铁路工程测量技术规范

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铁路工程测量技术规范范文第1篇

【关键词】高铁；测量技术

中图分类号： O4-34文献标识码： A

一、前言

高铁施工过程中，必须要对施工测量精度进行有效的控制，保证工程施工放样的精度，精度和安全性直接挂钩，随着高铁建设技术的提高，在精度方面的要求也越来越高，因此，必须要深入的研究高铁精密控制测量技术。

二、高速铁路精密控制测量体系的主要技术特点

首先确定了高速铁路精密控制网分级布设原则。第二，实现了三网合一。将原铁路工程测量规范中分别独立建立的勘察设计控制网、施工控制网、运营维护控制网合并为高速铁路精密控制网。统一了坐标基准、高程基准，消除了三个独立控制网间存在的系统差。使设计线路定位、施工放样更准确，减少设计与施工间的协调。第三，明确了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。第四，提出了建立高速铁路精密控制网的具体方法，详细阐述了高速铁路各级精密控制测量网精度指标和具体技术内容。第五，规定了高速铁路精密控制测量网，在施工各阶段和竣工后的复测要求，并制定了评估验收和其他相关内容。第六，在技术上有所创新。表现在，提出了建立CP0框架平面控制网思想，统一了坐标基准，对精密控制测量网的复测和被破坏桩点的恢复带来了便利；在软基地段埋设深埋水准点和基岩水准点，使高程成果的稳定性得到了提高；首次提出了使用精密三角高程进行二等水准测量方法，大大提高了山区高程测量的效率；采用自由设站边角交会法测量CPIII平面坐标和高程，利用CPIII轨道控制网直接指导铺轨，同时检测铺轨误差，保证铺轨精度。

三、高速铁路精密控制测量技术精密控制网创建

1、勘测设计阶段精测布网建立

勘测控制网包括：CP0控制网、CPⅠ控制网、CPⅡ控制网、二等水准基点控制网。勘测阶段在平面控制测量工作控制前，首先采用全球卫星定位系统（GPS方法）获得高速铁路框架控制网CP0，并建立CPⅠ控制网、CPⅡ控制网、二等水准基点控制网。具体建立分两个阶段：初测和定测。

初测阶段，建立高速铁路框架控制网CP0，建立坐标框架并在此基础上建立初测平面控制网，同时开展初测高程控制测量，满足初测收集资料的需要。

定测阶段，建立CPⅠ控制网、CPⅡ控制网、二等水准基点控制网，并以CPⅡ控制网和二等水准基点为基准开展定测放线及专业调查测绘工作。困难地区若工期紧张，可先用四等水准取代二等水准作为高程控制基准，但在施工前须贯通二等水准。

勘测设计阶段应做好CP0控制网、CPⅠ控制网、CPⅡ控制网、二等水准基点维护工作。

2、工程施工阶段控制精测重点

（一）开工前复测

施工阶段首先做好CPⅠ控制网、CPⅡ控制网、水准基点控制网的技术交底和复测工作。技术交底含控制网成果资料验交、现场交桩和复测复核过程；是由勘测设计部门向工程施工单位过渡的重要环节，工程施工单位复核确认后才能完成。复测工作主要是对控制网成果精度的综合评估验收，为高速铁路建设提供重要技术依据和施工阶段控制标准。

（二）控制网加密

施工控制网加密按同精度内插方式进行加密。在进行平面控制网加密时应将相邻CPⅡ控制点作为已知点进行加密；在进行高程控制网加密时应将相邻二等水准点作为已知点进行加密。这样既保证施工控制网与勘测控制网具有相同的起算基准，又保持了施工加密点与勘测网相邻点间精度的连续和匹配。

（三）定期复测网

高速铁路建设周期长，施工过程还会对CPⅠ控制网、CPⅡ控制网、二等水准基点控制网的稳定性产生影响，因此施工期间应对精密控制网开展定期复测，保证施工期间平面高程控制基准的稳定。应每年进行一次全面复测，对于区域沉降地区，增加高程控制网的复测频次。

四、勘测设计阶段控制测量工程概况

为满足某段高速铁路客运专线无砟轨道施工、运营以及后期复测和维护需要,保证高速铁路运营的高平顺性,按照分级布网、逐级控制的原则,在该段铁路客运专线全线建立高精度的平面和高程控制网。下面主要针对严格按照技术规范获取的某高速铁路控制测量数据进行处理分析,研究高速铁路精密控制网测量的方法和技术。

1、己有测量成果

该段勘测设计工作开始,既有工程控制测量数据资料情况如下。

(一)国家A、B级GPS点7个,间隔为50km左右,各点基本与既有一等水准路线公用,但其坐标框架不统一,GS43、GTIO、GS51、HDOI是ITRF93参考框架下的,其余三个为0016、0017和1169都是工TRF97参考框架下的。

(二)国家三角点9个,其中国家工等三角点两个:9014和9055;国家11等三角点七个,分别为:9012、9013、9056、9023、9003、9004和9021。

(三)测技中心布设GPS点2个,分别为:JSGPS125,JSGPS126。

2、施工坐标系选择

在观测过程中,联测上述点,进行基准网的测设。由于观测条件限制,HD01采用了偏心观测,经过兼容性分析,参考框架JTRF93:GS43、GT10、GS51、HD01四点与参考框架JTRF97:0016、0017、1169三点兼容性较差,最终处理方案为:全线约束国家GPS点四个,分别为:WGS-84椭球、参考框架ITRF97:0016、0017、1169和参考框架ITRF93:HD01。并且对HD01进行了框架改化。

3、己有测量成果的评价和利用

本线在勘测设计阶段己经充分考虑了投影变形的影响,因此本次精密控制测量的坐标系统可以利用原勘测阶段的坐标系统参数。但是由于采用框架不同,原来定测采用的是97框架,所以原有设计资料可能会修改。既有工程控制网坐标系统设计参照依据为《高速铁路测量暂行规定》相关要求,在精度等级、分布密度、规格和埋深都与无碴轨道施工控制网要求存在较大差距,不能满足无碴轨道铺设技术要求,需在全段建立满足无碴轨道铺设要求的精密工程控制网。本段联测的国家三角点兼容性差。因此应重新建立B级GPS框架网——基准网,以便作为后续精测网的起算约束点。但是要与原有约束点进行联测,以确保新建精测网资料与既有勘测设计资料保持一致。

五、精密测量技术发展方向

随着先进技术的发展日新月异，精密测量技术也在不断提高。根据制造技术发展趋势，精密测量的自身要求以及测试信息处理技术方向，未来精密测量方向会向多样化方向倾斜。其中，多传感器融合是高铁青睐的测量方法之一，它可以解决测量过程中各种测量信息的获取问题，也可以极大提高测量信息的准确度，积木式、组合式、三维尺寸测量系统就属于这类方法，是柔性很强的专用坐标测量工具，系统的建立也会向方便、准确、科学等特点发展。如便携式光纤干涉测量仪、便携式大量程三维测量系统等，会用于解决现场大尺寸的测量问题；虚拟仪器虚拟仪器是虚拟现实技术在精密测试领域的应用，国内已有深入的研究；另一种是研究虚拟制造中的虚拟测量，如虚拟量块、虚拟坐标测量机等；智能结构它属于结构检测与故障诊断，是融合智能技术、传感技术、信息技术、仿生技术、材料科学等的一门交叉学科，使监测的概念过渡到在线、动态、主动的实时监测与控制。

六、结束语

综上所述，高速铁路精密控制测量技术是高速铁路建设的关键环节，高铁的稳定健康发展必须要有精密控制测量技术作为基础。所以，必须要不断深入研究精密控制测量技术，实现我国高速铁路快速发展。

【参考文献】

[1]TB10601—2009高速铁路工程测量规范[S]

[2]夏季,应立军.高速铁路轨道精密工程测量[J].科技资讯，2010（18):25.

铁路工程测量技术规范范文第2篇

【关键词】隧道 贯通 误差 测量 调整

1 工程概况

1.1 概况

腊子口隧道位于宕昌县和迭部县的分界大拉梁分水岭，进口位于宕昌县南河乡池沟的沟脑，出口位于迭部县朱力沟沟脑。隧址区位于青藏高原东部边缘，岷山山脉脊线东延的大拉梁高中山，属西秦岭地槽褶皱系。腊子口隧道起讫桩号K23+385～K27+120总长，最大埋深约522m；全长3735米。隧道平面682.08米段位于半径为2500米的平曲线内，其余为直线；隧道纵面纵坡为+2%/175米、-1.6%/3560米，竖曲线半径为7000米。进口海拔2745m，为全线海拔最高的隧道。年平均气温7.0℃，年平均降水量595.9mm，最大冻土深度72cm。

1.2 测量准备

我标段为确保腊子口隧道的顺利贯通，并使隧道的施工线形最大限度地接近设计，在隧道贯通前，已经做好地面控制测量、联系进洞测量和洞内控制测量的建网及复测工作。由于各项测量工作中都存在误差，从而使贯通产生偏差。贯通误差在隧道中线方向的投影长度称为纵向贯通误差；在垂直于中线方向的投影长度称为横向误差；在高程方向上的投影长度称为高程误差。导线的终点是导线精度的最弱点，横向贯通中误差是由导线测角误差及导线边长误差所引起，而横向贯通中误差主要影响隧道的贯通精度，横向误差对隧道质量有很大的影响。所以我们应做好这些贯通误差的控制与实测、处理和调整工作。

2 控制测量及隧道贯通测量坐标系选择

2.1 地面控制网

相向隧道贯通是长隧道施工过程中最重要的环节，洞内外平面控制网的精度，直接影响到地下进出口两个分部在平面上的横向误差，即直接影响到横向贯通误差的数值大小。三分部（四公司）应用GPS技术布设隧道洞、内外平面控制网；我标段则是使用拓普康GPT7501型全站仪，根据实际地形及隧道中线采用导线法布设洞、内外平面控制网。两标段均由设计提供的洞外控制点，各自分别由进出口引测至贯通面。

2.2 高程控制网

采用水准测量，我标段根据隧道的长度、所在地的地形情况等确定水准测量的等级为四等。洞、内外水准点基本沿导线点布设，但要确保形成环，以保证各点与已知点相互闭合。

2.3 贯通测量坐标系统的选择

通过隧道GPS控制网横向贯通误差计算，可以证明横向贯通误差与坐标系选择无关，故两标段贯通测量采用坐标系与隧道设计相同坐标系。

3 隧道贯通测量误差控制

3.1 精度控制

根据宕迭项目设计文件、相关标准规范等要求，参考JTG/TF60-2009《公路隧道施工技术细则》，隧道洞内、外控制测量误差在每个贯通面上产生的中误差规定如表1。

3.2 误差控制

日常施工中，隧道内导线布设多为复测支导线，由于隧道贯通面距洞外控制点较远，导致误差较大。因腊子口隧道单向掘进长1.9km左右，纵坡度控制在洞口水准闭合的基础上采用四等水准测量来控制纵坡的走向，高程误差较小，对贯通影响很小。而洞内导线测量误差则由地面控制测量、联系进洞测量和洞内控制测量形成的多边形导线环的精度确定。我标段导线按照一级导线敷设，（即全长相对闭合差>1/17000；方位角闭合差

3.3 影响隧道贯通误差的因素

腊子口隧道贯通测量采用2″（GPT7501型）全站仪和DS3型水准仪使得测量，测量之前对全站仪和水准仪进行了鉴定，保证仪器的使用在鉴定周期内；各项精度要满足设计及规范等相关要求。

全站仪主要进行水平角及距离的测量，误差来源主要为仪器自身因素的误差、测量工程师误差及外界干扰误差构成。水准仪主要进行水准测量，误差包括仪器误差、操作误差及外界条件影响产生的误差。所以在测量过程中一定要认真细心，精益求精。

4 实际贯通误差的测定

隧道贯通后，应实际测量贯通误差。包括纵、横向贯通误差和方位角贯通误差以及高程贯通误差，测量人员应详细收集整理资料，积累数据，这也是确定隧道施工中线外观鉴定、检验隧道施工测量控制系统精度和适用性的经验参照及源头数据。

4.1 纵、横向贯通误差的测定

隧道于2013年12月贯通，贯通当天，在实际的贯通面附近任选一点E作为纵、横向贯通误差测量的贯通点；分别由进、出口分部的洞内控制点，测量E点的实际坐标。由二分部进口端DX17置镜，后视DX16，测的E点的坐标为X2、Y2；由三分部出口端DK17置镜，后视DK16测的E点的坐标为X3、Y3；则：

横向贯通误差Fx=X2-X3；

纵向贯通误差Fy=Y2-Y3。

4.2 方位角贯通误差的测定

用贯通导线将两端洞内导线连通后，对于同一方位边SDX17-E，由进口端导线和出口端导线测得该边的方位角之差f=fsDX17-E-fsE-DX17，即为该隧道的实际方位角贯通误差，该误差是洞内和洞外角度测量误差的总影响。

4.3 高程贯通误差的测定

由两标段分对洞内贯通面E点实际高程进行精确测量，可得到E点的2个高程值H进口2和H出口3，则该两点的高差：H=H进口2-H出口3，即H为实测高程贯通误差数值大小。

5 实际贯通误差的调整方法

5.1 实际平面贯通误差的调整方法

实际平面贯通误差的调整，按有关文件及《公路隧道施工技术细则》JTG/TF60-2009要求：在贯通的未衬砌地段，即调线地段进行调整，一般调线地段的长度不宜小于200m（贯通面两侧对称），可按下述方法和步骤进行调整：（1）将方位角贯通误差在调线地段的贯通导线上进行平均分配；（2）坐标闭合差在贯通误差调整段的导线上，按照边长比例进行分配；（3）采用调整后的导线坐标作为贯通误差调整段的重要放样依据。

本隧道贯通后，通过二分部、三分部临近贯通面的两个控制点联测平差，重新调整控制点的坐标。分别将隧道洞内的支导线与出口联测为附合导线，进行平差计算，按平差后的坐标成果在贯通面两侧各100m范围内对未衬砌段隧道中线及其它各分项工程重新放样。因隧道衬砌在设计的基础上放大了5cm，根据实际贯通误差大小，在不影响隧道净空的情况下尽可能的加长调整段设置s曲线，保证隧道贯通面的纵向线性直顺圆滑。

5.2 高程贯通误差的实际具体调整方法

由两端洞内的水准点分别引测到实际贯通点附近的高程贯通点，求得同一点E的2个高程值H进口和H出口，取高程贯通点E点的2个高程平均值作为调整后的高程，并把各高程点按照长度成比例地进行平差分配，得到最后的调整高程。本隧道高程贯通误差较小，按照忽略调整施工。

6 结语

施工测量是一个非常辛苦而又认真细心的工作，要求我们测量人员时刻保持警惕，一发现坐标控制体系与高程控制体系中一个点有问题，就要立即进行全盘复核。在这种隧道对打贯通的标段，在隧道与隧道的贯通误差，隧道中心线与路线中心线的衔接误差方面，就是施工测量人员的控制重点。腊子口隧道顺利贯通，经过精确的测量，贯通误差为f，h，施测精度在规范允许的限差范围之内，达到了设计及规范的要求。本文属个人见解，加上水平有限，有不到之处，欢迎批评指正。

参考文献：

[1]宕昌至迭部设计文件等.

[2]新建铁路工程测量规范（TB10101-99）.