闡述鐵路測量教學內容革新

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摘要：本文結合作者教學認識及借鑒相關施工經驗、高鐵理論提出了職業教育中鐵路測量教學應注重高鐵“線路變得更直；曲線長度變得更長；隧道和橋梁的增加；軌道演變為無砟軌道測量；測量控制網的變化；沉降監控量測；測量工作時間的變化；測量使用規范、方法、儀器變化”的發展動態，闡述了鐵路測量教學內容革新的幾點思考和方向。

關鍵詞：職業教育鐵路測量高速鐵路新技術新規范變革

客運專線、高鐵速度很快（200km/h～350km/h）給鐵路建設維護中的工程測量帶來很多新問題：客運專線、高鐵高平順性，線路變得更直，曲線長度變得更長；為了滿足線路發展，隧道和橋梁必須增加；為了保證線路精度達到規范要求，建立了新的坐標控制網；軌道演變為無砟軌道；軌道板的鋪設要求線下工程沉降必須很少；工務維護的測量的時間也要變成夜間；為了滿足以上種種原因，測量的規范、方法、儀器都需要革新和變化。

一、高鐵引發鐵路測量的思考、發展方向

1.1線路變得更直、曲線長度變得更長高鐵相對于普鐵速度快了好幾倍，所以曲線半徑加大，緩和曲線加長。普鐵的曲線測量由于誤差會很大，將不能再適應高鐵的需要。我們知道，曲線外矢距F=C2/8R式中C為弦長，R為半徑。若按10m弦長3mm的軌向偏差（即用20m弦長的外矢距偏差）的軌向偏差來控制曲線，則鋪軌時一個大彎道由幾個不同半徑的曲線組成，且半徑相差幾百米。由此可見，只采用10m弦長3mm（有碴）/10m弦長2mm（無砟）的軌向偏差來控制軌道的平順性或許不構嚴密的，因此有人提出采用相對控制與坐標絕對控制相結合的方法來進行軌道鋪軌控制。絕對坐標的應用涉及到全站儀坐標放樣及GPS定點的大規模使用，這些都是我們高職院校在教學組織中相對欠缺的。我們必須將課程內容及訓練方式進行調整，加強全站儀和GPS的學習和使用。

1.2隧道和橋梁的增加由于線路變直，曲線變長，同時為了保護有限的土地。在客運專線、高鐵的建設中，橋梁和隧道所占的全線比重在加大。京津城際鐵路有86%的線路建在橋梁上；武廣高鐵全線共有橋梁648座，總長度468公里，幾乎占到線路總里程的一半,全線有隧道226座，總長度177公里。同時高鐵的路基橫斷面加大，也使得橋梁和隧道的橫斷面尺寸加大。為滿足列車高速通過隧道時產生的空氣動力效應要求及旅客舒適度的要求，隧道斷面凈空有效面積達到100平方米，施工開挖斷面達到160平方米。這些提醒了我們高職鐵道工程類在以后教學過程中必須把橋梁和隧道的施工測量提升到一個新的層面，新技術、新規范、新工藝、新材料、新設備，都是我們要更新和關注的問題。

1.3軌道演變為無砟軌道測量為了滿足客專、高鐵的高速運行，我們的軌道現在已經向無砟軌道演變。對于無砟軌道，地基處理完成后，直接上面進行軌道板的施工，其后進行軌道鋪設，軌道施工完成后基本不再具備調整的可能性。這就要求對施工精度有著較有碴軌道更嚴格的要求，使軌道的幾何參數與設計的目標位置之間的偏差保持在規范許可內。軌道的定位通過由各級平面高程控制網組成的測量系統來實現，從而保證軌道與線下工程路基、橋梁、隧道、站臺的空間位置坐標、高程相匹配協調。我們今后在教學過程中就必須強調讓我們學生嚴格控制各個環節的控制，改變以前將誤差留到后面才來處理的習慣，練習無砟軌道的儀器架設、使用方法。測量的標準也同樣要求學生注意更換。

1.4測量控制網的變化我們把適合于客運專線鐵路工程測量的技術體系稱為客運專線鐵路精密工程測量。客運專線無砟軌道鐵路工程測量的平面、高程控制網，按施測階段、施測目的及功能不同分為了勘測控制網、施工控制網、運營維護控制網。我們可以簡稱為“三網”。在客運專線無砟軌道的設計、施工及維護的各階段均采用坐標定位控制，因此必須保證三網的坐標高程系統的統一，才能使無砟軌道的勘測設計、線下施工、軌道施工及運營維護工作順利進行。客運專線勘測控制網、施工控制網、運營維護控制網平面測量應以基礎平面控制網CPⅠ為平面控制基準，高程測量應以二等水準基點為高程控制測量基準。

客運專線鐵路工程測量平面控制網第一級為基礎平面控制網（CPⅠ），第二級為線路控制網（CPⅡ），第三級為基樁控制網（CPⅢ）。

同樣作為高等院校的我們也不能忽視這些新事物的出現和演變，我們需要緊跟技術發展，將這些介紹給我們學生；不能讓學生輸在起跑線上。

1.5沉降監控量測客專、高鐵要求對地基沉降做了很多處理，但無砟軌道鋪設后線下構筑物仍有可能發生不均勻沉降，這會給線路維修帶來很多的問題。因此，客專、高鐵無砟軌道對路基、橋涵、隧道等線下工程的工后沉降要求相當嚴格。南廣線在修建的過程中要求線下工程建好后必須有一年的時間進行沉降監控量測，一年后變形符合要求，才能進行軌道板的澆注施工。這要求我們在今后的教學中要加強沉降的檢測量控的教學，我們以前在課本編寫、教學組織方面都忽視了的這些東西。可以說沉降觀測是我們很薄弱的一塊。

1.6測量工作時間的變化以前普鐵由于運行速度不是很快，故我們的工務人員可以在白天利用運營間隙進行既有線測量。而高鐵白天運營時間是不允許人員進入線路的，天窗時間只有晚上或者專門停運才能進行既有線的測量，比如廣局就是每天零晨零點至零晨四點。這就要求我們的學生以后可能要掌握夜間測量的技術。由于高鐵的建設相對只是一時的，更多的時間是運營，所以大量的高鐵的工務問題在今后有待我們進一步研究討論、總結創新。

1.7測量使用規范、方法、儀器變化我們所使用的規范由《新建鐵路工程測量規范》、《既有鐵路工程測量規范》轉向《客運專線無砟軌道鐵路工程測量暫行規定》；由武廣高鐵的各種測量細則、方案，轉向《高速鐵路工程測量規范》。我們的地球面是個橢球曲面，地面上的測量數據需投影到施工平面上，曲面和平面數據轉換時，不可避免會產生變形誤差。因此規定客專、高鐵無砟軌道工程測量控制網采用工程獨立坐標系，把邊長投影變形值控制10mm/km，以滿足無砟軌道施工測量的要求。同時客運專線無砟軌道高程控制網應按二等水準測量精度要求施測。鋪軌高程控制測量按精密水準測量要求施測。這些變化都促使了我們使用的測量儀器淘汰升級。大量先進、精密的儀器在現場得到推廣使用。這就要求我們職業院校必須更新引進新儀器，學習新儀器的使用，并教會學生熟練掌握。

二、結語

縱然現在客專、高鐵也在我國的經濟高速發展下得以快速發展。我國目前已經提出不久的將來北京到全國大部分省會城市將會形成8小時內交通圈。到2012年，新建高速鐵路將達到1.3萬公里。很快高鐵就會走進我們的生活，作為鐵路院校，我們應該也必須提高、改進、更新我們知識、設備，讓鐵路測量教學在各方面做好準備邁入高鐵時代。為鐵路職教書寫新的篇章。

參考文獻：

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[2]《客運專線鐵路無砟軌道鋪設條件評估技術指南》(下稱《評估技術指南》)，鐵建設[2006]158號，鐵道部，中國，2006.

[3]《新建時速度300～350公里客運專線鐵路設計暫行規定》(上、下)，鐵建設[2007]47號，鐵道部，中國，2007.

[4]《客運專線無砟軌道鐵路工程測量暫行規定》，鐵建設[2006]189號，鐵道部，中國，2006.

[5]《武廣客運專線沉降變形觀測系統實施細則》，武廣工[2007]119號，2007，9.