孙威
中交三航局交建工程分公司 上海 200940
【摘要】高速铁路施工中无砟轨道铺设的前提是CPIII轨道控制网的建立，而CPIII轨道控制网建立的前提是加密CPII的成果测量，尤其对长大隧道来说，CPII加密控制网的建立更为复杂。首先要对隧道内CPII进行设计，对于两公里以上的隧道要符合三等导线网的精度指标要求。这样才能保证CPIII轨道控制网的顺利建立以及保证CPIII控制网的精度要求，确保无碴轨道结构的铺设质量。
【关键词】高速铁路；阿公石二号隧道；CPII导线网。
一、工程概况
赣深铁路（GSSG-7标）施工指挥部第二项目部施工管段线路起讫施工里程为DK357+604.5～DK367+670，正线全长9631.017米；其中隧道工程11座4101.985米，其中阿公石二号隧道2081米。轨道工程正线9631.017米 (双线)。我分部施工的阿公石二号隧道（DK365+589～DK367+670）位于广东省惠州市潼湖镇境内。本隧道为双线隧道，设计行车速度为350 km/h，本隧道平面全段位于左偏曲线上，曲线要素见曲线资料表。
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注：其中括号内标高为未考虑竖曲线影响的标高，括号外标高为已考虑竖曲线影响的标高
二、导线测量
2.1、洞外控制点的测量
洞外的控制点测量必须同时进行，在统一的坐标系内进行整网平差，从而获得两端洞口统一的坐标成果，并使两端坐标拥有更高的相对精度和进洞方向精度。在本隧道的进口与出口各布设三个洞外控制点，采用GPS静态测量，按照高铁二等技术要求进行观测，然后进行等精度内插计算对洞外控制网进行平差，为洞内的导线测量提供可靠的解算点。洞外点位布置图如下图2-1所示：
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0.16 1/180639 2.94
最弱边相对精度为1/180639，小于1/180000，方向最弱边与边长最弱边在同一条基线上，方向精度为0.61″小于1.3″的限差。
用于进洞方向的相邻点位坐标分量及其相对中误差统计表
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经统计，相邻点位相对中误差均小于10mm的限差要求，所有基线边方向中误差均满足小于1.3〞的规范要求。所以本次洞外控制点测量满足精度要求，结果可靠，可用于洞内导线点解算起算坐标。
2.2、洞内导线点的布设
本隧道长度2.1km，曲线半径为9000m，为保证通视效果点间距宜控制在300米左右，成对布设,共七对点，点位埋设在电缆槽顶面。由于洞内无法采用GPS静态测量的方法，所以隧道内CPⅡ测量采用双导线（导线网）测量的方法进行观测。点间视线应距洞内设施0.2m以上。点位埋设位置如图2-2所示：
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图2-2 阿公石二号隧道CPII点位布设图
进口进洞方向分别是0365P21-AGSJK01、0365P21-AGSJK02两条边，出口的进洞方向分别是0367P27-AGSCK01、0367P27-AGSCK02两条边。为保证每一测站能形成完整的闭合环，都有检核条件，所以在365P21与367P27两个点同断面位置在间隔8米处各布设一个临时转点，其网型如下图2-3所示：
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图2-3 阿公石二号隧道CPII网型图
2.3、洞内导线观测精度设计
2.3.1、洞内导线水平角观测精度
洞内导线等级根据隧道长度确定，本隧道长度2.1公里，按三等导线网的技术要求和观测法进行观测。
1）导线水平角观测的主要技术要求
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2.3.2、洞内导线水平角观测注意事项
为了保证外业观测顺利进行，不被外界观测环境影响，提高观测精度，保证数据质量可靠，我们在进行外业测量是应注意一下事项。
1）洞口站测量工作要在阴天或夜晚进行
2）在隧道内导线观测前一个小时必须停止一切施工，将所有机械移出至隧道外不影响视线的地方；
3）禁止所有车辆在隧道内行驶，将隧道充分通风、避免尘雾，保证隧道内空气质量良好，视线通透无遮挡；
4）应避免旁侧和背后有强光源，尤其背后光强烈后，全站仪镜头照不出棱镜；
5）仪器和反射镜面应无水雾。
2.4、洞内导线数据分析
2.4.1洞内导线平差计算：
1）本次导线测量数据平差铁采用铁四院SYADJ-工程测量平差数据处理软件进行平差。
2）本次洞内导线测量时的起算坐标和方位角采用洞外控制点测量所确定的测量成果。
3）洞内导线平差一律采用严密平差。
4）洞内平面控制测量精度评定应根据洞内导线网的测距相对中误差、方位角闭合差、导线全长相对闭合差，是否满足规范要求来判定洞内导线网的测量精度能否满足三等导线测量要求。
本次测量数据平差平差各项精度统计见下列各表
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从上表可知：本次观测所有闭合差均满足三等导线精度要求，根据本次数据平差计算结果可知水平角观测的测角中误差为1.61秒，整网边长相对闭合差为1:72209，满足三等导线网测角中误差小于±1.8秒与边长相对闭合差小于1:55000的要求。
本次数据采用0365P21、0367P27、AGSJK01、AGSJK02、AGSCK01、AGSCK02六个洞外已知点进行平差，点位中误差最大为3.64mm、最小值为0.61mm，边长相对中误差最大值1/84404，本次观测的精度指标达到了《高速铁路工程测量规范》所规定的精度要求，三等导线观测的精度可靠，坐标测量成果质量良好。至此本次项目建网任务圆满完成。
三、测量存在的问题分析
本次观测的精度指标虽然达到了《高速铁路工程测量规范》所规定的精度要求，但是并非一帆风顺，也是经过了多次补测才达到了规范要求的精度指标。在第一次观测时角度闭合差与往返距离均存在超限的问题，经过对本问题进行分析发现是因为在观测前未对全站仪与棱镜基座进行校准造成的，在对仪器与棱镜基座进行校准后距离超限的问题便不复存在。本次观测控制点0366P21与0366P23之间有未拆卸完成的台车，其高度略高于水沟电缆槽，由于隧道调平层未浇筑无法架设脚架，只能采用强制对中利用转接头架设全站仪与棱镜，其视线离障碍物仅有5公分左右。故导致0365P22、0366P21、0365P23、0365P21在第一次观测时所形成的闭合环水平角角度闭合差超限，在第二天将台车处理完之后重新补测后的数据完全符合规范要求。在本次导线测量进出洞时由于洞外控制点靠外，洞口的旁折光会有较大影响，洞内外光照条件和洞内外湿度差异较大引起观测误差，导致进出洞时观测数据超限数次。所以导线测量进出洞时应选择下午六点左右无风、无阳光照射且洞内外温湿度差异较小时进行测量。另外本隧道设计纵坡为“人字坡”，变坡点位置为最高处且在隧道中间位置，由于在设置加密CPII的时候未考虑到本条因素，导致现场观测时变坡点前后的CPII点必须要架设很高的脚架方可通视，这不仅造成了仪器安全隐患，同时脚架架设过高仪器在转动时极易晃动，观测时极易超限。所以今后再设置隧道加密CPII时，如果变坡点位置是最高，最高位置应设置CPII点。
四、结束语
通过本次的洞内导线测量平差结果总结经验，在观测时一定要控制观测视线离障碍物的距离，最少应控制在20公分以上。在观测时一定要注意气流对测量数据精度的影响，尤其是在进出洞时一定要选择无风、温差较小的傍晚进行。在观测过程中一定要仔细认真，测量过程中选择气候较为稳定的时间段进行观测，最好晚间进行以提高测量精度。测量前一定要改正观测温度和气压等气象元素，同时应对仪器与所使用的的基座进行检查校准，将全站仪自动照准误差与基座的对中误差降至最低。
五、参考文献
1、《高速铁路工程测量规范》 TB10601-2009
2、《全球定位系统(GPS)测量规范》（GBT/18314-2009）
3、新建铁路赣深客运专线精密控制测量技术交底等相关文件。
4、新建赣州至深圳铁路广东段工程设计文件