淺談石武客專工程測量的認識

摘要：隨著鄭西、武廣客運專線的成功運營，客運專線精密工程測量技術已趨向成熟。該文針對石武客專建設的特點，從工程測量投影變形、三網合一及沉降變形觀測等方面的認識來進行闡述。

關鍵詞：精密工程測量；投影變形；三網合一；沉降變形觀測

一、引言

隨著國民經濟的發(fā)展，鐵路在交通運輸體系中的骨干地位日益凸現，因而對鐵路進行必要的改革已經勢在必行，而高速行車技術已經作為現代一項重大的技術發(fā)明被世界各國所認可，成為當今世界鐵路發(fā)展的共同趨勢，當然也是中國鐵路運輸現代化的必然選擇。

高速鐵路時速高達350km/h，具有非常高的平順性和精確的幾何線性參數。因此，從施工控制測量上來說，傳統的工程測量技術已滿足不了當前高速鐵路建設的需要，必須針對高速鐵路的特點，建立一套與之發(fā)展相適應的精密控制測量系統。

二、工程投影變形

石武客專工程測量精度要求高，施工中要求尺度統一，即坐標反算值與現場實測值應一致。但是根據測量學知識可知要把地面點投影到橢球面上，然后再投影到施工平面上，勢必產生角度和距離的變形。而國家30帶投影的坐標系統在投影邊緣的距離投影變形值達到340mm/km，遠大于今天全站儀的測距精度，對工程施工的影響呈系統性。因此，只有在對應設計軌面高程面作為投影面建立獨立坐標系統，保證施工中坐標反算的邊長值與實際測量值相一致，也就是投影長度變形值≤10mm/km，才能體現出客運專線的高速性。

三、平面控制網在框架控制網（GPO）基礎上三級控制

石武客運專線時速350km/h，線路軌道具有非常精確的幾何線性參數，精度在毫米級范圍以內，測量控制網的精度不僅要滿足線下工程施工控制測量還要同時滿足軌道鋪設，使軌道的幾何參數與設計位置偏差保持在最小。

石武客專在吸取武廣、鄭西客專經驗的基礎上，根據《高速鐵路工程測量規(guī)范》（TB10601-2009）的要求，在平面控制測量工作開展之前，由設計單位利用高精度雙頻GPS建立了滿足高速鐵路平面GPS控制測量三維約束平差的坐標框架基準控制網（CPO），然后在坐標框架基準的基礎上布設三級CP I、CPⅡ、CPⅢ控制網，施工單位進行了復測和加密控制測量，滿足了高速鐵路勘測、施工、運營維護三個階段測量的要求，實現了勘測、施工、運營維護各階段平面測量成果的一致性，簡稱三網合一。

四、變形觀測

因為線下構筑物變形值是無渣軌道鋪設條件評估的一個重要參數，一直貫穿于設計、施工、運營養(yǎng)護、維修各階段。為使這一重要參數所獲取的數據科學、可靠并連續(xù)，石武客專河南公司吸收京滬、武廣等沉降觀測管理工作經驗，征集評估單位、在建監(jiān)理方的建議后，出臺了針對沉降管理工作的《石武客運專線沉降變形觀測系統實施細則》。細則中明確了建設方、監(jiān)理方、評估方、施工方的工作職責和工作程序，著重強調了線下工程施工時施工單位必須建立線下構筑物變形監(jiān)測網，對線下構筑物進行變形觀測，監(jiān)理方在重點地段實行平檢檢查，并且只有在滿足觀測時間和沉降趨于穩(wěn)定的情況下才能向評估單位申請沉降評估。

石武客專變形測量點的分類和設置情況如下：

1 基準點。通常基準點選擇在變形區(qū)以外的穩(wěn)定地區(qū)，石武客專變形觀測基準點采用了沿線線路的基巖點、深埋水準點、CPI、CPII和二等水準點。

2 工作基點。工作基點是測定變形點時作為高程和坐標的傳遞點，埋設在穩(wěn)定區(qū)域，在觀測期間穩(wěn)定不變。石武客專工作基點在使用沿線一般控制點之外，還按照三等變形觀測進一步進行了加密或設置，加密后的工作基點間距在200m左右，保證了線下工程垂直位移監(jiān)測的精度。

3 變形觀測點。變形觀測點是設立在能反映變形體變形的特征部位，直接埋設在要測定的變形體上。點位設置不但要求牢固、便于觀測、形式美觀、結構合理，且不能破壞變形體的外觀和使用。

根據筆者對石武客專兩年多的沉降觀測工作總結和各參建單位的意見反饋，在做沉降觀測工作僅僅憑靠觀測人員的責任心、耐心、細心去避免出現低級卻又不容忽略的錯誤時，還必須要注意以下幾項內容：

1 水準基點使用時要作穩(wěn)定性檢驗，以穩(wěn)定或相對穩(wěn)定的點作為變形體的參考點，并應有一定數量穩(wěn)固可靠的點以資校核。

2 首次（即零周期）觀測應進行往返觀測，并取觀測結果的中數，經嚴密平差處理后的高程值，作為變形測量初始值。

3 實行“五固定”即“固定水準基點、工作基點、固定人員、固定測量儀器、固定監(jiān)測環(huán)境條件、固定測量路線和方法”，以提高觀測數據的準確性。

4 隨時觀測，隨時檢核計算，觀測時要一次完成，中途不得中斷；測段觀測完成后，必須及時整理觀測數據。

5 當發(fā)現變形監(jiān)測數據出現異常時應及時檢查原始觀測資料、工作基點穩(wěn)定性和分析數據出現異常等可能原因，必要時重新觀測和聯測基準點進行檢查。

6 觀測過程中，必須做好影響數據分析外界因素的記錄。

五、結束語

隨著鐵路跨越式的大發(fā)展，鐵路精密工程測量技術已越來越趨于完善。筆者根據自己在石武客專工作的經歷，結合鐵路現場施工的特點，闡述了對高速鐵路精密測量部分技術的一點認識和看法，希望能對以后參與高鐵施工的測量人員有所幫助。

（編輯：WJ）