铁路测量（第二版）

《铁路测量（第二版）》，2020年12月8日，被教育部办公厅公布为“十三五”职业教育国家规划教材。

中文名称

铁路测量

英文名称

railway survey

定　　义

为铁路建设所进行的控制测量、定线测量、施工放样以及运营阶段等测量工作。

应用学科

测绘学（一级学科），工程测量（二级学科）

铁路工程测量，就是为铁路工程建设的勘测设计、施工、养护、运营管理等所进行的测量工作。按照测量的方式分为平面控制网、高程控制网；按施测阶段、施测目的及功能，可分为勘测控制网、施工控制网、运营维护控制网。铁路工程测量平面控制网遵循分级布网、逐级控制的原则。

(1)框架控制网(CP0)：采用卫星定位测量方法建立的三维控制网，作为全线(段)的坐标起算基准。

(2)基础平面控制网(CPⅠ)：主要为勘测、施工、运营维护提供坐标基准，采用卫星定位测量方法进行测量。

(3)线路平面控制网(CPⅡ)：主要为勘测和施工提供控制基准。

(4)轨道控制网(CPⅢ)：主要为轨道铺设和运营维护提供控制基准。

(5)其他施工测量：包括施工控制网加密测量、隧道控制网测量、桥梁控制网测量、施工放样、建筑物变形测量、线路中线贯通测量、竣工测量等。

(6)运营及维护测量：包括各级控制网的复测、构筑物变形监测、区域沉降地段变形监测、轨道几何状态检测等。铁路工程测量高程控制网分二级布设，第一级线路水准基点控制网，为铁路工程勘测设计、施工提供程基准；第二级轨道控制网(CPⅢ)，为高速铁路轨道施工、维护提供高程基准 。

19世纪末至20世纪前半叶，中国铁路建设很少，铁路工程测量技术也很落后。据统计从清代1876年中国建设第一条铁路起到旧中国1949年的73年间，仅修建铁路2.2万千米，其中通车的仅1万多千米。铁路测绘主要靠旧式经纬仪和水准仪、小平板仪等施测，如1943年陇海铁路踏勘甘青铁路线时，采用汽车里程表测距、罗盘仪测向、气压计测高。1933年引进航测技术，虽曾零星和断续搞过一些铁路航测线路测量但收效不大。20世纪下半叶，即中华人民共和国成立后的半个世纪，铁路建设及其测量工作取得了很大的进展。据统计，从1949～1989年40年中已建成和改造属铁道部管辖的铁路5.3万千米，其中新建3.2万多千米，增建复线1.2万多千米，新建电气化铁路6000多千米，初步形成了全国铁路网骨干，路网密度每万平方千米内由1949年的22.7千米增至1989年的55.2千米，除西藏外，各省、自治区、直辖市都有铁路相通。西北和西南地区铁路里程占全国总里程的百分比由1949年的5.45%增至1989年的24.5%。新建铁路桥梁12 695座，其中桥长超1000米的有63座，在长江上已建桥8座，黄河上已建桥21座，其中许多是公路铁路两用桥。长江第一桥武汉大桥全长1670米，南京长江大桥全长6772米。新菏线黄河大桥全长10 282.75米，是亚洲最长的铁路桥，也是中国第一座桥上设有长1243米三线会让站的铁路桥。从建桥总延长米比较，比本世纪前半叶(即中华人民共和国成立前)增加了近5倍。新建铁路隧道4423座、总延长2247.7千米。位于衡广复线上的大瑶山隧道，其长度为14.3千米，是中国第一条长度超10千米的双线电气化铁路隧道。此外，还新建、改建和扩建主要铁路枢纽40多个及编组站90多个，车站总数已达5000多个。在这些铁路建设工程中，从规划到营运管理，都需要进行测绘。铁路测绘直接为铁路规划、勘测选线、工程设计、施工和运营管理服务，贯串于铁路建设的全过程，是一项非常重要的基础性工作。20世纪50年代至90年代的40多年来，在线路测量方面共完成草测铁路线长13万多千米，初测17万多千米，定测15万多千米，测制1：1万、1：2000等各类比例尺地形图33万多平方千米，施工测量3万多千米，复测既有铁路线10万多千米。例如，在建设成渝线的复测中，通过测绘，进行重要改线7处，缩短线路25千米。节约了工程投资。又如在宝成线建设中，经测量对两大接轨方案进行比较，最后择优由宝鸡到略阳与陇海线接轨，虽然经过穿越秦岭测绘的重重困难，最终测绘了最佳的合理路线。此外兰新线的建设，也是通过穿越“百里风区”和“百里沙丘”的困难测绘，得出合理的线路方案，使西北铁路大动脉得以建成。在铁路桥、隧、场站建设的测绘中，桥梁建设控制测量保证了长跨度连续钢梁、桥墩及轴线定位的高精度，例如，在建设亚洲最长铁桥的黄河新菏铁桥中，控制测量解决了在河漫滩松软地层埋设控制桩问题。施工复测证明打入的钢管桩桩位稳定，保证了全桥301个墩台准确施工。在衡广线长度14.3千米大瑶山隧道建设中，曾先后三次进行地面及高程控制测量，使水准环的闭合差达到很高精度，贯通测量使方位角和横向贯通误差均小于规定限差，其控制测量的质量保证了隧道施工的顺利完成。在铁路站场及枢纽测绘中，地形测绘提供了选择车站图型及确定车站设施包括调车、给排水、除雪等和客货运设备等等的设计依据，特别是枢纽站的复杂设计依据。例如在郑州枢纽站的改建和扩建中，测绘保证了郑州站混合式枢纽总布置图、东北向货物列车迂回联络路线和枢纽线路立体疏解的设计，诸如通过地形图结合定线选择专业车站站坪、确定站场标高、进行车站与线路的平面和纵断面设计、利用地形选择跨线桥址等，并保证了枢纽总体布置的合理运营及其与城市规划建设协调配合的合理性 。

20世纪铁路测量的技术进步主要在下半叶得到了迅速发展，它主要体现在技术设备和方法的改善，1950年前后的铁路测绘主要还是靠旧式经纬仪、水准仪、平板仪和手摇计算机作业，虽然在30年代引进了少量航空摄影测量设备，但也只是少量、零星地断续采用，并仅限于草测应用。60年代是铁路测绘科技进步的新起点，在作业中开始应用电子计算技术，研制了62型断面仪并积极开展航测技术在初测和定测中的应用，成功地利用航摄小比例尺像片放大6～10倍测绘大比例尺地形图，并用解析法空中三角测量取代多倍仪加密。以及开发地面摄影测量测制特大比例尺工点地形图。70年代～80年代是更新的转折，改进了62型断面仪为电磁波EY-1型横断面测量仪，电磁波测距仪和电子计算机进一步得到广泛应用，在线路测量中，使电磁波测距仪加J₂级经纬仪配套联装，再配可编程序电子计算器、自动安平水准仪等进行初测导线、定测交点和切线。继而推广了电磁波三角高程进行线路基平和中平测量、任意点置镜极坐标法测设曲线等新方法。对导线、放线资料、曲线测设和整正、线间距、电磁波三角高程、水准测量数据处理等均实现了电子计算机 (器) 程序化。航测方面引进了精密立体测图仪、解析测图仪、正射投影仪作业，利用既有航摄资料高倍放大成图已成为铁路建设大比例尺地形图的有效技术方法。在桥梁测量中，80年代已广泛应用电磁波测距仪、测深杆、测声锤和回声测深仪进行桥址和水文断面测量。在隧道测量中，将电磁波测距成功地用于长隧道贯通测量，建立洞内电磁波测距导线网，用光学投点仪在竖井联系测量中传递坐标以及用陀螺经纬仪定向和电磁波测距仪导高。80年代末，在隧道洞外控制测量中应用全球定位系统(GPS)作控制网点进行相对定位测量也取得高精度的成果 。2100433B