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浅谈高速铁路精密测量技术摘要：近年来，随着我国高铁建设的快速发展，高铁高精度工程测量技术已逐步形成，这一技术已为高铁的优化设计提供了重要基础，并为高铁项目的质量管理提供了有力保证。
随着我国高铁建设步伐的加快，为了适应日益增长的工程勘察精度需求，必须对传统的控制测量方式进行改革，开发和改进高铁精密测量工程，从而从本质上提高高铁勘测的质量，保证高铁施工的质量能够满足高铁施工的安全性和舒适性。
通过对我国高铁工程施工技术体系的研究，对高铁工程施工目标、施工内容等方面进行了系统的研究，并对其主要特征进行了探讨，以期对高铁工程施工行业的发展具有一定的借鉴意义。
关键词:高速铁路；精密工程；测量技术1.我国高速铁路精密工程测量技术概念及建立过程1.1高速铁路精密工程测量技术概述“高铁精密工程测量的首要目标是构建不同层次的平面和高程控制网络，以保障高铁项目按设计线型施工，保障高铁线路铺轨的准确性，从而保障高铁的平稳和安全运行”[1]。
由于我国高铁运行速度在250-350km/h间，对高铁运行的平稳性和安全性提出了更高的要求，因而引起了有关人员的关注。
在高铁线路布线精度研究中，对高铁线路布线精度研究具有重要意义。
在高铁线路的铺设过程中，需要注意两个问题：一是要严格按照高铁线路的设计线型，即在铺设高铁线路的过程中，要保证高铁线路的几何参数的准确性和可靠性；另一方面，为保证高铁铺轨的平顺性，需要对线路线型参数进行合理的调整，通常在毫米量级，以保证铺轨的平顺性。
1.2我国高速铁路精密工程测量技术体系建立过程高铁以其相对较高的运行速率，满足了人们对出行的需求，是一种主要的交通工具。
为保证高铁运行的安全与舒适，高铁轨道必须满足良好的乘坐舒适性，这对高铁工程施工提出了更高的要求，即采用毫米级别的测量精度，并采用标准的几何线形测量参数。
现有的工程测绘技术与手段已无法适应高铁施工的需要，其测绘精度亟待全面提升。
随着我国无砟轨道建设的不断深入，我国已逐渐形成了一套完善的高铁工程测量技术体系。
引言高速铁路的建设要求较高，对各个环节的控制测量也非常精准，一点细小的误差都可能引发重大的安全事故。
因此，必须加强高速铁路工程测量的相关工作，尤其是沉降变形等方面的测量必须高度重视，这样才能保证高速铁路的建设符合标准，质量可靠。
1对比分析高速铁路的工程测量与传统铁路的工程测量1.1高速铁路工程测量从实际情况来看，高速铁路工程测量涉及的主要测量内容包括了三个方面：①设计控制网；②建立基础控制网和框架控制网；③建立线路控制网。
对第一个方面的内容而言，关键是进行精准的工程测量。
控制网的设计涉及到平面控制网和高程控制网，平面设计网要全面考虑高程投影的边长变形和高斯投影的边长变形，合理选择平差基准。
而高程控制网需要依照国家高程基准水平点展开设计，如果没有对应的水平点，可以在测量的过程中自行建立，并按照相关的转换关系将其换算成国家标准。
对第二和第三个方面，基础控制网主要是对高速铁路工程测量提供必要的勘察、施工和维护的坐标信息。
而线路控制网是在基础控制网的基础上建立的，在前期勘察中还需要高程控制网的参与，依照水准基点进行引用和建立。
1.2传统铁路的工程测量传统的铁路工程测量流程主要可以分为初测、定测、线下测量和铺轨测量这几个部分。
由于传统铁路的建设标准比较低，这也就导致其对应的工程测量相关标准也比较低。
通过和高速铁路工程测量进行对比分析，可以明确传统铁路测量存在的不足之处。
①传统铁路测量具有较大的高斯投影变形。
②传统铁路工程测量会产生较大的高程投影边长变形。
③传统的铁路工程测量没有建立其完善的平面高程控制网，仅仅是依靠直线控制桩、曲线控制桩等进行控制测量，不仅误差较高，而且容易丢失。
④传统测量的精度比较低，导致在进行复测时容易产生曲线偏角超过极限值的问题，会对行车的安全和舒适度形成较大的影响。
此外，传统测量方式还会使铺轨基准出现缺陷，进而使轨道的铺设出现质量上的问题。
2高速铁路工程测量的特点分析2.1三网合一所谓三网合一，主要是指高速铁路工程测量将施工控制网、勘测控制网和轨道控制网实现了融合。
高速铁路工程测量规范高速铁路工程测量规范一、总则高速铁路工程测量规范是为确保高速铁路工程施工质量和安全，规范测量工作的进行而制定的标准。
本规范适用于高速铁路工程项目的测量工作。
二、测量设备1.测量设备的选择应符合项目要求，具备相应的精度和测量范围。
2.测量设备应定期进行校准和检测，确保其准确度和可靠性。
三、测量点的设置1.测量点应合理布置，以确保对工程的全面测量。
2.测量点应具有代表性，避免选取过多或过少的测点。
3.测量点应标明编号，并在工程图纸上注明清楚。
四、测量方法1.测量方法应符合国家标准和相关规范要求。
2.测量应有足够的精度和准确度，尽量避免人为误差。
3.测量应根据工程进展情况及时进行，并记录相应的数据。
五、测量数据处理1.采集到的测量数据应真实可靠，准确记录并保存。
2.测量数据应进行及时处理，生成相应的报告和图纸，并提交相关部门审核。
3.测量数据应与实际工程进行比对，及时发现和纠正问题。
六、质量控制1.测量工程师应具备相应的资质和经验，能够独立进行测量工作。
2.测量工程师应遵守国家法律法规和相关规定，严格按照测量规范进行操作。
3.测量过程中的质量控制应定期进行，确保测量结果准确可靠。
七、安全措施1.测量工程师应穿着符合规定的个人防护装备，确保个人安全。
2.在进行测量工作时，应严格遵守安全操作规程，确保不影响施工和运营安全。
八、检查和验收1.测量工程部门应定期进行检查，确保测量工作的质量和安全进行。
2.测量工作完成后，应经过相关方面的验收，并记录相关证明文件。
九、违规处理1.违反测量规范的行为将受到相应的纪律处分和法律责任。
2.对于严重的违规行为，将进行相关的事故调查和处理，并追究相关责任。
高速铁路工程测量规范是确保工程质量和安全的重要环节，能够确保工程测量的准确可靠。
所有从事高速铁路工程测量工作的人员应严格按照本规范进行操作，提高工作质量和效率，为高速铁路工程的建设作出贡献。
![(整理)《高速铁路工程测量规范》tb10601-学习版[1]](https://img.taocdn.com/s1/m/ab99083069eae009591bec08.png)
.................................. 《高速铁路工程测量规范》TB10601-2009学习版总则1.0.1 为统一高速铁路工程测量的技术要求，保证其测量成果质量满足勘测、施工、运营维护各个阶段测量的要求，适应高速铁路工程建设和运营管理的需要，制定本规范。
1.0.2 本规范适用于新建250～350km /h高速铁路工程测量。
高速铁路定义为速度值大于250km/h。
1.0.3 高速铁路工程测量平面坐标系应采用工程独立坐标系统，在对应的线路轨面设计高程面上坐标系统的投影长度变形值不宜大于10mm/km。
公路和一般铁路投影变形值不大于25mm/km。
1.0.4 高速铁路工程测量的高程系统应采用1985国家高程基准。
当个别地段无1985国家高程基准的水准点时，可引用其它高程系统或以独立高程起算。
但在全线高程测量贯通后，应消除断高，换算成1985国家高程基准。
有困难时亦应换算成全线统一的高程系统。
1.0.5 在国家控制点满足平面、高程控制要求的情况下，应优先采用国家控制点座位高速铁路的平面、高程控制点。
1.0.6 高速铁路工程测量的平面、高程控制网，按施测阶段、施测目的及功能可分为勘测控制网、施工控制网、运营维护控制网。
各阶段平面控制测量应以基础平面控制网（CPⅠ）为基准，高程控制测量应以线路水准基点控制网为基准。
1.0.7 为满足高速铁路平面GPS控制测量三维约束平差的要求，在平面控制测量工作开展前，应首先采用GPS测量方法建立高速铁路框架控制网（CP0）。
1.0.8 高速铁路工程测量平面控制网应在框架控制网（CP0）基础上分三级布设，第一级为基础平面控制网（CPⅠ），主要为勘测、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基准；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。
高速铁路对测量仪器的要求1．GPS在控制网测量过程中，主要使用GPS静态测量模式，根据规范要求，标称精度应达到：水平土5mr fr 0.5ppm RMS垂直土5mim- 1ppm RMS仪器必须是双频，未来最好能达到三频，同时接收L1、L2和L5频率，以及具有低噪音和低多路径误差的特点。
受施工环境的影响，最好仪器能够具有防水、防尘功能和在极度低温或者高温天气下工作的能力。
考虑到CPO连续测量时间比较长，一般是24〜48小时，仪器最好能够超长时间工作或者可以有外部电源输入。
在施工放样过程中，还要用到GPSRTK功能。
这要求仪器不仅要初始化时间短（例如10 秒〜30秒），而且仪器的实时动态精度也要高，例如：水平± 10rr- 1ppr RMS；垂直± 20rr- 1ppr RMS；同时仪器最好能接收双星（GPS和GLONAS），未来能够达到三星，即可以接收伽利略卫星。
在施工放样过程中，还要用到GPSRTK功能。
仪器除了能够防水、防尘之外，还应该能承受一定范围的震动影响。
同时蓝牙无线通讯也是必不可少的。
2．全站仪在CP□导线测量和CP M测量过程中，仪器的标称精度应不低于2〃、2m—2ppm但是从工作效率来说，1〃级的仪器测回数更少，速度更快一些。
仪器应该具有较高的稳定性。
考虑到在隧道内测量时的恶劣环境，仪器还应具备防水、防尘的功能。
测量时应该不受施工噪音和灰尘的影响。
3．水准仪勘测阶段高程控制测量采用二等水准，仪器必须是DS1或DS05级，并配合铟瓦钢尺使用。
CP M的高程测量采用精密水准测量，精度要求略低于二等水准，但是仪器也必须是DS1或DS05级，并配合铟瓦钢尺使用。
高速铁路主要技术标准无碴轨道设计速度：300km/h~350km/h线间距： 5.0m最小曲线半径：7000m最大设计坡度：20%。
到发线有效长度：700m牵引种类：电力列车类型：动车组列车运行控制方式：自动控制行车指挥方式：综合调度集中有碴轨道设计速度：200km/h~250km/h线间距： 5.0m最小曲线半径：5500m最大设计坡度：13%到发线有效长度：700m 牵引种类：电力列车类型：动车组列车运行控制方式：自动控制行车指挥方式：综合调度集中高速铁路对测量的要求在我国目前高速铁路建设过程中，轨道的高平顺性是无碴轨道的最突出的特点，同时也是高速铁路建设成败的关键技术之一。
高速铁路工程测量精度和测量模式
一、背景和意义
铁路对于我国经济发展具有重要的意义，铁路是我国国民经济发展的重要基础。
随着我国经济快速发展，国民的生活、工作以及社会的发展都对铁路运输事业提出了更高的要求，高速铁路应运而生。
高铁是一个具有时代特点的概念，其涉及的专业方面十分广泛，高铁工程包含了先进的铁路技术、管理方式、运营方式、资金筹措等多方面的内容，是一项复杂的系统性工程。
我国高速铁路的建设是保证我国交通事业发展的重要基础，也是我国运输事业发展的必然结果。
现代工业化中，运输化已经成为实现经济活动的重要内容。
我国经济发展迅速，铁路的运输水平已经成为了制约我国经济发展的一个重要的方面，我国铁路事业必须要提高铁路运输生产力发展的水平，加强高速铁路的深化改革，适应我国经济发展需求。
工程测量是建筑工程施工之前的一项首要工作，它在整个施工的过程中发挥着至关重要的作用，是施工过程中保障各道工序正常运行与建筑工程质量的重要手段。
随着科学技术的发展与建筑水平的提高，工程测量的新技术与新设备的出现给工程测量带来了很多便利，但由于测量人员对工程测量的精度控制不够准确，使得工程测量的质量与水平一直停滞不前，在一定程度上影响工程建设的进度与工程质
量。
二、高速铁路工程测量精度标准的相关问题
要想提高铁路工程测量标准，就必须大力的投入资金、人力、物力、时间等多方面的资源。
在测量标准的制定上，要经过大量的实验与严谨的论证，从而保证测量精度得到有效的保证。
与此同时，在测量精度标准的制定上，要做好权衡，避免出现提高测量精度未能满足工程实际需求，从而造成工程的质量事故出现。
我国关于高速铁路测量的相关规定中已经对于工程测量精度有所提及，相关规定对于工程测量的规定为：“高速铁路自身运行速度比较快，对于整体线路的平顺性要求较传统铁路更高，所以要提高高速铁路的工程测量精度水平”。
但是，相关规定当中，并未对铁路工程测量的精度提出具体的要求，也未对具体的原因进行相应的解释。
在不同的设计院进行铁路测量细则的拟定以及相关论文的撰写时，采用国际二、三等平面高程控制精度进行工程的测量，也有人考虑建立独立的控制网。
相关设计院的工程测量人员对于工程测量精度控制上，存在着一定的困难。
首先，从工期方面分析，控制测量量的增长直接增加了观测时间，并且造成工期项目的工期增长。
与此同时，工程观测量的层级增长也会造成工程经费的大幅增长。
其次，对于二三等控制网精度标准来讲，其标准是对于十几到几十公里作为长边条件，其精度难以满足高速铁路的自身测量要求。
在进行高等级控制网时，经常会遇到很多问题，例如控制点不足、平差计算过于复杂、对于特殊测试上需要借助专业测量部门。
最后，对于建设独立的高速铁路控制网难以得到有效的实行。
独立的高铁坐标系统只适用于小范围的地区，难以在长大铁路上进行应用。
独立控制网缺乏对天文、重力等方面的测量能力，难以控制大范围的线形区域的精度。
另外，国家现有比例尺以及地形图都是进行统一的定位管理，铁路的独立控制网难以得到有效的应用。
三、铁路工程测量模式
铁路工程的测量模式的水平直接决定了测量工作的效率，影响了测量结果的精度。
铁路工程的测量精度是工程中的重要内容，良好的测量精度可以有效的保证铁路设计、施工、运营等多个环节的工作。
现有铁路测量工作的问题主要是体现在测量结果错误、测量资料处理不当等方面。
要想提高工程测量精度，就必须对现有测量模式进行该技能，通过科学合理的手段，简化测量环节，提高测量工作的规范性。
与此同时，提高测量内容的可控性，提高测量质量，保证工程顺利进行。
工程测量人员需要制定先进的测量方式，采用先进的测量方法，对精度标准进行合理的制定，改善现有的铁路测量方式与测量流程。
现行铁路测量流程的主要内容为航测、线路等各自具有不同的国家等级控制，相对为两个独立的系统。
航测通过外业与制图，提供相应的供给线路，并且作为初步设计阶段的示意图。
航测与线路测量的系统不同，其测量后放到地面会存在一定的误差。
系统由于既有误差，所以航测的数字化与电子化难以更换的参与实质性的设计工作当中，难以实现勘测一体化。
要想消除上述的测量误差问题，就需要建立新的测量流程，改变以往传统的测量方式。
第一，要实现一次布网。
对初测导线、控制点、定测交点等进行合并，并且进行五等水准的测量。
对于后续的航测工作，要以此为测量控制的依据，从而消除国家等级点加密误差、初测导线误差、定测交点测量误差等误差的影响。
采用一次布网的方式，可以有效的消除地形图与同名地点的系统查，降低测量程序的工作量，简化测量工作，使测量资料清晰明确，便于管理。
第二，要从一次布网的控制点中进行直接的中线测设。
以往的中线测量工作主要以实地测设为基准，积累了很多的定测交点测量误差。
在一次布网进行中，对控制点采用先进的GPS、全站仪等设备，可以跳过定测交点与初测导线的测量。
这种测量方式可以将测量误差
控制在几厘米之内，并且与实测线路上的选线达到精确的吻合。
采用这种理论坐标控制的测量方式，可以有效的避免长距离测量中造成的误差积累，减少转点。
在测量过程中，可以随意进行切入测量，不会出现锻炼的现象。
这一特点可以更换的应用在复杂工程当中。
四、测量工作的步骤
1.出工前的准备工作
检查仪器检定证书是否在有效期内，仪器部件是否齐全，设备有无破损情况。
最好进行实地测量，检查仪器是否能够正常。
GPS测量最好用带有长水准气泡的基座，出工前要检校好每一个基座的对中器。
基座检校是测量工作的基础，许多项目GPS测量返工大都由于基座问题造成了。
基座检校主要是对中器，水准管两方面检校，须由专业人员或者工作经验丰富的人员检校。
2.现场测量工作
通过京沪高速铁路、太中银铁路、京石客运专线等多个精密控制项目GPS测量工作发现，GPS基座的由于在运输过程中长途颠簸，对中器和长水泡经常发生问题，所以要求操作者对基座做经常性的检查校正，发现问题及时解决处理。
铁路GPS测量多采用四台基站测量，
因为这样做效率较高。
结束语
我国正处于一个高速发展的阶段，高速铁路工程建设工作的开展，有力的为我国经济快速发展提供了重要的支撑。
在铁路工程测量工作改革当中，工程测量人员需要采用先进的科学技术对铁路测量工作进行改进。
高铁时代对于铁路测量工作的要求不断提高，铁路测量工作需要进行积极的自身变革，与铁路发展实现同步，从而为铁路工程的建设提供良好的依据。
