時間:2012年11月08日 分類:推薦論文 次數:
摘要: 隨著經濟的快速發展,我國已經進入高速鐵路建設的快速發展時期, 高速鐵路無砟軌道對線路穩定性和平順性的極高,建立有效、經濟實用的精密測量控制網是保障高速鐵路建設工程施工、放樣及運營維護精度的前提。本文對高速鐵路控制測量中需要注意的若干問題進行了分析。
關鍵詞:高速鐵路 無砟軌道 控制測量
Abstract: with the rapid economic development, China's access to the rapid development of high speed railway construction period, the high speed railway track of a line without a frantic jumble of the stability of peace is extremely high, establish effective and economical practical precision measuring control nets is the guarantee the construction of high-speed railway engineering construction, layout and operation maintenance precision of the premise. In this paper, the high speed railway cc % fa % c2 % b7 > control survey to be pay attention to analyze the problems.
Keywords: high speed railway track frantic jumble no control measures
中圖分類號:TU113.2+1 文獻標識碼:A 文章編號:
高速鐵路時速快,效率高,為了保證其安全性,基礎控制測繪工作尤為重要。與一般鐵路不同,高速鐵路對軌道工程精度要求極高,傳統測量方法已顯得落后,且原有鐵路控制網存在精度偏低、樁點密度不足等若干問題,因此建立軌道鐵路精密測量控制網已是大勢所趨。
1高速鐵路測量技術要求
通常來說我們把鐵路軌道可以分為有砟軌道和無砟軌道。有砟軌道也就是我們平時所說的普通鐵路軌道,在地面上軌枕下鋪設一層碎石組成的道床,上面再假設木軌枕和鋼軌組成,雖然便于維修,卻無法滿足高速行車的要求。無砟軌道是以鋼筋混凝土或者瀝青混凝土道床取代了有砟軌道的散粒體道砟床的整體軌式結構。為與目前的高速鐵路建設相適應,提高高速行車時的平順性和舒適性,高速鐵路軌道對精度的控制必須嚴格,甚至達到毫米級別。同時因為無砟軌道施工后的不能調整性,高速鐵路軌道控制網測量必須具備更嚴格的控制和提高測量精度。
2 高速鐵路控制網布設方案
高速鐵路技術經過幾次發展,目前已經成為當今世界鐵路發展的共同趨勢。我國在借鑒德國等國家先進技術的基礎上,依據誤差分析理論和仿真試驗,考慮我國的技術能力,我國高速鐵路無砟軌道測量平面控制網是建立在ITRF2000或者ITRF2005框架下,選用北京54或者西安80參考橢球體,通過地區的具體情況,選擇抵償帶坐標系統、任意中央子午線系統、任意中央子午線的較窄寬度帶橫軸墨卡托或者斜軸墨卡托投影到平面上的。為解決無砟軌道高平順和穩定性要求,目前,我國已在高速鐵路線路勘察、施工、運行維護期間建立統一的平面、高程控制網和計算基準。主要包含框架平面控制網(CP0)基礎平面控制網(CPⅠ)、線路平面控制網(CPⅡ)、軌道控制網(CPⅢ)。
3高速鐵路測量控制網建立步驟
高速鐵路無砟軌道測量控制網的布設也是按分級布設原則進行,平面控制網一般原則按三級布設。第一級為基礎平面控制網(CPⅠ),CPⅠ主要在初測階段布設,為勘測、施工、運營維護提供坐標基準;第二級為線路控制網(CPⅡ),CPⅡ主要在定測階段布設,為勘測和施工提供控制基準;第三級為基樁控制網(CPⅢ),CPⅢ主要在無碴軌道鋪設階段布設,為鋪設無碴軌道和運營維護提供控制基準。高程控制網一般為二等水準基準網,一般不與CPⅠ、CPⅡ或CPⅢ共用網點,即各自布點成網。其中CPⅠ、CPⅡ為設計院提供,但作為施工單位必須對其進行復測,施測精度按同等精度進行。
4高速鐵路控制測量中需要注意的問題
4.1 基礎平面控制網(CPI)
4.1.1 CPI點位的選取要求
(1)點位應便于安置GPS接收機。點位周圍視野開闊,在地面高度角15°內不應有成片的障礙物,便于GPS衛星信號的接收;(2)離大功率無線電發射源(如電視臺、電臺、微波站等)的距離不小于400m,離高壓輸電線距離不得小于200m;(3)附近不應有強烈干擾衛星信號接收的物體(如金屬廣告牌等),盡量避開大面積水域;(4)點位應選在穩定、牢固、不易破壞且容易尋找、交通方便、利于安全砟業的地方。
4.1.2 基礎平面控制點(CPI)施測
(1)儀器:采用雙頻GPS接收機;(2)CPI應與沿線不低于國家二等三角點或GPS點聯測,每50km左右聯測一個國家三角點。全線聯測國家三角點的總數不得少于3個。
4.1.3 GPS網平差及坐標轉換
數據后處理采用通用的商業軟件(如TPPS等)或隨機數據處理軟件進行平差計算。(1)采用GPS基線的雙差固定解進行GPS基線網平差;(2)在WGS-84坐標系中進行三維無約束平差,并把WGS-84的三維坐標轉換為工程獨立平面坐標;(3)采用一個已知點和一個己知方向進行坐標轉換,并引入相應的平面坐標系;(4)為保證GPS測量的高精度性,坐標轉換前,檢查聯測三角點的精度,確認至少滿足C級控制點精度后方可采用;
4.2 線路控制網(CPII)
CPII在基礎平面控制網(CPI)上沿線路附近布設,為勘測、施工階段的線路平面控制和無砟軌道施I階段基樁控制網起閉的基準。
CPII網在CPI網的基礎上采用四等導線或C級GPS網施測,點間距800~1000m,離線路50m~100m左右,CPII控制點位盡可能選在鐵路用地界內、不易被破壞的范圍內;當與水準點共用時,應選在土質堅實、安全僻靜、觀測方便和利于長期保存的地方,并按規定埋石。所有CPII控制點均在現場填寫點位說明,必要時丈量至明顯地物的距離,繪制點位示意圖,砟好點之記。
一在線路勘測設計起、終點及不同單位測量銜接地段,聯測2個以上CPII控制點砟為共用點,并在測量成果中反映出相互關系。CPII控制點應有良好的對空通視條件,相鄰點之間應通視,特別困難地區至少有一個通視點,以滿足放線或施I測量的需要。CPII網采用邊聯結方式構網,形成由三角形或大地四邊形組成的帶狀網,并與CPI聯測構成附合網。
4.3 基樁控制網(CPIII)
CPIII為沿線路布設的三維控制網,起閉于基礎平面控制網(CPI)或線路控制網(CPII),一般在線下工程施工完成后施測,為鋪設無砟軌道和運營維護提供控制基準。CPIII測量應按導線測量或后方交會法施測,控制點的布設應兼顧施工及運營維護要求,埋點應設置在穩固、可靠、不易破壞和便于測量的地方,并應防凍、防沉降和抗移動,控制點標識清晰、齊全、便于準確識別和使用。
4.4 高程控制測量
勘測高程控制測量應與高一級的國家水準點聯測。四等水準測量一般30km聯測一次,困難條件下不應大于80km;二等水準測量一般150km聯測一次,困難條件下不應大于400km并形成附合水準路線。高速鐵路無砟軌道與另一鐵路連接時,應確定兩鐵路高程系統的關系。水準路線應沿線路敷設,水準點埋設滿足下列要求:(1)水準點應每2km設置一個。重點工程(大橋、長隧及特殊路基結構)地段應根據實際情況增設。水準點可與平面控制點共用,也可單獨設置,單獨設置的水準點距線路中線距離宜在50~150m之間;(2)水準點應選在土質堅實、安全僻靜、觀測方便和利于長期保存的地方;(3)采用四等水準測量時,在平原地區可采用水準測量方法;在山岳、丘陵地區可采用光電測距三角高程測量方法;(4)水準基點應按二等水準測量要求施測。二等水準路線一般150km與國家一等水準點聯測一次,最長不應超過400km聯測一次。水準基點控制網應全線(段)一次布網測量。
5結語
高速鐵路無砟軌道測量控制網的建立,有效克服了我國傳統鐵路測量方法采用定測中線控制樁砟為聯系鐵路勘測設計與施工維護所帶來的測量精度低,坐標系統不統一的缺點,使得我國鐵路測量工作更加規范化和系統化。精密測量貫穿高速鐵路無砟軌道鐵路勘測設計、施工和運營維護的全過程,對保證軌道的高平順性、高精度起著非常重要的砟用。
參考文獻:
[1] 王兆祥.鐵道工程測量[M].北京:中國鐵道出版社,2003.
[2] 朱穎.客運專線無碴軌道鐵路工程測量技術[M].北京:中國鐵道出版社,2009.
[3] 亓紅遠.高速鐵路橋梁無砟軌道CPⅢ測量技術[J].科技傳播,2010(21).