現(xiàn)在的高鐵運(yùn)行速度，基本上都能達(dá)到 350 km/h，要保持這種旅客列車在這么高時(shí)速運(yùn)行的安全性和舒適性，必須保證鐵路軌道的平順度。必須保障鐵路施工測量的精準(zhǔn)度，要對鐵路進(jìn)行精準(zhǔn)測量，合理布設(shè)。本文即詳細(xì)闡述了高速鐵路精測控制網(wǎng)測量中的相關(guān)測量控制標(biāo)準(zhǔn)及方法。

一、高速鐵路控制網(wǎng)精度控制標(biāo)準(zhǔn)

為保證旅客列車高速運(yùn)行時(shí)的安全性和舒適度，鐵路軌道的平順度是重要指標(biāo)。軌道平順度包含線路方向和縱向方向兩個(gè)分量，線路方向的不平順是指鋼軌頭內(nèi)側(cè)與鋼軌方向垂直的凸凹不平順。高速鐵路平順度要求在線路方向每10米弦實(shí)測正矢與理論正矢之差為2毫米。
線路平順度的要求和控制測量的精度有一定的關(guān)系，對于線路形狀來說，平順度只是一種局部誤差。不能依線路平順度的要求作為控制測量的精度標(biāo)準(zhǔn)。因?yàn)椋巾樁葘€路位置誤差的影響有積累性和擴(kuò)大的趨勢，當(dāng)實(shí)際線路偏離設(shè)計(jì)位置很遠(yuǎn)時(shí)，線路仍舊可以滿足平順度要求。

（一）短波平順度對線路位置的影響

現(xiàn)以直線線路討論，當(dāng)在10米處產(chǎn)生2mm不平順度時(shí)，線路將出現(xiàn)轉(zhuǎn)折角為（82.5″），直線B移至B′點(diǎn)。每個(gè)不平順度具有偶然性，因此，由各段不平順度產(chǎn)生的點(diǎn)位移按偶然誤差計(jì)算，設(shè)AB為150米，則mβ=127mm。

圖 短波不平順累計(jì)誤差示意圖

（二）長波平順度對線路位置的影響

長波平順度要求，150米處不大于10mm，當(dāng)在150米處產(chǎn)生10mm不平順度時(shí)，線路將出現(xiàn)轉(zhuǎn)折角為（27.5″）。設(shè)AB為900米，則mβ=147mm。

對于無砟軌道鋪設(shè)150米不大于10mm的要求，從控制測量精度來講，要比每20米弦實(shí)測正矢與理論正矢之差為2毫米的精度要求高。

雖然如此，如果僅僅控制軌道的平順度，在達(dá)到要求的情況下，軌道的整體線形總是不能保證。

由上可知，在客運(yùn)專線無砟軌道的施工過程當(dāng)中，僅僅控制軌道的平順度是不夠的，我們還需要建立無砟軌道施工測量控制網(wǎng)來實(shí)現(xiàn)軌道的總體線形的正確。

（三）CPⅠ和CPⅡ誤差計(jì)算

通過無砟軌道施工中軌道對平順度的相關(guān)要求，我們可以反推出CPⅠ和CPⅡ控制網(wǎng)的相關(guān)精度要求。CPⅠ和CPⅡ最弱點(diǎn)的橫向中誤差計(jì)算，按導(dǎo)線測量方法，計(jì)算最弱點(diǎn)的橫向中誤差公式為：

對于CPⅡ，取S=800m，則可計(jì)算得km=3.7mm；

對于CPⅠ，取S=4000m，則可計(jì)算得km=11.6mm。

假定導(dǎo)線縱向誤差等于橫向誤差，則可計(jì)算最弱點(diǎn)點(diǎn)位中誤差分別約為5mm和15mm。

二、精密高程測量

（一）方案

測量線路水準(zhǔn)基點(diǎn)埋設(shè)在線路附近穩(wěn)定且不易被破壞的地方，一般要求埋設(shè)在橋墩底部，且作業(yè)后確保無運(yùn)梁車通過。

測量線路水準(zhǔn)基點(diǎn)的編號按以下原則編排：BM-X-XX，X 代表標(biāo)段號，XX 為標(biāo)段內(nèi)按里程增大方向的順序編號，點(diǎn)號標(biāo)志字號應(yīng)采用統(tǒng)一規(guī)格字模，字高為 6cm 的正楷字體刻繪，并用白色油漆抹底，黑色油漆噴寫編號，點(diǎn)號銘牌白色抹底規(guī)格為 40cm×30cm。

測量線路水準(zhǔn)基點(diǎn)的埋設(shè)要求同精測網(wǎng)中的水準(zhǔn)點(diǎn)埋點(diǎn)要求。水準(zhǔn)點(diǎn)測量應(yīng)采用不低于DS1的水準(zhǔn)儀，須經(jīng)過檢定，并處于檢定有效期內(nèi)。

高程控制網(wǎng)測量時(shí)，對于沉降區(qū)水準(zhǔn)線路必須聯(lián)測到兩個(gè)以上深埋水準(zhǔn)基點(diǎn)上，以檢驗(yàn)聯(lián)測水準(zhǔn)點(diǎn)是否發(fā)生顯著沉降；對于非沉降區(qū)水準(zhǔn)路線必須聯(lián)測五個(gè)以上水準(zhǔn)點(diǎn)或深埋水準(zhǔn)點(diǎn)。高程控制網(wǎng)需測量地段的水準(zhǔn)測量按二等水準(zhǔn)測量的技術(shù)要求執(zhí)行，并實(shí)行分級控制；無需測量地段的水準(zhǔn)測量按照精密水準(zhǔn)測量要求。作業(yè)前及作業(yè)過程中檢查 i 角均應(yīng)不超過 15″；水準(zhǔn)尺須采用輔助支撐進(jìn)行安置，測量轉(zhuǎn)點(diǎn)應(yīng)安置尺墊，尺墊選擇堅(jiān)實(shí)的地方并踩實(shí)以防尺墊的下沉。水準(zhǔn)線路采用往返觀測，并沿同一路線進(jìn)行。每一測段均采用偶數(shù)站結(jié)束，往返觀測在一日的不同時(shí)間段進(jìn)行。

水準(zhǔn)測量的儀器及水準(zhǔn)尺類型應(yīng)按測量等級的要求選擇，宜優(yōu)先采用相應(yīng)等級的數(shù)字水準(zhǔn)儀及其自動(dòng)記錄功能采集數(shù)據(jù)，觀測數(shù)據(jù)采用儀器內(nèi)置儲(chǔ)存器記錄，并轉(zhuǎn)換成電子手簿。

（二）技術(shù)要求

二等水準(zhǔn)線路跨越特大河流時(shí)，應(yīng)按現(xiàn)行《國家一、二等水準(zhǔn)測客運(yùn)專線精密控制網(wǎng)測量量規(guī)范》中關(guān)于跨河水準(zhǔn)測量有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

（三）數(shù)據(jù)處理

1、高程控制網(wǎng)測量按照《高速鐵路工程測量規(guī)范》TB10601-2009二等水準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)施測，以聯(lián)測的原線路水準(zhǔn)基點(diǎn)為起算點(diǎn)，進(jìn)行整體嚴(yán)密平差計(jì)算，采用專業(yè)平差軟件平差。高程成果保留到 0.1mm。

2、水準(zhǔn)測量作業(yè)結(jié)束后，每條水準(zhǔn)路線應(yīng)按測段往返測高差不符值計(jì)算偶然中誤差 MΔ；當(dāng)水準(zhǔn)網(wǎng)的環(huán)數(shù)超過 20個(gè)時(shí)，還應(yīng)按環(huán)線閉合差計(jì)算 Mw。MΔ 和Mw 應(yīng)按下列公式計(jì)算：

三、平面控制網(wǎng)

平面控制網(wǎng)高鐵施工測量的平面控制分為三級布控，基礎(chǔ)平面控制網(wǎng) CPI，線路控制網(wǎng) CPⅡ，和基樁控制網(wǎng) CPⅢ。基礎(chǔ)平面控制網(wǎng)CPI 是為高鐵勘測、施工、運(yùn)營維護(hù)工作提供坐標(biāo)基準(zhǔn)的，線路控制網(wǎng)CPⅡ是為高鐵勘測和施工提供控制基準(zhǔn)的，基樁控制網(wǎng) CPⅢ，主要為鋪設(shè)無渣軌道和高鐵運(yùn)營維護(hù)提供控制基準(zhǔn)。

（一）CPI、CPⅡ的測量方法

CPI要按照鐵路B級GPS 測量要求實(shí)施測量，沿線路走向，每4km 設(shè)一個(gè)點(diǎn)或一對點(diǎn)，保證最弱邊相對中誤差 1/170000，基線邊方向中誤差不大于 1.3″。
CPⅡ要按鐵路 C 級 GPS 測量要求實(shí)施測量，是在 CPI 的基礎(chǔ)上采用 GPS 測量或采用導(dǎo)線測量方法。保持 800m～1000m 的點(diǎn)間距離。最弱邊相對中誤差 1/100000；導(dǎo)線測量等級為四等，測角中誤差 2.5″，基線邊方向中誤差不大于 1.7″，相對閉合差 1/40000。

（二）CPⅢ的測量方法

CPⅢ控制網(wǎng)按照《客運(yùn)專線無碴軌道鐵路工程測量暫行規(guī)定》采用自由設(shè)站交會(huì)網(wǎng)的方法測量，又稱為后方交會(huì)網(wǎng)測量。對自由測站的測量，要以 2×3 個(gè) CPⅢ點(diǎn)做為每個(gè)自由測站的測量目標(biāo)，保證每個(gè)點(diǎn)每次測量都要測量 3 次。

CPⅢ控制點(diǎn)距離要保持 60m 左右，但是不能大于 80m，觀測 CPⅢ點(diǎn)的最遠(yuǎn)距離不能超過 180m，一般是要求 120m 左右。

在測量時(shí)要做好完整的測量記錄：具體測量 CPI、CPⅡ-點(diǎn)上的目標(biāo)點(diǎn)的棱鏡高、還有溫度、氣壓，并將這些完整的記錄在每個(gè)測量站上。每次測量前要完整輸入起始點(diǎn)信息，保證每個(gè)測量點(diǎn)都測量三次，做好自由站記錄。在線路上有長短鏈的時(shí)候，還要注意區(qū)分標(biāo)記編號和那些重復(fù)里程。

（三）CPⅢ的測量要求

1、CPⅢ在施測前，要進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)方案的設(shè)計(jì)：包括 CPⅢ點(diǎn)的埋設(shè)與編號設(shè)計(jì)、CPⅢ與上一級控制點(diǎn)的聯(lián)測方案設(shè)計(jì)、測量方法與精度設(shè)計(jì)、CPⅢ觀測網(wǎng)形設(shè)計(jì)、以及所需要的儀器設(shè)備及其周期檢定計(jì)劃和內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理方法設(shè)計(jì)、還包括具體的人員組織計(jì)劃、應(yīng)提交的成果資料清單和質(zhì)量保障措施以及安全生產(chǎn)的注意事項(xiàng)等；

2、CPⅢ的外業(yè)觀測采用全站儀的自由測站邊角交會(huì)測量。在測量時(shí)，要從一段依次測量到另一端；

3、CPⅢ平面網(wǎng)水平方向測量需要滿足以下要求：采用多測回全圓方向觀測法對每測站 CPIII 控制點(diǎn)進(jìn)行測量。同一測站的所有 CPIII制點(diǎn)可以一次或分組觀測；在分組觀測時(shí)要保證分組的零方向一致，且至少有一個(gè) CPⅢ點(diǎn)在兩組中均觀測。兩組中，重復(fù)觀測的同一個(gè) CPⅢ點(diǎn)其歸零后的方向值較差應(yīng)不大于 6″。

（四）內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理

在自由設(shè)站CPⅢ測量中，測量時(shí)必須使用與全站儀能自動(dòng)記錄及計(jì)算的專用數(shù)據(jù)處理軟件，用軟件必須通過鐵道部相關(guān)部門正式鑒定。

觀測數(shù)據(jù)存儲(chǔ)之前，必須對觀測數(shù)據(jù)的質(zhì)量進(jìn)行檢核。包括如下內(nèi)容：觀測者、記錄者、復(fù)核者簽名；觀測日期、天氣等氣象要素記錄。檢核方法可以采用手工或程序檢核。觀測數(shù)據(jù)經(jīng)檢核不滿足要求時(shí)，及時(shí)提出重測，經(jīng)檢核無誤并滿足要求時(shí)，進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，提交給數(shù)據(jù)計(jì)算、平差處理。 數(shù)據(jù)計(jì)算、平差處理必須是經(jīng)采用通過鐵道部相關(guān)部門正式鑒定軟件，在計(jì)算報(bào)告

中要說明軟件名稱。自由設(shè)站點(diǎn)、CPⅢ點(diǎn)進(jìn)行整體平差。平差計(jì)算時(shí)，要對各項(xiàng)精度作出評定。