高速鐵道技術論文范文

前言：我們精心挑選了數篇優質高速鐵道技術論文文章，供您閱讀參考。期待這些文章能為您帶來啟發，助您在寫作的道路上更上一層樓。

第1篇

【關鍵詞】高速鐵路 平面控制 控制測量 布設等級 測量精度

中圖分類號：U238文獻標識碼： A 文章編號：

一．引言

隨著我國經濟的快速發展，我國的高速鐵路已經進入了大規模的建設階段。我們所說的高速鐵路，就是指那些能夠使旅客列車的最高運行速度高于200千米每小時的鐵路。在我國當前主要是依據鐵道部在2003年制定頒布的《京滬高速鐵路測量暫行規定》來進行高速鐵路平面測量工作的。在我國高速鐵路的發展相對較晚，可以說還是一個新的事物。因為高速鐵路使得旅客列車的行車速度大大提高，所以就會給鐵路的建設帶來一些新的挑戰和問題，理所當然對高速鐵路平面的工程測量工作也帶來了新的挑戰。在我國，高速鐵路工程測量的標準和規范還沒有正式的制定，其中還有許多的問題要進一步的研究和探討。所以本文就針對一些具體的問題作了簡單的探討。

二．高速鐵路平面控制測量布設的原則

我國《京滬高速鐵路測量暫行規定》中的相關條文指出，高速鐵路的測量全過程為：通過我國國家三等大地點測量加密GPS點，在GPS點的基礎上做鐵路五等導線測量，利用導線點測設線路中線控制點和鋪設軌道。

當前如果是新建鐵路，那么在其勘測中，一些鐵路的勘察設計部門也正在努力的尋求一些方法來改進鐵路勘測的流程，這個過程中提出了一次布網的方法，這種方法就是把各個階段的控制點一次性的布設成為同一個等級，與此同時統一其平差測量的控制網，使的初測、航測、定測以及施工各個階段的測量都可以在同一控制網的控制下，這樣可以大大的減少工序，大幅度的提高測量效率。

當鐵路在運行階段的時候，為了使軌道的結構保持著良好的狀態，就必須加強對軌道的平順度以及整體幾何形狀進行定期的檢測。所以，控制測量還必須能夠滿足運行階段的高速鐵路檢測的標準和要求。

我國的高速鐵路一般采用GPS測量法進行首級平面控制測量，也就是在沿線路大概每隔5m左右的距離設置一對互通視點，在定位時必須要保證其長期有效且穩定。如果在線路的定測和初測階段時，要盡可能的利用GPS RTK來進行控制點的加密以及線路的中線測量。如果有一些不方便采用GPS RTK測量的路段，則可以采用GPS測量加密之后，再來布設線路初測以及定測的導線，集中來進行高速鐵路中線的測量。對于一些大中型的構筑物，如果要布設其施工控制網，那么構筑物的軸線位置必須滿足線路的整體形狀的一些要求。也就是說要在其鋪軌之前，布設精度較高的導線，以此來滿足測量軌道的整體形狀的要求。

三．高速鐵路平面控制測量的精度要求

根據德國實踐的經驗，影響以及控制行車速度的原因有：線路平縱斷面以及線路的平順性。為此，德國鐵路對于軌道不平順限速的管理標準比較嚴。而且，國內外一些專家的看法基本一致。這樣能夠有效保證其安全性和舒適度。

線路的平順度和控制測量精度有聯系，相對于線路形狀而言，平順度是局部的誤差。雖然采用測量的方法不容易達到高速鐵路對于線路平順度的要求。但是，也不能夠依據線路平順度的要求來作為控制測量精度的標準。下面分析一下線路平順度誤差對線路位置誤差的影響。

用直線路來討論，圖1中AB為設計直線線路位置，當在10米處產生2mm不平順度時，線路將出現β角的轉折，使直線B移至B點。其中不平順度有偶然性，所以，由各段不平順度產生的B點位移可利用直伸等邊支導線終點的橫向中誤差公式計算：

假定AB=200m，則S=190m，n=19，按式(1)計算得199mm。

可見高速鐵路控制測量不是控制線路局部的平順度，而是控制整體線路的形狀。這里提出：高速鐵路在5公里范圍內，無論是直線段或曲線段線路平面位置偏離設計位置最大不超出50毫米，偏離幅度不超出100毫米，線路平面位置偏離設計位置的中誤差為25毫米。因此，高速鐵路線路平面位置不僅要滿足局部平順度的要求，同時需要滿足在5公里范圍內的一個直線段或曲線段中，線路偏離幅度最大不超出100毫米的要求。

由以上分析，高速鐵路平面控制測量的點位中誤差在線路的垂直方向不大于25毫米。如果在鋪軌前，布設鐵路五等導線，并適當提高測角精度，假定測角中誤差為3.5，按等邊直伸導線計算，導線最弱點的橫向中誤差為：

式中，S=5000m，n=10，則m=24.5mm。

高速鐵路的首級平面控制測量采用GPS測量方法，其精度等級應相當于國家四等大地點。GPS點每隔5公里左右布設互相通視的一對點，作為附合導線的方位邊。因此，GPS控制網應布設成帶狀網連式網，相鄰同步圖形之間以通視的一對點作為公共基線連接，需要有4臺或更多的GPS接收機觀測。國家三角測量規范中規定：四等三角測量最弱邊的方位角不大于4.5。假定，按GPS網相鄰兩點的橫向誤差等于基線長度的精度，則可由式(3)計算一對通視點之間的最短長度：

式中，d為GPS網一對通視點之間的長度，a為固定誤差，b為比例誤差系數。設a=10mm，b=10，則d=520m。可見，GPS點每隔5公里左右布設互相通視的一對點，其距離不應短于600米。

四．五等導線測設軌道中心精度的分析

在高速鐵路鋪軌前布設五等導線測量，利用全站儀在導線點上直接測設軌道中心點。假如忽略由導線點測設軌道中心點的誤差，可以把導線點之間的相對誤差認為是軌道中心點之間的誤差。五等導線可看作為在GPS點之間的直伸附合導線，導線點的相對橫向中誤差可按下式計算：

其中：

假定k=5，f=7，兩點相隔1000米；k=4，f=8，兩點相隔2000米；k=3，f=9，兩點相隔3000米，如圖3所示，分別計算導線點的相對橫向中誤差，其結果列于表1：

由以上分析可知：布設五等導線點測設軌道中心點，其線路偏離幅度可滿足不超出100毫米的要求。這里需要指出的是，當較長的曲線位于兩個GPS跨段時，應在曲線的兩端加密GPS點，使曲線段處于同一條五等導線內。

五．結論

鐵道部2003年頒布的《京滬高速鐵路測量暫行規定》，對高速鐵路平面控制測量布設等級和精度的規定可滿足工程測量要求，但建議適當提高五等導線的測角精度，測角中誤差為±3.5。考慮到一次布網的優點和不同階段對測量精度的要求，采用GPS測量法進行首級平面控制測量，也就是在沿線路大概每隔5m左右的距離設置一對互通視點，在定位時必須要保證其長期有效且穩定。如果在線路的定測和初測階段時，要盡可能的利用GPS RTK來進行控制點的加密以及線路的中線測量。如果有一些不方便采用GPS RTK測量的路段，則可以采用GPS測量加密之后，再來布設線路初測以及定測的導線，集中來進行高速鐵路中線的測量。對于一些大中型的構筑物，如果要布設其施工控制網，那么構筑物的軸線位置必須滿足線路的整體形狀的一些要求。也就是說要在其鋪軌之前，布設精度較高的導線，以此來滿足測量軌道的整體形狀的要求。如在運行階段仍需保持高速鐵路軌道的整體形狀，應根據檢測的需要，進行控制測量的定期復測工作。

參考文獻：

[1]潘正風 徐立 肖進麗Pan ZhengfengXu LiXiao Jinli高速鐵路平面控制測量的探討 [期刊論文] 《鐵道勘察》 -2005年5期

[2]汪曉英 高速鐵路平面控制測量的探討 [期刊論文] 《科海故事博覽?科技探索》 -2011年4期

[3]李林 潘正風 徐立 肖進麗 高速鐵路平面控制測量的探討 [會議論文]，2005 - 2005現代工程測量技術發展與應用研討交流會

[4]安國棟AN Guo-dong高速鐵路精密工程測量技術標準的研究與應用 [期刊論文] 《鐵道學報》 ISTIC EI PKU -2010年2期

[5]黨軍宏 雷旭華 陳龍 平面控制測量方案設計在高鐵專線中的應用 [期刊論文] 《山西建筑》 -2012年29期

[6]陳新煥 高速鐵路控制測量的精度研究 [期刊論文] 《鐵道勘察》 -2004年1期

第2篇

【關鍵詞】高速鐵路 工程測量 模式

一、引言

鐵路對于我國經濟發展具有重要的意義，鐵路是我國國民經濟發展的重要基礎。隨著我國經濟快速發展，國民的生活、工作以及社會的發展都對鐵路運輸事業提出了更高的要求，高速鐵路應運而生。高鐵是一個具有時代特點的概念，其涉及的專業方面十分廣泛，高鐵工程包含了先進的鐵路技術、管理方式、運營方式、資金籌措等多方面的內容，是一項復雜的系統性工程。我國高速鐵路的建設是保證我國交通事業發展的重要基礎，也是我國運輸事業發展的必然結果。現代工業化中，運輸化已經成為實現經濟活動的重要內容。我國經濟發展迅速，鐵路的運輸水平已經成為了制約我國經濟發展的一個重要的方面，我國鐵路事業必須要提高鐵路運輸生產力發展的水平，加強高速鐵路的深化改革，適應我國經濟發展需求。

二、高速鐵路工程測量精度標準的相關問題

要想提高鐵路工程測量標準，就必須大力的投入資金、人力、物力、時間等多方面的資源。在測量標準的制定上，要經過大量的實驗與嚴謹的論證，從而保證測量精度得到有效的保證。與此同時，在測量精度標準的制定上，要做好權衡，避免出現提高測量精度未能滿足工程實際需求，從而造成工程的質量事故出現。我國關于高速鐵路測量的相關規定中已經對于工程測量精度有所提及，相關規定對于工程測量的規定為：“高速鐵路自身運行速度比較快，對于整體線路的平順性要求較傳統鐵路更高，所以要提高高速鐵路的工程測量精度水平”。但是，相關規定當中，并未對鐵路工程測量的精度提出具體的要求，也未對具體的原因進行相應的解釋。在不同的設計院進行鐵路測量細則的擬定以及相關論文的撰寫時，采用國際二、三等平面高程控制精度進行工程的測量，也有人考慮建立獨立的控制網。相關設計院的工程測量人員對于工程測量精度控制上，存在著一定的困難。首先，從工期方面分析，控制測量量的增長直接增加了觀測時間，并且造成工期項目的工期增長。與此同時，工程觀測量的層級增長也會造成工程經費的大幅增長。其次，對于二三等控制網精度標準來講，其標準是對于十幾到幾十公里作為長邊條件，其精度難以滿足高速鐵路的自身測量要求。在進行高等級控制網時，經常會遇到很多問題，例如控制點不足、平差計算過于復雜、對于特殊測試上需要借助專業測量部門。最后，對于建設獨立的高速鐵路控制網難以得到有效的實行。獨立的高鐵坐標系統只適用于小范圍的地區，難以在長大鐵路上進行應用。獨立控制網缺乏對天文、重力等方面的測量能力，難以控制大范圍的線形區域的精度。另外，國家現有比例尺以及地形圖都是進行統一的定位管理，鐵路的獨立控制網難以得到有效的應用。

三、鐵路工程測量模式

鐵路工程的測量模式的水平直接決定了測量工作的效率，影響了測量結果的精度。鐵路工程的測量精度是工程中的重要內容，良好的測量精度可以有效的保證鐵路設計、施工、運營等多個環節的工作。現有鐵路測量工作的問題主要是體現在測量結果錯誤、測量資料處理不當等方面。要想提高工程測量精度，就必須對現有測量模式進行該技能，通過科學合理的手段，簡化測量環節，提高測量工作的規范性。與此同時，提高測量內容的可控性，提高測量質量，保證工程順利進行。工程測量人員需要制定先進的測量方式，采用先進的測量方法，對精度標準進行合理的制定，改善現有的鐵路測量方式與測量流程。

現行鐵路測量流程的主要內容為航測、線路等各自具有不同的國家等級控制，相對為兩個獨立的系統。航測通過外業與制圖，提供相應的供給線路，并且作為初步設計階段的示意圖。航測與線路測量的系統不同，其測量后放到地面會存在一定的誤差。系統由于既有誤差，所以航測的數字化與電子化難以更換的參與實質性的設計工作當中，難以實現勘測一體化。

要想消除上述的測量誤差問題，就需要建立新的測量流程，改變以往傳統的測量方式。第一，要實現一次布網。對初測導線、控制點、定測交點等進行合并，并且進行五等水準的測量。對于后續的航測工作，要以此為測量控制的依據，從而消除國家等級點加密誤差、初測導線誤差、定測交點測量誤差等誤差的影響。采用一次布網的方式，可以有效的消除地形圖與同名地點的系統查，降低測量程序的工作量，簡化測量工作，使測量資料清晰明確，便于管理。第二，要從一次布網的控制點中進行直接的中線測設。以往的中線測量工作主要以實地測設為基準，積累了很多的定測交點測量誤差。在一次布網進行中，對控制點采用先進的GPS、全站儀等設備，可以跳過定測交點與初測導線的測量。這種測量方式可以將測量誤差控制在幾厘米之內，并且與實測線路上的選線達到精確的吻合。采用這種理論坐標控制的測量方式，可以有效的避免長距離測量中造成的誤差積累，減少轉點。在測量過程中，可以隨意進行切入測量，不會出現鍛煉的現象。這一特點可以更換的應用在復雜工程當中。

四、結束語

我國正處于一個高速發展的階段，高速鐵路工程建設工作的開展，有力的為我國經濟快速發展提供了重要的支撐。在鐵路工程測量工作改革當中，工程測量人員需要采用先進的科學技術對鐵路測量工作進行改進。高鐵時代對于鐵路測量工作的要求不斷提高，鐵路測量工作需要進行積極的自身變革，與鐵路發展實現同步，從而為鐵路工程的建設提供良好的依據。

參考文獻：

[1]范謐，方紅英.在線路控制網中內插高精度施工控制網的切線不變準則[J]鐵道勘察.2006（03）

[2]陳新煥.鐵路工程測量的發展與創新[A]；2006年鐵道勘測技術學術會議論文集[C]；2006

第3篇

Abstract： This paper studies the dynamic characteristics of cement improved soil， and discusses the feasibility of cement improved soil as the roadbed filler of high-speed railway.

關鍵詞：水泥改良土；動力特性；高速鐵路；路基填料

Key words： cement improved soil；dynamic characteristics；high-speed railway；roadbed filler

中圖分類號：U213.1 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2013）19-0100-02

0 引言

鐵路路基基床而言，除了承受上部結構的靜荷載外，還要受到列車東荷載的反復作用，因此，在高速鐵路路基基床底層改良土的設計中，不應局限于傳統的準靜態設計，只分析靜態指標，還應考慮其在列車動載荷作用下的動態特性。本論文研究了水泥改良土作為高速鐵路路基填料時，其在列車動荷載作用下的動態特性，探討了水泥改良土作為鐵路路基基床填料的可行性。

1 試驗方案

1.1 試驗設備和工作原理 本試驗儀器為DDS-70型振動三軸儀，實驗系統包括壓力室、激振設備和量測設備三個部分組成。

動三軸試驗原理是將一定密度和含水率的試樣在固結穩定后在不排水條件下作振動試驗。設定某一等幅動應力作用于試樣進行持續振動，直到試樣的應變值或孔壓值達到預定的破壞標準，試驗終止。記錄試驗中的動應力、動應變和孔壓值隨振動周次的變化過程線。采用多個試樣得到動應力和破壞周數的關系曲線，即動強度曲線。

1.2 試驗參數選擇 鐵路荷載是一種動荷載，我們在試驗中用正弦波來模擬，加載的頻率與列車的長度、軸距及運行速度有關，本次試驗正弦波的頻率取5HZ，即按列車時速為160km/h考慮。

1.3 試驗材料 試驗土樣取自洛湛鐵路永州至岑溪段，土樣深度為地表以下2～5m。土樣定名為粉砂，填料類型為C類。對土樣加入5%的水泥進行改良。改良土的干密度為1.68g/cm3，含水量為17.6%，黏聚力151KPa，內摩擦角35.5°。

1.4 試驗方法

1.4.1 試樣的制備和養護 試樣按照《鐵路工程土工試驗規程》（TB10102-2010）制備，試樣直徑39.1mm，高度80mm，具體方法按照該規程第18.3.3條的規定進行。

1.4.2 試驗過程 試樣在儀器內安裝固定后，先向壓力室內施加一等向圍壓σ3，然后再在軸向施加靜壓力σ1，待試樣固結穩定后，軸向施加等幅正弦動荷載±σd。本次試驗加載的正弦波頻率為5HZ。本試驗是在不排水條件下進行的。實驗結果見表1。

1.4.3 試驗結果分析 水泥土的動應力（σd）-動應變（εd）關系，見圖1。

如圖1所示，水泥混合土的動應變隨動應力的增大而增加，開始時，動應變隨動應力的增加，增大的幅度較大，隨著動應力的增加，動應變增加的幅度變小。隨圍壓的增加，臨界動應力值的增加幅度較大，相應的應變值減小。初始變形以彈性變形為主，后塑性應變逐漸累積，曲線斜率逐漸增大，動應力愈大，同一圍壓下，動應變也愈大。根據實驗，σ3為50KPa時，臨界動應力值約為140KPa；σ3為100KPa時，臨界動應力值約為210KPa；σ3為150KPa時，臨界動應力值為約400KPa。

2 結論

高速鐵路路基基床表層頂面動荷載幅值的大小為100KPa，根據國內外既有鐵路的實測結果表明，基床底層頂面的動應力幅值為50～85KPa。

從試驗結果可以看出，即使是在圍壓為50KPa的時候，水泥改良土土的臨界動應力達到140KPa，可以滿足路基基床表層及路基基床底層及以下路堤填土的強度要求。而且本次試驗采用的試件養護期為7d，水泥土后期強度增長緩慢，但增長量很大，所以臨界動強度還有提高的空間，約為30%～40%。所以對于摻入5%水泥的改良土，從動力學方面來說，完全可以滿足設計要求。

參考文獻：

[1]楊廣慶等.高速鐵路路基改良土的有關問題[J].鐵路標準設計，2003（5）：15-16.