高速铁路精密工程控制测量精度研究 李长海

发表时间:2020/5/21   来源:《建筑模拟》2020年第3期   作者:李长海
[导读] 高速铁路在我国的建设相对较晚,不论技术条件还是实践水平,相比于西方发达国家,差距十分明显。为了改进这一问题,相关人员便针对精确测量方面展开深入研究,并取得了一定的成果。目前,高速铁路客运专线的建设正如火如荼地进行,高速度、高可靠性和旅客舒适度的要求对轨道的平顺性要求很高,且大多采用无砟轨道铺设,这就对各等级测量提出了更高的要求。
        中铁十一局集团第三工程有限公司  湖北十堰  442000
        摘要:高速铁路在我国的建设相对较晚,不论技术条件还是实践水平,相比于西方发达国家,差距十分明显。为了改进这一问题,相关人员便针对精确测量方面展开深入研究,并取得了一定的成果。目前,高速铁路客运专线的建设正如火如荼地进行,高速度、高可靠性和旅客舒适度的要求对轨道的平顺性要求很高,且大多采用无砟轨道铺设,这就对各等级测量提出了更高的要求。
        关键词:高速铁路;精密工程;控制测量;精度
       
        引言
        随着我国经济水平的逐步提高,交通运输产业的发展也得到了人们的普遍关注。对于我国的交通运输业来说,铁路一直都是重要载体。尤其近年来,高速铁路发展很快,给人们的出行带来了诸多便利。文章阐述了高速铁路精密测量的内容,探讨了精密测量的主要技术,为提升控制测量技术提供参考。
        一、精密测量的主要内容
        对于高速铁路来说,精密测量工作主要分成3类,分别是高速测量、轨道测量以及后期维护测量等。控制网本身可以看作是勘察设计测量的核心部分。因此在设计的时候,理应将高速投影考虑进来,以此展开坐标系选择,并控制平差基准。对于高铁测量网络来说,框架是很重要的基础,无论是勘察、施工还是后期维护,都是其中的重要参照标准。对于基础控制网来说,可以帮助工作人员完成初次测量。对于线路控制网来说,主要基于基础控制网本身,从而能够成为后续勘察和施工测量的重要标准,进而提升测量的实际效果。
        二、精密测量的主要技术
        1、提升平面和高程控制网的精度
        在进行精密测量的时候,理应将工程施工作为重要基础,以此制定一套完整的进度指标,通常包括:由于线路控制网的精度会受到网点的影响,因此在设置点位的时候,其距离理应控制在4000m的范围之内,以此保证网络的精确性得到增强。对于线路网来说,各个临点之间的距离则不能超过800m。而对于轨道测量来说,控制网一直都是非常重要的一部分,直接决定了其精确性特点,点位最好可以控制在65m范围之内。轨道控制网起闭于基础平面控制网或线路控制网及线路水准基点应在线下工程竣工,通过沉降变形评估后施测,为无砟轨道铺设和运营维护提供三维基准。而对于线路施工来说,获取的数据基本上全部来自于控制网,基于测量效果的差异,对其可以进行划分,同时高程误差最好控制在2mm之内。轨道控制网是沿线路布设的三维控制网,建网测量前应对平面控制网和线路控制网及二等水准网进行全线全面复测,轨道控制网建网测量前应制定实施方案,经建设单位审批后执行,轨道控制网成果应进行评估,合格后用于无砟轨道铺设。轨道控制网外业测量精度要求高,施测难度大,特别是采用自由设站边角交会测量,技术要求高,工作量十分庞大,各施测单位应做好技术、人员、仪器设备等各方面的准备,同时应与建设单位、施工单位积极沟通协调,及时汇报。
        2、做好控制网的分级工作
        对于平面控制网来说,框架控制网是基础,单从等级来看,主要分3部分,分别是基础控制网、线路控制网以及轨道控制网。通常而言,无论是维护工作还是勘察工作,都需要用到基础控制网。而对于线路控制网而言,可以为勘测工作提供相应的数据,以此提升控制效果。对于这些控制网,全部都要满足轨道铺设的精度要求,同时还要达到施工测量的基础要求。因此工作人员需要对其进行分级铺设,来有效降低位置和轨道参数之间带来的偏差度,确保路基、站台、隧道以及桥梁工程能够顺利进行,并与设置的高程条件和空间条件完全匹配。
        3、建立独立坐标系
        随着我国整体经济的提升,各个地区之间的交流越发频繁,对于高铁方面自然也有了更高的要求。因此,所有应用的数据、误差必须缩减到规定的范围之内,尽可能与实际数据足够接近。

而施工企业还可以在现有的坐标系统之中单独创设坐标体系,以此降低由于施工项目的差异造成测量工作的效果无法达标,从而提升测量的精确性价值。对于高铁来说,各个项目之间有着很强的连续性,因此需要将前后项目全部连接在一起,创设独立的坐标系,使项目的衔接效果得到增强。由此能够看出,由于应用了独立坐标系,使得测量工作能够顺利开展,精确性水平得到增强,进而体现精密测量的技术特点。
        三、高速铁路精密工程控制测量精度优化对策
        1、选择适用的测量方法及技术
        在高速铁路精密工程测量中,如何更为有效的控制其测量精度,笔者认为选用更为适用的测量方法及技术尤为重要。以上述高铁路桥梁承台项目工程为实际案例,可以采用三维测量与数字测量结合法,首先,可以采用三维可视测量分析法,对其桥梁承台进行三维测绘,并将图像及影像进行保存,通过计算机及精度测绘软件对其测量数值进行核准。其次,采用数字测量技术通过卫星定位对其地理“数据”、结构“数据”进行采集,并通过其后测算得出最终结果。最后,可以将二者测量结果进行比对,对存在的差异性进行汇总分析,其后得出最终精准数值。因此,在测量精度控制中其方法、技术的采用尤为重要。方法技术的采用主要依照以下条件:1)项目工程的结构性及结合性,通过对精密项目的掌握了解及影响因素排查,才能起到实质性测量精度控制目的。2)测量技术的保障性与效果性,测量技术及相关仪器的效果保障尤为重要,所以一定要对测量仪器、设备等进行有效维护,并对传统技术、滞后技术进行相应创新,以保障测量技术、设备仪器的质量、效率性。综上所述,针对不同精度工程应采取不同测量技术及方法应用。
        2、提升测量技术人员综合素质
        测量技术人员作为高铁测量工作的重要组成部分,对其测量精度起到实质性保障作用,但部分高铁精密工程测量人员综合素质偏低,无法完成更为精准的数据测量。因此,首先应树立其“精度意识”,测量工作中必须“一丝不苟、认真负责”,不能马虎从事。其次,应该严格按照高铁精密工程测量标准规范测量,对测量流程、测量环节、测量数值等进行准确记录。最后,应该构建严格的人才培养及教育体系,可以通过校企合作方式引用高素质、强专业的测量技术人才,为日后高铁测量精度控制起到实质性推动作用。
        3、做好研究工作
        近年来,我国在精密测量技术方面的研究已经有了较大的突破,无论是技术能力还是精确性都得到了大幅度提升。然而当前我国运输业对于铁路本身有了更高的要求,因此测量技术的精确性也要做到与时俱进,不断提升自身的精确性。针对这一情况,研究人员理应进一步加大研发力度,对于知识和人才方面予以更多的尊重,提高所有工作人员的待遇,通过奖励机制,调动个人积极性。同时还要关心员工的日常生活,尽可能解除其后顾之忧,促使其能够全身心投入到技术研究工作之中。此外,针对建设工作本身,要不断借鉴国外企业的经验,全面提高测量技术的研发效果,确保其精确性水平得到持续提升。
        结束语
        文章通过对高速铁路精密工程控制测量精度进行分析研究,高速铁路精密工程控制测量精度的方法性、技术性进行阐述,选择适用的测量方法及技术、提升测量技术人员综合素质等,为相关工作的进一步开展奠定坚实基础。
        参考文献:
        [1]刘家臣.高速铁路精密工程控制测量精度研究[J].测绘与空间地理信息,2018,34(6):215-218.
        [2]李庆和.高速铁路工程测量体系的精度控制与分析以国内某条高速铁路的某测段工程为例[J].安徽地质,2017,5(8):12-13.
        [3]柳良兵.高速铁路精密控制网CPⅢ测量技术分析[J].中华民居,2013(3):234-236.
        [4]宋运辉.高速铁路轨道基准网测量技术的研究[D].成都:西南交通大学,2012.
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