浅谈高速铁路工程测量相关技术问题

高润喜

研究表明工程项目测量技术是确保高速铁路施工质量的关键因素。工程项目测量技术直接影响列车在轨道上的安全运行，现阶段我国高速铁路工程项目建设与国际高水平相比还存在一定差距，在高速铁路工程测量中常常出现各类技术难题，因此有关高速铁路工程系统性的测量理论和测量技术有待进一步完善。基于目前我国高速铁路工程测量领域的发展情况，强化对测量技术的研究，在系统性研究测量技术的基础上，确保列车在轨道上平稳安全运行。

高速铁路;工程测量;相关技术;测量现状;技术分析

研究表明高速铁路列车安全与工程测量技术有直接关系。在工程测量技术支持下，可以确保高速铁路拥有正确的几何相关性参数，从而提高铁路平顺性，由此可见科学合理的工程测量技术可保障高速铁路列车运行的安全性和可靠性。传统的铁路测量技术在测量手段和测量精度上都难以满足目前高速铁路运行要求。因此需要加强对高速铁路工程测量技术的研究，确保高速铁路运行的安全和高平顺性。

高速铁路工程对于测量技术有着较高要求，不同的测量技术在测量精确度和测量手段上存在较大差异性。目前我国高速铁路工程测量中存在较多问题，这些问题并不是运用等级较高的测量方法，构建高速铁路的专用测量控制网就可有效解决的。其中我国高速铁路工程项目测量中存在如下问题。

国家控制网布局方面存在较大的差异性，其中最为显著的就是精度和密度的差异。因此我国不能一味模仿国外高速铁路控制网布局模式，需要立足本国国情实际情况，合理布局控制网。期间可以借助国外高速铁路施工和运行中先进的经验和技术，将其融入我国高速铁路工程施工项目中，需要注意的问题是期间要确保空间数据的相对统一性。只有这样才能强化对高速铁路工程的维护，对其进行规范化管理，实现“三网合一”的目标。

目前我国高速铁路工程项目中的测量技术大多直接从国外引进，在没有经过改善的情况下，与我国高速铁路工程实际开展情况存在较多的不适应性。这样不仅会造成外汇资源的浪费，还影响了我国高速铁路工程测量技术的创新性发展，难以满足我国无砟轨道板对精调测量系统的运用需求。

目前我國已经建立了高精度的GPS网，其中A、B级高精度GPS网和永久性跟踪站是高精度GPS网的主要内容。永久性跟踪站截止到目前有8个，A级网点和B级网点分别有33个、818个。高速铁路勘测设计部门依靠高精度GPS网可明显提高航察测绘技术水平，为高速铁路测量技术的发展奠定了坚实的基础。GPS RIK技术又被称为实时载波相位测量技术，所采用的测量模式为实时差分GPS测量。该技术的主要测量步骤如下，将一台GPS接收机安装在基准站上，连续观测空间所有的GPS卫星信号，并在无线电传输设备的支持下，将观测数据发送给用户观测站。用户站GPS接收机在接收到GPS卫星信号的同时，也可以接收观测数据，随后依据定位原理对用户站的三维坐标和精度等实施计算并将其显示在用户站上。某高速铁路列车专用线的线下施工阶段，采用了GPS RIK技术，对铁路中线进行测量。在中线测量中一般中桩采用的是动态观测法，测量次数为两次，采用平均值。静态观测法适合测量控制点，测量次数为两次，采用值为平均数值。精度控制上，路基施工阶段一般中桩平面互差要低于5.0cm，高程互差要低于10.0cm;控制点平面互差要低于1.5cm，高程互差要低于3.0cm。在定测放线中采用GPS RIK技术，可极大减轻工人劳动强度，能明显节约时间成本，加快工作效率。根据调查显示，一台GPS仪器，一天完成的放线工作大约为2.5km或更多。

高速铁路线路长，区域跨度大，因此需要采用带状布局的方式铺设平面控制网。沿线要间隔一定的距离设置平面网控制点，确保带状控制网可以横向摆动。高速铁路沿线国家级别的控制点自身兼容性较差，国家点约束之后的基础平面控制网CPI，可导致精度较高的控制网CPI出现扭曲，在此基础下可以将CPI控制点之间的相对精度减小。对于国家点约束之后，控制点还是不能满足CPI控制点要求的，需要采用一个点和一个方向完成约束，这样可促使CPI控制网有效平差的实现，该平差模式可以将CPI控制点的复杂程度进一步降低。针对此种情况可以率先运用GPS精密定位相关测量方式，构建高精度的基础平面控制网CPI框架，并将CPI控制网看成是高速铁路工程平面控制测量中关键起算标准，形成高速铁路专用控制网，建立起高速铁路工程独立坐标系，把边长投影变形值控制在10mm/km以内。这样既能保障CPI控制网精度，又能为复测平面控制网时提供相关基准。

线下工程项目施工和轨道施工以及列车运行等离不开高程控制测量，高程控制测量可以为其提供相应的高程控制基准。二级设计是高程控制网的常见形式，完成线路水基准点相关控制网设计是第一级要求，第一级设计可以为勘测技术和施工提供相应的高程基准。该级别的施工测量中依据二等水准网来完成，其保障方式为点间距在2km之内。轨道控制网CPIII设计是第二级设计的主要内容，该级别设计中可以为轨道施工和运行维护提供相应的高程基准，确保施工测量水准的精密性。

基础平面控制网CPI、施工控制网CPII以及运行维护控制网CPIII是三网的主要内容。三网合一测量技术可以确保设计和施工运行等全过程创建的坐标、高程系统的统一性，此外也能确保轨道空间几何行为的统一性，对于满足目前我国高速铁路工程施工建设要求，确保符合相应的运行管理标准具有重要意义。

需要外业完成的横断面测量采用航测立体模型测量技术可在室内完成。路基、桥涵、站场1：200横断面点绘制等可以采用航测立体模型测量横断面技术来完成。该测量技术中对于比例尺的要求如下，如果告诉铁路勘测需要航空摄影时，则需要对两阶段航测工作进行综合性考虑，要选择合适的航摄比例尺。其中一类和二类地形比例尺应大于1/8000，三类和四类地形，比例尺应大于1/5000。高程中误差要求如下，一般地区在+0.35m至-0.35m，困难地区可适当放宽要求，可以为一般地区误差的1.5倍。距离限差在+0.2m至-0.2m。此种测量技术下对于设计特殊要求地带或者植被覆盖地段要补充實测。该测量技术与GPS RIK技术一样，可极大减轻工人劳动强度，能明显节约时间成本，提高工作效率。

综上所述，GPS及精密测量和航测立体模型测量技术在高速铁路工程项目中具有重要的作用，可以保障我国高速铁路列车的正常运行，因此需要加强对测量技术在高速铁路工程中应用情况的分析，借助先进测量技术确保列车运行的安全性和可靠性。

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One of the key factors to ensure the construction quality of high-speed railways is the engineering project measurement technology. Engineering project measurement technology directly affects the normal operation of the train on the track. At present， there is still a certain gap in the construction of high-speed railway engineering projects in China compared with foreign countries. The systematic measurement theory and measurement technology of high-speed railway engineering still need to be improved. Corresponding technical difficulties often appear in high-speed railway engineering surveys. Based on the current development in the field of high-speed railway engineering survey in China， it is necessary to strengthen the research on the measurement technology， and on the basis of systematic research on the measurement technology， ensure that the train runs smoothly and safely on the track.

high-speed railway; engineering survey; related technologies; survey status; technical analysis