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【摘要】本文以精密工程控制測(cè)量為前,將鐵路線路測(cè)量的目的,內(nèi)容及方法進(jìn)行具體闡述。
【關(guān)鍵詞】高速鐵路 工程測(cè)量 控制網(wǎng)
1前言
隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展,交通運(yùn)輸領(lǐng)域的工程建設(shè)也口益增加,以方便人們的出行和促進(jìn)各區(qū)域的經(jīng)濟(jì)交流,實(shí)現(xiàn)區(qū)域資源共享,共同發(fā)展高速鐵路的修建極大地縮小了地區(qū)之間的交流時(shí)間,使各地區(qū)之間的經(jīng)濟(jì)文化交流加快,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展離不開便利的交通運(yùn)輸條件。社會(huì)各界越來越關(guān)注高速鐵路的發(fā)展,高速鐵路的施工需要以高精度測(cè)量為基礎(chǔ),近些年,無碎軌道成為高速鐵路發(fā)展的新方向,高速鐵路工程的不斷完善將帶動(dòng)工程測(cè)量技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。
2高速鐵路工程測(cè)量的目的
對(duì)高速鐵路進(jìn)行工程測(cè)量,是為了通過各級(jí)平面及高程控制網(wǎng)絡(luò)的建立,使高鐵的工程能夠在按照設(shè)計(jì)線型標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上的準(zhǔn)確施工得到保證,進(jìn)而提高軌道鋪設(shè)的精確度,確保軌道行車安全性和高速性。高速鐵路在我國的行駛速度為250~350km/h,要使在這種較高的運(yùn)行速度下保證行車安全性和舒適性,就要嚴(yán)格地按照設(shè)計(jì)線型來進(jìn)行工程施工,具體來說,就是保證幾何線性參數(shù)的精確性,并保證軌道的平順性在較高的范圍內(nèi),軌道設(shè)計(jì)精度要以控制在毫米級(jí)的范圍之內(nèi)為標(biāo)準(zhǔn)。
3高鐵控制網(wǎng)布設(shè)
3.1CPI
該級(jí)控制網(wǎng)能夠提供工程勘測(cè)、施工、運(yùn)維的坐標(biāo)基準(zhǔn)。CPI布設(shè)的方式是B級(jí)GPS靜態(tài)測(cè)量,將50-100km設(shè)為網(wǎng)點(diǎn)間距,聯(lián)測(cè)網(wǎng)店后,要設(shè)置單點(diǎn),每隔3-4km布設(shè)一個(gè),對(duì)于布設(shè)難度大的地區(qū),將布設(shè)間隔不小于1000m作為布設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。針對(duì)隧道較長(zhǎng)的情況,CPI控制點(diǎn)要根據(jù)特長(zhǎng)隧道以及特大橋梁附近的實(shí)際情況選擇增設(shè)數(shù)量。要保證CPI網(wǎng)的兩個(gè)相鄰點(diǎn)之間通視性良好,各個(gè)控制點(diǎn)均必須具備一個(gè)相鄰的通視方向,促進(jìn)“三網(wǎng)合一”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
3.2CPII
CPII的測(cè)量要借助GPS測(cè)量實(shí)現(xiàn),CPI是進(jìn)行CPII測(cè)量的基礎(chǔ)工作,導(dǎo)線法也可作為CPII的測(cè)量方法。當(dāng)測(cè)量?jī)牲c(diǎn)的間距為800-1000m時(shí),1/100000為最弱邊相對(duì)中誤差,運(yùn)行導(dǎo)線法時(shí),計(jì)算時(shí)選擇四等標(biāo)準(zhǔn),注意不要使各誤差超值。2.5"為測(cè)角的中誤差,不大于1.7"是基線邊方向中誤差的范圍,1/400000為相對(duì)閉合差。
3.3CPIII
設(shè)置CPS控制網(wǎng)的固定點(diǎn)的方法是,以在路基兩側(cè)的接觸網(wǎng)基座輔助立柱、橋梁防撞墻、隧道壁沿線路布置的實(shí)際情況,以建筑物的結(jié)構(gòu)情況為基準(zhǔn),每隔50m-60m布置一對(duì)點(diǎn),兩對(duì)點(diǎn)之間自由點(diǎn)的布置要相隔100m-120m,自由測(cè)站點(diǎn)的布置以對(duì)前后各三對(duì)點(diǎn)(共12個(gè)CPS平面控制點(diǎn))進(jìn)行邊角交會(huì),保證每個(gè)CPS控制點(diǎn)有三個(gè)自由設(shè)站點(diǎn)的交會(huì)方向。要將CPS平面控制網(wǎng)附和在CPI,CPII或加密的高級(jí)控制點(diǎn)上(約相隔500m-800m),在自由設(shè)站點(diǎn)上聯(lián)測(cè)附近的高級(jí)控制點(diǎn)的方向、邊長(zhǎng),達(dá)到傳遞坐標(biāo)、控制誤差積累的效果。當(dāng)不能在自由設(shè)站點(diǎn)上直接觀測(cè)高級(jí)控制點(diǎn)時(shí),可通過設(shè)輔助站點(diǎn)的方式改善;當(dāng)布設(shè)自由站點(diǎn)遇到特殊情況時(shí),可加測(cè)站點(diǎn),隔60m加設(shè)一個(gè),這樣可確保在加站點(diǎn)上仍可觀測(cè)12個(gè)方向。在兩個(gè)正常的自由設(shè)站點(diǎn)之間加設(shè)一個(gè)測(cè)站點(diǎn)時(shí),方向觀測(cè)數(shù)只能達(dá)到8個(gè)。
4高速鐵路工程測(cè)量的內(nèi)容
4.1控制網(wǎng)復(fù)測(cè)
施工單位以及設(shè)計(jì)單位在工程開工前,會(huì)參加控制樁和測(cè)量成果資料交接工作,這項(xiàng)工作由業(yè)主組織并有監(jiān)理單位參與。對(duì)于設(shè)計(jì)單位交付的CPI、CPII平而控制網(wǎng)和線路水準(zhǔn)基點(diǎn)控制網(wǎng),復(fù)測(cè)共組要由施工單位完成。相鄰施工標(biāo)段、相鄰施工單位之間夜鶯共同協(xié)商,對(duì)交界處附近的同一對(duì)CPI平而控制點(diǎn)和同一個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)作為搭接和公共點(diǎn)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)和復(fù)測(cè)。雙方需要簽訂共用控制點(diǎn)協(xié)議,坐標(biāo)和高程成果要相同,并滿足精度要求,確認(rèn)搭接標(biāo)段內(nèi)施工分段工程,完成現(xiàn)場(chǎng)放樣檢查工作。
4.2軌道控制網(wǎng)平面外業(yè)測(cè)量方法
高速鐵路軌道精調(diào)中所用到的另一種高精度軌道控制網(wǎng)即基于自由測(cè)站的CPIII控制網(wǎng)。CPIII控制網(wǎng)是一種較新的控制網(wǎng)建網(wǎng)測(cè)量的新方法,通過在鐵路線路附近架設(shè)全站儀,采用自由測(cè)站邊角交會(huì)法測(cè)量線路兩側(cè)多對(duì)CPIII點(diǎn)的方向和距離,并聯(lián)測(cè)就近的CPI或CPII(CPI網(wǎng)的上級(jí)控制點(diǎn)),以獲取CPIII控制網(wǎng)點(diǎn)坐標(biāo)。CPIII網(wǎng)屬于三維控制網(wǎng),布設(shè)方式為沿線路布設(shè),和較傳統(tǒng)邊角網(wǎng)測(cè)量相比,其測(cè)量方法有很大差異,傳統(tǒng)的邊角網(wǎng)測(cè)量?jī)x器觀測(cè)時(shí)將儀器架設(shè)在控制點(diǎn)上,必須往返觀測(cè)距離,CPIII網(wǎng)這種新方法是采用自由測(cè)站測(cè)量邊角交會(huì),儀器無需架設(shè)在控制點(diǎn)或觀測(cè)點(diǎn)上,但只能單程觀測(cè)其距離。
4.3高程控制網(wǎng)復(fù)測(cè)
復(fù)測(cè)線路水準(zhǔn)基點(diǎn)就是高程控制網(wǎng)復(fù)測(cè)的內(nèi)容,從復(fù)測(cè)區(qū)段或標(biāo)段與相鄰標(biāo)段共樁點(diǎn)開始聯(lián)測(cè)區(qū)段內(nèi)所有線路水準(zhǔn)基點(diǎn)至區(qū)段結(jié)束段與相鄰標(biāo)段的共樁點(diǎn),多采用滿足精度要求電子水準(zhǔn)儀,按二等水準(zhǔn)測(cè)量技術(shù)要求施測(cè)。完成水準(zhǔn)測(cè)量數(shù)據(jù)采集后,要檢查、驗(yàn)算外業(yè)觀測(cè)數(shù)據(jù)的各項(xiàng)指標(biāo),當(dāng)各項(xiàng)精度指標(biāo)和限差滿足要求時(shí),要借助專用的測(cè)量平差軟件計(jì)算嚴(yán)密平差。平差計(jì)算的要選擇復(fù)測(cè)區(qū)段內(nèi)首、中、尾三個(gè)或首、尾兩個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)當(dāng)做已知點(diǎn),平差結(jié)果中的高差偶然中誤差和按環(huán)閉合差算得的全中誤差要滿足二等水準(zhǔn)測(cè)量的技術(shù)指標(biāo)。當(dāng)己測(cè)段高差之差已檢測(cè)滿足要求,即可采用原設(shè)計(jì)成果,若較差超限,要再次復(fù)測(cè),將原因查明,采用同精度擴(kuò)展方法,完成成果更新。
4.4高速鐵路測(cè)量技術(shù)管理
總結(jié)當(dāng)前高速鐵路中因測(cè)量導(dǎo)致的工程質(zhì)量問題,可得知引發(fā)質(zhì)量問題的原因很大一部分為測(cè)量出現(xiàn)差錯(cuò),如測(cè)量技術(shù)能力欠缺、測(cè)量數(shù)據(jù)造假、測(cè)量未報(bào)先建等。因此,做好工程測(cè)量工作的嚴(yán)格監(jiān)管工作是十分必要的,必須使各參建單位職責(zé)明確職責(zé)、遵守章程、加強(qiáng)管理、提供技術(shù)水平,最終降低工程因測(cè)量錯(cuò)誤導(dǎo)致的工程返工率,最終消除安全隱患,提高工程質(zhì)量。
5結(jié)語
我國高速鐵路建設(shè)的技術(shù)水平不斷提高,工程測(cè)量技術(shù)也不斷進(jìn)步和發(fā)展,我國在引用先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上,推動(dòng)了自身的創(chuàng)新,形成了新型的工程測(cè)量技術(shù)體系。近些年,我國高速鐵路規(guī)模不斷擴(kuò)大,對(duì)工程測(cè)量技術(shù)的要求也越來越高,對(duì)尋找出現(xiàn)的問題的解決方案的緊迫性也不斷提高。因此,我們必須重視與工程測(cè)量施工緊密相關(guān)的運(yùn)營維修以及后期養(yǎng)護(hù)工作,在總結(jié)當(dāng)前經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,不斷加強(qiáng)實(shí)踐,推動(dòng)測(cè)量體系的完善。
參考文獻(xiàn):
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作者:姚剛 單位:中鐵四局五公司