运营高铁沉降监测概述

--#-四、CPIII控制网复测运营中的铁路，对轨道的检测主要是对轨道平顺性的测量分析。轨道几何形位的调整前提是客观上其几何形位发生了改变，这种改变应当是建立在严格的测量基础之上的，而测量的依据是根据轨道CPIII控制点和该区段线路的设计坐标。所以检测的前提是，CPIII控制网必须符合精度要求对于需要进行轨道精测、精调的路段首先应检查原有的CPIII埋设的测量标志是否完好，并重埋已破坏的CPIII的测量标志；然后采用边长测量、高差测量或自由设站方法检测施工期CPIII控制网点的坐标、高程是否有变动。如相邻的CPIII点间的距离和高差与原有观测值之差部分大于3mm，或者部分自由设站的点位中误差都大于1mm,说明CPIII控制网点位已有较大变化，需对CPIII控制网进行重新测量。1、CPIII平面控制网测量1）仪器设备尽量采用CPIII控制网初测时相同的全站仪、棱镜和测量标志。全站仪的基本精度要求为•测角精度•土0.5〃或土1〃•测距精度•土1mm+1ppm或土2mm+2ppm.全站仪应具有自动目标搜索、自动照准、自动观测、自动记录功能。如LeicaTCRA1201、LeicaTCA2003.TrimbleS6、S8配套棱镜及测量标志每组需要配备12个棱镜•并编号•棱镜要经过专业机构进行测定常数•各棱镜常数互差不得大于0.2mm。全站仪应定期在具有测绘仪器检定资质的部门进行检定•每年检定一次•检定合格的仪器方可使用。在每次项目开工前•要进行以下项目的常规检验和校正•使仪器处在良好状态。CPIII控制点测量方法采用自由设站法测量CPIII控制网平面观测采用自由测站边角交会的测量方法每次置镜自由测站以前后各3对共12个CPIII点为测量目标每个自由站与上站重叠观测4对CPIII点、递进2对CPIII点以保证每个CPIII点被测量3次其测量网形式见下图因遇施工干扰或观测条件稍差时情况CPIII平面控制网可米用下图所示的构网形式平面观测测站间距应为60m左右每个CPIII控制点应有四个方向交会。

4)CPIII控制点测量方法及与上一级控制网的关系在自由站上测量CPIII的同时，将靠近线路的全部CPII点进行联测，纳入网中。CPIII点与CPII联测联测长度控制在150-200米之内。联测方式有以下三种:联测CPI、CPII采用的网形优先顺序为•当采用在自由设站置镜观测CPI、CPII控制点时，应在2个或以上连续的自由测站上观测CPI、CPII控制点•如下图。当采用在CPI、CPII控制点置镜观测CPIII点应在CPI、CPII控制点置镜观测三个以上CPIII控制点如下图。CFVCPII控制点BCPVCPII控制点点•自由愎站点——观测方向也可自由设站采用下图形式联测CPIII点。

仪器及配套棱镜状态良好方可进行外业测量仪器的测量模式、单位、取位、限差温度、气压改正加乘常数改正等均要正确设置。CPIII平面网水平方向应采用全圆方向观测法进行观测如采用分组观测应采用同一归零方向并重复观测一个方向。水平方向观测应满足下表的规定灣回散回归零差不同测回同…方向2C互差同一方向好零游方向CPM平面网0.5*3trrj■TCPIII平面网距离测量应满足下表的规定去1.2(Pin'r面网®离观测技K5求和:.:恥巒刪回半測叵问葩高栽差測回阀貶离较差3-j血】-.ukii3Hb测量时应同时进行三角高程测量，以便平差计算时对投影高程的归化改正,竖直角观测应符合下表的规定

L-i-h|島程-校差imn)雌辭in卜巩:’匚：1:讨慣冬互長21011}60Q2111-filii2、CPIII控制网高程测量CPIII控制网高程测量现在用的比较成熟的方法是矩形法，也可以采用

自由设站二角咼程法。1）矩形法CPIII高程网测量方法形成的四边形闭合环（图中空心箭头组成的图形）为规则的矩形，因此简称此方法为矩形法。矩形法CPIII高程网测量可只进行单程观测。2）自由设站三角高程测量法2）自由设站三角高程测量法CP301CP303-^r—CP305S001S002■CP301CP303-^r—CP305S001S002■S003S004S005单个测站CPIII控制网自由设站三角高程网示意图TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"CP301CP303CP305CP307CP309CP311厂、'厂、\厂、、\厂<A■S003V.丿Ar%厂TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"CP302CP304CP306CP308CP310CP312多个测站CPIII控制网自由设站三角高程网示意图CP307CP309CP311-■¥■\/X/\\CP302CP304CP306CP308CP310CP312CPIII控制点•自由设站点精密水准测量采用满足精度要求的电子水准仪，配套因瓦尺。并按规范要求精度要求施测。五、轨道几何形位测量。当CPIII控制点的精度满足要求后，就可以进行轨道几何形位测量了。通过轨道检查车会给出的线路检测报告和轨道检测波形图资料，分析确定需要进行检测的区段，然后利用CPIII控制网和轨道几何状态监测仪采集需检测区段的几何数据，通过与设计值的比对，来确定轨道几何形位的改变。在轨道几何状态测量仪采集数据之前，将CPIII网测量成果及轨道线型数据导入轨道几何状态测量仪配套的系统软件。轨道几何状态测量仪与全站仪按“全站仪自由设站后方交会法”测量。全站仪架设在线路中线上，通过线路两侧8个CPIII控制点进行自由设站。更换测站后，相邻测站重叠测量的CPIII控制点不应少于2对。设站完成后观测状态测量仪上的棱镜，之后全站仪将测量数据传递给测量仪。测量仪通过自身携带的传感器对轨道的超高、规矩、轨向、高低进行测量。软件将所有测量数据进行处理，实时形成每个测量点的绝对坐标（竖向、横向）等几何参数，与设计值对照，最后输出轨道几何形位报告。轨道几何状态测量仪测量时，一次设站最大测量距离不应大于80m。测量步长宜为1个扣件间距。更换测站以后，应重复测量上一测站测量的最后6~10根轨枕（承轨台）。

总结：为了满足我国高速铁路发展需求，适时加强营运高速铁路沉降观测技术的应用与管理是极为重要的，也是保证高速铁路正常运营，以及延长铁路使用寿命的先决条件，也是今后技术管理工作的重点项目之一。我公司在运营铁路沉降监测领域有丰富的经验和成功的案例。通过对高速铁路沉降变形监测的长期研究和经验积累，最终成功了我公司对运营铁路沉降监测的方法和系统，能够对高速铁路沉降变形较大（严重）区段提前进行危险报警。为高速铁路的运营维护指参考和依据。

工程业绩表项目名称数量（KM）工作内容施工日期沪宁城际站前VII标CPIII复测7.60CPIII水准网及高程网复测2009年10月京津城际铁路永乐〜武清段运营铁路沉降监测28.8路基、桥墩运营监测2011年2月合蚌铁路客运专线CPIII控制网复测26.48CPIII水准网及高程网复测2011年11月北京地铁14号线00标穿越京津城际高铁实时沉降观测1沉降数据实时自动化米集系统2012年12月大西铁路