鐵路工程測量技術(shù)論文(2)
鐵路工程測量技術(shù)論文
鐵路工程測量技術(shù)論文篇二
鐵路工程中精密控制測量技術(shù)研究
摘 要：本文以筆者參與的京滬高速鐵路精密工程控制測量為工程背景，研究探討了鐵路工程中精密控制測量的具體實(shí)施流程和方法，全文是筆者工作實(shí)踐基礎(chǔ)上的理論升華，相信對從事相關(guān)工作的同行能有所裨益。
關(guān)鍵詞：精密控制測量 鐵路工程 設(shè)計(jì)
中圖分類號：TB21 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791(2013)02(c)-0047-02
精密工程測量規(guī)定了精密工程測量及其控制網(wǎng)的布設(shè)原則、等級、作業(yè)要求和數(shù)據(jù)處理方法。適用于各類工程的勘察設(shè)計(jì)、施工放樣、安裝調(diào)試、變形監(jiān)測諸階段的精密測量工作。在其他領(lǐng)域應(yīng)用時(shí)，其原則也可參照執(zhí)行。精密工程測量是工程測量的現(xiàn)代發(fā)展和延伸，它以絕對測量梢度達(dá)到毫米量級，相對測量精度達(dá)到1×10，以先進(jìn)的測量方法、儀器和設(shè)備，在特殊條件下進(jìn)行的測量工作。精密工程測量準(zhǔn)確求定控制點(diǎn)和工作點(diǎn)的坐標(biāo)和高程以及進(jìn)行精密定向、精密準(zhǔn)直、精密垂準(zhǔn)，為經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國防建設(shè)和科學(xué)研究服務(wù)。
對于一般工程來說精密工程控制測量不是一個(gè)新名詞，而對于鐵路來說確是最近幾年得到長足的發(fā)展。
鐵路精密工程測量過程分為以下幾個(gè)步驟：(1)技術(shù)設(shè)計(jì)書的設(shè)計(jì)與編寫。(2)現(xiàn)場的選點(diǎn)埋標(biāo)及測量工作。(3)數(shù)據(jù)整理工作及技術(shù)報(bào)告的設(shè)計(jì)與編寫;每一步中都要縝密籌劃，周密組織，需要在工作中認(rèn)真對待。
1 技術(shù)設(shè)計(jì)書的設(shè)計(jì)與編寫
(1)鐵路精密工程控制測量技術(shù)設(shè)計(jì)書，是指導(dǎo)精密工程控制測量的基礎(chǔ)，也是指導(dǎo)后續(xù)工作的基礎(chǔ)，因此必須編寫的系統(tǒng)全面，特別是每個(gè)技術(shù)指標(biāo)的制定，必須滿足鐵路的技術(shù)等級要求。編寫前先要搜集過去工作資料，了解整個(gè)工程概況，包括工程所處的地理區(qū)域，過去工作的注意事項(xiàng)，工作方法及成果資料的精度指標(biāo)。必須明確鐵路的等級、設(shè)計(jì)時(shí)速及線路的設(shè)計(jì)資料，以此來確定鐵路精密測量控制點(diǎn)的埋標(biāo)等級，測量所用儀器方法，處理數(shù)據(jù)所用軟件及成果資料達(dá)到的精度指標(biāo)等。對于每個(gè)環(huán)節(jié)都要仔細(xì)斟酌，確保制定的測量方法及技術(shù)指標(biāo)滿足鐵路設(shè)計(jì)要求，能夠指導(dǎo)后續(xù)工作。
(2)坐標(biāo)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)：根據(jù)測區(qū)投影長度變形值的要求，采用任意帶高斯正形投影抵償坐標(biāo)系進(jìn)行坐標(biāo)系分帶設(shè)計(jì)。無碴軌道工程測量精度要求高，施工中要求由坐標(biāo)反算的邊長值與現(xiàn)場實(shí)測值應(yīng)盡量一致，而國家的3°帶投影坐標(biāo)，在投影帶邊緣的邊長投影變形值達(dá)到22.5 cm/km。因此采用工程獨(dú)立坐標(biāo)系，把邊長投影變形值控制在一定范圍內(nèi)以滿足施工測量的要求。德國高速鐵路采用MKS定義的特殊技術(shù)平面坐標(biāo)系統(tǒng)。MKS可根據(jù)需要把地球表面正形投影到設(shè)計(jì)和計(jì)算平面上，發(fā)生的(不可避免的)長度變形限定在10 mm/km 的數(shù)量級上。參考國外先進(jìn)的控制測量技術(shù)，規(guī)定投影長度的變形值一般不大于10 mm/km。關(guān)于投影長度的變形值一般不大于10 mm/km的坐標(biāo)系統(tǒng)，可選擇以下三種數(shù)學(xué)模型：抵償坐標(biāo)系統(tǒng)、任意中央子午線坐標(biāo)系統(tǒng)、任意中央子午線的任意較窄寬度帶坐標(biāo)系統(tǒng)。
2 現(xiàn)場的選點(diǎn)埋標(biāo)及測量工作
2.1 選點(diǎn)工作
選點(diǎn)看起來是一項(xiàng)比較簡單的工作，其實(shí)不然，無論GPS還是導(dǎo)線選點(diǎn)都要求有很高的技術(shù)水平的工作。如果點(diǎn)位選擇不好，會給后續(xù)工作帶來很大的麻煩。有時(shí)甚至因?yàn)辄c(diǎn)位的原因不能測量而必須重新選點(diǎn)。GPS點(diǎn)位要盡量選擇在四周開闊的區(qū)域，在地面高度角15°內(nèi)不應(yīng)有成片的障礙物;點(diǎn)位應(yīng)選擇在交通方便，且利于安全作業(yè)的地方;點(diǎn)位附近不應(yīng)有大面積水域或其它強(qiáng)烈干擾衛(wèi)星信號接收的物體(如金屬廣告牌等);點(diǎn)位須遠(yuǎn)離大功率無線電發(fā)射源(如電視臺、電臺、微波站等)，其距離均不得小于200 m，離高壓輸電線距離不得小于50 m;附近不應(yīng)有強(qiáng)烈干擾衛(wèi)星信號接收的物體，盡量避開大面積水域。值得強(qiáng)調(diào)的是，點(diǎn)為要選在土質(zhì)穩(wěn)定，易于保存且容易到達(dá)的地方，盡量不要選在坎邊、臨時(shí)性的房屋頂上和距離線位太近的地方。實(shí)踐證明，當(dāng)有流動的物體經(jīng)過GPS靜態(tài)接收機(jī)附近時(shí)對信號的PDOP影響很大，因此也不要選在公路路邊、鐵路路基上，因?yàn)檫@樣將會給后序的測量和數(shù)據(jù)處理帶來很大的麻煩，有時(shí)甚至不得不重新選點(diǎn)測量。
2.2 埋標(biāo)工作
一般來講選點(diǎn)和埋標(biāo)工作最好同時(shí)進(jìn)行，避免選好點(diǎn)時(shí)間臺長標(biāo)記丟失給后續(xù)埋標(biāo)工作帶來麻煩。埋標(biāo)最基本原則是按照事先選好的位置和尺寸埋設(shè)，但如果發(fā)現(xiàn)選點(diǎn)的位置有問題，可以適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，如發(fā)現(xiàn)選好的位置有地下水、土質(zhì)不好有淤泥等情況，就要做調(diào)整。調(diào)整時(shí)要看事先計(jì)劃好的通視情況進(jìn)行，避免任何點(diǎn)都不通視的點(diǎn)存在。根據(jù)現(xiàn)場情況，保證現(xiàn)場點(diǎn)名和事先設(shè)計(jì)好的點(diǎn)名完全一直，在印完每個(gè)點(diǎn)名時(shí)都要認(rèn)真核對核實(shí)并拍好招片，現(xiàn)場仔細(xì)繪制好點(diǎn)之記。
2.3 測量工作
測量工作分為以下幾個(gè)步驟。
(1)出工前的準(zhǔn)備工作。
檢查儀器檢定證書是否在有效期內(nèi)，儀器部件是否齊全，設(shè)備有無破損情況。最好進(jìn)行實(shí)地測量，檢查儀器是否能夠正常。GPS測量最好用帶有長水準(zhǔn)氣泡的基座，出工前要檢校好每一個(gè)基座的對中器?；鶛z校是測量工作的基礎(chǔ)，許多項(xiàng)目GPS測量返工大都由于基座問題造成了。基座檢校主要是對中器，水準(zhǔn)管兩方面檢校，須由專業(yè)人員或者工作經(jīng)驗(yàn)豐富的人員檢校。
(2)現(xiàn)場測量工作。
通過京滬高速鐵路、太中銀鐵路、京石客運(yùn)專線等多個(gè)精密控制項(xiàng)目GPS測量工作發(fā)現(xiàn)，GPS基座的由于在運(yùn)輸過程中長途顛簸，對中器和長水泡經(jīng)常發(fā)生問題，所以要求操作者對基座做經(jīng)常性的檢查校正，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)解決處理。鐵路GPS測量多采用四臺基站測量，因?yàn)檫@樣做效率較高。
(3)測量方法。
3 數(shù)據(jù)整理工作及技術(shù)報(bào)告的設(shè)計(jì)與編寫
3.1 數(shù)據(jù)整理工作
3.2 技術(shù)總結(jié)的編寫工作
技術(shù)總結(jié)應(yīng)該詳實(shí)縝密全面，主要是對測量過程、測量方法及測量成果的結(jié)論，總結(jié)出經(jīng)驗(yàn)以便別人借鑒。
參考文獻(xiàn)
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