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1、铁三院 中铁二院 中铁四院 中铁七局 同济大学 西南交大 郑州欧亚 第 1 页共 10 页京沪高速铁路重大科技项目 高速铁路精密测量控制技术高速铁路精密测量控制技术 项目论证报告暨研究大纲主持单位：铁道第三勘察设计院集团有限公司主持单位：铁道第三勘察设计院集团有限公司参加单位：中铁二院，中铁四院，中铁七局，参加单位：中铁二院，中铁四院，中铁七局， 同济大学，西南交大，郑州欧亚同济大学，西南交大，郑州欧亚二二八年九月八年九月北京北京高速铁路精密测量控制技术项目论证报告暨研究大纲目目 录录一、项目立项背景及必要性一、项目立项背景及必要性.11.1 项目立项背景 .11.2 项目立项必要性.2二、主
2、要研究内容二、主要研究内容.32.1 平面坐标基准的建立与平面控制网分级布设的原则.32.2 高程基准的建立与保证不均匀地面沉降地区高程控制网的长期有效性.32.3 GPS 基准网（框架网 CP0）的数据处理方法及及合理评价指标的确定 .42.4 CPI、CPII 和 CPIII 的测量理论、数据处理和评价.42.5 无砟轨道铺设测量控制技术 .42.6 轨道精调、检测及评估技术 .42.7 一体化自动化测量系统的集成技术 .52.8 精密工程测量控制网与相关设计专业、施工单位的技术接口 .52.9 精密工程测量控制网建立的时机或阶段 .5三、关键技术及研究思路三、关键技术及研究思路.53.1
3、 关键技术 .53.2 研究思路 .5四、研究方法四、研究方法.6五、研究目标、成果形式和技术指标五、研究目标、成果形式和技术指标.65.1 研究目标.65.2 成果形式.65.3 技术指标.7六、进度安排六、进度安排.7高速铁路精密测量控制技术项目论证报告暨研究大纲铁三院 中铁二院 中铁四院 中铁七局 同济大学 西南交大 郑州欧亚 第 1 页共 10 页一、项目立项背景及必要性一、项目立项背景及必要性1.11.1 项目立项背景项目立项背景目前，日、法、德、意、西班牙、比利时等国家建成投入运营的高速铁路已逾 5000km，正在建设及已立项准备修建高速铁 路的国家和地区有十几个，长度在 5000
4、km 以上。国内开展高速铁路的研究始于上世纪 90 年代，在高速铁路基础理论、技术标 准、结构设计等方面取得了重大进展。 “十一五”期间，我国将大规模建设高速铁路客运专线，并大量采用无砟轨道。与一般铁 路相比，无砟轨道工程在结构上具有良好的连续性、平顺性和稳定性的特点，但需要高精度、高难度的测量工作作保证，高精 度的测量已经成为制约高速铁路建设的重要保证和成败的关键因素之一。 高速铁路精密测量控制技术作为高速铁路建设成套技术的一个重要组成部分，在高速铁路建设过程中也越来越显示出其重 要性。在高速铁路建设中，德国、日本等高速铁路大国都有自己的一套适合高速铁路建设的铁路工程测量成套技术体系。特别
5、是德国，各公司根据不同的无砟轨道结构型式有一套完整的轨道施工测量、轨道静态检测和运营维护测量技术标准。德国的铁 路部门专门在德国境内建立了一套独立的坐标系统用于高速铁路施工，它的内符合精度优于一般国家基础控制网，这都充分显 示出德国在建设高速铁路测量体系方面所下的功夫。 京津城际铁路是国内最早开工建设和最早投入运营的第一条城际高速铁路，线路全线 120km，全线桥梁占 80以上，大段 落铺设无砟轨道。在 2006 年京津城际铁路建设初期，铁三院率先提出原定测量测控制网不能满足无砟轨道铺设的需要，应该建 设精测网，为此铁三院与铁道部科技司签订了“京津城际精密工程测量方法与标准的研究”的研究课题，
6、取得了多项重要研究 成果，确保了京津城际铁路的建设质量和工期要求，为其它在建的高速铁路和客运专线铁路建设起到了一定的示范作用。但京 津城际毕竟只有 120km，虽沿线处于不均匀地面沉降地区给铁路建设带来一定的困难，但地形平坦，没有隧道工程，再加上京津 城际精测网的分级布设方法与精度指标等方面与我国 2006 年 10 月颁布实施的客运专线铁路无砟轨道测量暂行规定还有较 大差别，许多方面还需要进一步从理论上和实践中进行梳理和总结。1.21.2 项目立项必要性项目立项必要性以德国高速铁路建设的经验， “要成功地建设无砟轨道，就必须有一套完整、高效且非常精确的测量系统，否则必定失败” 。 从我国高速
7、铁路建设的实践来看，已建和在建的一些客运专线或多或少存在着因精密工程测量控制技术问题而带来施工的困扰 和运营检测的困难。所以，对高铁建设来说，建立一套精密的测量系统，制定一套行之有效的精密测量控制技术标准体系，是 一个十分重要的课题。我国于 2006 年 10 月颁布实施的客运专线铁路无砟轨道测量暂行规定 ，虽然基本解决了客运专线铁路 各级平面高程控制测量及线下工程施工测量的问题，但由于缺乏工程实践经验，没有自己的成熟可靠的精密测量控制技术标准 体系而参考了德国高铁测量的一些方法，许多地方存在着生搬硬套的问题，没有形成一个适用于我国的完整、高效的测量系统。 现行的规范和测量技术还不能完全适应高
8、速铁路铁路建设的要求。主要存在以下几个方面的问题： （1）不同等级的控制网间的测量精度指标的匹配还缺乏理论和验证数据，不够系统和权威，部分精度指标要求显得苛刻， 应进行必要的优化。 （2）部分细节性的测量技术没有相关的规定或是可供参考的规范，导致现场测量作业标准不一，难以实行标准化管理。 （3）变形观测技术对指导施工的功能性不强，还不能完全满足铺轨测量时间对沉降观测数据依赖性的要求。 （4）对 CPIII 自由设站边角交会网测量精度标准及如何利用 CPIII 控制网进行轨道施工、如何测量和评定高速铁路无砟轨 道平顺性以及运营维护管理等缺乏明确具体的规定。 （5）专业化、系统性的数据处理软件还不
9、够丰富和系统。 综上所述，对我国精密测量控制技术进行系统而完整的研究非常必要，其有助于保证高速铁路测量精度，提高测量效率， 提高施工质量，节约施工成本，并具有明显的社会经济效益。我国高速铁路建设正处于建设高峰时期，高速铁路建设迫切需要 开展精密工程控制测量技术的研究，解决高速铁路勘测设计、施工、轨道平顺性测量、运营维护测量等一系列技术问题，建立 一套完整、有效的中国高速铁路工程测量技术体系。二、主要研究内容二、主要研究内容2.12.1 平面坐标基准的建立与平面控制网分级布设的原则平面坐标基准的建立与平面控制网分级布设的原则（1）高速铁路精密测量控制网基准和施工坐标系统的选择，即坐标系投影基准和投影长度变形值的选择 坐标系选择 1 研究适合于高速铁路建设的平面坐标系统：采用二维的北京 54/西安 80，还是采用三维的 WGS84 地心坐标系/国家 2000 大 地坐标系。研究克服投影长度变形值方法
