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高速铁路轨道控制网和轨道基准网测量若干技术问题的研究

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摘要

目前,我国正在大规模的修建高速铁路客运专线,高速铁路客运专线建设是一个庞大的系统工程,技术难度大,施工精度要求高,对测量工作提出了很高的要求。由于国情与具体情况的差异,对从德国引进的CPⅢ控制网与轨道基准网技术应该在消化、吸收国外经验的基础上,通过对CPⅢ控制网与轨道基准网的深入研究,再创新出一套适合中国国情的测量与数据处理方法,从而建立我国自主的高速铁路精密控制测量理论。
　　 本文探讨了如何通过更合理的数据处理方法和精度控制指标,解决现阶段CPⅢ控制网与轨道基准网测量中存在的若干技术问题,以提高整网的精度与可靠性,为高速铁路施工提供精确的定位基准。本文主要包含以下研究内容及其相应的研究结论:
　　 首先,论述了两化改正与尺度改化两种对CPⅢ平面控制网长度投影变形进行改化的方法,并分别采用这两种方法对典型的工程实测数据进行改化,将改化后的CPⅢ平面控制网数据重新平差,通过对比和分析计算结果的差异,认为尺度改化是最适合CPⅢ平面控制网长度投影变形的改化方法。
　　 其次,介绍了置平、四参数坐标转换和余弦函数平滑等方法进行CPⅢ平面控制网区段间衔接的方法。通过理论分析和工程实测数据计算,验证了所提出方法的可行性。综合施工现场的实际情况与区段间衔接的原理,认为余弦函数平滑搭接是最适合CPⅢ平面控制网区段间衔接的数据处理方法。
　　 然后,介绍了德国的轨道基准网测设方案,并提出了轨道基准网高程网数据处理的新方法。通过统计、对比德国高程网数据处理方法与本文提出的高程网数据处理新方法的工程实测数据处理结果差异,认为本文提出的轨道基准网高程网数据处理新方法可探测粗差和进行精度评定,更适合在中国应用。在轨道基准网的精度控制指标方面,通过统计某客运专线的部分轨道基准网平面网和高程网的建网数据,提出了一套符合我国实际施工情况的轨道基准网的主要精度指标。
　　 最后,对“高速铁路工程测量规范中CPⅡ点复测的坐标较差仅需满足≤±15mm即视为点位稳定,应使用原坐标成果”这一条款提出疑问,通过工程实测数据的计算与分析,认为该条款将无法保证CPⅢ控制网的复测坐标与原测坐标较差≤±3mm。同时,提出可采用合格的CⅢ点作为复测阶段的约束点使用。

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