北京铁城建设监理有限责任公司
摘要：近年来，随着我国社会主义现代化建设的不断深入，基础交通建设进一步加快，高速铁路作为基础道路交通工程的重点领域，为社会提供舒适便捷的服务，在高速铁路工程中，精密工程测量技术非常重要。为了保证高速铁路建设的质量安全和顺利进行，高速铁路的建设对测量技术提出了更高的要求。因此，迫切需要进一步改进精密工程测量技术，讨论了高速铁路精密工程勘察的技术体系、特点和相关内容。
关键词：高速铁路；精密工程；测量技术
引言
由于高速列车的最高时速可达每小时350公里，因此其参数的精度必须在毫米范围内。1由于测量水平的要求，传统测量技术在铁路建设中的应用无法满足实际需求，传统的铁路工程测量技术不再适用于高速铁路项目。因此，新的精密工程测量技术被应用于现代高速铁路建设中，传统测绘技术中的平面高程控制网络已得到进一步完善，成为一种精密测量控制网络，即用于高速铁路建设和测量的精密测量网络。
1高速铁路精密工程测量技术的主要内容和要求
1.1高速铁路精密工程总体框架:平面、高程控制网
根据施工进度和测量目的，其功能可分为控制测量、施工测量以及运行维护测量。因此，高速铁路测量的三个步骤称为“三网”。三步平面控制网是基于框架控制网（CP0）进行测绘和施工，2施工管理、运营和维护控制网基于基础平面控制网（CPI）；第二个基本网是基本的海拔控制网（即高程控制网），称为“三网合一”。“边长的投影变形误差越小越好，控制投影长度变形值的设计应小于10mm/km。
1.2高速铁路精密工程测量平面控制
测量平面控制网应具有一定的平面精度要求，如果必须满足线路施工测量和铺设测量的平面精度要求，则严格控制轨道几何参数和设计目标位置之间的平面误差。建立带有平面控制网的高速铁路项目时，应在框架控制网（CP0）基础上分三级布设，第一级为基础平面控制网（CPI），主要为勘察、施工、运营维护提供坐标基准；第二级为线路平面控制网（CPⅡ），主要为勘测和施工提供控制测量；第三级为轨道控制网（CPIII），主要为轨道铺设和运营维护提供控制基准。各个层面的平面控制网相辅相成，如图1所示。
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图1 平面控制网示意图
1.3各级平面控制网的主要技术要求
表1平面控制网的主要技术要求
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1.4高速铁路精密工程测量高程控制网
测量高程控制网应满足高程精度要求。如果需要满足线路工程施工测量和铺设测量的要求，则严格控制高程误差。为了减少误差，高速铁路精密工程测量需要按照一定的原则完成分配控制，按二级方案进行布设，第一级线路水准基点控制网，要求按二等水准精度进行测量，为高速铁路工程勘测设计、施工提供基准；第二级轨道高程控制网（CPIII），要求按精密水准测量精度进行测量，为高速铁路轨道施工和运行维护提供高程基准。
1.5各级高程控制网的主要技术要求
表2高程控制网的主要技术要求
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2高速铁路精密工程测量技术特点
2.1控制网精度应当满足相关工作要求
在高速铁路工程建设中，根据线路设计线的几何参数以及线路和轨道工程施工放样测量的绝对坐标进行测量。同时，高铁项目的运维管理必须基于完工阶段交付的线路几何参数，确保各级高铁控制网的准确性，使其能够满足工程勘察设计、线路工程建设以及后期运行维护的要求。为了确保线控网络的准确性，基本控制网的点位间距必须控制在4000米以内；线性控制网络的精度直接影响轨道控制网的精度，线路控制网的建立必须确保相邻点之间的距离在800m以内；轨道控制网是测控网络中非常重要的部分，它直接影响轨道铺设过程的准确性。根据不同的测量功能，高程控制网分为水准基点控制网和轨道高程控制网，水准基点高程误差控制在±2mm之内。
2.2工程独立坐标系的应用
高速铁路工程测量精度高，施工中通过坐标反算计算出的边长值应与现场实测值一致，即所谓的统一尺度。由于地球表面是一个椭球体，地面测量数据需要投影到施工平面上，当投影到平面上时，平面上的几何图形必然会发生变形。采用国家30波段投影坐标系，投影波段边缘边长预计达到340毫米/公里，这对无砟轨道的建设非常不利，对工程建设有系统的影响。理论上，投影的变形值越小越好。
2.3三网合一的测量体系
根据测量阶段、测量目的和功能，将高速铁路工程平面及高程测量控制网分为测量控制网、施工控制网和运维控制网，我们将控制网的三个测量阶段的“三个网”放置在一起，以确保测量结果的质量。高速铁路的测量、建设、运行和维护三个阶段均符合高速铁路工程建设和运行管理的需要，即测控网、施工控制网、运维控制网均以CPI为基本平面控制网，以二级基点网络为基本高程控制网；简而言之，“三网合一”。
3精密工程测量技术在高铁轨道施工测量中的应用
3.1线路中线测量
高速铁路中心线应在基础平面控制网和线路平面控制网的基础上进行测量，当现有控制点的密度不能满足中线测量的要求时，应根据平面应按五等GPS或一级导线加密，该线的长度应小于5km，高度的准确性测量应符合高程程测量精度按二等水准要求进行加密。参考站应设置在现有的平面和高程控制点上，平面残差不大于2.0cm，高程残差不大于3cm。在出线之前，移动台应测量并保存已知点，平面相互差应小于2.5cm，高程相互差应小于4cm。重置参考站平移后，将根据平面坐标和高程检查最后两个中心线桩，平面差小于2.5cm，高度差小于5cm。
3.2隧道测量
我国的高速铁路通常使用GPS静态测量技术以外的铁路隧道测量控制网，隧道平面控制测量应结合隧道长度、平面形状、辅助坑道位置以及线路通过地区的地形和环境条件等。首先需要根据实际情况选择隧道开口边缘的方向，然后在进洞导线观测，洞口、内外两个测站的测角，应给予足够的重视。由于洞口内、外温差大，空气密度变化剧烈，使得测角时，目标成像极不稳定，严重影响照准精度，而且折光影响异常显著，给洞口内、外两个测站的测角带来极大的困难。而这两个测站又距贯通面最远，其测角误差对贯通影响最大。因此洞口内、外两个测站的测角，应安排在最有利的观测时间进行。通常可选择大气稳定的夜间或阴天进行，隧道洞外控制测量应在隧道开挖前完成。当隧道入口和出口之间的高度差较大时，投影变形不能满足小于10mm/km的要求，则需要改变导线的长度。
3.3构筑物变形测量
根据水平位移、垂直位移误差以及误差相邻点之间的高度差，一般将变形测量数据作为设计指标对比值，确定对测量精度的基本要求，以确保安全使用建筑结构，测量精度应在允许误差范围内。在每个周期内，观察结果通常可以反映变量形状的变化。
结论
简而言之，随着我国交通工程的迅猛发展，高速铁路的建设正在蓬勃发展。在高速铁路的建设过程中，对铁路勘测的要求越来越高，精密工程勘测技术受到越来越多的关注。为了确保项目的质量、安全和稳定运行，需要不断优化和改进技术系统的高速铁路精密工程测量，严格按照标准进行测量，确保数据的准确性，为保证施工质量打下良好基础，为运营维护的安全运行促进了高速铁路建设的进一步发展。
参考文献：
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[2]刘玉国.高速铁路精密工程测量管理关键控制环节及对策[J].中小企业管理与科技(上旬刊).2015(11)
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