试论高速铁路工程测量精度和测量模式

张军舰

摘 要：如今随着我国经济的飞速发展，我国高速铁路工程已经实现了大规模普及。为了满足人们的出行需求，高速铁路技术也在不断进行着革新，在这个过程中对于整个高速铁路工程的各个环节都提出了新的挑战。而高速铁路工程测量工作作为高速铁路工程的基础，对于其测量精度也有了更高的要求，其测量模式也需要进行改变以适应新的需求。

关键词：高速铁路工程；测量精度；测量模式

中图分类号：U212.2 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）24-0120-01

近年来我国的高速铁路技术不断进步，已处于世界领先地位，四通八达的高速铁路网络也方便了人们的出行。但是我国幅员辽阔，地理环境复杂，因此高速铁路工程施工前的测量工作具有重要意义。而随着高速铁路技术的不断进步，对于高速铁路工程测量精度的要求也是水涨船高。在这种条件下，传统的测量模式明显已经不能满足现阶段的工程需求，需要做出改变。本文也将针对高速铁路工程的测量精度及测量模式进行分析与探讨。

1 高速铁路工程测量精度的确定

目前我国的高速铁路工程为人们的出行提供了极大的便利，较之于传统铁路，高速铁路可以在250km/h的速度之上保持平稳运行，大大减少了人们的出行时间，提高了运输效率。高速铁路的高效运行离不开前期测量工作的保障，高速铁路对于测量工作的精度要求远远超过了传统铁路，误差要控制在毫米级别才能确保高速铁路的安全运行。而且如今高速铁路运行速度大大提升，在进行测量工作时还要结合列车的运行状态参数进行计算，以确保列车在高速运行时可以保持车体的平稳[1]。而这些都需要以精密的测量工作为基础，因此传统的铁路工程测量的测量精度已经不能满足当下的需求。

在高速铁路工程的测量工作中，首先要确定测量的精度标准。由于高速铁路运行速度极快，因此在轨道设计时要充分考虑列车的运行状态参数。在这一情况下，测量精度自然是越高越好，但是在测量精度确定时还要结合测量工作实际以及高速铁路整体工程情况进行综合考量。

首先不能一味追求高精度，因为更高的测量精度也就意味着更高的投入，同时由于测量水平的限制，高精度测量会大大延误施工进度。另外由于缺乏高精度测量的经验，因此在测量过程中还可能出现未知的测量问题，从而影响整个高速铁路的工程质量。所以在测量过程中要结合成本因素、工程要求、测量效率几个方面综合确定。

由于高速铁路对于测量精度要求较高，因此在测量时要结合平面控制网以及高程控制网进行测量，而如今国家标准控制网下的测量精度有时也不能满足高速铁路工程要求，因此还需要视情况建立小范围的独立坐标系进行测量。但是在实际测量过程中，出于工程效率考虑，实际勘测时间往往较短，因此在使用平面控制网时的基准通常都是几公里的长边，不能满足高速铁路工程精度要求。而使用最高精度控制网时，0.5米的基准边长又导致测量精度回归到了导线精度，测量工作效率得不到保证[2]。为了提升精度所采用的高程控制网，不仅仅需要平面控制网的数据，还需要重力以及天文数据来进行计算，而实际的测量操作中往往不能满足这些条件，因此很难真正实现高程控制网下的测量精度。

而在小范围建立独立坐标系进行测量虽然可以极大的提高测量精度，但是也存在着重大缺陷。因为在小范围测量时可以忽略地球表面的曲率，将地表视作平面进行测量。但是高速铁路工程通常跨度极广，不能忽视地球自身曲率的影响。因此独立坐标系测量会将整个高速铁路工程割裂，导致无法全面考察列车运行状态，会影响日后列车的平稳运行。另外由于高速铁路轨道通常都是新修建的道路或者隧道，因此国家原先的比例尺网络图参考意义不大，这也为高速铁路工程测量增加了难度，限制了测量精度的提升。

所以，在高速铁路工程的测量工作中，其测量精度并非越高越好，一定要结合测量工作实际，在保证测量效率及质量的前提下尽可能提升测量精度。同时在测量时要时刻注意测量工作是为了保障高速铁路列车运行平稳，在确定测量精度时也要充分考虑列车的实际运行情况。

2 高速铁路工程测量模式探讨

在传统的铁路工程测量中，主要有四个步骤。首先是进行航测，也就是通过航天器进行初步的导线测绘，确定水准基线以及测量的精度范围，为日后的测量打下基础[3]。航测之后要对于不同的地形进行测绘，我们称之为初测。在航测与初测之后，就要结合工程的实际需求进行进一步细致的测量，也就是定测。在定测过程中对于精度要求较高，通常也会使用GPS、经纬仪、水平仪等工具来进行辅助。最后的补充定测则是在施工过程中针对出现的问题进行的补充测量。但是如今传统的测量模式已经不能满足高速铁路工程的测量精度要求，而且传统模式中各环节数据标准不同，不能直接进行数据对接，还存在重复测量现象，严重影响测量工作效率，因此需要探索全新的测量模式。

新的测量模式下，首先要对传统的多次多种类测量进行有机地结合，通过合理设定测量基准来减少测量次数。同时也可以减少之前测量标准不一导致的数据冗杂，以及测量效率低下的问题。例如可以将原先的多次测量基准整合为间距在5-7km之间的GPS点，并以1/1.5万—1/2.5万精度布网，之后进行一次性勘测，从而提高测量效率[4]。而这种结合，也可以实现整个高速铁路工程测量工作的一次性布网，不仅仅减少了打桩的工作量，而且在测量时也可以随意进行切入与分割而不破坏测量工作的整体性，对于桥梁、隧道等复杂地形也可以做好预测量工作，从而提升测量精度。

对于地势恶劣的分段，很难进行人工测量，随着无人机技术的日臻完善，如今使用无人机进行横断面航测也被广泛运用于高速铁路工程测量工作中。而在航测过程中，要根据测量精度标准合理设定无人机摄像头的焦距，保持其呈反比例，具体关系见表1。

另外在测量过程中要将平面高程综合控制网与勘测控制网以及施工运营控制网相联系，做到三位一体，达到数据信息的实时共享。这样可以真正结合实际施工运营状况对测量工作进行调整，在保证施工效率的基础上最大程度提升测量精度，也能更好地保证高速铁路工程的顺利进行。

在测量中还要注意结合CPO网络，即高速铁路测量框架控制网，这一网络主要模拟了列车高速运行下的横向摆动情况，结合这一网络进行的测量工作也能更好地为日后列车运行服务。最后在测量工作结束后，可以在测量网络的基础上建立高速铁路控制网，监控列车平日的运行状态，为列车安全运行提供保险。

3 结语

随着我国高速铁路的普及，人们的出行愈发便利，但伴随着目前我国经济的飞速发展，运输压力依旧存在，这也对高速铁路技术提出了更高的要求。为了让高速铁路更好地满足人们的需求，高速鐵路测量工作也面临着新的挑战，不仅要满足高速铁路高测量精度的要求，还要保障施工效率。这就需要更新测量模式，简化测量流程，综合高速铁路运行实际进行测量工作，更好地保障高速铁路的平稳运行。

参考文献

[1]张红利.高速铁路工程测量精度和测量模式[J].数字化用户，2013，（17）：318-318.

[2]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）.

[3]杨彦军.浅谈高速铁路精密工程测量技术标准的研究与应用研究[J].城市建设理论研究：电子版，2013，（16）.

[4]王红明.高速铁路工程测量探讨[J].商品与质量，2016，（15）：322.endprint