高速鐵路控制測量中的幾個問題探討分析

文/苗光馳 苑新宇，中國華西工程設計建設有限公司沈陽分公司

當今社會，一個國家的鐵路設施系統的發展不僅僅關乎國人出行、國民經濟生產生活，還是一個國家綜合實力體現的重要方面。進入21世紀以來，我國的高速鐵路蓬勃發展，放眼全世界，中國的高鐵技術無疑走在前列，據說全球有90%以上的高速鐵路相關標準都是由我國制定的，這充分說明了我國在高速鐵路技術領域在全球已經有非常大的話語權。高速鐵路，效率高、速度快是其最典型特征。

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享；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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