文 献 综 述

1. 客运专线精密平面控制网的投影方式探讨的研究背景与意义

1.1 课题的提出

随着经济的发展及高速铁路高标准的建设要求，勘察中对线路边长投影变形量也提出了更高的要求[2]。目前, 我国正在大规模建设高速铁路, 其高速性、高平顺性对测量提出了更高的要求。过去我国铁路建设的速度目标值较低, 对轨道平顺性的要求不高, 在勘测、施工中没有要求建立一套适应于勘测、施工、运营维护的完整的控制测量系统。各级控制网测量的精度指标主要是根据满足线下工程的施工控制要求而制定, 没有考虑轨道施工和运营对测量控制网的精度要求。定测时是以初测导线为基准,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)。线下工程施工测量以定测放出的交点、直线控制桩、曲线控制桩(五大桩)作为基准。铺轨测量时, 直线用经纬仪穿线法测量, 曲线用弦线矢距法或偏角法进行铺轨控制[17]。传统的铁路测量方法已不满足我国高速铁路工程测量的要求, 主要有以下缺点:一是平面坐标系投影差大, 采用1954 年北京坐标系3#56321;带投影, 投影带边缘边长投影变形值最大可达340mm /km, 不利于采用GPS RTK、全站仪等新技术进行勘测和施工放线; 二是没有采用逐级控制的方法建立施工控制网, 线路测量可重复性较差, 中线控制桩连续丢失后, 很难进行恢复; 三是轨道的铺设不是以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[3]。

为了满足我国高速铁路的平顺性要求,对高速铁路工程测量的方法和精度均提出了非常高的要求, 以测量成果质量应满足勘测设计、施工、运营维护三个阶段测量的要求, 引入了#8220;三网合一#8221;的理念,并规定在对应的线路轨道设计高程面上投影长度的变形值不宜大于10mm /km 。为了满足该投影变形值的要求, 目前我国高速铁路工程测量平面坐标系采用工程独立坐标系统, 投影方式为高斯投影。这种方法对南北走向的线路工程比较适合，对东西走向的线路工程，分带过多导致坐标换带计算工作繁琐，施工容易出错[6]。为此对斜轴墨卡托投影处理方法在高速铁路精密测网中的应用进行探讨，对高斯投影和斜轴墨卡托投影两种方法进行比较分析，进行客运专线精密平面控制网的投影方式的探讨。

1.2 研究的意义

在国家三角点间相对精度不高的情况下, 通过选择GPS网的位置基准和方位基准可保持GPS 网的高精度性。依据国家坐标系已知点建立工程独立坐标可实现工程独立坐标不同分带成果、工程独立坐标与国家坐标间的相互转换, 极大地方便了勘测设计。

2. 客运专线测量

为满足某段高速铁路客运专线无碴轨道施工、运营以及后期复测和维护需要,保证高速铁路运营的高平顺性,按照分级布网、逐级控制的原则,在该段铁路客运专线全线建立高精度的平面和高程控制网。下面主要针对严格按照技术规范获取的某高速铁路控制测量数据进行处理分析,研究高速铁路精密控制网测量的方法和技术[8]。

高速铁路旅客列车运行速度高,为实现高速运行条件下旅客列车的安全性和舒适性,要求轨道必须具有高平顺性和精确的几何线性参数,包括轨道内部几何尺寸与外部几何尺寸,如轨距、轨向、高低、水平、扭曲、与设计高程及中线的偏差等,精度要求控制在#177;1～2mm。因此,研究、建立一套精密工程测量标准体系,是建设高速铁路的关键技术之一[10]。