高速鐵路控制測量中的幾個問題探討分析

郭強

摘 要：隨著我國經濟發展水平以及科學技術水平的不斷發展，鐵路事業也迎來了一全新的發展局面。在具體的高速鐵路工程建設過程中，如何更好地保障高速建設施工的順利實施以及如何確保運營維護與放樣精度，關鍵也就在于建立一套經濟、有效的精密測量控制網?；诖?，本文就針對高速鐵路控制測量工作實施過程中的幾個關鍵問題進行了討論和分析。以希望能夠對后期的相關工作有所借鑒與指導。

關鍵詞：高速鐵路；控制測量；問題

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.05.220

0 引言

鐵路不僅屬于一種重要的交通方式，而且還與一個國家的經濟發展有著極為緊密的關系。近幾年，隨著我國社會經濟的蓬勃發展，我國鐵路建設也步入了一定的發展階段，特別是高速鐵路成功建設與通行，更是促使我國交通運輸進入了世界先進發展之列。高速鐵路的一大主要特點就是效率高、速度快，同一般鐵路不同，高速鐵路對于基礎控制測繪工作與軌道工程精度的要求更為嚴格。傳統的測量方法已經不能很好地滿足當前時代的發展需求，而且之前的鐵路控制網也存在裝點密度不足與精度低等諸多問題，所以，建立一套軌道鐵路精密測量控制網也就顯得尤為關鍵。

1 基礎平面控制網

1.1 基礎平面控制網點位的選擇需滿足的要求

（1）點位的安置位置周圍要有著開闊的視野，而且也要便于安裝GPS接收機，一般要同地面高度角維持在15度左右。另外，為便于GPS信號的接收，在其內部杜絕存在成片的障礙物。（2）在點位的附近盡量避免不要存在大面積的水域與對衛星信號接收存在強烈干擾作用的物體，如廣告金屬牌等；（3）點位盡量選在一些牢固、穩定而且容易尋找、不易破壞便于安全作業的區域；（4）點位要與如電視臺、微波站等大功率的無線電發射源保持不低于400米的距離。

1.2 基礎平面控制點的施測

（1）測量儀器：采用技術先進的雙頻GPS接收機；（2）基礎平面測試點要滿足不低于GPS點和三角點聯測，同時保證在每50千米左右具備一個國家三角點的聯測，國家三角點聯測的個數要多于三個；

1.3 GPS網平差與坐標轉換

相關測量數據在經過一定的處理之后，應用相應的商業軟件（或隨機數據處理軟件）進行平差計算，在計算過程中要注意以下幾方面問題；

（1）GPS基線網平差要應用GPS基線的雙差求解；（2）三維無約束平差要在WGS-84坐標體系中完成，并需要對三維坐標平面進行三維轉換，將其變換為一個獨立的工程平面坐標；（3）采取一個已知方向和已知點進行必要的坐標變換，并將變換后的坐標引入到相應的坐標系中；（4）在坐標進行轉換之前，需要對聯測三角點的精度進行檢查，并對控制點精度進行確認，在確認所有相關要素滿足要求后方可采用進行后續工作，以此來保證GPS測量的精確性。

2 線路控制網

一般情況下，線路控制網都布設在基礎平面控制網的上演線路附近。線路控制網在基礎平面控制網的基礎上采取C級GPS網或四等導線進行施測，同時滿足離線路距離要在50米到100米之間，點間距要在80-100米之間。此外，線路控制網的控制點位的選擇盡量定在不易被破壞的鐵路用地范圍之內，而且所選擇的位置土質要安全、位置要僻靜，能夠便于保存和觀察，最后嚴格按照相關規定進行埋石。因此，也就需要在所有線控制網的控制點位位置處書寫相應的說明，必要的時候可通過測量該點位到距離稍遠明顯地物的距離，并繪制相應的示意圖，做好記錄。

對于一些在線路勘測的不同單位測量銜接地段，需要同時設置兩個以上控制點砟為共同作用點，最后的測量結果要能夠準確的反應出其中的相互關系。此外，所選擇的線路控制點要具備良好的通視條件，對于一些條件較為困難的地區通視點數目可適當降低，但至少要保證擁有一個，以此來有效的滿足施工測量與放線需求。

3 基樁控制網

基樁控制網所指的主要就是分布在線路沿線的三維控制網，該控制網起點和重點為基礎平面控制網或線路控制網。對于基樁控制網的施測一般都是在其他線下工程施工測量工作完成之后再進行，該控制網測量工作的實施給無砟軌道的敷設以及后期的運營和維護提供給了可靠地控制基準。對于基樁控制網的測量工作，可采取后方交會法或導線測量法來完成，在其控制點的控制過程中需要對具體的工程施工要求和運營維護要求進行綜合的考慮，其埋點同樣需要設置在一些僻靜、安全、便于測量和不易被破壞的地段，同時掩埋地段還要有著良好的抗移動、防冷凍和防沉降的特點。

4 高程控制測量

對于高程控制的測量，需要能夠與一級高價水準相聯測；其中對于二等水準測量而言，一般要滿足每150千米聯測一次，條件困難的聯測距離可放寬至400千米（不得大于這一距離）；四等水準的測量保證每30千米聯測一次，條件困難的聯測距離可放寬至80千米，并形成附合水準路線。在施工過程中，遇到客運專線與另一鐵路相連接時，首先需要對兩條鐵路的高程系統相互關系進行確定。此時附合水準路線要保持沿線敷設，同時水準線的埋設也要滿足具體以下幾點要求：

（1）保證每2千米設置一水準點；部分重點工程項目還要結合自身項目特點進行水準點的增設；水準線不僅可以單獨設置，還可以與平面控制點共用；但對于單獨設置的水準點而言，要保證其距離線路中線的距離在50米到100米之間。（2）關于水準點的選擇，要盡量定在一些位置僻靜、安全，土質堅實、便于觀測和能夠長期保存的地段；（3）要嚴格按照二等水準測量的相關要求進行水準機點的測量工作；（4）在應用四等水準測量時，如果在平原地區可以選擇水準測量方法，而在丘陵、山岳等地區則可以選擇三角高程和電測距等測量方法。

5 結語

在之前傳統的鐵路測量方法中，普遍存在著精度低和坐標系統不統一的缺點，而高精度測量控制網的建立有效的解決了這一缺陷，促使我國高速鐵路的控制測量工作更加科學化、系統化和規范化。在包括客運專線無砟軌道鐵路的勘測設計、工程施工以及后期的營運維護等全過程中均貫穿著精密測量，這對于更好地保證高鐵軌道的穩定性、高精度以及平順性都有著不可替代的重要意義。

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