高速鐵路施工控制測量

高速鐵路施工控制測量高速鐵路是當(dāng)今世界竟相發(fā)展的高速運輸模式之一。擁有高速鐵路已成為一個國家經(jīng)濟實力與科技水平的象征。我國在對既有鐵路進(jìn)行技術(shù)改造和提速的同時，也在加緊高速鐵路技術(shù)的研究，并計劃修建高速鐵路。與普通鐵路相比，高速鐵路無論是工程結(jié)構(gòu)的技術(shù)含量還是施工精度都有顯著提高，施工方法也有很大差異。本文根據(jù)施工測量程序，對高速鐵路施工測量談幾點看法。1高速鐵路線路特點及施工精度要求與普通鐵路相比，高速鐵路右如下特點：一是曲線半徑大，曲線長，一般曲線長度都在2km以上；二是直線長，往往有幾十千米超長直線；三是對路基施工質(zhì)量要求高，要大量利用超長高架橋通過；四是軌道施工精度要求高，要求具有高標(biāo)準(zhǔn)、高平順的軌道結(jié)構(gòu)；五是鋪軌方法有本質(zhì)區(qū)別，要求采用新型軌下基礎(chǔ)，一次鋪設(shè)跨區(qū)間超長無縫線路，廠焊軌條長度往往超過200m。高速鐵路對軌道幾何尺寸精度要求較高。我國擬修建的京滬高速鐵路對鋪軌和維修提出的要求如表１所示。京滬高速鐵路軌道鋪設(shè)和維修誤差要求（mm）表1澆項目繞鋪軌誤差漲維修誤差點軌距臣±2說±2勝水平鴿±2奪±5倡高低（誠每污10返m絨）利±3循±5缸三角坑（中每蛇2.5單m欺）粥±1.5耗±3書軌向（響每獲10腦m握）傘±2悅±32用平順指標(biāo)確定測量控制樁間距平順指標(biāo)是指線路的平面位置和高程的相對精度。對軌向而言，要求利用10m弦量矢度中誤差不超過2mm。對軌道高低起伏而言，要求利用10m弦量矢度中誤差不超過3mm。2.1平面控制樁間距確定LdMa1a2a3 N圖１如圖１，安裝軌下基礎(chǔ)時，一般利用線路控制樁M，N設(shè)置方向線，然后利用準(zhǔn)直法或正倒鏡分中法測定基礎(chǔ)安裝位置。在一條方向線之間，線路控制樁的絕對誤差只影響方向線的位置和指向，對細(xì)部放樣點的影響具有系統(tǒng)性，不影響細(xì)部點的相對精度。假定在安裝軌道結(jié)構(gòu)時，沿線路間隔5m連續(xù)測設(shè)了a1、a2、a3三點，且著3點相對線路中線的橫向坐標(biāo)分別為y１、y２、y３，則中點a2相對a1和a3連線的矢度可表示為：f=y1－（y2＋y3）/2由于a1、a2、a3三點單獨測設(shè)，互不相關(guān)，設(shè)3點橫向坐標(biāo)偶然中誤差m1=m2=m3=m。根據(jù)測量誤差傳播律可知，矢度f的精度mf2=m22＋m12/4＋m32/4=m2＋m2/2=3m2/2即mf=（√3/√2）×m設(shè)線路控制樁間距為L，儀器到放樣點的距離為d。根據(jù)文獻(xiàn)［1］，［2］，影響點位橫向坐標(biāo)精度的因素有如下幾個方面：緩（凱1吸）挨儀器對中誤丑差今m螞y銀的影響：應(yīng)m隸儀啄=驗±陰（迫m拼y顆/意√信2安）眠×怎（爆1韻－逗d/唱L衡）怎（概2闖）業(yè)目標(biāo)偏心誤淚差乳m熱p橋的影響：繁m香偏設(shè)=剖±套（濤m鞭p抵×獎d溉）串/貫（武√封2×柳L弟）宿（更3閘）直瞄準(zhǔn)誤差法人眼最小分辨狼角起為牽6雁0珠″君，要瞄準(zhǔn)后視脊點和放樣點畫各喉1餅次，瞄準(zhǔn)誤差推可表示為：戶m據(jù)瞄跳楚=造（陵±6樹0汗√宿2至d馳）敘/車υρ煮式短中出υ聰為望眼鏡放大驗倍率龍，府ρ只=20626忽5疾，為角差系數(shù)尊。倉（教4達(dá)）驗點位標(biāo)定誤外差涌τ達(dá)駱曠綜合上述各項呼誤差，得點位窯橫向坐標(biāo)精度丹為：查m=暴±倆√世（瞇m負(fù)儀宵2鋒＋判m發(fā)偏效2釋＋塵m統(tǒng)瞄察2同＋束τ虎2辮）糟拘胞考慮正倒鏡分浮中時要分炭中貫2副次再取平均位愿置，所以有顯m=確±哀（凡√晉3哲/倚√疲2惡）雷×娃√垮（旁m雁儀泄2私＋激m奇偏獨2胃＋睛m答瞄突2厭＋蹈τ慰2肺）旋×貌（傷1麻/炕√鬼2妥）稅坡執(zhí)（稅1絕）蔽薦碰根據(jù)文獻(xiàn)遞［決1幟］，樂［搜2虧］，普通經(jīng)緯剪儀光學(xué)對中器籮對中精度可嗚達(dá)猜±萍1mm第，因此儀器對守中和目標(biāo)偏心基誤差可右取版±粗1mm拔；設(shè)點精度范為刺±禍1mm借；經(jīng)緯儀放大贊倍脅率稅υ扛一般沉取獲3感0瑞；雙m途f元=±蜻2mm碰。在尊最不利的情況扮下，蟻即絮d=病0.5L窩時，利用熊（際1圈）式可求櫻得丙d折≈捕147m靜。因融此搜L=優(yōu)303m惱。著爛妖實際應(yīng)用中，儉建忙議探L章取絕300伯m匆，即平面控制應(yīng)樁間距不要大擇于讓300裳m冊。庭易盯當(dāng)桶a時2望點位于線路控泰制樁位置時鷹，再a枯2他相泡對淘a役1御與抗a話3解連線的矢度精微度除糊與噴m五1笛、非m溝2富、寨m鴨3茅有關(guān)外，還與辣平面控制點測勁角精麻度劉m隨α強有關(guān)。尖m存α是的影響可表示承為：尿m售4蜜=±d×co洲s祖α梁×鐮（缸m殺α拍/斑ρ糕）禍段佳由胞于典d議≤原5監(jiān)m戲，岡co事s賠α摸≤資1插，所丸以蓮m愿α紗的影響十分微催小，可以忽略鐵不計。侮2.2查項基平控制樁間悼距確定歡甩存慰高速鐵路對軌叔道高低的要求陰為輪每涌10柳m女誤甲差帖±3m葬m痰。如俯圖響2蠶，施工測量時盒，一般根據(jù)基啄平控制已點販B厭1找或日B低2柱，利用水準(zhǔn)儀伶進(jìn)行單站放樣暑。如果放樣墨點振P弊2沖，森P僻3斑時根據(jù)同一個講基平點測設(shè)的沉，戒則譜P初2尚，敢P罵3建點間高差精度摸不受基平點間揮高差誤差的影墓響，精度指標(biāo)神容易實現(xiàn)。實把際工作中起，區(qū)2湯個基平點間的疲放樣點，往往鬧要根據(jù)不同的觸基平點測設(shè)（毅如沙P屆1莊，宋P科2雀），這怖時慢P封1腐，稍P衰2封點間高差精度屢要受基平點間勾高差誤差的影較響，精度指標(biāo)摧不容易實現(xiàn)，態(tài)因此應(yīng)根據(jù)這房種情況來推求秀基平控制樁間外距。P3睡B捎1銹部P扮1配槍忽P軟2進(jìn)焦污閘燦細(xì)積樹坐厘B俱膀2圖2柄在呆圖廢2珍中疑，母P滾2災(zāi)相必對書P掙1改，民P灘3印連線的高差矢該度可表示為污：坡h招p123厭=特及H役P2訊－稍（伴H沖P1迫＋鈴H宇P3齡）寫/2漂洲=H綿B2奮＋賽h影BP2詢－仙（歌H廉B2牢＋殼H瞧BP3紛＋輪H圖B1知＋防H淹BP1英）美/2結(jié)=h隱BP2仙＋蜂（防h械B12緊/顧2都）－糊（邀h榮BP1經(jīng)/貝2士）－仔（濕h里BP3鵝/身2爸）瓣式中運：安h躺P123么為廣P聾2跌相茂對勿P零1志，寸P暢3揪連線的高差債；酒h灶BP2波為焦B廁2縣與緒P爛2茶點間的高差并；壯h錢B12興為羅B欲1驢與例B骨2稼點間的高差鴿；嗓h交BP1欣為葡B屑1鴉與剪P低1釋點間的高差順；碼h鼻BP3責(zé)為喜B孩2飯與轟P條3派點間的高差踢；竭H去P1師，兔H悲P2委，近H丙P3紙，萌H售B1妻，間H叫B2肺為相應(yīng)點的高歡程。伙假設(shè)放樣測量縫和基平測量同兔精度，雖然基比平點間難有挑2帆個測站，但是哈進(jìn)行基平測量罷時要進(jìn)行往返題測，因此基平住點間的高差精煉度與單站測量乎精度相同。設(shè)知單站測量精度搬為圾m修，侵則究P從2延相慣對患P真1守，陡P中3滾點間高差精度倉可表示為跨m夏P123寇2素＝狐m禿2貌＋貫（愿m料2屢／娘4渴）＋說（熱m慶2屬／賊4予）＋日（厘m康2的／榨4初）＝（串7m費2或）缸／肌4玉即第防m(xù)朽P霧123醒＝?！拦啵ㄌ怠躺n7打／呼2驟）演×善m員醉震勇糟逗幅（軍2乒）逼根據(jù)文獻(xiàn)血［猛1藍(lán)］，啟［治2為］，影響單站崗測量精度的主度要因素如下：搞（女1但）儀器置平誤謙差妖m蓬平蓋管水準(zhǔn)器置平星精度代表性取鎮(zhèn)值梁為盤0.1朝5魄τ備，嶺τ雪=2稈0繞″浪，為水準(zhǔn)管分嫁化值。設(shè)最大隔視距格為致S徐，則儀器置平倦精度可表示為激m戀平貧=續(xù)（泉0.1級5握τ處/忽2悄ρ宣）俊×商S本。曠（些2棵）瞄準(zhǔn)誤差營要瞄準(zhǔn)前、后想尺傳各齡1透次，瞄準(zhǔn)誤差洞可表示為：幼m刑瞄撤=親±刮（頃6遼0示″肺√賭2×殘S裹）銀/掠υρ訪（滴3由）讀數(shù)誤差虹根據(jù)文獻(xiàn)姓［早1波］，餡［責(zé)2氧］，丑［繭5有］，讀數(shù)誤差情為：己m性讀周=畢±服√識（算∫象0善2.5傍X斤2戒dX/2.桂5圓）奇≈走±1.4mm份當(dāng)采用紅、李黑讀2少面讀數(shù)視，讀奴數(shù)中誤差為：含m撫讀我=尾±軋（蓋1演/替√土2煌）索×蝴√悅（憶∫好0郊2.5卡X衰2波dX/2.專5老）建≈頓±1mm尿在一個測站上異，前、后尺讀誼數(shù)紛各漁1荒次，因此有：病m=鑒±首√細(xì)（清m瀉平跌2絨＋哈m鍬瞄俯2現(xiàn)＋迅m咽讀質(zhì)2傾）括水準(zhǔn)儀放大倍月率一般惑為亦2隨5玩，當(dāng)采用單面筋或紅、盲黑掀2魯面讀數(shù)時，由絨（被2嫩）式可求徑得棄S旦的最大取值分畝別免為綠61.5劉m繼和桐98.5冊m鑼。所以，基平熟控制樁最大間饑距不應(yīng)超療過展400網(wǎng)m貧。當(dāng)視線大疊于辣60配m初時，單面讀數(shù)多已無法滿足精吼度要求，應(yīng)采沸用紅、適黑姨2組面讀數(shù)。蠅根據(jù)旺（噴2燕）式可求得基苗平控制樁間高址差中誤閑差冤m=±2.2欄7m農(nóng)m撕，因此基平測茅量每禁1挑k副m應(yīng)高差中誤差為等：援m豆基泡≥傭3.5m觸m電。禍可見，高速鐵虛路基平控制應(yīng)史采用三等水準(zhǔn)僑測量。甩3硬廁平面控制角度顏測量精度及測攤回數(shù)的確定艘高速鐵路要大映量采用長大高粉架橋等線下建昆筑。線下建筑巡物設(shè)計位置偏蓋差限看差票m抖限呆=20m饑m豎，則位置中誤驅(qū)差仇m榆中侵=m沃限柴/2=10m邁m氏。輸如拐圖泉3退，躺設(shè)顧A繡，輔B永，梢C信為元3危個線路控制樁該，舟A危至桌B鏈為弟X越軸正向。根據(jù)悟文旺獻(xiàn)玩[4踩]衛(wèi)，洽C攔點相對催A劈，猜B煩點所確定線路歸中線的偏差可胡表示為珠d腹YC廈=蝕（宋△胞X恒BC筍/拔ρ零）適×薪d站α魯BCABC鄰倘暴△耽組紫斗螞闖△特旗約膏△圖3撥設(shè)錘∠臭ABC腥=銹β湊，泄則晴α巴BC禽=熔α鋤AB河＋月β聽?；忠燥桝扶，互B箏為基準(zhǔn)時遍，揀α慢AB區(qū)無誤差，因此周有液d夸α投BC縫=螺d麻β扇，矮則眉d搖YC豬=紐（青△地X渴BC罰/警ρ標(biāo)）點×埋d減β違。雜用中誤差表示膜為：期m蜘中模=喉（剝△網(wǎng)X列BC剃/冠ρ礦）面×m百β放兇套（爽3芒）章由站于蠟△窮X