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運(yùn)營鐵路工程測量規(guī)范范文第1篇

關(guān)鍵詞：鐵路；工程測量；技術(shù)特點

中圖分類號：K826.16 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷繁榮富強(qiáng)，國內(nèi)的高速鐵路工程建設(shè)也在大規(guī)模發(fā)展。鐵路工程建設(shè)中的大面積選線設(shè)計，高精度測量，軌道精密施工測量，區(qū)域沉降及工后沉降監(jiān)測對鐵路工程測量的要求也越來越高。同時，也為測量新技術(shù)提供了廣闊的發(fā)展平臺，可見測量新技術(shù)在鐵路工程測量中的運(yùn)用前景是十分廣泛的。

1鐵路工程測量精度設(shè)計的原則和要求

根據(jù)工程的特征、施工的方法、施工精度、設(shè)備安裝精度，以及工程貫通距離等因素進(jìn)行鐵路測量工程的測量精度設(shè)計。鐵路工程測量精度設(shè)計是保障隧道和路線的貫通，并達(dá)到線路定線與放樣的精度要求。保障隧道貫通是鐵路工程測量的關(guān)鍵任務(wù)，所以，十分在鐵路工程測量工作中，非常有必要的合理規(guī)定新技術(shù)在隧道貫通誤差和允許值。鐵路工程測量中根據(jù)山嶺隧道貫通誤差測量的實際統(tǒng)計資料計算出來，從而制定測量貫通誤差要求。

2“三網(wǎng)合一”的測量技術(shù)理念

鐵路工程的測量主要根據(jù)施測階段、施測的目的和施測的功能，將平面、高程控制網(wǎng)分為勘測控制網(wǎng)、施工控制網(wǎng)以及運(yùn)營維護(hù)控制網(wǎng)。因此，把工程測量這三個階段的控制網(wǎng)稱之為“三網(wǎng)”。我國鐵路在過去建設(shè)的速度目標(biāo)值較低，在軌道平順方面的要求也不高，以致沒能在勘測和施工中建立一套適用的勘測、施工技術(shù)測量系統(tǒng)。若沒有仔細(xì)考慮軌道施工和運(yùn)營方面測量控制網(wǎng)的要求，則會導(dǎo)致基準(zhǔn)、系統(tǒng)、精度不統(tǒng)一，將會對工程施工、運(yùn)營維護(hù)與改造帶來不方便。

鐵路工程測量中勘測、施工、運(yùn)營維護(hù)三個方面，采用統(tǒng)一的基準(zhǔn)對平面、高程控制測量進(jìn)行規(guī)劃。“三網(wǎng)合一”是勘測控制網(wǎng)、施工控制網(wǎng)、運(yùn)營維護(hù)控制網(wǎng)都采用建立平面控制網(wǎng)，而作為基礎(chǔ)高程控制網(wǎng)的是首級高程控制水準(zhǔn)基點。“三網(wǎng)合一”的理念通過鐵路相關(guān)的勘測設(shè)計單位已在客運(yùn)專線上實踐過。建立各個階段測量數(shù)據(jù)的統(tǒng)一協(xié)調(diào)，需要在鐵路工程勘測技術(shù)、施工等環(huán)節(jié)建立統(tǒng)一的基準(zhǔn)，并有利于測量數(shù)據(jù)的檢測和資源共享。

3測繪新技術(shù)的應(yīng)用

3.1航測法測繪路基橫斷面

航測法測繪路基橫斷面的技術(shù)，是通過數(shù)字?jǐn)z影測量工作站來實現(xiàn)的。鐵路工程進(jìn)行線路橫斷面的測量時，在航測立體模型上開展。然后，通過專用的橫斷面數(shù)據(jù)采集軟件，把線路交點坐標(biāo)及線路曲線要素輸入數(shù)字?jǐn)z影工作站。線路中線經(jīng)自動立體模型生成，再繼續(xù)輸入中樁里程，在立體模型出現(xiàn)提示的橫斷面方向逐點切準(zhǔn)采集橫斷面。以此自動生成路基橫斷面圖形。航測法測繪路基橫斷面的優(yōu)點是速度快、自動化程度高，且能有效的降低勞動強(qiáng)度。

航測法測繪技術(shù)在鐵路工程測繪路基橫斷面中，其測量精度重點是與航測精度有關(guān)，也受攝影比例尺的局限，地表的植被和攝影質(zhì)量也是一個較大的影響。地面坡度是航測法測量路基橫斷面高程誤差影響因素之一，尤其是落在陡坎上，很小的誤差也會導(dǎo)致較大的高程誤差出現(xiàn)。傳統(tǒng)的橫斷面測量檢測限差計算方法不適合航測法技術(shù)，也由于航測法無法準(zhǔn)確測量隱蔽地區(qū)地面點，需要及時對橫斷面做現(xiàn)場的核對，并給與補(bǔ)測和更正。

3.2LIDAR機(jī)載激光掃描測量技術(shù)的應(yīng)用

機(jī)載激光雷達(dá)系統(tǒng)是一門獨立的新興技術(shù)，有功能方面分析，機(jī)載激光掃描系統(tǒng)是集激光測距技術(shù)、GPS技術(shù)和慣性導(dǎo)航技術(shù)于一身的軟硬件系統(tǒng)。這樣集成的軟硬件系統(tǒng)是為了獲取到更加精確的數(shù)字表面模型（DSM），該技術(shù)具有的特征是能夠快速、精確地獲取地面的數(shù)字表面模型，受天氣影響較小。數(shù)字表面模型還可以經(jīng)過分類獲取數(shù)字高程模型，而且可以同步獲取非量測相機(jī)的數(shù)碼照片，并易于制成DOM。LIDA機(jī)載激光掃描技術(shù)應(yīng)用的范圍一般是鐵路工程地形圖的繪制，測量線路橫斷面以及測量線路縱斷面。

3.3地面激光3D掃描測量技術(shù)的應(yīng)用

根據(jù)地面激光3D掃描測量技術(shù)的特點，其擁有點位精度高的優(yōu)點，近距離時可達(dá)到毫米級。地面激光3D掃描測量技術(shù)還具有密度大、快速、安全的優(yōu)點，在鐵路工程建設(shè)、運(yùn)營、養(yǎng)護(hù)等方面有廣闊的發(fā)展前景。地面激光3D技術(shù)在勘測設(shè)計中應(yīng)用于地形險惡復(fù)雜的勘測中，例如陡坡、懸崖工點地形圖及斷面圖測量等。其還應(yīng)用于鐵路工程施工土石方工程測量和施工變形監(jiān)測，重點工程橋梁，進(jìn)行隧道竣工的建模，以及運(yùn)營維護(hù)監(jiān)測，災(zāi)后評估等。

地面激光3D掃描測量技術(shù)在高速鐵路運(yùn)營維護(hù)監(jiān)測中的應(yīng)用前景也是十分廣泛。由于高速鐵路運(yùn)行速度高，為保障旅客列車的安全及高效運(yùn)行，需加強(qiáng)高速鐵路的運(yùn)營維護(hù)監(jiān)測，尤其是對隧道等重點工程的運(yùn)營維護(hù)監(jiān)測。運(yùn)用地面激光3D掃描儀進(jìn)行重點工程橋梁、隧道竣工建模的驗收，在營運(yùn)維護(hù)方面要定期掃描監(jiān)測竣工模型，并進(jìn)行對比，確保運(yùn)營的穩(wěn)定性。

3.4高分辨率衛(wèi)星差分雷達(dá)干涉技術(shù)在高速鐵路沉降變形監(jiān)測中的應(yīng)用

近年來，鐵路工程因列車對速度快、橋梁、路基以及周邊的地表穩(wěn)定性有了更高的要求，所以，對鐵路建設(shè)運(yùn)營中的沉降監(jiān)測及處理，是鐵路工程測量中的一個重要環(huán)節(jié)。由于我國的地質(zhì)情況比較復(fù)雜，例如京津地區(qū)的地質(zhì)是區(qū)域的沉降，黃土地區(qū)的則是濕陷性的黃土沉降，以及一些地區(qū)的淤泥層沉降變形都會對鐵路穩(wěn)定性造成相當(dāng)大的影響。

傳統(tǒng)的沉降監(jiān)測方法是通過二等水準(zhǔn)測量能精確地監(jiān)測鐵路的沉降，這是比較傳統(tǒng)的沉降監(jiān)測方法。主要是對線路構(gòu)筑物上埋設(shè)的變形監(jiān)測點進(jìn)行監(jiān)測。由于點多及涉及的范圍非常廣，這種傳統(tǒng)的方法日益暴露其存在的不足。而高分辨率衛(wèi)星差分雷達(dá)干涉技術(shù)的應(yīng)用，能有效的解決這種傳統(tǒng)沉降監(jiān)測上的不足。

高分辨率衛(wèi)星差分雷達(dá)干涉沉降變形監(jiān)測技術(shù)，是運(yùn)用基于空間觀測的衛(wèi)星合成孔徑雷達(dá)差分干涉遙感手段技術(shù)。這種技術(shù)與點觀測的地面測量方法不同，是獨特的基于面觀測的高精度，可達(dá)到亞毫米的精度形變監(jiān)測技術(shù)。

3.5 GPS-RTK測量

GPS（Global Positioning System)全球定位系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)已遍及國民經(jīng)濟(jì)的各個領(lǐng)域。特別是 RTK （Real Time Kinematic）測量技術(shù)也日益成熟。GPS-RTK測量技術(shù)，又可以稱為載波相位差分方法測量技術(shù)，因其精度高、實時性和高效性，使得其在各種測繪工作中的應(yīng)用越來越廣。是近年來漸漸推廣的一種鐵路工程測量新技術(shù)，該技術(shù)是以載波相位觀測量為根據(jù)的實時定位測量。其通過對參考站安裝定位接受機(jī)，連續(xù)觀測可見的GPS衛(wèi)星，通過無線電臺把測量的載波相位觀測值、偽距觀測值參考坐標(biāo)等及時發(fā)送到流動站。流動站再把載波相位觀測值做差分處理，由此得到基線向量，再次經(jīng)過轉(zhuǎn)換后得到所需的工程坐標(biāo)和高程值。

GPS測量技術(shù)的不斷推廣和普及，GPS-RTK測量技術(shù)在鐵路工程勘測中也隨之廣泛運(yùn)用，也相繼得到了勘測設(shè)計的單位的重視，并進(jìn)行大量的技術(shù)研究探討。經(jīng)過相關(guān)的實踐表明該技術(shù)測量地形及中線放樣，能有效滿足測量精度的要求，還具有靈活、高效的優(yōu)點。另外，GPS-RTK測量技術(shù)放線誤差不會積累，以及線路控制樁的誤差不會對中線測量精度造成影響。因此，GPS-RTK測量技術(shù)在鐵路勘測測量中的應(yīng)用，能為鐵路工程施工人員提高實際應(yīng)用的依據(jù)。

4、小結(jié)

隨著科技的不斷進(jìn)步和發(fā)展，電子技術(shù)、信息技術(shù)、空間技術(shù)也不斷邁進(jìn)新的臺階，為測繪技術(shù)提供了有利的發(fā)展條件。運(yùn)用于鐵路工程建設(shè)中的測量新技術(shù)得到廣泛的普及和應(yīng)用。測量新技術(shù)及新的作用模式大大提高了鐵路工程測量的精確度和效率。

參考文獻(xiàn)：

［1］ 程昂，盧建康.《新建鐵路工程測量規(guī)范》修訂原則及技術(shù)特點［J］.鐵道工程學(xué)報，2009（8）.10-14.

運(yùn)營鐵路工程測量規(guī)范范文第2篇

Abstract: In the Jin-Qin high-speed railway construction, the project involves the tunnel, bridge, roadbed, track, housing construction, etc.. After the main project is completed, the commissioner will urge the completed measurement of construction unit. For the different projects, we should propose different measurement supervision requirements to provide valuable information for completion measurements of the project. This paper introduced the measurement supervision requirements and methods of Jin-Qin special supervision for reference!

關(guān)鍵詞：工程竣工測量；測量監(jiān)理；要求與方法

Key words: project completion measurement；measuring supervision；requirements and methods

中圖分類號：U21文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1006-4311（2011）05-0051-01

1竣工測量概述

1．1 竣工測量一般規(guī)定竣工測量應(yīng)包括：控制網(wǎng)竣工測量；線路軌道竣工測量；線下工程建筑及線路設(shè)備竣工測量；竣工地形圖及鐵路用地界測量。竣工測量采用的坐標(biāo)系統(tǒng)、高程系統(tǒng)、圖式等應(yīng)與施工測量一致?？⒐y量內(nèi)容及成果資料的編制應(yīng)滿足高速鐵路工程竣工驗收的標(biāo)準(zhǔn)。

1．2 竣工測量審核主體工程完工后，監(jiān)理工程師督促承包單位做好竣工測量工作，竣工測量資料包括竣工測量記錄和竣工測量成果。每項工程竣工時應(yīng)由施工單位按設(shè)計文件要求和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，對線路、路基及各種建筑物的位置、尺寸、高程及用地界進(jìn)行測量核對，如實反映在竣工資料和圖紙上。并設(shè)置永久性控制樁及水準(zhǔn)點；監(jiān)理工程師檢查竣工測量的永久性控制樁和水準(zhǔn)點的設(shè)置情況；審核承包單位提交的竣工測量成果資料及檢查記錄；按設(shè)計圖紙要求監(jiān)理工程師實測實量抽查結(jié)構(gòu)物的各部位位置、尺寸、高程等數(shù)據(jù)。

2線下工程建筑及線路設(shè)備竣工測量的質(zhì)量控制要點

2．1 線路竣工測量的質(zhì)量控制要點①檢查路基竣工測量的限差，路基竣工測量包括中線測量和斷面測量，線路中線測量和斷面測量可用GPS RTK流動站進(jìn)行測量，也可用GPS RTK流動站進(jìn)行線路的貫通測量。②在有橋、隧地段的線路竣工測量，中線貫通應(yīng)以橋、隧中線為依據(jù)向兩端進(jìn)行引測貫通，同時還應(yīng)檢查該直線上建筑物位置是否超限，路基中線最大偏差是否在允許范圍內(nèi)。③竣工測量時，水準(zhǔn)點應(yīng)移設(shè)于接近線路的穩(wěn)固建筑物或在橋梁墩臺上，水準(zhǔn)點間距不應(yīng)大于2Km。④線路中線貫通測量后，直線上的轉(zhuǎn)點、曲線上的控制點及交點樁均應(yīng)進(jìn)行固樁。⑤復(fù)核加設(shè)的線路中樁和設(shè)置水準(zhǔn)點、地界樁等。⑥路基和過渡段沉降監(jiān)測資料也是竣工測量資料的重要組成部分，包括沉降評估資料。

2．2 橋梁竣工測量的質(zhì)量控制要點可用全站儀亦可用GPS RTK流動站進(jìn)行橋梁竣工測量，具體檢查內(nèi)容為：①橋梁竣工后應(yīng)測定橋梁中線、跨距、墩臺、梁部尺寸和高程。②檢查頂帽及支承墊石的高程。③檢查支座位置及底板高程。④特殊橋梁應(yīng)按相關(guān)規(guī)定辦理。⑤橋梁沉降監(jiān)測資料也是竣工測量資料的重要組成部分，包括沉降評估資料。

2．3 隧道竣工測量的質(zhì)量控制要點①對于鋪設(shè)有砟軌道的隧道，應(yīng)用洞導(dǎo)線放設(shè)線路中線點；對于鋪設(shè)無砟軌道的隧道，由于今后的軌道維護(hù)采用CPⅢ進(jìn)行，因此，無需再放設(shè)施工中線點。②檢查測量隧道凈空斷面是隧道竣工測量的主要內(nèi)容之一。該項工作在中線復(fù)測并設(shè)立永久中線點的水準(zhǔn)點之后進(jìn)行。在直線段每50m、曲線段每20m以及需要加測斷面處定設(shè)中樁，并在邊墻上標(biāo)出相應(yīng)的軌頂高程，另外包括內(nèi)拱頂高程、起拱線寬度、軌頂面以上1.1m、3.0m、5.8m處寬度、鋪底或仰拱高程，均以線路中心為準(zhǔn)，并作好記錄繪出斷面圖，作為竣工資料。③檢查埋設(shè)永久中線點及其標(biāo)志。④復(fù)核永久中線點、水準(zhǔn)點的實測成果及示意圖。⑤隧道 沉降監(jiān)測資料也是竣工測量資料的重要組成部分，包括沉降評估資料。⑥隧道監(jiān)控量測資料也應(yīng)作為竣工資料的一部分。

2．4 車站及其附屬建筑物（房建）竣工測量的質(zhì)量控制要點①檢查矩形建筑物、構(gòu)筑物的對角線兩端外墻軸線交點坐標(biāo)和幾何尺寸；圓形建筑物、構(gòu)筑物的中心坐標(biāo)和接地外半徑。②所有建筑物的室內(nèi)凈空和地面高程。③復(fù)核永久水準(zhǔn)點的實測成果。④同時應(yīng)檢查相鄰建筑物之間的位置關(guān)系是否正確。

2．5 軌道工程竣工測量①檢查測量碴肩寬度、道床厚度、軌面標(biāo)高。②檢查軌道和道岔幾何尺寸。③測量檢查線路中樁支線、緩和曲線、圓曲線接點，緩和曲線、圓曲線、夾直線、夾曲線長度。④測量檢查軌道正線間距、站線線間距、車站主要建筑物和設(shè)備與線路中心間距。

3竣工地形圖及鐵路用地界測量

鐵路用地界樁測量應(yīng)根據(jù)鐵路用地圖，利用CPⅠ、CPⅡ、CPⅢ控制網(wǎng)采用全站儀極坐標(biāo)法、全站儀自由設(shè)站法或GPS RTK進(jìn)行設(shè)站。沿線路兩側(cè)每隔300m～500m及地界寬度變化處均應(yīng)埋設(shè)地界樁，用地界樁的測量點位中誤差不應(yīng)大于5mm。線路竣工地形圖測量范圍應(yīng)滿足用圖單位的需要，一般為線路兩側(cè)各100m（站場由最外股道起算），特殊情況至少包括鐵路用地界外50m，地形圖比例尺為1:2000。線路竣工地形圖宜采用航空攝影的方法測繪，也可采用線路施工平面圖進(jìn)行修測。地形圖測量技術(shù)要求應(yīng)按有關(guān)規(guī)范執(zhí)行。

4竣工測量資料整理及交驗

竣工測量完成后，由竣工測量單位編制竣工測量資料，竣工測量資料應(yīng)包括：CP0、CPⅠ、CPⅡ、CPⅢ控制點，線路水準(zhǔn)基點，維護(hù)基標(biāo)，鐵路用地界樁坐標(biāo)成果及點之記。CP0、CPⅠ、CPⅡ、CPⅢ控制點，線路水準(zhǔn)基點，維護(hù)基標(biāo)樁橛，鐵路用地界樁。軌道幾何狀態(tài)竣工測量成果，包括線路中線位置、軌道高程、測點里程、坐標(biāo)、軌距、水平、高低扭曲等。線路竣工平面圖，縱、橫斷面圖。構(gòu)筑物的竣工圖。路基表、橋涵表、隧道表、車站表等。線路沿線設(shè)備竣工測量成果，包括接觸網(wǎng)、行車信號和線路標(biāo)志等主要設(shè)備的竣工測量成果。竣工測量報告。還應(yīng)該包括建筑物變形監(jiān)測資料。

5結(jié)論

我們作為測量監(jiān)理提前對施工單位提出竣工驗收測量要求，能夠使施工單位明白竣工驗收測量需要什么資料，做到心中有數(shù)，使竣工驗收順利進(jìn)行，為業(yè)主工程驗收提供可靠的數(shù)據(jù)資料，為將來工程運(yùn)營留下寶貴資料。

參考文獻(xiàn)：

[1]中華人民共和國鐵道部．中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《高速鐵路工程測量規(guī)范》[S]．TB10601－2009J962－2009．

運(yùn)營鐵路工程測量規(guī)范范文第3篇

【關(guān)鍵詞】高速鐵路；精密工程測量；測量基準(zhǔn)；地圖投影

中圖分類號：U238 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

一、前言

目前，我國高速鐵路工程建設(shè)不得不解決的兩大測量技術(shù)難題是：1）高速鐵路工程測量技術(shù)精度要求高，為了實現(xiàn)軌道幾何狀態(tài)的高平順性，要求測量精度必須從原來的厘米級提高到毫米級，甚至是亞毫米級，這就對鐵路工程測量的理論、方法及技術(shù)體系和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行根本性的變革；2）高速鐵路沿線大范圍形變監(jiān)測的技術(shù)挑戰(zhàn)，為保障高速列車安全平穩(wěn)運(yùn)營，必須及時、高效、快速地監(jiān)測鐵路路基和橋梁的幾何變形，并進(jìn)行穩(wěn)定性評估，這需要對大范圍形變監(jiān)測理論與技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)研究與開發(fā)。在此背景下，本文將立足于高速鐵路精密測量與形變監(jiān)測的理論體系與技術(shù)系統(tǒng)，提出若干的想法。

二、高速鐵路精密測量及形變監(jiān)測內(nèi)容界定

（一）高速鐵路精密工程測量的內(nèi)容

高速鐵路精密工程測量貫穿于高速鐵路工程勘測設(shè)計、施工、竣工驗收及運(yùn)營維護(hù)測量全過程,包括以下內(nèi)容：(1)高速鐵路平面高程控制測量；(2)線下工程施工測量；(3)軌道施工測量；(4)運(yùn)營維護(hù)測量。

（二）高速鐵路精密工程測量的目的

高速鐵路精密工程測量的目的是通過建立各級平面高程控制網(wǎng),在各級精密測量控制網(wǎng)的控制下,實現(xiàn)線下工程按設(shè)計線型準(zhǔn)確施工和保證軌道鋪設(shè)的精度能滿足旅客列車高速、安全行駛。高速鐵路旅客列車行駛速度高( 250-350 km/h),為了達(dá)到在高速行駛條件下,旅客列車的安全性和舒適性,要求：(1)線路嚴(yán)格按照設(shè)計的線型施工,即保持精確的幾何線性參數(shù)；(2)軌道必須具有非常高的平順性,精度要保持在毫米級的范圍以內(nèi)。為了滿足上述要求,應(yīng)根據(jù)線下工程和軌道鋪設(shè)的精度要求設(shè)計高速鐵路的各級平面高程控制網(wǎng)測量精度。

（三）高速鐵路軌道鋪設(shè)的精度要求

高速鐵路軌道施工的定位精度決定著高速鐵路的平順性,高速鐵路軌道鋪設(shè)應(yīng)滿足軌道內(nèi)部幾何尺寸(軌道自身的幾何尺寸)和外部幾何尺寸(軌道與周圍建筑物的相對尺寸)的精度要求。其中內(nèi)部尺寸描述軌道的幾何形狀,外部幾何尺寸體現(xiàn)軌道的空間位置和標(biāo)高。

1、軌道的內(nèi)部幾何尺寸

軌道內(nèi)部幾何尺寸體現(xiàn)出軌道的形狀,根據(jù)軌道上相鄰點的相對位置關(guān)系就可以確定,表現(xiàn)為軌道上各點的相對位置。軌道內(nèi)部幾何尺寸的各項規(guī)定是為了給列車的平穩(wěn)運(yùn)行提供一個平順的軌道,即通常提到的平順性。因此,除軌距和水平之外,還規(guī)定了軌道縱向高低和方向的參數(shù),這些參數(shù)能保證軌道有正確的形狀。利用這些參數(shù)可以檢查軌道的實際形狀是否與設(shè)計形狀相符,軌道內(nèi)部幾何尺寸的測量也稱之為軌道的相對定位。

2、軌道的外部幾何尺寸

軌道的外部幾何尺寸是軌道在空間三維坐標(biāo)系中的坐標(biāo)和高程,由軌道中線與周圍相鄰建筑物的關(guān)系來確定。軌道外部幾何尺寸的測量也稱之為軌道的絕對定位,軌道的絕對定位必須與路基、橋梁、隧道、站臺等線下工程的空間位置坐標(biāo)和高程相匹配協(xié)調(diào)。軌道的絕對定位精度必須滿足軌道相對定位精度的要求,即軌道平順性的要求。由此可見,高速鐵路各級測量控制網(wǎng)測量精度應(yīng)同時滿足線下工程施工和軌道工程施工的精度要求,即必須同時滿足軌道絕對定位和相對定位的精度要求。

（四）高速鐵路形變監(jiān)測的主要內(nèi)容和基本要求

1、形變監(jiān)測的主要內(nèi)容

路基：根據(jù)不同地質(zhì)條件和路基高度，主要包括路基面的沉降監(jiān)測、路基基底的沉降監(jiān)測和路堤本體沉降監(jiān)測。橋梁：以墩臺基礎(chǔ)的沉降監(jiān)測和預(yù)應(yīng)力混凝土梁的徐變變形監(jiān)測為主。涵洞：自身沉降監(jiān)測和洞頂填土的沉降監(jiān)測。隧道：隧道線內(nèi)線路基礎(chǔ)的沉降監(jiān)測。過渡段：路橋、路隧、路涵等過渡段沉降監(jiān)測應(yīng)以路基面沉降和不均勻沉降監(jiān)測為主。站場：無特殊情況，一般按正線線下結(jié)構(gòu)要求的相關(guān)內(nèi)容監(jiān)測。

2、形變監(jiān)測的基本要求

(1)當(dāng)發(fā)現(xiàn)沉降數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常時首先自查，重測并分析工作基點的穩(wěn)定性，必要時聯(lián)測基準(zhǔn)點進(jìn)行檢測。(2)嚴(yán)格按水準(zhǔn)測量規(guī)范的相關(guān)要求進(jìn)行測量。首次測量應(yīng)進(jìn)行往返監(jiān)測，并取監(jiān)測結(jié)果的中數(shù)，將經(jīng)過嚴(yán)密平差處理后的高程值作為初始值。(3)為了將系統(tǒng)誤差減到最小，提高監(jiān)測精度，各次沉降監(jiān)測應(yīng)使用同一臺儀器和附屬設(shè)備，必須按照固定的監(jiān)測路線和監(jiān)測方法進(jìn)行，監(jiān)測路線必須形成附合或閉合路線，使用固定的工作基點進(jìn)行監(jiān)測。即實行“五固定”固定水準(zhǔn)基點、工作基點、固定人、固定測量儀器、固定監(jiān)測環(huán)境條件、固定測量路線和方法。(4)沉降監(jiān)測需采用滿足相應(yīng)測量精度等級的電子水準(zhǔn)儀，每次監(jiān)測前需所使用的儀器和設(shè)備應(yīng)進(jìn)行檢驗校正。(5)在沉降監(jiān)測過程中，應(yīng)做好重點信息的記錄，如架梁、運(yùn)梁車通過時的施工荷載，測量時的天氣情況和地下水情況，這利于對沉降變形和異常數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

三、高速鐵路精密測量及形變監(jiān)測理論與應(yīng)用成果與展望

目前我國對高速鐵路精密測量與形變監(jiān)測理論與技術(shù)開展了系統(tǒng)而深入的研究，研發(fā)了相應(yīng)的軟硬件系統(tǒng)。其關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新點如下：

（1） 提出了軌道控制網(wǎng)與軌道基準(zhǔn)網(wǎng)的建網(wǎng)理論與技術(shù)體系，自主開發(fā)了相應(yīng)的軟件系統(tǒng)，控制測量精度可達(dá)亞毫米級（與國外技術(shù)同等精度，但性價比明顯優(yōu)于進(jìn)口軟件系統(tǒng)），多項研究成果已被相關(guān)規(guī)范所采納，實現(xiàn)了高速鐵路精密測量技術(shù)的自主創(chuàng)新與國產(chǎn)化。

提出了軌道控制網(wǎng)（CPIII）與軌道基準(zhǔn)網(wǎng)（TRN）的建網(wǎng)理論與技術(shù)體系，自主開發(fā)了相應(yīng)的軟件系統(tǒng)，控制測量精度可達(dá)亞毫米級（與國外技術(shù)同等精度，但性價比明顯優(yōu)于進(jìn)口軟件系統(tǒng)），多項研究成果已被相關(guān)規(guī)范所采納，實現(xiàn)了高速鐵路精密測量技術(shù)的自主創(chuàng)新與國產(chǎn)化。發(fā)現(xiàn)了 CPIII 平面控制網(wǎng)外業(yè)測量測回數(shù)與精度指標(biāo)的關(guān)系，提出了 CPIII 平面網(wǎng)外業(yè)測量不控制 2C 互差的測量模式，可顯著提高 CPIII 網(wǎng)測量的效率，提出了 CPIII 網(wǎng)區(qū)段間銜接的余弦函數(shù)平滑搭接新方法，提出了 CPIII 三角高程網(wǎng)構(gòu)網(wǎng)技術(shù)，提出了相應(yīng)的平差模型與精度評定方法，開發(fā)了 CPIII 平面及高程網(wǎng)測量和數(shù)據(jù)處理軟件。提出了 TRN 平面及高程控制網(wǎng)構(gòu)網(wǎng)模式及置平坐標(biāo)轉(zhuǎn)換方法，推導(dǎo)了 TRN 平面及高程精度評定的數(shù)學(xué)模型，實現(xiàn)了的 TRN 的精度評定（國內(nèi)外沒有類似精度評定），研制了 TRN 數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)，首次實現(xiàn)了 TRN 外業(yè)數(shù)據(jù)采集的程序化。

（2） 獨創(chuàng)性地提出了永久散射體網(wǎng)絡(luò)化雷達(dá)干涉的理論與技術(shù)體系，開發(fā)了國內(nèi)首套基于衛(wèi)星 SAR 影像的高速鐵路 PSI 沉降監(jiān)測軟件，沉降測量精度可達(dá) 3-5 毫米（精度優(yōu)于國內(nèi)外類似系統(tǒng)），顯著提高了監(jiān)測效率及沉降漏斗的可探測性，為高速鐵路沉降監(jiān)測提供了一種新的技術(shù)途徑，填補(bǔ)了長大線性工程沉降監(jiān)測技術(shù)的空白。

發(fā)現(xiàn)了制約高速鐵路大范圍沉降監(jiān)測的主要因素，即時間失相關(guān)和大氣延遲；發(fā)現(xiàn)了農(nóng)田區(qū)域及植被區(qū)域永久散射體（PS）稀少的現(xiàn)象，發(fā)明了分體式人造角反射器，提出了固定式與分體式人造角反射器并行布設(shè)的模式，解決了農(nóng)田和植被區(qū)域沉降監(jiān)測的難題。

（3）加強(qiáng)抗差卡爾曼濾波在變形監(jiān)測數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用

如下圖為一橋墩沉降變形監(jiān)測網(wǎng)的一部分，點BM12和點BM13是該監(jiān)測網(wǎng)的基準(zhǔn)點，其余各為點橋墩的沉降變形點，線路長約0.25km，采用二等附合水準(zhǔn)路線，觀測周期為7天，共觀測了15期。與普通卡爾曼濾波法處理的結(jié)果相比較，抗差卡爾曼濾波法的波形更穩(wěn)定，且在一個更小的范圍內(nèi)波動，說明抗差卡爾曼濾波處理的結(jié)果與各期平差值更為接近，抗差卡爾曼濾波法優(yōu)于普通卡爾曼濾波法。

圖 橋墩沉降變形監(jiān)測網(wǎng)

（4）其他形變監(jiān)測實施措施

(l)采用局部更新水準(zhǔn)點高程方法來解決水準(zhǔn)點之間高差閉合差超限問題，對于復(fù)測未超限的段落維持水準(zhǔn)點高程不變，超限的段落兩端聯(lián)測兩個或多個水準(zhǔn)點或深埋水準(zhǔn)點，直至閉合差滿足規(guī)范要求，再對該水準(zhǔn)線路范圍內(nèi)的水準(zhǔn)點沉降情況進(jìn)行分析，對個別差異沉降明顯的水準(zhǔn)點高程值做局部調(diào)整。(2)在無柞軌道施工前，對全線精測網(wǎng)復(fù)測一次，以基巖水準(zhǔn)點為高程計算基準(zhǔn)，統(tǒng)一更新所有線路水準(zhǔn)基點的高程，以復(fù)測后成果作為無柞軌道施工期的高程基準(zhǔn)。根據(jù)新高程基準(zhǔn)，對線下竣工中線進(jìn)行復(fù)測，對底座板的厚度進(jìn)行驗算，必要時對設(shè)計坡度進(jìn)行局部變更。

四、結(jié)束語

綜上，高速鐵路精密工程測量技術(shù)的研究，不僅為我國建立高速鐵路精密工程測量技術(shù)體系奠定基礎(chǔ)，而且為高速鐵路的大規(guī)模建設(shè)及時提供測量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

參考文獻(xiàn)

運(yùn)營鐵路工程測量規(guī)范范文第4篇

關(guān)鍵詞: 客運(yùn)專線無砟軌道；沉降變形觀測；分析評估；無碴軌道鋪設(shè)條件

Abstract: to meet the high speed train safety, comfort the need, ensure the line GaoPingShun sex, without the laid of ballastless track and operations of subgrade, Bridges, and tunnels offline structure of the settlement after work are very strict, the pursuit of "zero settlement" concept. Onishi in railway passenger special line as the foundation, introduces the structures below the settlement deformation observation key technology, data management and analysis and prediction system, puts forward the of post-construction settlement prediction method and evaluation of the conditions and standards, reasonably determine the ballastless track start laying without time, to ensure that no special passenger line of ballastless track structure of laying quality. And put forward some experience and Suggestions for the construction of a frantic jumble is no rail passenger special line for reference.

Keywords: special passenger line frantic jumble no tracks; Settlement and deformation observation; Analyzing the evaluation; No ballastless track laid condition

中圖分類號：K826.16文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

引言

高鐵客運(yùn)專線無碴軌道對工程的工后沉降要求嚴(yán)、標(biāo)準(zhǔn)高，要求線下工程工后沉降和差異沉降必須滿足鋪設(shè)無碴軌道的需要，工后沉降的預(yù)測是以施工中的沉降變形觀測數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，通過統(tǒng)計擬合分析來實現(xiàn)的。而沉降觀測及其分析評估作為沉降控制的核心和關(guān)鍵，是判定線下工程工后沉降是否達(dá)到設(shè)計預(yù)期值的唯一依據(jù)，也是決定無碴軌道鋪設(shè)時間的關(guān)鍵。

為加強(qiáng)線下工程沉降變形觀測的管理，保證順利、有效地完成施工期的沉降變形觀測工作，準(zhǔn)確預(yù)測線下工程的工后沉降量，確保工程質(zhì)量，依據(jù)《客運(yùn)專線鐵路無碴軌道鋪設(shè)條件評估指南》、《客運(yùn)專線無碴軌道鐵路工程測量暫行規(guī)定》（鐵建設(shè)【2006】189號）、《大西客專（原平至西安段）線下工程沉降變形觀測及評估方案》等標(biāo)準(zhǔn)制定本測量與數(shù)據(jù)處理方法。

1 概述

大同至西安鐵路客運(yùn)專線（大西高鐵）是國家《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》的重要組成部分，線路北起山西省大同市，自北向南貫穿山西省中部，向南經(jīng)山西省朔州市、忻州市、太原市、晉中市、臨汾市、運(yùn)城市，在山西永濟(jì)市跨黃河進(jìn)入陜西省渭南市，經(jīng)臨潼至西安。

運(yùn)城至西安段客運(yùn)專線，東起山西省運(yùn)城市，向西于永濟(jì)跨越黃河天塹，經(jīng)大荔、渭南等縣市分別跨越洛河、渭河，西至西北門戶西安市。正線長度211.07km（運(yùn)城北站至西安北站中心），線路行經(jīng)晉、陜兩省的晉南地區(qū)與關(guān)中平原東部。本項目北端與南同蒲通道相連接，向北可經(jīng)太原直達(dá)首都北京及華北地區(qū)，西端通過西安樞紐直達(dá)西南、西北（川、渝、蘭州）腹地。是西安-太原-大同快速鐵路通道的組成部分。

2沉降觀測的內(nèi)容及要求

2.1沉降觀測的內(nèi)容

2.1.1路基

1）路堤：根據(jù)不同的路基高度和地基條件，路基沉降觀測的主要內(nèi)容有：路基面沉降觀測；路基基底沉降觀測；路基兩側(cè)路肩沉降觀測；路基兩側(cè)坡腳沉降觀測。

2）路塹：根據(jù)不同的路基高度和地基條件，路基沉降觀測的主要內(nèi)容有：路基面的沉降觀測；路基基底沉降觀測；路基兩側(cè)路肩的沉降觀測。

2.1.2過渡段

根據(jù)過渡段的設(shè)計形式，沉降觀測的主要內(nèi)容有：路橋過渡段沉降觀測；路堤與涵洞過渡段沉降觀測；路堤與路塹過渡段沉降觀測。

2.1.2橋涵

1）橋梁：根據(jù)不同的橋梁高度和地基條件，橋梁沉降觀測的主要內(nèi)容有：承臺的沉降變形觀測；墩身沉降變形觀測。

2）徐變：預(yù)應(yīng)力混凝土梁的徐變上拱變形沉降觀測。

3）涵洞：根據(jù)涵洞的設(shè)計形式，沉降觀測的主要內(nèi)容有：涵洞自身的沉降觀測外，涵洞頂填土的沉降觀測。

2.2沉降觀測網(wǎng)的主要技術(shù)要求

變形測量精度要求見表2-1[4]，沉降觀測網(wǎng)主要技術(shù)要求見表2-2[3]。

表2-1沉降觀測精度

Tab.2-1 Settlement observation accuracy

垂直位移測量

變形觀測點的高程中誤差/mm

±0.5 相鄰變形觀測點的高程中誤差/mm

±0.3

表2-2沉降變形觀測網(wǎng)的主要技術(shù)要求

Tab.2-2 Requirements of the settlement observation network

等級 相鄰基準(zhǔn)點高差中誤差/mm 每站高差中誤差/mm 往返較差、附合或環(huán)線閉合差/mm 監(jiān)測已測高差較差/mm

二等 1.0 0.3

3觀測點布置

3.1路基觀測斷面的布置原則

一般情況下沿線路方向間隔不大于50m布設(shè)一個觀測斷面，地基條件復(fù)雜、地形起伏大應(yīng)適當(dāng)加密，25m布設(shè)一個斷面。一個沉降觀測單元（連續(xù)路基沉降觀測區(qū)段為一個單元）應(yīng)不少于2個觀測斷面。

3.2過渡段觀測斷面的布置原則

每個路橋過渡段設(shè)置3個觀測斷面，分別設(shè)置于與橋臺連接處、距離橋臺5~10m、20~30m處；每個路涵過渡段路基設(shè)置6個觀測斷面，分別設(shè)置于涵洞與路基交界處、距離涵洞5~10m處，距離涵洞10~20m處；路堤與路塹過渡段分別在距離填挖分界點5~10m處設(shè)置路堤、路塹觀測斷面各一處。

3.3橋涵觀測點的布置原則

1）巖石地基、嵌巖樁基礎(chǔ)的橋涵基礎(chǔ)沉降可選擇典型墩(臺)、涵進(jìn)行觀測；對原材料變化不大、預(yù)制工藝穩(wěn)定、批量生產(chǎn)的預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制梁，徐變變形觀測可每30孔選擇I孔進(jìn)行；其余橋梁變形觀測應(yīng)逐跨、逐墩(臺)布置測點，涵洞應(yīng)逐個布置。

2）橋梁墩臺觀測點布置可在墩頂、墩身或承臺上布置，每個墩臺的測點總數(shù)不應(yīng)少于4個。

4沉降觀測方案設(shè)計

4.1路基沉降觀測

4.1.1沉降觀測元件的埋設(shè)

觀測元件除沉降觀測樁外，均應(yīng)在地基加固完成后，路基填筑施工前埋設(shè)。采用 100mm×100mm×1100mm規(guī)格的C15混凝土預(yù)制樁，埋入鋼筋原長不小于40cm，直徑不小于20mm，底部做成帶彎鉤狀，露出混凝土面5mm打磨成半球狀表面作好防銹處理。路基面觀測樁一般設(shè)在距左右線路中心3.2m基床底層頂面，埋設(shè)規(guī)格見圖4-1。沉降板由底鋼板（50cm×50cm，厚1cm）、金屬測桿（φ40mm厚壁鍍鋅鐵管）及保護(hù)套管（直徑不小于φ75mm、壁厚不小于4mm的硬PVC管）組成。

圖4-1 路基面沉降觀測樁參考圖（單位：mm）

Fig.4-1 Subgrade settlement observation pile reference surface (unit: mm)

4.1.2監(jiān)測方法及要求

觀測頻次要求見表4-1要求。

表4-1 路基沉降觀測頻次

Tab.4-1 Frequency of settlement observation to the road

觀測階段 觀測頻次

填筑或堆載 一般 1次/天

沉降量突變 2～3次/天

兩次填筑間隔時間較長 1次/3天

堆載預(yù)壓或

路基施工完畢 第1個月 1次/周

第2、3個月 1次/10天

3個月以后 1次/2周

6個月以后 1次/月

冬季：凍結(jié)期與凍融期 觀測頻次比平常期增加一倍

無碴軌道鋪設(shè)后 第1個月 1次/2周

第2、3個月 1次/月

3～12個月 1次/3月

4.2過渡段沉降觀測

分別在路橋、路涵過渡段的結(jié)構(gòu)物起點、距結(jié)構(gòu)物起點5～10m處、20～30m處、50m處各設(shè)一個觀測斷面。路堤和路塹過渡段在分界處設(shè)路基面觀測斷面，每觀測斷面設(shè)3個觀測樁。沉降觀測的頻次按路基沉降觀測頻次進(jìn)行。

4.3橋涵沉降變形觀測

1）橋梁墩臺沉降觀測點可在墩身或承臺上布置，每個墩臺身及承臺兩側(cè)對稱布置2個觀測點，涵洞沉降觀測點設(shè)在涵洞邊墻兩側(cè)帽石上，每個涵洞測點數(shù)8個。參見圖4-2[10]

a. bridge piers b. culvert

圖4-2 沉降觀測點布設(shè)示意圖

Fig.4-2 Schematic of settlement observation Points

2）預(yù)應(yīng)力混凝土梁徐變上拱變形觀測點設(shè)置在箱梁四個支點和跨中截面兩側(cè)腹板梁頂處，每孔梁的測點數(shù)應(yīng)不少于6個。

4.4技術(shù)要求

依據(jù)水準(zhǔn)測量規(guī)范和本單位實際情況，本次水準(zhǔn)測量外業(yè)觀測采用瑞士生產(chǎn)的萊卡DNA型電子水準(zhǔn)儀及配套一對因瓦條形碼水準(zhǔn)尺進(jìn)行測量。儀器標(biāo)稱精度為每公里觀測高差中誤差0.3mm。儀器使用前須經(jīng)儀器檢定部門鑒定合格。沉降觀測采用二等水準(zhǔn)測量，觀測精度不低于1mm，讀數(shù)取位至0.1mm。

4.5作業(yè)方法

二等水準(zhǔn)測量采用單路線往返觀測，且測站數(shù)為偶數(shù)，水準(zhǔn)測量觀測程序是：

往測觀測順序是：前視基本分劃——后視基本分劃——后視輔助分劃——前視輔助分劃

返測時，觀測順序與往測時相反，是“后前前后”[9]。

5 觀測資料的整理

1）沉降觀測資料表格

沉降觀測資料表格有：工點沉降觀測斷面、點布置表；沉降板觀測資料匯總表；路基面沉降觀測資料匯總表；剖面沉降管測試資料匯總表；橋梁墩臺沉降觀測匯總表；涵洞沉降觀測匯總表；橋梁梁部徐變觀測匯總表[11]。

2）觀測點的平面、縱斷面和橫斷面布置圖，控制點平面布置圖。

3）標(biāo)石、標(biāo)志規(guī)格及埋設(shè)圖，儀器檢測及校正資料。

4）觀測記錄本（簿）。

5）平差計算、成果質(zhì)量評定資料及測量成果表。

6）沉降變形過程及變形圖表。

7）沉降變形評估分析成果資料。

6沉降觀測結(jié)果的分析與評估

6.1路基

路基沉降在荷載保持穩(wěn)定條件下的地基沉降可用下列兩種曲線來擬合：

雙曲線：

指數(shù)曲線：

檢驗監(jiān)測數(shù)據(jù)與擬合的沉降雙曲線之間趨勢的符合性。當(dāng)兩者之間的相關(guān)關(guān)系r，滿足相關(guān)系數(shù)r 0.92時為“優(yōu)”。當(dāng)間隔不少于3個月的兩次預(yù)測最終沉降的差值不應(yīng)大于8mm，認(rèn)為預(yù)測的穩(wěn)定性達(dá)到了“優(yōu)”。當(dāng)預(yù)測的時間滿足條件 時，預(yù)測才是準(zhǔn)確的。

式中：S(t)：預(yù)測時的沉降觀測值；

S(t=∞)：時間t時預(yù)測的最終沉降值

6.2過渡段

過渡段工后沉降的分析評估應(yīng)沿線路方向考慮各觀測斷面和各種結(jié)構(gòu)物之間的關(guān)系綜合進(jìn)行。對線路不同下部基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)物之間以及不同地基條件或不同地基處理方法之間形成的各種過渡段，應(yīng)重點分析評估其差異沉降。過渡段不同結(jié)構(gòu)物間的預(yù)測差異沉降不應(yīng)大于5mm，預(yù)測沉降引起沿線路方向的折角不應(yīng)大于1/1000。

6.3橋涵

1）橋涵基礎(chǔ)沉降分析評估應(yīng)采用曲線回歸法。對于預(yù)制梁橋，基礎(chǔ)沉降應(yīng)按墩臺混凝土施工后、架梁前、后三階段進(jìn)行；對于原位施工的橋梁及涵洞，基礎(chǔ)沉降應(yīng)根據(jù)實際施工狀態(tài)及荷載變化情況，劃分多個階段。

①根據(jù)橋涵實際荷載情況及觀測數(shù)據(jù)，應(yīng)作多個階段的回歸分析及預(yù)測，綜合確定沉降變形的趨勢，曲線回歸的相關(guān)系數(shù)應(yīng)不低于0.92。首次回歸分析時，觀測期不應(yīng)少于橋涵主體工程完工后3個月，對于巖石地基等良好地質(zhì)的橋涵不應(yīng)少于30天。

②利用兩次回歸結(jié)果預(yù)測的最終沉降的差值不應(yīng)大于8mm。兩次預(yù)測的時間間隔一般不少于3個月，對于巖石地基等良好地質(zhì)的橋涵不應(yīng)少于30天。

③橋梁主體結(jié)構(gòu)完工至無碴軌道鋪設(shè)前，沉降預(yù)測的時間應(yīng)滿足以下條件：

式中：S(t)：預(yù)測時的沉降觀測值；

S(t=∞)：時間t時預(yù)測的最終沉降值

2）設(shè)計預(yù)測的總沉降量與通過實測資料預(yù)測的總沉降量之差不宜大于10mm。

3）處于巖石地基等良好地質(zhì)的橋涵，當(dāng)墩臺沉降值趨于穩(wěn)定且沉降總量不大于5mm時，可判定沉降滿足無碴軌道鋪設(shè)條件。

6.4預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁

預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁上部結(jié)構(gòu)的變形要求：

1）終張拉完成時，梁體跨中彈性變形不宜大于設(shè)計值的1.05倍；

2）扣除各項彈性變形，終張拉2個月后，跨中徐變上拱：L 50m時，不應(yīng)大于7mm；L 50m時，不應(yīng)大于L/5000或20 mm。

3）不能滿足上述要求時，應(yīng)根據(jù)梁體變形的實測結(jié)果，確定梁體的實際彈性變形計徐變變形系數(shù)，并按下式估算無碴軌道的最早鋪設(shè)時間t：

式中：

Φ(∞)－根據(jù)實測結(jié)果確定的混凝土徐變系數(shù)終極值；

Φ(t)－根據(jù)實測結(jié)果確定的鋪設(shè)無碴軌道時混凝土徐變系數(shù)；

―實測梁體終張拉后的彈性變形；

―L 50m時為10mm，L 50m時為L/5000或20mm。

4）預(yù)測的涵洞工后沉降量不應(yīng)大于15mm。

7結(jié)論

安全是鐵路永恒的主題，我國客運(yùn)專線建設(shè)由于地質(zhì)條件復(fù)雜，面臨的問題較多，尤其是如何有效預(yù)測工后沉降長期困擾著工程界。因此，科學(xué)、有效地分析和預(yù)測線下工程工后沉降量是無碴軌道鋪設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國在未來的五年內(nèi)還將繼續(xù)在高速鐵路建設(shè)上會持續(xù)加大比重。為了確保高速鐵路的運(yùn)行安全，沉降觀測顯得尤為重要。我國的沉降觀測技術(shù)基本發(fā)育成熟，但是尚有不足之處，這就需要我們測量人員不斷改革，技術(shù)創(chuàng)新，并積極借鑒國外先進(jìn)的理論技術(shù)，總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)，以完善自我。

參考文獻(xiàn)

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運(yùn)營鐵路工程測量規(guī)范范文第5篇

關(guān)鍵字:無砟軌道特長隧道沉降觀測重載鐵路變形指標(biāo)

中圖分類號： U45文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

1.緒論

無砟軌道鋪設(shè)條件評估的重點應(yīng)是線下工程的沉降變形，評估應(yīng)綜合考慮沿線路方向各種結(jié)構(gòu)物間的沉降變形關(guān)系，以標(biāo)段為單位實施。設(shè)計單位按照本指導(dǎo)方案，以標(biāo)段為單位制定沉降觀測設(shè)計方案。無砟軌道鋪設(shè)條件的評估數(shù)據(jù)必須采用先進(jìn)、成熟、科學(xué)的檢測手段取得，且必須真實可靠，全面反映工程實際狀況。沉降變形觀測、評估過程是確定鋪設(shè)無砟軌道的關(guān)鍵時間節(jié)點和關(guān)鍵工序的主要依據(jù)之一，必需加強(qiáng)“零觀測”（即初始值）的過程控制。

關(guān)于無砟軌道鋪設(shè)條件評估,重載特長大隧道的沉降變形觀測與評估就顯得更加重要。重載鐵路隧道鋪設(shè)無砟軌道前的沉降變形觀測與評估，關(guān)系到無砟軌道的施工要求和運(yùn)營條件許可。滿足施工條件和設(shè)計要求是評估的依據(jù)，因此，沉降變形觀測的數(shù)據(jù)指標(biāo)和技術(shù)要求都是無砟軌道鋪設(shè)條件的理論依據(jù)和實施標(biāo)準(zhǔn)。

2.工程概況

南呂梁山隧道位于山西省臨汾市境內(nèi)，隧道線路貫穿于南呂梁山山脈以東及臨汾盆地邊緣丘陵區(qū)。隧道進(jìn)口端位于蒲縣境內(nèi)，出口端位于臨汾市堯都區(qū)及洪洞縣交界處，設(shè)計為雙洞單線隧道，線間距30m。左線進(jìn)口里程DK298+175，出口里程DK321+618，左線全長23443m；右線進(jìn)口里程DK298+145，出口里程DK321+614.7，右線全長23469.7m。

隧道左線除進(jìn)口段58.79m位于R=1200m的曲線上外，其余均位于直線段上；右線全部位于直線上。隧道內(nèi)設(shè)計為單面下坡，左線坡度分別為8‰、12.6‰，10.9‰；右線坡度6.6‰、12.6‰，11.1‰下坡出洞。隧道最大埋深約550m。分別在DK304+200、DK309+050、DK312+500、DK315+800附近設(shè)置1號、2號、4號、5號斜井。1、2、4、5號斜井采用雙車道無軌運(yùn)輸斷面，1號斜井長約2450m，2號斜井長約2630m ，4號斜井長約1655m，5號斜井長約980m。

3.沉降變形觀測與評估

鋪設(shè)無砟軌道的隧道沉降變形觀測的關(guān)鍵在于沉降變形觀測數(shù)據(jù)的分析和處理，它是整個沉降變形觀測中最重要的環(huán)節(jié)和關(guān)鍵。觀測點的布設(shè)和數(shù)據(jù)采集的真實性是觀測數(shù)據(jù)的分析處理的有效保證。

3.1南呂梁山隧道沉降變形觀測

南呂梁山重載鐵路隧道無砟軌道鋪設(shè)條件評估的重點應(yīng)是線下工程的沉降變形，沉降變形觀測分為測點準(zhǔn)備、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析和精度評定。

3.1.1觀測點的布設(shè)

（1）隧道的進(jìn)出口進(jìn)行地基處理的地段，從洞口起每25m 布設(shè)一個斷面。

（2）隧道內(nèi)一般地段沉降觀測斷面的布設(shè)根據(jù)地質(zhì)圍巖級別確定，一般情況下Ⅲ級圍巖每400m、Ⅳ級圍巖每300m、Ⅴ級圍巖每200m 布設(shè)一個觀測斷面。

（3）明暗交界處、圍巖變化段及沉降變形縫位置應(yīng)至少布設(shè)兩個斷面。

（4）地應(yīng)力較大、斷層破碎帶、膨脹土等不良和復(fù)雜地質(zhì)區(qū)段適當(dāng)加密布設(shè)。

（5）隧道洞口至分界里程范圍內(nèi)應(yīng)至少布設(shè)一個觀測斷面。路、隧兩側(cè)分別設(shè)置至少一個觀測斷面。

（6）施工降水范圍應(yīng)至少布設(shè)一個觀測斷面。

（7）長度大于20m 的明洞，每20m 設(shè)置一個觀測斷面。

（8）隧道工程完成后，每個觀測斷面在相應(yīng)于兩側(cè)邊墻處設(shè)一對沉降觀測點，原則上設(shè)于高于水溝蓋板0.2m 處。

3.1.2變形觀測主要技術(shù)指標(biāo)

二等水準(zhǔn)測量主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

二等水準(zhǔn)觀測主要技術(shù)要求

3.1.3沉降變形監(jiān)測測量工作基本要求

1.水準(zhǔn)基點使用時應(yīng)作穩(wěn)定性檢驗，并以穩(wěn)定或相對穩(wěn)定的點作為沉降變形的參考點，并應(yīng)有一定數(shù)量穩(wěn)固可靠的點以資校核。

2.每次觀測前，對所使用的儀器和設(shè)備應(yīng)進(jìn)行檢驗校正，并保留檢驗記錄。

3.每次沉降變形觀測時應(yīng)符合：

（1）嚴(yán)格按水準(zhǔn)測量規(guī)范的要求施測。首次觀測每個往返測均進(jìn)行兩次讀數(shù)。

（2）參與觀測的人員必須經(jīng)過培訓(xùn)才能上崗，并固定觀測人員。

（3）為了將觀測中的系統(tǒng)誤差減到最小，達(dá)到提高精度的目的，各次觀測應(yīng)使用同一臺儀器和設(shè)備，前后視觀測最好用同一水平尺，必須按照固定的觀測路線和觀測方法進(jìn)行，觀測路線必須形成附合或閉合路線，使用固定的工作基點對應(yīng)沉降變形觀測點進(jìn)行觀測。

（4）觀測時要避免陽光直射，且在基本相同的環(huán)境和觀測條件下工作。

（5）成像清晰、穩(wěn)定時再讀數(shù)。

（6）隨時觀測，隨時檢核計算，觀測時要一次完成，中途不中斷。

（7）對工作基點的穩(wěn)定性要定期檢核，在雨季前后要聯(lián)測，檢查水準(zhǔn)點的標(biāo)高是否有變動。

（8）數(shù)據(jù)計算方法和計算用工作基點一致。

3.2隧道沉降觀測數(shù)據(jù)處理

南呂梁山隧道是特長重載鐵路隧道，對于特長重載鐵路隧道沉降變形觀測數(shù)據(jù)的分析以及指標(biāo)都是沉降變形觀測的重點，重載鐵路對沉降觀測指標(biāo)和精度評定將直接影響鋪設(shè)無砟軌道精度。所以做好觀測數(shù)據(jù)的分析和處理將是沉降變形觀測過程中最難也是最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。

3.2.1常規(guī)觀測數(shù)據(jù)的處理

（1）數(shù)據(jù)導(dǎo)出后，進(jìn)行觀測數(shù)據(jù)的檢查，觀測數(shù)據(jù)是否與現(xiàn)場觀測點相對應(yīng)，做好必要的標(biāo)注和記錄。

（2）應(yīng)采用統(tǒng)一的隧道沉降觀測記錄表格，做好觀測數(shù)據(jù)的記錄與整理，觀測資料應(yīng)齊全、詳細(xì)、規(guī)范，符合設(shè)計要求。

（3）根據(jù)觀測資料，及時完成每個觀測標(biāo)志點的荷載---時間---沉降曲線的繪制。

（4）及時整理、匯總、分析沉降觀測資料，按有關(guān)規(guī)定整理成冊，報送有關(guān)單位進(jìn)行沉降分析、評估。

3.2.2異常數(shù)據(jù)的分析處理

對于沉降變形觀測異常數(shù)據(jù)的分析處理，會遇到很多種情況，數(shù)據(jù)的真實性（觀測時并不是實際值），數(shù)據(jù)的錯誤，數(shù)據(jù)的精度不達(dá)標(biāo)等，這些都可能導(dǎo)致分析結(jié)論的偏差。異常數(shù)據(jù)的處理是數(shù)據(jù)分析處理最為重要且是最難的部分。對于特長隧道而言，數(shù)據(jù)處理量大，信息量多和數(shù)據(jù)繁復(fù)異常多變，做好異常數(shù)據(jù)的分析和處理成為特長重載隧道鋪設(shè)無砟軌道的難點和關(guān)鍵點。

3.2.2.1水準(zhǔn)基點擾動引起的異常觀測數(shù)據(jù)

分析處理方法：水準(zhǔn)基點破壞或發(fā)生較大擾動時，現(xiàn)場測量時可以發(fā)現(xiàn)，應(yīng)及時恢復(fù)水準(zhǔn)基點并進(jìn)行補(bǔ)充測量，然后才能進(jìn)行變形觀測。

當(dāng)平面基點、水準(zhǔn)基點少量擾動時，現(xiàn)場測量不易發(fā)現(xiàn)，但通過對引用同一水準(zhǔn)基點的多個觀測標(biāo)突然發(fā)生同一趨勢較大量的異常變化分析，結(jié)合相鄰水準(zhǔn)基點的檢核結(jié)果可以判定原因。

當(dāng)確認(rèn)屬于水準(zhǔn)基點擾動時，應(yīng)首先對水準(zhǔn)基點進(jìn)行補(bǔ)充測量，消除問題，然后進(jìn)行變形觀測。

3.2.2.2觀測標(biāo)或觀測元器件擾動引起的異常觀測數(shù)據(jù)。

分析處理方法：當(dāng)觀測標(biāo)或觀測元器件破壞或發(fā)生較大擾動時，現(xiàn)場測量時可以發(fā)現(xiàn)，應(yīng)及時恢復(fù)觀測標(biāo)或觀測元器件，然后進(jìn)行變形觀測。

當(dāng)觀測標(biāo)或觀測元器件少量擾動時，現(xiàn)場測量不易發(fā)現(xiàn)，但通過與相鄰觀測標(biāo)或觀測元器件變形差異分析，結(jié)合地形地質(zhì)狀況、施工加載情況對比分析可初步判定，然后通過后續(xù)的觀測可進(jìn)一步驗證之。觀測標(biāo)或觀測元器件的破壞或擾動將引起變形觀測的不連續(xù)，即上一次觀測至本次觀測的變形量無法準(zhǔn)確測定，因此將會影響變形觀測成果的質(zhì)量。

當(dāng)觀測標(biāo)或觀測元器件頻繁破壞或擾動時，將會嚴(yán)重影響變形觀測成果的質(zhì)量。對觀測標(biāo)或觀測元器件擾動引起異常觀測數(shù)據(jù)的情況。

當(dāng)兩次觀測之間時間較短時，可采取本期變形值歸零的方式；當(dāng)兩次觀測之間時間較長時，可采取按上期變形值線性變化的方式確定本期變形值。

3.2.2.3測量錯誤引起的異常觀測數(shù)據(jù)。

分析處理方法：可以通過檢查核對觀測記錄和計算數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)未發(fā)現(xiàn)時，可以通過補(bǔ)充觀測發(fā)現(xiàn)。測量錯誤引起的異常觀測數(shù)據(jù)只要及時發(fā)現(xiàn)和正確處理，不會對變形觀測成果質(zhì)量產(chǎn)生影響。

4.結(jié)論

為指導(dǎo)南呂梁山隧道做好無砟軌道的鋪設(shè)工作，通過對線下工程的沉降變形進(jìn)行觀測，并對觀測資料進(jìn)行分析，包括預(yù)測工后沉降，以便對無砟軌道的鋪設(shè)條件進(jìn)行評估，從而確定合理的無砟軌道鋪設(shè)時機(jī)，確保無砟軌道結(jié)構(gòu)的安全。

特長大隧道鋪設(shè)無砟軌道的隧道沉降變形觀測與評估中，關(guān)鍵影響因素為觀測數(shù)據(jù)的分析處理以及評估時參考指標(biāo)，做好觀測數(shù)據(jù)分析及處理是對沉降變形的有效反饋，并能及時了解和掌握隧道沉降變形情況。評估時在數(shù)據(jù)處理分析后是否具備施工的指標(biāo)依據(jù)，關(guān)系到隧道的沉降觀測變形數(shù)據(jù)是否滿足評估指標(biāo)。

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