù)測，根據(jù)變形情況進(jìn)行分析，認(rèn)為復(fù)測結(jié)果符合變形規(guī)律和實(shí)際情況時(shí)，要及時(shí)更新使用新的成果，以便進(jìn)行下一個(gè)工序的工作。同時(shí)在施工完成后的運(yùn)營階段，也要根據(jù)梁體的變形情況對(duì)CPⅢ進(jìn)行定期復(fù)測，以便于運(yùn)營維護(hù)使用。為保證大跨度連續(xù)梁及大跨度鋼梁上CPⅢ控制點(diǎn)的應(yīng)用精度，使用該部分CPⅢ控制點(diǎn)時(shí)，不得直接采用測量成果，應(yīng)以“即測即用”為原則進(jìn)行使用，無砟軌道施工時(shí)，按插點(diǎn)或者插網(wǎng)的方法重新測量非固定端上CPⅢ控制點(diǎn)坐標(biāo)，以測段兩端固定端CPⅢ控制點(diǎn)為約束點(diǎn)現(xiàn)場進(jìn)行約束平差，平差后立即采用實(shí)測成果進(jìn)行定向，當(dāng)因溫度變化造成自由設(shè)站精度不能滿足要求時(shí)，必須再次對(duì)非固定端CPⅢ成果進(jìn)行更新。

3.4 測量數(shù)據(jù)的處理

觀測數(shù)據(jù)存儲(chǔ)之前，必須對(duì)觀測數(shù)據(jù)的質(zhì)量進(jìn)行檢核，在滿足精度要求的情況之下才能存儲(chǔ)，然后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、計(jì)算和平差的處理。數(shù)據(jù)計(jì)算、平差處理采用的平差軟件，在計(jì)算報(bào)告中要說明軟件名稱。自由設(shè)站點(diǎn)、CPⅢ點(diǎn)進(jìn)行整體平差，而且在平差計(jì)算的時(shí)候，還應(yīng)對(duì)各項(xiàng)精度做出相應(yīng)評(píng)定。

4 結(jié)束語

現(xiàn)在因?yàn)槭褂酶咚勹F路軌道控制網(wǎng)CPⅢ測量的時(shí)候，測量的穩(wěn)定性和精度都是非常地高，所以也就使得高速鐵路軌道控制網(wǎng)CPⅢ測量得到了很多測量工作者非常充分的肯定。在我國的高鐵的建設(shè)過程當(dāng)中，軌道控制網(wǎng)CPⅢ測量可以說是體現(xiàn)了非常重要的作用。在國內(nèi)很多已經(jīng)修建好的高鐵當(dāng)中，高速鐵路軌道控制網(wǎng)CPⅢ測量技術(shù)是具有很多成功的經(jīng)驗(yàn)，而且這項(xiàng)技術(shù)的可靠性、精度和穩(wěn)定性都非常高，從而才使得相關(guān)的施工建設(shè)單位能夠保質(zhì)保量地按時(shí)完成建設(shè)。

參考文獻(xiàn)：

[1]中華人民共和國鐵道部.TB 10601-2009高速鐵路工程測量規(guī)范[S].北京：中國鐵道出版社，2009.

[2]《客運(yùn)專線鐵路無砟軌道鋪設(shè)條件評(píng)估技術(shù)指南》鐵建設(shè)

篇9

本文結(jié)合合福高鐵路基工程現(xiàn)場施工實(shí)例，從填料制備、填筑、攤鋪碾壓、檢測實(shí)驗(yàn)等方面進(jìn)行了系統(tǒng)分析和總結(jié)，明確A、B組土填料含水率控制范圍、填筑松鋪厚度及壓實(shí)系數(shù)、碾壓遍數(shù)、碾壓行駛速度、合理的機(jī)械及人員組合等技術(shù)參數(shù)和工藝控制標(biāo)準(zhǔn)，為保證路基填筑質(zhì)量和運(yùn)營安全提供了保障，也為類似工程的施工提供參考。

中圖分類號(hào)： O213.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

1、引言

隨著國民經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，我國高速鐵路建設(shè)也隨之進(jìn)入快車道。一般將運(yùn)行時(shí)速≥200km／h的鐵路統(tǒng)稱為高速鐵路，高速鐵路與普通鐵路相比較，其最大特點(diǎn)就是行駛速度高、運(yùn)行平穩(wěn)、乘坐舒適、安全性能高、行車密度大。而路基是鐵路線路的重要組成部分，是承受軌道結(jié)構(gòu)重量和列車荷載的基礎(chǔ)。為保證線路質(zhì)量，路基必須具備良好的性能，要求其強(qiáng)度高、剛度大，嚴(yán)格控制沉降量及剛度延線路縱向變化的緩慢性。同時(shí)路基也是線路工程中最薄弱最不穩(wěn)定的環(huán)節(jié)，工后沉降超標(biāo)成為路基施工質(zhì)量控制的難點(diǎn)。

本文結(jié)合合福高鐵（設(shè)計(jì)時(shí)速350km／h）路基工程現(xiàn)場實(shí)例，從填料制備、填筑、攤鋪碾壓、檢測實(shí)驗(yàn)等方面的系統(tǒng)分析和總結(jié)，取得相關(guān)參數(shù)和工藝控制標(biāo)準(zhǔn)，為保證路基填筑質(zhì)量和運(yùn)營安全提供了保障，也為類似工程的施工提供參考。

2、路基填筑施工準(zhǔn)備

2．1 現(xiàn)場準(zhǔn)備工作

首先測量放線，對(duì)施工場地進(jìn)行清理，并按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行地基處理，檢測承載力等各項(xiàng)指標(biāo)，使之滿足要求。

2. 2投入現(xiàn)場人員、機(jī)械、儀器設(shè)備配置

按照架子隊(duì)1-1-5-2標(biāo)準(zhǔn)模式配置管理人員；根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際，計(jì)劃投入挖掘機(jī)3臺(tái)（含材料拌制）、裝載機(jī)3臺(tái)（含材料拌制）、平地機(jī)1臺(tái)、震動(dòng)壓路機(jī)2臺(tái)、自卸車5臺(tái)（據(jù)實(shí)調(diào)整）、灑水車1臺(tái)、DC700小型壓路機(jī)1臺(tái)；投入全站儀2臺(tái)、電子水準(zhǔn)儀1臺(tái)、光學(xué)水準(zhǔn)儀1臺(tái)、K30載荷試驗(yàn)儀1臺(tái)、Evd載荷試驗(yàn)儀1臺(tái)、灌砂桶1只等儀器設(shè)備。

2.3 所需材料要求及制備

2.3.1 A、B組填料要求及制備

按照規(guī)范及設(shè)計(jì)要求采用級(jí)配良好的A、B組填料。A組填料:包括硬塊石,級(jí)配良好和細(xì)粒土含量小于15%的漂石土、卵石土、碎石土、圓礫土、角礫土、礫砂、粗砂、中砂。A、B組填料的區(qū)別在于細(xì)粒土的含量,細(xì)粒土含量小于15%為A組,細(xì)粒土含量在15%～30%之間為B組。A、B組填料以具有壓實(shí)性能好、工后沉降少,滲水性能好等眾多優(yōu)勢,目前在高速鐵路建設(shè)中已被廣泛采用。填料中碎石最大粒徑要求：①基床以下路堤不大于7.5cm；②基床底層不大于6.0cm。按照重型擊法實(shí)試驗(yàn)確定最大干密度和最佳含水量±2%的范圍對(duì)填料含水量進(jìn)行控制。

2.3.2 土工材料要求

（1）、土工格柵采用雙向拉伸聚丙烯經(jīng)編土工格柵，具體性能指標(biāo)：聚丙烯雙向經(jīng)編土工格柵：縱、橫向極限抗拉強(qiáng)度≥35KN/m；縱、橫向2％伸長率時(shí)，縱、橫向拉伸力≥12KN/m；縱、橫向5％伸長率時(shí)，縱、橫向拉伸力≥24KN/m。

（2）、土工合成材料必須從正規(guī)廠家招標(biāo)直接采購，并應(yīng)經(jīng)質(zhì)量檢驗(yàn)。

3、施工總體方案

路基填筑嚴(yán)格按“三階段、四區(qū)段、八流程”的施工工藝進(jìn)行施工。地基處理完成后，確定滿足壓實(shí)后的地基系數(shù)K30、壓實(shí)系數(shù)K檢驗(yàn)所要求的松鋪厚度及壓實(shí)系數(shù)、碾壓遍數(shù)、碾壓行進(jìn)速度、機(jī)械設(shè)備組合及施工工藝等。我們根據(jù)現(xiàn)場路基短而段數(shù)多的特點(diǎn)，填料攤鋪采用裝載機(jī)機(jī)粗平、人工配合平地機(jī)精平的方法整平，23T振動(dòng)壓路機(jī)采用靜壓、弱振、強(qiáng)振、靜壓組合振壓方法碾壓施工。自地表起至基床表層以下每填筑0.6m高，距路堤邊坡水平方向向內(nèi)0.4m鋪設(shè)一層土工格柵（幅寬5m），土工格柵采用人工鋪設(shè)，每幅縱向搭接長3.0m。施工組織順序：施工準(zhǔn)備填料制備測量放樣A、B組填料填筑初平精平碾壓實(shí)驗(yàn)檢測土工格柵鋪設(shè)循環(huán)下道工序施工。

4、施工要求

4.1 填料土工試驗(yàn)

路基填筑前，由監(jiān)理旁站見證，由實(shí)驗(yàn)人員對(duì)填料及聚丙烯雙向經(jīng)編土工格柵現(xiàn)場取樣，對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行檢測實(shí)驗(yàn)，并出具試驗(yàn)單，確保材料符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。

4.2 施工注意事項(xiàng)

4.2.1 作業(yè)區(qū)段劃分

根據(jù)當(dāng)?shù)囟嘤昙岸搪坊^多的特點(diǎn)，一般以50--100劃分為一個(gè)作業(yè)區(qū)段，保證每層填筑短、平、快的節(jié)奏。

4.2.2 排水設(shè)施

針對(duì)南方雨季較多的氣候特點(diǎn)，為保證路基填筑質(zhì)量，施工前路基兩側(cè)修建臨時(shí)排水溝（盡可能做到永臨結(jié)合），施工過程中必須保證路基面橫坡及路基兩側(cè)排水暢通。

4.2.3 設(shè)備管理

設(shè)專人負(fù)責(zé)機(jī)械設(shè)備的維護(hù)與管理，保證其正常的使用性能和施工安全。

4.3 施工工序控制

4.3.1 測量放線

地基處理完成后再次進(jìn)行現(xiàn)場測量放線，必須做到換人、換儀器設(shè)備對(duì)中線和水準(zhǔn)的二次施工復(fù)測（包括計(jì)算過程），施放線路中心樁和路基邊樁及其對(duì)應(yīng)護(hù)樁，并做好相關(guān)記錄，保證技術(shù)測量準(zhǔn)確無誤。

4.3.2 分層填筑

（1） 填筑按照“四區(qū)段--八流程”工藝要求橫向全寬、縱向水平分層填筑施工，上下兩層填筑接頭處錯(cuò)開不小于3m。

（2） A、B組填料分層填筑的松鋪厚度擬采用35cm。根據(jù)松鋪厚度計(jì)算出每車料的攤鋪面積，撒方格網(wǎng)予以控制。

（3） 攤鋪整平。采用裝載機(jī)均勻攤鋪光輪壓路機(jī)快速靜壓一遍平地機(jī)初平人工配合平地機(jī)精平。

（4） 為保證路基邊坡的壓實(shí)質(zhì)量，填筑時(shí)路基兩側(cè)各加寬50cm。每填筑3m高度按照設(shè)計(jì)橫斷面進(jìn)行刷坡。

（5）按照設(shè)計(jì)和規(guī)范要求正確埋設(shè)沉降觀測標(biāo)。

4.3.3 震動(dòng)碾壓

（1）碾壓前現(xiàn)場采用酒精燒干法對(duì)填料含水量進(jìn)行復(fù)檢，若含水量超過實(shí)驗(yàn)測量值±2%時(shí)，應(yīng)及時(shí)晾曬或?yàn)⑺?。使填料處于最佳含水量控制范圍時(shí)，即可進(jìn)行碾壓。

（2）采用23t重型壓路機(jī)按平行線路方向進(jìn)行碾壓。按直線段先兩側(cè)后中間，曲線段由內(nèi)側(cè)向外側(cè)順序，按照1遍靜壓＋1遍弱振＋n遍強(qiáng)振組合方式進(jìn)行碾壓。強(qiáng)振后進(jìn)行K30、壓實(shí)系數(shù)K的檢測，合格后進(jìn)行末次收面靜壓。

（3）施工區(qū)段搭接碾壓。各區(qū)段交接處，應(yīng)進(jìn)行縱向進(jìn)退式互相搭接重疊碾壓。橫向輪跡重疊不少于40cm，前后相鄰兩區(qū)段縱向重疊不小于2.0m，對(duì)邊角處用DC700小型壓力機(jī)碾壓，做到無漏壓，無死角。

（4）為保證路基邊坡壓實(shí)密度，逐層路肩部位進(jìn)行斜交45°正反碾壓。

4.3.4 過程檢測（試驗(yàn)）驗(yàn)收

A、B組填料壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)設(shè)計(jì)和規(guī)范要求采用地基系數(shù)K30（大于150 MPa/m）和壓實(shí)系數(shù)K(大于0.95)二項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行控制，通過檢測保證施工質(zhì)量。嚴(yán)格按照驗(yàn)標(biāo)要求的檢驗(yàn)方法、點(diǎn)數(shù)、頻次、逐層分段、分部進(jìn)行試驗(yàn)檢測。經(jīng)檢測對(duì)填筑壓實(shí)質(zhì)量不合格地段，應(yīng)根據(jù)工程質(zhì)量控制的需要，增加檢驗(yàn)點(diǎn)數(shù)。對(duì)達(dá)不到質(zhì)量要求的檢驗(yàn)項(xiàng)目，進(jìn)行分析和研究，查明原因，改進(jìn)工藝，加強(qiáng)施工質(zhì)量管理，確保路基質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求。各項(xiàng)指標(biāo)合格后方可進(jìn)入下一層填筑。

4.3.5整修成型

（1）隨路基填筑高度每3米按照圖紙的設(shè)計(jì)寬度和邊坡坡度要求進(jìn)行邊坡修整，清除多余填料，使邊坡整齊平順，并進(jìn)行壓實(shí)，保證路基邊緣壓實(shí)密度。

（2）為防止雨水沖刷造成邊坡沖溝，每填筑一層及時(shí)設(shè)置（恢復(fù)）邊坡排水槽，并對(duì)邊坡進(jìn)行拍實(shí)。

4.3.6施工工藝及質(zhì)量控制流程

A、B組填料施工工藝及質(zhì)量控制流程圖

5、質(zhì)量控制要點(diǎn)

5.1 填料質(zhì)量控制

A、B組填料必須嚴(yán)格按照規(guī)范要求控制最大粒徑及含水率；并按實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求的摻配比例控制細(xì)粒土的摻配量，必須保證拌合均勻級(jí)配良好。

5.2 填筑及碾壓質(zhì)量控制

嚴(yán)格控制每層虛鋪厚度和平整度，上下兩層填筑接頭處錯(cuò)開不小于3m；碾壓時(shí)必須保證橫向輪跡重疊不少于40cm，前后相鄰兩區(qū)段縱向重疊不小于2.0m，做到無漏壓，無死角，保證碾壓遍數(shù)，使路基整體密實(shí)度滿足設(shè)計(jì)要求。

5.3 沉降觀測

為保證高速鐵路路基的剛度、強(qiáng)度和耐久性，對(duì)路基沉降提出了嚴(yán)格的控制標(biāo)準(zhǔn)，要求無砟軌道路基工后沉降不超過15mm，過渡段工后沉降差不應(yīng)大于5mm，不均勻沉降造成的折角不應(yīng)大于1/1000。為及時(shí)、準(zhǔn)確、科學(xué)、真實(shí)的反應(yīng)路基沉降情況，我們成立了專業(yè)的測量隊(duì)負(fù)責(zé)沉降觀測工作。

6、A、B組填料路基斷面形式

路基結(jié)構(gòu)尺寸：基床表層厚0.4m級(jí)配碎石，基床底層厚2.3m A、B組土，基床2.7m以下為基床以下路堤A、B組土填筑。

詳細(xì)結(jié)構(gòu)尺寸見下圖：

7、判別標(biāo)準(zhǔn)

壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)要求見下表：

基床底層外形尺寸質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法

8、最佳機(jī)械及人員組合

8.1最佳機(jī)械設(shè)備組合

通過現(xiàn)場實(shí)踐，分析總結(jié)出最佳機(jī)械組合為：XG951裝載機(jī)2臺(tái)（含材料制備），18t運(yùn)輸車6輛(根據(jù)運(yùn)距不同予以調(diào)整)，PY165C-3平地機(jī)1臺(tái)，LSS2301振動(dòng)壓路機(jī)2臺(tái)，挖掘機(jī)2臺(tái)（含材料制備），小型壓路機(jī)1臺(tái)。

8.2最佳人員配置組合

通過試驗(yàn)總結(jié)出最佳人員組合為：管理人員按架子隊(duì)模式標(biāo)準(zhǔn)化配置，現(xiàn)場配合工人6人。

9、松鋪厚度及碾壓值確定

經(jīng)過測量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析， A、B組土松鋪厚度35cm, 采用23t壓路機(jī)碾壓遍數(shù)為：第一遍靜壓，第二遍弱振，第三、四遍強(qiáng)振，經(jīng)檢測A、B組土地基系數(shù)K30沒有達(dá)到規(guī)范要求的指標(biāo)、壓實(shí)系數(shù)K達(dá)到規(guī)范要求的指標(biāo)。進(jìn)行了第三遍強(qiáng)振后，經(jīng)檢測A、B組土地基系數(shù)K30、壓實(shí)系數(shù)K達(dá)到規(guī)范要求的指標(biāo)，第六遍靜壓收面。不同點(diǎn)位實(shí)測壓實(shí)厚度為30cm、29cm、31cm、28cm、29cm、31cm，平均值30cm，松鋪系數(shù)為1.17。在該碾壓方式下地基系數(shù)K30、壓實(shí)系數(shù)K指標(biāo)均能滿足設(shè)計(jì)要求。

10、填料含水率現(xiàn)場確定

經(jīng)酒精干燒法現(xiàn)場檢測含水率控制在4.0～7.5%范圍內(nèi)時(shí)碾壓效果最佳。當(dāng)現(xiàn)場實(shí)測含水率超出上述范圍，則需進(jìn)行灑水或晾曬

11、碾壓遍數(shù)與檢測值關(guān)系曲線圖

由上圖可以看出，當(dāng)碾壓遍數(shù)達(dá)到上述值后，地基系數(shù)值（k30）、壓實(shí)系數(shù)值（k）均滿足設(shè)計(jì)要求，且隨著碾壓遍數(shù)的增加而數(shù)值增加緩慢。

12、確定出最終路基填筑施工技術(shù)控制參數(shù)

通過試分析總結(jié)各項(xiàng)檢測數(shù)據(jù)（滿足設(shè)計(jì)要求）及現(xiàn)場施工工藝試驗(yàn)，組織有關(guān)施工人員確定了路基基床表層以下A、B組填料施工的技術(shù)控制參數(shù)如下：

13、結(jié)論

對(duì)高鐵路基填筑施工，只要我們做到精心策劃，嚴(yán)密組織，嚴(yán)格按照“三階段—四區(qū)段—八流程”的工藝執(zhí)行，嚴(yán)把填料質(zhì)量關(guān)，現(xiàn)場嚴(yán)格控制填料含水率、虛鋪厚度、碾壓遍數(shù)及碾壓組合方式等技術(shù)要求參數(shù)，合理的人、機(jī)配置，按照正確的施工工藝，嚴(yán)肅認(rèn)真的檢測試驗(yàn)，完全可以達(dá)到優(yōu)質(zhì)高效的施工，保證路基填筑質(zhì)量達(dá)到對(duì)強(qiáng)度和剛度的要求，滿足高鐵線路的平順性、堅(jiān)固性和耐久性，實(shí)現(xiàn)高鐵運(yùn)營速度高、運(yùn)行平穩(wěn)、乘坐舒適、安全性能高的目標(biāo)。考文獻(xiàn)

[1]《高速鐵路路基工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》(TB10751-2010)

[2]《高速鐵路路基工程施工技術(shù)指南》(鐵建設(shè)2010-241號(hào))

[3]《鐵路工程土工試驗(yàn)規(guī)程》(TB10102-2010)

[4]《鐵路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》(TB10001-2005)

[5]《高速鐵路工程測量規(guī)范》(TB10601-2009)

篇10

【關(guān)鍵詞】精密控制測量；高速鐵路建設(shè)；管理模式；工作流程

中圖分類號(hào)： U238文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

1 建立精密控制測量管理模式的重要意義

精密控制測量是高速鐵路建設(shè)中一項(xiàng)十分重要的工作，直接關(guān)系到軌道鋪設(shè)的平順性、安全性和舒適性，必須建立一套科學(xué)合理的管理模式與運(yùn)行機(jī)制，以實(shí)現(xiàn)勘測控制網(wǎng)、施工控制網(wǎng)、運(yùn)營維護(hù)控制網(wǎng)“三網(wǎng)合一”的目的為基礎(chǔ)，按照“分級(jí)布網(wǎng)、逐級(jí)控制”的原則布設(shè)精測網(wǎng)，需要建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、施工單位、監(jiān)理單位、咨詢評(píng)估單位相互協(xié)調(diào)配合，才能保證高速鐵路精密控制測量工作的順利進(jìn)行。為此，明確各單位職責(zé)與工作程序，從制度上保證高速鐵路測量工作的規(guī)范性、高效性和科學(xué)性，實(shí)現(xiàn)軌道鋪設(shè)的平順性和精確的幾何線性參數(shù)，確保高速列車安全平穩(wěn)運(yùn)行。下面針對(duì)高速鐵路建設(shè)工程的工作需要，從組織機(jī)構(gòu)、成員單位職責(zé)、工作流程等方面，探討高速鐵路精密控制測量工作管理模式的建立和實(shí)施。

2 組織機(jī)構(gòu)

高速鐵路精密控制測量工作從設(shè)計(jì)單位的初測開始到運(yùn)營維護(hù)，經(jīng)歷的周期很長，中間有海量的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、數(shù)據(jù)復(fù)核、分析評(píng)估、技術(shù)審核等工作，涉及建設(shè)、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理、咨詢評(píng)估等各個(gè)部門，需要建立相應(yīng)的組織機(jī)構(gòu)，明確各方職責(zé)，以協(xié)調(diào)管理各單位的工作。建設(shè)單位作為高速鐵路建設(shè)的出資人，應(yīng)對(duì)精密控制測量工作進(jìn)行全局統(tǒng)一管理，設(shè)計(jì)單位、施工單位、監(jiān)理單位、咨詢評(píng)估單位要按照各單位的主要職責(zé)和工作流程，緊密聯(lián)系、協(xié)調(diào)分工，保證精密測量工作順利進(jìn)行。

3 工作流程

建設(shè)單位應(yīng)制定嚴(yán)格的高速鐵路精密控制測量工作流程，以保證精密控制測量工作正常有序進(jìn)行：

（1）設(shè)計(jì)單位應(yīng)在編寫好精測網(wǎng)技術(shù)方案后及時(shí)提交建設(shè)單位評(píng)審驗(yàn)收，評(píng)審?fù)ㄟ^后方可用于知道精測網(wǎng)測設(shè)；

（2）嚴(yán)格按照評(píng)審后的精測網(wǎng)技術(shù)方案及相關(guān)規(guī)范建設(shè)精測網(wǎng)，資料整理完畢后提交建設(shè)單位評(píng)審驗(yàn)收，評(píng)審?fù)ㄟ^后精測網(wǎng)成果才可使用；

（3）建設(shè)單位應(yīng)及時(shí)組織設(shè)計(jì)單位、施工單位、監(jiān)理單位、咨詢單位現(xiàn)場交接精測網(wǎng)控制網(wǎng)，編制交樁紀(jì)要；

（4）施工單位要編制精測網(wǎng)復(fù)測技術(shù)方案，復(fù)測成果報(bào)建設(shè)單位評(píng)審，通過后開展不定期復(fù)測；

（5）建設(shè)單位應(yīng)及時(shí)安排設(shè)計(jì)單位、施工單位、咨詢單位編寫沉降觀測細(xì)則和技術(shù)交底；

（6）施工單位根據(jù)沉降觀測細(xì)則開展沉降觀測工作，監(jiān)理單位同時(shí)開展平行觀測工作，滿足評(píng)估要求后提交沉降咨詢評(píng)估單位進(jìn)行評(píng)審。

4 職責(zé)及要求

在高速鐵路精密控制測量實(shí)施和應(yīng)用、管理的過程中，各職能單位擔(dān)負(fù)的職責(zé)分別應(yīng)達(dá)到以下要求。

4.1建設(shè)單位

建設(shè)單位的主要職責(zé)是：

（1）全面負(fù)責(zé)高速鐵路精密控制測量工作，組織對(duì)測量和評(píng)估人員的技術(shù)指導(dǎo)和培訓(xùn)，檢查、監(jiān)督、協(xié)調(diào)、處理觀測及評(píng)估工作中的有關(guān)問題，組織完成精測網(wǎng)靜態(tài)驗(yàn)收工作；

（2）根據(jù)相關(guān)要求和規(guī)定，組織評(píng)審設(shè)計(jì)單位編寫的精測網(wǎng)技術(shù)方案，組織評(píng)審精測網(wǎng)CP0、CPI、CPI I和二等水準(zhǔn)建設(shè)，組織進(jìn)行CPIII測設(shè)前的精測網(wǎng)復(fù)測；

（3）施工單位進(jìn)場后，及時(shí)組織設(shè)計(jì)單位交樁，組織施工單位線下工程施工前的精測網(wǎng)復(fù)測，并對(duì)精測網(wǎng)復(fù)測成果進(jìn)行評(píng)審，對(duì)不定期復(fù)測進(jìn)行管理；

（4）根據(jù)設(shè)計(jì)要求和相關(guān)規(guī)定，組織評(píng)估單位編寫沉降變形觀測及評(píng)估工作實(shí)施細(xì)則。

4.2設(shè)計(jì)單位

設(shè)計(jì)單位的主要職責(zé)：

（1）線路初測前應(yīng)根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行平面、高程控制網(wǎng)設(shè)計(jì)，確定所采用的坐標(biāo)系和高程系統(tǒng)；

（2）編寫精測網(wǎng)技術(shù)方案，并提交建設(shè)單位評(píng)審，在定測前建設(shè)好CP0、CPI控制網(wǎng)、二等水準(zhǔn)高程控制網(wǎng)，并將整理好的精測網(wǎng)資料提交建設(shè)單位評(píng)審；

（3）配合建設(shè)單位進(jìn)行線路交樁及技術(shù)交底，對(duì)施工單位精測網(wǎng)復(fù)測提供技術(shù)支持等；

（4）對(duì)沉降變形觀測設(shè)計(jì)要求進(jìn)行技術(shù)交底，CPIII測設(shè)前的精測網(wǎng)復(fù)測，完成CPII和二等水準(zhǔn)的測設(shè)。

4.3施工單位

施工單位的主要職責(zé)：

（1）完成線路接樁工作，編寫標(biāo)段內(nèi)精測網(wǎng)復(fù)測技術(shù)方案，按規(guī)范要求提交復(fù)測成果，并送建設(shè)單位評(píng)審；

（2）根據(jù)現(xiàn)場施工放樣需要，按規(guī)范要求測設(shè)施工加密網(wǎng)和隧道、橋梁獨(dú)立控制網(wǎng)，提交相關(guān)完整資料并送建設(shè)單位評(píng)審；

（3）參與制定沉降變形觀測及評(píng)估工作實(shí)施細(xì)則；

（4）埋設(shè)觀測元器件，保護(hù)觀測設(shè)施，負(fù)責(zé)建立變形觀測網(wǎng)和線下工程沉降變形的觀測，并按照統(tǒng)一提供的數(shù)據(jù)格式要求，對(duì)沉降觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和錄入；

（5）經(jīng)過分析、評(píng)估，區(qū)段內(nèi)線下工程工后沉降滿足鋪設(shè)無砟軌道技術(shù)要求后，及時(shí)提出《區(qū)段鋪設(shè)無砟軌道申請報(bào)告》（附整套沉降評(píng)估報(bào)告資料）報(bào)送建設(shè)單位，由建設(shè)單位組織評(píng)審；

（6）參與制定CPIII作業(yè)指導(dǎo)書和軌道測設(shè)、精調(diào)作業(yè)細(xì)則；

（7）完成CPIII建網(wǎng)前的CPII加密測設(shè)工作。

（11）配合建設(shè)單位完成精測網(wǎng)靜態(tài)驗(yàn)收工作。

4.4監(jiān)理單位

監(jiān)理單位的主要職責(zé)：

（1）參與制定精測網(wǎng)技術(shù)方案，對(duì)精測網(wǎng)建設(shè)過程進(jìn)行控制，并及時(shí)反饋監(jiān)理意見；

（2）參與設(shè)計(jì)單位精測網(wǎng)成果評(píng)審，并出具監(jiān)理評(píng)估意見；

（3）對(duì)施工單位精測網(wǎng)復(fù)測的觀測方法、儀器性能指標(biāo)、測量計(jì)算成果和不定期復(fù)測成果進(jìn)行抽查，簽字確認(rèn)測量數(shù)據(jù)的真實(shí)性；

（4）負(fù)責(zé)沉降觀測過程中對(duì)路橋隧的平行觀測，按標(biāo)準(zhǔn)文件格式提交平行觀測月報(bào)，及時(shí)匯報(bào)異常情況及有關(guān)問題；

（5）對(duì)施工單位CPII加密測量、CPIII測量及軌道鋪設(shè)測量的觀測方法、儀器性能指標(biāo)和測量計(jì)算成果進(jìn)行抽查，簽署監(jiān)理意見；

（6）對(duì)施工單位的軌道測設(shè)成果、長軌精調(diào)、聯(lián)調(diào)聯(lián)試測設(shè)報(bào)告出具現(xiàn)場監(jiān)理意見。

4.5咨詢評(píng)估單位

咨詢評(píng)估單位的主要職責(zé)：

（1）對(duì)設(shè)計(jì)單位制定的精測網(wǎng)技術(shù)方案和精測網(wǎng)成果進(jìn)行咨詢，并提出咨詢意見；

（2）對(duì)施工單位各標(biāo)段制定的復(fù)測技術(shù)方案和復(fù)測成果進(jìn)行咨詢，對(duì)加密的CPII網(wǎng)、獨(dú)立施工控制網(wǎng)、精測網(wǎng)不定期復(fù)測進(jìn)行咨詢，并出具咨詢意見；

（3）組織制定沉降變形分析評(píng)估工作實(shí)施細(xì)則，建立沉降變形觀測數(shù)據(jù)管理和評(píng)估數(shù)據(jù)庫，建立CPIII觀測數(shù)據(jù)管理和評(píng)估數(shù)據(jù)庫，統(tǒng)一全線變形觀測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)整理形式，統(tǒng)一全線CPIII平差軟件，制定相關(guān)記錄表格，編制分析、評(píng)估計(jì)算機(jī)軟件；

（4）參與對(duì)施工單位的觀測及評(píng)估人員、監(jiān)理人員進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)和培訓(xùn)；

（5）對(duì)線下工程各階段沉降變形觀測進(jìn)行分析、預(yù)測、評(píng)估，編制《區(qū)段無砟軌道鋪設(shè)條件沉降變形評(píng)估報(bào)告》，并將各階段分析報(bào)告提交各方。

5結(jié)束語

精密控制測量是我國高速鐵路建設(shè)中一個(gè)關(guān)鍵的技術(shù)環(huán)節(jié)，缺乏可資借鑒的經(jīng)驗(yàn)，探索其中關(guān)鍵技術(shù)和管理模式具有很重要的意義。

針對(duì)高速鐵路建設(shè)工程的工作需要，本文從組織機(jī)構(gòu)、工作流程、成員單位職責(zé)等方面，探討高速鐵路精密控制測量管理模式的建立與實(shí)施，以明確各單位職責(zé)與工作程序，從制度上保證精密控制測量工作的規(guī)范性、高效性和科學(xué)性，實(shí)現(xiàn)高速鐵路安全、平穩(wěn)的運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)