高速铁路工程测量技术存在问题及解决措施

林汉云（福建永福电力设计股份有限公司）

高速铁路工程测量技术存在问题及解决措施

林汉云（福建永福电力设计股份有限公司）

近些年来，我国铁路建设事业得到不断发展，尤其是高速铁路凭借其速度快、运行平稳等特点，已然成为当今铁路化发展的主流。对高铁来说，它最突出的特点就是具有高度的平顺性，从大量的工程实践中可以证实，采用无砟轨道是很好的选择。然而在无砟轨道铺设过程中，对工程测量精度要求非常高。所以，在铁路建设工程中，对高速铁路工程测量技术的掌握是很有必要的。本文对我国高速铁路工程测量技术上存在的一些问题做出分析，并在此基础上介绍怎样实现高精度的高速铁路工程测量，希望可以为今后高铁建设提供有价值的参考。

工程测量技术；存在的问题；高精度测量

1 引言

交通运输业与国家经济的发展有很大的联系，在高速发展的今天，我国大力发展高铁建设，国家对高速铁路工程测量的要求也不断提高，对高速铁路测量中应用到的技术要求也越来越高。一般情况下，传统的测量技术都存在一些不足，甚至跟不上时代发展得脚步，因此，这就需要将先进的测量技术应用到高速铁路工程测量中。我国的高速铁路工程测量技术在不断提高，以适应我国高速铁路建设的发展，只有保证了工程测量的精度要求，才能够很好的满足高速铁路发展需求。

2 高速铁路工程测量

2.1 高速铁路工程测量的内容

就铁路建设来看，无论是铁路的勘测设计、工程施工，还是项目完成后的验收和维护，这些都离不开对工程的精密测量工作。工程测量工作需要贯穿于整个高速铁路建设的过程中，其对高铁工程建设具有非常重要的意义。高速铁路工程测量的内容也包含了多个方面，例如对轨道施工的测量、对高速铁路平面高程控制的测量以及对铁路运行维护的测量等。这些测量内容的精确度都是确保高速铁路建设质量的重要依据，所以，铁路工程相关工作人员必须高度重视工程测量问题。

2.2 高速铁路工程测量的目的

在高速铁路工程建设过程中，做的所有工作都是为了确保高铁工程的质量及安全，高速铁路工程测量也不例外。工程测量主要是根据高铁工程的实际情况，合理设计各级平面高层控制网，然后在精密测量网的控制下，对工程建设中每个施工环节有效实施，最终顺利完成高速铁路的建设。由于高速铁路的建设在各方面的要求都很高，所以，在进行高速铁路工程测量的时候，应该根据铁路工程的实际情况，按照设计的线型对铁路线路进行施工。为了确保轨道的平顺性，精度要控制在毫米级的范围内，来确保在车辆行驶中具有舒适性和安全性。

2.3 高速铁路测量技术的要求

轨道是高速铁路的重点建设环节。高铁轨道一般可以分为有砟轨道和无砟轨道。无砟轨道较有砟轨道平顺性以及稳定性要好，轨道的耐久性也随之大幅提升。但应注意的是，无砟轨道对工程基础的质量有非常高的要求，如果工程基础有沉降等问题，不仅会影响行车安全，甚至造成灾难。这就对工程测量精度提出了极高的要求。另外，对于无砟轨道而言，在施工完毕后，很难对其进行调整，所以，为避免多个环节的误差积累，高铁轨道工程测量必须具有严格的控制网标准。

3 高速铁路工程测量技术存在问题

3.1 测量仪器导致的质量问题

在实际铁路工程测量中，测量仪器的质量问题以及使用不当是导致工程测量数据不准确的一个重要因素，主要表现在：①测量仪器相对落后，达不到当前工程测量的标准要求。在一些工程施工中，为了节省成本，不能及时的换新的仪器，还在使用比较老式的测量仪器，这样难保证测量精度；②测量人员在使用测量仪器进行工程测量时，往往凭借自己的经验对工程测量，没能够按照相关的规范来使用仪器，这很可能使测量的数据与实际不符，最终导致铁路工程出现质量问题；③没能按照相关的规定来管理仪器，造成仪器失真。而对于工程测量仪器来说，其管理及保养都需要专业人员来进行，不能让其他人员随意使用或放置，以防仪器失去精度。

3.2 未能控制好测量质量

对于高速铁路工程质量监控来说，它既涉及到铁路工程的质量问题，又涉及到人们的生命和财产安全问题，不仅需要相关部门的监察，更加需要政府的职能监督。政府及社会监理要和相关部门协同进行工程验收，高铁质量重中之重不可忽视。然而，许多工程监理没能担负起应尽的责任，没有按照监理要求对工程质量进行评估。其次有一些监理人员未使得当的测量仪器进行工程监理，这会很大程度上影响监理质量。

3.3 工程测量产生误差

3.3.1 GPS测量误差

对于高铁工程测量的前两个阶段，都是需要采用GPS测量方式，而此种方式很容易出现误差，其误差的来源可以分为以下三类：

（1）与控制段相关的误差，包括星历误差和卫星时钟误差，指的是在卫星传播过程中导航电文的参数值产生误差。

（2）与接收机有关的误差，一般是接收机噪声引起的误差。

（3）与卫星信号有关的误差，指信号受到接收机和卫星之间的传播介质的影响而造成的误差。

3.3.2 CPⅢ控制测量误差

CPⅢ控制网测量方式是采用后方交会全站仪自由设站的形式。误差来源主要是：

（1）由观测值误差产生的自由设站点误差，主要原因是出现了方向观测误差；

（2）两相邻测站在平面位置和高程产生的相对误差；

（3）全站仪测量轨道各点的误差。

4 工程测量问题的解决措施

4.1 提高工程测量中的技术创新

我们的社会在不断进步发展，对于铁路工程测量技术来说，也需要不断的创新。把先进的科学技术运用到工程测量之中，有效的提高铁路工程测量技术水平。科学技术是第一生产力，在一定意义上说，测量技术的提升以及测量标准的提升既能够降低高铁工程测量的花费，又能够确保高铁工程施工的进度和质量。因此，我国要推动高速铁路工程测量技术的进一步发展与革新，保证我国高速铁路事业顺利发展。

4.2 加强对高速铁路工程测量中各项制度的制定与实施

这包含了在高速铁路工程测量取得成果的复测、交接、施工过程等环节上要严格遵守相关的管理办法，进而使工程测量行为规范起来，确保高铁工程测量成果的质量。如今高速铁路工程建设不断发展，铁路施工技术要求的精度也在不断增高。对此高铁工程的负责人要把眼光放长远，同时要根据实际发展情况，引进先进、实用的设备仪器，为提高高速铁路工程的测量质量打下一个良好的基础，为我国的高速铁路工程事业提供推动力量。

4.3 要加强对工程测量工作的监督与管理

把高速铁路工程测量的监督工作放到首位。①工作人员必须了解高速铁路工程测量过程中的每一个细节，遵守相应的标准规范，施工人员也不能仅仅依赖自己的工作经验来测量。②高铁工程测量工作人员要担负起自身的责任，对测量数据严格把关，并反复审查所得数据，确保数据万无一失。在高速铁路工程测量的数据应用到实际中，必须要再次核实数据，数据的真实有效性是保证铁路工程质量的首要前提，因此，必须将监督工作有效落实。

4.4 减弱工程测量误差

4.4.1 GPS测量误差的减弱措施

卫星时钟造成的误差是系统误差，它包括时钟的随机误差及频偏、钟差等所产生的误差。对于这种误差往往可以通过差分技术和钟差改正法来减弱。此外还有星历误差，它可采用相位观测量求差法来获取高精度的相对坐标，从而减弱或消除误差。对于高精度、长距离的测量可以采取精密星历法来削弱。另外，对于整体的星历误差还可以通过轨道改进法、同步求差法等来减弱误差。

要消除与卫星传播有关的误差，可以通过倾斜因子系数来解决电离层的折射使得码相位测量变长，载波相位变短的问题，也可以选择一个特定的时间段观测，然后使用同步观测量求差法来消除误差。

可采用差分法来处理与接收站有关的误差，如果要求高精度定位，可以使用外接频标，给接收站提供高精度的时间标准。或者是在求解的时候把接收机的钟差作为独立未知数处理。

4.4.2 CPⅢ控制误差的减弱

我们不能完全的消除全站仪测量所造成的误差，只能采取一定的方法来合理的减弱误差，所测量的轨道各点在竖直方向的不平顺性跟观测高度角是有关的，观测水平方向与在水平方向的不平顺性有关，正矢误差与测量距离和误差角度有关，想要减弱正矢误差，就要控制观测距离和观测角度的误差，还要尽量缩小观测距离。

5 结语

工程测量对于工程施工来说是一个非常重要的环节，工程测量精度对工程项目施工质量会有着很大作用。施工前要运用工程测量技术重新核实测量结果，一旦测量技术出现问题，整个工程可能就会出现严重的质量问题。高速铁路工程施工是一项系统且又复杂的工程项目，必须保证铁路轨道的平顺性，才能确保高速运行的列车安全稳定运行。因此，对高速铁路工程测量技术要求非常高。想要使高速铁路发展的更好更快，就要继续深入研究工程测量技术，还要加大对高速铁路工程测量的监督力度，在严格的审查制度下，工作人员才会具有高度责任心的工作态度，并且能够认真完成自己的工程测量任务，进而促进我国高铁工程事业的快速发展。

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