高速公路測量范文

導(dǎo)語：如何才能寫好一篇高速公路測量，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關(guān)鍵詞：高速公路；測量控制

測量工作是一切工程建設(shè)的基礎(chǔ)性工作，貫穿于整個工程建設(shè)的全過程。高速公路工程施工具有建設(shè)規(guī)模龐大、橋梁工程結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜、施工標段界面多等特點，所以做好高速公路測量控制在整個工作中顯得尤為重要。本人結(jié)合工作中的實踐，淺談一點高速公路測量控制管理的工作。

一、施工準備階段

1、編制測量監(jiān)理規(guī)劃

測量監(jiān)理規(guī)劃是整個測量監(jiān)理過程中的行動綱領(lǐng)，在施工準備階段編制測量監(jiān)理規(guī)劃是為以后開展監(jiān)理工作的必要準備。測量監(jiān)理規(guī)劃應(yīng)包括以下內(nèi)容。

（1）測量工作的依據(jù)，應(yīng)包括有關(guān)規(guī)范、圖紙、驗收標準、招投標文件及本單位的有關(guān)文件（如本公司的作業(yè)指導(dǎo)書）等。

（2）規(guī)定測量監(jiān)理的內(nèi)容和檢查頻率，應(yīng)按照實施工程的內(nèi)容根據(jù)依據(jù)中的有關(guān)測量需要檢查的內(nèi)容而定。

（3）測量監(jiān)理的工作程序和工作制度。

2、施工準備階段

測量工程師首先應(yīng)檢查施工單位的測量儀器是否送檢標定，標定證書是否在有效使用期內(nèi)，人員、儀器精度和數(shù)量是否符合合同要求。在上述條件滿足要求后，測量工程師的任務(wù)是接受業(yè)主和設(shè)計單位導(dǎo)線和水準點的現(xiàn)場交接樁。設(shè)計單位提供的這些導(dǎo)線和水準點是今后整個工程施工放樣和檢測的依據(jù)，因此測量工程師接樁后應(yīng)按交通部相應(yīng)規(guī)范要求對其進行復(fù)測，若發(fā)現(xiàn)問題及時向業(yè)主和設(shè)計單位反映，符合相應(yīng)規(guī)范要求則提交成果報告，并報請測量監(jiān)理進行外業(yè)檢測，成果報告應(yīng)得到測量監(jiān)理工程師的認可。然后和相鄰施工單位的導(dǎo)線和水準點進行聯(lián)測用各自成果對交界樁進行現(xiàn)場放樣。監(jiān)理工程師應(yīng)要求施工單位提交根據(jù)測定的原地面線繪制的施工橫斷面圖及實際的土石方工程數(shù)量，測量監(jiān)理工程師根據(jù)檢查、復(fù)測結(jié)果審核。

二、路基和結(jié)構(gòu)物施工階段

進入路基和結(jié)構(gòu)物施工階段后，測量工程師的主要任務(wù)如下。

1、對橋梁、通道涵等結(jié)構(gòu)物的檢測

首先應(yīng)對放樣坐標進行認真仔細的審核計算，把錯誤杜絕在放樣之前；然后采用已簽認的導(dǎo)線和水準點成果對其實地位置進行檢測，以確定放樣是否正確。特別要指出的是，橋梁放樣坐標計算復(fù)雜，施工工序多，需要控制的點和線多，必須認真對待，經(jīng)常檢測。

2、對路線中樁、坡口、坡腳樁進行檢測

高填深挖地段是檢測的重點，每施工到一定標高后，應(yīng)檢測其線路中邊樁和路基寬度是否符合設(shè)計的要求，這一工作作為施工單位的測量人員應(yīng)經(jīng)常性地進行。

3、對隱蔽工程量和變更工程量進行復(fù)核

這項工作的結(jié)果對土方量的影響很大，直接關(guān)系工作造價。因此在復(fù)核時，測量工程師應(yīng)本著實事求是，認真負責的態(tài)度，采用合理嚴謹?shù)臏y量和計算方法，如實地向測量監(jiān)理工程師提供可靠的工程量數(shù)據(jù)。

三、中間交工驗收階段

經(jīng)過較長時間的施工，原有加密導(dǎo)線和水準點可能被破壞或使用不方便，因此，中間交工驗收之前，測量人員還應(yīng)對本單位的加密導(dǎo)線和水準點進行一次全面的復(fù)測和補測，并向臨理工程師提交相應(yīng)的成果報告。和施工準備階段一樣，測量監(jiān)理工程師會對其成果報告進行內(nèi)外業(yè)審核和實地檢測，兩相鄰施工單位之間必須進行聯(lián)測，只有上述各項檢測和聯(lián)測精度符合相應(yīng)規(guī)范要求后，才可以作為以后路面施工測量和中間交工驗收的依據(jù)。

各項工程的中間交工驗收均應(yīng)按相應(yīng)驗收標準執(zhí)行，驗收前，施工單位必須先自檢合格，并向監(jiān)理工程師提交相應(yīng)的自檢資料。對土方路基來說，中線偏位、路基橫斷面上各點標高和路基寬度是測量的重點。路基標高是否符合規(guī)范要求關(guān)系到路面各結(jié)構(gòu)層厚度能否得到保證，所以標高的測量應(yīng)認真進行。

四、總結(jié)

進入路面施工后，測量工程師應(yīng)加強對各路面各結(jié)構(gòu)層標高的檢測力度，確保各結(jié)構(gòu)層的設(shè)計厚度，同時作為測量人員應(yīng)精心操作，嚴格控制好橫斷面上各點標高和左、右寬度，路面的驗收方法和形式同路基，僅是標準不同而已。

由以上可知，測量監(jiān)理工作在施工準備階段的工作是整個監(jiān)理工作的重點及難點，測量監(jiān)理規(guī)劃是測量監(jiān)理準備階段工作的重點，同時又是指導(dǎo)各階段測量工作的綱領(lǐng)，施工準備階段的測量監(jiān)理工作既直接影響到路線的定線和高程系統(tǒng)的控制，又影響到施工過程中施工放樣的可靠、便利，同時也直接影響到工程土石方的數(shù)量的計量，涉及業(yè)主、施工單位的直接經(jīng)濟利益，因此，做好施工準備階段的測量監(jiān)理工作十分重要，必須引起測量監(jiān)理工作者的注意和重視。

參考文獻

[1] 王青林, 胡正昌. 淺談高速公路建設(shè)中的測量工作[J]. 黑龍江交通科技 , 2007,(02)

[2] 孫爾輝. 淺談公路工程施工準備階段的測量工作[J]. 北方交通 , 2007,(02)

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關(guān)鍵詞 GPS；高速公路；測量應(yīng)用

中圖分類號：U412 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2013）21-0110-02

GPS是一種全球定位技術(shù)，起始于1958年。在20世紀70年代，這種技術(shù)真正實現(xiàn)了衛(wèi)星定位，并逐步系統(tǒng)化。GPS技術(shù)最初是為實現(xiàn)海陸空提供精確導(dǎo)航以及情報搜集而設(shè)定的，即用于軍事方面。隨著研究投入的不斷加大，目前這種技術(shù)形成了完整的系統(tǒng)，在地球外部覆蓋了24顆衛(wèi)星，實現(xiàn)了在各領(lǐng)域的有效應(yīng)用。高速公路的測量目的在于了解公路相關(guān)信息，查看其設(shè)計、使用是否符合要求。

1 GPS在測量中的優(yōu)勢

1.1 精確定位

一般而言，紅外儀的測量精度為5mm+5ppm左右，而GPS的測量精度已經(jīng)能夠達到紅外儀水平。但GPS的優(yōu)越性主要體現(xiàn)在遠距離測量方面，距離越遠，精度越高。例如，在基線小于50 km時，精度在12*10-6左右，但當基線在100 m-500 m之間時，精度能夠達到10-6-10-7。

1.2 自動化

隨著GPS技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)如今這種技術(shù)已經(jīng)讓數(shù)據(jù)信號接收機越來越小，設(shè)備不斷改進、優(yōu)化，已經(jīng)能夠方便測量人員攜帶。在實際測量過程中，測量人員只需要將天線對中并且整平，測量儀器高度并打開電源，就可以開始測量了。測量前需檢查儀器的工作狀態(tài)是否正常。儀器觀測能夠?qū)崿F(xiàn)自動化，只需要采用相關(guān)軟件就能夠達到對數(shù)據(jù)的處理效果，自動計算出三維坐標。

1.3 觀測時間較短

對高速公路的測量不能夠長時間進行，因此測量需快速。在使用GPS方式設(shè)置控制網(wǎng)的時候，每個站點的觀測時間只需要半小時。如果測量采用的是靜態(tài)定位，在20千米以內(nèi)的基線中僅需不到5分鐘就能夠?qū)⒛繕俗鴺饲蟪觥?/p>

2 GPS在測量中的作用

2.1 靜態(tài)定位

這種靜態(tài)測量方式適用面較廣，能夠?qū)Χ叹嚯x或是長距離基線同時適用。在這種測量中，通常會用到3個接收機，把天線設(shè)立在基線兩端，并標記好測量中心，將其對中整平。這樣一來，3臺接收機就可以在同一時間對高速公路進行測量。這種測量方式需4顆及以上衛(wèi)星，并將采樣率全部設(shè)置在5s-30s之間，截止高度角也應(yīng)相同。

基線之間的精度與距離決定了觀測時段長度，長度可以是幾分鐘，也可以長達幾小時。在測量中，系統(tǒng)會自動解算用戶站坐標（通常都是三維坐標）以及整周未知數(shù)。結(jié)束觀測要根據(jù)解算結(jié)果判斷，若結(jié)果的變化沒有達到穩(wěn)定趨勢，則不能停止觀測。隨著RTK技術(shù)的普及，定位只需要5分鐘-10分鐘即可完成，相信通過技術(shù)的不斷改進，定位時間會越來越短，精度也會越來越高，最終將目前高速公路測量中使用的全站儀完全替代。

2.2 動態(tài)定位

在高度公路測量領(lǐng)域，這種動態(tài)定位的發(fā)展前景極為廣闊，能夠達到測量縱斷面地面線、圖形測繪、測量公路橫斷面以及測量中樁的作用。測量時間較短，一般僅需要2秒-6秒即可達到精度在1厘米-3厘米的效果。同時，測量過程中無需通視，相對于全站儀而言更為方便快捷。

一般而言，高速公路設(shè)計范圍較廣，長度較長，公路等級高，在傳統(tǒng)測量中采用的方式無法達到對精度的要求。在現(xiàn)代化測量中，GPS技術(shù)的運用能夠在平面控制中對路線展開平差分析與導(dǎo)線網(wǎng)測量，利用GPS對中線進行放樣。這一技術(shù)已經(jīng)成功運用于高速公路測量中，如國道214、共茶高速以及國道109，測量結(jié)果得到一致好評。

3 高速公路測量中GPS技術(shù)的應(yīng)用

3.1 設(shè)計控制網(wǎng)

控制網(wǎng)的設(shè)計首先需要嚴格選取坐標系，將“WGS-84”大地坐標系統(tǒng)向平面坐標系轉(zhuǎn)換的過程中，需確保測量區(qū)域中投影長度不超過每千米2.5厘米的變形值。坐標系統(tǒng)的選擇可根據(jù)以下兩項標準來判定：

1）投影長度≤每千米2.5厘米：這種情況應(yīng)選用平面直角坐標系，高斯正形為3度。在條件適用情況下，也可采用抵償坐標系。

2）投影長度>每千米2.5厘米：這種情況下必須使用抵償坐標系，以免測量出現(xiàn)誤差。當需要測量的高速公路長度超過一個投影帶的有效范圍時，應(yīng)設(shè)置多個投影帶，在每兩個投影帶范圍交疊的地方設(shè)置能夠相互通視的GPS測量點。

3.2 具體測量應(yīng)用——以某高速為例

在一條全長約146千米的高速公路中，設(shè)計有5座隧道與23座橋梁，其中有3條隧道屬于特長隧道。

在使用GPS技術(shù)展開測量時，需要從高速路段開始的地方起，每5千米至8千米設(shè)置一對觀測點，兩個觀測點之間需要相互通視，間距在600米左右即可。由于這條高速公路中存在特長隧道，在對長度在1500米以上的隧道進行測量時，應(yīng)在隧道中間位置以及兩端分別布置測量點，若橋梁長度在200米以上時，也應(yīng)以這種形式布設(shè)，保障放樣需求的合理化。在本次研究中，全線一共埋設(shè)了63個GPS二級測量點與4個三級測量點。實際測量中，將橋梁與隧道中鋪設(shè)的二級測量點作為首級平面控制網(wǎng)。

在本次研究中，對這一高速公路的測定共投入了17名研究員，其中8名為專業(yè)人員，另外9名為輔助研究員。設(shè)備方面，共使用了8臺GPS接收機（Leica SR530），測量平面精度控制在3毫米±0.5ppm。觀測時間在一小時左右，并且每15秒進行一次數(shù)據(jù)采樣。整個測量工作僅用時7個工作日。

3.3 導(dǎo)線控制

在研究的高速公路中，從公路起始處開始，每隔600米左右設(shè)立一級導(dǎo)線點一個，全線一共設(shè)置了212個導(dǎo)線點。測量儀器選用的是南方9600型以及Leica SR530這兩種設(shè)備，采用靜態(tài)測量方法，在10分鐘內(nèi)每隔15秒采集一次數(shù)據(jù)。

3.4 攝影測量

攝影測量一般采用飛行器為載體，間隔相同時間進行數(shù)據(jù)采集。攝影需要按照一定比例進行，比例尺根據(jù)地形圖確定。例如，在一副1比2000的地形圖中，攝影比例應(yīng)該設(shè)定在1比10000；本次研究的高速公路測量中，在平差處理之后能夠?qū)y量精度達到100毫米左右，最弱邊相對中誤差在1/53768，高程數(shù)據(jù)是根據(jù)GPS計算中的擬合法解得出，符合計算要求。

4 結(jié)束語

采用GPS技術(shù)進行高速公路的測量能夠有效降低測量人員工作強度，提高測量效率。GPS技術(shù)的高效、高精度以及快速特點讓高速公路相關(guān)數(shù)據(jù)測量更為準確，尤其是對公路中橋梁、隧道的測量方面，能夠?qū)崿F(xiàn)中樁測量、實施放樣以及點位測量。加上RTK技術(shù)的支持，相信GPS技術(shù)在高速公路測量領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊。相關(guān)研究人員還應(yīng)加大研究力度，提升測量精度、縮短測量時間，讓GPS技術(shù)更優(yōu)發(fā)展。

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關(guān)鍵詞: 外業(yè)測量 RTK測量數(shù)據(jù)現(xiàn)狀發(fā)展

1. 概述

高速公路的外業(yè)測量要求嚴，精度高，而且受地形、地貌的限制比較大。所以無論新建公路還是改建公路項目的外業(yè)數(shù)據(jù)的收集顯得尤為重要與困難。一個高速公路項目的外業(yè)測量分為初測與定測，筆者重點討論定測的相關(guān)問題。

1.1高速公路外業(yè)測量現(xiàn)狀

現(xiàn)有高速公路外業(yè)測量步驟較為細致，大致可分為（1）路線中樁敷設(shè)（2）中樁高程測量（3）橫斷面測量（4）地形圖測繪（5）路基、路面及排水勘測與調(diào)查（6）小橋涵勘測與調(diào)查（7）大、中橋勘測與調(diào)查（8）隧道勘測與調(diào)查（9）路線交叉勘測與調(diào)查（10）沿線設(shè)施勘測與調(diào)查（11）環(huán)境保護調(diào)查（12）臨時工程勘測與調(diào)查（13）工程經(jīng)濟調(diào)查。

在此步驟中有諸多步驟可統(tǒng)籌安排進行；也有的步驟是補充與核對，如步驟（4）；也有的步驟在某些項目中不存在，如（8），但所有步驟都是必不可少和簡化的。

1.2測量儀器現(xiàn)狀

外業(yè)測量的儀器主要有：RTK儀器，全站儀，水準儀，經(jīng)緯儀等。

中線定測運用GPS動態(tài)放樣，即省時又省力且確保路線測設(shè)精度，采用的儀器主要為拓普康公司生產(chǎn)的全套RTK測量儀器。

中樁高程測量主要采用水準儀，傳統(tǒng)的光學(xué)儀器保證了高程測量的精度。

橫斷面測量主要采用全站儀，電子儀器應(yīng)用使得讀數(shù)和計算更加準確與快捷。

其他勘測與調(diào)查中可采用全站儀或經(jīng)緯儀。

1.3 RTK的技術(shù)應(yīng)用

實時動態(tài)（RTK）定位技術(shù)是GPS測量技術(shù)發(fā)展的一個新突破，在公路工程中有廣闊的應(yīng)用前景。

實時動態(tài)定位（RTK）系統(tǒng)由基準站和流動站組成，建立無線數(shù)據(jù)通訊是實時動態(tài)測量的保證，其原理是取點位精度較高的首級控制點作為基準點，安置一臺接收機作為參考站，對衛(wèi)星進行連續(xù)觀測，流動站上的接收機在接收衛(wèi)星信號的同時，通過無線電傳輸設(shè)備接收基準站上的觀測數(shù)據(jù)，隨機計算機根據(jù)相對定位的原理實時計算顯示出流動站的三維坐標和測量精度。這樣就可以實時監(jiān)測待測點的數(shù)據(jù)觀測質(zhì)量和基線解算結(jié)果的收斂情況，根據(jù)待測點的精度指標，確定觀測時間，從而減少冗余觀測，提高工作效率。

實時動態(tài)（RTK）定位有快速靜態(tài)定位和動態(tài)定位兩種測量模式，兩種定位模式相結(jié)合，在公路工程中的應(yīng)用可以覆蓋公路勘測、施工放樣、監(jiān)理和GIS（地理信息系統(tǒng)）前端數(shù)據(jù)采集。

現(xiàn)有的新型的儀器可以跟蹤美國的GPS衛(wèi)星，又可以跟蹤俄羅斯聯(lián)邦的GLONASS衛(wèi)星，這無疑將會增加接收機的可見衛(wèi)星數(shù)，從而提高工作效率。

其中全球定位系統(tǒng)（GPS）是由美國國防部掌控的星基無線電導(dǎo)航系統(tǒng)。該系統(tǒng)為任何裝備了GPS接收機的近地用戶提供了全球、全天候、24小時的定位、測速和定時服務(wù)。全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（GLONASS）是由俄聯(lián)邦國防部掌控的與GPS類似的導(dǎo)航系統(tǒng)。

2. 對技術(shù)、設(shè)備發(fā)展的構(gòu)想

2.1 路線中樁敷設(shè)

現(xiàn)狀路線中樁敷設(shè)中，是利用RTK技術(shù)，對輸入樁號，然會用手持的接收機定位，無限的靠近改點，得出此點的三位坐標。在此過程中對一些地形變化點、地形地物的特殊點等往往需要反復(fù)輸入，尋找，直至無限接近改點。

在此構(gòu)想，可改變測量儀器硬件及軟件的模塊，由此改變測量的方法。首先通過線位的數(shù)據(jù)，衛(wèi)星定位系統(tǒng)可完成路線在大地坐標中的線位，手持接收機可顯示測量人員所在的位置與該位置垂直與線位的中樁的距離與方向，然后測量人員去無限靠近中樁，得到中樁的三維坐標；如該中樁不是所需特征點，可沿大致路線方向前后移動到所需點位置的附近，再沿路線法線方向無限接近該點，得到該點的三維坐標，得到樁號。由此可免去反復(fù)輸入樁號的繁瑣過程。

在此可構(gòu)想有一臺小巧便于攜帶的掌上電腦，此中已儲存三維化的地形圖，路線的平面及初步縱斷面數(shù)據(jù)，既形成路線的三維透視圖（現(xiàn)已有相關(guān)軟件可以生成）。

在測量的過程中其他測量人員可持有掌上電腦，此電腦的軟件及硬件可與RTK接收機相接，做到實時連接，掌上電腦已有三維化的地形圖中，可實時看到所放線點所在三維地形圖中的位置，可以看到此點的填挖情況。如果遇到不合適的地方，就可以現(xiàn)場進行調(diào)整，然后再連接手持接收機進行重新敷設(shè)，做到最大方面的優(yōu)化路線方案。

2.2中樁高程測量

在中樁高程測量中，現(xiàn)狀是采用水準儀測量。水準測量采用激光測量儀器，水準尺由特殊的反射材料做成，由特制電子的水準儀發(fā)出水平射線反射回來，然后顯示讀數(shù)，并且可設(shè)置前視后視，直接計算高差，記錄人員可持有掌上電腦計算數(shù)據(jù)，此數(shù)據(jù)有專業(yè)的計算軟件計算并且做出平差。此數(shù)據(jù)成果可與路線中樁測量中的掌上電腦聯(lián)結(jié)傳輸數(shù)據(jù)，直接形成縱斷面數(shù)據(jù)，免去了數(shù)據(jù)計算與輸入的繁瑣過程，也避免了數(shù)據(jù)輸入的錯誤。

2.3橫斷面測量

橫斷面測量中可采用全站儀或RTK測量，在此可構(gòu)想儀器的測量數(shù)據(jù)可直接聯(lián)結(jié)到掌上電腦，實現(xiàn)測量數(shù)據(jù)與三維地形圖數(shù)模的比對，可減少測量數(shù)據(jù)中的誤差，最后的測量數(shù)據(jù)成果可直接形成橫斷面數(shù)據(jù)，避免了數(shù)據(jù)輸入的繁瑣過程。在掌上電腦中可以顯示測量點的位置，可以根據(jù)具體的需要確定測量的距離，這樣可以具置具體測量，避免了浪費和漏測，提高了效率。

2.4 地形圖測繪

地形圖的測繪，同樣采用RTK技術(shù)和掌上電腦的結(jié)合，實時比對，實時觀測，這樣可以提高準確率和精度，避免漏測，并且可節(jié)省大量的數(shù)據(jù)輸入時間。

2.5勘測與調(diào)查

在眾多的勘測與調(diào)查中，我們同樣可采用相同的技術(shù)手段，可利用三維透視圖和現(xiàn)場地形的結(jié)合做出判斷，使得勘測和調(diào)查更加準確，并且可以利用計算機模擬各種天氣氣候環(huán)境下的數(shù)據(jù)，做到準確合理的現(xiàn)場調(diào)查。如對一個涵洞的調(diào)查，在三維透視圖中已經(jīng)做出初步的設(shè)計，我們可以在三維透視圖中模擬降雨的情況，可以判斷出該涵洞的設(shè)置位置及結(jié)構(gòu)型式是不是合理，如不合理，可及時做出相應(yīng)的調(diào)整，再次重新確定位置和結(jié)構(gòu)型式。同樣大中橋的勘測與調(diào)查可采用相同的技術(shù)方法確定。同時還可以查閱互聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)數(shù)據(jù)，對其他的調(diào)查有很大的幫助。

總之我們的測量數(shù)據(jù)在外業(yè)測量過程中直接由測量人員直接錄入電腦，自動進行計算，直接形成數(shù)字化的數(shù)據(jù)成果，這樣有利于我們今后的查閱和利用，縮短了數(shù)據(jù)錄入和轉(zhuǎn)抄的中間過程，提高了準確率和工作效率。

3. 展望

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關(guān)鍵字：高速公路；GPS測量；技術(shù)；

中圖分類號：X734文獻標識碼： A

1.GPS控制測量技術(shù)概述:

全球定位系統(tǒng)(GPS)是美國國防部主要為滿足軍事部門對海上、陸地和空中設(shè)施進行高精度導(dǎo)航和定位的要求而建立的。該系統(tǒng)從本世紀70年代初開始設(shè)計、研制。80年代未，建立在FARA(整周未知數(shù)快速逼近技術(shù))基礎(chǔ)上的快速靜態(tài)定位為短基線測量作業(yè)闖出了一條新路，大大提高了GPS測量的勞動生產(chǎn)率。一對GPS測量系統(tǒng)(雙頻)在10km以內(nèi)的短邊上，正常接收4～5顆衛(wèi)星5min左右，即可獲取5～10mm+1ppm的基線精度，與1～2h甚至更長時間靜態(tài)定位的結(jié)果不相上下。近幾年，特別是1993年Leica公司開發(fā)了AROF初始化這個實時GPS測量關(guān)鍵技術(shù)的商品化。各個GPS測量廠商看好定位技術(shù)，首先實現(xiàn)了動態(tài)環(huán)境下整周未知數(shù)這個大趨勢，紛紛推出各自的GPS測量新產(chǎn)品。加強GPS的開發(fā)與利用對于設(shè)計經(jīng)濟的發(fā)展有著重要的意義。高速公路測量由于地形等原因測量較為復(fù)雜，初步測量是高速公路初步設(shè)計的重要工作，它是根據(jù)工程可行性研究在小比例尺地形圖上選定的路線走向，進一步勘測落實初步選定的路線，進行平面導(dǎo)線、高程控制測量和實地測繪大比例尺的帶狀地形圖，以便在該地形圖上進行比較精密的紙上定線，確定互通立交、服務(wù)區(qū)、橋梁和涵洞等構(gòu)造物的設(shè)置方案。為初步設(shè)計和工程概算編制提供必要的資料，為將來路線的定線測量、征地放線以及工程施工提供必須的平面控制和高程控制資料。

2.測量基本方法:

（1）衛(wèi)星依據(jù)自己時鐘（鐘脈沖）發(fā)出某一結(jié)構(gòu)的測距碼，經(jīng)過t時的傳播到達GPS接收機。

（2）接收機在自己鐘脈沖驅(qū)動下，產(chǎn)生一組結(jié)構(gòu)完全相同的復(fù)制碼。

（3）通過時延器使之延遲時間τ，對兩碼進相關(guān)比較。

（4）直至兩碼完全對齊，相關(guān)系數(shù)R（t）=max=1，則該時間延遲τ即為傳播時間t（τ=t）。

（5）距離ρ=c?t=c?τ。

3.GPS觀測作業(yè)：

觀測作業(yè)的主要任務(wù)，是捕獲GPS衛(wèi)星信號對其進行跟蹤、接收和處理，已獲取所需的定位和觀測數(shù)據(jù)。其觀測工作主要包括:安置天線、觀測作業(yè)和觀測記錄等。在雷雨天氣安置天線時，應(yīng)注意將其底盤接地，以防止雷擊。在觀測時要注意各接收機的觀測員應(yīng)按觀測計劃規(guī)定的時間作業(yè)，確保同步觀測同一組衛(wèi)星。觀測記錄需記下測站點，天線高，接收機號，開機及關(guān)機時間。擺設(shè)GPS人員盡可能留在儀器旁邊，不要讓儀器離開視線范圍之外，數(shù)分鐘需至接收儀查看一次，注意數(shù)據(jù)有無持續(xù)接收、電池剩余電量等。

4.控制測量布網(wǎng)：

GPS測量平面與高程控制，測量首級平面控制采用D級GPS網(wǎng)，選用線形鎖形式布設(shè)使用儀器為南方9600單頻GPS接收機控制網(wǎng)布設(shè)時力求圖形幾何結(jié)構(gòu)強，有良好的自檢能力和約束力平面與高程控制均采用國家一等以上三角點作為起算點，聯(lián)測點個數(shù)小少于3個；選點用于GPS測量觀測站之間小一定要求相互通視，而且網(wǎng)的圖形結(jié)構(gòu)也比較靈話，所以選點上作比常規(guī)控制測量的選點簡便但山于點位的選擇對于保證觀測上作的順利進行并保證測量結(jié)果的可靠性有著重要的意義，所以在選點工作開始前，除收集和了解有關(guān)測量的地理情況和原有測量控制點分布及標架、標型、標石完好情況，決定其適宜的點位外，選點工作還應(yīng)遵守以下原則；點位應(yīng)設(shè)在易于安裝接收設(shè)備、視野開闊的較高點上；接收機鎖定衛(wèi)星并開始記錄數(shù)據(jù)后，觀測員可按照儀器隨機提供的操作手冊進行輸人和查詢操作，在未掌握有關(guān)操作系統(tǒng)之前，小要隨意按鍵和輸人，一般在正常接收過程中禁比更改任何設(shè)置參數(shù)。GPS得到的高程是大地高，而實際采用的是正常高，需要將大地高轉(zhuǎn)化為正常高。而測區(qū)的高程異常是未知數(shù)，且高程異常的變化較復(fù)雜，特別在山區(qū)精度較差。此外，新線定測要求約每隔4km常設(shè)置水準點，而有些地形環(huán)境不能滿足GPS觀測的條件，采用高程擬合的方法擬合的高程精度不能得到保證。完全用GPS替代等級水準難度大。因此等級水準仍采用水準儀作業(yè)模式。求取地方坐標轉(zhuǎn)換參數(shù)合理選擇控制網(wǎng)中已知的WGS84和國外當?shù)刈鴺?或地方獨立網(wǎng)格坐標)以及高程的公共點，求解轉(zhuǎn)換參數(shù)，為RTK動態(tài)測量做好準備。

選擇轉(zhuǎn)換參數(shù)時要注意以下兩個問題:1)要選測區(qū)四周及中心的控制點均勻分布；2)為提高轉(zhuǎn)化精度，最好選3個以上的點，利用最小二乘法求轉(zhuǎn)換參數(shù)?；鶞收具x定基準站設(shè)置除滿足GPS靜態(tài)觀測的條件外，還應(yīng)設(shè)在地勢較高，四周開闊的位置，便于電臺的發(fā)射。可設(shè)在具有地方網(wǎng)格坐標和WGS84坐標的已知點上，也可在未知點上設(shè)站。1：6放樣內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)準備利用測量內(nèi)外業(yè)一體化程序完成全部計算工作。將線路的起點坐標、方位角、加直線長度輸入，程序根據(jù)里程計算出全線待放樣點的坐標，其中直線上每50m一個點，地形變換處加一個點。按相應(yīng)的數(shù)據(jù)格式將放樣點坐標導(dǎo)出成DATA文件，通過軟件將文件導(dǎo)入到外業(yè)掌上電腦供外業(yè)調(diào)用。

5．基站及高程系統(tǒng)：

基準站選定基準站設(shè)置除滿足GPS靜態(tài)觀測的條件外，還應(yīng)設(shè)在地勢較高，四周開闊的位置，便于電臺的發(fā)射?？稍O(shè)在具有地方網(wǎng)格坐標和WGS84坐標的已知點上，也可在未知點上設(shè)站。放樣內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)準備利用測量內(nèi)外業(yè)一體化程序完成全部計算工作。將線路的起點坐標、方位角、加直線長度輸入，程序根據(jù)里程計算出全線待放樣點的坐標，其中直線上每50m一個點，地形變換處加一個點。按相應(yīng)的數(shù)據(jù)格式將放樣點坐標導(dǎo)出成DATA文件，通過軟件將文件導(dǎo)入到外業(yè)掌上電腦供外業(yè)調(diào)用。

高程系統(tǒng)可采用1985年國家高程基準，在測區(qū)附近選擇兩個最近的國家二等或三等高程控制點，作為本測區(qū)控制的首級高程控制，附合水準路線采用四等水準測量。測量儀器可采用自動安平水準儀和紅黑雙面區(qū)格式水準尺。為保證最大視線長度不超過100m和前后視距大致相等以盡量減少儀器的調(diào)焦次數(shù)，可利用測繩來確定安放水準尺和水準儀的位置，觀測嚴格按照后－前－前－后或黑－黑－紅－紅的順序，每站觀測完畢首先檢查前后視距差和黑紅面讀數(shù)是否超限，將觀測誤差在測量的同時及時地發(fā)現(xiàn)，以避免返工

結(jié)束語

應(yīng)用靜態(tài)GPS進行平面控制測量，只要按規(guī)范及GPS操作規(guī)程使用，并用先進的隨機處理軟件進行解算，其成果完全能滿足資源勘查控制測量的要求。由此證明GPS測量不但具有較高的精度，而且具有快速、靈活、高效等特點，并且對網(wǎng)的圖形要求很低，大大節(jié)省了人力、物力，在今后公路、鐵路、水利等線路測量中GPS將發(fā)揮更大的作用。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，高等級公路開始向山區(qū)、重丘區(qū)嶺區(qū)拓展。這些地區(qū)人煙稀少，植被茂盛。成片的密林、密灌地區(qū)，水平方向通視困難，有時實施常規(guī)測量方法幾乎不可能。

參考文獻：

[1]劉強.淺談GPS在高速公路應(yīng)用中的高程控制測量[J].焦作大學(xué)學(xué)報,2008,01:87+95.

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關(guān)健詞：高速公路；施工測量；質(zhì)量控制

Abstract: the construction of highway engineering measurement is the important means of quality guarantee, engineering design and construction is the important basis, combining with the bearing red highway engineering, for highway engineering construction survey of the management and the quality control for the detailed introduction.

Key words: highways; and The construction survey; Quality control

中圖分類號：U412.36+6文獻標識碼：A 文章編號：

在高速公路建設(shè)過程中，每個階段每個環(huán)節(jié)都需要進行各種測量，而測量工作的精確度和效率，對公路工程的整體質(zhì)量影響又非常大。公路工程的測量工作不但決定了公路的線型問題，還決定了每個項目施工放樣的準確性和施工操作的有效性；不但決定了公路工程的質(zhì)量，甚至?xí)Q定公路工程的經(jīng)濟效益和社會效益。本文結(jié)合承赤高速公路工程實例，對高速公路的施工測量質(zhì)量控制問題進行分析。

1高速公路施工測量的基本任務(wù)

高速公路施工測量的根本任務(wù)，就是對施工場地的表面形狀、尺寸按一定的比例繪制成地形圖，然后將線路設(shè)計圖紙中的各項元素，在實地進行準確的測設(shè)。同時采用各種標志物對施工現(xiàn)場的各項目標參數(shù)進行設(shè)置，從而按照具體規(guī)定，精確的指導(dǎo)施工。為高速公路的建設(shè)，提供科學(xué)的測繪保障，以取得高效、優(yōu)質(zhì)、安全的工程效益。

1.1測量準備工作

測量的準備工作在所有高速公路工程中，起著決定性的作用，它是公路工程是否達到預(yù)期標準的重要因素。承赤高速公路第18合同段，路基設(shè)計里程K50+639.5~K61+050（全長10.411km），路面設(shè)計里程為K40+570～K70+456.682（全長29.887km），工程內(nèi)容包括修整便道、臨時設(shè)施、砍樹挖根、清除草皮、軟弱地基處理、路基、路面、橋涵、隧道、排水及防護工程等。施工測量準備期間，需要對此標段施工現(xiàn)場的勘察和測量，勘察工作業(yè)完成后，需要結(jié)合本標的實際情況，布設(shè)一級導(dǎo)線網(wǎng)和水準點，導(dǎo)線點平均約五百米一個。

1.2路基施工測量的任務(wù)

在本工程填方路基填土之前，需要事先定好路堤的中線和坡角樁，為了保證路基壓實和寬度符合要求，每邊均寬填出0.5m，等到路基基本成型之后再進行放樣刷坡，并利用此部分土方，路基每填一層進行一次施工放樣，確保路基線路的正確性；路塹施工前需要進行放樣，嚴格控制開挖邊線，并在開挖過程中每挖深0.5～1.0m進行一次放樣，確保開挖線、邊坡與設(shè)計值相符。

1.3橋涵施工測量的任務(wù)

本工程在橋涵施工前需要做好核查工作，復(fù)核設(shè)計與實際地形是否相符，認真計算出每個部位的尺寸、高程，與設(shè)計無誤后再組織施工；本標段橋涵施工采用軸線控制法，首先要確定好橋涵的中心軸線，并進行經(jīng)常性檢查，確定中心軸線時可采用全站儀進行測量，并用丈量法復(fù)核。大橋等重點工程布設(shè)三角網(wǎng)，三角網(wǎng)的布設(shè)采用一級小三角，測設(shè)回數(shù)、各項誤差符合規(guī)范要求；橋涵基礎(chǔ)開挖（鉆）前進行原地面標高復(fù)核，確認無誤后再行放樣。

1.4隧道施工測量的任務(wù)

隧道施工測量是保證隧道安全性和穩(wěn)定性的并提條件，隧道施工測量主要分為中線測量、高程測量，具體施工步驟如下：隧道進洞前，首先在各隧道口布置隧道測量控制網(wǎng)，然后對各控制樁進行聯(lián)測，確保控制網(wǎng)的精確度；隧道進洞時，測量隊必須對隧道洞口進行精確定位，確定隧道中線、拱頂標高及隧道開挖輪廓線，開挖完成后進行初期支護時，設(shè)計有拱架的部位在安裝拱架時必須進行精確定位，確保隧道斷面的凈空尺寸；隧道進洞后，項目部測量隊在洞內(nèi)布設(shè)控制樁，每個循環(huán)開挖前必須由施工工班測量工進行開挖輪廓線的定位，開挖結(jié)束后進行隧道斷面檢測，及時處理斷面欠挖部分；確保隧道超欠挖符合設(shè)計及規(guī)范要求；直線隧道施工時，項目部測量隊每10m~30m對隧道斷面中線、高程進行檢測；曲線隧道每5m對隧道斷面進行檢測，保證隧道施工的準確度；洞外控制網(wǎng)每半年進行一次復(fù)測，確?？刂凭W(wǎng)的準確性，提高隧道貫通的精度。

2高速公路施工測量質(zhì)量控制

2.1重點環(huán)節(jié)的測量質(zhì)量控制

2.1.1導(dǎo)線點設(shè)置：導(dǎo)線點和水準點的布控是公路工程的首要任務(wù)，也是公路施工設(shè)計階段的重要工作，布控過程中要求，每個導(dǎo)線點均布設(shè)在通視良好，且能保證在施工過程中不會被破壞的相對穩(wěn)定地帶，對于全線的導(dǎo)線點、水準點系統(tǒng)都需要報請監(jiān)理工程師批準后使用。

2.1.2路基施工測量：在路基施工測量過程中，應(yīng)該根據(jù)設(shè)計需要和施工現(xiàn)場的具體情況對路堤和路塹的各項施工參數(shù)進行精確測量，保證施工放樣的質(zhì)量和分層填筑等各施工環(huán)節(jié)的測量質(zhì)量。路堤、路塹施工過程中每次放樣記錄認真填寫，簽字完整后整理歸檔，保證路基施工的可追朔性。

2.1.3隧道施工測量：加強隧道監(jiān)控量測工作質(zhì)量，本項目對洞內(nèi)外觀察、隧道拱頂下沉、洞內(nèi)周邊收斂、錨桿內(nèi)力及抗拔力、洞口淺埋地段地表下沉都需要進行量測。通過監(jiān)控量測工作，可以及時掌握圍巖在開挖過程中的動態(tài)和支護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定狀態(tài)，提供有關(guān)隧道施工的全面、系統(tǒng)信息資料，以便及時調(diào)整支護參數(shù)，通過對量測數(shù)據(jù)的分析和判斷，對圍巖-支護體系的穩(wěn)定狀態(tài)進行監(jiān)控和預(yù)測，并據(jù)此制定相應(yīng)的施工措施，以量測結(jié)果指導(dǎo)施工。

2.1.4橋涵施工測量：橋涵是高速公路的重要組成部分，橋涵施工測量項目較多，每項測量工作都需要具有高度的準確性和技術(shù)性。在橋涵施工測量中，在打出軸線樁后需要認真護樁，軸線樁可根據(jù)現(xiàn)場情況，每半個月便得復(fù)核一次，施工過程中用軸線樁進行復(fù)核各部位尺寸位置。對每一道工序進行技術(shù)交底，交底書認真復(fù)核，簽字完整后交施工隊一份，歸檔前報工程部審核。

2.2施工測量質(zhì)量控制的管理

公路工程的施工測量是一項非常精密且細致的工作，每一個細微的差錯，都可能引起公路工程的質(zhì)量問題。為了保證施工測量的質(zhì)量，在工程施工過程中，應(yīng)該不斷的加強對施工測量質(zhì)量的管理力度。施工測量的質(zhì)量管理主要表現(xiàn)在：

2.2.1測量人員的質(zhì)量管理：施工測量是一項專業(yè)性較強、精密性較高的工作，所以施工測量人員也必須具有較高的專業(yè)技能和認真負責的工作態(tài)度。工程部需要組成測量小組，在工程部的協(xié)調(diào)和管理下進行測量工作，測量小組的每位工作人員都需要經(jīng)過嚴格的技術(shù)培訓(xùn)和業(yè)務(wù)考核，然后才可上崗。在測量工作中，測量人員應(yīng)該樹立牢固的質(zhì)量意識，使測量和計算工作能夠準確、及時。在測量工作中，管理人員應(yīng)該嚴格監(jiān)督測量質(zhì)量，做到步步校對、層層檢查，對不符合設(shè)計要求的測量結(jié)果，必須進行返工處理。

2.2.2測量儀器的質(zhì)量管理：隨著現(xiàn)代科學(xué)的不斷發(fā)展，現(xiàn)代化的測量儀器在公路工程中的應(yīng)用也越來越多，它為公路工程提供了高科技的測量質(zhì)量保障。在高速公路工程中精密的測量儀器應(yīng)用非常普遍，這就要求測量人員和管理者對儀器的使用和性能掌握熟練。一些精密的儀器必須由專人使用和保管，并定期對儀器的精確度進行鑒定。同時還要對測量儀器建立使用記錄和維修記錄。對一些普通的測量工具，也應(yīng)該設(shè)專人管理，并建立具體的帳目，并規(guī)范各種測量儀器的操作，以保證測量工作的整體質(zhì)量。

3結(jié)論

為了保證公路施工測量質(zhì)量，本工程在施工組織設(shè)計階段,便對施工測量的質(zhì)量控制措施進行了確定，并相應(yīng)制定了測量的質(zhì)量保證體系，使公路施工測量工作得到全面的制度保證。進而保證了整個高速公路的工程質(zhì)量，使公路工程效益得到良好發(fā)揮。

參考文獻：

[1]陶靜.淺談公路施工測量及控制［J］.科技傳播.2011年2月.151～152.

[2]李明亮.公路線路施工測量的方法及布置［J］.法制與經(jīng)濟.2011年10月.193～194.

篇6

關(guān)鍵詞：GPS，RTK，高速公路測量，精度評價

 

1 GPS測量概況

GPS是20世紀70年代由美國陸?？杖娐?lián)合研制的新一代空間衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，經(jīng)過20余年的研究實驗，全球覆蓋率高達98%的24顆GPS衛(wèi)星星座己布設(shè)完成。

GPS接收機是實現(xiàn)測地定位的必備條件，有單頻與雙頻兩個頻段：雙頻機適宜于大于20km中、長基線測量，具有快速靜態(tài)測量的功能，可升級為RTK功能；單頻機適宜于小于20km的短基線測量，適用于一般工程測量。RTK系統(tǒng)由GPS接收設(shè)備、無線電通訊設(shè)備、電子手薄及配套設(shè)備組成，其具有便攜性、操作簡便性、觀測時間短、實時可靠性、高精度等優(yōu)點，完全可以滿足公路工程測量的要求，在高速公路測量中蘊含著巨大的技術(shù)潛力。

2 GPS測量原理

GPS系統(tǒng)是一種采用距離交會法的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)。在需要的位置點P架設(shè)GPS接收機，在某一時刻t同時接收了三顆（A、B、C）以上GPS衛(wèi)星所發(fā)出的導(dǎo)航電文，通過一系列的數(shù)據(jù)處理和計算可求得該時刻GPS接收機至GPS衛(wèi)星的距離SAP、SBP、SCP，同樣通過接收衛(wèi)星星歷可獲得該時刻這些衛(wèi)星在空間的三維坐標。從而用距離交會的方法求得P點維坐標（Xp,Yp,Zp），其數(shù)學(xué)公式為：

SAP2=[(Xp-XA)2+(Yp-YA)2+(Zp+ZA)2]

SBP2=[(Xp-XB)2+(Yp-YB)2+(Zp+ZB)2]

SCP2=[(Xp-XC)2+(Yp-YC)2+(Zp+ZC)2]

式中（XA，YA，ZA），（XB，YB，ZB），（XC，YC，ZC）分別為衛(wèi)星A，B，C在時刻t的空間直角坐標。在GPS測量中通常采用兩類坐標系統(tǒng)，一類是在空間固定的坐標系統(tǒng)，另一類是與地球相固聯(lián)的坐標系統(tǒng)的坐標，以便于表達地面控制點的位置和處理GPS觀測成果，在高速公路測量工程中得到了廣泛應(yīng)用。

3 GPS技術(shù)在高速公路測量中的應(yīng)用

3.1勘測階段

高速公路勘測階段，首先要進行控制測量，其主要任務(wù)是根據(jù)路線的基本走向布設(shè)控制點，進行平面控制測量和高程控制測量，作為測繪路線地形圖、定線測設(shè)和施工放樣的重要基礎(chǔ)。利用GPS衛(wèi)星定位技術(shù)可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的導(dǎo)線法進行路線控制測量，具有布網(wǎng)靈活、外業(yè)觀測速度快、全天候作業(yè)、定位精度高等優(yōu)點,經(jīng)內(nèi)業(yè)處理可在統(tǒng)一坐標系下提供控制點的三維數(shù)據(jù)。。

3.2 RTK技術(shù)

RTK技術(shù)是以載波相位觀測量為根據(jù)的實時差分測量技術(shù)，是GPS測量技術(shù)發(fā)展中的一個新突破，在高速公路測量工程中具有廣闊的應(yīng)用前景。RTK定位技術(shù)需要在兩臺GPS接收機間增設(shè)一套無線數(shù)字通訊系統(tǒng)，將兩個相對獨立的GPS信號接收系統(tǒng)聯(lián)成有機整體?；鶞收就ㄟ^電臺將觀測信息和測站數(shù)據(jù)傳輸給流動站，流動站將基準站觀測信號進行差分處理，解出兩站間的基線值，同時輸入相應(yīng)的坐標轉(zhuǎn)換和投影參數(shù)，實時得到測點坐標，因此，RTK技術(shù)還有很強的數(shù)據(jù)處理能力（圖1）。

圖1 GPS-RTK系統(tǒng)數(shù)據(jù)流程示意圖

其原理是，在精度較高的首級控制點上安置一臺GPS接收機，對所有可見衛(wèi)星進行連續(xù)觀測，并將其觀測數(shù)據(jù)通過發(fā)射臺實時地發(fā)送給流動觀測站。在流動觀測站上，GPS接收機在接收衛(wèi)星信號的同時通過接收電臺接收基準站傳送的數(shù)據(jù)，然后利用電子手簿根據(jù)相對定位的原理，實時地計算顯示出流動站的三維坐標和測量精度。。RTK的動態(tài)定位與靜態(tài)定位兩種模式相結(jié)合，在公路路線勘測設(shè)計中應(yīng)用于地形圖測繪、公路中線測量、縱橫斷面測量等，并可將數(shù)據(jù)導(dǎo)入計算機進行設(shè)計和繪圖。

3.3 RTK技術(shù)在高速公路測量工程中的應(yīng)用

3.3.1進行線路勘察設(shè)計

在高速公路選線的過程中，如何準確地選擇路線使其盡量避開地勢崎嶇的地帶及居民點和農(nóng)田是一個重要問題，這就可以使用RTK技術(shù)，用車載GPS-RTK接收機做流動站，按原路中線一定方向間隔采集數(shù)據(jù)，選擇另一個已知點為參考站，遇到重要地物準確定位，完畢后將數(shù)據(jù)導(dǎo)入計算機，利用軟件可以方便地在計算機上選線。公路設(shè)計人員在大比例尺地形圖上定線后，需將公路中線在地面上標定出來。采用實時GPS測量，只需將中樁點坐標或坐標文件輸入到電子手簿中，軟件可以自動定出放樣點的點位。。

3.3.2繪制大比例尺地形圖

高速公路選線大多是在1:1000或1:2000大比例尺帶狀地形圖上進行的。應(yīng)用RTK實時動態(tài)定位測量技術(shù)，只需在沿線每個碎部點上停留幾分鐘，即可獲得每點的坐標及高程。結(jié)合點特征編碼及屬性信息，將點的組合數(shù)據(jù)導(dǎo)入的計算機，即可用南方CASS等繪圖軟件成圖，降低了測圖難度，大大提高了工作效率。

3.3.3應(yīng)用RTK技術(shù)進行公路中線測量

應(yīng)用RTK技術(shù)進行公路中線測量，可同時完成傳統(tǒng)測量方法中的放線測量、中樁測量、中平測量等工作,基本作業(yè)方法是：在路線控制點上架設(shè)GPS接收機作為基準站，流動站測設(shè)路線點位并進行打樁作業(yè)。根據(jù)所設(shè)計的路線參數(shù)，利用路線計算程序和GPS配套的電子手簿計算路線中樁的設(shè)計坐標。在流動站的測設(shè)操作下，只要輸入要測設(shè)的參考點號，然后按解算鍵，顯示屏可及時顯示當前桿位和到設(shè)計樁位的方向與距離，移動桿位，當屏幕顯示桿位與設(shè)計點位重合時，在桿位處打樁寫號即可。這樣逐樁進行，可快速在地面上測設(shè)中樁并測得中樁高程。并且每個點的測設(shè)都是獨立完成的，不會產(chǎn)生累計誤差。

3.3 RTK技術(shù)在庫庫高速測量中的應(yīng)用

RTK放樣結(jié)果的精度，除受基準站點位精度影響外，還受模糊度解算誤差、坐標系統(tǒng)轉(zhuǎn)換誤差等影響，我們在庫庫（庫車—庫爾勒）高速公路測量工程項目的實際放樣工作中，流動站在放樣施測的同時，對沿線的已知GPS控制點進行了比對（如下表1、表2所示）。

表1 全站儀與RTK同樁號坐標較差比較

樁號 坐標較差ΔX(m) 坐標較差ΔY(m) 坐標較差ΔZ(m) RTK定位所需時間

K0 +1200.0210.0250.0124

K0 +5500.0150.0190.0253

K1+5400.0010.0050.0113

K2+3400.0020.1100.0135

K4+180 0.0130.0210.0182

K6+2200.0200.0150.02515

K7+5000.0040.0060.0114

K9+380 0.0070.0020.0098

K10+0000.0170.0240.07428

表2 10km坐標較差統(tǒng)計表

點位合成方向較差分級C C≤0.02m 0.02m<C≤0.05m 0.05 m <C≤0.07m 0.07m<C≤0.10m

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

點位數(shù)百分比494182

從表2統(tǒng)計的結(jié)果可以看出， RTK測量的點位精度可達厘米級，與傳統(tǒng)測量方法相比不存在誤差累積，能夠很好地滿足高速公路放樣測量的精度要求。

4 結(jié)束語

將GPS技術(shù)應(yīng)用于高速公路測量能夠極大地降低勞動強度，大大提高工作效率及成果質(zhì)量，非常適合于地形復(fù)雜的高速公路測量，這是傳統(tǒng)的公路測量作業(yè)方式無法比擬的。其中，GPS-RTK技術(shù)應(yīng)用于道路地形測繪、公路中線測量等工作，可方便地進行數(shù)據(jù)的傳輸處理，在公路勘察設(shè)計單位和公路施工單位均有重要廣闊的應(yīng)用前景?？傊诠方ㄔO(shè)領(lǐng)域我們應(yīng)加強GPS衛(wèi)星定位技術(shù)特別是RTK技術(shù)的應(yīng)用，以促國家高速公路建設(shè)的發(fā)展。

參考文獻:

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篇7

關(guān)鍵字：匝道施工測量平、縱、橫曲線要素fx5800P程序

中圖分類號： X734文章標識碼：A文章編號：

概況：重慶一橫線張家梁立交是公司目前施工的最復(fù)雜的一個匝道橋項目，其包含9個匝道橋工程，從A匝道到I匝道。其測量上的復(fù)雜在于豎曲線眾多，正常緩和曲線和卵形曲線交替相接；超高漸變和加寬漸變頻繁；局部匝道橋最大縱坡為-5.5，此外還涉及到橋墩的橫向和縱向偏心。

1.測量控制網(wǎng)的布設(shè)

和所有的施工項目一樣，進場開始測量上就必須和設(shè)計院聯(lián)系進行交接測量控制樁的工作，在對所有交接的控制樁點進行坐標和高程的復(fù)核后，接著就需要對整個施工線路進行埋點布設(shè)導(dǎo)線加密控制網(wǎng)，考慮到互通立交平面布置區(qū)域大，地形條件復(fù)雜，利用已知兩控制點，在東西700m、南北1000m范圍內(nèi)重新布設(shè)了10個控制點，形成閉合導(dǎo)線環(huán)；經(jīng)環(huán)導(dǎo)閉合測量，角度閉合差、坐標閉合差均滿足一級導(dǎo)線技術(shù)要求；另外水準控制網(wǎng)點和部分導(dǎo)線點重合，未重合的按照四等水準要求用三角高程法測設(shè)出每個導(dǎo)線點的高程。

2.平面曲線要素的整理及計算

本匝道橋的測量難度之一是設(shè)計院交付的立交線位數(shù)據(jù)圖中平曲線要素不齊全，像最常見的緩和曲線參數(shù)A，很多匝道中都沒有給出，只是給出每個節(jié)點如QD、ZH、HY、YH、HZ等主點的坐標及每段線元的長度，緩和參數(shù)A的不確定性會給下面的緩和曲線計算造成一定的困擾，如果是完整緩和曲線的話，可以根據(jù)下面公式把A推導(dǎo)出來。

A*A=R Ls

其中：

A是緩和曲線參數(shù)。R是緩和曲線上某點的曲率半徑(m)Ls是緩和曲線上某點到原點的曲線長(m)如果A*A=R*LS證明Ls是緩和曲線上某點到原點的曲線長如果A*A≠R*Ls證明Ls不是緩和曲線上某點到原點的曲線長，緩和曲線的起點樁號并不是原點，即為卵形曲線，它是指在兩半徑不等的圓曲線間插入一段緩和曲線。也就是說：卵形曲線本身是緩和曲線的一段，只是在插入時去掉了靠近半徑無窮大方向的一段，而非是一條完整的緩和曲線；可由下面公式計算A值：

A^2=（HY2-YH1）×R1（小半徑）×R2（大半徑）÷（R2-R1）

HY2是第二緩圓點

YH1是第一圓緩點

以下面的A匝道橋為例：在設(shè)計院給出的資料中，只有線元每個節(jié)點的里程和坐標，而在平面圖中也只有簡單的幾個線元長，緩和曲線參數(shù)并未同時給出，這就要求我們必須根據(jù)上面的緩和公式A^2=R Ls和A^2=（HY2-YH1）×R1（小半徑）×R2（大半徑）÷（R2-R1）把未給出的要素推導(dǎo)出來。

3.匝道施工前的逐樁坐標及橋墩中心位置的復(fù)核

3.1測量放樣程序的采用及坐標復(fù)核

在施工測量工作中，我們用TYQXJS(通用曲線計算)程序?qū)υ训肋M行平面施工放樣。該程序基于卡西歐fx5800P計算器，由一個主程序(TYQXJS)和兩個子程――正算子程序(SUB1)、反算子程序(SUB2)序構(gòu)成，可以根據(jù)曲線段――直線、圓曲線、緩和曲線（完整或非完整型）的線元要素（起點坐標、起點里程、起點切線方位角、線元長度、起點曲率半徑、止點曲率半徑）及里程邊距或坐標，對該曲線段范圍內(nèi)任意里程中邊樁坐標進行正反算。其程序代碼如下：

1.主程序(TYQXJS)"1.SZ => XY"："2.XY => SZ"：N：U"X0"：V"Y0"：O"S0"：G"F0"：H"LS"：P"R0"：R"RN"：Q：C=1÷P：D=(P-R)÷(2HPR)：E=180÷π：N=1=>Goto 1：≠>Goto 2ΔLbl 1：{SZ}：SZ：W=Abs(S-O)：Prog "SUB1"：X"XS"=XY"YS"=YF"FS"=F-90Goto 1Lbl 2：{XY}：XY：I=X：J=Y：Prog "SUB2"：S"S"=O+WZ"Z"=ZGoto 22.

2.正算子程序(SUB1)A=0.1739274226：B=0.3260725774：K=0.0694318442：L=0.3300094782：F=1-L：M=1-K：X=U+W(Acos(G+QEKW(C+KWD))+Bcos(G+QELW(C+LWD))+Bcos(G+QEFW(C+FWD))+Acos(G+QEMW(C+MWD)))：Y=V+W(Asin(G+QEKW(C+KWD))+Bsin(G+QELW(C+LWD))+Bsin(G+QEFW(C+FWD))+Asin(G+QEMW(C+MWD)))：F=G+QEW(C+WD)+90：X=X+ZcosF：Y=Y+ZsinF3.

3.反算子程序(SUB2)T=G-90：W=Abs((Y-V)cosT-(X-U)sinT)：Z=0：Lbl 0：Prog "SUB1"：L=T+QEW(C+WD)：Z=(J-Y)cosL-(I-X)sinL：AbsZGoto1：≠>W=W+Z：Goto 0ΔLbl 1：Z=0：Prog "SUB1"：Z=(J-Y)÷sinF

使用說明：1、規(guī)定

(1) 以道路中線的前進方向（即里程增大的方向）區(qū)分左右；當線元往左偏時，Q=-1；當線元往右偏時，Q=1；當線元為直線時，Q=0。

(2) 當所求點位于中線時，Z=0；當位于中線左鍘時，Z取負值；當位于中線右側(cè)時，Z取正值。

(3) 當線元為直線時，其起點、止點的曲率半徑為無窮大，以10的45次代替。

(4) 當線元為圓曲線時，無論其起點、止點與什么線元相接，其曲率半徑均等于圓弧的半徑。

(5) 當線元為完整緩和曲線時，起點與直線相接時，曲率半徑為無窮大，以10的45次代替；與圓曲線相接時，曲率半徑等于圓曲線的半徑。止點與直線相接時，曲率半徑為無窮大，以10的45次代替；與圓曲線相接時，曲率半徑等于圓曲線的半徑。

(6) 當線元為非完整緩和曲線時，起點與直線相接時，曲率半徑等于設(shè)計規(guī)定的值；與圓曲線相接時，曲率半徑等于圓曲線的半徑。止點與直線相接時，曲率半徑等于設(shè)計規(guī)定的值；與圓曲線相接時，曲率半徑等于圓曲線的半徑。

2、輸入與顯示說明 輸入部分： 1. SZ => XY 2. XY = > SZ N ? 選擇計算方式，輸入1表示進行由里程、邊距計算坐標 ；輸入2表示由坐標反算里程和邊距。 X0 ？線元起點的X坐標 Y0 ？線元起點的Y坐標 S0 ？線元起點里程 F0 ？線元起點切線方位角 LS ？線元長度 R0 ？線元起點曲率半徑 RN ？線元止點曲率半徑 Q ？ 線 元左右偏標志(左偏Q=-1，右偏Q=1，直線段Q=0） S ？ 正算時所求點的里程 Z ？正算時所求點距中線的邊距(左側(cè)取負，值右側(cè)取正值，在中線上取零) X ？反算時所求點的X坐標 Y ？反算時所求點的Y坐標 顯示部分： XS=××× 正算時，計算得出的所求點的X坐標 YS=××× 正算時，計算得出的所求點的Y坐標 FS=××× 正算時，所求點對應(yīng)的中線點的切線方位角 S=××× 反算時，計算得出的所求點的里程 Z=××× 反算時，計算得出的所求點的邊距

根據(jù)該程序的特點，按照前面的步驟把每個匝道的線元要素都求出來后，接下來就要計算出每個線元節(jié)點的切線方位角，以為所有匝道施工測量的的正反算做好準備，每個匝道的測量線元要素達到下列表格的數(shù)據(jù)要求。

當所有匝道的線元計算參數(shù)都整理出來后，接著就是要運用TYQXJS程序復(fù)核設(shè)計院所給的逐樁坐標表以及每個橋墩樁位中心坐標的正確性，按里程20m/個的要求進行坐標的正算和反算；一方面檢查程序的準確性，一方面檢查上述曲線要素的正確性，如果檢查的結(jié)果只相差幾個毫米或者數(shù)值一致，則證明該程序和曲線要素都是正確的，相反地如發(fā)現(xiàn)兩者不符并經(jīng)反復(fù)確認后應(yīng)立即提交設(shè)計院進行確認及修改，需要注意的是在設(shè)計圖紙中因考慮到橋梁受力的緣故有些橋墩中心位置并未在線路中心線上，而是產(chǎn)生了一定的橫向和縱向偏移，這就要求我們復(fù)核圖紙的時候要非常認真仔細并多和設(shè)計院溝通了解，從而避免錯誤和誤解，為橋梁工程工程施工提供精確的平面定位，A匝道逐樁坐標表如下：

3.2 豎曲線及橫坡的檢核

匝道平面曲線要素的確定和點位坐標的復(fù)核完成后，下面的工作就是對縱斷面進行整理和復(fù)核，按照匝道設(shè)計圖紙中A\B\C\D\E\F\G\H\I的順序，對每個匝道的縱坡和豎曲線進行收集整理，完畢后運用fx5800P計算器中的豎曲線程序?qū)γ總€匝道進行設(shè)計標高的計算復(fù)核，直至驗算出的每個里程設(shè)計標高和設(shè)計圖紙一致。同樣的，當縱斷面要素的確定及復(fù)核完成后，下來就是超高橫坡的整理了，作為單向行駛的匝道橋，本匝道工程曲線段均設(shè)置了超高及加寬。在設(shè)計院交付的道路總圖中找到涉及橫坡的圖紙部分，按照匝道順序一一提取出來，并按里程分段，每段分別注明是多少橫坡或從哪個坡度漸變到哪個坡度，形成詳細的數(shù)據(jù)資料，這些橫坡和縱坡資料一方面可以在后期的箱梁立模放樣時控制橫向坡度，另一方面對于匝道間端部的搭接也是非常重要的，如果不經(jīng)過核算的話，以后就有可能產(chǎn)生兩個匝道間不能平穩(wěn)地順接起來，形成一高一低的落差，那樣的話對整個工程形象都是一個巨大的打擊，后期的補救也會耗費巨大的人力物力。雖然設(shè)計院有很大的責任，但是施工方本身也有義務(wù)對設(shè)計院的數(shù)據(jù)進行懷疑和檢核，因而測量方面要對交付的每個數(shù)據(jù)進行細致地復(fù)核，確保萬無一失。

作為施工測量資料的主體部分，平、縱、橫要素的復(fù)核及確定，為整個施工測量打下了堅實的理論數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。匝道橋梁的施工從挖樁---灌樁―承臺----墩身----蓋梁---箱梁---橋面/橋臺，這些工序的正常運行都離不開上述測量資料的整理和復(fù)核。例如說橋臺，光是從尺寸上看的話其長度和寬度都很大，對于絕大多數(shù)處于曲線上的匝道橋來說橋臺的四個角點在放樣時是否考慮曲率影響是一個問題，因為如果要考慮的話還要專門計算出橋臺四個角點的里程和偏距，即根據(jù)里程和偏距完全按曲線線路方向來走，不過那樣的話給測量工作上帶來不小的計算麻煩。而在實際測量中我們通過比較橋臺矩形布置（即以橋臺中心為中心點的矩形形式）和線路布置兩種形式，結(jié)合設(shè)計院給出的橋臺四角點的坐標，通過計算我們可以看出橋臺放樣時按矩陣布置和按線路走向布置差別是很小的，就如同樁基承臺一樣，其整體的受力點并未受到影響，因而按矩陣布置的橋臺放樣成果并不會產(chǎn)生任何影響，不僅為施工測量上節(jié)約了大量的時間和計算程序，而且從設(shè)計角度來講也是可行的。

4.結(jié)束語

作為工程技術(shù)人員的眼睛，測量在施工中一直扮演著重要位置，用所謂的失之毫厘，謬以千里來評價測量的重要性一點也不為過，因而作為測量人員更應(yīng)時刻保持一顆謹慎/認真之心，對每個數(shù)據(jù)及每個尺寸都要嚴格檢查和復(fù)核，做到零失誤，才能對得起這個嚴謹?shù)男袠I(yè)。

參考文獻：

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篇8

[關(guān)鍵字]GPS技術(shù) 高速公路 平面控制測量

[中圖分類號] P228.4 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2013）-5-180-2

0 前言

測量學(xué)首先是一項精確的工作，從本質(zhì)上講，測量學(xué)主要完成的任務(wù)就是確定地面目標在三維空間的位置以及隨時間的變化。在信息社會里，測量學(xué)的作用日益重要，測量成果作為地球信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)，提供了最基本的空間位置信息。在高速公路平面控制測量中，GPS技術(shù)不但提高了程測量中的作業(yè)效率，而且大大降低了人力、物力和財力。隨著GPS定位測量技術(shù)的在高速公路測量中的不斷應(yīng)用及經(jīng)驗積累，其在以后的工程勘測各個領(lǐng)域的應(yīng)用必將得到廣泛普及。

1 GPS技術(shù)內(nèi)涵

1.1 GPS的定義

GPS系統(tǒng)，即全球定位系統(tǒng)，它的結(jié)構(gòu)包括GPS衛(wèi)星星座，其由分布在6個軌道平面內(nèi)的24顆GPS衛(wèi)星組成；地面監(jiān)控系統(tǒng)，其包括一個主控站、三個注入站和五個監(jiān)控站及其它的通信系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)，其主要功能是收集數(shù)據(jù)，編算導(dǎo)航電文，向用戶發(fā)送廣播星歷及精密星歷；以及GPS信號接收機，它是用來接收、跟蹤、變換和測量來自GPS衛(wèi)星的信號，提供用戶狀態(tài)參數(shù)的一種電子設(shè)備。

1.2 GPS的特點

GPS具有定位精度高、觀測時間短、測站間無需遠視、可提供三維坐標、操作簡便等優(yōu)點。GPS接收機產(chǎn)生與衛(wèi)星發(fā)射相同的偽隨機碼，由機內(nèi)延遲鎖相環(huán)使復(fù)制碼與衛(wèi)星輸入碼對準，求出信號傳播時間，推算出衛(wèi)星至接收機的距離。通過接收來自4顆或4顆以上衛(wèi)星的信號，使用空間后方交會原理，求出接收機安置點的三維坐標和參數(shù)，達到定位的目的。傳統(tǒng)的測量手段在公路工程控制測量中會受到天氣條件、通視條件等因素的影響，既費時，精確度又得不到保證。而GPS測量技術(shù)是建立控制網(wǎng)，通過采用靜態(tài)測量來達到獲取高精度、全天候、高速度的精確測量效果，可以滿足對特大橋梁、大長型隧道等道路建設(shè)工程控制的測量需求。若在對一般的工程控制測量中，也應(yīng)采用實時動態(tài)GPS測量。通過在測量中獲取實時、動態(tài)的定位精度，無需在觀測過程中通視，只需達到定位精度即可，從而讓測量工作簡單易行。

2 工程實例

2.1 工程概況

該高速公路標段里程范圍是：K16+000～K22+790。設(shè)計院提供7個線路控制樁，其中5個為GPS點，2個一級導(dǎo)線點，對GPS點及加密控制點進行GPS控制測量。

2.2 坐標系統(tǒng)

平面控制網(wǎng)GPS測量的坐標系統(tǒng)與設(shè)計相同，坐標系中央子午線經(jīng)度為107°40′，投影面正常高475米。三維無約束平差參考橢球為WGS-84橢球，橢球參數(shù)為：長半軸a=6378137，扁率f=298.257223563。二維約束平差固定DS192、G35、G36、DS187和DS188，參考橢球為BJ54橢球，橢球參數(shù)為：長半軸a=6378245，扁率f=298.3，采用高斯投影轉(zhuǎn)換。GPS平面測量控制網(wǎng)以大地四邊形形成帶狀網(wǎng)，采用邊聯(lián)式構(gòu)網(wǎng)。

2.3 平面控制網(wǎng)測量實施

2.3.1 測量的要求

平面控制網(wǎng)的測量應(yīng)遵照測量規(guī)范的要求執(zhí)行，采用GPS測量的方法進行測量。GPS測量作業(yè)的基本技術(shù)要求如表1所示。天線的對中精度為1mm，每時段觀測前后分別量取天線高，每次量高時讀數(shù)三次，讀數(shù)精確至1 mm，誤差不大于2mm，取平均值作為最終結(jié)果。

2.3.2 測量方法

GPS作業(yè)前的準備工作應(yīng)符合標準規(guī)定，根據(jù)網(wǎng)的技術(shù)設(shè)計所確定的作業(yè)模式，在接收機或控制器上配置預(yù)制參數(shù)，參與作業(yè)的接收機所配制的參數(shù)應(yīng)相同。每天出工之前，必須檢查電池容量是否滿足作業(yè)要求，數(shù)據(jù)存儲設(shè)備應(yīng)有足夠的存儲空間，儀器及其附件必須齊全。天線安置應(yīng)符合規(guī)范要求，天線應(yīng)利用腳架直接對中。需在覘標的基板上安置天線時，應(yīng)先卸去覘標頂部，將標志中心投影至基板上，依投影點安置天線。同時天線定向標志宜指向正北方向。天線圓水準氣泡必須居中。

2.3.3 平面控制網(wǎng)GPS測量觀測

GPS平面測量控制網(wǎng)以大地四邊形形成帶狀網(wǎng)，采用邊聯(lián)式構(gòu)網(wǎng)。觀測嚴格執(zhí)行調(diào)度計劃，按規(guī)定時間進行同步觀測作業(yè)。采用同步靜態(tài)觀測模式，采用邊聯(lián)式構(gòu)網(wǎng)，形成大地四邊形組成的帶狀網(wǎng)。控制網(wǎng)同步觀測時段數(shù)為2，每時段觀測125分鐘，符合規(guī)范要求。作業(yè)前按要求進行儀器檢校。對中設(shè)備采用精密對點器，對中精度小于1mm，在作業(yè)前及作業(yè)過程中對基座水準器、光學(xué)對點器進行檢校，確保其狀態(tài)良好。作業(yè)過程中，天線安置嚴格整平、對中，天線標志線指向正北。同時衛(wèi)星高度角設(shè)定為≥15°，數(shù)據(jù)采樣間隔設(shè)定為15秒。同步觀測有效衛(wèi)星總數(shù)≥5顆。以及PDOP值≤10。每時段觀測前后分別量取天線高，誤差小于2mm，取兩次平均值作為最終結(jié)果。作業(yè)中使用對講機，離GPS接收機10m以外。一個時段觀測結(jié)束后，重新對中整平儀器，再進行第二時段的觀測。此外，觀測過程中按規(guī)定填寫了觀測手簿，對觀測點名、儀器高、儀器號、時間、日期以及觀測者姓名均進行了詳細記錄。

3 平面控制網(wǎng)GPS觀測數(shù)據(jù)處理及其精度分析

GPS平面控制網(wǎng)采用GPS隨機后處理軟件進行基線解算和平差處理；基線處理時刪除觀測條件差的時段和觀測條件差的衛(wèi)星不讓其參與平差，基線處理合格后網(wǎng)平差時，采用CP0 WGS-84空間直角坐標進行約束，中央子午線經(jīng)度、坐標系統(tǒng)的橢球參數(shù)、投影帶與設(shè)計的投影分帶保持一致，確保坐標基準一致。中央子午線取120°30′，投影面大地高取300m。相鄰水準點間的高差計算時，取符合規(guī)范要求的往返觀測值的平均值作為最終成果。外業(yè)觀測的當天晚上應(yīng)對觀測數(shù)據(jù)進行初步整理，發(fā)現(xiàn)問題及時解決。

3.1 平面控制網(wǎng)GPS基線向量解算及精度分析

基線解算采用廣播星歷，采用軟件按靜態(tài)相對定位模式進行解算。外業(yè)觀測結(jié)束后首先對觀測基線進行處理和質(zhì)量分析，檢查基線質(zhì)量是否符合規(guī)范要求。刪除工作狀態(tài)不佳的衛(wèi)星數(shù)據(jù)，在衛(wèi)星殘差圖上觀察某個衛(wèi)星在某段時間內(nèi)的殘差是否過大且有明顯的系統(tǒng)誤差，刪除該時間段，不讓其參與基線解算，對基線解算RMS大于0.02，剔除基線，不讓其參與網(wǎng)平差。

3.1.1 重復(fù)基線較差

按測量規(guī)范的要求，同一邊不同觀測時段基線較差應(yīng)滿足ds≤2 σmm。σ為標準差，即基線向量弦長中誤差（mm）。

，a為固定誤差，b為比例誤差，d為弦長單位為km。重復(fù)觀測基線不同時段觀測值長度閉合差較差最大LS9-LS10為5.726mm，重復(fù)觀測基線限差為±28.3408mm。由平面控制網(wǎng)GPS測量平差報告重復(fù)觀測基線較差計算表可知：所有重復(fù)觀測向量較差均滿足規(guī)范限差要求，基線解算成果可靠。

3.1.2 基線向量環(huán)（異步環(huán)）閉合差

基線向量異步環(huán)閉合差是檢驗基線向量網(wǎng)質(zhì)量的一項重要技術(shù)指標，當滿足限差要求時，能說明組成基線向量網(wǎng)的所有基線解算質(zhì)量合格、成果可靠。按《公路全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范》要求GPS控制基線向量網(wǎng)所有異步環(huán)閉合差應(yīng)符合下式規(guī)定：

n為閉合環(huán)邊數(shù)，σ為標準差，即基線向量弦長中誤差（mm）。

，a為固定誤差，b為比例誤差，d為弦長單位為km。本標段GPS控制網(wǎng)基線向量異步環(huán)閉合差最大值DS191-1-G35-LS5為57.01mm，閉合環(huán)限差為97.95mm。由平面控制網(wǎng)GPS測量平差報告的基線向量環(huán)閉合差表可知：控制網(wǎng)基線向量所有環(huán)閉合差均滿足限差要求，所有基線質(zhì)量合格。

3.1.3 平面控制網(wǎng)GPS測量平差及精度分析

GPS測量控制網(wǎng)的平差，首先對所需的基線解進行選擇，形成基線向量文件，即三維向量網(wǎng)平差所需要的基線向量，然后進行GPS三維向量網(wǎng)的無約束平差，平差時選取實測DS191-1的WGS84大地坐標作為固定坐標，進行三維向量網(wǎng)無約束平差。三維無約束平差后即可進行二維約束平差。二維約束平差采用固定DS192、G35、G36、DS187、DS188五個控制點約束平差方法。GPS測量控制網(wǎng)采用處理軟件進行平差處理。平差包括三維無約束平差和二維約束平差，平差數(shù)據(jù)采用基線向量的雙差固定解進行。當各項要求符合標準后，以DS191-1的大地坐標作為起算數(shù)據(jù)，進行GPS測量控制網(wǎng)的三維無約束平差。檢查GPS基線向量網(wǎng)本身的內(nèi)符合精度，并剔除含有粗差的基線邊。平差中未發(fā)現(xiàn)粗差，因此本次測量基線向量網(wǎng)的質(zhì)量是可靠的，在此基礎(chǔ)上可以進行二維約束平差。二維約束平差時首先采用DS192、G35、G36、DS187、DS188五個控制點的高斯平面直角坐標（中央子午線107°40′00″和475m高程投影面）作為已知點對GPS測量控制網(wǎng)進行整網(wǎng)約束平差。表2為最弱邊長及方位角中誤差。表3為點位坐標平面中誤差。

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關(guān)鍵詞：互通立交；測量控制；曲線；坐標；計算

Abstract: the value (Yang) ~ (south) yue highway interchange hengyang north ramp is numerous, set bending, slope, the inclined, change width on the bridge in one fork, bridge, the pavement more for surface forms, measurement control is more complex. This article mainly through the use of portable calculator casio FX-5800 program, direct calculation small radius of the curve of pile side coordinates, and through the measurement of lofting tachometer accurate control method, proved this method in the measurement of the coordinate calculation of lofting simple and practical.

Keywords: share the overpass; Measurement control; Curve; Coordinate; calculation

中圖分類號：U412.36+6 文獻標識碼：A 文章編號

為適應(yīng)國民經(jīng)濟發(fā)展的需要，互通立交在高速公路中被廣泛采用。為減少占用土地，降低工程造價，互通區(qū)設(shè)計時匝道多采用半徑較小的圓曲線和緩和曲線、直線的組合，有些采用卵形曲線，造成施工線路坐標的計算工作相當復(fù)雜和麻煩。結(jié)合工程實例探討互通立交測量控制的方法。

1 概述

1.1 工程概況

本互通區(qū)位于衡陽至大浦高速公路、衡陽至南岳高速公路、衡陽至邵陽高速公路和衡陽市西外環(huán)的交匯處，在衡陽市道路網(wǎng)中起著重要的作用?；ネǖ慕徊鏄短枮镵36+161.58（衡岳樁號）=SK1+265.634（衡邵樁號），衡岳高速上跨衡邵高速?；ネㄐ问綖槿俎Ｈ~型，有八條匝道，四條輔道，六座橋梁，并且都位于曲線上，其中衡岳高速的4座橋為右交角110°，其余兩座為衡邵高速正交加寬橋。由于主線與匝道，匝道與匝道的連接多，計算復(fù)雜，給施工測量帶來了更高的要求。

1.2 地形地貌、水文條件

互通區(qū)為丘陵地貌，地形起伏較大，植被發(fā)育。地面黃海高程為59～120m，相對高差一般為20～50m。山丘平面形態(tài)一般呈帶狀或不規(guī)則圓形，沖溝中遍布農(nóng)田、水塘，沖溝中地下水位埋深較淺，對沖溝中的構(gòu)筑物基坑開挖有不利影響。

2施工測量控制

2.1 測量控制原則

（1）建立互通區(qū)的三維導(dǎo)線控制網(wǎng)（加密橋位附近的控制點），進行橋軸線平面位置的控制、通涵結(jié)構(gòu)物平面位置及路基中線位置的控制。

（2）充分發(fā)揮全站儀（GTS-602）的光電測距的功能優(yōu)勢，采用坐標法進行墩、臺、樁定位，準確控制匝道曲面漸變、過度與拼接。

（3）采用FX-5800計算器的積分功能，直接計算小半徑匝道加密坐標。

2.2 導(dǎo)線控制點的設(shè)置

針對互通區(qū)地處丘陵復(fù)雜地區(qū)，地形起伏較大，地表大部為灌木松樹覆蓋，測點埋設(shè)保存困難的實際情況，采用控制點高低結(jié)合的方法布置平面控制網(wǎng)，同時編制嚴格的操作程序，并制定了詳細的保障措施。

（1）由于互通區(qū)地形復(fù)雜，根據(jù)《工程測量規(guī)范》的要求，互通區(qū)高程控制網(wǎng)采用水準測量和三角測量相結(jié)合的方法建立。三角測量按光電測距三角高程網(wǎng)布設(shè)，精度按四等水準的要求施測。優(yōu)先選用水準測量的方法加密水準控制網(wǎng)，建立以水準加密點為主，三角高程點為輔的兩級高程控制網(wǎng)，以利于對重點結(jié)構(gòu)物的高程控制。

（2）平面控制網(wǎng)采用二級布網(wǎng)方法，首級為一級導(dǎo)線網(wǎng)，二級為二級導(dǎo)線網(wǎng)。即在互通區(qū)內(nèi)四等控制點的基礎(chǔ)上，利用全站儀進行符合導(dǎo)線測量，對有通視條件的控制點進行聯(lián)測，保證加密控制點準確；在首級加密點的基礎(chǔ)上，按二級導(dǎo)線精度布設(shè)二級精密導(dǎo)線網(wǎng)，以適應(yīng)丘陵地區(qū)地形復(fù)雜的特點。

互通區(qū)，設(shè)計單位提供三個控制點，其中兩個為GPS控制點，且一個位于填方的最低處，考慮互通立交平面區(qū)域大，地形條件復(fù)雜，及路基成型后控制點間的通視問題，以原有控制點為基礎(chǔ)，在東西1500 m、南北1500 m范圍內(nèi)，重新布設(shè)了5個一級導(dǎo)線控制點，經(jīng)符合導(dǎo)線測量，角度閉合差、坐標閉合差均滿足一級導(dǎo)線技術(shù)要求。其中四個控制點（S3、S4、E21、D27）分別位于四個匝道（E、F、G、H）的外側(cè)。

2.3橋面控制測量

衡岳互通立交橋6個橋橋面均在曲線段，橋面有一定的橫坡（4%），設(shè)計單位只提供橋軸線坐標，并且為20 m的間距。為滿足橋面設(shè)計要求，采用了以下措施進行放樣：

(1)每個橋均共同采用兩個控制點和水準點。

(2)加密橋面曲線中樁點位，每5 m沿中軸線法線方向布設(shè)左、右邊樁，變點控制為斷面控制，利于橋面標高控制和護欄曲線控制。

(3)提供統(tǒng)一計算資料作為測量放樣復(fù)核依據(jù)。

(4)使用同一全站儀進行放樣，同一部水準儀控制高程。

現(xiàn)以互通立交B匝為例說明FX-5800在計算小半徑曲線中的應(yīng)用。B匝道設(shè)計數(shù)據(jù)如下

由上表可知，本匝道曲線半徑小，僅為63m，同時要在很小的范圍內(nèi)連接其他兩個匝道（MY匝道和SY匝道），緩和曲線很有可能為不完整曲線，需進行下列計算復(fù)核：

由L=A2/R，計算得第一緩和曲線長：Lh1=A12/R=79.9872/63=101.5314m；第二緩和曲線長：Lh2=A22/R=79.3732/63=100.0012m，設(shè)計給出的第一緩和曲線長：Lh1=100m，由此可得：起點到圓曲線段的緩和曲線為不完整緩和曲線。由于B匝道起點連接SY匝道，根據(jù)經(jīng)驗取在匝道連接處的SY匝道的曲率作為B匝道的起點曲率。然后利用FX-5800計算器的積分功能，很方便的計算出小半徑匝道上緩和曲線的中樁坐標，公式如下：

X=X0+∫(cos(C+(2D+IX)X*90/π),0,Q)

Y=Y0+∫(sin(C+(2D+IX)X*90/π),0,Q)

X0為起點X坐標；Y0為終點Y坐標；C為起點方位角（以度為單位）；D為起點曲率，E為終點曲率；F為起點里程；G為終點里程；H為計算點里程；I=(E-D)/Abs(G-F)；Q= Abs(H-F)；當曲線左偏時，曲線曲率取負值。

實踐證明，采用FX-5800便攜式計算器及上述公式進行編程，能夠解決一些程序無法計算小半徑曲線的缺點，同時大大簡化編程時的輸入量；采用積分計算，更能保證計算的精度。然后結(jié)合全站儀進行測量控制是方便和快捷的。

3結(jié)束語

在衡岳高速公路衡陽北互通立交測量控制中，面對結(jié)構(gòu)形式特殊、平縱布置更加復(fù)雜的互通立交，采用先整體后局部的坐標放樣的施工測量控制方法，在全站儀和FX-5800計算器的配合下，使計算、測設(shè)的速度更快，同時保證了構(gòu)造物的定位和復(fù)雜的線性。證明這種立體交通樞紐的施工測量控制方法確實可以達到設(shè)計需求，滿足施工規(guī)范要求。

參考文獻：

[1]宋文. 公路施工測量[M]. 北京: 人民交通出版社, 2002

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【關(guān)鍵詞】高速公路；現(xiàn)澆箱梁；預(yù)壓；沉降觀測；預(yù)拱度

1 工程概況：

本橋位于嘉興至紹興跨江公路通道北岸接線百步互通內(nèi)，中心樁號AK0+223.769。橋梁起點樁號為AK0+070.449，終點樁號為AK0+398.479，橋梁全長328.03m。

本橋共分四聯(lián)，第一、二聯(lián)分別為3×30m和4×30m預(yù)應(yīng)力混凝土小箱梁，交角80度，橋?qū)?5m；第三、四聯(lián)分別為4×16m和3×16m普通鋼筋砼現(xiàn)澆箱梁，交角90度；橋?qū)?5m～15.75m；下部結(jié)構(gòu)采用柱式墩臺，鉆孔灌注摩擦樁基礎(chǔ)。箱梁采用搭設(shè)支架現(xiàn)澆施工，要求支架應(yīng)有足夠的強度、剛度和整體穩(wěn)定性。在澆筑砼前，應(yīng)對支架進行預(yù)壓，預(yù)壓荷載為箱梁自重的120%。本文主要介紹左幅第三聯(lián)第8跨（7#墩~8#墩之間）的預(yù)壓情況，本跨梁體全長16m，上寬7.5~7.54m，下寬4m。為了保證砼澆筑施工安全穩(wěn)定性，在搭設(shè)滿堂支架前對地基進行硬化處理，首先在地基兩側(cè)開挖50cm×50cm排水溝，排掉地基表面及地下水，然后翻曬、調(diào)平、碾壓，再鋪設(shè)兩層30cm清宕渣（每層壓實度均達到92%以上），承載力達到要求后在澆筑15cm的C25砼（振搗密實）作為支架基礎(chǔ)。支架搭設(shè)在砼基礎(chǔ)上，支架鋼管上頂端安置槽形鋼框架，然后沿縱向在鋼框架的U形槽內(nèi)放置30cm*20cm下層方木，在其上沿橋橫向放置上層方木，上層方木上再安裝竹膠板底模。

2 沉降觀測的基本要求：

堅持五定原則，①依據(jù)的基準點、沉降觀測點點位要穩(wěn)定；②所用儀器、設(shè)備要穩(wěn)定；③觀測人員要穩(wěn)定；④觀測時的環(huán)境條件基本一致；⑤觀測鏡位、路線、程序和方法要固定。以上措施在客觀上盡量減少觀測誤差的不定性，使觀測的結(jié)果具有統(tǒng)一的趨向性，保證各次復(fù)測結(jié)果和首次觀測的結(jié)果可比性更一致，使所觀測的沉降量數(shù)值更真實。

2.1 精度要求：采用二等水準觀測，水準點間距不大于100m，前后視距≤30m。

2.2 儀器、人員素質(zhì)要求：沉降觀測使用精密水準儀S2，水準尺用因瓦尺，人員要求熟練掌握儀器的操作規(guī)程，在實測過程中能快速、精確地完成每次觀測任務(wù)，能及時發(fā)現(xiàn)可能存在的問題并加以解決。

2.3 水準基點的設(shè)置：由于本橋梁施工現(xiàn)場附近無可架設(shè)儀器的固定高地，只有根據(jù)需要將地面已有的水準點引測到已施工完成的7#蓋梁擋塊頂砼上，本文涉及已引測的兩個水準基點分別是DS32=3.478m和GL7=8.927m。7#蓋梁頂部斷面尺寸為長1370cm和寬190cm，滿足架設(shè)儀器及觀測要求。

3 預(yù)壓沉降觀測的實施：

預(yù)壓沉降觀測的目的是為了確定梁體預(yù)拱度的數(shù)值，然后按照拋物線方式在模板底模設(shè)置預(yù)拱度（方向為上拱）?？缰形恢妙A(yù)拱度值最大，往兩側(cè)墩柱方向預(yù)拱度值越來越小，理論上到墩柱支點處其值為0。建立x，y二維直角坐標系，初步確定拋物線方程式y(tǒng)= ax²+b及其對應(yīng)的圖形（見下圖）。X軸為沿橋中心線方向，原點為本跨沿橋中心線方向的中點，本跨全長16m，則x的取值范圍為-8m≤x≤8m,b值為跨中最大預(yù)拱度，也就是本文要通過預(yù)壓觀測確定的沉降量。

3.1 沉降點的布置：沉降點沿縱向設(shè)置在跨中、1/4跨和距墩柱支點1m共5個斷面上，每個斷面沿橫向布2個點，分別是距中心左右2m處。這樣本跨共設(shè)置沉降點10個。預(yù)壓堆放沙袋時預(yù)留空出這10個點的位置，在相應(yīng)位置的模板上釘牢10個鐵釘并保護好，以作立水準尺觀測之用。

3.2 加載之前的原始標高測量，此為第一期觀測數(shù)據(jù)HⅠ，其具體數(shù)據(jù)如下(標高單位:m)：

點號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

標高 8.704 8.757 9.128 9.181 9.04 9.118 8.832 8.881 7.772 8.81

3.3 加載120%梁體自重的沙袋后，立即進行觀測，數(shù)據(jù)如下(標高單位:m)：

點號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

標高 8.704 8.757 9.127 9.179 9.038 9.115 8.83 8.88 7.771 8.81

間隔一天、兩天后分別再進行測量，數(shù)據(jù)分別如下。待觀測點的相鄰沉降量在3mm以內(nèi)，說明沉降趨于穩(wěn)定。

一天后(標高單位:m)：

點號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

標高 8.698 8.75 9.119 9.171 9.027 9.106 8.823 8.872 7.765 8.804

兩天后(標高單位:m)：

點號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

標高 8.697 8.749 9.117 9.169 9.024 9.103 8.82 8.87 7.764 8.803

從以上數(shù)據(jù)可以看出，點位不再沉降。穩(wěn)定后的數(shù)據(jù)為第二期觀測數(shù)據(jù)HⅡ。

3.4 卸載完成后，立即進行觀測，此為第三期觀測數(shù)據(jù)HⅢ，如下(標高單位:m)：

點號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

標高 8.698 8.751 9.121 9.174 9.031 9.11 8.825 8.874 7.766 8.804

4 變形觀測值分析：

預(yù)壓過程中涉及的變形很多，也很復(fù)雜，本文主要考慮以下四個部分：

4.1 承載地基：彈性變形+非彈性變形

4.2 支架鋼管：彈性變形+非彈性變形

4.3 木與木接頭承壓面：非彈性變形（參考數(shù)值3mm）

4.4 木與鋼接頭承壓面：非彈性變形（參考數(shù)值2mm）

f=總體變形=總體彈性變形+總體非彈性變形=HⅠHⅡ。

f1=總體彈性變形=地基彈性變形+支架鋼管彈性變形=HⅢHⅡ。

f2=總體非彈性變形=地基非彈性變形+支架鋼管非彈性變形+3mm+2mm= HⅠHⅢ。具體數(shù)值見下表:

點號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

f 7 8 11 12 16 15 12 11 8 7

f1 1 2 4 5 7 7 5 4 2 1

f2 6 6 7 7 9 8 7 7 6 6

（上述表的標高單位為m，高差單位為mm）

求得f的平均值f均=107/10=11mm，即為要求的跨中預(yù)拱度值。

求得f1的平均值f1均=38/10=4mm；

求得f2的平均值f2均=69/10=7mm。

現(xiàn)在已測出跨中預(yù)拱度值，還要將其按照拋物線的形式分配到本跨的任一個位置，這就要求解前面的方程式，可算得a=0.000172，b=0.011，則y= 0.000172x²+ 0.011（本式計算各參量都以m為單位,也可換算成mm），這樣就能求得一跨中任一點的沉降預(yù)留量。

5 要注重施工現(xiàn)場預(yù)拱度值的校正：

算得各處的預(yù)拱度后，施工單位就會按設(shè)計標高加預(yù)拱度值之后所得的計算標高來安裝模板。砼澆筑前測量人員還應(yīng)進行最后一道工序?qū)崪y驗收，以保證萬無一失，根據(jù)本人經(jīng)驗，由于施工過程中有很多人為等不確定因素，往往會發(fā)現(xiàn)有不少點實測值與計算值有誤差，需要調(diào)整底模高度，這個調(diào)整值很小，往往只有幾毫米，但有時要經(jīng)過反復(fù)好幾次調(diào)整才能合格。

本跨預(yù)壓裝載和卸載采用吊車起吊沙袋的方式進行，共需要1天時間，本橋共有4聯(lián)14跨，一聯(lián)至少也要6天時間，本橋現(xiàn)澆段其它橋跨均按左幅第三聯(lián)第8跨進行預(yù)壓，整個橋預(yù)壓需要24天。

參考文獻:

[1]楊少偉編著.《道路勘測設(shè)計》.北京:人民交通出版社.

[2]武漢測繪學(xué)院、同濟大學(xué)合編.《控制測量學(xué)》.北京:測繪出版社.