铁道测量培训课件

铁道测量培训课件铁道测量概述铁道测量的定义与作用铁路工程测量课程目标及人才需求铁道测量是应用测量学原理和方法，对铁路工程进行空间位置确定和控制的专业技术活动它是铁路工程建设的课程目标基础和先导，贯穿于铁路规划、设计、施工及运营维护的全过程•掌握测量基本理论和专业技能主要作用包括•熟练操作各类测量仪器设备•确定铁路线路的平面位置和高程•能够独立完成铁路工程测量任务•为工程设计提供精确的地形图和测量数据•具备测量数据处理与分析能力•指导施工过程中的放样定位人才需求•监测铁路设施使用过程中的变形•保障铁路工程质量和行车安全铁道测量的发展历程初创阶段11876-1949从清朝末期修建第一条铁路开始，中国铁路测量技术起步这一时期主要依靠简单的水准仪、经纬仪等机械光学仪器，测量精度有限，多由外国工程师主导2发展阶段1949-1978新中国成立后，自主培养了第一批铁路测量技术人才，建立了较为完整的铁路测量体系这一时期引进了苏联先进测量技术，并开始研发改革阶段3国产测量仪器1978-2000随着改革开放，引进了电子经纬仪、电子水准仪等现代测量设备，测量精度大幅提高开始尝试计算机辅助测量数据处理，提高了工作效率4快速发展阶段2000-2010全站仪、GPS技术广泛应用于铁路测量高速铁路建设开始，对测量精度提出更高要求数字化测量技术开始普及，测量效率和精度均有智能化阶段至今5质的飞跃2010北斗导航系统应用、无人机测量、三维激光扫描等新技术在铁路测量中广泛应用测量数据处理与BIM技术结合，实现了智能化、信息化管理测量人员职业素养工匠精神团队合作铁道测量工作要求毫米级甚至亚毫米级的精度，这需要测铁路测量通常是一项团队作业，需要多人配合完成良好量人员具备极强的工匠精神要追求极致精确，不断精进的沟通能力和团队协作精神至关重要测量小组成员间需测量技能，对每一个数据负责，对每一个环节精益求精要默契配合，明确分工，共同承担测量任务在复杂环境一丝不苟的态度是合格测量人员的基本素质下，更需要团队成员间的互相支持与帮助技术规范安全意识严格遵守《铁路工程测量规范》等技术标准是保证测量质铁路测量工作常在复杂环境中进行，如高架桥、隧道、既量的前提测量人员必须熟悉掌握相关规范要求，包括测有线路旁等，安全风险较高测量人员必须树立安全第一量精度指标、操作流程、数据记录格式等，并在实际工作的意识，熟悉安全操作规程，正确使用安全防护装备，确中严格执行，不得擅自更改或简化操作程序保作业安全同时，要时刻关注周围环境变化，预防各类安全事故铁道测量的基础理论空间定位原理测量误差的来源与分类铁道测量的核心是确定物体在空间的位置，主要通过以下坐标系统实现测量误差是指测量值与真值之间的差异，可分为三类大地坐标系基于地球椭球体建立的坐标系，通常使用经度L、纬度B和高程H表示位置系统误差有规律的误差，可通过改进测量方法或仪器校正来消除或减小平面直角坐标系在工程测量中广泛使用，通过高斯投影将曲面坐标转换为平面坐标x,y偶然误差随机出现的误差，遵循一定的统计规律，如正态分布工程坐标系为特定工程项目建立的局部坐标系，便于施工放样粗大误差由操作失误等原因造成的明显错误，必须通过检核发现并剔除在铁道测量中，常采用三点定位法和极坐标法确定点位误差来源主要包括三点定位法通过已知三个点的坐标，测量到这三点的距离或角度，确定未知点的位置仪器误差仪器制造、安装、调整不完善造成的误差极坐标法通过一个已知点，测量到未知点的距离和方向角，确定未知点的位置环境误差温度、气压、湿度、风力等环境因素引起的误差人为误差观测、记录、计算过程中操作不当造成的误差高程系统通常采用1985国家高程基准或2000国家高程基准，以黄海平均海平面为零点水准测量原理高程测量基本原理水准仪的组成及构造水准测量是确定点位高程的主要方法，其基本原理是基于重力方向建立水平视线，通过读取立尺上的刻度获取高差信息水准仪是测定高差的主要仪器，主要由以下部分组成物镜用于聚集来自目标的光线基本原理目镜用于观察十字丝和目标的放大像•水准测量基于地球重力场建立水平面水准管提供水平基准面参考•水平视线与垂直水准尺之间形成直角十字丝提供瞄准线，水平丝用于读数•两点间的高差等于后视读数减前视读数微调螺旋用于精确瞄准水准尺•已知点高程加高差等于未知点高程脚螺旋用于整平仪器基座连接仪器和三脚架水准测量公式按精度和用途，水准仪可分为HB=HA+a-b精密水准仪用于

一、二等水准测量，精度可达

0.5mm/km式中HA、HB分别为A、B两点的高程；a为A点的后视读数；b为B点的前视读数普通水准仪用于

三、四等和等外水准测量，精度为2-5mm/km为提高精度，通常采用等距离观测法，即保持仪器到前后视点的距离相等，以消除仪器视准轴不水平产生的误差自动安平水准仪具有自动整平功能，操作简便水准仪的使用与操作仪器安装

1.选择坚实平坦的地面，展开三脚架，使其高度适合观测者

2.将三脚架顶面大致整平，脚架底部稳固插入地面

3.取出水准仪，轻放在三脚架顶面，用连接螺旋固定

4.校核仪器各部件是否完好，镜头是否清洁仪器整平

1.利用圆水准器进行粗平调整三脚架腿长或移动位置

2.利用脚螺旋进行精平将管水准器置于两脚螺旋连线方向，调整至气泡居中

3.旋转仪器90°，用第三个脚螺旋调整气泡至居中

4.重复上述过程，直至任意方向旋转，气泡始终保持居中位置瞄准与读数

1.使用照准部分的粗瞄器大致瞄准水准尺

2.通过目镜观察，调整焦距直至十字丝和水准尺刻度清晰可见

3.利用微动螺旋精确瞄准水准尺，使水平丝正好对准尺的刻度线

4.读取水平丝对应的尺值，精确到毫米（电子水准仪可自动读数）仪器检校与故障处理常见检校项目•视准轴与水准管轴平行检校（二点法）•十字丝水平丝与横轴垂直检校•管水准器轴与横轴平行检校常见故障处理•望远镜无法聚焦检查镜头是否脏污，调整焦距•气泡不能居中检查整平螺旋或水准管是否损坏•读数模糊检查光线条件，调整目镜各等级水准测量方法等级适用范围精度要求主要技术要求仪器设备一等水准国家基础网、重大工程控制

0.5mm√L双程观测，视距≤50m精密水准仪、因瓦尺二等水准区域控制网、大型工程

1.0mm√L双程观测，视距≤70m精密水准仪、因瓦尺三等水准铁路干线工程控制

2.0mm√L单程观测，视距≤100m DS3型水准仪、木质水准尺四等水准一般铁路工程

5.0mm√L单程观测，视距≤150m DS3型水准仪、木质水准尺等外水准施工放样、地形测量

10.0mm√L单程观测，视距≤150m普通水准仪、折叠水准尺注L为观测路线长度，单位为千米三等水准测量标准与程序精度控制要点三等水准测量在铁路干线工程中广泛应用，主要程序如下•严格控制视距平衡，前后视距差不超过3m•视线高度保持在地面以上

0.5m以上，避免近地面大气折射

1.准备工作检查仪器，确认水准点位置•避开强烈热流区域，如烟囱、水泥路面等

2.测站布设测站到前后视点距离相等，不超过100m•强光或大风条件下暂停测量

3.观测顺序后视→前视→前视→后视（BFFB法）•定期进行仪器检校，确保视准轴水平

4.读数要求读取上、中、下三丝，精确到毫米•水准尺必须保持垂直，可使用气泡或支架辅助

5.观测记录使用规定格式的手簿记录•合理安排测量时间，避开温度剧烈变化时段

6.限差控制同一测站两次观测高差不超过3mm

7.计算与平差根据规范进行高程计算与平差电子水准仪技术主要功能与优势数据获取与误差分析电子水准仪是传统光学水准仪的升级版，通过电子图像处理技术实现自动读数，大幅提高了测量效率和精度电子水准仪的数据获取过程主要功能

1.瞄准条码水准尺

2.按测量键触发CCD相机拍摄条码图像自动读数通过CCD相机采集水准尺条码图像，自动识别读数

3.内部处理器分析条码图像，识别位置信息数据存储内置存储器可记录大量观测数据

4.计算视线与条码尺的交点位置实时计算自动计算高差、距离和高程

5.自动显示高程读数和距离值数据传输通过USB或蓝牙与计算机连接，导出数据

6.存储数据或传输至外部设备自动检校具备自检功能，提示操作错误误差分析与控制主要优势仪器误差通过定期检校和自动补偿系统控制高效率测量速度比传统水准仪提高3-5倍条码尺误差使用标定过的条码尺，避免尺体变形高精度消除了人为读数误差，精度可达

0.3mm/km环境误差控制测量环境，避免强光、热流干扰易操作简化了操作流程，降低了技术要求操作误差遵循操作规程，保证条码尺垂直数字化直接获取数字结果，便于后续处理全天候部分型号具备夜间测量功能角度测量原理与仪器水平角、竖直角定义及测量原理经纬仪结构与原理水平角是指两个垂直平面（或两条测量方向）在水平面上的夹角在铁路测量中，水平角用于确定线路的平面位置和方向经纬仪是测量水平角和竖直角的主要仪器，由以下几个主要部分组成水平角测量原理照准部分包括物镜、目镜、十字丝等，用于瞄准目标水平度盘用于测量水平角，由固定度盘和活动度盘组成•仪器安置在测站点上并精确整平竖直度盘用于测量竖直角，与照准部分连接•照准第一个目标（起始方向），读取水平度盘读数水准器包括圆水准器和管水准器，用于整平仪器•照准第二个目标（终止方向），读取水平度盘读数基座支撑仪器并与三脚架连接•两次读数之差即为所求水平角微动装置用于精确瞄准目标的微调机构竖直角是指视线与水平面之间的夹角，用于测定点位的高差竖直角也称为天顶距，是视线与铅垂线的夹角按照精度和用途，经纬仪可分为竖直角测量原理光学经纬仪传统经纬仪，依靠光学系统读数•仪器安置在测站点上并精确整平电子经纬仪通过电子系统自动读取角度值•照准目标点，读取竖直度盘读数激光经纬仪利用激光技术进行瞄准和测量•根据仪器指标差进行改正，得到真实竖直角在铁路曲线测设中，水平角和竖直角的精确测量是确保线路几何形状准确的关键经纬仪的操作与维护经纬仪安装与整平经纬仪读数技巧经纬仪维护与保养

1.选择视野开阔、地面坚实的位置架光学经纬仪读数方法日常维护使用前后清洁镜头和外壳，设三脚架检查各部件灵活性游标读数读取主尺刻度和游标刻度，

2.调整三脚架高度至操作者胸部位置，精度通常为1′运输保护装入专用箱内，避免震动和使顶面大致水平碰撞微米读数利用光学微米装置读数，精

3.取出经纬仪，拧紧连接螺旋固定在度可达10″防潮防尘存放在干燥环境，使用干燥三脚架上剂吸湿光学投影读数通过光学系统将刻度投

4.调整脚螺旋使圆水准器气泡居中影到读数窗口，精度可达1″定期检校每半年进行一次全面检校，（粗平）确保精度电子经纬仪读数方法

5.将管水准器平行于任意两个脚螺旋专业维修发现异常应送专业机构维修，连线，调整这两个脚螺旋使气泡居•直接从液晶显示屏读取数字式角度不得自行拆卸值中常见故障处理

6.旋转仪器90°，用第三个脚螺旋调•按测量键触发读数，自动显示和记录角度值•水准器气泡不居中检查脚螺旋和整气泡居中水准器是否损坏

7.重复上述步骤直至任意方向旋转，•利用数据传输接口将测量结果传输至外部设备•望远镜无法聚焦检查焦距调节机气泡始终保持居中构，清洁镜头

8.用对中器或铅垂线检查对中情况，读数注意事项•度盘读数模糊检查照明系统和光必要时移动三脚架位置重新整平•避免视差影响，保持眼睛与读数窗学部件口垂直•微动装置失灵检查微动螺旋，加•多次重复读数取平均值，提高精度润滑油•记录时保持格式统一，避免记录错•电子显示异常检查电池电量，重误启系统水平角与竖直角实测水平角实测流程竖直角实测流程测回法测量水平角竖直角测量用于确定点位高差或距离投影，其基本流程如下测回法是铁路测量中最常用的水平角测量方法，其基本流程如下仪器安置将经纬仪安置在测站点上，精确整平和对中盘左观测仪器安置将经纬仪安置在测站点上，精确整平和对中•盘左位置照准目标，读取竖直度盘读数VL第一个半测回•记录仪器高i和目标高h•盘左位置照准左边目标A，读取水平度盘读数LA盘右观测•照准右边目标B，读取水平度盘读数LB•转动望远镜至盘右位置•盘左水平角αL=LB-LA•照准同一目标，读取竖直度盘读数VR第二个半测回计算结果•转动望远镜至盘右位置•指标差i=VL+VR-360°/2•照准右边目标B，读取水平度盘读数RB•改正后的竖直角V=VL-i•照准左边目标A，读取水平度盘读数RA•检核|VL-i-360°-VR+i|≤2t•盘右水平角αR=RA-RB计算结果读数误差识别与修正•一测回水平角α=αL+αR/2常见读数误差•检核|αL-αR|≤2t t为仪器精度视准误差视线未对准目标中心铁路控制测量中，一般采用2~4测回观测，取平均值作为最终结果读数误差读数刻度判读错误记录误差抄写或输入数据错误仪器误差仪器各轴不垂直或不平行误差识别与修正方法•采用盘左盘右观测，消除指标差影响•多次重复观测，分析数据离散程度•实施三检制度测前检验、测中检核、测后验证•利用电子记录，减少人为抄写错误全站仪技术应用全站仪基本功能与结构测距、测角一体化操作全站仪是集角度测量、距离测量和数据处理于一体的现代测量仪器，在铁路工程测量中广泛应用全站仪的一体化操作流程基本功能仪器设置•设置仪器参数单位、坐标系、气象改正等角度测量自动测量水平角和竖直角，精度可达1″•输入或测量仪器高和目标高距离测量利用电磁波测距，精度可达1+1ppm×Dmm•建立测站坐标已知点法、后方交会法或自由测站法坐标测量直接获取空间直角坐标X,Y,Z照准目标数据存储内置存储器可记录大量观测数据•使用粗瞄器大致瞄准目标数据处理内置程序可进行坐标计算、放样等•通过望远镜精确照准棱镜或目标通信功能与外部设备数据交换•利用自动跟踪功能ATR自动精确瞄准高端全站仪主要结构测量与记录测角系统电子编码器，自动读取角度值•按测量键触发测距和测角测距系统电磁波发射和接收装置•读取显示屏上的测量结果角度、距离、坐标控制系统微处理器和操作界面•按记录键保存数据或自动记录照准系统望远镜和对中装置数据应用电源系统可充电电池组•实时计算坐标和高程•进行点放样、线放样或面积计算全站仪按精度可分为高精度1″、中精度2″~5″和低精度10″三类，铁路工程通常使用2″~5″精度的全站仪•执行特定功能如对边测量、悬高测量等（卫星定位）技术GNSS测量原理与流程应用于铁路高精度控制GNSSGNSS全球导航卫星系统是利用卫星信号进行定位的技术，包括美国GPS、中国北斗、俄罗斯GLONASS和欧洲在铁路工程中，GNSS技术主要应用于以下几个方面Galileo系统平面控制网建立快速建立大范围的平面控制网基本原理变形监测对桥梁、隧道等结构物进行长期变形监测线路测量协助完成铁路线路初测和复测工作伪距测量利用卫星信号传播时间和光速计算距离载波相位测量利用载波相位变化测量更精确的距离地形测图结合GIS技术进行大范围地形测图空间后方交会通过到多颗卫星的距离计算接收机位置GNSS测量方法GNSS测量基本流程静态测量高精度控制网测量，观测时间1-4小时规划与准备快速静态次级控制点测量，观测时间10-30分钟•卫星可见性分析与观测时段选择动态实时RTK放样和细部测量，实时获取厘米级精度•控制点布设与观测方案设计网络RTK利用基准站网络提供更高效的实时定位服务•接收机和附件检查与设置在高速铁路建设中，通常采用静态GNSS结合精密水准测量建立控制网，RTK技术用于施工放样和地形测量北外业观测斗系统的应用使我国铁路测量技术更加自主可控•安置接收机并精确对中•测量天线高并记录•设置观测参数采样间隔、截止高度角等•开始连续观测并记录卫星数量和PDOP值数据处理•数据下载与质量检查•基线解算与网平差•坐标转换与成果输出小区域控制测量导线测量的原理及作用控制点布设与布网规范导线测量是铁路工程中最常用的控制测量方法，通过测量导线点之间的角度和距离，建立平面控制网控制点布设原则基本原理合理分布控制点均匀分布在工区内，覆盖整个施工区域点位稳定选择地质稳定、不易被破坏的位置从已知坐标的起始点出发，依次测量各导线点之间的水平角和边长，通过角度和距离计算各导线点的坐标通视良好相邻点之间保持良好通视条件导线种类便于使用方便施工放样和测量工作附合导线起点和终点均为已知点，方向角有起始方向和终止方向安全可靠避开施工干扰区和不安全区域闭合导线起点和终点为同一点，形成封闭多边形铁路控制网布设规范支导线只有起点坐标和起始方向已知，终点未知•导线点间距平坦地区300-500m，山区200-300m主要作用•导线全长一级导线≤15km，二级导线≤9km，三级导线≤6km•建立施工现场平面控制网•导线边长一级导线300-1000m，二级导线200-700m•为地形测量和工程放样提供控制基础•导线点数一级导线≤10点，二级导线≤8点，三级导线≤6点•连接大地控制点与施工区域•线形要求导线尽量沿直线布设，避免锐角和钝角•在隧道、桥梁等特殊工程中建立专用控制网控制点标志类型铁路导线测量的精度等级永久性标志混凝土柱、钢筋混凝土桩一级导线相对闭合差1/40000，角度闭合差±8″√n半永久性标志金属标志、岩石钻孔二级导线相对闭合差1/20000，角度闭合差±12″√n三级导线相对闭合差1/10000，角度闭合差±20″√n四级导线相对闭合差1/5000，角度闭合差±40″√n注n为导线点数导线测量内外业操作外业观测准备角度观测•测量方案设计与仪器选择•采用测回法测量水平角•仪器检校与校正•一般采用2-4测回观测•控制点踏勘与标识•盘左盘右交替观测•测量手簿准备•测回间度盘变换20°-30°•测回间互差≤2倍仪器精度距离测量内业数据处理•电子测距往返测量取平均•数据检核与粗差处理•记录温度气压进行气象改正•导线方位角、坐标近似计算•记录仪器高和棱镜高•闭合差计算与检核•距离较长时进行水平投影改正•导线平差计算•往返测量差值控制在允许范围内•成果整理与技术总结外业观测要点内业数据处理方法角度观测关键技术导线计算基本步骤•仪器严格对中整平，限差为

0.5mm角度平差•目标使用专用对中杆或三脚架强制对中•计算角度闭合差fβ•视线高度保持在地面以上1m以上•检查是否超限|fβ|≤f允•避开强烈热流区和振动源•平均分配角度改正数•避开强光直射仪器和目标方位角计算•风速超过4级时暂停观测•已知起始方位角•依次计算各边方位角距离观测关键技术•检核终点方位角•棱镜正对仪器，反光面保持清洁坐标增量计算•测距时间选择在气象条件稳定时段•ΔX=S·cosα，ΔY=S·sinα•长距离测量时加强气象参数测定•计算坐标增量闭合差fx和fy•测距基座与角度观测使用同一强制对中装置•计算相对闭合差fs=√fx²+fy²/L•精确记录仪器高和棱镜高，限差为1mm坐标平差与计算•比例法或严密平差法分配改正数•修正坐标增量铁路地形图测绘基础地形图比例尺、符号与应用测图准备与实地采集流程铁路地形图是铁路规划设计的重要依据，不同阶段使用不同比例尺的地形图测图准备工作1:10000~1:50000用于铁路路线规划阶段，表示大范围地貌资料收集收集测区已有地形图、航空照片、控制点资料1:2000~1:5000用于初步设计阶段，进行线路方案比选踏勘选点实地踏勘，确定控制点位置1:500~1:1000用于施工图设计，进行精确工程量计算控制测量布设平面和高程控制网1:200~1:500用于站场、桥隧等重要工程细部设计仪器准备检校测图仪器，如全站仪、GNSS接收机等底图准备准备坐标格网和控制点底图地形图主要内容实地采集流程地貌要素等高线、高程点、特征地物水系要素河流、湖泊、水渠、水库等控制点复测检核控制点坐标和高程交通要素道路、铁路、桥梁、隧道等测站架设在控制点或自由测站上安置仪器建筑要素房屋、围墙、工厂、构筑物等碎部点采集测量地物点、地貌点、高程点等植被要素林地、草地、果园、农田等野外编绘在外业手簿或手簿软件中记录和绘制境界要素行政区划、土地权属界线等检查复核对采集数据进行现场检查地形图符号采用国家标准《1:5001:10001:2000地形图图式》GB/T

20257.1规定的符号，表示各类地物的形状、大小和性质地形图野外测量与成图碎部测量技术要点地形图成图常用软件碎部测量是指对地物、地貌细节的测量，是地形测图的核心环节现代地形图成图主要采用计算机辅助制图技术，常用软件包括测量方法南方CASS国内最常用的测量成图软件，功能全面天正TZD适合工程测量和地形图测绘的专业软件极坐标法从已知点测量到目标点的角度和距离AutoCAD Civil3D国际通用的工程测量软件支导线法布设临时测站连接主控制点MapGIS地理信息系统软件，适合大区域制图GNSS-RTK法使用RTK接收机直接测定坐标Pix4D/Agisoft处理无人机航拍数据的专业软件航空摄影测量使用无人机获取影像后处理成图基本流程地物点采集原则数据导入将外业数据导入成图软件•特征点优先拐角点、端点、交叉点数据编辑检查数据完整性，删除错误点•轮廓完整闭合地物至少3点，能反映形状地物绘制根据点位连接绘制地物轮廓•精度分级重要地物精度高，次要地物可适当降低等高线生成基于高程点生成等高线•点位合理避免冗余点，保证必要点图式符号化应用标准图式符号表示地物地貌点采集原则注记标注添加地名、高程值、说明等文字•地形特征点山脊、山谷、鞍部、陡坎等整饰输出添加图框、图例、比例尺等要素•格网点按一定密度均匀分布的高程点•分层设点不同高程层次均有点控制•点密度平地10-20m一点，山地视起伏程度增加平地区域等高距一般取

0.5m1:500或

1.0m1:1000，山区可适当增大地形图在铁路选线中的应用工程布线与用图技巧地形分析与选线优化选线方案比选地形图是铁路选线的基础资料，工程师通过地形图分析地形特征，铁路选线的地形分析要点地形图辅助的方案比选指标寻找最佳线路方案纵断面分析分析沿线高程变化，控制坡度指标线路长度直接影响建设和运营成本地形图用于选线的主要技巧水系分析研究河流分布，确定桥位和涵洞曲线半径影响行车速度和舒适性•等高线间距分析间距大表示坡度缓，间距小表示坡度陡地质条件评估结合地质资料，预测不良地质区纵坡指标影响牵引能力和能源消耗•等高线形态识别凸向高处为山脊，凹向高处为山谷障碍物分析识别建筑物、设施等需要避让的障碍特殊工程桥梁、隧道长度和难度•分水岭判读寻找河流分水岭，确定隧道位置现代选线优化方法土石方量挖方、填方数量和平衡性•坡向分析确定向阳坡和背阴坡，预估地质条件地质风险不良地质区段长度和处理难度•三维数字地形模型DTM直观展示地形起伏•比例尺换算使用比例尺计算实际距离和面积环境影响对自然保护区、居民区等影响•GIS分析多因素叠加分析，寻找最优路径高速铁路选线对地形条件要求更高，通常要求曲线半径•方案比选通过土石方平衡、工程造价等指标比选R≥7000m350km/h，最大坡度i≤20‰，最小坡长L≥600m•计算机辅助选线自动生成多种线路方案铁路线路测量流程线路定测线路初测线路定测是在初测基础上，对确定的路线方案进行的精确测量，主要任务包括线路初测是铁路建设前期对拟建线路进行的预测量，主要任务包括•中线测量实地测设线路中心线并标桩•控制测量建立线路区域平面和高程控制网•纵断面测量测量中线上的地面高程•地形测量测绘线路走廊带地形图•横断面测量测量垂直于中线的地面断面•路线踏勘实地勘察线路走向和地形地物•构造物测量测量桥梁、涵洞、隧道等位置•探测障碍调查线路上的既有设施和障碍物•障碍测量详细测量需迁改的设施•收集资料收集气象、水文、地质等资料定测阶段控制测量精度提高到

二、三等，地形测量比例尺为1:500~1:1000初测阶段一般采用1:2000~1:5000比例尺地形图，控制测量精度为

三、四等竣工测量施工放样竣工测量是工程完工后对实际建成情况的测量记录，主要任务包括施工放样是将设计图纸上的线路要素转移到实地的过程，主要任务包括•轨道中心线测量测定实际轨道中心线位置•控制网加密加密施工区域控制点•线路几何要素测量测量曲线要素和坡度•中线复测复测并检核中线位置•构造物测量测量桥梁、隧道等构造物实际位置•轨道中心桩埋设轨道中心线控制桩•竣工图绘制绘制反映工程实际情况的竣工图•路基边桩测设路基边缘位置•控制点保留保留必要的控制点供维护使用•构造物放样测设桥梁、隧道等工程竣工测量精度要求高，通常采用精密测量方法，比例尺为1:500•高程控制传递设计高程到施工现场施工放样要求精度高、效率高，通常使用全站仪或RTK进行平面控制高程控制铁路线路平面控制的主要方法铁路线路高程控制的主要方法导线控制沿线路布设导线网，精度要求高水准测量沿线路布设水准路线，精度最高GNSS控制建立卫星定位控制网，效率高三角高程利用全站仪测量高差，效率较高混合控制结合导线和GNSS方法，优势互补GNSS水准结合GNSS和水准测量，覆盖广平面控制点布设要求高程控制点布设要求•主控制点间距直线地段500-1000m，曲线地段加密•等级要求干线铁路一般采用二等或三等水准•加密控制点每200-300m设置一个•控制点密度每公里不少于5个固定水准点•特殊位置加密曲线起终点、桥隧位置等•点位选择坚固稳定，易于保护，方便使用•通视条件相邻点之间保持良好通视•特殊工点加密车站、桥梁、隧道等处加密布设圆曲线与缓和曲线的测设圆曲线要素测定方法缓和曲线测设要点圆曲线是铁路线路的重要组成部分，主要由以下几何要素确定缓和曲线是连接直线与圆曲线的过渡曲线，其曲率从零逐渐变化到圆曲线的曲率曲线半径R曲线半径越大，行车速度越高缓和曲线类型转向角α相邻切线的夹角三次抛物线早期铁路常用切线长T从切点到交点的距离回旋曲线Clothoid现代铁路标准外矢距E交点到曲线中点的距离正弦曲线高速铁路常用曲线长L沿曲线测量的长度缓和曲线主要要素圆曲线测设常用方法缓和曲线长度Ls根据速度和超高确定切线法从切点出发，沿切线方向设置辅助点曲线参数A A=√R·Ls弦切法利用曲线上点的切线与弦线的关系切线后移量p圆曲线切点后移距离极坐标法从已知点用全站仪直接放样曲线点外移量q缓和曲线终点外移距离偏角法利用曲线上各点切线方向的变化缓和曲线测设方法内切角法利用曲线上相邻点的几何关系坐标法计算缓和曲线上各点坐标，直接放样高速铁路曲线测设要求角距法根据累计偏角和弦长计算放样要素•350km/h设计速度最小半径7000m切线偏距法利用点到切线的垂直距离•300km/h设计速度最小半径5000m弦偏距法利用点到弦线的垂直距离•250km/h设计速度最小半径4000m高速铁路缓和曲线要求•曲线点间距不大于20m•测设精度平面位置±3mm，高程±2mm•最小长度Ls≥

0.5V V为设计速度km/h•点间距不大于10m•曲线超高渐变设置在缓和曲线段内•测设精度平面位置±2mm，高程±1mm纵横断面测量与既有线测量断面测量流程与精度既有线路复测方法纵断面测量流程既有线路复测是对运营中的铁路线路进行的测量，目的是掌握线路实际状态，为维修养护提供依据中线控制复测和检核中线位置复测内容测点选择平面位置轨道中心线平面位置•固定点桩位点、里程整点高程钢轨顶面高程•地形变化点地面突变点轨距两股钢轨内侧间距•构造物位置桥涵、路基交界处水平两股钢轨高低差高程测量轨向钢轨平面方向偏差•水准测量精度要求高时采用复测方法•全站仪测量一般情况下使用•GNSS测量开阔地区使用人工测量数据处理计算里程、高程，绘制纵断面图•全站仪无反射棱镜测量•轨检小车手推测量横断面测量流程•轨距尺、水平尺等专用工具测量断面布设垂直于中线设置横断面轨检车测量断面范围一般延伸至中线两侧15-30m•接触式测量机械触头接触钢轨测点选择•非接触式测量激光、视频等技术•中线点横断面与中线交点•惯性测量利用惯性传感器测量•特征点坡度变换点、沟渠等既有线测量注意事项•固定间距点平坦地区等间距设点测量方法全站仪辐射法或水准仪+尺量•安全第一严格执行铁路安全作业规程数据处理计算横距、高程，绘制横断面图•避开行车选择天窗点内或行车间隙作业•快速高效减少对行车影响精度要求•精度保证满足养护维修精度要求•纵断面高程±5mm，距离±10cm•横断面高程±10mm，横距±5cm•高速铁路高程±3mm，距离±5cm铁路桥隧测量方法桥梁测量特殊技术要求隧道测控的关键技术现代桥隧测量新技术桥梁测量是铁路工程中技术要求最高的测量项目之一，主要包括以隧道测量面临通视条件差、空间狭小等特殊环境挑战，关键技术包随着技术发展，一些新型测量技术在桥隧工程中广泛应用下特殊要求括三维激光扫描快速获取隧道内壁和桥梁结构的三维点云数据控制网精度桥梁控制网通常采用

一、二级导线，水准测量采用二洞外控制在两端建立高精度控制网，为贯通提供基础无人机摄影测量对大型桥梁进行空中测量和监测等水准贯通导线采用特殊测量方法将坐标引入隧道内部BIM技术建立桥隧工程信息模型，与测量数据结合基础测量桩位放样精度±1cm，基础高程精度±5mm激光导向利用激光束指示掘进方向，保证方向正确物联网监测利用传感器网络实时监测结构变形墩台测量轴线偏差控制在±5mm以内，垂直度偏差≤1/1000惯性测量利用陀螺经纬仪测定隧道内方位角增强现实AR施工现场直观显示设计与实际偏差梁体制造预制梁段尺寸控制在±5mm以内贯通误差控制贯通测量误差在设计允许范围内，通常要求这些新技术大大提高了桥隧测量的效率和精度，为工程质量控制提安装测量梁段拼装位置误差≤3mm，高程误差≤2mm•平面位置≤10cm/km隧道长度供了有力支持变形监测采用高精度水准仪、全站仪监测沉降和位移•高程≤5cm/km隧道长度特大桥梁通常建立专门的桥梁三维控制网，确保测量精度和稳定性•方向≤5″/km隧道长度长大隧道通常采用多种测量方法相互验证，确保贯通精度轨道控制网布设高速铁路控制网布点原则控制网精度等级及测量方法高速铁路轨道控制网是实现高精度轨道铺设的基础，其布点原则如下高速铁路轨道控制网分为多个等级网型结构形成闭合网形，提高整体强度基础控制网点位稳定选择岩石、混凝土结构等稳定位置•平面

一、二等GNSS网和导线网点位分布•高程

一、二等水准网•平坦路段每200-300m一个控制点•点间距1-2km•桥梁区段每个墩台至少一个控制点•精度平面±5mm，高程±2mm•隧道区段每100m左右一个控制点加密控制网•站场区域加密布设，覆盖全站•平面

二、三等导线网观测条件•高程

二、三等水准网•相邻点通视良好•点间距200-500m•距离轨道

0.5-3m，便于观测•精度平面±3mm，高程±1mm•避开振动源和不良环境区域轨道精测网•便于仪器安置和操作•平面基于加密控制网的专用网标志类型•高程基于水准点的轨面高程网•墙面标志附着在桥墩、隧道壁等结构上•点间距50-100m•地面标志混凝土柱式或深埋式标志•精度平面±1mm，高程±

0.5mm•强制对中装置提高测量精度测量方法平面控制•GNSS静态测量建立基础网•全站仪导线测量建立加密网•精密测量采用高精度全站仪高程控制•精密水准测量数字水准仪•双向观测法消除系统误差•限差控制严格控制闭合差轨道板精测精调轨道板高精度测量技术精调工艺与流程实际案例分析轨道板精测是高速铁路建设的关键环节，直接关系到列车运行的平顺性和安全性轨道精调是在精测基础上，通过调整装置使轨道达到设计要求的过程以京沪高铁某标段CRTSIII型轨道板精测精调为例测量内容精调流程精测控制网每50m设置一对控制点平面位置轨道中心线偏移量初测安装后的轨道初始状态测量测量方法利用Leica TS30全站仪和DNA03水准仪高程轨道面设计高程偏差数据分析计算各点偏差值测量精度平面±

0.5mm，高程±

0.3mm轨距两轨间距偏差调整方案确定各点调整量调整装置六自由度微调系统水平两轨高低差实施调整利用调整装置进行调整调整过程轨向轨道方向偏差复测检验调整后再次测量验证•初测安装后偏差平均达10mm精测方法最终锁定达标后进行最终锁定•第一次调整偏差降至3mm以内全站仪测量精密全站仪配合专用棱镜调整方法•第二次调整偏差降至1mm以内•最终调整偏差控制在±

0.5mm范围精密水准测量数字水准仪测定高程垫片调整通过增减垫片调整高程成果验收轨道几何参数全部达到设计要求轨检小车测量专用轨检设备测量几何参数螺栓调整通过调整螺栓调整平面位置激光测量系统激光跟踪仪高精度测量支座调整调整支座位置和高度高速铁路轨道板精测精调的技术要求极高，350km/h设计速度的高铁轨道几何参数控制标准如下检测项目允许偏差检测方法检测频率轨距+2mm,-1mm轨距尺每10m水平±1mm水准仪每5m高低±2mm水准仪每5m方向±2mm全站仪每10m智能型全站仪与现代测量新技术智能全站仪原理与应用数据自动采集与管理智能全站仪是传统全站仪的升级版，集成了多种智能化功能，大大提高了铁路测量的效率和精度现代测量技术实现了数据的自动采集、处理和管理，大大提高了工作效率和数据质量主要功能特点数据采集新技术自动目标识别ATR自动识别并精确瞄准棱镜三维激光扫描快速获取大量点云数据，每秒可采集上百万个点自动跟踪Lock跟踪移动中的棱镜，实时测量无人机摄影测量从空中获取高分辨率影像和三维模型无棱镜测距直接测量物体表面，无需棱镜移动测量系统车载多传感器系统，动态采集线路数据影像系统集成相机，捕捉测量场景实时监测系统自动化传感器网络，持续监测关键参数远程控制通过遥控器或移动设备远程操作地面雷达探测地下结构和障碍物智能搜索在指定区域自动搜索棱镜数据管理新技术倾斜补偿自动补偿仪器倾斜误差铁路测量信息系统集成数据采集、处理、分析和展示在铁路测量中的应用云平台数据云存储和远程访问高精度控制测量利用高精度测角测距功能大数据分析处理海量测量数据，提取有用信息轨道精测利用无棱镜功能直接测量钢轨人工智能自动识别和分析测量数据中的模式和异常沉降监测利用自动化功能进行长期监测区块链技术保证测量数据的可追溯性和安全性隧道断面测量利用剖面扫描功能测量隧道施工放样利用远程控制功能单人作业在高速铁路建设中，Leica TS

60、Trimble S9和拓普康MS APII等高精度智能全站仪广泛应用于轨道精测精调，测角精度可达

0.5″，测距精度可达

0.5mm+1ppm铁路测量质量管理过程控制质量计划测量过程中的质量控制措施测量质量管理始于详细的质量计划，包括以下内容•仪器使用前检校•测量方案与技术路线•三检制度（自检、互检、抽检）•质量控制指标与验收标准•观测中限差控制•仪器设备校验计划•数据实时检核•人员资质与培训要求•多余观测量分析•质量检查与验收程序•测量记录规范化成果验收数据处理测量成果的质量验收数据处理阶段的质量控制•符合设计规范要求•原始数据完整性检查•满足精度指标要求•粗差识别与处理•成果表达规范统一•精度评定与分析•技术文档完整详实•成果一致性检验•专家评审与认证•软件验证与校核•抽样检验与复核•处理过程可追溯质量控制流程常见问题与预防措施铁路测量质量控制是一个系统工程，涵盖全过程管理常见质量问题质量策划控制网不稳定控制点选址不当或标志不牢固•编制测量大纲和实施细则系统误差累积仪器指标差未经检校•制定质量保证措施粗差影响观测或记录中的明显错误•确定质量控制点和关键环节精度不达标测量方法不当或观测不足•明确各方职责和质量目标成果不一致不同阶段或不同方法测量结果矛盾准备阶段控制资料不完整技术文档缺失或不规范•测量仪器检定与校准预防措施•测量软件测试与验证标准化作业制定并严格执行测量规程•人员培训与技术交底双重检核关键环节采用不同方法交叉检验•资料收集与分析案例分析高速铁路精测项目背景测量方法技术难点以京沪高铁某标段为例，该段路线设计速度350km/h，采用CRTSⅢ型板式无砟轨道，全长约本项目采用的主要测量方法项目面临的主要技术难点42公里，包括32公里的高架桥和2座隧道轨道精测精调是确保高速铁路安全运营的关键环节，控制网建立采用静态GNSS联合测量和精密水准测量建立基础控制网温度影响桥梁受温度变化产生变形，影响测量精度需要毫米级的测量精度轨道控制网采用高精度全站仪建立桥上轨道控制网，点间距50-100m振动干扰邻线列车通过产生振动，影响观测轨道精测采用Leica TS30精密全站仪角度精度

0.5″和Leica DNA03数字水准仪高程精度长距离误差累积长大桥梁和隧道内误差传递困难

0.3mm/km进行测量接头处理桥隧接头处轨道平顺性控制难度大数据处理使用专业软件进行网平差和参数计算，采用严密平差方法高精度要求350km/h设计速度对轨道几何参数要求极高具体项目数据与测量方法关键技术与难点解析本项目的主要技术指标和数据温度变形补偿技术桥梁在不同温度下会发生变形，影响测量精度项目采用以下方法解决项目技术指标实际结果•建立温度-变形模型，分析不同温度下桥梁变形规律基础控制网精度相对误差1/100,0001/120,000•每次测量同时记录环境温度和结构温度轨道控制网精度相对误差1/200,0001/250,000•根据温度数据对测量结果进行改正•选择温度变化小的时段（清晨或傍晚）进行关键测量平面位置精度±

1.0mm±

0.8mm桥隧接头处理技术高程精度±

0.5mm±

0.4mm桥隧接头是高铁轨道平顺性控制的难点，项目采用以下技术轨距偏差+2mm,-1mm±

0.8mm•接头两侧加密控制点，强化控制网刚度•采用同一套仪器和操作人员测量接头两侧水平±

1.0mm±

0.7mm•建立桥隧统一坐标系，确保几何参数连续调整次数≤3次2次•采用渐变调整策略，避免参数突变铁道测量实践要求实训任务与考核方式团队协作与安全规范铁道测量实践是理论学习的重要补充，通过实践使学员掌握测量技能铁道测量通常是团队作业，要求学员具备良好的团队协作能力和安全意识基础实训任务团队协作要求水准仪操作实训角色分工明确观测员、记录员、扶尺员等角色•仪器认识与组装沟通技巧学会清晰有效的测量沟通方式•安置整平训练协同作业配合默契，提高测量效率•读数训练责任意识对自己负责的环节全力以赴•高差测量实操问题处理遇到问题集体讨论，共同解决经纬仪操作实训安全规范要求•仪器认识与组装个人防护佩戴安全帽、反光背心等防护装备•安置对中整平仪器安全正确携带、安装和使用测量仪器•水平角观测现场安全注意周围环境，防止跌落、碰撞等意外•竖直角观测交通安全在道路附近作业时设置警示标志全站仪操作实训极端天气雷电、大风等恶劣天气停止作业•仪器设置与整平铁路安全在铁路附近作业遵守铁路安全规定•棱镜对中与瞄准•角度距离测量铁路作业特殊安全规定•坐标测量与放样•在铁路限界内作业必须办理作业许可证GNSS接收机操作实训•作业前必须接受安全培训和交底•接收机组装与设置•指派专人负责瞭望，发现列车立即撤离•静态观测操作•严禁在雷雨天气在露天轨道上作业•RTK测量操作•夜间作业必须配备足够照明设备•数据下载与处理•严禁穿越电气化铁路接触网下的高压区综合实训任务控制测量实训建立小区域控制网地形测量实训测绘小区域地形图线路测设实训测设简单线路曲线轨道测量实训测量轨道几何参数考核方式技能考核仪器操作、数据采集、成果计算过程考核实训态度、团队协作、安全规范成果考核测量精度、数据处理、成果质量报告考核实训报告的完整性和专业性培训总结与未来展望1培训要点回顾本次铁道测量培训全面介绍了铁路工程测量的基础理论、专业技术和实际应用，主要内容包括•测量基础理论与误差分析•常用测量仪器的原理与操作•控制测量与地形测量技术•铁路线路测量与轨道精测精调•桥隧特殊工程测量方法•现代测量新技术及其应用•测量质量管理与安全规范通过系统学习，学员应掌握铁道测量的核心技能，能够独立完成基本测量任务，并具备参与复杂工程测量的能力2铁道测量的最新发展趋势铁道测量技术正朝着以下方向快速发展智能化人工智能技术深度融入测量过程，实现智能识别、分析和决策自动化无人机、机器人等自动化设备代替人工完成危险或重复性测量任务集成化多传感器、多平台集成，实现全要素、全过程测量网络化基于5G/6G网络的实时数据传输和云端处理数字孪生建立铁路工程的数字孪生体，实现虚实融合低碳环保测量装备向小型化、低能耗、环保方向发展全寿命周期测量贯穿工程全寿命周期，支持智能运维3结业要求与进一步学习路径结业要求•掌握铁道测量基本理论和操作技能•熟悉各类测量仪器的使用与维护•能够独立完成基本测量任务•具备测量数据处理和分析能力•了解测量质量控制和安全规范进一步学习路径专业认证考取测量工程师、注册测绘师等职业资格技能提升参加高级测量技术培训，如BIM、三维激光扫描等学历提升攻读测绘工程、交通工程等相关专业研究生实践积累参与重大工程项目，积累实战经验前沿跟踪关注学术动态，参加行业交流活动铁道测量是铁路工程建设的基础和先导，随着高速铁路、智能铁路的快速发展，对测量技术和人才的要求也在不断提高本次培训是各位学员专业发展的起点，希望大家在今后的工作中不断学习新知识、掌握新技术，为中国铁路事业的发展贡献力量。