论文部分内容阅读
摘 要:随着社会科技的快速发展,我国铁路建设也获得了很大的发展进步,离国际标准水平越来越近。铁路测量作为铁路工程建设的重要内容,其测量技术的好坏关系关系到高速公路建设的整体质量。目前,已经受到了人们的普遍关注。在铁路建设施工过程中,运用科学有效的铁路精密工程技术能够确保整个工程建设的质量。基于此,本文对高速铁路精密工程测量技术体系的建立及特点相关内容进行了阐述。
关键词:高速铁路;紧密工程;技术体系;特点
中图分类号:U238 文献标识码:A 文章编号:1004-7344(2018)14-0148-02
前 言
交通运输质量和效率是我国经济得以发展的重要内容,这就需要我国重视高速铁路工程建设,并加大技术研发和投入力度。随着社会科技的快速发展,传统的高速铁路测量技术已经无法满足现代化发展的需要,因此,铁路测量工作人员必须要与时俱进,全面掌握和运用现代测量技术,确保高速铁路工程测量的准确性。高速铁路精密工程测量技术同传统测量技术比较,准确性更高,整体性更强,大大提高了工程测量的质量和效率,目前,在铁路工程测量中得到了广泛运用。
1 高速铁路精密工程测量体系的概述
1.1 精密工程测量的主要内容
从目前的情况看,精密工程测量主要运用于铁路勘探施工、设计、管理维护等各个方面,也就是说,精密工程测量在铁路建设过程中不可或缺,是铁路建设的重要组成部分,对提高铁路工程建设的整体质量有着非常重要的作用。高速铁路工程测量涵盖的内容非常多,如铁路运行过程中的维护测量、铁路施工测量等。要确保高速铁路的整体质量安全,就必须要认真落实以上各项测量工作,并以此为参考依据,加强精密测量技术的技术研发等一系列工作[1]。
1.2 精密工程测量的目的
无论是高速铁路工程建设的哪一个环节,其精密测量的根本目的都是为了提高整个工程建设的质量,从而确保高速铁路行驶安全,延长铁路的使用寿命。精密工程测量作为高速铁路建设的重要環节,工作人员在测量的过程中,必须要从工程建设的实际情况出发,有针对性的开展测量工作,并科学设计各级平面控制网络体系,确保工程建设的各个环节都处在精密测量范围中[2]。因为高速铁路建设涵盖的内容非常多,工作较为复杂,对建设质量提出了很高的要求,工作人员在具体测量前,必须要保证轨道地平顺性,严格按照施工图纸要求来施工,减少施工误差(具体如表1所示),从而保证高速铁路质量安全,使来往车辆能够安全运行。
2 传统测量法存在的缺陷
2.1 轨道铺设精度要求低
从我国传统轨道铺设的角度看,其铺设进度还是依据线下工程的相关情况来定位铺设,这样的一种方式,极易积累测量误差,长时间下去,就会使误差越来越大,从而导致设计参数与实际参数存在很大的差距。目前,工程测量都是以测量网作为基准来进行精度铺设。传统轨道铺设过程中,往往都会发生设计半径远远大于圆曲线半径、或者是设计位置与曲线实际位置差距很大等现象,若按照这样的方式去铺设精度,不仅质量难以保证,而且还会引发碎坡问题[3]。
2.2 线路平面测量可重复性弱
在传统的工程测量中,线路控制桩是铁路施工及勘测的基准坐标,并未建立系统全面的平面高程控制网,仅依赖曲线、直线桩完成交点的测试,从而进行线路施工。一旦发生中线控制制桩丢失的情况后,恢复过程存在很大的难度。基于目前我国高速铁路施工并未形成统一的平面控制基准,因而,无法运用统一标准完成轨道工程施工。
3 高速铁路精密度测量体系的特点分析
3.1 构建CPO框架控制网
CPO框架控制网这一概念是由专业人士提出的。高速铁路平面控制网主要是成带状、跨区域分布,在实际测量过程中,将测量距离分割开来,对高等级的平面控制点进行测量,为有效控制控制网的横向摆动创造了条件。但是,从目前的情况看,我国沿线铁路的高级控制点兼容性非常差,这就使CPI控制点的精度难以保证。因而,在具体测量过程中,只能通过一个点对应一个方向的方式控制在CPI平差,然而,该种平差方式不利于CPI控制网进行复测,工程测量的精度不高。而采用GPS精密定位的方式构建CPO框架控制网,并将其运用到高速铁路测量过程中,不仅能够让CPI控制网进行复测,而且还使CPI控制网精度得到了显著提高,图1为高速铁路平面控制网。
3.2 CPⅢ自由测站边角会网测量
该种测量方式实际上属于一种轨道控制网,为了提高轨道精密度及铺轨加密基标的进度,最佳的间距设置为60m。CPⅢ主要是以CPⅡ或者是CPⅠ为基准来对约束平差进行计算,再通过自由测站边角完成构网测量工作。在具体测量的过程中,各站点的距离要控制好,一般自由测站点的距离控制在120m左右。该种会网测量同常规导线我那个比较,其主要优势如下所示:
(1)控制点主要使用强制对中标志,自由站测点不存在对中误差,自由测站没有对中误差,这样,中点及定点误差不会影响控制网的精度,使测量结果更具准确性;
(2)相邻点精度高,且兼容性强,可以实现对轨道平顺性的全面控制;
(3)网形十分对称,图形具有很高的强度,每个CPⅢ控制点能够在三个方向交回,分布有多种观测测量,这样,能够使网的精度得到大大提高,图2为控制点示意图;
(4)电位都是均匀分布,为轨道的精度控制调节提供了方便[4]。
3.3 高铁平面控制网分级
高铁平面控制网是在框架控制网的基础上发展起来的,可以分成三级,具体包含轨道铺设运营管理控制网;为轨道运营管理提供基准坐标的平面控制网;为工程施工与地址勘测提供基础坐标的线路平面控制网。
在工程测量的过程中,将平面控制网分成若干级别,主要是测量控制网必须要符合高速铁路轨道设计的精度要求,同时,更要符合线下工程施工测量的实际要求,将平面控制网进行分级,便于控制和管理,降低设计与实际目标偏差的发生几率。另外,由高层控制网构成的测量系统,能够完成线下工程路基、站台以及轨道铺设施工等相关工作。为了使工程路基、站台与工程施工的空间位置保持一致,就必须要对高铁平面控制网进行分级管理。 3.4 控制高程控制网及平面控制网精度
在工程建设的实际过程中,可以结合轨道工程的线路绝对坐标条件,根据预定的几何参数完成工程施工放样测量工作,与此同时,还可以结合工程交接几何参数来对高铁进行管理。为了保证各级平面网及高程控制网的精度满足工程施工设计的实际要求,在具体施工前,管理工作者就必须要制定一套系统、完善的控制网精度标准体系。高程控制网主要是为工程轨道线路施工、管理提供参考数据。要构建線路控制网,各相邻点的距离必须要合理控制,一般控制在800m左右,使轨道控制精度达标。轨道控制网在整个工程测量中占据非常重要的作用,控制网的质量对轨道铺设的结果会产生直接的影响,在具体构建的过程汇总,其电位的距离也应该合理控制,尽量控制在60m左右,并且,基础控制网的距离应该控制在400m以内。
3.5 构筑物变形监测
高速铁路线路长,地质条件相对比较复杂,线下构筑物变形成为了轨道铁路建设过程中的重要参考数据,贯穿于铁路设计、施工、管理等各个环节。高铁构筑物变形监测关系到整体高速铁路运行安全。为了保证高速铁路构筑物变形监测数据的真实可靠性,所以,在《高速铁路工程测量规范》中,专门对该内容进行了介绍,具体包含变形测量网构建、测量精度控制、监测点的合理布设等相关内容。构筑物变形监测也是高速铁路精密工程测量的一个重点内容,因而,相关测量人员需要重视构筑物变形监测环节,提高整个工程建设质量。
4 结 语
目前,我国已出台了有关高铁紧密工程技术的相关标准,对提高我国高铁工程测量的准确性有着非常重要的作用,与此同时,还能够调动科研工作者的创造力,使他们能够花费更多的时间与精力进行测量技术的研发工作中。高速铁路占地面积小、承载量大、安全快捷,是非常重要的交通形式,确保工程测量的精度,可以保证高速铁路运行质量安全,将其优势全面发挥出来。目前,我国测量技术尚不完善,还需要相关工作人员加大研究开发力度,为高速铁路高效运行提供条件。
参考文献
[1]张伟强,周旭明,张平浩.浅谈精密测量技术在高速铁路工程中现状分析[J].科技创新与应用,2015(12):136~139.
[2]周东卫,周雪峰,赵思凡.关于高速铁路精密工程测量管理关键控制环节及具体对策[J].工程勘察,2015(24):345~359.
[3]弓宏亮,王浩明,于雪春.简谈我国高速铁路精密工程测量技术体系及特点[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2016(13):235~239.
[4]刘 华,张松岩,郭翔宇.关于从高速铁路工程测量标准看铁路工程测量技术的进步[J].铁道经济研究,2017(25):108~116.
收稿日期:2018-4-14
作者简介:李 猛(1984-),男,河南杞县人,工程师,本科,研究方向为测量。
关键词:高速铁路;紧密工程;技术体系;特点
中图分类号:U238 文献标识码:A 文章编号:1004-7344(2018)14-0148-02
前 言
交通运输质量和效率是我国经济得以发展的重要内容,这就需要我国重视高速铁路工程建设,并加大技术研发和投入力度。随着社会科技的快速发展,传统的高速铁路测量技术已经无法满足现代化发展的需要,因此,铁路测量工作人员必须要与时俱进,全面掌握和运用现代测量技术,确保高速铁路工程测量的准确性。高速铁路精密工程测量技术同传统测量技术比较,准确性更高,整体性更强,大大提高了工程测量的质量和效率,目前,在铁路工程测量中得到了广泛运用。
1 高速铁路精密工程测量体系的概述
1.1 精密工程测量的主要内容
从目前的情况看,精密工程测量主要运用于铁路勘探施工、设计、管理维护等各个方面,也就是说,精密工程测量在铁路建设过程中不可或缺,是铁路建设的重要组成部分,对提高铁路工程建设的整体质量有着非常重要的作用。高速铁路工程测量涵盖的内容非常多,如铁路运行过程中的维护测量、铁路施工测量等。要确保高速铁路的整体质量安全,就必须要认真落实以上各项测量工作,并以此为参考依据,加强精密测量技术的技术研发等一系列工作[1]。
1.2 精密工程测量的目的
无论是高速铁路工程建设的哪一个环节,其精密测量的根本目的都是为了提高整个工程建设的质量,从而确保高速铁路行驶安全,延长铁路的使用寿命。精密工程测量作为高速铁路建设的重要環节,工作人员在测量的过程中,必须要从工程建设的实际情况出发,有针对性的开展测量工作,并科学设计各级平面控制网络体系,确保工程建设的各个环节都处在精密测量范围中[2]。因为高速铁路建设涵盖的内容非常多,工作较为复杂,对建设质量提出了很高的要求,工作人员在具体测量前,必须要保证轨道地平顺性,严格按照施工图纸要求来施工,减少施工误差(具体如表1所示),从而保证高速铁路质量安全,使来往车辆能够安全运行。
2 传统测量法存在的缺陷
2.1 轨道铺设精度要求低
从我国传统轨道铺设的角度看,其铺设进度还是依据线下工程的相关情况来定位铺设,这样的一种方式,极易积累测量误差,长时间下去,就会使误差越来越大,从而导致设计参数与实际参数存在很大的差距。目前,工程测量都是以测量网作为基准来进行精度铺设。传统轨道铺设过程中,往往都会发生设计半径远远大于圆曲线半径、或者是设计位置与曲线实际位置差距很大等现象,若按照这样的方式去铺设精度,不仅质量难以保证,而且还会引发碎坡问题[3]。
2.2 线路平面测量可重复性弱
在传统的工程测量中,线路控制桩是铁路施工及勘测的基准坐标,并未建立系统全面的平面高程控制网,仅依赖曲线、直线桩完成交点的测试,从而进行线路施工。一旦发生中线控制制桩丢失的情况后,恢复过程存在很大的难度。基于目前我国高速铁路施工并未形成统一的平面控制基准,因而,无法运用统一标准完成轨道工程施工。
3 高速铁路精密度测量体系的特点分析
3.1 构建CPO框架控制网
CPO框架控制网这一概念是由专业人士提出的。高速铁路平面控制网主要是成带状、跨区域分布,在实际测量过程中,将测量距离分割开来,对高等级的平面控制点进行测量,为有效控制控制网的横向摆动创造了条件。但是,从目前的情况看,我国沿线铁路的高级控制点兼容性非常差,这就使CPI控制点的精度难以保证。因而,在具体测量过程中,只能通过一个点对应一个方向的方式控制在CPI平差,然而,该种平差方式不利于CPI控制网进行复测,工程测量的精度不高。而采用GPS精密定位的方式构建CPO框架控制网,并将其运用到高速铁路测量过程中,不仅能够让CPI控制网进行复测,而且还使CPI控制网精度得到了显著提高,图1为高速铁路平面控制网。
3.2 CPⅢ自由测站边角会网测量
该种测量方式实际上属于一种轨道控制网,为了提高轨道精密度及铺轨加密基标的进度,最佳的间距设置为60m。CPⅢ主要是以CPⅡ或者是CPⅠ为基准来对约束平差进行计算,再通过自由测站边角完成构网测量工作。在具体测量的过程中,各站点的距离要控制好,一般自由测站点的距离控制在120m左右。该种会网测量同常规导线我那个比较,其主要优势如下所示:
(1)控制点主要使用强制对中标志,自由站测点不存在对中误差,自由测站没有对中误差,这样,中点及定点误差不会影响控制网的精度,使测量结果更具准确性;
(2)相邻点精度高,且兼容性强,可以实现对轨道平顺性的全面控制;
(3)网形十分对称,图形具有很高的强度,每个CPⅢ控制点能够在三个方向交回,分布有多种观测测量,这样,能够使网的精度得到大大提高,图2为控制点示意图;
(4)电位都是均匀分布,为轨道的精度控制调节提供了方便[4]。
3.3 高铁平面控制网分级
高铁平面控制网是在框架控制网的基础上发展起来的,可以分成三级,具体包含轨道铺设运营管理控制网;为轨道运营管理提供基准坐标的平面控制网;为工程施工与地址勘测提供基础坐标的线路平面控制网。
在工程测量的过程中,将平面控制网分成若干级别,主要是测量控制网必须要符合高速铁路轨道设计的精度要求,同时,更要符合线下工程施工测量的实际要求,将平面控制网进行分级,便于控制和管理,降低设计与实际目标偏差的发生几率。另外,由高层控制网构成的测量系统,能够完成线下工程路基、站台以及轨道铺设施工等相关工作。为了使工程路基、站台与工程施工的空间位置保持一致,就必须要对高铁平面控制网进行分级管理。 3.4 控制高程控制网及平面控制网精度
在工程建设的实际过程中,可以结合轨道工程的线路绝对坐标条件,根据预定的几何参数完成工程施工放样测量工作,与此同时,还可以结合工程交接几何参数来对高铁进行管理。为了保证各级平面网及高程控制网的精度满足工程施工设计的实际要求,在具体施工前,管理工作者就必须要制定一套系统、完善的控制网精度标准体系。高程控制网主要是为工程轨道线路施工、管理提供参考数据。要构建線路控制网,各相邻点的距离必须要合理控制,一般控制在800m左右,使轨道控制精度达标。轨道控制网在整个工程测量中占据非常重要的作用,控制网的质量对轨道铺设的结果会产生直接的影响,在具体构建的过程汇总,其电位的距离也应该合理控制,尽量控制在60m左右,并且,基础控制网的距离应该控制在400m以内。
3.5 构筑物变形监测
高速铁路线路长,地质条件相对比较复杂,线下构筑物变形成为了轨道铁路建设过程中的重要参考数据,贯穿于铁路设计、施工、管理等各个环节。高铁构筑物变形监测关系到整体高速铁路运行安全。为了保证高速铁路构筑物变形监测数据的真实可靠性,所以,在《高速铁路工程测量规范》中,专门对该内容进行了介绍,具体包含变形测量网构建、测量精度控制、监测点的合理布设等相关内容。构筑物变形监测也是高速铁路精密工程测量的一个重点内容,因而,相关测量人员需要重视构筑物变形监测环节,提高整个工程建设质量。
4 结 语
目前,我国已出台了有关高铁紧密工程技术的相关标准,对提高我国高铁工程测量的准确性有着非常重要的作用,与此同时,还能够调动科研工作者的创造力,使他们能够花费更多的时间与精力进行测量技术的研发工作中。高速铁路占地面积小、承载量大、安全快捷,是非常重要的交通形式,确保工程测量的精度,可以保证高速铁路运行质量安全,将其优势全面发挥出来。目前,我国测量技术尚不完善,还需要相关工作人员加大研究开发力度,为高速铁路高效运行提供条件。
参考文献
[1]张伟强,周旭明,张平浩.浅谈精密测量技术在高速铁路工程中现状分析[J].科技创新与应用,2015(12):136~139.
[2]周东卫,周雪峰,赵思凡.关于高速铁路精密工程测量管理关键控制环节及具体对策[J].工程勘察,2015(24):345~359.
[3]弓宏亮,王浩明,于雪春.简谈我国高速铁路精密工程测量技术体系及特点[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2016(13):235~239.
[4]刘 华,张松岩,郭翔宇.关于从高速铁路工程测量标准看铁路工程测量技术的进步[J].铁道经济研究,2017(25):108~116.
收稿日期:2018-4-14
作者简介:李 猛(1984-),男,河南杞县人,工程师,本科,研究方向为测量。