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铁路太长地球太圆 投影变形值的宜与不宜

发布于:2022-12-09 13:51:09 来自:道路桥梁/铁路工程 [复制转发]

在铁路工程测量实践中,多个坐标系及坐标系换带等给铁路工程带来诸多不便,设计、施工及维修等非测量人员往往不太理解,在此说明一下原因:一是铁路你太长了,实在罩不住;二是地球他太圆了,怎么也摆不平。世界各国数学家、大地测量学家诸多大佬因此发明了种种投影方式,横轴、纵轴、斜轴,圆柱、圆锥等等尽其所能,最后也没能完全解决坐标系和坐标换算这些倒腾来倒腾去的麻烦事,其实坐标系、坐标分带、坐标换算这些麻烦事,纯属“球”事儿,还有“轨”事儿,真不是测量的事儿啊。测量才是受累者,一架仪器跑一杆,一个坐标测一点,一台电脑熬一宿,测了又去算,算了又去测。

对于独立坐标系设计和选择的原则,主要控制技术指标是投影变形值,普速铁路 不宜大于25mm/km,高速铁路不宜大于10mm/km
宜于不宜如何掌握?
不宜大于是否可以大于呢?
如果可以大于是在什么条件下可以大于呢?
铁标:不宜大于,允许稍有选择,并非严格执行
1. TB10101-2018《铁路工程测量规范》中1总则1.0.3条规定:铁路工程测量平面坐标系统应采用基于2000国家大地坐标系(CGCS2000)基准的工程独立坐标系,线路设计高程面上的投影长度变形值不宜大于25mm/km
条文说明: 采用坐标测量定位方法进行施工测量时,要求由坐标反算的边长值与现场实测值尽量一致,因此本条规定采用工程独立坐标系,规定边长投影变形值不宜大于25 mm/km,以满足勘测设计和施工测量的要求。这一要求也是我国各行业建立工程测量控制网所采用的基本原则。
2. TB10601-2009《高速铁路工程测量规范》中1总则1.0.3条规定:1.0.3  高速铁路工程测量平面坐标系应采用工程独立坐标系统,在对应的线路轨面设计高程面上坐标系统的投影长度变形值不宜大于10mm/km
条文说明: 参考国外先进的控制测量技术和总结津京城际和武广、郑西客运专线的经验,本条规定投影长度的变形值不宜大于10 mm/km
对于个别地段投影长度的变形值大于10 mm/km的情形,则在施工过程中需进行高斯投影和高程投影改化,使坐标反算值与测量值的互差值不大于10 mm/km
在规范的用词说明中:执行本规范条文时,对于要求严格程度的用词说明如下,以便在执行中区别对待。

1)表示很严格,非这样做不可的用词:

正面词采用必须”, 反面词采用严禁

2)表示严格,在正常情况下均应这样做的用词:

正面词采用”, 反面词采用不应不得

3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的用词:

正面词采用”, 反面词采用不宜

4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的用词,采用
从以上两个规范内容来看,不宜大于是表示允许稍有选择的,在条件许可时首先应当遵循这样做的,也就是说在特殊条件情况下是可以超过的
国标不应大于25mm/km,严格执行
1. 新颁 国家标准GB 55018-2021《工程测量通用规范》,自202241日起实施。本规范为强制性工程建设规范,全部条文必须严格执行。现行工程建设标准相关强制性条文同时废止。现行工程建设标准中有关规定与本规范不一致的,以本规范的规定为准。其中3控制测量的3.1一般规定第3.1.3条:1平面控制网的投影长度变形值不应大于25mm/km;当有特殊要求时,应通过项目技术设计确定
2. GB 50026-2020 《工程测量标准》及旧版GB 50026-2007 《工程测量规范》中3平面控制测量的3.1一般规定3.1.4条:平面控制网的坐标系统,应在满足测区内投影长度变形不大于 2.5cm /km的要求下……
公路:路线不大于2.5cm/km,大型构造物不大于1cm/km,严格执行
1. JTG C10-2007《公路勘测规范》中4.1平面控制测量的4.1.1一般规定第4款中规定:选择路线平面控制测量坐标系时,应使测区内投影长度变形值不大于2.5cm/km;大型构造物平面控制测量坐标系,其投影长度变形值不大于1cm/km。投影分带位置不应选择在大型构造物处。
城轨:不大于15cm/km,严格执行
2.GBT 50308-2017《城市轨道交通工程测量规范》中3地面平面控制测量的3.1一般规定3.1.4条:当线路轨道面平均高程的边长高程投影长度变形和高斯投影长度变形的综合变形值大于15mm/km时,线路控制网和线路加密控制网应采用抵偿高程面作为投影面的城市平面坐标系统,或者高程投影面不变,采用高斯-克吕格任意平面直角坐标系统。
铁路工程实践中执行建议
1.普速铁路:建议按不大于25mm/km执行。
控制投影变形其目的是坐标反算的边长值与现场实测值尽量一致,对于普速铁路控制测量的不宜大于25mm/km要求,在条文说明中表示也参考依据了我国各行业建立工程测量控制网所采用的基本原则。但其实不然,前文已对国标及公路、城轨工程控制测量的规定进行了介绍,《工程测量通用规范》为全文严格执行,明确规定平面控制网的投影长度变形值不应大于25mm/km
所以对于普速铁路,建议按不大于25mm/km执行,这样既满足国标也满足铁标,而且满足这个条件设计坐标系也较容易实现。
2.高速铁路:首先执行,稍有选择但应有较充分条件
在条文说明里明确说明了个别地段投影长度的变形值大于10 mm/km时的施工过程中的反改化措施。条文说明里也再次说明,不宜大于在特殊、个别地段是可以大于的,应是有条件的,但条件并没有提及和给出。
从文字上来看“在条件许可时首先应这样做”,那么,特殊情况就是条件一定不许可,在公路勘测规范中规定有“投影分带位置不应选择在大型构造物处”其实就是一个很好“条件”。铁路规范中应当借鉴这条,投影分带位置宜设置在直线段,不宜选择在大型构造物及曲线处。
哪些是特殊条件,可以稍有选择呢?
1.一个曲线很长,将其包括在一个投影带里时,整个曲线个别地段投影变形不能均满足10mm/km,可以认为稍有选择。
2.一座隧道很长,坡度又很大,将其包括在一个投影带里时,整个隧道中个别地段投影变形不能均满足10mm/km,可以认为稍有选择。
3.曲线隧道或桥隧相连,将其整体包括在一个投影带里时,个别地段投影变形不能均满足10mm/km,可以认为稍有选择。
4.其他隧站、桥站等不易分带的特殊情况,将其整体包括在一个投影带里时,个别地段投影变形不能均满足10mm/km,可以认为稍有选择。
以上为个人观点,在工程中仅供参考。

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知识点:投影变形值的宜与不宜


这个家伙什么也没有留下。。。

铁路工程

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