试论高速铁路工程测量精度和测量模式

王岩

（山西天昇测绘工程有限公司山西太原　030000）

试论高速铁路工程测量精度和测量模式

王岩

（山西天昇测绘工程有限公司山西太原030000）

随着我国经济的不断发展，在经济贸易往来中，对城市交通的需求也越来越多。高速铁路作为城市交通的重要渠道之一，影响着城市经济的发展，所以对其质量要求非常高。而从高速铁路设计、施工、运营等角度来看，其对高速铁路的测量精度均有非常高的要求。测量是一项工程开始的前提和基础，是保证设计方案可行性和施工安全的重要的保障。本文主要分析高速铁路工程测量精度应该遵循的基本标准，阐述高速铁路工程测量精读控制的重要性，针对影响工程测量精读的重要因素，笔者结合相关的实践经验，提出相关提升测量精度的策略和建议，以供参考。希望通过本文的分析能实现提升测量精度的战略目标。

高速铁路工程；测量精读；测量模式

高速铁路的发展是铁道工程勘测、设计以及施工和运输等都发生了巨大的变化，在巨变的形势下，测量工程师还停留在传统的工作理念下，是已经完全不能满足实际工作需求。所以，工程测量师只有保持与时俱进，不断变革和创新工作理念和工作方式，并且能不断积累丰富的工作经验，学习和引进国外先进的测量技术，才能最终实现提高测量精度的战略目标。而测量精度的提升不仅与测量方法有关，还与测量的流程和规范操作以及测量工程师的自身水平等都有直接的关系。所以，提升工程测量精度，改进测量方法和流程，降低高速铁路工程的投入成本，提升整体的工作效率，已经成为当前非常重要的课题，值得每一个测量工程师深入思考。本文将针对提升工程测量精度进行详细的阐述。

1　高速铁路概述

高速铁路为我国交通运输提供了最大的便捷，其最大行驶速度可达250～350km/h。在给旅客和运输带来巨大便利的同时，其安全性和舒适性需要精密的测量数据提供依托和保证。高速铁路在运行时的平顺是通过精确的几何线性参数计算而得到的，其精确度必须控制在毫米级的范围之内，否则后果不堪设想[1]。传统的慢速铁路测量方法已无法满足高速铁路测量精度的需要，其测量模式与高速铁路测量模式相冲突。为此，随着我国社会主义经济的发展，对高速铁路的要求越来越高，研究出更优的过程测量精度和测量模式，是铁路也发展的不可逆转的趋势[2]。

2　建立高速铁路工程测量精度和测量模式的必要性

传统铁路工程的测量方法分为四步走：初测、定测、线下工程施工测量及铺轨测量。初测内容为平面导线测量，定好坐标系，测角误差，计算导线全长相对的闭合差，最后进行光电测距，即完成所有的初测工序。定测是在初测的基础上以导测结果为基准，对测量精度放出交点、定位直角线控制桩和曲线控制桩，开展铁路桩基施工。线下工程施工测量在定测结果上开展高程测量。铺轨测量是采用直线经纬仪穿线法，对铺轨施工进行曲线放轨和固定的控制。四步一体，完成整个铁路的精度测量。

上述测量方法较为简便，无法满足高速铁路GPS、全站仪、电子水准仪、等数据的获取和建立，且与现代化高速铁路建设的要求相差甚远。加之高速铁路所经过的桥梁、洞隧、等需要高精度控制的建筑物不断增多，使得上述方法并不可取。因此，传统铁路工程测量方法无法满足高速铁路测量的需要[3]。

3　提高高速铁路测量精度和模式的有效措施

对高速铁路工程的精密测量需要依托资金、人力、物力、时间等的大量投入。通常没有经过试验验证的资料和不够严谨的理论论证，会大大降低测量的精度，从而造成各项资源的浪费，以致产生铁路运输事故，加大了高速铁路的安全隐患。提高高速铁路工程测量精度可以从以下几个方面来执行[4]：

3.1多类项合并测量

将高速铁路工程测量的原有航位控制、加密点测算、初测导线、定点交测等合并为5～7km一组的GPS点或边长为800～1000m的导线距，其相对精度为1/1.5～1/2.5万的以此布网，对所有合并测量项目划分为五等水准测量。接下来将航位控制测控，进行一次性勘测、设计和施工，减少分类产生的冗杂数据和频繁更改测量模式。

3.2一次性布网进行点和直线的测量

一次性布网的点线测量可以改变传统测量中实地测设桩基而带来的巨大工程量，一次性布网进行点和直线的测量的具体操作为：将全站仪与GPS RTK相结合，来设置接测中线。对实测图进行一次性布网点的控制，在任何里程进行随便切入，跳过初测导线和定测交点测量，直接进入理论坐标控制测设中线，完成所有点和直线的精密测量。

其优越性主要表现为：①避免了繁琐的测桩、距离转折及数据误差等；②随意的切入性测量，避免了改线出现的断裂；③可以对特殊地形，如桥梁、隧道、岩洞等进行预测型开工测量，提高其测量的精确度[5]。

3.3用航测模型测量纵横断面

高速铁路施工时的纵横断面往往由于其地势形态较为恶劣而难以开展测量工作。采用航测模型测量纵横断面在国外已经被广泛使用，其具体操作方法是：①依托摄影机，做好比例定焦，通常情况下为1/3000～1/5000的比例尺大小进行定测；②将摄影机的焦距大小与精确度调整为反比例的状态，及摄影焦距越小，其测量精度越高，高程测量越远。其具体详情见表1。

表1　航测比例尺与纵横断面测量精度关系一览表

3.4建立测量框架控制网CPO

近几年，我国对高速铁路津京段、郑西段、武广段、京沪段及石武段的检测，做出了高速铁路测量框架控制网CPO，此框架是在多年检测实践上得出的[6]。其主要作用是控制了高速铁路在高速运行下出现的列车横向摆动情况，因此建立CPO框架，控制了沿线点与点之间的平面控制，加大高速运行是的兼容性，具有高精度的CPI值。CPI的控制点误差一般控制在≤1/20000，且在测量时有效约束了CPI控制网的平差。

3.5建立三网合一的测量体系

三网合一主要针对的是平面高程综合网、勘测控制网和施工运营控制网，简称三网。如何进行三网合一是提高测量精度必须考虑的问题。首先，将CPI控制网进行加密维护，设置进平面高程综合网，同时与勘测控制网进行结合，将施工、运营和维护一体化、一步到位化。由此得到三网合一的测量模式和测量的统一基准，在高程控制网下有效的保证了数据的精确度不被影响[7]。

3.6设置高速铁路控制网

高速铁路控制网主要用于简单分明的对测量加以简化，其主要操作是将铁路测量分为二层网络来进行布置，即第一层为告诉铁路线路水准基点，基点是用于控制测量的同一水平基准线。第二层为轨道控制网，即为高速铁路工程勘测提供第二道高程测量数据，为高速铁路的施工和维护提供二次保驾护航的作用。二层网络在勘测和运营上，有效的将测量的一系列数据网络统计化、模式化，很好的加以控制。

4　结束语

综上所述，通过上述介绍可知，高速铁路建设工程本身具有一定的复杂性，基础测量和工程高程测量都具有一定的挑战性。影响工程测量精度的因素很多，包括人为和客观两个方面，都需要测量工程师做好控制工作。笔者通过分析得知，测量人员的素质和测量方法和流程等均会影响测量的精度，所以，针对相关影响因素，笔者对工程测量师提出相关要求：①提升自身综合素质水平；②完善测量方法；③测量流程的规范等。除此之外，还应该引进先进的工程测量技术，掌握多样化测量工具的使用方法，以投入实践中，提升高速铁路整体测量的精度，从而确保工程设计、施工等环节的顺利进行，保障施工人员的安全，实现工程的优质高效发展。

[1]徐立.高速铁路工程测量精度和测量模式[J].铁道勘察，2015，32（1）：105～106.

[2]张红利.高速铁路工程测量精度和测量模式[J].数字化用户，2014（17）：80，81.

[3]李春霞.EGS-1123无砟轨道三维精测小车的研制[D].南昌大学，2008（20）：120～121，122.

[4]张春晓.高速铁路工程测量精度和测量模式研究[J].城市建设理论研究（电子版），2014（20）：964，965.

[5]王长进.中国高速铁路精密工程测量技术[A].轨道交通建设运营及装备安全技术交流会论文集[C].2014（24）：72～77.

[6]王晓敏.GPS结合导线测量技术在京沪高速铁路中的应用研究[D].中国地质大学（武汉），2014（17）：80，81.

[7]解畅.浅谈GPS RTK技术在高速铁路工程测量中的应用[J].城市建设理论研究（电子版），2013（15）：28～31.

U212.2

A

1673-0038（2015）13-0156-02

2015-2-6

王岩（1986-），男，助理工程师，本科，主要从事测绘相关工作。