高铁精密工程GPS控制测量的问题

【摘 要】在当今的高铁精密工程的施工过程中,GPS的控制测量有着相当重要的地位,是保证工程施工精度的主要途径.本文从我国的高铁建设现状出发,对高铁精密工程中GPS控制测量技术的应用情况与应用特点进行了探讨,并以GPS控制测量网络的逐级布设为基础,分析了在高铁精密工程GPS控制测量技术的应用过程中应该注意的问题,为我国高铁精密工程GPS控制测量水平提高提供参考依据.

【关 键 词】高铁精密工程；GPS控制测量；问题分析

随着我国经济建设脚步的加快,高铁的建设已经步入了新一轮的.目前,我国许多地方的高铁都已经通车,该交通途径已经成为了人们出行旅游时的重要组成部分.而对于高铁这种现代化交通工具来说,在修建过程中需要尤其注意控制其施工精度,通过高精度的施工,来保证高铁通车后的快速性、平稳性以及安全性,让人们能够更加舒适地使用该交通途径.而为了保证高铁工程的精度,需要在GPS控制测量网络的支持下,进行施工设计的相关测量,从而让施工的精度达到mm级别.本文以我国的高铁建设情况为分析基础,对其中GPS控制测量技术展开了讨论.

一、高铁精密工程GPS控制测量技术的应用现状与特点

目前,GPS控制测量技术在我国的高铁精密工程中已经得到了较为广泛的应用,是工程施工全过程实现高精度的主要措施.在最开始,该技术还并没有应用到高铁的建设领域,但在其他领域已经得到了较为成熟的应用.比如说举世瞩目的三峡工程,其周围的地形测量以及大坝的变形监测就应用了GPS控制测量技术,这也是我国GPS控制测量技术能够将精度控制到1mm左右的典型工程,非常具有代表性.另外,我国的秦山核电站以及大亚湾核电站的建设过程中也应用了GPS控制测量技术,这是该技术在我国的工程建设中早期应用的典型代表,工程的施工精度同样可以达到mm级别,其中秦山核电站的施工精度甚至可以达到0.1mm级别,其施工精度非常高.而随着GPS控制测量技术在多个领域的成熟应用以及高铁建设规模的逐渐增大与建设要求的逐渐提升,该技术逐渐应用到高铁精密工程之中,比如说京沪高铁、沪蓉高铁以及沪杭高铁等就是我国目前较为典型的高铁线路,在其建设过程中应用了GPS控制测量技术,让高铁通车后的列车运行能够非常安全稳定及舒适.而之所以GPS控制测量技术在高铁精密工程中能够得到如此广泛的应用,和该技术在工程测量过程中所具有的特点有着密不可分的联系.经实践应用总结发现,GPS控制测量技术在高铁精密工程中应用的特点包括了以下几个方面：

（一）可实现高精度的工程测量对于高铁精密工程来说,在轨道铺设、螺纹安装等施工流程中施工精度往往需要达到mm级别,甚至在某些细节部位需要比mm级别的精度更高.而目前,能够实现如此高精度的工程测量的控制测量网络,通过GPS可以非常高质量地完成.通过逐级布网的方式,测量精度完全可以达到mm级别,甚至能够远远超过mm级别的精度.

（二）GPS控制测量网络的布设速度快与传统的控制测量网络相比,通过GPS,控制测量网络可以在非常短的时间内布设完成.特别是一些地形较为复杂的区域,在原有的控制测量网络丢失或者原网络的精度达不到要求时,需要对控制测量网络进行加密.如果使用传统方法,难免需要进行长期的实地考察,网络的布设速度十分缓慢.而在使用了GPS控制测量网络的布网技术之后,网络的布设速度可以提升许多,极大地提高了高精度工程测量的效率.

（三）点位误差均匀在许多传统的控制测量网络中,点位误差不均匀的问题十分突出,对高精度的工程测量造成了很大的干扰,更进一步影响到了实际的高精度施工.而GPS控制测量网络的点位误差十分均匀,可以将其作为国家级别的控制测量网络.在我国,目前大多数地区都已经拥有了GPS支持下的控制测量网络,为高精度工程的测量与施工提供了必要的条件.

二、高铁精密工程GPS控制测量中的注意问题

当今的高铁精密工程的测量与施工过程中,GPS控制测量技术发挥了非常重要的作用.而要让该技术的作用充分发挥出来,则需要从根本上入手,以控制测量网络的布设为分析基础,对各级控制测量网络布设过程中应该注意的问题进行深入分析.因此,根据不同级别的控制测量网络,GPS控制测量技术在高铁精密工程的应用过程中需要注意的问题主要包括了以下几点：

（一）基础GPS控制测量网络应注意的问题基础GPS控制网络是实现高铁精密工程测量与施工的必要条件,也是GPS控制测量技术应用的核心.在实际的应用过程中,要注意将基础控制网络的GPS点打入到基岩的内部,从而保持控制点的稳定性以及高精度,避免控制网点因为受到外界的干扰而消失或者发生移位.基础GPS控制测量网络由于是最高一级的控制网,因此两个控制点之间的距离通常在10km以上,但为了保证控制测量网络的精度,其控制点之间的距离不超过15km.一般情况下,基础GPS控制测量网络是在国家坐标系统或者地方城市坐标系统基础上建立的,所以要注意以国家坐标系统或者地方城市的坐标系统来计算其约束平差.

（二）首级施工GPS控制测量网络中应注意的问题首级GPS控制测量网络建立在基础控制网之上,并且是下一级控制测量网络建立的关键影响因素,因此需要尤其注意对其控制点之间的距离进行控制.由于首级GPS控制测量网络相对于一项高铁精密工程来说,仍然属于范围较大的控制网络,因此其相邻控制网点的距离一般都保持在1km以上,但为了保证控制网络的精度,相邻控制点的距离又不能超过3km.在大多数时候,高铁精密工程中的首级GPS控制测量网络的相邻控制点距离保持在2km左右.

（三）二级施工GPS控制测量网络中应注意的问题二级施工GPS控制测量网络,已经能够满足高铁工程施工过程中较为基础的一部分施工内容,比如说打桩、支墩以及盖梁施工等等.因此,在布设二级施工GPS控制测量网络的时候,控制点之间的距离要保持在300m左右,让施工过程中的一些基础内容能够在二级施工GPS控制测量网络下就较好地完成.

（四）精调GPS控制测量网络中应注意的问题精调GPS控制测量网络对高铁精密工程的测量与施工有着最为直接的影响,比如说轨道板的精密施工以及轨道精调施工,就需要在精调GPS控制测量网络的支持下才能够完成高精度的工作.一般精调GPS控制测量网络是在二级施工GPS控制测量网络的基础上进行加密所得到的,相邻控制点之间的距离注意保持在数米左右,具体的密度根据实际的施工要求而定.

三、结束语

从上文可以看出,在高铁精密工程中,需要注意的GPS控制测量的问题主要是控制网络的密度的问题,要注意合理控制网络密度,在不同级别的控制网中,都需要具有相应的控制措施,以此来实现控制测量网络的功能需求以及精度需求.随着我国GPS控制测量技术的革新,在高铁工程甚至许多其他精密工程中,该技术将会得到越来越广泛的应用,为我国的建设事业发展带来全新的面貌.