高速铁路总结

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1、对于高速铁路建设中各测量环节的体会与心得第一章 时代背景 高速铁路是现代世界铁路的一项重大技术成就，它集中反映了一个国家铁路 牵引动力、线路结构、车辆技术、制造工艺、列车运行控制、运输组织和经营 管理水平等方面的发展和进步，也集中体现了一个国家科技和工业化发展的水平以及铁路运输组织管理的水平。其定义是指列车在主要区间能以 200KM/H 以上速度运行的干线铁道称为高速铁路，其按动力划分为集中型与分散性，转 向划分为独立式与铰接式。世界铁路在速度区间上的划分规定为：时速 100- 120KM/H称为常速，120-160KM/H 称为中速，160-200KM/H称为准高速或快 速，时速 200-4

2、00KM/H 称为高速，时速 400KM/H 以上称为特高速。我国第一 条高速铁路是京津城际铁路，于 2008 年 8 月 1 日开通运营。之后开建及在建 昌 （南昌）九（江）城际、石（家庄）太（原）客运专线、长（春）吉（林）城 际铁路、胶济客运专线、沪（上海）宁（南京）高铁、武（汉）广（州）客运 专线、郑（州）西（安）高速铁路、温（州）福（州）线、汉宜线、京沪线、 福厦铁路，成灌高铁、沪杭高铁、沪宁城际铁路、广珠城际铁路、海南东环铁 路、京沪高速铁路。本人所参与修建的是沪昆线杭长段及沪昆线贵昆段。 第二章 主要技术要求一、线路特征1、高平顺性：是设计、建设高速铁路的控制性条件，也是高速铁路有

3、别于中、 低速铁路的最主要特点之一。因此，必须从线形、路基、道床、钢轨、桥梁等 各方面采取保证措施，才能实现高平顺性要求。2、高稳定性：稳定、沉降小且沉降均匀的平顺路基是高平顺性轨道的基础。路 基的稳定性主要靠控制路基工后沉降、不均匀沉降以及路基顶面的初始不平顺 来保证。3、高精度、小残变、少维修：严格控制轨道铺设精度是实现轨道初始高平顺的 保证。4、宽大、独行的线路空间。5、高标准的环境保护。、开通运营之日，列车即以设计速度运行。6 7、运营中，实行科学的轨道管及严密的防灾安全监控。二、线路平面的要求 线路平面是由直线和曲线组成。曲线一般能较好的适应地形变化，减少施工工 作量。轨道的高平顺性

4、，要求其空间线路曲线尽可能平滑，即线路平纵断面的变化尽 可能平缓。正线线路的平面圆曲线半径应因地制宜，合理选用。优先选用常用曲线半径，慎用最小和最大曲线半径。必要时刻采用最大与最小曲线半径间 100m 整倍数 的曲线半径。三、线路纵断面要求1、坡度的设计应适应地形，合理选用。2、区间正线的最大坡度应根据地形条件和动车组功率，经牵引计算验算并经技 术经济比选分析后确定。3、竖向离心力和竖向离心加速度对列车运行的安全性和旅客舒适性有影响，因 而，竖曲线半径决定于列车运行的安全性和旅客乘坐的安全性和旅客乘坐的舒 适性要求。四、高速铁路对轨道的要求1、稳定的轨道结构：高速铁路对轨道结构的设备和材质都有

5、比较大的加强，轨 道各部件的静力强度已不是对轨道整体结构承载能力起控制作用的因素。2、平顺的运行表面：为保证列车高速运行的需要，要求轨道必须提供平顺的运 行表面。3、良好的轨道弹性：高速铁路轨道结构能否具有良好的弹性十分重要，轨道具 有良好的弹性，不仅可以使轨道具有较强的抗振动与抗冲击能力，而且有利于 减少噪声干扰，因此，轨道结构具有良好的弹性是各国高速铁路追求的目标。4、可靠的轨道部件。5、便利的养护维修。 第三章施工流程及流程中涉及的测量工作 一、路基线下部分、根据设计院的钉桩资料进行施工复测，恢复线路中间桩位，加密水准点，测 1量路基横断面，放出征地红线桩，限差 100mm。2、开挖排水

6、沟沿着地界线挖出排水沟，排出原地面积水，沟深80cm,并每隔100m在路基两 侧对称的开挖集水井，用水泵抽出积水。此环节需测量放样出排水沟及结构物 平面位置及高程。3、基底处理 根据地质资料和基底轻型动力原位测试结果，可能需要进行路基 CFG 桩加固或 换填。此环节需要测量放线出 CFG 桩位及标高测量，换填范围及换填深度。4、填料选择和室内试验经过详细调查， 本标段内的利用方主要为碎石沙砾，属 AB 组填料。之后进行 弃土及路基碾压及压实度试验，这些环节与测量关系较小，不详细描述。5、断面复测 填前碾压完成并经验收达规定的压实度后，对原地面进行断面测量，以确定填 方工程数量并作为以后计量支付

7、的依据。断面经监理工程师复核签字认可后即 可测设路基坡脚线及中线。6、相关测量详述 路基因其位置相对于桥梁来说施工工艺相对繁琐，同时其可调性也较好，在做 线下时测量人员及施工方亦有较多选择，这里就个人所遇到的路基结构物及相 关接触过的测量工作叙述一二。征地 征地需要采集路基的红线位置及所征地范围，其交叉区域为线路占用面积，可使用 CAD 计算出征地面积。建议使用 GPS-RTK 进行，相关技术指标，限差 。50mm边桩及水沟测量 边桩及水沟在红线范围内，其依据高程计算偏距结构物位置主线偏距 结构物位置主线偏距设)*i?d?XD?(H?H?(D?HH*i?d?X计实测设计实测结构物放样可以利用计

8、算器事先编写的程序计算出里程偏距，也可以使用线路 的切线方位角计算。X?X?dcosaABY?Y?dsinaABad线变角 AB 线路中线切线方位角a?a?a 其中为至的距离，为至的工程独立坐 B 标北方向。、断面测量在施工进行在一定阶段的时候，有必要对当前断面进行测量，为下一步施工提供基础数据，建议使用 GPS-RTK 方法测量，全站仪亦可。处理软件可以使用 南方CASS，也可以使用CAD画出断面图。、路基沉降观测当路基填土及压实度到达一定程度时，要求埋路基沉降观测点，对 路基的稳定性进行测量。桥梁线下部分 桥梁施工控制网的建立 平面控制网的建立 平面控制网的建立宜布设成自由网，沿线路方向前

9、进。可以采用 GPS 静态观 测，也可以采用导线测量或三角网测量。第一级控制网的边长宜为桥梁轴线0.5-1.5 倍，并应符合相关规范。施工控制网由一级控制网 CPI 加密成线路平 面控制网CPII。处理采用GPS相关处理软件与导线处理软件，精度满足要求则 以使用。 高程控制网的建立 高程控制网采用国家二等水准测量，符合相关测量规范及限差要求。 桥梁施工工序及各部分相关测量工作 桥梁支撑部分-孔桩 放样采用极坐标法、坐标法、多点交会法。灌注桩及摩擦桩放样限差 40mm 群桩中间桩D/5最大100mm，外缘D/10。 承台、墩身、墩台帽 承台轴线限差6mm，顶面高程？ 8mm，墩身轴线4mm，顶面

10、高程？ 4mm ， 台帽轴线4mm，支座位置2mm，支座顶面高程限差简支梁4mm，连续梁2mm。 桥梁安装测量。悬臂梁及钢梁参照相关2mm，高程限差2mm预制梁支座中心测量允许误差技术标准.隧道线下部分 平面控制网的建立隧道洞外采用 GPS 联测三角网或大地四边形，洞内采用导线测量（隧道二等 技术指标）。测量设备：测角1及以上，测距l+2ppm及以上可自动搜索棱镜全站仪，一套 已验证好棱镜常数的棱镜，稳定性上佳的脚架，温度计，气压表，手电。 测量方法：可以采用附合导线，亦可以采用结点法，隧道长度较大时使用陀螺 经纬仪进行真北方位角校正。处理数据：智能仪器带多测回测角的情况下可以直接导出数据交与

11、软件生成 in2文件平差，半自动或是手动的情况下手动编写 in2 文件交与软件平差，建议平 差之前手动计算一遍。附：陀螺经纬仪测量真北方向转向为坐标北方向方法当地的子午收敛角可以去当地测绘部门询问。ra?a?当地子午收敛角真小提示北一定要设置正确的大地高，温度和气压。建议在晚上测量进洞段。定 期复核。 高程控制网的建立 采用国家二等测量闭合。需符合相关技术指标。 隧道竖井联系测量 作业前，应对联系测量的平面和高程起算点进行检核。竖井联系测量的平面控 制，宜采用光学投点法、激光准直投点法、陀螺经纬仪定向法或是联系三角形 法；对于开口较大、分层支护开挖的较浅竖井也可以采用导线法（竖直导线法）。 竖

12、井联系高程测量宜采用悬挂钢尺或钢丝导入的水准测量方法。 隧道洞内施工测量 隧道中线使用坐标法或极坐标法测设，大型机械施工采用激光导向，方向应定 期校核。隧道衬砌前应复核中线之后应复核断面超欠挖状态。四线上部分线上部分开建前，应先建立 CPIII 网， CPII 点 400-600m 布设一个，桥梁布 设于 桥梁固定端，路基布设于路基主线外侧，隧道可布设于电缆槽上面与水准共用， CPII编号采用0+里程+P2+点号，如00198P21,其意是在DK+0198的里程上 的第一个 CPII 点。 CPIII 点桥梁上埋设于桥梁固定端，每 65 米左右一对点，路 基上埋设于接触网基础上，隧道一般布设于

13、电缆槽顶面以上 30-50cm 的边墙衬砌 上。CPII 网的建立桥梁及路基上采用 GPS 静态建网。隧道采用导线法。CPIII 网的建立使用强制对中的CPIII预埋件，长期保存，不变形。CPIII编号为支座型号+里 程+点号，如 02019809 其中 02 表示固定端， 0198 为 DK0198,09 表示在线路 左侧当前里程第 5 个点。测量准备平面：测角1及更高精度、测距l+2ppm及更高精度自动全站仪。使用仪器 自带多测回测角记录或使用软件记录。如 TCA2003、 TCA1201、 TS(M)30 及TrimbleS6、S8。专用CPIII棱镜、温度计、气压表、上佳稳定性脚架、C

14、PIII强 制对中插件。高程：电子水准仪、因瓦钢尺。测量方法3+3 或 2+2，前一方法一站推进 2 对点，后一方法一站推进 1 对点。水准测 环。 平差使用西南交通大学编制的平差软件平差，利用 CPII 已知数据及测量的点位相 对位置平差得到 CPIII 的平面坐标。需符合相应规范和限差。兄弟们晚上静静滴去吧，悄悄滴打枪滴不要。底座板、支撑层、接触网、防撞墙.CPIII 数据有了，就可以开始在线上做施工放样工作了，利用后方交会使用CPIII 坐标定向，如果是只能使用两点的全站仪，建议前后一个点交会并选择其 它 CPIII 点进行验证。限差要求建议 3+3mm。网的建立 CPIV 或 GRP

15、GRP准备工作在底座板做好了之后，就可以为下一步精调工作做准备了，在底座板上放样出 初铺线及 GRP 点位置，埋设 GRP 预埋件。 GRP测量工作测角 1及更高精度、测距 1+2ppm 及更高精度带蓝牙设备自动全站仪。小脚 架、CPIII棱镜9个、GRP调平小三角、温度计、气压表、带处理软件的电脑。测 量时以 CPIII 为基准数据， 9+5 测量 GRP 点位相对坐标，综合平差，检验搭 接差。高程分段测量，往返测。 CPIV准备工作 可以首先吊板，初铺完成后埋设点。两块轨道板埋设一对 CPIV 点。 CPIV测量工作测角1及更高精度、测距l+2ppm及更高精度带蓝牙设备稳定性高的自动全 站

16、仪。稳定性上佳脚架（非常重要）、 CPIII 棱镜若干（18 或 28 或 32）、观测记 录手簿。同时测量 CPIV 及 CPIII 点，通过平差处理出坐标，平面精度较之 GRP 高。高程分段测量，往返测。精调 采用 GRP 或 CPIV 坐标对轨道板进行位置校正，需初调及复测，复测后灌浆。 平顺性检测 对精调的结果进行检核，建议每次灌浆之前先进行一段平顺性检测（技术指标 接近，不赘述）。轨道精调还没做到八_八e ? P5.25885?In(288.15?0.0065h)?18.2573：大气压强粗略计算公式附1附 2：西南交通大学轨道基准网新技术 CPIV 在京津城际铁路建设之前，我国没有

17、轨道基准网的概念，因此我国的测II型 绘工程技术人员对轨道基准网几乎不了解。我国高速铁路建设引进CRTS 无砟轨道技术后，由于德国方面只提供软件和操作培训，而对轨道基准网的测 量和数据处理原理，德国方面几乎不介绍，也没有相应参考材料，因此我们对 轨道基准网的相关知识，还是知之甚少目前我国已基本解决高速铁路建设中框架控制网CPO、基础控制网CPI、 线路控制网CPII、轨道控制网CPIII网测量和数据处理方法的问题，而对于轨 道基准网的测量和数据处理的相关问题，国内尚处于研究和消化吸收阶段,并 且现在还没有指导轨道基准网外业测量和内业数据处理的相关测量规范。 德国 轨道基准网平面网的数据处理，就

18、是以CPIII控制点为公共点，采用在本测站任 意站心坐标系中观测的各CPIII控制点坐标均值作为观测值，利用本测站联测的 各CPIII控制点在铁路工程独立坐标系中的已知坐标作为转换基准，采用最小二 乘的方法求解本测站站心坐标系和铁路工程独立坐标系间的坐标转换参数，再 根据得到的坐标转换参数对各轨道基准点在本测站站心坐标系中的坐标均值进 行坐标转换，从而得到本测站各基准点在铁路工程独立坐标系中的坐标。平面法德国方法不足： （1） 外业测量时，记录各个 CPIII 点和轨道基准点的坐 标，而不是全站仪最原始观测值；没有相应的外业精度控制指标，不能及时发 现粗差，无法及时对观测数据的质量进行检查和控

19、制；(2) 除了搭接点，每个轨道基准点只被一个测站观测，没有构成网和多余观测， 网的精度和可靠性低；(3) 以坐标转换模型为基础进行近似平差，而不是对直接观测量进行严密的平 差，这与我国常规的控制网平差有较大不同；(4) 德国宣称轨道基准网平面网的主要精度指标为相邻轨道基准点 间的相对点位中误差，要求小于0.2mm,却没有给出精度评定方法，能否达到不得而知， 也无法知道轨道基准网平面网的真正精度；轨道基准网新方法：轨道基准网平面网构网法的外业测量，就是全站仪自由测 站zlz5设置于左、右线轨道中间，每测站全站仪盘左盘右三测回自动观测 对CPIII点和左、右线各10个轨道基准点(开始和结束测站为

20、就近的3 (4) 左、右线各 个轨道基准点)，观测方法为全圆方向和距离观测法。全站仪既 5 可对左右侧的轨道基准点 进行全自动的构网测量，也可仅对左侧或右侧的轨道 基准点进行全自动的构网测量。 双线轨道基准点构网法同时测量时，需要 26(28)根棱镜杆和 26(28) 个棱镜，单线轨道基准点构网法测量时，需要 16(18)根棱镜杆和 16(18)个 棱镜。新方法的创新点： 1)每隔两块轨道板布设一个轨道基准点，而不是德国法的每隔一块轨道板布 设一个轨道基准点。这样布点的优势是既能够满足轨道板精调的需求，又能减 少一倍轨道基准点的数量，既节省测量费用，又提高测量效率；(2) 轨道基准点的标志不是

21、德国的基标钉，也不是布设在底座板顶面上，而是 采用类似于CPIII测量标志的强制对中标志，轨道基准点标志布设在与轨道板 顶面等高的类似于凸型挡台的水泥柱面上，水泥柱面的基础在底座板上。优势 是轨道基准点 可永久保存，这样轨道基准点既可用于轨道板精调，又可用于轨 道的精调，还可在运营期间的轨道维护中发挥作用。德国法轨道基准网 只用于轨道板精调，而轨道的精调依据CPIII进行，这样造成轨道板和轨道精调的基 准 不一致，这不科学。采用这样的轨道基准点标志，还可实现轨道基准网平面网 外业测量的自动观测，这样才能保证轨道基准网平面网的精度。德国法的基标 钉无法强制对中无法自动观测和无法永久保存，因此也无

22、法保证精度、无法提 高测量效率和无法一网多用；(3) 轨道基准网平面网构网法外业采用与 CPIII 平面网类似的方法进行构网 测 量，内业采用边角网严密平差的方法进行数据处理。平面网构网测量和数据处 理的优势是具有多余观测和能严密平差，继而还可实现精度评定。(4) 高程网构网法外业测量与德国法完全相同，与德国法不同之处是内业计算 时根据相邻 CPIII 点间的高差和相邻轨道基准点 点间的高差组成闭合水准路 线，还根据起终点已知 CPIII 点的高程构成附合水准路线，再对这样构成的水准网 进行严密平差。高程网构网数据处理的优势是具有多余观测，据此可计算闭合 路线的闭合差以探测高程网测量中的粗差，还可实现轨道基准网构网法测量与数据处理新方法介绍。