运营铁路工程测量规范

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运营铁路工程测量规范范文第1篇

关键词：铁路；工程测量；技术特点

中图分类号：K826.16 文献标识码：A 文章编号：

随着我国经济建设的不断繁荣富强，国内的高速铁路工程建设也在大规模发展。铁路工程建设中的大面积选线设计，高精度测量，轨道精密施工测量，区域沉降及工后沉降监测对铁路工程测量的要求也越来越高。同时，也为测量新技术提供了广阔的发展平台，可见测量新技术在铁路工程测量中的运用前景是十分广泛的。

1铁路工程测量精度设计的原则和要求

根据工程的特征、施工的方法、施工精度、设备安装精度，以及工程贯通距离等因素进行铁路测量工程的测量精度设计。铁路工程测量精度设计是保障隧道和路线的贯通，并达到线路定线与放样的精度要求。保障隧道贯通是铁路工程测量的关键任务，所以，十分在铁路工程测量工作中，非常有必要的合理规定新技术在隧道贯通误差和允许值。铁路工程测量中根据山岭隧道贯通误差测量的实际统计资料计算出来，从而制定测量贯通误差要求。

2“三网合一”的测量技术理念

铁路工程的测量主要根据施测阶段、施测的目的和施测的功能，将平面、高程控制网分为勘测控制网、施工控制网以及运营维护控制网。因此，把工程测量这三个阶段的控制网称之为“三网”。我国铁路在过去建设的速度目标值较低，在轨道平顺方面的要求也不高，以致没能在勘测和施工中建立一套适用的勘测、施工技术测量系统。若没有仔细考虑轨道施工和运营方面测量控制网的要求，则会导致基准、系统、精度不统一，将会对工程施工、运营维护与改造带来不方便。

铁路工程测量中勘测、施工、运营维护三个方面，采用统一的基准对平面、高程控制测量进行规划。“三网合一”是勘测控制网、施工控制网、运营维护控制网都采用建立平面控制网，而作为基础高程控制网的是首级高程控制水准基点。“三网合一”的理念通过铁路相关的勘测设计单位已在客运专线上实践过。建立各个阶段测量数据的统一协调，需要在铁路工程勘测技术、施工等环节建立统一的基准，并有利于测量数据的检测和资源共享。

3测绘新技术的应用

3.1航测法测绘路基横断面

航测法测绘路基横断面的技术，是通过数字摄影测量工作站来实现的。铁路工程进行线路横断面的测量时，在航测立体模型上开展。然后，通过专用的横断面数据采集软件，把线路交点坐标及线路曲线要素输入数字摄影工作站。线路中线经自动立体模型生成，再继续输入中桩里程，在立体模型出现提示的横断面方向逐点切准采集横断面。以此自动生成路基横断面图形。航测法测绘路基横断面的优点是速度快、自动化程度高，且能有效的降低劳动强度。

航测法测绘技术在铁路工程测绘路基横断面中，其测量精度重点是与航测精度有关，也受摄影比例尺的局限，地表的植被和摄影质量也是一个较大的影响。地面坡度是航测法测量路基横断面高程误差影响因素之一，尤其是落在陡坎上，很小的误差也会导致较大的高程误差出现。传统的横断面测量检测限差计算方法不适合航测法技术，也由于航测法无法准确测量隐蔽地区地面点，需要及时对横断面做现场的核对，并给与补测和更正。

3.2LIDAR机载激光扫描测量技术的应用

机载激光雷达系统是一门独立的新兴技术，有功能方面分析，机载激光扫描系统是集激光测距技术、GPS技术和惯性导航技术于一身的软硬件系统。这样集成的软硬件系统是为了获取到更加精确的数字表面模型（DSM），该技术具有的特征是能够快速、精确地获取地面的数字表面模型，受天气影响较小。数字表面模型还可以经过分类获取数字高程模型，而且可以同步获取非量测相机的数码照片，并易于制成DOM。LIDA机载激光扫描技术应用的范围一般是铁路工程地形图的绘制，测量线路横断面以及测量线路纵断面。

3.3地面激光3D扫描测量技术的应用

根据地面激光3D扫描测量技术的特点，其拥有点位精度高的优点，近距离时可达到毫米级。地面激光3D扫描测量技术还具有密度大、快速、安全的优点，在铁路工程建设、运营、养护等方面有广阔的发展前景。地面激光3D技术在勘测设计中应用于地形险恶复杂的勘测中，例如陡坡、悬崖工点地形图及断面图测量等。其还应用于铁路工程施工土石方工程测量和施工变形监测，重点工程桥梁，进行隧道竣工的建模，以及运营维护监测，灾后评估等。

地面激光3D扫描测量技术在高速铁路运营维护监测中的应用前景也是十分广泛。由于高速铁路运行速度高，为保障旅客列车的安全及高效运行，需加强高速铁路的运营维护监测，尤其是对隧道等重点工程的运营维护监测。运用地面激光3D扫描仪进行重点工程桥梁、隧道竣工建模的验收，在营运维护方面要定期扫描监测竣工模型，并进行对比，确保运营的稳定性。

3.4高分辨率卫星差分雷达干涉技术在高速铁路沉降变形监测中的应用

近年来，铁路工程因列车对速度快、桥梁、路基以及周边的地表稳定性有了更高的要求，所以，对铁路建设运营中的沉降监测及处理，是铁路工程测量中的一个重要环节。由于我国的地质情况比较复杂，例如京津地区的地质是区域的沉降，黄土地区的则是湿陷性的黄土沉降，以及一些地区的淤泥层沉降变形都会对铁路稳定性造成相当大的影响。

传统的沉降监测方法是通过二等水准测量能精确地监测铁路的沉降，这是比较传统的沉降监测方法。主要是对线路构筑物上埋设的变形监测点进行监测。由于点多及涉及的范围非常广，这种传统的方法日益暴露其存在的不足。而高分辨率卫星差分雷达干涉技术的应用，能有效的解决这种传统沉降监测上的不足。

高分辨率卫星差分雷达干涉沉降变形监测技术，是运用基于空间观测的卫星合成孔径雷达差分干涉遥感手段技术。这种技术与点观测的地面测量方法不同，是独特的基于面观测的高精度，可达到亚毫米的精度形变监测技术。

3.5 GPS-RTK测量

GPS（Global Positioning System)全球定位系统应用技术已遍及国民经济的各个领域。特别是 RTK （Real Time Kinematic）测量技术也日益成熟。GPS-RTK测量技术，又可以称为载波相位差分方法测量技术，因其精度高、实时性和高效性，使得其在各种测绘工作中的应用越来越广。是近年来渐渐推广的一种铁路工程测量新技术，该技术是以载波相位观测量为根据的实时定位测量。其通过对参考站安装定位接受机，连续观测可见的GPS卫星，通过无线电台把测量的载波相位观测值、伪距观测值参考坐标等及时发送到流动站。流动站再把载波相位观测值做差分处理，由此得到基线向量，再次经过转换后得到所需的工程坐标和高程值。

GPS测量技术的不断推广和普及，GPS-RTK测量技术在铁路工程勘测中也随之广泛运用，也相继得到了勘测设计的单位的重视，并进行大量的技术研究探讨。经过相关的实践表明该技术测量地形及中线放样，能有效满足测量精度的要求，还具有灵活、高效的优点。另外，GPS-RTK测量技术放线误差不会积累，以及线路控制桩的误差不会对中线测量精度造成影响。因此，GPS-RTK测量技术在铁路勘测测量中的应用，能为铁路工程施工人员提高实际应用的依据。

4、小结

随着科技的不断进步和发展，电子技术、信息技术、空间技术也不断迈进新的台阶，为测绘技术提供了有利的发展条件。运用于铁路工程建设中的测量新技术得到广泛的普及和应用。测量新技术及新的作用模式大大提高了铁路工程测量的精确度和效率。

参考文献：

［1］ 程昂，卢建康.《新建铁路工程测量规范》修订原则及技术特点［J］.铁道工程学报，2009（8）.10-14.

运营铁路工程测量规范范文第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!

关键词：工程竣工测量；测量监理；要求与方法

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

中图分类号：U21文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）05-0051-01

1竣工测量概述

1．1 竣工测量一般规定竣工测量应包括：控制网竣工测量；线路轨道竣工测量；线下工程建筑及线路设备竣工测量；竣工地形图及铁路用地界测量。竣工测量采用的坐标系统、高程系统、图式等应与施工测量一致。竣工测量内容及成果资料的编制应满足高速铁路工程竣工验收的标准。

1．2 竣工测量审核主体工程完工后，监理工程师督促承包单位做好竣工测量工作，竣工测量资料包括竣工测量记录和竣工测量成果。每项工程竣工时应由施工单位按设计文件要求和相关标准规定，对线路、路基及各种建筑物的位置、尺寸、高程及用地界进行测量核对，如实反映在竣工资料和图纸上。并设置永久性控制桩及水准点；监理工程师检查竣工测量的永久性控制桩和水准点的设置情况；审核承包单位提交的竣工测量成果资料及检查记录；按设计图纸要求监理工程师实测实量抽查结构物的各部位位置、尺寸、高程等数据。

2线下工程建筑及线路设备竣工测量的质量控制要点

2．1 线路竣工测量的质量控制要点①检查路基竣工测量的限差，路基竣工测量包括中线测量和断面测量，线路中线测量和断面测量可用GPS RTK流动站进行测量，也可用GPS RTK流动站进行线路的贯通测量。②在有桥、隧地段的线路竣工测量，中线贯通应以桥、隧中线为依据向两端进行引测贯通，同时还应检查该直线上建筑物位置是否超限，路基中线最大偏差是否在允许范围内。③竣工测量时，水准点应移设于接近线路的稳固建筑物或在桥梁墩台上，水准点间距不应大于2Km。④线路中线贯通测量后，直线上的转点、曲线上的控制点及交点桩均应进行固桩。⑤复核加设的线路中桩和设置水准点、地界桩等。⑥路基和过渡段沉降监测资料也是竣工测量资料的重要组成部分，包括沉降评估资料。

2．2 桥梁竣工测量的质量控制要点可用全站仪亦可用GPS RTK流动站进行桥梁竣工测量，具体检查内容为：①桥梁竣工后应测定桥梁中线、跨距、墩台、梁部尺寸和高程。②检查顶帽及支承垫石的高程。③检查支座位置及底板高程。④特殊桥梁应按相关规定办理。⑤桥梁沉降监测资料也是竣工测量资料的重要组成部分，包括沉降评估资料。

2．3 隧道竣工测量的质量控制要点①对于铺设有砟轨道的隧道，应用洞导线放设线路中线点；对于铺设无砟轨道的隧道，由于今后的轨道维护采用CPⅢ进行，因此，无需再放设施工中线点。②检查测量隧道净空断面是隧道竣工测量的主要内容之一。该项工作在中线复测并设立永久中线点的水准点之后进行。在直线段每50m、曲线段每20m以及需要加测断面处定设中桩，并在边墙上标出相应的轨顶高程，另外包括内拱顶高程、起拱线宽度、轨顶面以上1.1m、3.0m、5.8m处宽度、铺底或仰拱高程，均以线路中心为准，并作好记录绘出断面图，作为竣工资料。③检查埋设永久中线点及其标志。④复核永久中线点、水准点的实测成果及示意图。⑤隧道 沉降监测资料也是竣工测量资料的重要组成部分，包括沉降评估资料。⑥隧道监控量测资料也应作为竣工资料的一部分。

2．4 车站及其附属建筑物（房建）竣工测量的质量控制要点①检查矩形建筑物、构筑物的对角线两端外墙轴线交点坐标和几何尺寸；圆形建筑物、构筑物的中心坐标和接地外半径。②所有建筑物的室内净空和地面高程。③复核永久水准点的实测成果。④同时应检查相邻建筑物之间的位置关系是否正确。

2．5 轨道工程竣工测量①检查测量碴肩宽度、道床厚度、轨面标高。②检查轨道和道岔几何尺寸。③测量检查线路中桩支线、缓和曲线、圆曲线接点，缓和曲线、圆曲线、夹直线、夹曲线长度。④测量检查轨道正线间距、站线线间距、车站主要建筑物和设备与线路中心间距。

3竣工地形图及铁路用地界测量

铁路用地界桩测量应根据铁路用地图，利用CPⅠ、CPⅡ、CPⅢ控制网采用全站仪极坐标法、全站仪自由设站法或GPS RTK进行设站。沿线路两侧每隔300m～500m及地界宽度变化处均应埋设地界桩，用地界桩的测量点位中误差不应大于5mm。线路竣工地形图测量范围应满足用图单位的需要，一般为线路两侧各100m（站场由最外股道起算），特殊情况至少包括铁路用地界外50m，地形图比例尺为1:2000。线路竣工地形图宜采用航空摄影的方法测绘，也可采用线路施工平面图进行修测。地形图测量技术要求应按有关规范执行。

4竣工测量资料整理及交验

竣工测量完成后，由竣工测量单位编制竣工测量资料，竣工测量资料应包括：CP0、CPⅠ、CPⅡ、CPⅢ控制点，线路水准基点，维护基标，铁路用地界桩坐标成果及点之记。CP0、CPⅠ、CPⅡ、CPⅢ控制点，线路水准基点，维护基标桩橛，铁路用地界桩。轨道几何状态竣工测量成果，包括线路中线位置、轨道高程、测点里程、坐标、轨距、水平、高低扭曲等。线路竣工平面图，纵、横断面图。构筑物的竣工图。路基表、桥涵表、隧道表、车站表等。线路沿线设备竣工测量成果，包括接触网、行车信号和线路标志等主要设备的竣工测量成果。竣工测量报告。还应该包括建筑物变形监测资料。

5结论

我们作为测量监理提前对施工单位提出竣工验收测量要求，能够使施工单位明白竣工验收测量需要什么资料，做到心中有数，使竣工验收顺利进行，为业主工程验收提供可靠的数据资料，为将来工程运营留下宝贵资料。

参考文献：

[1]中华人民共和国铁道部．中华人民共和国行业标准《高速铁路工程测量规范》[S]．TB10601－2009J962－2009．

运营铁路工程测量规范范文第3篇

【关键词】高速铁路；精密工程测量；测量基准；地图投影

中图分类号：U238 文献标识码： A

一、前言

目前，我国高速铁路工程建设不得不解决的两大测量技术难题是：1）高速铁路工程测量技术精度要求高，为了实现轨道几何状态的高平顺性，要求测量精度必须从原来的厘米级提高到毫米级，甚至是亚毫米级，这就对铁路工程测量的理论、方法及技术体系和标准进行根本性的变革；2）高速铁路沿线大范围形变监测的技术挑战，为保障高速列车安全平稳运营，必须及时、高效、快速地监测铁路路基和桥梁的几何变形，并进行稳定性评估，这需要对大范围形变监测理论与技术进行系统研究与开发。在此背景下，本文将立足于高速铁路精密测量与形变监测的理论体系与技术系统，提出若干的想法。

二、高速铁路精密测量及形变监测内容界定

（一）高速铁路精密工程测量的内容

高速铁路精密工程测量贯穿于高速铁路工程勘测设计、施工、竣工验收及运营维护测量全过程,包括以下内容：(1)高速铁路平面高程控制测量；(2)线下工程施工测量；(3)轨道施工测量；(4)运营维护测量。

（二）高速铁路精密工程测量的目的

高速铁路精密工程测量的目的是通过建立各级平面高程控制网,在各级精密测量控制网的控制下,实现线下工程按设计线型准确施工和保证轨道铺设的精度能满足旅客列车高速、安全行驶。高速铁路旅客列车行驶速度高( 250-350 km/h),为了达到在高速行驶条件下,旅客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性参数；(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以内。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。

（三）高速铁路轨道铺设的精度要求

高速铁路轨道施工的定位精度决定着高速铁路的平顺性,高速铁路轨道铺设应满足轨道内部几何尺寸(轨道自身的几何尺寸)和外部几何尺寸(轨道与周围建筑物的相对尺寸)的精度要求。其中内部尺寸描述轨道的几何形状,外部几何尺寸体现轨道的空间位置和标高。

1、轨道的内部几何尺寸

轨道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。因此,除轨距和水平之外,还规定了轨道纵向高低和方向的参数,这些参数能保证轨道有正确的形状。利用这些参数可以检查轨道的实际形状是否与设计形状相符,轨道内部几何尺寸的测量也称之为轨道的相对定位。

2、轨道的外部几何尺寸

轨道的外部几何尺寸是轨道在空间三维坐标系中的坐标和高程,由轨道中线与周围相邻建筑物的关系来确定。轨道外部几何尺寸的测量也称之为轨道的绝对定位,轨道的绝对定位必须与路基、桥梁、隧道、站台等线下工程的空间位置坐标和高程相匹配协调。轨道的绝对定位精度必须满足轨道相对定位精度的要求,即轨道平顺性的要求。由此可见,高速铁路各级测量控制网测量精度应同时满足线下工程施工和轨道工程施工的精度要求,即必须同时满足轨道绝对定位和相对定位的精度要求。

（四）高速铁路形变监测的主要内容和基本要求

1、形变监测的主要内容

路基：根据不同地质条件和路基高度，主要包括路基面的沉降监测、路基基底的沉降监测和路堤本体沉降监测。桥梁：以墩台基础的沉降监测和预应力混凝土梁的徐变变形监测为主。涵洞：自身沉降监测和洞顶填土的沉降监测。隧道：隧道线内线路基础的沉降监测。过渡段：路桥、路隧、路涵等过渡段沉降监测应以路基面沉降和不均匀沉降监测为主。站场：无特殊情况，一般按正线线下结构要求的相关内容监测。

2、形变监测的基本要求

(1)当发现沉降数据出现异常时首先自查，重测并分析工作基点的稳定性，必要时联测基准点进行检测。(2)严格按水准测量规范的相关要求进行测量。首次测量应进行往返监测，并取监测结果的中数，将经过严密平差处理后的高程值作为初始值。(3)为了将系统误差减到最小，提高监测精度，各次沉降监测应使用同一台仪器和附属设备，必须按照固定的监测路线和监测方法进行，监测路线必须形成附合或闭合路线，使用固定的工作基点进行监测。即实行“五固定”固定水准基点、工作基点、固定人、固定测量仪器、固定监测环境条件、固定测量路线和方法。(4)沉降监测需采用满足相应测量精度等级的电子水准仪，每次监测前需所使用的仪器和设备应进行检验校正。(5)在沉降监测过程中，应做好重点信息的记录，如架梁、运梁车通过时的施工荷载，测量时的天气情况和地下水情况，这利于对沉降变形和异常数据进行分析。

三、高速铁路精密测量及形变监测理论与应用成果与展望

目前我国对高速铁路精密测量与形变监测理论与技术开展了系统而深入的研究，研发了相应的软硬件系统。其关键技术及创新点如下：

（1） 提出了轨道控制网与轨道基准网的建网理论与技术体系，自主开发了相应的软件系统，控制测量精度可达亚毫米级（与国外技术同等精度，但性价比明显优于进口软件系统），多项研究成果已被相关规范所采纳，实现了高速铁路精密测量技术的自主创新与国产化。

提出了轨道控制网（CPIII）与轨道基准网（TRN）的建网理论与技术体系，自主开发了相应的软件系统，控制测量精度可达亚毫米级（与国外技术同等精度，但性价比明显优于进口软件系统），多项研究成果已被相关规范所采纳，实现了高速铁路精密测量技术的自主创新与国产化。发现了 CPIII 平面控制网外业测量测回数与精度指标的关系，提出了 CPIII 平面网外业测量不控制 2C 互差的测量模式，可显著提高 CPIII 网测量的效率，提出了 CPIII 网区段间衔接的余弦函数平滑搭接新方法，提出了 CPIII 三角高程网构网技术，提出了相应的平差模型与精度评定方法，开发了 CPIII 平面及高程网测量和数据处理软件。提出了 TRN 平面及高程控制网构网模式及置平坐标转换方法，推导了 TRN 平面及高程精度评定的数学模型，实现了的 TRN 的精度评定（国内外没有类似精度评定），研制了 TRN 数据采集与处理系统，首次实现了 TRN 外业数据采集的程序化。

（2） 独创性地提出了永久散射体网络化雷达干涉的理论与技术体系，开发了国内首套基于卫星 SAR 影像的高速铁路 PSI 沉降监测软件，沉降测量精度可达 3-5 毫米（精度优于国内外类似系统），显著提高了监测效率及沉降漏斗的可探测性，为高速铁路沉降监测提供了一种新的技术途径，填补了长大线性工程沉降监测技术的空白。

发现了制约高速铁路大范围沉降监测的主要因素，即时间失相关和大气延迟；发现了农田区域及植被区域永久散射体（PS）稀少的现象，发明了分体式人造角反射器，提出了固定式与分体式人造角反射器并行布设的模式，解决了农田和植被区域沉降监测的难题。

（3）加强抗差卡尔曼滤波在变形监测数据处理中的应用

如下图为一桥墩沉降变形监测网的一部分，点BM12和点BM13是该监测网的基准点，其余各为点桥墩的沉降变形点，线路长约0.25km，采用二等附合水准路线，观测周期为7天，共观测了15期。与普通卡尔曼滤波法处理的结果相比较，抗差卡尔曼滤波法的波形更稳定，且在一个更小的范围内波动，说明抗差卡尔曼滤波处理的结果与各期平差值更为接近，抗差卡尔曼滤波法优于普通卡尔曼滤波法。

图 桥墩沉降变形监测网

（4）其他形变监测实施措施

(l)采用局部更新水准点高程方法来解决水准点之间高差闭合差超限问题，对于复测未超限的段落维持水准点高程不变，超限的段落两端联测两个或多个水准点或深埋水准点，直至闭合差满足规范要求，再对该水准线路范围内的水准点沉降情况进行分析，对个别差异沉降明显的水准点高程值做局部调整。(2)在无柞轨道施工前，对全线精测网复测一次，以基岩水准点为高程计算基准，统一更新所有线路水准基点的高程，以复测后成果作为无柞轨道施工期的高程基准。根据新高程基准，对线下竣工中线进行复测，对底座板的厚度进行验算，必要时对设计坡度进行局部变更。

四、结束语

综上，高速铁路精密工程测量技术的研究，不仅为我国建立高速铁路精密工程测量技术体系奠定基础，而且为高速铁路的大规模建设及时提供测量技术标准。

参考文献

运营铁路工程测量规范范文第4篇

关键词: 客运专线无砟轨道；沉降变形观测；分析评估；无碴轨道铺设条件

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

中图分类号：K826.16文献标识码：A 文章编号：

引言

高铁客运专线无碴轨道对工程的工后沉降要求严、标准高，要求线下工程工后沉降和差异沉降必须满足铺设无碴轨道的需要，工后沉降的预测是以施工中的沉降变形观测数据为基础，通过统计拟合分析来实现的。而沉降观测及其分析评估作为沉降控制的核心和关键，是判定线下工程工后沉降是否达到设计预期值的唯一依据，也是决定无碴轨道铺设时间的关键。

为加强线下工程沉降变形观测的管理，保证顺利、有效地完成施工期的沉降变形观测工作，准确预测线下工程的工后沉降量，确保工程质量，依据《客运专线铁路无碴轨道铺设条件评估指南》、《客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定》（铁建设【2006】189号）、《大西客专（原平至西安段）线下工程沉降变形观测及评估方案》等标准制定本测量与数据处理方法。

1 概述

大同至西安铁路客运专线（大西高铁）是国家《中长期铁路网规划》的重要组成部分，线路北起山西省大同市，自北向南贯穿山西省中部，向南经山西省朔州市、忻州市、太原市、晋中市、临汾市、运城市，在山西永济市跨黄河进入陕西省渭南市，经临潼至西安。

运城至西安段客运专线，东起山西省运城市，向西于永济跨越黄河天堑，经大荔、渭南等县市分别跨越洛河、渭河，西至西北门户西安市。正线长度211.07km（运城北站至西安北站中心），线路行经晋、陕两省的晋南地区与关中平原东部。本项目北端与南同蒲通道相连接，向北可经太原直达首都北京及华北地区，西端通过西安枢纽直达西南、西北（川、渝、兰州）腹地。是西安-太原-大同快速铁路通道的组成部分。

2沉降观测的内容及要求

2.1沉降观测的内容

2.1.1路基

1）路堤：根据不同的路基高度和地基条件，路基沉降观测的主要内容有：路基面沉降观测；路基基底沉降观测；路基两侧路肩沉降观测；路基两侧坡脚沉降观测。

2）路堑：根据不同的路基高度和地基条件，路基沉降观测的主要内容有：路基面的沉降观测；路基基底沉降观测；路基两侧路肩的沉降观测。

2.1.2过渡段

根据过渡段的设计形式，沉降观测的主要内容有：路桥过渡段沉降观测；路堤与涵洞过渡段沉降观测；路堤与路堑过渡段沉降观测。

2.1.2桥涵

1）桥梁：根据不同的桥梁高度和地基条件，桥梁沉降观测的主要内容有：承台的沉降变形观测；墩身沉降变形观测。

2）徐变：预应力混凝土梁的徐变上拱变形沉降观测。

3）涵洞：根据涵洞的设计形式，沉降观测的主要内容有：涵洞自身的沉降观测外，涵洞顶填土的沉降观测。

2.2沉降观测网的主要技术要求

变形测量精度要求见表2-1[4]，沉降观测网主要技术要求见表2-2[3]。

表2-1沉降观测精度

Tab.2-1 Settlement observation accuracy

垂直位移测量

变形观测点的高程中误差/mm

±0.5 相邻变形观测点的高程中误差/mm

±0.3

表2-2沉降变形观测网的主要技术要求

Tab.2-2 Requirements of the settlement observation network

等级 相邻基准点高差中误差/mm 每站高差中误差/mm 往返较差、附合或环线闭合差/mm 监测已测高差较差/mm

二等 1.0 0.3

3观测点布置

3.1路基观测断面的布置原则

一般情况下沿线路方向间隔不大于50m布设一个观测断面，地基条件复杂、地形起伏大应适当加密，25m布设一个断面。一个沉降观测单元（连续路基沉降观测区段为一个单元）应不少于2个观测断面。

3.2过渡段观测断面的布置原则

每个路桥过渡段设置3个观测断面，分别设置于与桥台连接处、距离桥台5~10m、20~30m处；每个路涵过渡段路基设置6个观测断面，分别设置于涵洞与路基交界处、距离涵洞5~10m处，距离涵洞10~20m处；路堤与路堑过渡段分别在距离填挖分界点5~10m处设置路堤、路堑观测断面各一处。

3.3桥涵观测点的布置原则

1）岩石地基、嵌岩桩基础的桥涵基础沉降可选择典型墩(台)、涵进行观测；对原材料变化不大、预制工艺稳定、批量生产的预应力混凝土预制梁，徐变变形观测可每30孔选择I孔进行；其余桥梁变形观测应逐跨、逐墩(台)布置测点，涵洞应逐个布置。

2）桥梁墩台观测点布置可在墩顶、墩身或承台上布置，每个墩台的测点总数不应少于4个。

4沉降观测方案设计

4.1路基沉降观测

4.1.1沉降观测元件的埋设

观测元件除沉降观测桩外，均应在地基加固完成后，路基填筑施工前埋设。采用 100mm×100mm×1100mm规格的C15混凝土预制桩，埋入钢筋原长不小于40cm，直径不小于20mm，底部做成带弯钩状，露出混凝土面5mm打磨成半球状表面作好防锈处理。路基面观测桩一般设在距左右线路中心3.2m基床底层顶面，埋设规格见图4-1。沉降板由底钢板（50cm×50cm，厚1cm）、金属测杆（φ40mm厚壁镀锌铁管）及保护套管（直径不小于φ75mm、壁厚不小于4mm的硬PVC管）组成。

图4-1 路基面沉降观测桩参考图（单位：mm）

Fig.4-1 Subgrade settlement observation pile reference surface (unit: mm)

4.1.2监测方法及要求

观测频次要求见表4-1要求。

表4-1 路基沉降观测频次

Tab.4-1 Frequency of settlement observation to the road

观测阶段 观测频次

填筑或堆载 一般 1次/天

沉降量突变 2～3次/天

两次填筑间隔时间较长 1次/3天

堆载预压或

路基施工完毕 第1个月 1次/周

第2、3个月 1次/10天

3个月以后 1次/2周

6个月以后 1次/月

冬季：冻结期与冻融期 观测频次比平常期增加一倍

无碴轨道铺设后 第1个月 1次/2周

第2、3个月 1次/月

3～12个月 1次/3月

4.2过渡段沉降观测

分别在路桥、路涵过渡段的结构物起点、距结构物起点5～10m处、20～30m处、50m处各设一个观测断面。路堤和路堑过渡段在分界处设路基面观测断面，每观测断面设3个观测桩。沉降观测的频次按路基沉降观测频次进行。

4.3桥涵沉降变形观测

1）桥梁墩台沉降观测点可在墩身或承台上布置，每个墩台身及承台两侧对称布置2个观测点，涵洞沉降观测点设在涵洞边墙两侧帽石上，每个涵洞测点数8个。参见图4-2[10]

a. bridge piers b. culvert

图4-2 沉降观测点布设示意图

Fig.4-2 Schematic of settlement observation Points

2）预应力混凝土梁徐变上拱变形观测点设置在箱梁四个支点和跨中截面两侧腹板梁顶处，每孔梁的测点数应不少于6个。

4.4技术要求

依据水准测量规范和本单位实际情况，本次水准测量外业观测采用瑞士生产的莱卡DNA型电子水准仪及配套一对因瓦条形码水准尺进行测量。仪器标称精度为每公里观测高差中误差0.3mm。仪器使用前须经仪器检定部门鉴定合格。沉降观测采用二等水准测量，观测精度不低于1mm，读数取位至0.1mm。

4.5作业方法

二等水准测量采用单路线往返观测，且测站数为偶数，水准测量观测程序是：

往测观测顺序是：前视基本分划——后视基本分划——后视辅助分划——前视辅助分划

返测时，观测顺序与往测时相反，是“后前前后”[9]。

5 观测资料的整理

1）沉降观测资料表格

沉降观测资料表格有：工点沉降观测断面、点布置表；沉降板观测资料汇总表；路基面沉降观测资料汇总表；剖面沉降管测试资料汇总表；桥梁墩台沉降观测汇总表；涵洞沉降观测汇总表；桥梁梁部徐变观测汇总表[11]。

2）观测点的平面、纵断面和横断面布置图，控制点平面布置图。

3）标石、标志规格及埋设图，仪器检测及校正资料。

4）观测记录本（簿）。

5）平差计算、成果质量评定资料及测量成果表。

6）沉降变形过程及变形图表。

7）沉降变形评估分析成果资料。

6沉降观测结果的分析与评估

6.1路基

路基沉降在荷载保持稳定条件下的地基沉降可用下列两种曲线来拟合：

双曲线：

指数曲线：

检验监测数据与拟合的沉降双曲线之间趋势的符合性。当两者之间的相关关系r，满足相关系数r 0.92时为“优”。当间隔不少于3个月的两次预测最终沉降的差值不应大于8mm，认为预测的稳定性达到了“优”。当预测的时间满足条件 时，预测才是准确的。

式中：S(t)：预测时的沉降观测值；

S(t=∞)：时间t时预测的最终沉降值

6.2过渡段

过渡段工后沉降的分析评估应沿线路方向考虑各观测断面和各种结构物之间的关系综合进行。对线路不同下部基础结构物之间以及不同地基条件或不同地基处理方法之间形成的各种过渡段，应重点分析评估其差异沉降。过渡段不同结构物间的预测差异沉降不应大于5mm，预测沉降引起沿线路方向的折角不应大于1/1000。

6.3桥涵

1）桥涵基础沉降分析评估应采用曲线回归法。对于预制梁桥，基础沉降应按墩台混凝土施工后、架梁前、后三阶段进行；对于原位施工的桥梁及涵洞，基础沉降应根据实际施工状态及荷载变化情况，划分多个阶段。

①根据桥涵实际荷载情况及观测数据，应作多个阶段的回归分析及预测，综合确定沉降变形的趋势，曲线回归的相关系数应不低于0.92。首次回归分析时，观测期不应少于桥涵主体工程完工后3个月，对于岩石地基等良好地质的桥涵不应少于30天。

②利用两次回归结果预测的最终沉降的差值不应大于8mm。两次预测的时间间隔一般不少于3个月，对于岩石地基等良好地质的桥涵不应少于30天。

③桥梁主体结构完工至无碴轨道铺设前，沉降预测的时间应满足以下条件：

式中：S(t)：预测时的沉降观测值；

S(t=∞)：时间t时预测的最终沉降值

2）设计预测的总沉降量与通过实测资料预测的总沉降量之差不宜大于10mm。

3）处于岩石地基等良好地质的桥涵，当墩台沉降值趋于稳定且沉降总量不大于5mm时，可判定沉降满足无碴轨道铺设条件。

6.4预应力混凝土桥梁

预应力混凝土桥梁上部结构的变形要求：

1）终张拉完成时，梁体跨中弹性变形不宜大于设计值的1.05倍；

2）扣除各项弹性变形，终张拉2个月后，跨中徐变上拱：L 50m时，不应大于7mm；L 50m时，不应大于L/5000或20 mm。

3）不能满足上述要求时，应根据梁体变形的实测结果，确定梁体的实际弹性变形计徐变变形系数，并按下式估算无碴轨道的最早铺设时间t：

式中：

Φ(∞)－根据实测结果确定的混凝土徐变系数终极值；

Φ(t)－根据实测结果确定的铺设无碴轨道时混凝土徐变系数；

―实测梁体终张拉后的弹性变形；

―L 50m时为10mm，L 50m时为L/5000或20mm。

4）预测的涵洞工后沉降量不应大于15mm。

7结论

安全是铁路永恒的主题，我国客运专线建设由于地质条件复杂，面临的问题较多，尤其是如何有效预测工后沉降长期困扰着工程界。因此，科学、有效地分析和预测线下工程工后沉降量是无碴轨道铺设的关键环节。

随着国民经济的发展，我国在未来的五年内还将继续在高速铁路建设上会持续加大比重。为了确保高速铁路的运行安全，沉降观测显得尤为重要。我国的沉降观测技术基本发育成熟，但是尚有不足之处，这就需要我们测量人员不断改革，技术创新，并积极借鉴国外先进的理论技术，总结经验教训，以完善自我。

参考文献

[1] 关于加强客运专线铁路无碴轨道铺设条件评估工作地通知[R].工管技[2007]7号

[2] 客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定[S].铁建设[2006]189号

[3] 中华人民共和国行业标准新建铁路工程测量规范[S].（TB10101—99）

[4] 国家一、二等水准测量规范[S].（GB12897—91）

[5] 新建铁路哈尔滨至大连客运专线沉降变形观测系统实施细则[R].2007年12月

运营铁路工程测量规范范文第5篇

关键字:无砟轨道特长隧道沉降观测重载铁路变形指标

中图分类号： U45文献标识码：A 文章编号：

1.绪论

无砟轨道铺设条件评估的重点应是线下工程的沉降变形，评估应综合考虑沿线路方向各种结构物间的沉降变形关系，以标段为单位实施。设计单位按照本指导方案，以标段为单位制定沉降观测设计方案。无砟轨道铺设条件的评估数据必须采用先进、成熟、科学的检测手段取得，且必须真实可靠，全面反映工程实际状况。沉降变形观测、评估过程是确定铺设无砟轨道的关键时间节点和关键工序的主要依据之一，必需加强“零观测”（即初始值）的过程控制。

关于无砟轨道铺设条件评估,重载特长大隧道的沉降变形观测与评估就显得更加重要。重载铁路隧道铺设无砟轨道前的沉降变形观测与评估，关系到无砟轨道的施工要求和运营条件许可。满足施工条件和设计要求是评估的依据，因此，沉降变形观测的数据指标和技术要求都是无砟轨道铺设条件的理论依据和实施标准。

2.工程概况

南吕梁山隧道位于山西省临汾市境内，隧道线路贯穿于南吕梁山山脉以东及临汾盆地边缘丘陵区。隧道进口端位于蒲县境内，出口端位于临汾市尧都区及洪洞县交界处，设计为双洞单线隧道，线间距30m。左线进口里程DK298+175，出口里程DK321+618，左线全长23443m；右线进口里程DK298+145，出口里程DK321+614.7，右线全长23469.7m。

隧道左线除进口段58.79m位于R=1200m的曲线上外，其余均位于直线段上；右线全部位于直线上。隧道内设计为单面下坡，左线坡度分别为8‰、12.6‰，10.9‰；右线坡度6.6‰、12.6‰，11.1‰下坡出洞。隧道最大埋深约550m。分别在DK304+200、DK309+050、DK312+500、DK315+800附近设置1号、2号、4号、5号斜井。1、2、4、5号斜井采用双车道无轨运输断面，1号斜井长约2450m，2号斜井长约2630m ，4号斜井长约1655m，5号斜井长约980m。

3.沉降变形观测与评估

铺设无砟轨道的隧道沉降变形观测的关键在于沉降变形观测数据的分析和处理，它是整个沉降变形观测中最重要的环节和关键。观测点的布设和数据采集的真实性是观测数据的分析处理的有效保证。

3.1南吕梁山隧道沉降变形观测

南吕梁山重载铁路隧道无砟轨道铺设条件评估的重点应是线下工程的沉降变形，沉降变形观测分为测点准备、数据采集、数据分析和精度评定。

3.1.1观测点的布设

（1）隧道的进出口进行地基处理的地段，从洞口起每25m 布设一个断面。

（2）隧道内一般地段沉降观测断面的布设根据地质围岩级别确定，一般情况下Ⅲ级围岩每400m、Ⅳ级围岩每300m、Ⅴ级围岩每200m 布设一个观测断面。

（3）明暗交界处、围岩变化段及沉降变形缝位置应至少布设两个断面。

（4）地应力较大、断层破碎带、膨胀土等不良和复杂地质区段适当加密布设。

（5）隧道洞口至分界里程范围内应至少布设一个观测断面。路、隧两侧分别设置至少一个观测断面。

（6）施工降水范围应至少布设一个观测断面。

（7）长度大于20m 的明洞，每20m 设置一个观测断面。

（8）隧道工程完成后，每个观测断面在相应于两侧边墙处设一对沉降观测点，原则上设于高于水沟盖板0.2m 处。

3.1.2变形观测主要技术指标

二等水准测量主要技术标准

二等水准观测主要技术要求

3.1.3沉降变形监测测量工作基本要求

1.水准基点使用时应作稳定性检验，并以稳定或相对稳定的点作为沉降变形的参考点，并应有一定数量稳固可靠的点以资校核。

2.每次观测前，对所使用的仪器和设备应进行检验校正，并保留检验记录。

3.每次沉降变形观测时应符合：

（1）严格按水准测量规范的要求施测。首次观测每个往返测均进行两次读数。

（2）参与观测的人员必须经过培训才能上岗，并固定观测人员。

（3）为了将观测中的系统误差减到最小，达到提高精度的目的，各次观测应使用同一台仪器和设备，前后视观测最好用同一水平尺，必须按照固定的观测路线和观测方法进行，观测路线必须形成附合或闭合路线，使用固定的工作基点对应沉降变形观测点进行观测。

（4）观测时要避免阳光直射，且在基本相同的环境和观测条件下工作。

（5）成像清晰、稳定时再读数。

（6）随时观测，随时检核计算，观测时要一次完成，中途不中断。

（7）对工作基点的稳定性要定期检核，在雨季前后要联测，检查水准点的标高是否有变动。

（8）数据计算方法和计算用工作基点一致。

3.2隧道沉降观测数据处理

南吕梁山隧道是特长重载铁路隧道，对于特长重载铁路隧道沉降变形观测数据的分析以及指标都是沉降变形观测的重点，重载铁路对沉降观测指标和精度评定将直接影响铺设无砟轨道精度。所以做好观测数据的分析和处理将是沉降变形观测过程中最难也是最关键的环节。

3.2.1常规观测数据的处理

（1）数据导出后，进行观测数据的检查，观测数据是否与现场观测点相对应，做好必要的标注和记录。

（2）应采用统一的隧道沉降观测记录表格，做好观测数据的记录与整理，观测资料应齐全、详细、规范，符合设计要求。

（3）根据观测资料，及时完成每个观测标志点的荷载---时间---沉降曲线的绘制。

（4）及时整理、汇总、分析沉降观测资料，按有关规定整理成册，报送有关单位进行沉降分析、评估。

3.2.2异常数据的分析处理

对于沉降变形观测异常数据的分析处理，会遇到很多种情况，数据的真实性（观测时并不是实际值），数据的错误，数据的精度不达标等，这些都可能导致分析结论的偏差。异常数据的处理是数据分析处理最为重要且是最难的部分。对于特长隧道而言，数据处理量大，信息量多和数据繁复异常多变，做好异常数据的分析和处理成为特长重载隧道铺设无砟轨道的难点和关键点。

3.2.2.1水准基点扰动引起的异常观测数据

分析处理方法：水准基点破坏或发生较大扰动时，现场测量时可以发现，应及时恢复水准基点并进行补充测量，然后才能进行变形观测。

当平面基点、水准基点少量扰动时，现场测量不易发现，但通过对引用同一水准基点的多个观测标突然发生同一趋势较大量的异常变化分析，结合相邻水准基点的检核结果可以判定原因。

当确认属于水准基点扰动时，应首先对水准基点进行补充测量，消除问题，然后进行变形观测。

3.2.2.2观测标或观测元器件扰动引起的异常观测数据。

分析处理方法：当观测标或观测元器件破坏或发生较大扰动时，现场测量时可以发现，应及时恢复观测标或观测元器件，然后进行变形观测。

当观测标或观测元器件少量扰动时，现场测量不易发现，但通过与相邻观测标或观测元器件变形差异分析，结合地形地质状况、施工加载情况对比分析可初步判定，然后通过后续的观测可进一步验证之。观测标或观测元器件的破坏或扰动将引起变形观测的不连续，即上一次观测至本次观测的变形量无法准确测定，因此将会影响变形观测成果的质量。

当观测标或观测元器件频繁破坏或扰动时，将会严重影响变形观测成果的质量。对观测标或观测元器件扰动引起异常观测数据的情况。

当两次观测之间时间较短时，可采取本期变形值归零的方式；当两次观测之间时间较长时，可采取按上期变形值线性变化的方式确定本期变形值。

3.2.2.3测量错误引起的异常观测数据。

分析处理方法：可以通过检查核对观测记录和计算数据发现，当未发现时，可以通过补充观测发现。测量错误引起的异常观测数据只要及时发现和正确处理，不会对变形观测成果质量产生影响。

4.结论

为指导南吕梁山隧道做好无砟轨道的铺设工作，通过对线下工程的沉降变形进行观测，并对观测资料进行分析，包括预测工后沉降，以便对无砟轨道的铺设条件进行评估，从而确定合理的无砟轨道铺设时机，确保无砟轨道结构的安全。

特长大隧道铺设无砟轨道的隧道沉降变形观测与评估中，关键影响因素为观测数据的分析处理以及评估时参考指标，做好观测数据分析及处理是对沉降变形的有效反馈，并能及时了解和掌握隧道沉降变形情况。评估时在数据处理分析后是否具备施工的指标依据，关系到隧道的沉降观测变形数据是否满足评估指标。

参考文献

1.《客运专线铁路无砟轨道铺设条件评估技术指南》（铁建设[2006]158号）；

2.《客运专线铁路无砟轨道测量技术暂行规定》（铁建设[2006]189号）；

3．《国家一、二等水准测量规范》（GB12897—2006）；

4．《建筑沉降变形测量规程》（JGJ/T8-2007）；

5．《铁路客运专线竣工验收暂行办法》（铁建设[2007]183号）；

6．《客运专线无砟轨道铁路施工技术指南》（TZ216-2007）；

7．《工程测量规范》（GB0026－93）；

8．《全球定位系统（GPS）铁路测量规程》（TB10054－97）；