铁路测量

铁路测量（精选10篇）

铁路测量 篇1

铁路旅客列车运行速度高, 为实现运行条件下旅客列车的安全性和舒适性, 要求轨道必须具有高平顺性和精确的几何线性参数, 包括轨道内部几何尺寸与外部几何尺寸, 如轨距、轨向、高低、水平、扭曲、与设计高程及中线的偏差等, 精度要求控制在±1mm~2mm范围内。因此对铁路进行精密测量, 并保持高精度是建设铁路的关键技术之一。

1 精密测量原理及研究

铁路精密工程测量技术标准核心是研究确定平面和高程控制网的精度要求, 以满足铁路施工控制要求, 进而保证铁路的安全平稳运行。根据铁路轨道平顺性精度高的要求, 线路必须具备非常准确的几何参数。轨道的几何参数测量包括一定的外部几何尺寸测量和内部几何尺寸测量。轨道的外部几何尺寸是轨道在空间三维坐标系中的坐标和高程。外部几何尺寸的测量也称之为轨道的绝对定位。内部几何尺寸即轨道自身的几何尺寸, 包括轨距、水平以及轨道纵向高低和方向的参数。内部几何尺寸的测量也可以称之为轨道的相对定位。

铁路轨道必须具有精确的几何线形, 精度要求控制在±1mm~2mm, 测量控制网的精度在满足线下工程施工控制测量要求的同时必须满足轨道铺设的精度要求, 使轨道的几何参数与设计的目标位置之间的偏差保持最小。而轨道的铺设施工和线下工程 (路基、桥梁、隧道、站台等) 施工放样是通过由各级平面高程控制网组成的测量系统来实现的。为了保证轨道与线下工程的空间位置坐标、高程相匹配, 须根据铁路勘测、施工、运营维护需要设立精密测量控制网。

2 精密测量步骤

采用先进的传感器、专用便携计算机、全站仪和无线通讯, 检测高低、轨向、水平、轨距等轨道不平顺参数, 精确确定线路轨道的实际位置。

2.1 资源配置

(1) 人员组织:1人操作轨道检测小车、1人操作全站仪、2人安装和拆卸棱镜。

(2) 设备组织:轨道检测小车、全站仪。

2.2 工艺流程

(1) 工前检查。

检查轨道检测小车的工作状态, 松开轨距测量轮, 校准超高测量传感器。

(2) 精测过程。

(1) 将所有测量控制点数据文件调入备用。

(2) 确定全站仪自由设站点的坐标、方位和全站仪横轴中心的高程。全站仪与轨道检测小车的距离要保持在10m~70m之间, 通过前后各4个连续CPIII (CPIII控制网又名基桩控制网, 是高速铁路测量最基本的控制网) 基标上的棱镜, 自动平差、计算确定位置。改变测站位置, 必须至少交叉观测后方利用过的4个控制点。为加快进度, 宜配备2台同型号的全站仪。

(3) 观测确定轨道检测小车上棱镜的绝对位置 (X、Y和Z) 。

(4) 轨道检测小车移动到下一个测量位置, 全站仪自动照准、测量和记录, 确定该点钢轨的精确坐标。

2.3 注意事项

(1) 为精密测量提供足够的视野。为避免白天外界条件的干扰, 轨道检测小车宜晚间作业。

(2) 仪器应架设在稳定性高的地点, 避免各种振动带来的影响。

(3) 尽量避免撞击仪器。

(4) 装配系统时, 应避免将任何部件 (比如瞄准器) 放置在要被拧紧的部分之间。

(5) 轨距测量轮对轨道内侧约12kg重的压力, 放测量轮时一定要小心, 将仪器从轨道上搬起时要确保测量轮已脱离轨道。

(6) 整个系统重将近35kg, 搬动整个仪器至少需要两个人。

(7) 轨道检测小车是高精度测量仪器, 不能作为运输车作用, 不能够将货物放在检测小车上。

3 精密测量时的精度控制

为了保证实际测量作业的精度, 必须做好各方面的精度控制。主要包括测量仪器误差的控制、设站精度的控制以及现场的检查控制。

3.1 控制仪器误差

选用高精度的全站仪, 选用的全站仪测角标称精度≤1°, 测距标称精度≤2mm+2ppm。在首次使用前、每次精密测量前以及作业期间一定间隔时间内对全站仪进行校准。需把温度、气压和湿度等气象参数输入全站仪, 实现测量中的气象改正。

首次使用前和作业期间间隔两周以内在标定台上对轨距、轨向和高低进行标定。每次测量作业前对水平传感器进行校准, 校准后在可在同一点进行正反两次测量, 测量值偏差应在0.3mm以内。

3.2 控制设站精度

采用6个控制点自由设站, 如果现场条件无法满足, 至少应选用4个控制点, 最少测量一个测回 (盘左一遍, 盘右一遍) 。自由设站后, 应观察测站精度以及所用CPIII控制点位相对精度, 如发现某一控制点的精度偏差过大, 应查明原因并进行补测。如果发现控制点位发生位移, 应剔除该点。

3.3 现场检查控制

对棱镜和棱镜连接器进行筛选, 选择一组相对精度高的组合。对CPIII控制点进行校核, 确保控制点的准确性。全站仪在某一站架设时间过久 (一个小时以上) 或者外界条件变化较大时, 要校核方向偏差。精密测量时, 应使用轨检尺对水平传感器进行不定期的比对。测量值偏差超过0.5mm, 应该重新标定水平。

4 精密测量技术未来发展方向

近年来, 精密测量技术发展迅速, 成果喜人。随着光机电一体化、系统化的发展, 光学测量技术有了迅速发展, 相应的测量机产品大量涌现, 测量软件的开发也日益受到重视。利用光学原理开发的非接触测量机及各种装置非常多。如索尼精密工程公司的非接触形状测量机YP20/21也是利用半导体激光高速高精密自动聚焦传感器的形状测量机, 所有刻度尺均系标准元件, 传感器和载物台均由微型计算机控制, 具有优异的操作性能和数据处理功能。非接触三坐标测量系统Zip250是一种高刚性、高速、高精密的新型测量机。该机载物台的承载量为25kg, 刻度尺的分辨力 (X、Y、Z轴) 均为0.25μm。机上装配了带数码法兰盘的CCD摄像机和最新DSP处理器, 因此可进行高速图像处理测量, 同时也可与接触式测头并用进行相关测量。例如这些测量仪器在线路测量技术, 已可进行实时测量与显示。这种精密测量技术应用到铁路上面前景将非常广阔。其精密测量技术未来发展方向: (1) 测量精度由微米级向纳米级发展, 测量分辨力进一步提高; (2) 由点测量向面测量过渡 (即由长度的精密测量扩展至形状的精密测量) , 提高整体测量精度; (3) 随着图像处理等新技术的应用, 遥感技术在精密测量工程中将得到推广和普及; (4) 随着标准化体制的确立和测量不确定度的数值化, 将有效提高测量的可靠性。

5 结语

铁路线路测量系统有关技术的研究是在当前我国铁路大提速的背景下展开的, 具有极高的社会意义。本文以精密工程控制测量为基础, 阐述了铁路线路精密测量的原理和方法, 为了达到轨道精密测量的高精度要求, 必须从控制网建立到精调作业等做好误差分析以及各个方面的控制措施。

参考文献

[1]De Pater and Yang G.The geometeicalcontact between track and rail[M].IVSDV01.17, 1988.

[2]J.Jkalker.Simplified Theory of RollingContact.Delft Porgress Report[M].CL, 1973.

[3]张政兰, 付光志.浅谈铁路大型养路机械在我国的应用[J].铁道建筑技术, 1999 (1) :28～30.

[4]中华人民共和国铁道部.TBl0601-2009高速铁路工程测量规范[S].北京:中国铁道出版社, 2009.

铁路测量 篇2

施工前的工作，包括熟悉图纸，核对原始数据。检查和核实施工单位测量人员资质、上岗证，检查测量仪器设备的鉴定证书。参加建设单位组织的控制网交桩和精密控制测量技术文件交接，监理对现场交桩全过程进行旁站见证。接着督促施工单位及时上报控制网测量方案，并按测量技术要求开展复测，监理进行外业旁站见证，填写旁站监理记录表，必要的时候要对重点部位做换手测量，到最后审查施工单位的控制网复测成果，检查精度要求，保证可靠地数据资料。控制网复测内容包括：CPI基础平面控制网、CPII线路控制网、高程控制网。

对于那些特长隧道和特大桥要还要建立独立控制网。

上面这些工作，也就是监理和施工单位对设计单位提供的控制桩的精度、限差进行一次复核，复核完成后，施工单位申请使用这些工程控制桩，监理复核、确认、同意使用的一个过程。

控制网复测完成后，是施工加密测量工作。施工单位要制定施工加密测量技术方案，设置加密控制桩，我们的工作就是要进行方案的审核，测量过程的旁站、见证，检查内容与那个精测网复测一样，也就是检查数据的精度、限差，真实性，准确性，为以后的施工放样提供支持。施工单位申请使用，监理单位复核、确认、同意使用。1

下面就到施工中，施工放样测量阶段了，监理主要负责审核施工工区上报的施工放样测量技术方案，合格后，同意进行测量，监理检测施工测量放样记录表中测量数据，这个过程需要熟悉图纸，监理对放样点要进行检测，进行数据计算，合格了，同意使用，进行施工。检测方法是换手测量。这里面分桥涵、路基和隧道工程。其中涵洞工程主要检测涵洞基坑的开挖轴线，一般结构桥梁检测：

a.桥梁桩基（检测10%）；

b.承台（模板顶面四角）；

c.墩身（模板顶面四角）；

d.垫石（中心2点，顶面标高四点）；

e.架梁（墩台纵、横向中心线；梁端线及锚栓孔十字线）。

有些特殊结构桥梁，像悬臂浇注预应力混凝土连续梁（刚构）要检测：零号块、零号块预压；各T构；边跨和中跨合拢段；加载和卸载的过程。框架桥要对预压、预压中和预压后的水准测量进行检测，其他的检测项目都一样。

路基施工放样测量包括：路堤、地基加固工程、桩板结构路基。监理主要对路基填筑宽度、填筑高度、及坡度比计算，进行极坐标放样检测。地基加固工程中的各类群桩基础的桩位检测。监理抽检按施工单位放样断面总数的10%～20%。

隧道施工放样测量包括：隧道中线，轨顶高程，隧道开挖断面轮廓线，主要就这些。其他的像结构物厚度，台车尺寸的校核，这些都是质量控制测量工作，监理抽检按施工单位放样断面总数的10%。

施工中的最后一项就是沉降变形观测，监理要组织参与沉降变形观测及评估方案的制定。组织参与和配合建设单位或评估单位组织的沉降变形观测评估工作。审核施工单位沉降变形观测技术方案。符合要求后，进入方案实施，沉降变形观测由测量组负责统一组织实施。监理负责对施工单位沉降变形监测网的建立及其保护、沉降变形观测标的布设与埋置进行检查。负责对施工单位用于沉降变形观测的各种监测设备、仪器、管线的购置进行检查。负责对参与沉降观测的人员资格进行检查负责对沉降变形观测全过程进行监理，并应进行平行观测。平行观测的方法要求：由专业监理人员采用与施工单位观测人员“换手复测”的方式同步进行。平行观测的数量，一般地段为施工单位总测数的10%，地质复杂、沉降变化大以及过渡段为总测数的20%。测量监理对监理工作和平行观测数据的真实性负责。负责做好监理过程的旁站记录（TB2表），并对施工单位的观测记录进行签认。按照观测频次完成观测后七天内，审核施工单位提交的评估申请（附沉降变形观测报告）。签认后，由施工单位上报指挥部及设计单位。在我的理解，所有的沉降变形观测都是为指导性施工提供依据和支持的一项测量工作。

沉降变形观测内容主要分两部分，一个是水平位移观测，一个是垂直位移测量，主要是垂直位移测量。沉降变形测量点分为基准点、工作基点和沉降变形观测点。在施工单位线下工程沉降变形监测工作的基础上，还要委托咨询单位或专业队伍全过程对沉降变形进行平行观测。平行观测的数量，一般地段应不少于其沉降变形监测工作总量10%，对于地质复杂、沉降变化大以及过渡段等区段，平行观测的数量不应少于20%，主要是为了确保线下工程沉降变形监测工作质量满足无砟轨道评估技术要求。

路基，桥涵和隧道 路基中包括无砟轨道路基工后沉降，桥台台尾过渡段路基工后沉降，路基与桥梁或隧道过渡段沉降，观测的主要内容有：路基面的沉降变形观测;

路基基底沉降观测;

过渡段沉降观测;

路基稳定性观测;

地基土深层沉降监测。

桥涵中包括无砟轨道铺设前，对桥涵沉降、变形作系统的评估，确认桥涵基础沉降、梁体变形等是否符合技术标准要求，通过各施工阶段对墩台沉降的观测，验证和校核设计理论、设计计算方法，并根据沉降资料的分析预测总沉降和工后沉降量，进而确定桥梁工后沉降是否满足铺设无砟轨道要求。测量的内容包括梁部的徐变变形，桥梁墩台基础的沉降，框构、旅客地道及涵洞的地基沉降。

还有一个就是隧道，主要是围岩监控量测，工作主要包括：洞内、外观察（地质素描），拱顶下沉，净空变化，也就是收敛，还有一个

地表沉降，主要是隧道浅埋段（覆土厚度小于等于50m）。监理需要旁站、见证，取得监测数据后，进行整理分析监测数据。围岩稳定，正常施工，不稳定，采取加强支护，围岩进入危险状态，就要停止施工，采取措施。预测变形发展是否趋向围岩及隧道结构的安全状况，要及时向总监汇报。

下来就是轨道控制网（CPIII）平面测量，监理督促施工单位进行加密基桩的测设，对加密基桩的测量工作进行监控，并对测量资料进行审查。

最后一个是竣工测量，监理负责审核施工单位竣工测量技术方案，负责审核施工单位提交的竣工测量成果资料及检查记录。负责组织专项测量组和监理测量组实施竣工测量，监理要全过程按设计图纸要求对完成的工程进行平行检测。负责组织专项测量组和监理测量组检查竣工测量的永久性控制桩、水准点设置和保护情况。

竣工测量的目的：一是为工程验收提供必要的基础资料，二是为高铁工程交付运营后，竣工测量成果将作为运营维护管理的基础资料。其中有一个就是把设计中和施工中产生的断链进行消除，为运营提供一个准确地里程。

铁路测量 篇3

关键词：尼日利亚铁路；测量控制系统；测绘系统

中图分类号：TU192 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）11-0012-02

1 项目概况

尼日利亚铁路现代化项目（后简称尼铁）位于尼日利亚（后简称尼国）国家西部，线路南起尼国港口城市Lagos市，北至重要城市Kano，并连接首都Abuja。2006年11月，中铁第四勘察设计院集团有限公司参与尼铁建设，承担Lagos至Oshogbo段共约250km勘测设计工作。尼铁的勘察设计离不开一项基础工作，那就是测量控制系统的建立。因为国别、地理位置、社会制度、历史沿袭等各个方面的不同，尼铁的测量与国内项目有很大区别。

2 尼日利亚测绘系统现状

1950年以前，整个非洲全部都是欧美国家的殖民地，其大地测量的发展在过去很长的一段历史时期内受到了相关殖民国家测绘体系的影响。经收集整理分析，尼国采用独立的国家测绘基准，现介绍如下：

2.1 平面基准

尼国采用大地基准为Minna基准；采用的参考椭球为Clarke1880椭球，主要椭球参数如下：长半轴，a=6378249.145m，扁率f=1/293.465；采用UTM（通用横轴墨卡托）投影，其中尺度比系数为0.9996；既有测绘资料所提供的平面坐标或大地坐标是6度分带的成果，中央子午线的经度分别为3°、9°。

在尼国测绘局收集既有资料，成果点共95个，其中一等三角点67个；二等三角点23个；GPS点5个。

2.2 高程基准

尼国采用的高程基准为Mean Sea Level Nigeria高程基准，即以Lagos附近大西洋海平面的平均高程为起始的高程基准。

既有资料共收集水准点FBM、SBM、BM共计73个。

3 尼铁测量坐标系统的设计

通过上述尼国测绘系统现状的了解，有必要对收集到的测绘资料进行分析，进而针对尼铁的测量坐标进行设计。

3.1 平面控制网设计

3.1.1 基础资料分析。尼国的大地框架网较为完善，通过和尼国测量局的技术人员交流以及参照尼国的有关测量规范，尼国三角测量的精度等级划分，对应的主要技术，与中国的比较，大致是尼国框架网相当于中国一等、二等网，尼国一等网相当于中国三等网。故收集资料可满足整个尼铁测区平面控制的需要。

3.1.2 基准、投影的选择。尼国的所有平面控制点及地形图测量成果均采用Minna基准。为尼国铁路的需要，尼铁也需要采用Minna基准。其参考椭球为Clarke1880椭球，椭球参数为长半轴，a=6378249.145m，扁率f=1/293.465。

国际上常用的投影方式为UTM（通用横轴墨卡托）投影和高斯-克吕格投影（后简称高斯投影）。非洲大部分国家采取的是UTM投影，中国采用高斯投影。从投影方式看，高斯投影是“等角横切圆柱投影”，投影后中央经线保持长度不变，即比例系数为1；UTM投影是“等角横轴割圆柱投影”，投影后两条割线上没有变形，中央经线上长度比0.9996。UTM投影由于其采用了0.9996作为中央子午线的投影长度比，减小了边缘地带的长度变形，非洲部分国家因纬度低靠近赤道，这种效果更为明显，故均采用UTM投影。

尼铁测量坐标的投影设计，既要参考尼国测绘系统的沿革，也要考虑铁路工程设计的要求，其最终的目的是为了减小边缘地带的长度变形，保证其能满足工程需要。尼铁测量平面坐标设计要保证每公里投影变形小于25mm（1/40000），结合尼国的UTM投影，采用了TM投影坐标系。

尼铁TM坐标系，即采用投影于测区抵偿高程面的任意中央子午线1°带横轴墨卡托投影平面直角坐标系。采用Clarkey1880参考椭球（长半轴a=6378249.145m，扁率f=1/293.465），横轴墨卡托投影（TM，尺度比系数为1.0000），高程异常为0。按1°带分带计算平面直角坐标，1°带的中央子午线经度分别为3°、4°，投影面高度分别为-100m、100m。采用尼铁TM坐标系，并按不同区域分带。选择任意中央子午线与采用高程抵偿面的方法，可保证每公里投影变形小于25mm（1/40000），现将勘测设计分带中央子午线及其投影面高程列出，如表1所示：

在建立尼铁TM投影坐标系的同时，为了满足尼国UTM坐标的需要，本次设计也确定了尼铁TM投影坐标与UTM投影坐标的关系，即：

（1）横轴墨卡托（TM）投影平面直角的坐标转换为通用横轴墨卡托（UTM）投影坐标：

X[UTM]=0.9996×X[TM]

Y[UTM]=0.9996×（Y[TM]-500000）+500000

（2）通用横轴墨卡托（UTM）投影平面直角坐标转换为横轴墨卡托（TM）投影坐标：

X[TM]=1/0.9996×X[UTM]

Y[TM]=1/0.9996×（Y[UTM]-500000）+500000

3.2 高程控制网设计

经过与尼国测绘局有关技术人员进行技术交流，既有水准点的精度一般为FBM、SBM的每公里水准测量的偶然中误差2.88mm/km；中国的三等水准测量的每公里水准测量的偶然中误差为3.0mm/km。这样，在尼国测绘局收集到的FBM、SBM点测量精度大约相当于中国的三等水准点的精度。BM点只能相当于我国的四等水准或四等水准以下。测区范围内，最大距离约90km无水准控制点。在进行高程控制测量时，尽可能采用高等级点的基础控制成果。

根据尼国国家水准点的资料实际情况和尼铁设计要求，并参照中国《国家三、四等水准测量规范》的要求，对尼铁水准测量中较长无水准点的线路需要进行三等水准测量，水准路线起闭点必须采用FBM和SBM国家水准点成果，BM水准点成果仅供参考。

至此，尼铁测量控制系统定义完毕，其范围适用于尼铁项目全线线路平面高程控制测量和航测1∶10000、1∶2000地形图以及与尼国既有测量控制系统及图形的相互转换等工作。

4 类似海外工程测量的借鉴及应对

在海外从事类似工程测量项目，必须对所在国家和地区的坐标系统有详细的认识，需要收集包括国家三角点、国家水准点以及相关参数信息，结合工程的特点，有针对性地进行测量控制系统的设计并制定合理的测量计划以满足工程勘测设计的需要。

参考文献

[1]中铁四院.尼日利亚铁路现代化项目Lagos至Kano线Lagos至Oshogbo段可行性研究说明书[S].

[2]孔祥元，等.大地测量学基础[M].

[3]孔祥元，等.控制测量学（上、下册）[M].

作者简介：梁旺（1981—），男，广西贵港人，中铁第四勘察设计院集团有限公司线站处工程师，研究方向：测绘工程。

论高速铁路测量网布设技术 篇4

在高速铁路测量网的发展过程中,由最初的铁路施工建设控制网到后来的运营维护控制网,都是在人力实地勘测和设备的远程监控的合作之下实现的,对于高速铁路的施工建设和运行提供了很多的帮助。但是在高速铁路的不断发展过程中,对于高速铁路的安全性提出要求,并且随着铁路铺设的宽度和深度,高速铁路的发展运营已经成了社会发展的重要问题,在这个过程中,高速铁路测量网对于高速铁路的安全运营提出了很多的建议和措施,所以在高速铁路测量网的建设过程中,布设技术成了一项重要的技术项目。

合理的布设技术能够实现对于高速铁路整体的安全维护,对于高速铁路沿线发展的紧密控制,实现精确地控制与管理。在铁路故障和铁路危险发展的时候最及时的进行抢救工作;在铁路发生不安全事故的时候,能够以最快的速度减少损失,将人员伤害和财产损失减少到最少。

2 测量网布设技术

在高速铁路测量网的布设技术中,最重要的是新技术的创新使用,所以本文主要对于测量网布设的新技术进行分析与研究,从中提炼出高速铁路发展的趋势和方向。

2.1 建立平面控制测量

在高速铁路的主要路线铺设中建立控制点,高速铁路的平面控制点可以结合高速铁路的长度,道路建设的形状分布以及具体的环境等条件,在控制点的采集过程中有选择性的测量,主要是利用GPS定位系统、三角形网的测量、导线测量的方式来实现对于高速铁路平面控制的测量。

在高速铁路的平面测量过程中,对于控制点的布设要选择容易保存和寻找的显著性标识作为控制点,对于平面整体的控制测量要掌握对于控制点的加密和扩展,以精细化的控制点来实现对于平面的控制,利用明显的控制点实现对于整个控制网的掌握。在控制点的选择过程中要注意测角和测距的选择,控制点的距离应该大于300米,这是为了保证基本的控制平面清晰度而设计的,过多的控制点不仅是浪费了设备的投入,而且整体控制平面也会因为控制点过多而显得拥挤和繁琐,不利于测量网的使用。

在设备的使用过程中,GPS的布设方式可以采用边联式、点联式、混联式等多种方式,主要是结合高速铁路的实际情况来采取相应的测量措施。平面控制网三角测量主要是依据现场的具体情况,将基线设于道路的两端,与道路的分布所平行,在新技术中很少会使用。导线测量以一个控制点到另一个控制点为主要的方向,选择其中的一个控制点为检核点,所以导线测量网应该由多个闭合环所组成,导线的边长要根据道路施工的设计以及地形来确定。

2.2 使用高程测量

高层测量的使用在测量网的布设技术中和平面控制测量是同等重要的地位,高程控制网是高程测量的基础,对于整个高程测量技术的运用和革新有重要的意义和作用,高程控制测量抓哟有三种测量方式,分别是三角高程测量、四等水准测量、二等水准测量。

在实际测量过程中,可以利用平面控制测量的桩位,实现平面控制测量点和高程测量点的统一,在测量方式的选择过程中,三角高程测量主要是对于精度要求不是很高的基桩或者沿路的测量,在这类测量的过程中,运用三角高程的观测值,利用往返测量的平均值,在记录仪高、镜高等观测值得计算过程中,将平均值作为两个控制点之间的高差,最后利用检测的数值,计算出所有控制点的高差,将这些高差计算出来之后进行平差,最后得出所测点的三角高程。四等水准测量和三角高程测量的使用相似,主要的就是四等水准测量的测量点之间不能起伏过大,这样会影响测量水准的实施,高差过大,对于实施测量的控制点有影响,所以四等水准测量的主要限制就是高差不能过大。二等水准测量主要是电子水准仪,在测量的过程中要注意尺子竖直,气泡居中,每一个控制点的测量都要从尺子开始。在使用的过程中,要根据高速铁路的实际建设情况采取测量方法,争取能够最大程度的实现对于测量网控制点的布设。

3 看布设技术未来发展

从以上高速铁路的测量网的布设技术可以看出,测量网的控制点坐标利用固定的坐标系统参数,在控制点的使用过程中,充分考虑了地形变化和道路建设的因素,在精度等级、分布密度、规格和控制网的要求上都达到了先进的水平,对于整个铁路测量网布设技术的不断发展提出了很多的建设性意见和建议。

随着科技的进步和精密仪器的不断制造,未来高速铁路测量网的布设技术主要向高科技化方向发展,在利用高程测量和平面测量的基础之上,实现CPS定位系统的应用,同时可以发展传感器融合技术,增加铁路测量网布设技术的提高。利用传感器可以解决测量布设过程中各种突发情况,对于各种测量信息的获取有重要的作用,提高获取测量信息的途径和资源;在利用多样化的测量系统辅助之下,能够极大的提高测量信息的精度和准确性,在积木式、组合式、三维尺寸的测量系统的使用过程中,能够对于同一个测量控制点实现全方位的测量和信息资源的获取,将整个测量信息点的全部信息实现无遗漏式的采集与整理,增加测量信息的精确度,在科技的不断进展过程中,整个测量系统的建立也会更加方便和准确。

在各种测量仪和大量测量系统的使用之下,能够有效解决道路现场的大尺度测量问题,将整个测量系统的三维目标图形实现真实的记录,再利用相关的智能设备来实现对于测量的全方位补充和智能化的检测,智能检测实现的是对于整个检测系统的维护和管理,在设计好的系统中能够按照既定的程序去完成相关的任务,没有多余的限制和混乱的测量程序,提高了整个测量工作的效率,提高了测量网布技术的科学性。

4 结语

高速铁路的测量网布设技术是对于测量工作实现高效率和高质量的重要基础建设施工,本文主要对于平面控制测量的布设和高程控制测量的布设作出分析,在这两种测量的基础之上,对于未来测量网布设技术的发展提出期望和预想。

参考文献

[1]潘正风,徐立,肖进丽.高速铁路平面控制测量的探讨[J].铁路勘察,2005(5).

石长铁路测量工作总结(改) 篇5

项目简介：石长铁路增建二线1标第一项目部位于湖南省石门县和临澧县交界地段。正线DK0+000~ DK39+718.9 共39.719km，其中主要构造物隧道5个3681m；特大桥2座3067.44m；大中桥8座1405m，小桥2座37.07m，公跨铁桥10座800m，人行天桥2座130m；焦柳联络线长2.4km，主要构造物隧道1座900m，大桥1座361m。顶进桥涵471.4米/30座;路基30500m。合同工期30个月,合同金额为7.7亿。

2010年2月，我接通知调入石长铁路第一项目部负责42km线路测量工作。在项目测量管理精细化、高标准的环境下，从负责10km线路的测量工作转入到42km是一个大的挑战。经过不懈努力，目前项目测量工作都已步入正轨，现在我就项目测量精细化、高标准管控总结如下。

挑战过程中存在三大矛盾

一是项目急速扩大与测量技术骨干不足的矛盾，项目从3km、10km到面临42km，施工生产规模处于从未有过的高度，但是近几年真真成长起来的测量技术骨干较小，公司派遣过来的能胜任十几公里的测量班长没有，公司测量技术人才储备不足，在外部高待遇的诱惑下，部分测量人员流失，项目测量工作雪上加霜。

二是新标准、新知识、新技术的掌握与应用储备不足的矛盾。既有线并行段线路测设、采空区量测、半径400m的曲线隧道测量都是新的知识点，特别是既有线并行段的线路测设知之甚少，只能边干边学，就像摸着石头过河，技术储备缺口明显。

三是测量队人员配置严重不足，按照项目领导的前期规划项目部只设置一名测量队长，但是线路长，需要核对的内业资料、外业测量工作很多，还必须及时配合征地出资料，感觉工作强度大，项目测量工作管理难上加难。

在严峻的挑战和考验面前，我不断调整思路来适应环境，只有艰苦奋斗，知难而上来破解现场存在的难题，才能保障项目测量管理有效受控，确保工程施工生产顺利进行。

我从以下几个方面进行了尝试探索，并达到了预期效果。

（一）多种培训，夯实基础。测量人员接收进来后，发现素质参差不齐，急需一种规范化的培训，通过培训达到整齐划一的团队作风和能胜任既有线测量工作岗位。重点采取以下几种做法：一是局指统一组织集中培训，局指挥部结合项目情况，安排局指安全总监，邀请工务段的安全监督员，对即将上道的测量人员进行安全培训和考试，提高测量人员的安全意识。二是组织业务培训，结合《改建铁路工程测量规范》、《铁路工程测量规范》及《测量管理办法》组织培训，并及时进行考试，先进者给予资

金奖励，极大鼓舞了测量人员学习技术的热情；三是勤下工地，多了解，多指导，早发现，早解决。管段42km，许多测量主管碍于面子不会及时把问题反映到测量队，必须常下工地，加强对各架子队测量班的了解，每次下工地对前期放样内业资料进行认真检查核对，如现场放样过程是否有操作不准确地方，是否每步有相应的复核，并做好检查记录，督促进行改正，把培训送到现场，又不耽误现场正常工作。通过多形式的培训把测量主管训练行家里手，保证了施工生产的顺利进行。

（二）坚持制度，借力管理。架子队进场前项目部与架子队签订《架子队进场须知》明确架子队必须配置测量人员，借助架子队的资金外聘经验丰富、技术熟练的测量人员，充实测量队伍；在指挥长和总工程师的指导下，迅速制定《项目测量管理办法》、《仪器保管协议》、《架子队测量班与作业队测量班分工管理办法》一系列制度，加强对各个层次测量班的管理，依据管理办法进行奖罚。

（三）综合考评，优胜劣汰。

加强与公司派遣测量班长沟通，熟悉每个人的管理能力、技术水平，对管理水平好，技术水平稍差的加强培训，勤教、多鼓励，为其提供发展的平台，管理水平与技术水平差的测量班长外调到其他班转为测量员。不拘文凭，为能胜任者提供好的舞台。

（四）及时沟通，加强监督。

为了方便和各作业队测量班与架子队测量班的信息沟通，使测量工作更加有序进行，测量队建立了QQ群，每个测量人员必须加入工作群，各测量班指定专人对群信息进行反馈，确保信息畅通； 并要求各测量班把需复核的内业资料及时在群发布，组织人员进行核对，外业工作测量队长亲自下工地现场核对，对没按照要求进行内业资料核对的测量班长，没按照操作规程放样、转点、布设控制网的测量班长通报批评给予处罚，减少工作失误。

（五）细化管理，服务现场。

引进架子队测量班后，充实了测量队伍，提高了队伍的整体技术水平，但是也增加了管理难度。个别测量班长不能严格按照管理制度处理好与架子队测量班长的关系，需要测量队长勤于处理好两者的关系，多下工区为两者搭建一平台，把大家的目标统一到测量工作上去。

（六）跟进及时总结，落实理论施工。

通过不断地总结和研究测量技术，写出《坐标法测量既有线增建二线》、《隧道围岩量测数据分析法的应用》两篇实用的论文，丰富了我测量队的施工理论。

在肯定2010年好的做法同时，必须清醒地看到，2011年各项任务任重道远：一是项目隧道总计4.581km，如何确保隧道安

全顺利贯通。二是桥梁14座，>1km的桥两座，如何确保桥墩身、垫石施工放样准确。三是既有线并行段路基施工，线路顺接。四是架子队测量班人员游动性大，因待遇低离开的技术熟练测量人员时有发生。五是架子队外聘的测量人员未经测量队考评就直接进入项目从事测量工作，给下步施工带来隐患。

四、2011年主要工作计划

山区铁路高路基施工的测量控制 篇6

关键词：铁路,测量控制,全站仪,三角高程测量

0引言

山区铁路,由于在选线设计时考虑降低工程造价,减少路基土石方量,线路经常从陡坡山腰通过,形成半填半挖的高堤深堑,给高程控制测量造成了很大的困难。

在山区进行高程测量,由于地形复杂、植被茂密、高差很大,用水准仪进行测量,尤其是进行断面测量时,需要反复的上下山坡,难度大,效率极低,而且不易闭合。以阳涉铁路二期工程为例,该段铁路位于山西省左权县境内,地处太行山脉,地形复杂。全合同段路基总长只有3.1 km,土石方量却高达71万方。路基最大堤高27.5 m,最大堑深28.0 m,给施工测量控制带来了极大的困难。文中介绍的用中线平行线法进行测量控制和用光电测距经纬仪(全站仪同样适用)代替水准仪的测量方法,方便实用,效率极高,非常适合山区铁路的测量。

1高程测量

1.1 常规三角高程测量

常规三角高程测量步骤为:1)在已知高程点A安置经纬仪,对中A点;在B点上立水准尺;2)瞄准B点,读取水准尺的上、中、下丝读数,计算上下丝读数差lA,并测竖直角α;3)测量仪器高度,用视距法测量B点高程(见图1)。公式如下:

$h=h^{\prime }+i-s=\frac{1}{2}{\rm K}l{}_A\sin 2\alpha +i-s$。

HB=HA+h。

其中,h为A,B点高差;K为仪器常数100;lA为上下丝读数差;α为竖直角度;i为仪器高;s为中丝读数。

此方法仪器操作复杂,经纬仪需要对中A点,需要测量仪器高,测量操作较复杂,产生误差较大。

1.2 任意点设站的三角高程测量

1.2.1 基本原理

在山区测量高程中,随着全站仪的不断普及,在山区用全站仪测量高程更为准确快捷。整个过程不必用钢尺量取仪器高,棱镜高,也就减少了由这方面造成的误差。

测量原理是全站仪照准A点后,测得A点棱镜高与仪器高处高差HIA;照准B点后,测得B点棱镜高与仪器高处高差HIB(见图2)。则由公式得:

HA=HI+HIA+I-V,HB=HI+HIB+I-V。

由此可得:HB=HA+(HIB-HIA)。

其中,HA为A点高程;HI为I点高程;HIA为A点棱镜高与仪器高处高差;I为仪器高;V为棱镜高;HB为B点高程;HIB为B点棱镜高与仪器高处高差。

具体步骤如下:1)在平坦、通视、便于操作的地方将经纬仪整平(无对中要求);2)后视棱镜三腿并拢、一腿稍长,将长腿立于水准点上,仪器立直扶稳,保持圆水准器气泡居中即可;3)测出两仪器的竖直高差作为后视读数,用水准点高程减去后视读数,作为“视线高程”;4)将棱镜立于前视测点,测出前视读数;5)用视线高程加上前视读数,即为前视点实测高程;6)移动全站仪后,用上一实测高程减去后视读数,作为现在的视线高程,以后依此类推。

1.2.2 误差分析

由于用本方法进行高程测量时棱镜并没有整平,而是人为扶直,因此棱镜的稳定程度是本方法误差的主要来源。该因素产生误差的定量分析如下。

根据经验,测量时棱镜的高度一般为1.5 m左右。在保证圆水准器气泡不出圈的情况下,棱镜头的横向摇摆量一般在5 cm左右。

如图3所示,棱镜头摆动轨迹为一圆弧,弧长L=0.05 m,半径R=1.5 m,圆心角$\theta =\frac{L}{R}=\frac{0.05}{1.5}=0.033$rad,故误差为:

f=R×[1-cos(θ/2)]=0.000 2 m=0.2 mm。

可见,由于棱镜摆动产生的误差每次不足1 mm,其精度完全可以满足要求。

2断面测量

2.1 山区铁路中线测设难点

在实际测量过程中,由于地形复杂,中桩的位置经常在陡峭的山坡上或者荆棘丛中,不能通视或难以到达。有些中桩位置虽然可到达,但很难进行施工控制。如图4所示,从中桩位置既不便进行填筑时各层施工面的控制,且由于地形和仪器仰角的限制,也无法施放出堑顶上坡脚的边桩。

为了解决这一困难,方便施工控制和桩位的测设,本文提出一种替代方法——做线路中线平行线。

2.2 线路中线平行线

山区的特点是地形复杂,但是再复杂的地形,几乎都有一个共性,就是路基坡脚以外的地势都相对平坦。可以充分利用这一有利条件,做一条线路中线的“平行线”。

已有的研究文献中一些类似的做法一般都是利用平行线的间距重新计算平移后曲线的L0,β0,m,p等要素,这种平行线计算起来比较繁琐,并且使用时也不方便。下面介绍一种过程简单、方便实用的做平行线的方法。

2.2.1 平行线的做法

平行线的做法见图5。

1)从线路中线控制桩A(如直缓点)向坡脚外平坦、通视处设一转点B;2)根据地形及路基高度确定平行线间距S(50 m～100 m 比较适宜);3)C点为需做断面里程的中桩,D点在C点法线上,与C的距离为S,计算出D点相对于B点的位置;4)置镜B点,施放D点;5)置镜D点,后视B点,拨∠BDC的角度,即为C点法线方向(∠BDC的度数可计算求得);6)在此方向上即可进行边桩测设及施工控制。

2.2.2 算例

设平行线地段为阳涉铁路二期工程JD139曲线。该段地形复杂,地面坡度很大,并且线路中心从陡坡上通过,路基高度在20 m 左右,直接放线难度很大。

根据路基高度,可计算出路基坡脚与线路中心的距离在30 m～40 m之间。故确定平行线间距为S=50 m。

曲线资料:曲线偏角α=39°43′05″,曲线半径R=450 m,缓和曲线长L0=120 m,切线长T=222.98 m,直缓点(A点)里程为DK139+526.45 m,所测断面(C点)里程为DK139+638 m。

置镜A点(直缓点),以曲线切线方向为基线,在坡脚外平坦通视处打转点桩B,测得AB长度为210.186 m,AB与曲线切线的夹角为32°53′26″。

AC间曲线长度L<L0,可见C点位于缓和曲线上。

用切线支距法计算弧AC的弦长,分别计算AC与切线所夹角度,AD,BD长度及各夹角度数。

根据以上计算结果,置镜B点,后视A点(直缓点),反拨7°27′42″,在距离92.958 m处施放D点,D即为DK139+638 m处的平行线点。

置镜D点,后视B点,正拨123°45′06″即为DK139+638 m处的法线方向。在此方向上即可进行断面测量、绘制断面图、计算土石方以及施放边桩等。

3结语

文中所介绍的方法是在常用测量方法上的一些引申,并在阳涉工程的实践中得到了检验,证明切实可行。此法除用于山区路基施工外,在其他工程中同样适用,从简化测量工作的角度出发,有很高的推广价值。

参考文献

[1]TB 10101-99,新建铁路工程测量规范[S].

[2]铁道部第二勘测设计院.铁路测量手册[M].北京:中国铁道出版社,2001.

[3]朱成嶙.铁道工程测量学[M].北京:中国铁道出版社,1994.

[4]刘亚峰.对山区测量的一点认识[J].交通科技与经济,2001(2):63-64.

[5]王磊,谢欣.浅谈高速公路路基沉降测量控制[J].山西建筑,2007,33(34):297-298.

[6]唐咏.三角高程测量在山区地形中的应用[J].黑龙江交通科技,2006(11):123-124.

铁路工程测量方法与实施步骤研究 篇7

1 RTK定位原理、方法及作业流程

1.1 GPS-RTK技术的工作原理

GPS-RTK是基于载波相位观测值的实时动态定位技术, 它能够实时地提供观测点在指定坐标系中的三维定位结果, 并达到厘米级精度。GPS-RTK定位由基准站和流动站两部分组成。基准站一般选设在视野开阔、地势较高的高等级已知控制点上, 它主要是对GPS卫星进行连续跟踪观测, 并通过数据链实时地将载波观测数据及基准站信息发送给流动站。流动站不仅通过数据链接收来自基准站的数据, 还要采集GPS观测数据, 并在系统内组成差分观测值进行实时处理, 同时给出厘米级定位结果。

1.2 GPS-RTK定位的作业流程

作业流程如图1所示。

(1) 基准站的设置。根据工程需要在当地收集高等级已知控制点, 并对收集到的控制点进行必要的检测, 以保证起算数据准确可靠。多数情况下, 收集的已知控制点不便于工程直接使用, 此时要在测区内布设若干控制点, 联测坐标与高程。RTK定位测量时, 在选定的基准站上安置接收机, 正确配置参数。 (2) 坐标系统转换。一般工程项目的建设都是在地方独立坐标系中进行, 因此需要计算坐标转换参数。利用控制点 (至少三个) 进行RTK参数修正 (必须解得七参数) , 求出坐标转换参数后, 利用测量控制器即可实时解算出定位点的工程独立坐标。3) 流动站测量定位。坐标转换参数确定无误后, 即可在测区根据工程需要进行相关的测量定位放样和测绘工作。

1.3 GPS-RTK测量技术的主要优点

(1) 可大幅度地减少控制测量的工作量。在常规地面测量中, 一般按“先控制, 后碎部”的原则, 首先逐级布设测区控制网, 然后再利用控制点进行碎部测量。而GPS-RTK技术则可免除繁琐复杂的分级控制测量工作, 只需在测区布设少量控制点以建立基准站即可满足需要。 (2) 可全天候作业。在任何时间任何地点, 只要能同时接收到4颗GPS卫星的信号, 并满足一定的几何图形条件, 即能进行正常作业。 (3) 可根据要求精度来设置。实践表明:当观测条件良好时, 采用性能良好的双频接收机观测2s~5s即可得到厘米级的定位结果, 并且测量误差不会逐点积累, 能显著降低外业返工率。 (4) 测量过程直观。采用R T K进行测量定位放样时, 利用流动站接收机的测量控制器能直观地对测量过程进行有效控制, 能及时查看坐标定位精度, 这是常规测量技术无法实现的。 (5) 在地形起伏大、植被茂密的地区进行测量时, RTK技术能很好地解决测量过程中因通行、通视不便而造成的难题。

2 工程概况

某12km铁路工程项目穿过一省级森林公园, 沿线地形复杂、山体高差较大 (最大值达400m) 、植被茂密、荆棘丛生。该铁路工程由隧道、桥梁、路基等分项工程组成, 其中隧道11座, 共长12901m (左、右线合计) ;特大、大、中桥13座, 共长7359m (左、右线合计) , 匝道桥长5030m;桥、遂连接路线长约1500m。工程所处的特殊地理地形条件和工程自身的复杂性, 对工程测量工作提出了很高的要求, 同时, 项目工期要求十分紧迫, 又进一步加大了测量工作的难度。

3 测量方法与步骤

3.1 基准站设置

由于收集到的已知控制点距线路较远, 因此在线路附近按规范要求布测了15个平面兼高程控制点, 用作GPS基准站。平面控制网按C级GPS静态相对测量精度施测, 并按三等精度联测水准高程。相邻控制点平均间距大约为1km, 最大间距为3km左右。

3.2 坐标转换参数的确定

由于本项目所在区域地理环境的特殊性, 采用常规测量方法很难在短时间内完成如此大工作量的测量工作, 因此必须应用先进的G P S-R T K技术。使用的仪器为Trimble 5700型GPS接收机, 转换参数的确定有两种方法。

(1) 利用RTK设备中测量控制器在现场进行测算, 首先从平面控制点中选择至少三个点 (三个点均要有高程) , 将其准确的当地坐标输人控制器中, 然后在现场进行逐点定位测量, 观测时间不少于5min, 当三个点测量完成后, 既可利用测量控制器中的自带软件计算出坐标转换参数。通过实践证明这种方法在现场花费时间较多, 并不实用。 (2) 利用步骤1中得到的各个控制点的大地经纬度和测算出的当地坐标, 在内业中计算得到坐标转换参数, 直接将参数输人测量控制器。实践证明, 这种方法算得的参数准确、花费时间较少。

得到参数后, 在现场对控制点进行检核测量, 每个检查点上观测3s。将GPS静态观测成果与RTK观测成果进行对比, 对比结果见表1。

由表1可得知, RTK定位成果能满足铁路工程中一般测量工作的精度需要。

3.3 分项测量

(1) 普通控制测量。在收集的已知点或利用相对静态技术加密的GPS控制点上, 采用RTK技术连续观测3min~5min加密测设部分控制点, 满足局部区域使用全站仪进行分项工程测量的需要。

(2) 定线放样。预先在测量控制器中输人线路中线的曲线要素, 即可自动生成线路图。在整个放线过程中, 控制器实时显示测点里程和偏移距, 从而指导线路放线工作。

(3) 地形测绘。利用RTK进行沿线及各工点局部地形测绘, 因为一台基准站可以同时供多个流动站使用, 因此外业测量中可以分若干小组同时开展工作, 能显著提高测图效率。采用这种技术可独立地完成绝大部分的地形测绘工作, 当测点位于高山密林且地势特别低洼处时, GPS信号严重受阻, 则可采用RTK与全站仪相结合的方法测绘局部地形, 即利用RTK技术测设必要的图根点, 再设全站仪进行碎部测量。实践证明:RTK技术与常规地面技术的合理组合是解决复杂条件下地形测绘的一条切实可行的途径。

(4) 纵、横断面测量。本工程包括了隧道、桥梁和路基等多个分项工程, 纵、横断面测量工作量大、工期紧、精度要求高, 且现场地形情况十分复杂, 若采用常规的地面测量方法, 不仅效率低, 而且很难保证测绘成果质量。本项目中采用R T K技术进行工程地形断面测绘, 达到了灵活、高效和质优的效果。

(5) 专业调查与测绘。本项目设计中要求进行桥梁、隧道、路基等各个专业的调查和测绘工作, 比如改河改沟调查、涵洞调查, 被交叉道路 (管线) 调查, 线路附近重要建 (构) 筑物调查等, 这些工作不仅要进行实地调查, 还要进行必要的测绘。采用RTK作业就能真正做到需要什么测量什么, 避免了常规方法作业时频繁支点和搬站的劳累, 提高了工效, 保证了成果质量。

4 结语

GPS RTK技术的引进和应用, 导致了铁路工程测量模式的一次根本性变革和发展。实践证明, RTK技术能显著提高测量效率、缩短工期、降低成本, 同时具有精度可靠、方便实用和灵活多变的突出优点, 它为复杂地形条件下的铁路工程测量开辟了一条崭新的和切实可行的技术途径。在山区复杂地形条件下进行铁路测量时, 应采取有效措施克服RTK技术的不足, 以提高测绘成果精度和作业效率。

在地形起伏较大、森林茂密的山区或建筑密集的城区, 基站与流动站之间的数据链通讯难度显著加大, RTK的最佳作业半径往往比标称的有效作业半径小许多, 因此, 一般认为作为基准站控制点的点间距应在标称半径的2/3以内, 考虑到铁路工程的复杂性, 作者认为相邻控制点间距宜小于标称半径的1/2倍, 且RTK作业半径宜控制在5km~8km以内。

同时, 基准站应尽可能设在地势较高处。利用RTK进行工程测量时, 控制点的数量比以往大大减少, 各测点坐标均依据基准站解算而得, 与传统作业模式相比, 其测量检核条件也明显减少, 因此, 必须采取已知点校准、重复测量等手段来检查测量成果的精度及其可靠性, 作业过程中必须通过GPS接收机控制器实时监控基准站和流动站的定位质量, 同时必须严格遵守GPS测量中的相关技术规定, 以确保测量成果的质量。

RTK技术具有很多优点, 但同时也存在着一些缺点和不足, 因此在实际测量中的质量控制是一个不容忽视的问题。作者认为, 制定RTK测量方面的技术规范乃当务之急, 值得有关部门高度重视。

摘要：本文基于笔者多年从事铁路工程测量的相关工作经验, 以GPS RTK技术在铁路线路测量中的应用为研究背景, 深度探讨了GPS RTK技术用于铁路工程测量的必要性、作业流程和优点, 论文结合笔者参与的具体工程实例进行了剖析, 给出了具体的操作流程, 全文是笔者长期工作实践基础上的理论升华, 相信对从事相关工作的同行有着重要的参考价值和借鉴意义。

关键词：GPS RTK,线路测量,定线测量,断面测量,定位测量

参考文献

[1]卢吉锋.RTK和全站仪在线路工程横断面测量中的应用[J].科技资讯, 2010 (1) :66-67.

高速铁路测量方案编制中的要点 篇8

测量方案内容一般包括:编制依据、工程概况、测量方案、测量人员和仪器配置、测量技术保证措施这五个方面。第一部分编制依据, 是列举出国家现行测量规范或地方性测量规范, 为整个测量方案提供等级、技术、限差、测量方法等方面的约束指导;第二部分工程概况, 是关于整个工程项目所涉及的测区地形、地貌总体情况进行描述, 以及整个工程标段的起讫里程等情况的介绍。第三部分测量方案主要是针对甲方对本工程项目的精度、工期等各方面要求, 以及本测区现有的测量资料, 制定的具体可操作的、能达到预期目标的可行性测量方案。第四部分, 是本工程实施所必须配备的人员和设备。第五部分, 是为了方案效益最大化所应该遵循的审核步骤。其中测量方案部分是整个方案编制的要点, 关系到整个测量工作能否顺利实施并完成, 因此在编制时要重点对待。现以某高速铁路工程中的某一标段为例, 说明测量方案编制过程中要点部分的编制。

1 测量方案

1.1 本工程测量的特点

本标段线起点里程K50+280.000, 终点里程K52+822.5, 总长2.6775km (包括蕉门站桥梁上部结构) , 左、右两线各有5个平曲线和5个竖曲线, 其最大半径为R=5000m, 线路的最大坡比为4.4‰。最小坡比为3‰, 最大坡长为1050m。具有线路长, 线形复杂的特点。沿线有铁道部第二勘察设计院提供的11个平面控制点和三个水准点。

1.2 控制测量方案设计

所有点位通视良好, 导线复测采用附合导线形式测量, 经复测合格, 采用设计院的数据 (见图1) 。

1.2.1 接桩和复测

做好接桩记录并对桩点进行复测, 将复测成果及时上报监理、设计单位和业主。若导线网和高程网精度分别满足精密导线和精密水准测量的技术要求, 则对各桩点进行保护和标志。

1.2.2 地面导线控制测量

地面平面控制测量采用精密导线, 测角中误差≤±2.5″, 测回数Ⅱ级全站仪为6测回, 方位角闭合差5√n″, 每边测距中误差≤±6mm, 测距相对中误差≤1/60000, 全长相对闭合差≤1/35000, 相邻点的相对中误差≤±8mm。所用仪器是徕卡的TCR702型2″级全站仪进行测角和测边, 该仪器的主要技术指标是测角精度±2″, 测距精度是2mm±2ppm。

1.2.3 地面高程控制测量

地面高程控制测量采用精密水准, 在已有的城市二等水准的基础上加密布设成附合水准路线。视距≤60m, 前后视距差≤1.0m, 前后视距累计差≤3.0m, 基辅分划度数差≤0.5mm, 基辅分划所测高差之差≤0.7mm, 上下丝读数平均值与中丝读数之差≤3.0mm, 间歇点高差之差≤1.0mm, 往返较差、附合闭合差为±8√Lmm, 每公里高差中数中误差±2mm。所用仪器是苏州一光仪器有限公司生产的DSZ2精密自动安平水准仪配测微器和铟瓦尺, 架设偶数站, 往返各观测一次, 在不超限的情况下取其平均值。所有点位按四等水准往返测量, 经复测合格, 采用设计院的数据。

1.3 施工放样及测量

本标段下部构造施工放样主要是钻孔桩及墩柱的放样。施工放样前, 复核设计图纸的线路坐标值和高程值、平曲线要素值、竖曲线要素值、里程和断面尺寸、各种结构位置和控制尺寸等。复核无误后再进行具体放样数据的计算。

1.3.1 钻孔桩的控制

1) 首先复核桩位坐标, 确认无误后将仪器架在导线点上直接放出桩基位置, 并放出四个护桩, 如图2:1、2、3、4为护桩。

2) 根据钻孔的进度定期对钻机的钢丝绳的位置和垂直度进行检校并纠正。检测时对钻机的钢丝绳的偏差检测是将仪器架在控制点上, 用极坐标法测出其桩位的中心, 看仪器的竖丝与钢丝绳的偏差和测得的距离跟设计值比较, 判定其桩位的位置, 其允许误差为5cm。

1.3.2 承台的控制

1) 首先放样出承台的轴线, 根据放样好的轴线来控制承台的轮廓。在开挖过程中用水准仪控制承台的基底标高。

2) 在承台基础挖好之后再次放样出承台的轴线, 根据轴线的点位, 施工队来绑筋, 支模板。在浇注混凝土前要检定模板的平面位置及垂直度, 并测好承台的顶面标高, 在模板上做好记号。图3:5、6、7、8为承台轴线上面任意点的位置。

1.3.3 桥墩施工测量

1) 检查承台的标高后进行墩柱的放样, 在放样墩柱后测设护制桩。施工护桩中的一条连线必须垂直于线路方向, 每条线的两侧均不少于2个施工控制桩。桥墩中心横向误差控制在±10mm, 桥墩间距的误差控制在±10mm, 如图4。

2) 桥墩各跨的纵向累积误差控制在±10√nmm (n为跨数) 。

3) 墩身施工中, 应置镜于施工控制桩中互相垂直的四个端点上指导立模, 墩身模板铅垂度的测量允许偏差为1﹪。

4) 支座垫石施工测量

(1) 必须对地面施工控制桩平面位置和高程进行检测, 其检测较差平面位置应<10mm, 高程<5mm。

(2) 墩顶帽混凝土灌注到顶面时, 应在墩帽的中线上埋设200mm×100mm×20mm钢板标志1~2个, 并在墩顶两端线路方向的两侧各埋设1个水准点。在桥墩建成后, 应测量墩中心标志的里程、坐标及水准点高程。

1.3.4 架桥施工测量

1) 架桥前对墩顶帽上线路中线控制点、每孔的跨距和顶帽上的水准点进行检测。

2) 测设相邻墩顶中心间的跨距, 允许误差为±10mm。

3) 使用全站仪和水准仪进行施工测量, 安装就位后, 梁的中线高程与高架线路设计中线高程的较差都应<5mm。

4) 对架梁段内的每一个墩中心点进行穿线调整测量, 其沿线路横向偏差应<5mm.

5) 在架梁前首先推算出梁上六点坐标与线路的关系, 如图5:3、4号点为线路中心线。架设首跨时, 仪器支在架桥机的导梁上, 待首跨架设完成后, 仪器即可支立在已架好的梁段上。测量时, 首先控制其平面位置, 在架梁时用仪器控制其梁中心移到线路中心线上, 并使其误差控制在规范允许误差之内;其次控制标高, 1、2、5、6号点为梁的标高, 同样在架梁前先算出其里程的设计高程, 在架梁拼装时用水准仪使其各点的标高控制在允许误差之内。同理在此片梁的位置均调校好之后再进行下片梁的拼装。六点坐标计算采用《公路测量计算系统》程序。

2 结语

本文提出在工程项目测量方案编制过程中各部分的主要意义, 之后以高速铁路的某一标段为例, 介绍了测量方案部分的编制过程, 对类似工程有一定的借鉴意义。

参考文献

[1]王诚培.施工测量方案的编制原则和内容[J].建筑技术, 1999 (02) .102-103

[2]工程测量规范 (GB50026-93)

[3]高速铁路测量规范[J].中华人民共和国铁道部, 2009

[4]黄家宏.桥梁施工测量方案的编制内容[J].科技资讯, 2008 (20) :77-78

铁路测量 篇9

1 工程概况

某12km铁路工程项目穿过一省级森林公园, 沿线地形复杂、山体高差较大 (最大值达400m) 、植被茂密、荆棘丛生。该铁路工程由隧道、桥梁、路基等分项工程组成, 其中隧道11座, 共长12901m (左、右线合计) ;特大、大、中桥13座, 共长7359m (左、右线合计) , 匝道桥长5030m;桥、遂连接路线长约1500m。工程所处的特殊地理地形条件和工程自身的复杂性, 对工程测量工作提出了很高的要求, 同时, 项目工期要求十分紧迫, 又进一步加大了测量工作的难度。

2 测量方法与步骤

2.1 基准站设置

由于收集到的已知控制点距线路较远, 因此在线路附近按规范要求布测了15个平面兼高程控制点, 用作GPS基准站。平面控制网按C级GPS静态相对测量精度施测, 并按三等精度联测水准高程。相邻控制点平均间距大约为1km, 最大间距为3km左右。

2.2 坐标转换参数的确定

由于本项目所在区域地理环境的特殊性, 采用常规测量方法很难在短时间内完成如此大工作量的测量工作, 因此必须应用先进的G P S-R T K技术。使用的仪器为Tr im bl e 57 00型GP S接收机, 转换参数的确定有两种方法:

(1) 利用RTK设备中测量控制器在现场进行测算, 首先从平面控制点中选择至少三个点 (三个点均要有高程) , 将其准确的当地坐标输人控制器中, 然后在现场进行逐点定位测量, 观测时间不少于5min, 当三个点测量完成后, 既可利用测量控制器中的自带软件计算出坐标转换参数。通过实践证明这种方法在现场花费时间较多, 并不实用。

(2) 利用步骤1中得到的各个控制点的大地经纬度和测算出的当地坐标, 在内业中计算得到坐标转换参数, 直接将参数输人测量控制器。实践证明, 这种方法算得的参数准确、花费时间较少。

得到参数后, 在现场对控制点进行检核测量, 每个检查点上观测3s。将GPS静态观测成果与RTK观测成果进行对比, 对比结果见表l。

由表可得知, RTK定位成果能满足铁路工程中一般测量工作的精度需要。

2.3 分项测量

(1) 普通控制测量。在收集的已知点或利用相对静态技术加密的GPS控制点上, 采用RTK技术连续观测3-5m in加密测设部分控制点, 满足局部区域使用全站仪进行分项工程测量的需要。

(2) 定线放样。预先在测量控制器中输人线路中线的曲线要素, 即可自动生成线路图。在整个放线过程中, 控制器实时显示测点里程和偏移距, 从而指导线路放线工作。

(3) 地形测绘。利用R T K进行沿线及各工点局部地形测绘, 因为一台基准站可以同时供多个流动站使用, 因此外业测量中可以分若干小组同时开展工作, 能显著提高测图效率。采用这种技术可独立地完成绝大部分的地形测绘工作, 当测点位于高山密林且地势特别低洼处时, GPS信号严重受阻, 则可采用RTK与全站仪相结合的方法测绘局部地形, 即利用RTK技术测设必要的图根点, 再设全站仪进行碎部测量。实践证明:RTK技术与常规地面技术的合理组合是解决复杂条件下地形测绘的一条切实可行的途径。

(4) 纵、横断面测量。本工程包括了隧道、桥梁和路基等多个分项工程, 纵、横断面测量工作量大、工期紧、精度要求高, 且现场地形情况十分复杂, 若采用常规的地面测量方法, 不仅效率低, 而且很难保证测绘成果质量。本项目中采用RTK技术进行工程地形断面测绘, 达到了灵活、高效和质优的效果。

3 结语

GPSRTK技术的引进和应用, 导致了铁路工程测量模式的一次根本性变革和发展。实践证明, RTK技术能显著提高测量效率、缩短工期、降低成本, 同时具有精度可靠、方便实用和灵活多变的突出优点, 它为复杂地形条件下的铁路工程测量开辟了一条崭新的和切实可行的技术途径。在山区复杂地形条件下进行铁路测量时, 应采取有效措施克服RTK技术的不足, 以提高测绘成果精度和作业效率。

在地形起伏较大、森林茂密的山区或建筑密集的城区, 基站与流动站之间的数据链通讯难度显著加大, RTK的最佳作业半径往往比标称的有效作业半径小许多, 因此, 一般认为作为基准站控制点的点间距应在标称半径的2/3以内, 考虑到铁路工程的复杂性, 作者认为相邻控制点间距宜小于标称半径的1/2倍, 且R T K作业半径宜控制在5~8 k m以内。

高速铁路轨道精调测量方法浅论 篇10

进行轨道精调的首要任务是检查原控制网CPIII控制点的工作状态是否能够保证精调作业的测量精度，非正常工作状态的CPIII控制点应当整合入网平差，及时恢复。特别指出应用于桥梁工程中的点，位于连续梁上的控制点需要反复校核，务必在精调之前对其坐标测量更新。深入核对设计文件，对铁路路线、桥隧线形等线位资料的录入认真检验校核，重点对平曲线要素桩、竖曲线要素、曲线超高以及变坡点桩号和坐标加以校核，重新确认基准轨，平面线形以高轨为基准、高程则以低轨为基准，直线段参照整里程方向曲线为准。

2 无砟轨道静态铺设精度标准

轨道静态平顺度允许偏差是评判精调最重要的规范尺度。

注: (1) 表中a为轨枕/扣件间距; (2) 站台处的轨面高程不应低于设计值.

3 仪器检校、数据录入

全站仪应用于高铁精调首次工作前应正倒镜检查全站仪的水平角和竖直角的偏差，如偏差超过3''则需选择天气状况良好的环境下对全站仪进行水平轴倾角误差校准和组合校准，对全站仪ATR的工作状态进行检查，每天精调前包括测量环境温差较大时均应校核精调小车的倾角传感器，以保证正反两次测量的超高偏差保持在0.3mm的范围之内。输入控制点坐标、平竖曲线、超高等设计数据，特别注意长链短链及坐标换带处分别输入并加以核对，E、N坐标的输入和正负号锁代表的意义也要多加注意，这是精调测量最重要的前提保障。

4 全站仪设站与精调小车的安装

将全站仪设置在待精调轨道路线中线处，距离最近CPⅢ点不小于15m。全站仪设站观测CPIII控制点应大于等于4对，仪器设置位置以线路中线附近为最佳。换站后相邻测站重叠观测控制点应多于2对，站间最大测距不得大于80m。自由设站点精度符合，X、Y、H均≤0.7mm，定向精度≤2″，注：连续桥、特殊孔跨桥自由设站点精度可放宽至1.0mm。自由设站所使用控制点为8个CPⅢ，精度不符合要求时可调用前进方向某一对CPⅢ控制点进行重新计算，站点前后必须有一个60m以上的控制点参与设站。设站完毕后把小车移动到距离全站仪60m附近的地方停稳后，采集多组数据并观察其变化值小于0.7mm后前移小车并重复上述操作，测量环境无明显变化时可以把这个稳定距离设为每一测站之间的固定工作距离。

小车的安装与设站同步，小车上下道要防止磕碰，保证所有走形轮和轨距测量装置与钢轨全方位接触，并检查小车自带电源电量和与全站仪的通信是够畅通。

5 数据采集与调整量计算

精调测量选择在稳定的环境中，雨雪大风及高温天气时禁止作业，建议选择阴天或夜间测量，白昼作业要避免高温强光直射的时间段，全站仪照准小车棱镜并锁定后关闭强力搜索功能，等小车停稳后再采集数据。测量过程中发现有数据异常需及时停止操作查找原因，换站后应对前一站所测的靠近本站的6～10根轨枕重复测量（测8幅扣件），无砟轨道以1个扣件间距作为一个标准测量步长最佳，根据实际数据的统计分析和测量经验，当连续扣件差异变化不明显时测量步长可适当放宽至2～3个扣件间距，中间扣件测值可内插。

测完一组后将数据导出交由专业人员汇总并模拟试算调整量，调整原则：“先轨向，后轨距”，“先高低，后水平”，“先整体，后局部”的原则进行调整，优先保证参考轨的平顺性，水平控制在1mm以内；轨向和高低控制在2mm以内，连续两副扣件各指标的变化控制在0.5～0.7mm。借助成熟的计算软件来进行调整量可做到事半功倍的效果，如采用人工手算，按照最少调整量和削峰填谷的原则来进行，调整报表预留240a距离为下一测段复核提供条件，整个调整工作的主旨即达到直线顺直，曲线顺滑。调整完成后输出报表，经审核后提供现场测量技术主管。

6 调整

6.1在靠线路侧轨排支腿顶面端部为其编号, 注意编号标签清晰牢固和防水。

6.2首先观测4对连续的CPⅢ点, 自动平差、计算确定设站位置, 偏差大于0.7mm时, 选择精度最低的1对CPⅢ点将其删除后重新进行设站。换站后至少交叉观测后方利用过的6个控制点, 并对已完成精调的一组轨排进行复测, 如偏差大于2mm应重新设站。

6.3将装有棱镜的轨道状态测量仪安放在轨道上, 使用全站仪观测测量。小车自动测量轨距、水平位置和超高, 自动接收测量数据, 通过配套软件, 计算轨距、轨道平面位置、水平、超高等数据, 并直接将测量误差通过轨道状态测量仪显示屏反映出来, 为轨道调整提供确切的依据。

6.4中线调整, 通过左右轨向锁定器调整轨道中线, 每次2人一组调整2组, 整个过程全站仪保持测量状态, 并通过轨道状态测量仪显示屏实时反映测量误差值, 直至达到规范要求。紧扣一侧将中线调整到位, 在仪器监控下拧紧松扣一侧, 注意保证调整到位的中线不要受到影响。

6.5粗调高程使其略低于顶面设计标高, 旋转竖向螺杆, 调整轨道水平、超高。调整后逐个检查螺杆底部与混凝土之间是否存在空隙, 旋转螺柱时不要过快, 旋转120°高程变化1mm。

7 检查与清理

检查轨道平顺性，逐一检查扣件状态，及时进行小范围调整，再以弦线和道尺相结合来进行核查，如连续调整范围较大，需调用精调小车重新进行检查。及时回收更换的零部件并妥善保管，同时清理调整部件上的污染物。

8 小结

综上所述，通过实际项目实践可见该方法不但满足了轨道精调的规范要求精度，实际工作效率也有很大的提高。

我国正在建设中和已投入的多条高速铁路的实际运行速度已高于时速300km/h，轨道的几何尺寸精度和工作状态是高速列车运行的最基本保障，轨道精调是轨道精度控制的重要节点，轨道精调是一个连续反复的工作环节，需要在实际实践中反复多次的调整，除了专业技术水平以外，操作人员恪尽职守的细心和敏锐的观察力也是必不可少的专业素质，如何做好精调作业还需要我们广大测量技术人员在今后的实际项目中不断总结与提高。

摘要：高速铁路相对传统铁路对安全性、平顺性和乘客舒适度对提出了更高的要求, 这对轨道的几何尺寸以及结构自身都要相应有一个更高的水平。本文针对轨道精调的实地测量、仪器调试与操作、数据处理深入阐述与探究。

关键词：高速铁路,轨道精调,方法

参考文献

[1]安国栋.高速铁路无砟轨道技术标准与质量控制.中国铁道出版社, 第1版, 2009-10.

[2]席浩, 武斌忠, 乔世雄, 廉杰.高速铁路工程施工测量技术研究与应用中国水利水电出版社, 第1版, 2012-6.