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)。因為,平順度對線路位置誤差的影響有積累性和擴(kuò)大的趨勢,當(dāng)實際線路偏離設(shè)計位置很遠(yuǎn)時,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,線路將出現(xiàn)轉(zhuǎn)折角為(82.5″),直線B移至B′點。每個不平順度具有偶然性,因此,由各段不平順度產(chǎn)生的點位移按偶然誤差計算,設(shè)AB為150米,則mβ=127mm。
圖 短波不平順累計誤差示意圖
(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,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)來實現(xiàn)軌道的總體線形的正確。
(三)CPⅠ和CPⅡ誤差計算
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最弱點的橫向中誤差計算,按導(dǎo)線測量方法,計算最弱點的橫向中誤差公式為:
對于CPⅡ,取S=800m,則可計算得km=3.7mm;
對于CPⅠ,取S=4000m,則可計算得km=11.6mm。
假定導(dǎo)線縱向誤差等于橫向誤差,則可計算最弱點點位中誤差分別約為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,點號銘牌白色抹底規(guī)格為 40cm×30cm。
測量線路水準(zhǔn)基點的埋設(shè)要求同精測網(wǎng)中的水準(zhǔn)點埋點要求。水準(zhǔn)點測量應(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)。