天兴洲长江大桥高铁线路精密控制测量方案设计与数据处理开题报告

1. 研究目的与意义

自首条高速铁路建成通车，高速铁路在世界舞台上已走过几十年的历史 。各种相对应技术与测量规范都得以逐渐完备，也大大丰富了交通运输方式。中国在高速铁路发展浪潮中较部分发达国家起步较晚，但自21世纪以来发展迅猛 ，在我国广阔土地上建立起以京沪线、京广线、京哈线、东南沿海线、陇海线、青太线、沪昆线、沪汉蓉线为主骨架的“四纵四横”高速铁路网，高铁里程更是超过3万公里，覆盖城区常住人口百万级城市达80%以上，稳居世界第一。建设高速铁路是国家发展必然的选择 ，四通八达的铁路网不仅能缓解在春运、黄金周的客运压力，促进经济快速发展，还能增强东西、南北人员流动，进一步提升经济资源配置，形成新的发展格局。但随着高速铁路网逐步完善，高速铁路线路建设的安全性更应得到保障。我国正在大规模铺设高速铁路客运专线，高速铁路与传统铁路所采用的轨道并不一致，高速铁路采用无砟轨道，与传统铁路相比，无砟轨道在结构上的平顺性、连续性和稳定性则更为突出，为使此些特性得到保证，建立一种高精度测量体系则是一项非常重要的工作。现有对于传统铁路测量的相应技术条件和相应技术标准已不能满足高速铁路的建设要求。高速铁路高铁以250Km/小时～350km/小时高速运行，高铁运行的安全、舒适性要求高速铁路轨道具有极高的平顺性。此外，高速铁路轨道对于静态几何尺寸允许偏差要求非常严格，无论是轨道高低幅值、轨道轨距幅值、轨面高程允许偏差、还是轨道中线与设计中线较差的允许偏差、线间距允许偏差都只在毫米级范围内。为减小高速铁路建设在勘探设计、施工、运营各阶段造成的误差，必须以高精度测量工作作为保证，提高测量数据成果精度。因此，精密控制测量已经成为制约高速铁路建设的重要保证和成果精度的关键因素之一。与传统铁路测量技术相比，高速铁路精密控制测量确定了精密控制网分级布设的原则；将原铁路测量规范中相对独立的勘测控制网、施工控制网及运营维护控制网统一了坐标系统和起算基准，实现了“三网合一”；确定相对定位和绝对定位测量相结合的测量定位模式；在各级精密控制网精度指标和技术内容上有了更高的要求；在技术上也有所创新，提升了测量的效率同时也保证了轨道精度。精密控制测量对于高速铁路的大规模铺设具有重要的意义。武汉天兴洲长江大桥是世界上第一座按4线铁路修建的大跨度客货公铁两用斜拉桥，同时也是中国第一座能够满足高速铁路运营的大跨度斜拉桥，其4线铁路为京广高速铁路和沪汉蓉客运专线，其中沪汉蓉客运专线设计时速250公里/小时。本课题以天兴洲长江大桥高铁线路为对象，基于现有测量规范，设计线路精密控制测量方案。并利用项目精密控制测量的实际结果，分析天兴洲长江大桥高铁线路精密控制网的精度水平。

2. 研究内容和预期目标

基于以天兴洲长江大桥高速铁路为对象，为了确保高速铁路的平顺性，则必须建立高精度的轨道控制网。仔细参照相应的规范要求，掌握精密控制测量的基本原理，能够熟练的使用精密测量仪器以及能够结合多种高速铁路精密控制测量的基本技术方法和精度限差要求对天兴洲长江大桥高速铁路线路进行研究。因此，本文的研究内容是：以天兴洲长江大桥高速铁路轨道施工精密控制测量为对象，总结分析该类型工程项目中涉及到的控制测量技术方法，并制定详细的控制测量施测技术方案。同时利用天兴洲长江大桥高速铁路轨道施工精密控制测量项目外业实测数据，分析控制测量的精度。所要达到的预期目标是：（1）参考的主要高速铁路建设规范及具体相关内容，掌握高速铁路精密控制测量的原理。 （2）掌握高速铁路工程测量的基本技术；高速铁路精密控制测量的基本方法、精度评价；各种控制测量技术的选用条件。 （3）以天兴洲长江大桥高速铁路轨道施工精密控制测量为对象，基于现有测量规范，设计精密控制测量施测方案。主要包括点位的布置、整体的施测过程以及高程传递测段的观测、数据的记录方式等。 （4）利用天兴洲长江大桥高速铁路轨道施工精密控制测量项目外业实测数据，分析控制测量的精度。

3. 研究的方法与步骤

（1）通过仔细研习《高速铁路工程测量规范》、《国家一、二等水准测量规范》等相关行业规范，掌握精密控制测量控制网布设原则以及高速铁路工程建设各阶段精度要求。

（2）设计主要采用 gnss 静态测量和导线测量进行高等级平面控制测量，采用交叉双导线（五等导线）进行轨道控制网 cpiii 平面控制测量；采用精密几何水准进行高程控制测量。

涉及应对涉及到的基本方法的原理和精度计算进行详细说明和分析。

4. 参考文献

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5. 计划与进度安排

1、第 01 周～第 02 周，设计的研究现状分析，毕业设计相关规定、规范和要求学习。

该阶段与毕业实习同时进行。

2、第 03 周，汇报前期调研学习的成果，精读主要相关的参考文献，认真书写开题报告，并即时与导师沟通。