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運營鐵路工程測量規范范文第1篇

關鍵詞：鐵路；工程測量；技術特點

中圖分類號：K826.16 文獻標識碼：A 文章編號：

隨著我國經濟建設的不斷繁榮富強，國內的高速鐵路工程建設也在大規模發展。鐵路工程建設中的大面積選線設計，高精度測量，軌道精密施工測量，區域沉降及工后沉降監測對鐵路工程測量的要求也越來越高。同時，也為測量新技術提供了廣闊的發展平臺，可見測量新技術在鐵路工程測量中的運用前景是十分廣泛的。

1鐵路工程測量精度設計的原則和要求

根據工程的特征、施工的方法、施工精度、設備安裝精度，以及工程貫通距離等因素進行鐵路測量工程的測量精度設計。鐵路工程測量精度設計是保障隧道和路線的貫通，并達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鍵任務，所以，十分在鐵路工程測量工作中，非常有必要的合理規定新技術在隧道貫通誤差和允許值。鐵路工程測量中根據山嶺隧道貫通誤差測量的實際統計資料計算出來，從而制定測量貫通誤差要求。

2“三網合一”的測量技術理念

鐵路工程的測量主要根據施測階段、施測的目的和施測的功能，將平面、高程控制網分為勘測控制網、施工控制網以及運營維護控制網。因此，把工程測量這三個階段的控制網稱之為“三網”。我國鐵路在過去建設的速度目標值較低，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、施工技術測量系統。若沒有仔細考慮軌道施工和運營方面測量控制網的要求，則會導致基準、系統、精度不統一，將會對工程施工、運營維護與改造帶來不方便。

鐵路工程測量中勘測、施工、運營維護三個方面，采用統一的基準對平面、高程控制測量進行規劃。“三網合一”是勘測控制網、施工控制網、運營維護控制網都采用建立平面控制網，而作為基礎高程控制網的是首級高程控制水準基點。“三網合一”的理念通過鐵路相關的勘測設計單位已在客運專線上實踐過。建立各個階段測量數據的統一協調，需要在鐵路工程勘測技術、施工等環節建立統一的基準，并有利于測量數據的檢測和資源共享。

3測繪新技術的應用

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，是通過數字攝影測量工作站來實現的。鐵路工程進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據采集軟件，把線路交點坐標及線路曲線要素輸入數字攝影工作站。線路中線經自動立體模型生成，再繼續輸入中樁里程，在立體模型出現提示的橫斷面方向逐點切準采集橫斷面。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點是速度快、自動化程度高，且能有效的降低勞動強度。

航測法測繪技術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，也受攝影比例尺的局限，地表的植被和攝影質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，很小的誤差也會導致較大的高程誤差出現。傳統的橫斷面測量檢測限差計算方法不適合航測法技術，也由于航測法無法準確測量隱蔽地區地面點，需要及時對橫斷面做現場的核對，并給與補測和更正。

3.2LIDAR機載激光掃描測量技術的應用

機載激光雷達系統是一門獨立的新興技術，有功能方面分析，機載激光掃描系統是集激光測距技術、GPS技術和慣性導航技術于一身的軟硬件系統。這樣集成的軟硬件系統是為了獲取到更加精確的數字表面模型（DSM），該技術具有的特征是能夠快速、精確地獲取地面的數字表面模型，受天氣影響較小。數字表面模型還可以經過分類獲取數字高程模型，而且可以同步獲取非量測相機的數碼照片，并易于制成DOM。LIDA機載激光掃描技術應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掃描測量技術的應用

根據地面激光3D掃描測量技術的特點，其擁有點位精度高的優點，近距離時可達到毫米級。地面激光3D掃描測量技術還具有密度大、快速、安全的優點，在鐵路工程建設、運營、養護等方面有廣闊的發展前景。地面激光3D技術在勘測設計中應用于地形險惡復雜的勘測中，例如陡坡、懸崖工點地形圖及斷面圖測量等。其還應用于鐵路工程施工土石方工程測量和施工變形監測，重點工程橋梁，進行隧道竣工的建模，以及運營維護監測，災后評估等。

地面激光3D掃描測量技術在高速鐵路運營維護監測中的應用前景也是十分廣泛。由于高速鐵路運行速度高，為保障旅客列車的安全及高效運行，需加強高速鐵路的運營維護監測，尤其是對隧道等重點工程的運營維護監測。運用地面激光3D掃描儀進行重點工程橋梁、隧道竣工建模的驗收，在營運維護方面要定期掃描監測竣工模型，并進行對比，確保運營的穩定性。

3.4高分辨率衛星差分雷達干涉技術在高速鐵路沉降變形監測中的應用

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定性有了更高的要求，所以，對鐵路建設運營中的沉降監測及處理，是鐵路工程測量中的一個重要環節。由于我國的地質情況比較復雜，例如京津地區的地質是區域的沉降，黃土地區的則是濕陷性的黃土沉降，以及一些地區的淤泥層沉降變形都會對鐵路穩定性造成相當大的影響。

傳統的沉降監測方法是通過二等水準測量能精確地監測鐵路的沉降，這是比較傳統的沉降監測方法。主要是對線路構筑物上埋設的變形監測點進行監測。由于點多及涉及的范圍非常廣，這種傳統的方法日益暴露其存在的不足。而高分辨率衛星差分雷達干涉技術的應用，能有效的解決這種傳統沉降監測上的不足。

高分辨率衛星差分雷達干涉沉降變形監測技術，是運用基于空間觀測的衛星合成孔徑雷達差分干涉遙感手段技術。這種技術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，可達到亞毫米的精度形變監測技術。

3.5 GPS-RTK測量

GPS（Global Positioning System)全球定位系統應用技術已遍及國民經濟的各個領域。特別是 RTK （Real Time Kinematic）測量技術也日益成熟。GPS-RTK測量技術，又可以稱為載波相位差分方法測量技術，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，該技術是以載波相位觀測量為根據的實時定位測量。其通過對參考站安裝定位接受機，連續觀測可見的GPS衛星，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等及時發送到流動站。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，再次經過轉換后得到所需的工程坐標和高程值。

GPS測量技術的不斷推廣和普及，GPS-RTK測量技術在鐵路工程勘測中也隨之廣泛運用，也相繼得到了勘測設計的單位的重視，并進行大量的技術研究探討。經過相關的實踐表明該技術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、高效的優點。另外，GPS-RTK測量技術放線誤差不會積累，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測量技術在鐵路勘測測量中的應用，能為鐵路工程施工人員提高實際應用的依據。

4、小結

隨著科技的不斷進步和發展，電子技術、信息技術、空間技術也不斷邁進新的臺階，為測繪技術提供了有利的發展條件。運用于鐵路工程建設中的測量新技術得到廣泛的普及和應用。測量新技術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：

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

運營鐵路工程測量規范范文第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!

關鍵詞：工程竣工測量；測量監理；要求與方法

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

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

1竣工測量概述

1．1 竣工測量一般規定竣工測量應包括：控制網竣工測量；線路軌道竣工測量；線下工程建筑及線路設備竣工測量；竣工地形圖及鐵路用地界測量。竣工測量采用的坐標系統、高程系統、圖式等應與施工測量一致。竣工測量內容及成果資料的編制應滿足高速鐵路工程竣工驗收的標準。

1．2 竣工測量審核主體工程完工后，監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。每項工程竣工時應由施工單位按設計文件要求和相關標準規定，對線路、路基及各種建筑物的位置、尺寸、高程及用地界進行測量核對，如實反映在竣工資料和圖紙上。并設置永久性控制樁及水準點；監理工程師檢查竣工測量的永久性控制樁和水準點的設置情況；審核承包單位提交的竣工測量成果資料及檢查記錄；按設計圖紙要求監理工程師實測實量抽查結構物的各部位位置、尺寸、高程等數據。

2線下工程建筑及線路設備竣工測量的質量控制要點

2．1 線路竣工測量的質量控制要點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流動站進行測量，也可用GPS RTK流動站進行線路的貫通測量。②在有橋、隧地段的線路竣工測量，中線貫通應以橋、隧中線為依據向兩端進行引測貫通，同時還應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。③竣工測量時，水準點應移設于接近線路的穩固建筑物或在橋梁墩臺上，水準點間距不應大于2Km。④線路中線貫通測量后，直線上的轉點、曲線上的控制點及交點樁均應進行固樁。⑤復核加設的線路中樁和設置水準點、地界樁等。⑥路基和過渡段沉降監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 橋梁竣工測量的質量控制要點可用全站儀亦可用GPS RTK流動站進行橋梁竣工測量，具體檢查內容為：①橋梁竣工后應測定橋梁中線、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特殊橋梁應按相關規定辦理。⑤橋梁沉降監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 隧道竣工測量的質量控制要點①對于鋪設有砟軌道的隧道，應用洞導線放設線路中線點；對于鋪設無砟軌道的隧道，由于今后的軌道維護采用CPⅢ進行，因此，無需再放設施工中線點。②檢查測量隧道凈空斷面是隧道竣工測量的主要內容之一。該項工作在中線復測并設立永久中線點的水準點之后進行。在直線段每50m、曲線段每20m以及需要加測斷面處定設中樁，并在邊墻上標出相應的軌頂高程，另外包括內拱頂高程、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，并作好記錄繪出斷面圖，作為竣工資料。③檢查埋設永久中線點及其標志。④復核永久中線點、水準點的實測成果及示意圖。⑤隧道 沉降監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隧道監控量測資料也應作為竣工資料的一部分。

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

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根據鐵路用地圖，利用CPⅠ、CPⅡ、CPⅢ控制網采用全站儀極坐標法、全站儀自由設站法或GPS RTK進行設站。沿線路兩側每隔300m～500m及地界寬度變化處均應埋設地界樁，用地界樁的測量點位中誤差不應大于5mm。線路竣工地形圖測量范圍應滿足用圖單位的需要，一般為線路兩側各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行修測。地形圖測量技術要求應按有關規范執行。

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，竣工測量資料應包括：CP0、CPⅠ、CPⅡ、CPⅢ控制點，線路水準基點，維護基標，鐵路用地界樁坐標成果及點之記。CP0、CPⅠ、CPⅡ、CPⅢ控制點，線路水準基點，維護基標樁橛，鐵路用地界樁。軌道幾何狀態竣工測量成果，包括線路中線位置、軌道高程、測點里程、坐標、軌距、水平、高低扭曲等。線路竣工平面圖，縱、橫斷面圖。構筑物的竣工圖。路基表、橋涵表、隧道表、車站表等。線路沿線設備竣工測量成果，包括接觸網、行車信號和線路標志等主要設備的竣工測量成果。竣工測量報告。還應該包括建筑物變形監測資料。

5結論

我們作為測量監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，使竣工驗收順利進行，為業主工程驗收提供可靠的數據資料，為將來工程運營留下寶貴資料。

參考文獻：

[1]中華人民共和國鐵道部．中華人民共和國行業標準《高速鐵路工程測量規范》[S]．TB10601－2009J962－2009．

運營鐵路工程測量規范范文第3篇

【關鍵詞】高速鐵路；精密工程測量；測量基準；地圖投影

中圖分類號：U238 文獻標識碼： A

一、前言

目前，我國高速鐵路工程建設不得不解決的兩大測量技術難題是：1）高速鐵路工程測量技術精度要求高，為了實現軌道幾何狀態的高平順性，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、方法及技術體系和標準進行根本性的變革；2）高速鐵路沿線大范圍形變監測的技術挑戰，為保障高速列車安全平穩運營，必須及時、高效、快速地監測鐵路路基和橋梁的幾何變形，并進行穩定性評估，這需要對大范圍形變監測理論與技術進行系統研究與開發。在此背景下，本文將立足于高速鐵路精密測量與形變監測的理論體系與技術系統，提出若干的想法。

二、高速鐵路精密測量及形變監測內容界定

（一）高速鐵路精密工程測量的內容

高速鐵路精密工程測量貫穿于高速鐵路工程勘測設計、施工、竣工驗收及運營維護測量全過程,包括以下內容：(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)運營維護測量。

（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,在各級精密測量控制網的控制下,實現線下工程按設計線型準確施工和保證軌道鋪設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)線路嚴格按照設計的線型施工,即保持精確的幾何線性參數；(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。為了滿足上述要求,應根據線下工程和軌道鋪設的精度要求設計高速鐵路的各級平面高程控制網測量精度。

（三）高速鐵路軌道鋪設的精度要求

高速鐵路軌道施工的定位精度決定著高速鐵路的平順性,高速鐵路軌道鋪設應滿足軌道內部幾何尺寸(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。其中內部尺寸描述軌道的幾何形狀,外部幾何尺寸體現軌道的空間位置和標高。

1、軌道的內部幾何尺寸

軌道內部幾何尺寸體現出軌道的形狀,根據軌道上相鄰點的相對位置關系就可以確定,表現為軌道上各點的相對位置。軌道內部幾何尺寸的各項規定是為了給列車的平穩運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,還規定了軌道縱向高低和方向的參數,這些參數能保證軌道有正確的形狀。利用這些參數可以檢查軌道的實際形狀是否與設計形狀相符,軌道內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系中的坐標和高程,由軌道中線與周圍相鄰建筑物的關系來確定。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和高程相匹配協調。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測量精度應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）高速鐵路形變監測的主要內容和基本要求

1、形變監測的主要內容

路基：根據不同地質條件和路基高度，主要包括路基面的沉降監測、路基基底的沉降監測和路堤本體沉降監測。橋梁：以墩臺基礎的沉降監測和預應力混凝土梁的徐變變形監測為主。涵洞：自身沉降監測和洞頂填土的沉降監測。隧道：隧道線內線路基礎的沉降監測。過渡段：路橋、路隧、路涵等過渡段沉降監測應以路基面沉降和不均勻沉降監測為主。站場：無特殊情況，一般按正線線下結構要求的相關內容監測。

2、形變監測的基本要求

(1)當發現沉降數據出現異常時首先自查，重測并分析工作基點的穩定性，必要時聯測基準點進行檢測。(2)嚴格按水準測量規范的相關要求進行測量。首次測量應進行往返監測，并取監測結果的中數，將經過嚴密平差處理后的高程值作為初始值。(3)為了將系統誤差減到最小，提高監測精度，各次沉降監測應使用同一臺儀器和附屬設備，必須按照固定的監測路線和監測方法進行，監測路線必須形成附合或閉合路線，使用固定的工作基點進行監測。即實行“五固定”固定水準基點、工作基點、固定人、固定測量儀器、固定監測環境條件、固定測量路線和方法。(4)沉降監測需采用滿足相應測量精度等級的電子水準儀，每次監測前需所使用的儀器和設備應進行檢驗校正。(5)在沉降監測過程中，應做好重點信息的記錄，如架梁、運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據進行分析。

三、高速鐵路精密測量及形變監測理論與應用成果與展望

目前我國對高速鐵路精密測量與形變監測理論與技術開展了系統而深入的研究，研發了相應的軟硬件系統。其關鍵技術及創新點如下：

（1） 提出了軌道控制網與軌道基準網的建網理論與技術體系，自主開發了相應的軟件系統，控制測量精度可達亞毫米級（與國外技術同等精度，但性價比明顯優于進口軟件系統），多項研究成果已被相關規范所采納，實現了高速鐵路精密測量技術的自主創新與國產化。

提出了軌道控制網（CPIII）與軌道基準網（TRN）的建網理論與技術體系，自主開發了相應的軟件系統，控制測量精度可達亞毫米級（與國外技術同等精度，但性價比明顯優于進口軟件系統），多項研究成果已被相關規范所采納，實現了高速鐵路精密測量技術的自主創新與國產化。發現了 CPIII 平面控制網外業測量測回數與精度指標的關系，提出了 CPIII 平面網外業測量不控制 2C 互差的測量模式，可顯著提高 CPIII 網測量的效率，提出了 CPIII 網區段間銜接的余弦函數平滑搭接新方法，提出了 CPIII 三角高程網構網技術，提出了相應的平差模型與精度評定方法，開發了 CPIII 平面及高程網測量和數據處理軟件。提出了 TRN 平面及高程控制網構網模式及置平坐標轉換方法，推導了 TRN 平面及高程精度評定的數學模型，實現了的 TRN 的精度評定（國內外沒有類似精度評定），研制了 TRN 數據采集與處理系統，首次實現了 TRN 外業數據采集的程序化。

（2） 獨創性地提出了永久散射體網絡化雷達干涉的理論與技術體系，開發了國內首套基于衛星 SAR 影像的高速鐵路 PSI 沉降監測軟件，沉降測量精度可達 3-5 毫米（精度優于國內外類似系統），顯著提高了監測效率及沉降漏斗的可探測性，為高速鐵路沉降監測提供了一種新的技術途徑，填補了長大線性工程沉降監測技術的空白。

發現了制約高速鐵路大范圍沉降監測的主要因素，即時間失相關和大氣延遲；發現了農田區域及植被區域永久散射體（PS）稀少的現象，發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的模式，解決了農田和植被區域沉降監測的難題。

（3）加強抗差卡爾曼濾波在變形監測數據處理中的應用

如下圖為一橋墩沉降變形監測網的一部分，點BM12和點BM13是該監測網的基準點，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果相比較，抗差卡爾曼濾波法的波形更穩定，且在一個更小的范圍內波動，說明抗差卡爾曼濾波處理的結果與各期平差值更為接近，抗差卡爾曼濾波法優于普通卡爾曼濾波法。

圖 橋墩沉降變形監測網

（4）其他形變監測實施措施

(l)采用局部更新水準點高程方法來解決水準點之間高差閉合差超限問題，對于復測未超限的段落維持水準點高程不變，超限的段落兩端聯測兩個或多個水準點或深埋水準點，直至閉合差滿足規范要求，再對該水準線路范圍內的水準點沉降情況進行分析，對個別差異沉降明顯的水準點高程值做局部調整。(2)在無柞軌道施工前，對全線精測網復測一次，以基巖水準點為高程計算基準，統一更新所有線路水準基點的高程，以復測后成果作為無柞軌道施工期的高程基準。根據新高程基準，對線下竣工中線進行復測，對底座板的厚度進行驗算，必要時對設計坡度進行局部變更。

四、結束語

綜上，高速鐵路精密工程測量技術的研究，不僅為我國建立高速鐵路精密工程測量技術體系奠定基礎，而且為高速鐵路的大規模建設及時提供測量技術標準。

參考文獻

運營鐵路工程測量規范范文第4篇

關鍵詞: 客運專線無砟軌道；沉降變形觀測；分析評估；無碴軌道鋪設條件

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文獻標識碼：A 文章編號：

引言

高鐵客運專線無碴軌道對工程的工后沉降要求嚴、標準高，要求線下工程工后沉降和差異沉降必須滿足鋪設無碴軌道的需要，工后沉降的預測是以施工中的沉降變形觀測數據為基礎，通過統計擬合分析來實現的。而沉降觀測及其分析評估作為沉降控制的核心和關鍵，是判定線下工程工后沉降是否達到設計預期值的唯一依據，也是決定無碴軌道鋪設時間的關鍵。

為加強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，準確預測線下工程的工后沉降量，確保工程質量，依據《客運專線鐵路無碴軌道鋪設條件評估指南》、《客運專線無碴軌道鐵路工程測量暫行規定》（鐵建設【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》等標準制定本測量與數據處理方法。

1 概述

大同至西安鐵路客運專線（大西高鐵）是國家《中長期鐵路網規劃》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，向南經山西省朔州市、忻州市、太原市、晉中市、臨汾市、運城市，在山西永濟市跨黃河進入陜西省渭南市，經臨潼至西安。

運城至西安段客運專線，東起山西省運城市，向西于永濟跨越黃河天塹，經大荔、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（運城北站至西安北站中心），線路行經晉、陜兩省的晉南地區與關中平原東部。本項目北端與南同蒲通道相連接，向北可經太原直達首都北京及華北地區，西端通過西安樞紐直達西南、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沉降觀測的內容及要求

2.1沉降觀測的內容

2.1.1路基

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

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

2.1.2過渡段

根據過渡段的設計形式，沉降觀測的主要內容有：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：根據不同的橋梁高度和地基條件，橋梁沉降觀測的主要內容有：承臺的沉降變形觀測；墩身沉降變形觀測。

2）徐變：預應力混凝土梁的徐變上拱變形沉降觀測。

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

2.2沉降觀測網的主要技術要求

變形測量精度要求見表2-1[4]，沉降觀測網主要技術要求見表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沉降變形觀測網的主要技術要求

Tab.2-2 Requirements of the settlement observation network

等級 相鄰基準點高差中誤差/mm 每站高差中誤差/mm 往返較差、附合或環線閉合差/mm 監測已測高差較差/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布設一個觀測斷面，地基條件復雜、地形起伏大應適當加密，25m布設一個斷面。一個沉降觀測單元（連續路基沉降觀測區段為一個單元）應不少于2個觀測斷面。

3.2過渡段觀測斷面的布置原則

每個路橋過渡段設置3個觀測斷面，分別設置于與橋臺連接處、距離橋臺5~10m、20~30m處；每個路涵過渡段路基設置6個觀測斷面，分別設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、嵌巖樁基礎的橋涵基礎沉降可選擇典型墩(臺)、涵進行觀測；對原材料變化不大、預制工藝穩定、批量生產的預應力混凝土預制梁，徐變變形觀測可每30孔選擇I孔進行；其余橋梁變形觀測應逐跨、逐墩(臺)布置測點，涵洞應逐個布置。

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不應少于4個。

4沉降觀測方案設計

4.1路基沉降觀測

4.1.1沉降觀測元件的埋設

觀測元件除沉降觀測樁外，均應在地基加固完成后，路基填筑施工前埋設。采用 100mm×100mm×1100mm規格的C15混凝土預制樁，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在距左右線路中心3.2m基床底層頂面，埋設規格見圖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：凍結期與凍融期 觀測頻次比平常期增加一倍

無碴軌道鋪設后 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、路涵過渡段的結構物起點、距結構物起點5～10m處、20～30m處、50m處各設一個觀測斷面。路堤和路塹過渡段在分界處設路基面觀測斷面，每觀測斷面設3個觀測樁。沉降觀測的頻次按路基沉降觀測頻次進行。

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對稱布置2個觀測點，涵洞沉降觀測點設在涵洞邊墻兩側帽石上，每個涵洞測點數8個。參見圖4-2[10]

a. bridge piers b. culvert

圖4-2 沉降觀測點布設示意圖

Fig.4-2 Schematic of settlement observation Points

2）預應力混凝土梁徐變上拱變形觀測點設置在箱梁四個支點和跨中截面兩側腹板梁頂處，每孔梁的測點數應不少于6個。

4.4技術要求

依據水準測量規范和本單位實際情況，本次水準測量外業觀測采用瑞士生產的萊卡DNA型電子水準儀及配套一對因瓦條形碼水準尺進行測量。儀器標稱精度為每公里觀測高差中誤差0.3mm。儀器使用前須經儀器檢定部門鑒定合格。沉降觀測采用二等水準測量，觀測精度不低于1mm，讀數取位至0.1mm。

4.5作業方法

二等水準測量采用單路線往返觀測，且測站數為偶數，水準測量觀測程序是：

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）標石、標志規格及埋設圖，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沉降觀測結果的分析與評估

6.1路基

路基沉降在荷載保持穩定條件下的地基沉降可用下列兩種曲線來擬合：

雙曲線：

指數曲線：

檢驗監測數據與擬合的沉降雙曲線之間趨勢的符合性。當兩者之間的相關關系r，滿足相關系數r 0.92時為“優”。當間隔不少于3個月的兩次預測最終沉降的差值不應大于8mm，認為預測的穩定性達到了“優”。當預測的時間滿足條件 時，預測才是準確的。

式中：S(t)：預測時的沉降觀測值；

S(t=∞)：時間t時預測的最終沉降值

6.2過渡段

過渡段工后沉降的分析評估應沿線路方向考慮各觀測斷面和各種結構物之間的關系綜合進行。對線路不同下部基礎結構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，應重點分析評估其差異沉降。過渡段不同結構物間的預測差異沉降不應大于5mm，預測沉降引起沿線路方向的折角不應大于1/1000。

6.3橋涵

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

①根據橋涵實際荷載情況及觀測數據，應作多個階段的回歸分析及預測，綜合確定沉降變形的趨勢，曲線回歸的相關系數應不低于0.92。首次回歸分析時，觀測期不應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的橋涵不應少于30天。

②利用兩次回歸結果預測的最終沉降的差值不應大于8mm。兩次預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的橋涵不應少于30天。

③橋梁主體結構完工至無碴軌道鋪設前，沉降預測的時間應滿足以下條件：

式中：S(t)：預測時的沉降觀測值；

S(t=∞)：時間t時預測的最終沉降值

2）設計預測的總沉降量與通過實測資料預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的橋涵，當墩臺沉降值趨于穩定且沉降總量不大于5mm時，可判定沉降滿足無碴軌道鋪設條件。

6.4預應力混凝土橋梁

預應力混凝土橋梁上部結構的變形要求：

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，不應大于7mm；L 50m時，不應大于L/5000或20 mm。

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

式中：

Φ(∞)－根據實測結果確定的混凝土徐變系數終極值；

Φ(t)－根據實測結果確定的鋪設無碴軌道時混凝土徐變系數；

―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）預測的涵洞工后沉降量不應大于15mm。

7結論

安全是鐵路永恒的主題，我國客運專線建設由于地質條件復雜，面臨的問題較多，尤其是如何有效預測工后沉降長期困擾著工程界。因此，科學、有效地分析和預測線下工程工后沉降量是無碴軌道鋪設的關鍵環節。

隨著國民經濟的發展，我國在未來的五年內還將繼續在高速鐵路建設上會持續加大比重。為了確保高速鐵路的運行安全，沉降觀測顯得尤為重要。我國的沉降觀測技術基本發育成熟，但是尚有不足之處，這就需要我們測量人員不斷改革，技術創新，并積極借鑒國外先進的理論技術，總結經驗教訓，以完善自我。

參考文獻

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[3] 中華人民共和國行業標準新建鐵路工程測量規范[S].（TB10101—99）

[4] 國家一、二等水準測量規范[S].（GB12897—91）

[5] 新建鐵路哈爾濱至大連客運專線沉降變形觀測系統實施細則[R].2007年12月

運營鐵路工程測量規范范文第5篇

關鍵字:無砟軌道特長隧道沉降觀測重載鐵路變形指標

中圖分類號： U45文獻標識碼：A 文章編號：

1.緒論

無砟軌道鋪設條件評估的重點應是線下工程的沉降變形，評估應綜合考慮沿線路方向各種結構物間的沉降變形關系，以標段為單位實施。設計單位按照本指導方案，以標段為單位制定沉降觀測設計方案。無砟軌道鋪設條件的評估數據必須采用先進、成熟、科學的檢測手段取得，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無砟軌道的關鍵時間節點和關鍵工序的主要依據之一，必需加強“零觀測”（即初始值）的過程控制。

關于無砟軌道鋪設條件評估,重載特長大隧道的沉降變形觀測與評估就顯得更加重要。重載鐵路隧道鋪設無砟軌道前的沉降變形觀測與評估，關系到無砟軌道的施工要求和運營條件許可。滿足施工條件和設計要求是評估的依據，因此，沉降變形觀測的數據指標和技術要求都是無砟軌道鋪設條件的理論依據和實施標準。

2.工程概況

南呂梁山隧道位于山西省臨汾市境內，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。隧道進口端位于蒲縣境內，出口端位于臨汾市堯都區及洪洞縣交界處，設計為雙洞單線隧道，線間距30m。左線進口里程DK298+175，出口里程DK321+618，左線全長23443m；右線進口里程DK298+145，出口里程DK321+614.7，右線全長23469.7m。

隧道左線除進口段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。隧道內設計為單面下坡，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

鋪設無砟軌道的隧道沉降變形觀測的關鍵在于沉降變形觀測數據的分析和處理，它是整個沉降變形觀測中最重要的環節和關鍵。觀測點的布設和數據采集的真實性是觀測數據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條件評估的重點應是線下工程的沉降變形，沉降變形觀測分為測點準備、數據采集、數據分析和精度評定。

3.1.1觀測點的布設

（1）隧道的進出口進行地基處理的地段，從洞口起每25m 布設一個斷面。

（2）隧道內一般地段沉降觀測斷面的布設根據地質圍巖級別確定，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至少布設兩個斷面。

（4）地應力較大、斷層破碎帶、膨脹土等不良和復雜地質區段適當加密布設。

（5）隧道洞口至分界里程范圍內應至少布設一個觀測斷面。路、隧兩側分別設置至少一個觀測斷面。

（6）施工降水范圍應至少布設一個觀測斷面。

（7）長度大于20m 的明洞，每20m 設置一個觀測斷面。

（8）隧道工程完成后，每個觀測斷面在相應于兩側邊墻處設一對沉降觀測點，原則上設于高于水溝蓋板0.2m 處。

3.1.2變形觀測主要技術指標

二等水準測量主要技術標準

二等水準觀測主要技術要求

3.1.3沉降變形監測測量工作基本要求

1.水準基點使用時應作穩定性檢驗，并以穩定或相對穩定的點作為沉降變形的參考點，并應有一定數量穩固可靠的點以資校核。

2.每次觀測前，對所使用的儀器和設備應進行檢驗校正，并保留檢驗記錄。

3.每次沉降變形觀測時應符合：

（1）嚴格按水準測量規范的要求施測。首次觀測每個往返測均進行兩次讀數。

（2）參與觀測的人員必須經過培訓才能上崗，并固定觀測人員。

（3）為了將觀測中的系統誤差減到最小，達到提高精度的目的，各次觀測應使用同一臺儀器和設備，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沉降變形觀測點進行觀測。

（4）觀測時要避免陽光直射，且在基本相同的環境和觀測條件下工作。

（5）成像清晰、穩定時再讀數。

（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）對工作基點的穩定性要定期檢核，在雨季前后要聯測，檢查水準點的標高是否有變動。

（8）數據計算方法和計算用工作基點一致。

3.2隧道沉降觀測數據處理

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據的分析以及指標都是沉降變形觀測的重點，重載鐵路對沉降觀測指標和精度評定將直接影響鋪設無砟軌道精度。所以做好觀測數據的分析和處理將是沉降變形觀測過程中最難也是最關鍵的環節。

3.2.1常規觀測數據的處理

（1）數據導出后，進行觀測數據的檢查，觀測數據是否與現場觀測點相對應，做好必要的標注和記錄。

（2）應采用統一的隧道沉降觀測記錄表格，做好觀測數據的記錄與整理，觀測資料應齊全、詳細、規范，符合設計要求。

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

（4）及時整理、匯總、分析沉降觀測資料，按有關規定整理成冊，報送有關單位進行沉降分析、評估。

3.2.2異常數據的分析處理

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

3.2.2.1水準基點擾動引起的異常觀測數據

分析處理方法：水準基點破壞或發生較大擾動時，現場測量時可以發現，應及時恢復水準基點并進行補充測量，然后才能進行變形觀測。

當平面基點、水準基點少量擾動時，現場測量不易發現，但通過對引用同一水準基點的多個觀測標突然發生同一趨勢較大量的異常變化分析，結合相鄰水準基點的檢核結果可以判定原因。

當確認屬于水準基點擾動時，應首先對水準基點進行補充測量，消除問題，然后進行變形觀測。

3.2.2.2觀測標或觀測元器件擾動引起的異常觀測數據。

分析處理方法：當觀測標或觀測元器件破壞或發生較大擾動時，現場測量時可以發現，應及時恢復觀測標或觀測元器件，然后進行變形觀測。

當觀測標或觀測元器件少量擾動時，現場測量不易發現，但通過與相鄰觀測標或觀測元器件變形差異分析，結合地形地質狀況、施工加載情況對比分析可初步判定，然后通過后續的觀測可進一步驗證之。觀測標或觀測元器件的破壞或擾動將引起變形觀測的不連續，即上一次觀測至本次觀測的變形量無法準確測定，因此將會影響變形觀測成果的質量。

當觀測標或觀測元器件頻繁破壞或擾動時，將會嚴重影響變形觀測成果的質量。對觀測標或觀測元器件擾動引起異常觀測數據的情況。

當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據。

分析處理方法：可以通過檢查核對觀測記錄和計算數據發現，當未發現時，可以通過補充觀測發現。測量錯誤引起的異常觀測數據只要及時發現和正確處理，不會對變形觀測成果質量產生影響。

4.結論

為指導南呂梁山隧道做好無砟軌道的鋪設工作，通過對線下工程的沉降變形進行觀測，并對觀測資料進行分析，包括預測工后沉降，以便對無砟軌道的鋪設條件進行評估，從而確定合理的無砟軌道鋪設時機，確保無砟軌道結構的安全。

特長大隧道鋪設無砟軌道的隧道沉降變形觀測與評估中，關鍵影響因素為觀測數據的分析處理以及評估時參考指標，做好觀測數據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。評估時在數據處理分析后是否具備施工的指標依據，關系到隧道的沉降觀測變形數據是否滿足評估指標。

參考文獻

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2.《客運專線鐵路無砟軌道測量技術暫行規定》（鐵建設[2006]189號）；

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