高速铁路精密工程测量技术体系与特点
高速铁路精密工程测量技术体系与特点
02
轨道控制网（CPⅢ）测量体系要求控制点位的选择应满足通视良好、地质稳定等 条件，以确保测量精度和稳定性。
03
轨道控制网（CPⅢ）测量体系的主要任务是测定轨道的几何参数和轨道状态参数， 为高速铁路轨道的铺设、精调和运营维护提供基础数据。
无砟轨道精调测量体系
01
无砟轨道精调测量体系是高速铁路精密工程测量的重要组成 部分，主要采用全球定位系统（GPS）、卫星定位技术、惯 性导航技术和精密测量技术，对无砟轨道进行高精度、高效 率的调整，以确保高速铁路的安全、稳定和舒适运行。
02 03
发展阶段
20世纪80年代至21世纪初，随着科技的不断进步和应用，高速铁路精 密工程测量技术逐渐发展壮大，引入了数字化测量设备和智能化测量技 术，提高了测量精度和效率。
成熟阶段
21世纪初至今，高速铁路精密工程测量技术已经进入了成熟阶段，形成 了完善的测量技术体系和标准，并不断向更高精度、更高效率的方向发 展。
高程控制测量体系要求控制点位 的选择应满足远离干扰源、地质 稳定等条件，以确保测量精度和 稳定性。
高程控制测量体系的主要任务是 测定各控制点的高程坐标，为高 速铁路线路的定线、施工放样和 运营维护提供基础数据。
轨道控制网（CPⅢ）测量体系
01
轨道控制网（CPⅢ）测量体系是高速铁路精密工程测量的核心，主要采用卫星定 位技术、惯性导航技术和精密测量技术，建立高精度、高稳定性的轨道控制网，为 高速铁路的轨道铺设和运营维护提供准确的轨道位置信息。
高速铁路精密工程测量技术的应用领域
01
02
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线路测量
包括轨道线路的平面、纵 面和高程测量，以及线路 中线、边线、轨面高程等 要素的测量。
桥梁测量
高速铁路精密工程测量技术体系的建立及特点
高速铁路精密工程测量技术体系的建立及特点摘要：随着社会经济以及科学技术的快速发展，国内各个行业得到长足的发展，尤其是铁路领域的建设，在国家政府的大力支持下取得了突破性的进展，与国际化的高速铁路建设水平实现良好的对接。
在铁路建设工程中，铁路测绘是一个比较关键的施工环节，尤其是高精度的测量技术在该领域的工程中起到了重要的支撑作用。
故此，高速铁路精密工程测量技术一直是行业内研究的热点问题。
本文针对这一技术进行了详细的讲述，并进一步剖析了该测量技术特点，望对业界人士提供参考。
关键词：高速铁路；精密工程测量技术体系；建立；特点；前言：在任何一个地区的发展中，交通运输领域的发展成绩是影响该地区的关键因素，所以针对每个地区适当的强化资源的投入，不断完善交通线路的建设和发展那，为当地的经济建设提供良好的支持。
所以在高速铁路建设工程中，不断进行技术的革新，提升铁路工程测量技术的水平，实现我国高速铁路的建设规划。
1关于高速铁路精密工程测量体系的概况高速铁路精密工程测量的内容1.1在告诉铁路建工程中的施工、设计以及维护验收都需要精密工程测量技术的大力应用，使得高速铁路的建设更加高效快捷。
细分开来高速铁路精密工程测量技术在告诉铁路平面搞成控制以及轨道施工的测量，还有就是日常的维护环节都发挥了巨大的作用，对于提升高速铁路工程的整体质量具有重要的参考意义。
高速铁路精密工程测量的目的1.2高速铁路精密工程测量技术的具体应用可以为相关的工作人员提供精确的数据参考，使得铁路建设各个工作环节得以有准确的数据参考，指导工作的顺利前行。
比如在一般路基以及建筑物的测量环节，测量精度必须要控制在mm范围内，使得整体的建设工程统一精度。
2高速铁路精密度测量体系在铁路建设中的特点2.1建立CPO框架控制网通过对各地高速铁路得到的平面控制测量数据可知，呈带状分布的平面控制网具有线路长且地区跨幅度大的特点。
CPO框架控制网的概念逐步出现在人们的视线中，并得到了人们的关注和重视。
高速铁路工程测量特点
引言高速铁路的建设要求较高，对各个环节的控制测量也非常精准，一点细小的误差都可能引发重大的安全事故。
因此，必须加强高速铁路工程测量的相关工作，尤其是沉降变形等方面的测量必须高度重视，这样才能保证高速铁路的建设符合标准，质量可靠。
1对比分析高速铁路的工程测量与传统铁路的工程测量1.1高速铁路工程测量从实际情况来看，高速铁路工程测量涉及的主要测量内容包括了三个方面：①设计控制网；②建立基础控制网和框架控制网；③建立线路控制网。
对第一个方面的内容而言，关键是进行精准的工程测量。
控制网的设计涉及到平面控制网和高程控制网，平面设计网要全面考虑高程投影的边长变形和高斯投影的边长变形，合理选择平差基准。
而高程控制网需要依照国家高程基准水平点展开设计，如果没有对应的水平点，可以在测量的过程中自行建立，并按照相关的转换关系将其换算成国家标准。
对第二和第三个方面，基础控制网主要是对高速铁路工程测量提供必要的勘察、施工和维护的坐标信息。
而线路控制网是在基础控制网的基础上建立的，在前期勘察中还需要高程控制网的参与，依照水准基点进行引用和建立。
1.2传统铁路的工程测量传统的铁路工程测量流程主要可以分为初测、定测、线下测量和铺轨测量这几个部分。
由于传统铁路的建设标准比较低，这也就导致其对应的工程测量相关标准也比较低。
通过和高速铁路工程测量进行对比分析，可以明确传统铁路测量存在的不足之处。
①传统铁路测量具有较大的高斯投影变形。
②传统铁路工程测量会产生较大的高程投影边长变形。
③传统的铁路工程测量没有建立其完善的平面高程控制网，仅仅是依靠直线控制桩、曲线控制桩等进行控制测量，不仅误差较高，而且容易丢失。
④传统测量的精度比较低，导致在进行复测时容易产生曲线偏角超过极限值的问题，会对行车的安全和舒适度形成较大的影响。
此外，传统测量方式还会使铺轨基准出现缺陷，进而使轨道的铺设出现质量上的问题。
2高速铁路工程测量的特点分析2.1三网合一所谓三网合一，主要是指高速铁路工程测量将施工控制网、勘测控制网和轨道控制网实现了融合。
分析高速铁路精密工程测量技术体系的建立及特点
分析高速铁路精密工程测量技术体系的建立及特点摘要：随着社会的发展，人们对交通出行的需求越来越大，由于我国有着人口众多，地域广大等特点，所以铁路交通被选为第一出行工具，但是随着人们对交通质量的要求不断提高，传统的铁路交通已经不能达到人们的要求。
高速铁路的诞生满足了人们的出行需要，所以建设高速铁路成了我国铁路发展的主要方向。
测量学作为铁道工程中的主要控制技术，在高速铁路的建设中倍受重视，本人曾经参加过沪杭高速铁路测控点埋设、及测控工作，在本文以实际工作经验对高速铁路精密工程测量技术体系的建立及特点进行分析，望广大同行给予指导。
关键词：控制网设置等级中图分类号：u238 文献标识码：a 文章编号：引言：高速铁路的设计时速为300~350km/h，精密测量技术可以有效保证列车在运行状态下的安全性和舒适性。
高速铁路的测量误差控制在0.01毫米的范围内，所以传统的铁路测量技术已经不能适用于高速铁路的建设要求，所以为了实现高速铁路的平稳性，就必须应用新的测量技术。
一．工程概况沪杭高速铁路的的设计时速为300km/h，全长158.8公里，线路由无砟轨道和无缝钢管组成，轨道正线距离为5m。
最大坡度为2%。
沪杭高铁工程广泛采用了新技术、新结构、新工艺。
全线软土分布广泛深厚，成因复杂，多处存在区域地面沉降，地基处理和工后沉降控制极为困难，全线桥梁总长占线路长度比重高达90%。
所以测量控制技术繁重，尤其在控制点埋设，和控制网测量等方法都存在着重大技术难题。
二．高速铁路精密测量体系的特点高速铁路通常采用三网合一的监测方法，高速铁路的监测体系将大地水准测量、平面测量相互结合，并形成了勘测控制网、施工测控网、维护控制网。
由于高速铁路属于无砟轨道。
所以对施工技术要求很高，将工程测量网等级分为三个即ｃｐｉ控制网、ｃｐⅱ控制网、ｃｐiii控制网。
这三个控制网在不同的施工环境下都有着不同的应用。
例如在勘测阶段所使用的监测网为cpi和cpii，这两种监测网主要为设计和地质部门提供基础测量数据，以供对线路进行设计和规划使用。
高铁工程建设中的精密工程测量技术
高铁工程建设中的精密工程测量技术摘要：通常来说，速度至少达到250km/h的专线铁路或达到200km/h的既有线铁路被称为高速铁路。
高铁凭借其安全性高、稳定性好、速度快的优势迅速在我国交通运输中占领重要地位，要想继续提升高铁运行的平稳舒适，则需要在轨道的平整度、施工工艺、材质和尺寸的精准上精益求精，而传统的测量技术已无法满足发展的需求，一定程度上阻碍了高铁的发展。
因此需要运用精密工程测量技术来弥补方法与精度上的缺陷。
本文对高铁工程建设中精密工程测量技术的内容、要求和具体应用进行简要分析，了解精密工程测量技术在高铁工程建设中的重要性。
关键词：高铁工程建设；精密工程；测量技术1精密工程测量技术概述1.1精密工程测量技术的内容精密工程测量技术广泛应用于高速铁路工程建设的前期设计、中期施工和后期运营验收维护。
测量内容涵盖平面高程控制、高铁轨道建设、运营维护等测量，高铁建设项目占地面积大、跨度大，经常受地形地质影响。
为了实现相关参数的精确测量，需要在设计过程中根据特性制定设计方案，并对坐标系和基准进行精确预测，以确保精确测量的准确性。
1.2应用精密工程测量技术的目的在高速铁路建设中应用精密工程测量技术的目的是使开发人员和技术人员能够在高速铁路运营前通过高速铁路平面高程控制网的设计和调整，研究和解决高速铁路工程中的具体问题，以保证高速铁路轨道的位置精度和平顺性。
同时，要求高铁项目建设必须严格遵循线性设计，保持几何线性设计方案的参数和精度。
通常，参数范围以毫米为单位。
如果要求偏差控制在10mm以内，则需要确保高铁建设的高要求，提高高铁运营的舒适性和安全性，并协助我国的高铁运输项目。
1.3传统测量技术与精密工程测量技术的比较在铁路工程，传统的测量方法采用的是以位置测量中心线控制桩作为坐标数据，但随着施工的结束，中心线控制桩便会损坏，若想重新测量则要重新构造测量方法。
对于普通铁路工程建设来说，这一缺陷并无大碍，但高铁工程建设涉及范围较广，外部环境复杂，测控数据变数较多且测控数据通常要超过规定的精度数据的范围，精密工程测量技术可以通过构建精确的精密测量和控制系统来实现随时随地可操纵的测量，以实现毫米水平测量和控制的目标。
【精品课件】高速铁路精密工程测量技术体系与特点
背景-3
轨道测量技术标准的制订提供理论依据； (2) 根据客运专线无砟轨道铁路线下工程工后变形监测和无砟轨道平 顺性施工要求，反演推算各级控制测量的精度要求，取得了一系列 的成果。
高程控制测量—初测水准：高程系统为1956年黄海高程/1985 年国家 高程基准；测量精度： 五等水准(30 L ) 。
简介-2
2 <定测>
以初测导线和初测水准点为基准，按初测导线的精度要求放出交点、 直线控制桩、曲线控制桩(五大桩)—中线测量。
3 <线下工程施工测量>
平面测量以定测放出交点、直线控制桩、曲线控制桩(五大桩) 作为 线下工程施工测量的基准；高程测量以初测水准点为基准。
为了适应我国客运专线无砟轨道建设的形势，根据铁建设函[ 2005 ] 1026号《关于编制2006年铁路工程建设标准计划的通知》的要求， 在铁道部建设管理司和铁道部经济规划研究院主持下，我国开始编 制《客运专线无砟轨道铁路工程测量暂行规定》。
我国铁路科技工作者先后完成了《无砟轨道测量技术的研究》、 《无砟轨道控制测量理论和方法研究》以及《客运专线无砟轨道铁 路工程测量控制网精度标准的研究》等一批科研成果。主要解决了 如下问题：
4 <铺轨测量>
直线以经纬仪穿线法测量；曲线用偏角法或切线支距法进行铺轨控 制。
2.2 传统的铁路工程测量方法的缺陷
缺陷-1
1、平面坐标系投影差大
采用1954年北京坐标系3°带投影，投影带边缘边长投影变形值最大 可达340mm /km，不利于GPS、RTK、全站仪等新技术采用坐标定 位法进行勘测和施工放线。
高速铁路精密工程测量技术体系与特点
主要内容
高速铁路精密工程测量技术
演讲人
目录
壹
高 速 铁 路 测 量 技 术 概 述
贰
高 速 铁 路 精 密 工 程 测 量 技 术
叁
的高 挑速 战铁 与路 对精 策密
工 程 测 量 技 术
肆
的高 未速 来铁 发路 展精
密 工 程 测 量 技 术
高速铁路测量技术概 述
测量技术在铁路工程中的重要性
2018
国际合作：加强国际合作，共享高速铁路精密工程测量技 术的研究成果和经验，提高全球铁路工程测量技术水平
谢谢
01 精度要求高：高速铁路对 测量精度要求极高，需要 克服各种误差和干扰
02 环境复杂：高速铁路沿线 环境复杂，需要应对各种 恶劣天气和地形条件
03 施工难度大：高速铁路施 工难度大，需要克服各种 技术难题和安全隐患
04 成本控制：高速铁路建设 成本高，需要控制成本， 提高效益
技术改进与创新
提高测量精度：采用高精度传感器和测量设备， 提高测量精度和可靠性
动化和智能化
高精度：随着科技的发展，测 量精度不断提高，以满足高速
铁路建设的需求
实时化：通过实时监测和数据 传输技术，实现测量数据的实
时传输和处理
集成化：将多种测量技术集成， 实现多种测量功能的一体化和
自动化
网络化：利用互联网技术，实 现测量数据的远程传输和处理，
提高测量效率和准确性
高速铁路精密工程测 量技术
精密工程测量技术的发展离不开科 技的进步，如传感器技术、通信技 术、数据处理技术等的发展，为精 密工程测量技术的应用提供了技术 支持。
精密工程测量技术的应用
● 轨道测量：用于轨道铺设和维护，确保轨道的平顺性和稳定性 ● 桥梁测量：用于桥梁设计和施工，确保桥梁的强度和稳定性 ● 隧道测量：用于隧道设计和施工，确保隧道的贯通性和安全性 ● 路基测量：用于路基设计和施工，确保路基的承载力和稳定性 ● 地形测量：用于地形分析和设计，确保地形的合理性和美观性 ● 建筑物测量：用于建筑物设计和施工，确保建筑物的强度和稳定性 ● 地下管线测量：用于地下管线设计和施工，确保地下管线的安全性和可靠性 ● 地质灾害监测：用于地质灾害监测和预警，确保地质灾害的预防和治理 ● 环境保护监测：用于环境保护监测和预警，确保环境保护的实施和效果 ● 城市规划测量：用于城市规划和设计，确保城市规划的合理性和美观性
201301-任晓春-高速铁路精密工程测量技术体系与特点
轨道的内部几何尺寸体现出轨道的形状，根据轨道上相邻点的相对 位置关系就可以确定，表现为轨道上各点的相对位置。轨道内部几 何尺寸的各项规定是为了给列车的平稳运行提供一个平顺的轨道， 即通常提到的“平顺性”。平顺性指标直接决定了列车运行速度， 旅客乘坐的舒适度。
内部几何尺寸主要通过轨距、轨向、高低、水平和扭曲等参数来保 证。利用这些参数检线列车行驶速度高(200~350km/h)，为了达到在高速 行驶条件下列车的安全性和舒适性，要求： (1) 线路严格按照设计的线型施工，即保持精确的几何线形参数； (2) 轨道必须具有非常高的平顺性，精度要保持在毫米级的范围内。
为了满足上述要求，应根据线下工程和轨道铺设的精度要求设 计高速铁路的各级平面高程控制网测量精度。
2004年，铁道部决定在遂渝线开展无砟轨道综合试验，但在施工过 程中发现原有的测量控制网精度及控制网布设不能满足无砟轨道的 施工要求。为此，最早我国在遂渝线开展了无砟轨道铁路工程测量 技术的研究，并建立了遂渝线无砟轨道综合试验段精密工程测量控 制网。
背景-2
第6页
2006年随着京津城际、武广、郑西客运专线无砟轨道铁路的全面开 工建设，原有的铁路测量体系和技术标准已不能适应客运专线无砟 轨道建设的要求。
4 <铺轨测量>
直线以经纬仪穿线法测量；曲线用偏角法或切线支距法进行铺轨控 制。
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2.2 传统的铁路工程测量方法的缺陷
缺陷-1
1、平面坐标系投影差大
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采用1954年北京坐标系3°带投影，投影带边缘边长投影变形值最大 可达340mm /km，不利于GPS、RTK、全站仪等新技术采用坐标定 位法进行勘测和施工放线。
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2.3建立高铁精密工程测量技术体系的必要性
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2.建立高铁精密工程测量技术体系的 必要性
主要内容
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2.1 传统的铁路工程测量方法简介 2.2 传统的铁路工程测量方法的缺陷 2.3 建立高铁精密工程测量技术体系的必要性
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2.3建立高铁精密工程测量技术体系的必要性
必要性
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传统铁路测量方法采用定测中线控制桩作为联系铁路勘测设计与施 工的线路平面测量控制基准，中线控制桩在线路竣工后已不复存在， 铁路平面控制基准经失去，因而在竣工和运营阶段的线路复测只能 通过相对测量的方式进行，这种方式只适合测量精度要求低的普速 铁路测量。
而高速铁路轨道必须具有非常精确的几何参数，使轨道的几何参数 与设计的目标位置之间的偏差保持在最小，精度要保持在毫米级范 围以内。从既有线提速发现轨道几何参数与设计值存在着巨大差异， 说明仅仅依靠相对测量方法对线路进行维护是远远不够的，必须引 入绝对测量系统，建立一套完整精密测量系统。
背景-3
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轨道测量技术标准的制订提供理论依据；
(2) 根据客运专线无砟轨道铁路线下工程工后变形监测和无砟轨道平 顺性施工要求，反演推算各级控制测量的精度要求，取得了一系列 的成果。
根据上述科研成果，在吸取遂渝线无砟轨道综合试验段测量的实践 经验，并参考国外有关无砟轨道测量规范和标准的基础上，编制完 成了《客运专线无砟轨道铁路工程测量暂行规定》，由铁道部于 2019年10月16日发布实施。初步形成了我国高速铁路工程测量技术 标准体系。
4 <铺轨测量>
直线以经纬仪穿线法测量；曲线用偏角法或切线支距法进行铺轨控 制。
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2.2 传统的铁路工程测量方法的缺陷
缺陷-1
1、平面坐标系投影差大
第15页
采用1954年北京坐标系3°带投影，投影带边缘边长投影变形值最大 可达340mm /km，不利于GPS、RTK、全站仪等新技术采用坐标定 位法进行勘测和施工放线。
高程控制测量—初测水准：高程系统为1956年黄海高程/1985 年国家 高程基准；测量精度： 五等水准(30 L ) 。
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2 <定测>
以初测导线和初测水准点为基准，按初测导线的精度要求放出交点、 直线控制桩、曲线控制桩(五大桩)—中线测量。
3 <线下工程施工测量>
平面测量以定测放出交点、直线控制桩、曲线控制桩(五大桩) 作为 线下工程施工测量的基准；高程测量以初测水准点为基准。
缺陷-2
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3、测量精度低
由于导线方位角测量精度要求较低(25″ n )，施工单位复测时，经常 出现曲线偏角超限问题，施工单位只有以改变曲线要素的方法来进 行施工。在普通速度条件下，不会影响行车安全和舒适度，但在高 速行车条件下，就有可能影响行车安全和舒适度。
4、轨道铺设精度难以满足设计线形和平顺度要求
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2.1 传统的铁路ຫໍສະໝຸດ 程测量方法简介简介-1第12页
传统的铁路工程是以线路中线控制桩作为铁路勘测设计和施工的坐 标基准，其测量作业模式和流程如下。
初测
定测
线下工程施工测量
铺轨测量
1 <初测>
平面控制测量—初测导线：坐标系统为1954年北京坐标系；测角中 误差12.5″(25″ n )；导线全长相对闭合差：光电测距1 /6 000，钢尺丈 量1 /2 000。
我国铁路科技工作者先后完成了《无砟轨道测量技术的研究》、 《无砟轨道控制测量理论和方法研究》以及《客运专线无砟轨道铁 路工程测量控制网精度标准的研究》等一批科研成果。主要解决了 如下问题：
(1) 对无砟轨道施工控制网精度设计的有关问题，包括控制网设计的 精度准则、精度阈值以及精度计算方法等进行了研究论证，为无砟
背景-4
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2019年根据铁道部经济规划院《关于委托编制2019年铁路工程建设 标准及标准设计的函》(经规计财函[2019]8号)的要求，在现行《客 运专线无砟轨道铁路工程测量暂行规定》基础上，以近年来高速铁 路工程测量成果为支撑，认真总结京津、武广、郑西、哈大、京沪、 广深等高速铁路测量的实践经验，于2009年8月完成了《高速铁路工 程测量规范》(TB10601-2009)的编制，由铁道部于2009年12月1日发 布实施。《高速铁路工程测量规范》(TB10601-2009)的发布实施， 形成了一套具有自主知识产权的高速铁路工程测量技术标准。
高速铁路精密工程测量技术体系与特点
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2019年随着京津城际、武广、郑西客运专线无砟轨道铁路的全面开 工建设，原有的铁路测量体系和技术标准已不能适应客运专线无砟 轨道建设的要求。
为了适应我国客运专线无砟轨道建设的形势，根据铁建设函[ 2019 ] 1026号《关于编制2019年铁路工程建设标准计划的通知》的要求， 在铁道部建设管理司和铁道部经济规划研究院主持下，我国开始编 制《客运专线无砟轨道铁路工程测量暂行规定》。
2、线路平面测量可重复性较差
以线路中线控制桩作为铁路勘测设计和施工的坐标基准，没有采用 逐级控制的方法建立完整的平面高程控制网，线路施工控制仅靠定 测放出交点、直线控制桩、曲线控制桩(五大桩)进行控制，当出现 中线控制桩连续丢失后，就很难进行恢复；由于路基地段没有分级 建立平面控制网，没有稳固的平面控制基准，施工后线路中线控制 桩就被破坏，只是在路基工程施工期间根据中线控制桩设置护桩进 行平面控制。无法使用统一的平面控制基准进行线下工程和轨道工 程施工。
轨道的铺设不是以测量控制网为基准按照设计的坐标定位，而是按 照线下工程的施工现状采用相对定位进行铺设，这种铺轨方法由于 测量误差的积累，往往造成轨道的几何参数与设计参数相差甚远。 在既有线提速改造时，采用定位进行铺轨就出现了圆曲线半径与设 计半径相差太大、大半径长曲线变成了很多不同半径圆曲线的组合、 曲线五大桩位置与设计位置相差太大、纵断面整坡变成了很多碎坡 等问题。