高速铁路控制测量中的几个问题探讨分析

文/苗光驰 苑新宇，中国华西工程设计建设有限公司沈阳分公司

当今社会，一个国家的铁路设施系统的发展不仅仅关乎国人出行、国民经济生产生活，还是一个国家综合实力体现的重要方面。进入21世纪以来，我国的高速铁路蓬勃发展，放眼全世界，中国的高铁技术无疑走在前列，据说全球有90%以上的高速铁路相关标准都是由我国制定的，这充分说明了我国在高速铁路技术领域在全球已经有非常大的话语权。高速铁路，效率高、速度快是其最典型特征。

1 基础平面控制网

1.1 基础平面控制网点位的选择需满足的要求

（1）点位的安置位置周围要有着开阔的视野，而且也要便于安装GPS接收机，一般要同地面高度角维持在15度左右。另外，为便于GPS信号的接收，在其内部杜绝存在成片的障碍物。（2）在点位的附近尽量避免不要存在大面积的水域与对卫星信号接收存在强烈干扰作用的物体，如广告金属牌等；（3）点位尽量选在一些牢固、稳定而且容易寻找、不易破坏便于安全作业的区域；（4）点位要与如电视台、微波站等大功率的无线电发射源保持不低于400米的距离。

1.2 基础平面控制点的施测

（1）测量仪器：采用技术先进的双频GPS接收机；（2）基础平面测试点要满足不低于GPS点和三角点联测，同时保证在每50千米左右具备一个国家三角点的联测，国家三角点联测的个数要多于三个；

1.3 GPS网平差与坐标转换

相关测量数据在经过一定的处理之后，应用相应的商业软件（或随机数据处理软件）进行平差计算，在计算过程中要注意以下几方面问题；

（1）GPS基线网平差要应用GPS基线的双差求解；（2）三维无约束平差要在WGS-84坐标体系中完成，并需要对三维坐标平面进行三维转换，将其变换为一个独立的工程平面坐标；（3）采取一个已知方向和已知点进行必要的坐标变换，并将变换后的坐标引入到相应的坐标系中；（4）在坐标进行转换之前，需要对联测三角点的精度进行检查，并对控制点精度进行确认，在确认所有相关要素满足要求后方可采用进行后续工作，以此来保证GPS测量的精确性。

2 线路控制网

一般情况下，线路控制网都布设在基础平面控制网的上演线路附近。线路控制网在基础平面控制网的基础上采取C级GPS网或四等导线进行施测，同时满足离线路距离要在50米到100米之间，点间距要在80-100米之间。此外，线路控制网的控制点位的选择尽量定在不易被破坏的铁路用地范围之内，而且所选择的位置土质要安全、位置要僻静，能够便于保存和观察，最后严格按照相关规定进行埋石。因此，也就需要在所有线控制网的控制点位位置处书写相应的说明，必要的时候可通过测量该点位到距离稍远明显地物的距离，并绘制相应的示意图，做好记录。

对于一些在线路勘测的不同单位测量衔接地段，需要同时设置两个以上控制点砟为共同作用点，最后的测量结果要能够准确的反应出其中的相互关系。此外，所选择的线路控制点要具备良好的通视条件，对于一些条件较为困难的地区通视点数目可适当降低，但至少要保证拥有一个，以此来有效的满足施工测量与放线需求。

3 基桩控制网

基桩控制网所指的主要就是分布在线路沿线的三维控制网，该控制网起点和重点为基础平面控制网或线路控制网。对于基桩控制网的施测一般都是在其他线下工程施工测量工作完成之后再进行，该控制网测量工作的实施给无砟轨道的敷设以及后期的运营和维护提供给了可靠地控制基准。对于基桩控制网的测量工作，可采取后方交会法或导线测量法来完成，在其控制点的控制过程中需要对具体的工程施工要求和运营维护要求进行综合的考虑，其埋点同样需要设置在一些僻静、安全、便于测量和不易被破坏的地段，同时掩埋地段还要有着良好的抗移动、防冷冻和防沉降的特点。

4 高程控制测量

对于高程控制的测量，需要能够与一级高价水准相联测；其中对于二等水准测量而言，一般要满足每150千米联测一次，条件困难的联测距离可放宽至400千米（不得大于这一距离）；四等水准的测量保证每30千米联测一次，条件困难的联测距离可放宽至80千米，并形成附合水准路线。在施工过程中，遇到客运专线与另一铁路相连接时，首先需要对两条铁路的高程系统相互关系进行确定。此时附合水准路线要保持沿线敷设，同时水准线的埋设也要满足具体以下几点要求：

（1）保证每2千米设置一水准点；部分重点工程项目还要结合自身项目特点进行水准点的增设；水准线不仅可以单独设置，还可以与平面控制点共享；但对于单独设置的水准点而言，要保证其距离线路中线的距离在50米到100米之间。（2）关于水准点的选择，要尽量定在一些位置僻静、安全，土质坚实、便于观测和能够长期保存的地段；（3）要严格按照二等水准测量的相关要求进行水准机点的测量工作；（4）在应用四等水准测量时，如果在平原地区可以选择水准测量方法，而在丘陵、山岳等地区则可以选择三角高程和电测距等测量方法。

5 结语

在之前传统的铁路测量方法中，普遍存在着精度低和坐标系统不统一的缺点，而高精度测量控制网的建立有效的解决了这一缺陷，促使我国高速铁路的控制测量工作更加科学化、系统化和规范化。在包括客运专线无砟轨道铁路的勘测设计、工程施工以及后期的营运维护等全过程中均贯穿着精密测量，这对于更好地保证高铁轨道的稳定性、高精度以及平顺性都有着不可替代的重要意义。

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