湖南高速铁路职业技术学院湖南衡阳421002
摘要:在高速铁路隧道施工进入到轨道铺设阶段前,需进行轨道控制网(CPIII)高程测量。隧道内由于施工干扰大,作业环境差,这对CPIII高程施测增加了作业难度。本文主要通过对隧道内CPIII高程过程中碰到的水准基点加密、视线高度、测量照明、搭接测量等问题进行分析探讨,通过采用适当的处理方法,有效的解决了这些问题。
关键词:高速铁路隧道CPIII高程
1隧道内水准基点加密
为满足CPⅢ控制网高程测量的要求,应将线下水准基点同精度加密到线上,隧道段每1公里应有一个水准基点。由于在初次建网时,隧道内水准基点点位偏少,且存在破坏情况,为了方便CPⅢ高程联测,需要对隧道内布设的CPⅡ进行二等水准加密测量。
线路水准基点加密时,水准线路必须联测到线路两端各两个以上线路水准基点上,以检验联测的水准基点是否发生显著沉降,确认无误后作为线路起点与终点。由于隧道内线路加密水准基点的埋设可与加密CPⅡ共桩,一定要严格区分到底是那个点位。隧道内导线点号以"里程"+“P(平面)”+"连续点号"构成,高程点以"里程"+“H(高程)”+"连续点号",但是隧道内点位用油漆标定,点位破坏重新预埋后,没有及时更新,存在多个点位问题,所以要特别小心,加以区别。
2视线高度问题
高铁CPⅢ高程测量采用精密水准测量方法进行,其要求视线高度≥0.45m,而隧道内CPⅢ点位又布置在电缆槽上方30~50厘米的隧道边墙上,在精密水准测量进行时,有的隧道底部找平层又没有及时做,导致视线高度不足无法进行观测,需要采取一定的观测方法进行解决。
(1)在隧道两侧已完成水沟电缆槽的施工情况下,可以将仪器假设在电缆槽上面进行。完成1个闭合环4个边的观测,则需要安置4次仪器。通过调整前后调整仪器位置,可以满足精密水准测量的技术要求,相对快捷方便。需要注意的是,在隧道曲线段且纵坡较大时,一定要控制好最大视距不超过65m的要求。
(2)在隧道两侧没有完成完成水沟电缆槽的施工情况下,只能将仪器安置在隧道底板上进行观测。可以采用加长脚架配合塑料桶。普通脚架伸缩范围有限,即时伸展到最高也不能达到作业高度,需要在网上定制加长脚架。人站在牢固的塑料桶上进行观测,如果高度还不够,可以在塑料桶下加预制的水泥块。如果加长脚架长度还是不足,在脚架下方也安置预制电缆槽水泥块,一定要确保水泥块的稳定,观测时要特别小心。这种方法费事费力,在不得已的情况下只能如此。
3CPⅢ点位问题
(1)隧道内个别CPⅢ点位预埋件埋设时未能正确埋设,未与隧道侧壁垂直,出现水准测量杆旋进预埋件时,出现向下倾斜,此时将铟钢水准尺安放在水准测量杆球头上,将会出现尺子底部有可能立在杆身上,并不在球头上,测量结果错误。我们可以采用将尺子底部边缘立在杆球头上,不用尺子底部中间位置立在上面,看好气泡,竖好尺子就可以测出正确数值。
(2)隧道内CPⅢ点位预埋件埋设后,由于要在隧道侧壁点位上方埋设配线挂钩作为电缆挂架,由于挂钩较密,其中有个别CPⅢ点位位于其正下方。在观测时,用2米水准尺立上时,顶部被挂钩阻挡,导致尺子无法立直。可以在测量时把上面挂钩拧掉,测完后再安装上去。还可以采用1m铟钢水准尺(需要定制)进行测量,可以有效解决这个问题。
4光照问题
由于隧道内光线较暗,电子水准仪无法读数,需要用光源对尺面进行照明。采用强光手电筒照射也不能解决,一般采用灯带配合充电宝进行。灯带需要在网上购买,用双面胶将灯带粘合在尺子边缘,只用粘合1边即可,可以有效的解决隧道内光线太暗无法测量的问题。
5搭接测量
CPⅢ高程网可根据施工需要分段测量,分段测量的区段长度不宜小于4km,区段分段情况应与平面网相同。区段间应重复观测不少于6对CPⅢ点,作为分段重叠观测区域以便进行区段衔接。区段之间衔接时,前后区段独立平差重叠点高程差值应≤±3mm。
如果搭接段由于点位破坏,导致重叠点较差超限,此时需要继续往前一区段再测不少于6对CPⅢ点,直到满足限差要求后作为区段重叠观测区域。满足条件后,后一区段CPⅢ网平差,应采用本区段联测的线路水准基点及重叠段前一区段2对以上连续的CPⅢ点高程成果进行约束平差。重叠区域CPⅢ点高程应统一采用后一区段CPⅢ网搭接处理好的平差结果,并在新提交成果中备注栏注明为“更新成果”。
总之,高铁隧道内CPⅢ高程测量是一项非常精密而繁琐的工作,对于后期轨道的铺设、线路的养护,以及保证铁路的安全至关重要,对于测量过程中碰到的问题一定要很好的解决。本文就高速铁路隧道内CPIII高程测量中遇到的一系列问题,对应的处理措施进行了较全面的分析和总结,希望对相关的隧道CPIII高程测量工作有一定的借鉴及指导作用。
参考文献:
[1]中华人民共和国铁道部.《高速铁路工程测量规范》(TB10601-2009).北京:中国铁道出版社.
[2]朱小韦.LeicaDNA03数字水准仪在国家高等级水准网施测中的应用探讨[J].现代测绘,2015(6).
[3]徐杰.铁路隧道高程贯通测量若干问题探讨[J].铁道勘察,2018(4).