高速鐵路工程測量技術研究
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【摘要】本文以精密工程控制測量為前，將鐵路線路測量的目的，內容及方法進行具體闡述。
1前言
隨著我國經濟發展，交通運輸領域的工程建設也口益增加，以方便人們的出行和促進各區域的經濟交流，實現區域資源共享，共同發展高速鐵路的修建極大地縮小了地區之間的交流時間，使各地區之間的經濟文化交流加快，促進經濟發展經濟的迅速發展離不開便利的交通運輸條件。社會各界越來越關注高速鐵路的發展，高速鐵路的施工需要以高精度測量為基礎，近些年，無碎軌道成為高速鐵路發展的新方向，高速鐵路工程的不斷完善將帶動工程測量技術的進一步發展。
2高速鐵路工程測量的目的
對高速鐵路進行工程測量，是為了通過各級平面及高程控制網絡的建立，使高鐵的工程能夠在按照設計線型標準的基礎上的準確施工得到保證，進而提高軌道鋪設的精確度，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行速度下保證行車安全性和舒適性，就要嚴格地按照設計線型來進行工程施工，具體來說，就是保證幾何線性參數的精確性，并保證軌道的平順性在較高的范圍內，軌道設計精度要以控制在毫米級的范圍之內為標準。
3高鐵控制網布設
3.1CPI
該級控制網能夠提供工程勘測、施工、運維的坐標基準。CPI布設的方式是B級GPS靜態測量，將50-100km設為網點間距，聯測網店后，要設置單點，每隔3-4km布設一個，對于布設難度大的地區，將布設間隔不小于1000m作為布設標準。針對隧道較長的情況，CPI控制點要根據特長隧道以及特大橋梁附近的實際情況選擇增設數量。要保證CPI網的兩個相鄰點之間通視性良好，各個控制點均必須具備一個相鄰的通視方向，促進“三網合一”目標的實現。
3.2CPII
CPII的測量要借助GPS測量實現，CPI是進行CPII測量的基礎工作，導線法也可作為CPII的測量方法。當測量兩點的間距為800-1000m時，1/100000為最弱邊相對中誤差，運行導線法時，計算時選擇四等標準，注意不要使各誤差超值。2.5"為測角的中誤差，不大于1.7"是基線邊方向中誤差的范圍，1/400000為相對閉合差。
3.3CPIII
設置CPS控制網的固定點的方法是，以在路基兩側的接觸網基座輔助立柱、橋梁防撞墻、隧道壁沿線路布置的實際情況，以建筑物的結構情況為基準，每隔50m-60m布置一對點，兩對點之間自由點的布置要相隔100m-120m，自由測站點的布置以對前后各三對點(共12個CPS平面控制點)進行邊角交會，保證每個CPS控制點有三個自由設站點的交會方向。要將CPS平面控制網附和在CPI，CPII或加密的高級控制點上(約相隔500m-800m)，在自由設站點上聯測附近的高級控制點的方向、邊長，達到傳遞坐標、控制誤差積累的效果。當不能在自由設站點上直接觀測高級控制點時，可通過設輔助站點的方式改善；當布設自由站點遇到特殊情況時，可加測站點，隔60m加設一個，這樣可確保在加站點上仍可觀測12個方向。在兩個正常的自由設站點之間加設一個測站點時，方向觀測數只能達到8個。
4高速鐵路工程測量的內容
4.1控制網復測
施工單位以及設計單位在工程開工前，會參加控制樁和測量成果資料交接工作，這項工作由業主組織并有監理單位參與。對于設計單位交付的CPI、CPII平而控制網和線路水準基點控制網，復測共組要由施工單位完成。相鄰施工標段、相鄰施工單位之間夜鶯共同協商，對交界處附近的同一對CPI平而控制點和同一個水準點作為搭接和公共點進行現場確認和復測。雙方需要簽訂共用控制點協議，坐標和高程成果要相同，并滿足精度要求，確認搭接標段內施工分段工程，完成現場放樣檢查工作。
4.2軌道控制網平面外業測量方法
高速鐵路軌道精調中所用到的另一種高精度軌道控制網即基于自由測站的CPIII控制網。CPIII控制網是一種較新的控制網建網測量的新方法，通過在鐵路線路附近架設全站儀，采用自由測站邊角交會法測量線路兩側多對CPIII點的方向和距離，并聯測就近的CPI或CPII(CPI網的上級控制點)，以獲取CPIII控制網點坐標。CPIII網屬于三維控制網，布設方式為沿線路布設，和較傳統邊角網測量相比，其測量方法有很大差異，傳統的邊角網測量儀器觀測時將儀器架設在控制點上，必須往返觀測距離，CPIII網這種新方法是采用自由測站測量邊角交會，儀器無需架設在控制點或觀測點上，但只能單程觀測其距離。
4.3高程控制網復測
復測線路水準基點就是高程控制網復測的內容，從復測區段或標段與相鄰標段共樁點開始聯測區段內所有線路水準基點至區段結束段與相鄰標段的共樁點，多采用滿足精度要求電子水準儀，按二等水準測量技術要求施測。完成水準測量數據采集后，要檢查、驗算外業觀測數據的各項指標，當各項精度指標和限差滿足要求時，要借助專用的測量平差軟件計算嚴密平差。平差計算的要選擇復測區段內首、中、尾三個或首、尾兩個水準點當做已知點，平差結果中的高差偶然中誤差和按環閉合差算得的全中誤差要滿足二等水準測量的技術指標。當己測段高差之差已檢測滿足要求，即可采用原設計成果，若較差超限，要再次復測，將原因查明，采用同精度擴展方法，完成成果更新。
4.4高速鐵路測量技術管理
總結當前高速鐵路中因測量導致的工程質量問題，可得知引發質量問題的原因很大一部分為測量出現差錯，如測量技術能力欠缺、測量數據造假、測量未報先建等。因此，做好工程測量工作的嚴格監管工作是十分必要的，必須使各參建單位職責明確職責、遵守章程、加強管理、提供技術水平，最終降低工程因測量錯誤導致的工程返工率，最終消除安全隱患，提高工程質量。
5結語
我國高速鐵路建設的技術水平不斷提高，工程測量技術也不斷進步和發展，我國在引用先進技術的基礎上，推動了自身的創新，形成了新型的工程測量技術體系。近些年，我國高速鐵路規模不斷擴大，對工程測量技術的要求也越來越高，對尋找出現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量施工緊密相關的運營維修以及后期養護工作，在總結當前經驗的基礎上，不斷加強實踐，推動測量體系的完善。
參考文獻：
[1]于旭陽.京滬高速鐵路大汶河特大橋大跨度連續梁施工測量技術研究[J].科技創新與應用,2014(33):243~244.
[2]張偉強.精密測量技術在高速鐵路工程中現狀分析[J].科技創新與應用,2015(01):136.
作者：姚剛 單位：中鐵四局五公司
