薛冬冬 王金刚

摘要: 本文对高铁精密工程测量的概念及技术特点进行研究,重点对高铁精密工程测量的内容,高速铁路轨道的内部几何尺寸和外部几何尺寸定位精度,高速铁路精密工程测量的布网原则、坐标基准,"三网合一"的测量体系进行了系统的论述。 并简要介绍了传统的铁路工程测量方法及其不足之处，及高程控制网复测的相关内容。

关键词:高铁；精密工程测量；技术体系；高程控制网；复测

P258前言

高铁精密工程测量是相对于传统的铁路工程测量而言，高铁的平顺性要求非常高，轨道测量精度要达到毫米级。 其测量方法、测量精度与传统的铁路工程测量完全不同。为了达到高速铁路的高速行驶条件，高速铁路轨道精度要保持在毫米级的范围以内，传统的铁路工程测量技术已不能满足高速铁路建设的要求。高速铁路的测量方法、测量精度与传统的铁路工程测量完全不同。1高速铁路精密工程测量简介为满足高铁轨道测量高精度的要求，应根据线下工程和轨道铺设的精度要求设计高速铁路的各级平面高程控制网测量精度。高速铁路精密工程测量的目的是通过建立各级平面高程控制网，在各级精密测量控制网的控制下，实现线下工程按设计线型准确施工和保证轨道铺设的精度能满足旅客列车高速、安全行驶。高速铁路精密工程测控贯穿于高速铁路工程勘测设计、施工、竣工验收及运营维护测量全过程，包括以下内容：高速铁路平面高程控制测量；线下工程施工测量；轨道施工测量；运营维护测量。2高速铁路精密工程测量的特点

2.1 确定了高铁精密工程测量“三网”，确定了高铁精密工程测量“ 合一，” 合一”的测量体系。

2.1.1 三网的含义 ：高速铁路工程测量的平面、高程控制网，按施测阶段、施测目的及功能不同分为了勘测控制网、施工控制网、运营维护控制网。我们把高速铁路工程测量这三个阶段的控制网，简称“三网”勘测控制网包括：CPⅠ控制网、CPⅡ控制网、二等水准基点控制网。施工控制网包括：CPⅠ控制网、CPⅡ控制网、水准基点控制网、CPⅢ控制网。运营控制网包括：CPⅡ控制网、水准基点控制网、CPⅢ控制网、加密维护基标

2.1.2 “三网合一”的内容和要求： “三网合一” 1）勘测控制网、施工控制网、运营维护控制网的坐标高程系统的统一； 2）勘测控制网、施工控制网、运营维护控制网的起算基准的统一； 3）线下工程施工控制网与轨道施工控制网、运营维护控制网的坐标高程系统和起算基准的统一； 4）勘测控制网、施工控制网、运营维护控制网的测量精度协调统一。2.1.3 三网合一的重要性 （1）勘测控制网、施工控制网起算基。准不统一的后果，平面尺度：纵向里程，横向偏移，高程基准：线路纵断面，穿跨越限界。 （2）线下工程施工控制网与轨道施工控制网的坐标系统和测量精度不统一的后果，线下工程与轨道工程错开净空限界不足。2.2、确定了高铁工程平面控制测量,分三级布网的布设原则 第一级:基础平面控制网（CPⅠ）,为勘测、 施工、运营维护提供坐标基准； 第二级:线路控制网（CPⅡ,为勘测和施工提 供控制基准； 第三级:基桩控制网/施工加密网（CPⅢ）, 为线下工程、无砟轨道施工和运营维护提供 控制基准。2.3 提出了高铁工程测量平面坐 标系统应采用边长投影变形值 ≤10mm/km（无砟）/25mm/km 10mm/km（无砟）/25mm/km （有砟）的工程独立坐标系。2.4、确定了高铁轨道必须采用绝对，定位与相对定位测量相结合的铺轨测量，定位模式 +3mm-3mm 弦长C =20m R=3365m F=F-3mm F=F曲线外矢距F=C/8R C为弦长，R为半径 R=2800m R=2397 m F=F+3mm2.5、确定了高铁无砟轨道工程测量高程控制网的精度等级，首级高程控制网按二等水准测量精度要求施测，铺轨高程控制测量按精密水准测量精度要求施测

2.6、提出了高铁无砟轨道工程控制测量完成后，应由建设单位组织评估验收的要求，并制定了评估验收内容 和要求。 （1）检查评估内容包括：平面高程控制网测量技术设计、 选点埋石、仪器精度指标及检定情况、外业观测、平差计 算和资料完整齐全等。 （2）外业观测数据检验评估。 （3）平差计算数据处理质量评估。 （4）控制网计算成果的整理和质量验证。为保证控制网的测量成果质量满足高速铁路勘测、施工、运营维护三个阶段测量的要求，适应高速铁路工程建设和运营管理的需要，三阶段的平面、高程控制测量必须采用统一的基准。 “三网合一”是高速铁路采用坐标进行线路的勘测设计、工程施工以及运营维护管理的前提。在“三网合一”基础上，线路及其附属建筑物的里程和坐标一一对应，每一个里程只有一个唯一的坐标（x、y、h），使施工和运营维护能够严格按照设计的线型进行施工和养护，保证高速铁路轨道的平顺性，同时也为工务管理信息化和构建数字化铁路创造了条件。“三网合一”是高速铁路工程测量技术体系的基础和核心。3高程控制网的复测

3.1 高程控制网复测的方法

高程复测采用二等几何水准测量法3.2 水准测量仪器的选择

高程控制网复测宜优先使用满足精度要求的电子水准仪。若采用补偿式自动安平水准仪时，其补偿误差△ɑ不应超过0.2n，并应符合《国家一、二等水准测量规范》（GB/T 12897-2006）的相关规定。

3.4水准测量技术要求

水准测量作业结束后，应对外业测数据进行各项指标检查，各项精度指标和限差满足要求后，采用严密平差计算。

3.5 复测成功处理和比较

以基岩水准点或深埋水准点为起算高程点，推算高程，与设计高程比较，或者使用设计高程作为近似值利用自由网转换方法，处理复测结果，然后与设计高程比较，以期发现沉降趋势或规律。3.6复测、检测与成果取舍

较差（闭合差）限制原则、成果最新原则、平均性原则、端点外推原则。测段复测与原测时间超过了三个月，且复测高差与原测高差之差超过检测限差时，须进行测段两端点可靠性的检测。检测测段长度小于1km时，按1km计算。高程比对分析与增补点成果应用。实际水准测量中使用高精度仪器进行低等级水准观测时，如果计算得到的每公里水准测量的偶然中误差没有达到仪器应有的标称精度，则应怀疑仪器的工作状况不正常，即使总体上水准等级的精度指标满足了，对水准观测的数据应该慎重使用。因为，一台工作不正常的仪器，提供的观测数据是不可靠的。4结束语高铁精密工程测量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。本文以精密工程测量技术为基础,阐述了高铁精密测量技术的特點和各种方法，以及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，后面介绍了高程控制网复测的方法及各项要求。随着我国多条高速铁路的相继竣工，大规模地投入运营。高速铁路的运营及养护维修测量将是一个迫切需要我们解决的问题，而如何利用已有的CPⅢ控制网和铺轨基标快速完成高速铁路的运营和养护维修测量，目前还是一个空白，需要进行进一步的研究，研究一套适合我国高铁轨道的运营维护测量保障体系，确保高速铁路的安全运行。

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