摘要：随着我国社会经济水平的不断提升，各地区高速铁路建设力度不断扩大，高速铁路路网愈发发达，其中城际高速铁路的建设规模日益扩大、建设工艺与技术日益复杂，如何辅助加强城际铁路建设，提升建设效率与质量，是需要重点思考的问题。基于此问题，在铁路工程建设中运用新型数字测绘技术，将其融入矿山法的地质工程测量中，获取精准数据，构建地质模型，为开展城际高速铁路工程建设提供依据。文章根据实际工程，阐述了在矿山法工程地质测量中运用新型数字测绘技术的优越性；之后分析了矿山法地质工程测量中的新型数字测绘技术，对矿山法地质工程测量中的新型数字测绘技术应用方法进行深入探究。
关键词：新型数字测绘技术；矿山；地质工程测量
矿山法地质工程测量，就是指在矿山法施工模式之下，采用现代化数字测绘技术，勘测现场地质结构与水文特征，获取关于地质结构、土壤情况、地下水位等方面的数据，为运用矿山法施工工艺提供数据支持。矿山法作业主要运用于硬岩石构造、地质环境较差的作业环境中，由于地质结构中的围岩变形较快，自稳沉降能力较弱，很容易在工程作业中引起施工地表的下沉、坍塌，造成较大经济损失。因此，在类似的作业环境中，城际高速铁路工程施工会选择矿山法进行作业。为了保证矿山法作业的有序落实，技术人员灵活运用数字测绘技术，将传统测绘与定位技术、遥感技术、网络综合技术、大数据技术、云计算技术相结合，从而简化测绘过程、提高测绘精准性与可靠性，为工程施工提供真实、可靠的数据。
1工程概况
珠三角城际轨道交通广佛环线——“广州南站至白云机场段GFHD—2工程”，线路起源于广州市天河区广汕一路，向北穿过银排山，横穿广河高速，之后沿着西北方向穿过乌仔山，进入大源村，再向北穿过大源村，之后在广东涉外经济技术学院终止；起止位置分别设龙河站、大源站。具体施工方案为：（1）线路①DSK28+090~DSK28+500、线路②DSK31+960~DSK35+230、线路③XJ0+000~XJ0+594.813；（2）全程上行线路约为4686.849m，下行线路约为4661.398m，共设11座横通道，如表1。根据工程路线情况分析，本线路全程穿越山区，需要分别穿越银排山、乌仔山；考虑到穿越山区环境中岩石结构坚硬，且容易产生作业地面沉降的问题，本次采用矿山法施工。为了更好地了解施工环境情况，有序落实矿山法施工工艺，在施工之前采用新型数字测绘技术开展地质测量工作，获取精确数据，支持工艺的实施。
2在矿山法工程地质测量中运用新型数字测绘技术的优越性
根据“广州南站至白云机场段GFHD—2工程”实际情况来看，线路全过程面临大范围的复杂地形，包括：黄土、冻土、瓦斯、膨胀围岩、冻胀土、突泥等等，高速铁路工程建设施工时经常会遇到下穿山脉等复杂基础工程，比如：穿越银排山、乌仔山。在施工之前，技术人员要详细了解地下情况，分析临近区域的基础设施建设情况、地下环境等，充分考虑施工对周围自然结构、既有建筑物与构筑物的影响，通过地质数据的获取与分析，确保工程施工工艺不会影响整体工程的安全与稳定。在建设中，城际高速铁路的长度较长，所穿越的地质岩层环境较为复杂，甚至还会遭遇多种复杂地质结构，若出现失误引起不良地质条件的爆发，会造成不可预估的损失，严重影响工程建设进度，造成人员伤亡、经济损失等。基于此种情况，在矿山法施工的地质测量中，技术人员运用新型测绘技术，其具有较强优越性，具体如下：（1）测绘精度高，有助于获取精准可靠数据。数字化测绘技术相较于传统测绘技术，具有更高的精确度，这是由于其在传统测绘工程的基础上，引入了GIS、GPS、大数据、云计算、综合计算机技术，甚至引入了BIM技术；经过往期大量工程实践验证，数字测绘技术能够获取到精准、真实、全面的数据资料。在本次工程的矿山法施工中，需要大量的地质数据作为支撑，保证数据信息的精准度至关重要。运用新型数字测绘技术，充分发挥其精准性，能够有效减少技术人员由于操作失误引起的测量误差，降低了错误数据的产生概率、缩小了数据偏差范围，能够有效改善数据不精准引起的分析问题。新型数据测绘技术运用时，系统可以自动将地质数据以坐标点形式呈现出来，通过定位坐标点构建放东西模型，提高地质测量工作效率。（2）自动化程度较高，有助于充分利用测绘数据。新型数字测绘技术，不仅具有精准获取地质情况数据的能力，也具备整理数据、储存数据、测绘图文的功能。技术人员利用新型数字测绘技术，结合计算机设备，在自动化网络系统的支持之下，能够进一步控制测绘仪器的运行，调整信号强弱与程度，更灵活地获取地质信息。完成信息获取之后，还可以通过数字测绘系统储存数据资料，以便于之后的随时取用；也可以根据系统功能，绘制形成模型图、曲线图等，更直观呈现地质情况，以便于更有计划地落实矿山法作业。
3矿山法地质工程测量中的新型数字测绘技术
根据“广州南站至白云机场段GFHD—2工程”的矿山法施工方案，技术人员可以运用如下三种新型数字测绘技术，根据不同的作业环境、数据获取需求、地质情况呈现需求，选择合适的技术。（1）数字格栅测绘地图技术。数字化格栅测绘地形图，就是指借助信息技术、测绘工具，测量矿山法作业区域中的工程数据，获取地质资源资料；之后进行数据统计与分析，精准划分作业区域内不同的地质资源分布区域，以便于技术人员确定“穿山”线路，避免在施工过程中破坏原本区域中的地质资源，提高作业的环保性。在工程施工中，采用网络技术就可以搭建数据资源获取结构，这样可以在施工的过程中实时了解地质资源、地下结构的分布情况，为确定作业方式与线路提供依据。（2）地理信息技术。新型数字测绘技术，其优势在于能够充分展现地理信息，让技术人员更直观了解地质条件。在工程的矿山法作业中，利用地理信息技术开展地质测量，可以依托卫星技术、定位技术获取立体化数据；整理与整合数据，能够全面掌握施工区域的地质信息。之后搭建施工区域的地质数据库，既可以随时查看地质信息，也可以为之后的工程作业提供依据。地理信息技术的运用中，技术人员借助软件系统、硬件设置，精准定位地质测量点，通过数据整理与分析，提前发现施工中可能遇到的问题。（3）数字测量技术。数字测量技术是在基础数字测绘技术基础上的拓展，将其运用于矿山法作业中，可以制定完备的工程计划，有序展开测量工作。在数字测量技术运用中，每个阶段的测量任务均有明确的规划与安排，能够提高测量效率，避免时间与资源的浪费。在运用这一技术时，需要综合考虑当地的地质特征，既要获取数据资料，也要注意保护周围山体与围岩结构，兼顾经济效益与生态效益。
4矿山法地质工程测量中的新型数字测绘技术应用方法
4.1选择新型数字测绘技术
在工程的矿山法地质测量中，技术人员要根据本工程的作业需要，充分考虑城际高速铁路在穿山施工中的情况，灵活选择合适的技术。相较于传统测绘技术（如表2），新型数字测绘技术能够将数据以更加直观、立体的形式呈现出来，且获得更多的数据信息，能够对区域地质情况进行监测。在深层次挖掘山体、落实矿山法作业时，还可以深入获取矿山法作业之后周围的情况变化，搭建研究模型。
4.2获取工程地质数据
“广州南站至白云机场段GFHD—2工程”的矿山法作业中，技术人员开展地质测量工作，采用模型构建软件，同时在区域内设置测量点，选择地质结构、地下水文特征专用检测仪器，连接数字测绘系统，分别获取如下地质数据。（1）地形地貌信息。区域内地形地势起伏较大，地面局部原始坡度达到了15°~45°，发现局部位置出现低山基岩变质、出露的情况，低山区域很少存在植被生长。（2）地层岩性。上覆地层为全新人工填土，包括：素土、冲洪积松软质地黏土、坡洪积层等。下覆地层为细角砾土。（3）地质构造。存在黄泥坑断层，为一压性断层，走向趋势为NE-SW，发生断裂倾斜方向为西北，倾斜角度约为55°；作业中需要穿越此断层，断层破碎带宽度约为50m。岩层受周围区域岩层地质形态变化的影响，出现局部节理裂隙发育。（4）水文特征。地下水源来自第四系隙潜水、裂隙水，最大涌水量约为22729m3/d。（5）不良施工条件。部分施工区域临近村庄，此区域可以选择非爆开挖方法，避免影响周围村民日常生活。部分区域中存在低瓦斯气体，测量瓦斯压力为0.28mPa，作业时需提前加强地质预报，实时监测瓦斯情况，加设风机提升通风性。
4.3构建云数据模型
根据工程实际情况，结合利用新型数字测绘技术获取的地质数据材料，采用MIDAS/GTS软件构建模型。技术人员选择模型数据参数，根据测绘中地层参数数据（如表3）选择模型，实时形成地质测绘报告。
4.4依托地质信息开展工程监测
在借助新型测绘技术获取地质信息、构建模型之后，技术人员要借助数字测绘技术展开矿山法施工的工程监测，根据监测中反馈的施工情况及时发现问题，及时处理，以此保证矿山法稳定推进。在矿山法作业中，技术人员在区域内布设监测点（如图2），实时监测围岩、地表的变形情况，监测附近村落中建筑物与构筑物的水平位移与倾斜情况；之后形成时态趋向，根据曲线图显示与变化分析可能出现的问题，确保矿山法作业的顺利进行。
5结语
综上所述，矿山法施工的地质测量工作中，技术人员灵活运用多种不同数字测绘技术，目的在于提升地质工程测量质量，获取更加详细、精准、可靠的数据，为城际高速铁路工程的矿山法施工提供依据。通过本次研究，发现相较于传统测绘技术，新型数字测绘技术不仅能够获取更精准的数据，还可以形成相应的模型，辅助技术人员展开地质分析，极大程度上提高了地质测量实效性。在今后运用数字测绘技术时，建议技术人员要切实结合工程实际情况，根据工程施工需求与工艺特点灵活运用数字测绘技术，这样才能够得到工程施工所需要的数据指标，才能最大程度上发挥技术应用价值。
作者：高成雷 单位：中铁十四局集团第一工程发展有限公司
