京沪高铁测量培训讲义

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京沪高铁是中国第一条高标准、高技术含量的高速铁路，全长1318公里，连接北京与上海两大城市。为确保这条世界级高速铁路的建设质量，测量工作至关重要。为此，京沪高铁测量培训讲义应运而生，旨在提高测量人员的专业技能和综合素质。

同时，讲义结合京沪高铁的实际施工需求，提供了大量真实案例，让学员能够将理论知识与实践相结合。通过系统学习，测量人员不仅能熟练使用各类测量设备，还能有效解决现场遇到的各种问题，为京沪高铁的顺利建设和运营提供坚实保障。

总之，京沪高铁测量培训讲义是高铁建设中不可或缺的技术指导文件，既体现了中国高铁技术水平的提升，也展示了对细节和品质的高度重视。

德铁RIL883规程 ?

无碴轨道铁路工程测量技术指标

在德国无碴轨道验收规章中，为检测轨道几何形态规定了两项 检验标准： ①第1个标准是用于检查轨道在较短长度范围内的几何形态， 也就是起控制作用的单个不平顺。这些单个不平顺的偏差必 须控制在较低的数值，采用30m弦长，按间距5m设置一对 测点，检测这一对点的矢高差。 ②第2个标准用于检查长波不平顺对轨道的影响，采用300m 的弦长，按间距150m设置一对测点，检测这一对点的矢高 差。

用了计佰大距差的两测点可距齿为150m时，为10mm 参考德国的验收标准，我国客运专线无碴轨道采用以下两种验 收要求： ①以20m弦量测，矢距差为2mm，纵向高低偏差为2mm，即 2mm/20m。 1 ②以300m弦量测，天距差为10mm，纵向高低偏差为10mm， 即10mm/300m S 2.外部尺寸） X 无碴轨道的外部尺寸描述的是无碴轨道的空间位置和标高，即 无碴轨道在空间三维坐标系中的坐标和高程。无碴轨道外部尺寸由 轨道中线与周围相邻建（构）筑物的相互关系来确定。无碴轨道外 部尺寸必须与路基、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。 无碴轨道的外部尺寸的量测（也称为无碴轨道绝对定位）精度 必须满足无碴轨道平顺性的要求。由此可见，无碴轨道各级测量控 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

(km) 中 数 (mm) 总 和 (mm） (km) (mm） 二等、精 0.01 0.1 0.01 0.01 0.1 0.1 密水准 三、四等 0.01 0.1 0.1 0.1 0.1 1

定测高程测量时应对初测水准点逐一进行检测，其不符值应小 于四等水准测量限差（20√L）。当超出限差，应采用二等水准测量 进行复测，在确认初测水准点有误时，方能更改。长度在300m以 上的桥梁、500m以上的隧道和大型车站的两端及其范围内，均应 、 设置适当密度的水准点。初测设置的水准点间距太长、远离线路或 合。中桩高程测量应起闭于水准点，其闭合限差应为30√L。中桩 17 高程应观测2次，其不符值不应大于10cm， 2 取位至厘米。

（四）国内外控制网指标对比

1.控制网等级比较 德国铁路标准RIL883与我国客专无碴轨道测量控制网等级对 应关系： X (1)CPI相当于PSO; (2)CPII相当于PS1; (3)水准基点相当于PS3； (4)CPIⅢI在线下工程土建施工时相当于PS2; 无碴轨道施工时，重建（或恢复）CPIⅢI控制点（150~200m） 和加密控制基桩（间隔50~60m），相当于PS4。

专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定》中的模型误差，采用不大于 10mm/km，有条件推行小于10mm/km。 从相邻点误差来说，我国客运专线无碴轨道的CPⅡI精度高于德 铁DS833.0020和RIL883规程的PS1；水准基点的精度高于德铁 DS833.0020和RIL883规程的PS3；CPILI点的高程精度低于德铁 DS833.0020和RIL883规程的PS3，平面精度高于德铁DS833.0020 的PS4。 人 按照德铁标准对单点平面（或高程）位置误差的解释义可理解 为需补设或增设控制点时，由现有已知控制点发展的新控制点相对 2 于已知点的坐标（或高程）中误差。现有测量规范均未设计该指标， 而铁路工程测量的实践经验表明该指标对实际工作具有指导性意 ? ? 义。因此，《客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定》的CPI、 CPⅡI和水准基点单点平面（或高程)位置中误差参照德铁标准，CPII 单点平面（或高程）位置中误差采用铁二院与西南交通大学共同完 成的铁道部建设司规范科研项目《无碴轨道工程测量控制网精度研 4O 究报告》提出的加密基桩的精度指标。

（一）控制网设计 CPI网和CPⅡI网应根据测区地形、地貌和线路工程的具体情 况，并顾及经济性原则进行设计。在设计之前需要收集线路平、纵 断面图及测区1：10000和1：50000地形图，以及沿线国家大地 点和地方控制点资料，包括平面控制网图、水准线路图、点之记、 成果表和技术总结等相关资料。在充分研究线路平、纵断面图的基 ? 础上进行整个控制网的设计，包括控制网起算基准设计、控制网网 形设计和控制网精度设计。需要增补控制点时，还需要进行控制网 无碴轨道控制测量工作开展前，应根据测区地形、地貌及线路 八入 工程情况进行控制网设计。 控制网设计前，应收集线路设计的有关资料和沿线国家大地点 资料，在充分研究线路平、纵断面图的基础上进行控制网设计。控 2O 制网的设计分为平面控制网设计和高程控制网设计。 设计时可根据德国慕尼黑国防军事学院天文、物理大地测量教 2 授格伦法伦德（E.Grafarend）博士提出的建议，将控制网的设计分 为四类，即解决控制网基准问题的零类设计、解决控制网布网问题 KY 的一类设计、解决控制网精度问题的二类设计以及解决已有控制网 改进与加密问题的三类设计，并可分阶段进行。在客运专线无碴轨 ?Y 道铁路测量中，基准设计应满足施工平面控制网坐标投影长度变形 值小于10mm/km；网形和精度设计应考虑精度准则、可靠性准则以 及经济性原则，精度计算应考虑起算数据误差的影响。在进行控制 网改造设计时，增设或补设控制点的点位精度也应符合控制网设计 准则的要求。 控制网设计完成并经审定后，编写控制网设计书并拟定作业计 划。

测量控制网的点位坐标是待估参数。对于测角网，观测量是方 向或角度。仅根据方向或角度的观测值不可能确定点的坐标值，即 不能确定网的位置、方位和大小。因此需要有一个点的坐标（平面 坐标）、一个方位和一个尺度基准，也可以是2个点的位置（平面坐 标）作为基准。对于测边网、边角网或导线网，观测量是边长和方 向（或角度）。为了确定点的坐标，也需要有一个点的位置（平面坐 标）和一个方位基准和一个尺度基准。一般说来，测角网、测边网、 A 边角网和导线网都是二维平面控制网，其基准数为4（包括尺度基 X 准）。

测量控制网的点位坐标是待估参数。对于测角网，观测量是方 向或角度。仅根据方向或角度的观测值不可能确定点的坐标值，即 不能确定网的位置、方位和大小。因此需要有一个点的坐标（平面 坐标）、一个方位和一个尺度基准，也可以是2个点的位置（平面坐 标）作为基准。对于测边网、边角网或导线网，观测量是边长和方 向（或角度）。为了确定点的坐标，也需要有一个点的位置（平面坐 X 标）和一个方位基准和一个尺度基准。一般说来，测角网、测边网、 A 边角网和导线网都是二维平面控制网，其基准数为4（包括尺度基 八 准）。 (1）控制网的定位和定向 八7 测量控制网优化设计问题，一般属于强基准问题，即固定的原 ? 始起算数据，要求平差后保持起算基准的形式不变。测量控制网按 D7 经典的最小二乘法作间接平差时， ）一般是以某些参数的固定值作为 网的基准，以求得待定参数的估计值或平差值，如测角网通常以 个点（例如点A）、一条边（例如SBc）和一条边的方位（例如αDE） 为起算数据构成基准，对于测边网（以及导线网、边角网)，其位置 X 基准和方位基准是由一个固定点（例如点A）和一条边的固定方位 角（例如αBc）确定的。在考虑尺度比参数时，一般将网中一部分边 长的尺度比固定为μ=1，作为尺度基准。 控制网的基准设计不仅为网的待定参数提供了起算数据，还对 网的精度有很大影响。众所周知，离起始点愈远，待定点点位精度 愈低。各种控制网按照其用途和精度要求，在进行网基准设计时加 以考虑。 对于同一个测量控制网，如果采用不同的基准进行平差计算， 会得到不同的结果。有时需要改变网的起算基准，这可以通过重新

（1）控制网的定位和定向

平差来实现，也可以用相似变换方法来完成网的起算基准变换， 从 而不用重新平差便得到新基准系的测量结果。

控制网的尺度是工程测量最关心的问题，也是最现实的问题。 任何一项工程，测量计算的投影面均以施工精度要求最高的设计尺 寸所在的高程面为准。对于客运专线无碴轨道铁路工程而言，则应 该以线路轨顶标高作为平面独立坐标系统（施工平面控制网）的投 2 影高程面。 +心 2 《客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定》要求施工平面控 制网坐标投影长度变形值不大于10mm/km。为达到这个要求，有三 YJ 种数学模型可供选择： ①根据客运专线通过地区的具体情况和要求，选择抵偿坐标系 统、任意中央子午线坐标系统、任意中央子午线的较窄宽度 带的坐标系统。 ②采用斜轴墨卡托投影。 墨卡托投影是一种保角圆柱投影。它以圆柱作为投影面，将经 纬线投影到圆柱面上， 然后将圆柱面展成平面而成。圆柱面可与地 球椭球相切或相割，同时也有正位、横位、斜位三种不同位置的区

正轴圆柱投影适用于低纬度地区或沿纬度线扩展的区域，假如 投影区域是沿除赤道圈以外的某一大圆方向或沿经线方向伸展的地

斜轴或横轴投影时的垂直圈相当于正轴投影中的子午圈，其表 象应为平行直线，间距与方位角α成正比；等高圈则相当于正轴投 1 影中的纬圈，其表象也为平行直线，且与垂直圈的表象成正交。此 时经纬线投影均呈曲线状，但只有一种特例即通过Q点的经线其投 影表象是直线，可视为此投影的对称轴，取作中央经线。如仿效正 X 轴投影，余 斜轴或横轴中沿垂直圈和等高圈的方向就是主方向，所以 其长度比u和u2即为极值长度比。 L> 在斜轴和横轴投影中，由于投影后的直角坐标x随天顶距的大 小而变化，敌仅为Z的函数；y坐标与方位角成正比，其一般公式 可写为：

公共交通有限公司办公楼施工方案x=f(Z)] y=a·α

x轴应与通过新极Ω的经线相合，但在横轴投影时，x轴则与 投影区域中的中央经线一致，同时取赤道或制图区域中最低纬线与

时，上式中的应以+90代入，