具有抵偿高程面的任意带坐标系设计原理与方法

高速铁路对边长投影变形提出了2.5cm/km(1/40000)的控制要求,长期以来一直采用的3°带高斯正形投影平面直角坐标系,已难以满足铁路建设的精度要求。对投影变形问题进行了分析,阐述了具有抵偿高程面的任意带坐标系设计原理,并结合某铁路客运专线的实例,介绍了该形式坐标系的设计方法。具有抵偿高程面的任意带坐标系,克服了3°带坐标系的局限性,能有效地实现两种长度变形的相互抵偿,从而达到控制投影变形的目的。     

郑武客运专线勘测中的坐标系统选择

结合郑武客运专线勘测设计,介绍了投影变形的概念,分析了国家统一的坐标系和其他工程上常用的高斯正形投影平面直角坐标系统在郑武客运专线的勘测中的适用情况。通过论证选取了适合郑武客运专线的抵偿投影面的3°高斯正形投影平面直角坐标系统,有效地控制了投影长度变形,满足了客运专线高精度的无碴轨道测量要求。     

高海拔地区铁路施工控制网的建立

研究目的:在高海拔地区的铁路控制测量中,控制网的边长将产生较大的长度投影变形,在这个区域如果采用国家坐标系建立控制网,其长度变形不能满足铁路施工控制网精度要求,这会对线路施工放样及隧道贯通测量等工作造成比较大的影响.因此合理评价及处理长度投影变形对坐标成果的影响,建立适合高海拔地区的铁路施工控制网,已成为这个区域工程控制测量的一项重要内容.研究结论:在高海拔地区铁路施工控制测量中,长度变形主要是以高程归算变形为主,所以选择"抵偿高程面"作为投影面,按正形投影3°带建立独立坐标系应该是最佳选择.该方法换算简便,而且换系后的新坐标与原国家统一坐标系的坐标十分接近,有利于测区内外之间的联系.如果线路东西向跨度比较大,而且测区中心离中央子午线比较远时,应该考虑"选择任意投影带"或其它方法.     

任意带高斯正形投影平面直角坐标系统在武广客运专线勘测设计中的应用

由于定义国家大地坐标系的椭球面是一个凸起的不可展平的曲面,当采用高斯正形投影将曲面上的元素投影到平面上时,投影后的长度就会发生改变。当边长的两次归算投影改正不能满足2.5 cm/km的要求时,需要对坐标系统进行修正。结合武广客运专线勘测设计,分析引起投影变形的因素,研究改正投影误差的方法,并对任意带高斯正形投影平面直角坐标系统进行实践,取得良好的效果。     

高海拔地区铁路施工控制网的建立

研究目的：在高海拔地区的铁路控制测量中，控制网的边长将产生较大的长度投影变形，在这个区域如果采用国家坐标系建立控制网，其长度变形不能满足铁路施工控制网精度要求，这会对线路施工放样及隧道贯通测量等工作造成比较大的影响。因此合理评价及处理长度投影变形对坐标成果的影响，建立适合高海拔地区的铁路施工控制网，已成为这个区域工程控制测量的一项重要内容。研究结论：在高海拔地区铁路施工控制测量中，长度变形主要是以高程归算变形为主，所以选择“抵偿高程面”作为投影面，按正形投影3°带建立独立坐标系应该是最佳选择。该方法换算简便，而且换系后的新坐标与原国家统一坐标系的坐标十分接近，有利于测区内外之间的联系。如果线路东西向跨度比较大，而且测区中心离中央子午线比较远时，应该考虑“选择任意投影带”或其它方法。     

高斯投影变形对高速铁路线路设计的影响

研究目的:我国高速铁路工程测量平面坐标系采用工程独立坐标系统,投影方式为高斯投影。通常把高速铁路平面坐标系划分为若干个投影分带,以满足投影长度的变形值不大于10 mm/km的要求。大家普遍认为高斯投影后角度不变,但在高速铁路线路设计中却发现高斯投影可引起相邻投影带间的角度变形。需要研究此问题对高速铁路线路设计的影响,并提出相应的解决办法和建议。研究结论:高斯投影在不同中央子午线的坐标投影带间会产生角度变形,对高速铁路线路设计产生不利影响,特别是高速铁路直线边较长,此影响不能忽视;可以通过优化工程独立坐标投影分带的位置、控制相邻投影带间中央子午线的跨度及角度变形值的大小等办法来减小对高速铁路线路设计的影响;应积极开展工程测量投影模型和计算方法研究,最终实现一个项目不换带或少换带的目的。     

高速铁路测量中高斯平面坐标与斜轴墨卡托平面坐标的转换

在高速铁路测量中,要求在建立平面坐标系时应满足投影的长度变形不超过10 mm/km。对于大致呈东西走向的线路来说,建立高斯平面坐标系时,为了控制长度投影变形,就要分多个投影带进行投影,这样就产生了多个高斯平面坐标系。墨卡托投影,既可以满足长度变形值要求,又可以有效解决因分带过多而带来的坐标系不统一问题。研究了高斯平面坐标向斜轴墨卡托平面坐标的转换模型,并且结合某条高速铁路测量数据进行了计算、分析和实际应用,表明本文研究的方法是正确的。     

通用墨卡托(投影)平面直角坐标系下的施工测量

中国国家坐标系采用的是高斯投影坐标系，有些国家采用通用横轴墨卡托投影坐标系，这两种投影方式既相似又有一定的区别。介绍一些在通用横轴墨卡托（投影）平面直角坐标系下施工测量的特点和实际操作，旨在为将来有可能接触到这种投影方式的测量施工人员提供一些借鉴。     

坐标转换在铁路勘察设计中的应用探讨

在铁路客运专线建设过程中,因设计时速较高,对工程测量的精度要求亦很高,对边长投影变形也做了相应的规定,一条客运专线往往要分为若干个工程独立坐标系才能满足投影变形的要求。在同椭球和不同椭球两种情况下,通过铁路勘察设计工程实例,对控制网的坐标转换和地形图坐标转换等几个方面进行了探讨。     

斜轴墨卡托投影模型及其应用分析

高速铁路测量采用高斯投影独立坐标系,其每个投影带可控制范围太小,当线路东西跨度较大时,建立工程独立坐标系所要进行的坐标转换繁琐且长度变形难以控制,因此引入斜轴墨卡托投影。目前对于斜轴墨卡托投影的研究一般是通过建立极坐标系来计算投影圆球的经纬度,介绍另外一种斜轴墨卡托投影模型,其数学公式严谨,并能较好地控制高差投影差的影响。     

怀邵衡铁路引入衡阳枢纽方案研究

研究目的:通过本研究,拟确定怀邵衡铁路引入衡阳枢纽方案.研究结论:衡阳枢纽内,武广客运专线、湘桂线扩能、衡茶吉铁路、耒河特大桥改造等工程相继建成完工,怀邵衡铁路和安张衡铁路即将引入.由于各项目建设期不一致,项目间相互交叉干扰严重.根据对衡阳枢纽现状调查分析,结合各线路的功能定位、衡茶吉铁路的施工进度以及尽量利用已施工工...     

软土地基处理技术——CFG桩(长螺旋成孔)在武广铁路客运专线中的应用

研究目的:介绍软土地基处理技术在武广铁路客运专线中的应用。研究结果:文中指出长螺旋施工CFG桩工艺在新建武广铁路客运专线XXTJV标已成功应用,并提出了施工时的控制要点和需注意的问题。     

介绍软基加固技术的一种新思路

在时速200km及以上铁路软土路基设计施工中,如何缩短软基加固后固结沉降过程和如何准确有效地控制工后沉降量,是大家关注的两个重要问题。本文介绍了上海F1赛车场软基设计施工中的一些新思路,主要在于将基底加固技术与路基构筑技术视为一个整体,使不同高度路基同时在较短的时间内基本完成固结沉降,并使工后沉降量接近同一水平。尽管客运专线及高速铁路软土路基有其自身特点,与赛车场不尽相同,但如能在设计中适当地借鉴运用这种新思路,将有助于建成高质量的高速铁路软土路基。     

客运专线新建车站路基及排水设计与养护维修方式的探讨

本文根据秦沈客运专线新建车站排水设计在验交时存在的不同意见,从车站站型布置、路基结构、站线轨道标准、排水设计特点与既有养护维修方式等方面存在的问题进行分析、研究,探讨客运专线新建车站站型布置、路基结构,站线轨道标准、排水设计与站线养护维修方式的设计方案。     

合宁客运专线石灰改良膨胀土路基试验研究

研究目的:为克服合宁客运专线大量中弱膨胀土遇水膨胀、脱水干缩不能直接作为路基填料的特性,本文特结合合宁客运专线全椒路基试验工程,进行膨胀土填料的室内石灰改良试验、填筑工艺试验等研究。研究结论:经过试验研究及工后沉降观测分析,得出石灰作为膨胀土的改良剂并通过改进的施工工艺进行实施,能满足客专线路基填料的各项指标和要求。     

郑徐客运专线引入徐州枢纽方案研究

研究目的:徐州枢纽在全国铁路网中地位举足轻重,郑徐客运专线在徐州枢纽内的线路走向直接影响着徐州地区规划与经济发展。通过对工程投资、与城市规划的协调、预留工程的利用研究与分析,提出一个合理的线路引入方案。研究结论:根据枢纽客运量及列车开行方案,郑徐客运专线引入徐州枢纽的线路方案设计了沿夹孟线方案和沿北三环线引入方案供比选。通过采用定性和定量分析方法,从预留工程利用、与城市规划的协调、工程投资三个方面分析,郑徐客运专线引入徐州枢纽推荐采用沿夹孟线方案。     

新建石太客运专线、构筑客货运输大通道

本文从石太线运输能力现状分析入手,结合我国客运网规划阐述了新建石太客运专线的必要性、迫切性。对本线采用的主要技术标准进行了分析、论证,结合通道运输性质、枢纽总图规划、沿线地质情况研究了枢纽引入方案和区间走向方案,并对本线预期经济效益进行了评价。     

顶管下穿运营高速铁路桥梁安全影响分析

为研究软土地区顶管下穿既有铁路营业线桥梁对其产生的影响,本文采用Midas-GTS有限元分析软件,对天津市万汇路220 kV电力管线顶管下穿京沪高铁、津秦客专下行联络线施工过程进行三维数值模拟,得出铁路桥墩基础附加变形情况。京沪高铁天津特大桥最大附加竖向、纵向和横向位移均出现在1498号桥墩基础,分别为-0.653 mm、-0.459 mm和-0.923 mm;津秦客专下行联络线1号桥最大附加竖向、纵向和横向位移均出现在16号桥墩基础,分别为-1.013 mm、1.041 mm和1.586 mm,计算结果满足现行规程限值要求,能够保证铁路安全运营。     

无砟轨道车站路基与排水设计探讨

研究目的:通过对郑西客运专线车站平纵断面及横断面进行详细研究、分析,探讨无砟轨道车站路基与排水设计的问题。研究结果:针对客运专线无砟轨道车站路基与排水设计的问题,提出了相应的修正意见及设计方案。     

京津城际客运专线线路设计主要技术条件的探讨

针对京津城际客运专线的特点 ,参考国内外资料 ,提出对线路平面和纵断面设计主要技术条件的见解