邊建國

摘 要：文章著重就CPIII測量技術在京滬高鐵的控制網(wǎng)中的應用進行了論述，針對其測量實踐以及新技術應用提出新方法?；诰哞F三標段所采用的精密控制控制技術的測量進行了介紹，闡釋了CPIII技術為高鐵的控制提供了精密的基礎數(shù)據(jù)，保證了軌道基礎的平順。

關鍵詞：CPIII測量；京滬高鐵；測量

1 前言

鐵路軌道平順與否是保證鐵路運行舒適度以及安全性的重要基礎，在對京滬高鐵的實際測量工作的開展中，切實體會到鐵道平順度的重要性。作為重要的指標之一，控制的量作為高速鐵路平順度的專門保證工作，其同常速鐵路最大的區(qū)別就在于，高速鐵路對于軌道的平順度要求更為嚴格。在高速鐵道的高平順要求下，鋼軌的空間幾何坐標要求更為嚴格，且其線性特征需要具有高平順性。這就要求在對高速鐵路的建設過程中，需要對軌道的鋪設進行精密的調(diào)整，直到軌道位置符合設計要求，這是高速鐵路的修建質(zhì)量的基礎要求。而高速鐵路的軌道鋪設以及運營和維護的控制基準則主要由CPIII提供，其能保證軌道的高平順性，使得鋪設達到相關質(zhì)量標準要求。CPIII作為新型的測量法，成為了現(xiàn)代高速鐵路建設的質(zhì)量保證。高速鐵路的要求高精度的控制網(wǎng)，因此施測工作具有較大的難度，因此其觀測必然要采用自動觀測。而高速鐵路的建設速度不斷的加快，其測量規(guī)范也隨之加以提高和完善，只有使用新型的技術和方法，才能使得測量技術同工程需要相適應。

2 測設方式

CPⅢ自由設站采用全站儀進行網(wǎng)點的測量，其精密控制采用了邊角交會網(wǎng)施測辦法。

在使用全站儀對軌道進行測量前，應當保證全站儀具備與測量功能相適應的功能，能夠自動進行目標搜索、照準、觀測以及記錄，其標稱精度應當具備以下條件標準：在測量方向上誤差應當小于±1，測距的誤差應當小于±（1mm+2ppm），在觀測時應當將氣壓值以及溫度值進行輸入。同測量相配套的溫度計精度應當大于±0.5℃，并且測量氣壓值的計量表精度應當在正負5hPa以上。且保證每臺設備設置棱鏡14個以上，并在使用前檢測每一個對應棱鏡，對相同的點進行觀測則使用固定的棱鏡，這就需要對棱鏡進行適當?shù)木幪枴?/p>

在相鄰的基標點之間進行設站時，應當保證對同一站2X3個以上的網(wǎng)店進行測量，其觀測數(shù)應當大于兩測回，并且后視網(wǎng)點的數(shù)量應當大于三對。對每個網(wǎng)點應當進行至少3此的重疊觀測，使得全站儀設站間隔能夠更為準確，并保證其觀測視距為150至180米。

應當注意的是，通過自由站對CPIII進行測量時，還應當對靠近線路所有的CPII點聯(lián)測，將其納入網(wǎng)中。并保證PCII在線路兩側的可視控制點達到400至800米的密度，如若不然，則按照相同精度對CPII控制點進行加密。此時，CPII點可以在路基或者橋梁固定端進行設置。

對CPⅢ點以及CPⅡ點進行聯(lián)測時，必須在通視以及后視的CPII點進行置鏡，使得采用的棱鏡保持一致。在聯(lián)測時應當保證CPII點同CPIII點之間有一對可以聯(lián)測，若是可能，則應當同CPIII點竟可能多的進行聯(lián)測，并控制聯(lián)測長度范圍在150米至200米之間；也可以通過自由設站觀測對CPII點進行直接的聯(lián)測，并保證聯(lián)測站數(shù)量大于二。

包括聯(lián)測的CPII控制點在內(nèi)的每一個CPIII測量組中，采用的棱鏡為同一種。

在對精密控制網(wǎng)點觀測完成后，其相關測量數(shù)據(jù)可以通過相關專業(yè)軟件進行平差。其施工基標的控制網(wǎng)點觀測水平測量角度應當符合相關規(guī)定，其觀測方法在水平上采用了全圓方向法。若是具有較多的觀測方向，則可以采用分組法進行全圓方向觀測。采用該種觀測方式時應當滿足相關技術要求。

3 銜接的測量

在測量CPⅢ的過程中根據(jù)工程的施工需要可以對路段進行分段測量，并且需要對分段長度予以控制，一般應當不大于4km。而相鄰測段如何平順銜接是對CPIII網(wǎng)絡相對精度保證的前提，對相鄰測段進行銜接時應當對至少六對CPIII點進行重復觀測，將之作為重疊觀測區(qū)，用以保證測段之間的平順銜接；而重復觀測點的確定則需要按照相關的測量技術要求予以確定，且每個點的觀測次數(shù)應當大于三次。

在銜接測段時，前后端的平差坐標應當不大于±3mm，并且在此基礎上，后一段的網(wǎng)子差時可以通過本段聯(lián)測的CPII以及CPI控制點加上前一段的CPIII控制點坐標對平差進行約束；在處理高程數(shù)據(jù)時，則應當保證測段前后的獨立平差高程的差值不大于±3mm，且在該基礎上使用和平面坐標相同的平差方法予以平差。

4 計算平面測量數(shù)據(jù)的平差

對CPIII點的測量中平面數(shù)據(jù)的處理主要采用了TSDI-HRSDAJ軟件，該處理軟件對于平面數(shù)據(jù)的處理通過了鐵道部的評審。該軟件系統(tǒng)主要的構成分為三個部分，分別是：精密工程測量的平差軟件、全站儀數(shù)據(jù)測量的預處理軟件以及全站儀測量機載軟件（嵌入式）。

在存儲觀測數(shù)據(jù)之前，需要對觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量進行嚴格的檢驗核對，檢驗核對的內(nèi)容包括以下內(nèi)容：1.儀器的高；2.棱鏡的高；3.觀測者以及記錄者；4.復核者；5.觀測的日期以及天氣。以上便是存儲前需要進行檢驗核對的內(nèi)容。

主要的檢驗核對方式可以是手工檢核也可以是程序檢核。若是經(jīng)檢核，觀測數(shù)據(jù)不滿足相關要求，則應當重新進行觀測；若是經(jīng)過檢核后觀測數(shù)據(jù)無誤且滿足相關要求，那么則對觀測數(shù)據(jù)進行存儲，并進行提交，進一步對數(shù)據(jù)進行計算、平差。當CPIII網(wǎng)平面閉合差應值應當為1/35000.在進行平差處理以及數(shù)據(jù)計算時，應當在相關報告中標注軟件名稱。

5 水準測量的平差計算

結束水準測量的野外相關作業(yè)后，在平差處理之前對所有的觀測數(shù)據(jù)進行嚴格的檢查；針對在檢查中發(fā)現(xiàn)得早錯誤觀測數(shù)據(jù)以及遺漏的觀測數(shù)據(jù)，應當及時的進行重新測量或者補測，并對以下的精度指標進行嚴格的計算。

（1）首先按精密水準測量要求計算往返較差或閉合差。

（2）每條水準路線按測段往返測高差不符值計算偶然中誤差值。

（3）當水準網(wǎng)的環(huán)數(shù)超過20個時，按環(huán)線閉合差計算。

當往返測高差不附值和每公里偶然中誤差滿足要求后，采用嚴密平差方式計算，平差計算取位按表精密水準測量計算取位表的規(guī)定執(zhí)行：往返測距總和為0.01km；往返測距中數(shù)為0.1km；各測站的高差為0.01mm；往返測高差總和為0.01mm；往返測高差中數(shù)為0.1mm高程則為0.1mm。

6 結束語

為了提高CPIII的控制網(wǎng)精度，方便CPIII控制網(wǎng)進行觀測操作，同時對建網(wǎng)以及施工后方交會時能夠保證相同的條件，CPIII控制網(wǎng)的測量系統(tǒng)需要采用跟原設計保持一致的坐標系統(tǒng)。并且采用自由設站邊角交會法建立的無砟軌道控制網(wǎng)，在成果精度以及網(wǎng)型穩(wěn)定性等方面上，較之常規(guī)布網(wǎng)方式具有明顯優(yōu)勢，適合于高速鐵路的無砟軌道施工精度的高要求特點。

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