我国公路测量技术分析(共10篇)
我国公路测量技术分析 篇1
1 前言
随着我国城市化进程的不断推进与各地区基础设施建设的不断加快, 工程测量技术在新时期得到了飞跃式发展, 工程测量工作作为公路工程最为基础的项目之一, 其对加强公路工程工期控制和施工质量管理有着重要意义, 因此, 施工单位在发展中必须要注重工程测量技术的有应用。工程测量学是一门为国民经济建设与国防建设而服务的应用学科, 其在实际应用中十分注重与生产实践的紧密结合, 而计算机技术、激光技术应用到工程测量领域对促进其高速发展有着重要作用, 如GPS技术及先进的地面测量仪器在公路工程中有着十分良好的应用前景, 对促进我国各地区公路工程建设质量及建设效率的进步有着重要意义。
2 公路工程测量工作的内容分析
公路工程规划设计阶段必须要通过工程测量工作, 来获取工程沿线的相关数据参数, 工程测量工作不仅要对公路工程具体线路进行实地测量与绘图, 同时还要在施工设计图纸上将相关信息与数据标注清楚, 将其作为公路工程施工中的主要指导依据。因此, 工程测量工作成果将会对公路工程施工进度及施工质量产生影响, 测量人员需要对公路工程进行全面的勘探, 通过对测量数据的统计、整理以及分析, 来帮助施工单位设计出最合理的施工方案。
2.1 初步设计阶段
公路工程初步设计阶段主要是将工程前期材料与设计任务书作为主要依据, 通过相关修建原则的制定来结合线路的实际情况对施工方案进行设计, 并要提供一些详细的比例地图、纵横断面等相关资料。初步设计阶段的工程测量工作主要是为了给工程初期设计提供基础数据, 平面高程控制测量、平纵横测量、地形图测量等, 都必须要按照相关标准比例来开展测量工作, 从而为公路工程初步设计阶段提供准确数据支持。
2.2 施工图纸设计阶段
施工图纸设计过程中设计人员必须要按照初步设计图纸与1:2000地形进行对比, 通过多次优化比选后确定最优公路工程施工路线, 并要求测量人员要对确定的路线进行实地测量, 其主要包括施工点和主要网点地形测量、纵横面测量等内容。
2.3 施工阶段的工程测量
工程测量人员必须通过熟悉设计图纸来对其放样坐标、高程等进行核审核计算, 杜绝放样施工前存在任何错误, 放样过程中必须要按照施工图纸设计进行操作, 并要对中边桩偏位、各结构标高及宽度进行有效控制, 针对公路工程渐变段、变坡点以及桥涵等街购物的工程测量, 测量人员一定要将误差控制在允许范围之内。放样技术后测量人员要对其进行校核, 若要发现不达标的放样则要求施工人员重新操作, 如果在实地测量过程中发现设计图纸中存在漏洞或质量问题, 则立即向上级管理人员或管理部门进行上报。最优测量人员一定要加强一些隐蔽性、变更工程的测量工作, 因为这些工程的测量结构将会对工程造价及工程质量产生直接影响。
3 工程测量技术在公路工程中的应用
3.1 平面控制测量
高速公路工程施工中对工程测量工作的精确度有着更高要求, 在针对地物点与点之间的测量误差要控制在0.5mm以内, 因此, 要求测量人员在首级平面控制点位中的误差要控制在0.2mm以内, 这样才能确保工程测量工作成效可以满足高速公路要求。现阶段公路工程施工中平面控制测量一般都采用GPS导线与光电测距导线相结合的测量方式, GPS测量技术是通过在导线上设置接收机来接受其卫星信号, 并通过对数据的整理来获取该地的大地坐标, 光电测距导线技术的工作原理与GPS测量技术基本相同, 只不过后者在工作中是利用电磁波测距仪来对两点距离进行测量, 而该测量技术在实际应用中容易受到角度影响而产生一定的误差, 因此, 光电测距导线测量技术在实际应用中需要布设在不受距离测量系统误差影响的直伸导线上, 而工程测量中将两种技术有机结合在一起便可取彼之长、补己之短。
3.2 高程控制测量
公路工程施工中高程控制测量最好布设成附合水准路线, 并利用相应等级水准对其进行测量, 在同一条公路上最好要采用同样的高程控制测量系统, 若要更换系统则要确定高程系统的转换关系。
3.3 地形测量
公路工程施工中针对地形测量一般会运用大比例呈尺带状的地图, 常用的地图比例分别为1:100、1:1000以及1:2000等三个规格, 当前公路工程施工中一般会采用全站仪测绘法、航空摄影测量法以及GPS实时动态定位技术测绘法来进行地形测量。全站仪测绘法是在野外数据收集、微机以及数控绘图仪基础上的测量技术, 起可以实现公路工程地形数据的采集、处理、编辑以及绘图等, 航空摄影测量法是通过对城市地图进行大比例绘制、更新以及勘测等技术手段, 能够为公路工程施工提供各种形式的地图, 最后一种测量技术可以对公路工程施工现场进行动态、实时测量, 对提高公路工程的整体质量有着重要意义。
3.4 公路工程施工测量
由于公路工程在建设过程中的场地条件十分复杂, 所以会使道路工程施工测量工作难度较大, 因此, 在公路工程准备阶段便要完成工程测量工作, 公路工程施工阶段的测量工作主要包括平面位置测量和高程测量两项工作, 通过合理的测量技术对公路工程施工现场进行测量, 并绘制出满足工程建设标准的地图来促进建设目标的顺利实现, 这对提高公路工程的整体施工质量有着重要意义。
4 结语
综上所述, 工程测量工作作为公路工程施工中的基础项目, 其在实际上是一项技术含量很高、专业性很强的工作, 不仅要为公路工程前提准备工作奠定良好基础, 同时也要为公路工程具体实施阶段提供各项准确依据, 以便于公路工程的整体施工质量可以满足社会经济发展要求。
摘要:工程测量是公路工程施工中最为重要的组成部分, 工程测量技术会对工程施工质量产生直接影响, 这是因为工程测量作为公路工程建设的基础项目, 从公路工程建设初期到工程验收阶段都必须进行各种监控测量, 工程测量技术在应用中的精确度会直接影响到工程进度与工程质量, 因此, 公路工程施工单位必须要注重工程测量技术的应用。本文就公路工程不同阶段中工程测量技术的应用进行简要分析, 并进一步讨论了提高公路工程测量技术应用成效的措施。
关键词:公路工程,工程测量技术,应用,措施
参考文献
[1]代余粮.公路工程中工程测量技术的应用[J].科技风.2011 (17)
[2]杨海峰.公路工程中工程测量技术的应用[J].中华民居.2014 (5)
我国现阶段公路施工技术研究分析 篇2
关键词:现阶段;公路;施工技术
由于我国公路工程建设的不断发展,公路施工技术也在快速更新,在公路施工技术控制以及管理方面提出较高的要求,这是公路施工管理工作中的一个重要方面,必须要结合工程施工具体特点,借鉴相关经验,对施工技术进行控制,保证工程顺利开展。
一、施工技术
1.关于地基和基础。对于公路工程来说,地基和基础工程是非常重要的,在工程造价中占据的比例比较大,工期也比较长,若是施工场地位于软弱地基地区,就会提升地基和基础施工造价和工期[1]。我国的地域比较广阔,地质条件不同,经常会发生各种地质灾害,这些都对地基和基础工程的相关施工工作造成了困难,同时也推动了地基和基础工程相关施工技术的不断发展。从当前情况看,我国地基以及基础工程的技术已经能够适应各种地质条件,面对不同地质条件,在施工的时候都有相应的地基处理技术,推動公路施工的顺利开展。
第一,勘察技术。在我国公路工程中,勘察技术不断发展,在对公路工程进行建设的时候,需要对地质进行勘察,钻探方式已经从传统人工形式直接转变成为机械钻探,也形式比较完整的一个体系,在对公路工程进行勘察的时候,发挥积极作用,另外,很多桩基础技术不断发展与完善,其技术水平也得以提升。
第二,关于基坑支护。从当前情况看,我国公路工程相关基坑支护水平已经比较发达,不但是一项施工技术,还形成了自己的体系,比如,支护结构体系以及在分析计算方法还有施工技术和监测工作等都得到了一定程度的完善。从近些年来看,由于基坑支护工程逐渐增加,相关经验以及研究工作也在不断发展,对于基坑支护的相关技术起到积极作用。一般情况下,基坑支护的相关形式主要有加固型支护以及支挡型支护等。在基坑阻水以及降水和防管涌等方面,主要利用的是水泥搅拌桩以及压力注浆还有深层旋喷桩与轻型井点降水措施,目前已经比较成熟。
2.关于路基填筑。在对路基进行填筑以前,需要做好场地清理工作,对场地中的各种树木加以砍伐或对其进行移植,如果树木处在边坡开挖线和截水沟之间,那么就可以进行保留。若是在场地中存在垃圾以及废物残渣,需要及时对其进行清理,在清理完成之后,在制定位置放置垃圾,防止工程污染。在对场地完成清理工作之后,开展路基填料工作,这项工作是非常重要的,要求也比较高。在对路基填料进行选择的时候,需要保证其强度比较高且含水比较稳定,便于施工。对其含水量进行监测,从而对其进行控制,若是含水量与相关要求不符,就会使得路基出现破裂以及湿软等现象,所以,要对填料进行仔细选择,对于粘度比较小且塑性指数比较大的土料不能在工程中进行使用。若是没有控制好含水量,出现翻浆的问题,就要利用换填的方式,或者是将石灰以及水泥等各种材料加入到填料之中,从而保证路基具有稳定性。在换填处理之前,需要清除软弱土,并选择与相关要求相符的土料加以换填。在做好路基填料工作之后,需要做好路基压实工作,在利用机械压实的时候,要确保其强度,保证压实度与相关要求相符。
3.关于路面相关技术。对于公路工程来说,其路面主要是混凝土路面,具有稳定以及抗疲劳和刚度好的特点,其线性比较美观,造价较低,所以,在道路路面施工中被广泛应用[2]。在对公路路面进行施工的时候,需要注意:工艺连续性;使用的材料要符合相关设计标准;准备充足的机械设备。与此同时,为了避免混凝土硬化收缩现象,必须要利用干硬性混凝土。
4.过渡区域相关技术。在对公路工程进行施工的时候,需要对过渡区域施工进行重视,这是工程施工时难度比较大的环节。从当前情况看,在对这些区域进行施工的时候一般都会利用搭板。在施工过程中,需要对桥头板做好跳车控制,一般来说,可以利用深层搅拌法以及振动碎石桩法还有换土法和超载预压法等各种方法降低附加应力,在工程施工中,需要结合工程实际状况选择合适的方法,从而防止过渡区域发生沉降现象,确保道路的良好承载力。此外,在过渡区域,还需要建设相关排水设施,从而防止错台现象发生。
二、技术管理措施
1.对技术管理职责进行明确。在公路施工的过程中,需要构建技术管理机构以及相关技术责任制,并对其进行完善,要确保技术管理职责得到良好履行,对技术人员具体的权力以及职责等加以明确,确保其严格按照施工规章制度以及方案进行操作,对工程施工组织设计以及施工方案做好审批工作,并使其得到良好落实。对所有工序负责人进行明确,落实好管理责任,防止三违问题,确保施工质量。
2.对技术管理人员做好相关培训工作。对于技术管理人员和施工人员,要开展技术规范的相关培训工作,确保其对施工中的分项以及分部工程相关技术要求和施工方法等进行详细了解与认识。技术管理人员需要主动学习相关管理方法,并借鉴相关经验,对技术学习以及技术培训与技术交流等进行组织,提升企业管理水平以及员工技术水平,利用技术管理,推广新的施工技术,及时发现施工中存在的各种问题,并制定预防措施,防止问题的发生。
3.对相关质量管理制度进行完善。为了做好质量管理工作,需要各个部门以及班组之间做好协调工作,要对相互关系进行明确,做好沟通工作。制定相关制度确保各个部门之间能够及时进行沟通。另外,要在日常管理工作中落实好施工质量管理,人员以及机械与材料等方面的工作是最为常见的,因为工程公路的规模比较大,施工人员以及材料都比较多,为了确保管理的良好效果,需要制定相关管理规范,比如,对于材料采购以及运输和存放加以规定,明确施工人员具体责任,规范操作。
4.执行技术交底制度,同时还要对技术档案进行管理。分级开展技术交底工作,并分级进行管理,它的目的是保证所有施工人员都能够心中有数。技术档案和别的技术资料不同,它是在公路施工以及科研活动之中形成的一些技术文件与资料,具有较高的保存价值[3]。技术档案管理主要包括竣工资料和施工单位保存施工组织和管理的技术档案,需要结合档案管理相关要求做好归档工作。比如,材料以及半成品和成品的相关质量检验结果;对路基进行处理以及其中的隐蔽工程相关施工记录;各种异常情况的相关记录和对于工程质量造成的影响分析;在质量事故发生后对其进行补救后符合设计要求的相关证明文件等。另外,为了施工企业的相关管理工作,需要对以下技术资料进行保存,比如,施工组织设计以及定额执行的具体状况;对新的技术以及工艺的具体应用;对重大质量事故以及安全事故进行的分析与处理措施;还有技术管理工作的相关总结。
结语
综上所述,由于我国城市化的不断推进,公路工程作为我国基础性的建设,直接关系到城市的运转和经济发展。在对公路工程进行建设的时候,施工技术会影响到工程质量,在施工的过程中,有的技术问题和人为因素会危害到人们的生命安全与财产安全,因此,需要对公路施工技术进行深入研究,确保公路工程施工质量。
参考文献:
[1]王艺雅,程启齐,李俊. 对我国现阶段公路施工技术的探讨[J]. 河南科技,2013,(14):167.
[2]陈兵维. 现阶段我国公路施工技术探究[J]. 广东科技,2014,(20):117-118.
我国公路测量技术分析 篇3
关键词:林区公路,公路测量,连续运行卫星定位服务综合系统,CORS,实时动态差分法
林区公路的主要功能表现为实现重要的交通运输活动中基础设施和生活, 比如森林管护、森林防火、森林经营及运送木材等, 可以从多方面促进当地的发展, 比如新农村建设、森林观光旅游、动植物保护及林区经济发展等。在林区公路测量过程中, 限制因素比较多, 比如植被地、地形等, 与一般公路测量相比, 具有较大的特殊性, 通常测量路线主要有直线、回头曲线、复曲线及圆曲线等。常用的测量方法主要有全站仪测量、实时动态差分法等, 近年来, 各项技术飞跃发展, 林区公路的测量方法也在不断更新与改进。
1 林区公路测量的基本现状
在实施林区公路测量时, 全站仪是主要的使用方法, 但在作业过程中限制条件比较多, 比如线路过长、附近的已知点比较少, 只有一个点位进行放样和测量, 必须对棱镜和花杆进行移动, 在移动过程中需要2~3个人, 由于林区数目比较多, 视线的通透性不好, 无形中不仅增加了测量误差, 也加大了工程工作量, 致使工作效率比较低。林区公路自身具有的缺陷表现为高程变化大、通视条件差等, 为了使林区公路的测量质量得到全面提升, 在工程实施过程中, 新的技术方法需要不断引进。近几年, 在林区公路实施测量过程中, GPS技术应用的比较多, 实时动态作业模式的采用, 能够实现多方面的功能, 比如纵横断面的测量、施工放样、数据采集、数字化测图、控制点加密等, 优点比较多:无需通视、较高的精度、较短的观测时间等, 与常规方法相比, 实时动态差分法在平面定位放样操作中更加具有可靠性、快捷性和方便性, 使工作效率得到较大提升。但是在测量过程中, 常常需要设置临时单个参考站, 用来发送差分信息, 由于流动站的点位不够精确, 时常发生移动, 信息在发送过程中, 容易出现异常或错误, 因此, 此测量方法的可靠性没有保障。而在林区公路测量过程中, CORS的应用, 破解了流动站与参考站之间的距离限制, 实现两个站点之间的远距离作业模式, 可以将原来的距离扩大2~3倍, 且在一定的覆盖范围内, 所观测到的数据精度比较均匀, 能够统一实现定位精度和测绘系统, 不仅方便测量结果的转变, 测量之后还能进行多用途处理, 从根本上改变了传统的测图模式。
2 CORS在林区公路测量中的应用
在林区公路的测量过程中, 主要包括的测量项目有线路控制测量、测绘带状地形图、测绘纵横断面、施工放样及竣工测量等, CORS技术的使用, 具有较强的便利性, 大大提升了工作效率。
2.1 林区公路控制测量
在本次测量过程中, 主要是为后期施工测量与测绘地形图精度打基础。对于林区公路工程而言, 首先进行控制测量的项目为布设测量控制点, 林区公路多为线状工程, 常规布设控制难度比较大, CORS技术的应用, 单人单机就可以对控制点进行选定。CORS测量方式主要分为2种方式:静态方式、动态方式, 精度要求一般的工程可以采用动态方式进行测量, 对精度要求较高的工程可以采用静态方式, 林区公路测量在精度方面的要求不是很高, 可以使用动态方式进行测量。
2.2 林区公路地形的测量
在选线和设计林区公路时, 对带状地形图的尺寸要求比较大, 在选线内的每个碎部点上, 都要使用CORS技术对坐标数据进行采集, 实现网络测图。在测量过程中, 必须以实际地貌类型为基础, 选择相应的数据, 将特征码输入, 在有固定解的情形下, 将相应的记录作为碎部点坐标, 随后由软件编辑成图。
2.3 线测设和施工测量
在CORS技术的基础上, 实施线测设和施工测量更加方便, 先在GPS手薄中输入放样点的坐标及公路的中桩点, 接着将仪器架设在待放点处, 将数据处理中心与GPRS相连, 初始化之后, 在得到固定解的情况下, 以手薄的指示为准, 将中杆放在需要测设的点位。在测设过程中, CORS技术的采用, 可以独立完成每一个点测量, 且精度比较均匀, 误差并没有积累和传递。
2.4 纵横断面测量
对带状地形碎部点数据的收集主要是通过CORS技术实现的, 因此, 在对公路中线进行设计确定时, 可在确定的中线桩点坐标的基础上, 使用绘图软件制出纵横断面图, 每隔一定的距离就要测一横断面, 完成这项工作的难度比较大, 以前常用的测量工具为经纬仪、水准仪及全站仪等, 工作效率比较低, CORS技术的采用, 与传统方法相比, 在精度、经济、实用价值等方面都有明显的优势。
3 实例分析
3.1 工程概况
本次研究选择的实例为对某林区公路的测量, 对公路进行设计时主要参考四级标准, 全长27.6km, 为大型国有林场, 山高且林密, 林区多年来, 一直是土路, 现在需要重新规划和建设, 改善对森林的防火条件及行车问题, 促进林区旅游的开发和经济的发展。
3.2 测量仪器
设备:TOPCON Hip-er Gb接收机;NOKIA手机, 带有蓝牙功能;一台DS3水准仪;一台NIKON全站仪;FC系列手薄。
3.3 林区公路中线测设
对公路现状进行分析, 计算出公路的中桩坐标及中线桩号, 中桩相隔20m一个, 对不良地段进行加桩, 比如地质不好、曲线主点、公路交叉口及地形变坡处, 采用CORS技术的放样功能, 将实地加桩或放置中桩。
3.4 林区公路纵横断面测量
待公路中线确定后, 使用CORS技术采集中线桩点坐标, 进而测绘出纵横断面图。
3.5 施工控制点的测量
根据施工范围, 设置相应的控制点, 4个施工控制点的间隔距离为5~10m, 使用三角架固定方式, 对两侧回取平均值进行独立测量。
3.6 数据的观测和分析
使用全站仪对CORS放样中桩实地进行观测对比。将林区公路部分路段300m的中桩, 再用全站仪测量CORS所测值, 坐标差值最大值为0.015m, 点位误差最大值出现在KO140处, 点位最大误差为0.026m。CORS测量内符合精度统计, 内符合精度统计采用测量值与组内平均值比较的方法, 即计算每组观测数据的平均值, 再与每个观测值计算较差。在CORS网络基础上, 在放样成果方面, 两者之间没有较大差别, 与水准点联测平差后的高差也相差不大, 多数为毫米级, 剩余的差值为厘米级。平面成果中最大差值为26m, 高程成果中最大差值为33m, 满足公路工程施工的放样要求, CORS在林区公路测量点位精度没有随距离的变化发生变化。
4 结语
综上所述, 在林区公路测量过程中, 与传统测量方式相比, CORS技术的应用, 没有误差积累, 整体的测量精度比较独立和均匀, 具有较高的工作效率, 使测量效果具有明显优势, 不仅保证了CORS网络的覆盖面, 还是无线网络及移动用户不受阻碍, 在公路测量方面具有广阔的应用前景。
参考文献
[1] 刘海军.公路测量中基于CORS的高精度GPS测量技术探讨[J].现代物业 (上旬刊) , 2014 (7)
[2] 陈玲.网络CORS技术在公路勘测中的应用分析[J].科技信息, 2013 (5)
高速公路山区深谷地区的测量技术 篇4
关键词:高速公路;山区深谷;测量技术;创新发展
1 前 言
随着我国经济的迅猛发展,交通运输对于国民经济所起的基础性作用越来越凸显。高速公路运输是道路运输中重要组成部分,高速公路的运输离不开高速公路的建设,高速公路测量是道路建设极其重要的部分。我国大陆面积广阔,高原山区所占面积巨大,我单位施工的林长高速公路第六合同段便位于太行山深处,地形复杂、山体陡峭、沟壑纵横,植被茂密,通视条件差,山高沟深,悬崖绝壁,测量条件艰险。
2 高速公路山区深谷地区主要的测量技术
2.1 控制测量技术
控制测量技术是在一定区域内,为大地测量、摄影测量、地形测量和工程测量建立控制网所进行的测量。控制测量一般包括以下三个方面的内容:①平面控制测量,平面控制测量是为测定控制点平面坐标而进行的。②高程控制测量,高程控制测量目的是测定控制点的高程。③三维控制测量,测定控制点平面坐标和高程或空间三维坐标是三维控制测量的最终目标。
林长高速公路第六合同段由于地形起伏大,点与点之间距离远,高差大,有些地方的局部高差几乎达到100多米。控制测量过程中,使用水准仪测站多,通视条件差,增加了误差的来源,容易因精度不满足要求而返工。所以在对于林长高速公路第六合同段道路进行控制测量时我们注意了对控制点的合理加密,这样增加了道路测量的准确性,满足道路设计的要求。具体的控制点布局如下图:
2.2 路基测量技术
路基施工测量包括路堑顶、路堤坡脚和逐桩的放样及路面高程的控制等。林长高速公路第六合同段的施工地形多“鸡爪”地形,并且在施工路基测量过程中高填高挖地段多,填挖交换频繁,并且高速公路多都在曲线上,这就增加了路基测量的难度。为了能够保证填土的稳定性,我们在路基测量时在填方坡度比较陡的地方先挖设两米长的台阶然后再填土,并且要设置好观测点。在放样时利用CASIO5800计算器编写程序,结合全站仪内置线路程序,可以实现任意位置的放样,随时的检查,保证了工作效率。
2.3 桥梁测量技术
桥梁的建设过程是复杂的,桥梁的建设过程中涉及到很多测量技术,并且不同的桥梁类型需要应用不同的施工方法,那么测量的工作内容以及测量方法也就相应的不同,概括起来主要由以下几个方面:桥轴线长度测量;施工控制测量;墩、台中心的定位;墩、台细部放样及梁部放样等。同时,山区高速公路桥梁较普通桥梁更容易发生变形,因此,其变形观测也是十分重要的。
林长高速公路第六合同段有三座桥,都是在曲线上,其中露水河特大桥,横跨100多米深的露水河,而且从主桥到引桥地形变化比较大,全桥都在曲线上而且最大横坡达到4%。我单位在桥梁施工测量时有针对性的在引桥部分下部结构为墩柱加盖梁,在盖梁上面调4%的坡。桥梁变形观测的观测基准点利用了桥梁施工平面控制网的不分点。我们在桥梁的轴线上的中跨段设置了控制点,以此作为横线偏移观测点,并将工作基点与上述桥轴线偏移点贯通起来。除了偏移观测点位,沉降点和挠度点观测则以高速公路桥梁施工高程控制网中的某些点作为其基准点,并采用光学水准仪进行观测。我们将桥梁变形的结果进行汇总与分析,及时发现桥梁变形的异常情况,及时采取维护措施。根据我们队桥梁变形体的观测结果,我们队桥梁的位移以及桥面挠度变化进行了分析。我们发现,桥梁轴线的平均位移过程线向中跨偏移,并随着季节交替,呈现周期性的变化规律。在高温的夏季和低温的冬季,橋梁的偏移位移达到了最大值。同样,桥面的挠度变化也呈现出周期性变化。通过对桥面横向偏移、桥面挠度变化的观测活动我们发现,目前桥梁的变形处于正常范围,无需额外的维护措施。在测量过程中应当注意,在整个观测过程中尽量保证观测人员不变,采用尽可能同一台测量仪器,最大程度地降低测量误差,提高测量结果的质量和可信度。
2.4 隧道测量技术
保证隧道的横向贯通精度和竖向贯通精度是隧道测量控制技术应用的两个主要目的。林长高速公路第六合同段有三座隧道,最长的400多米,在每个隧道口至少要保证有3个平面控制点和2个高程控制点,洞内控制点通过支导线方式引测,但要进行多次观测。在隧道的开挖过程中,我们使用了高精度的水准仪和收敛仪进行观测。隧道的监控量测对隧道的安全是很重要的,能及时的对隧道的安全状况进行判断,通过对测量数据进行分析,可以了解隧道围岩的变化趋向。我们应用了先进的莱卡全站仪的隧道测量程序,帮助技术人员及时了解了隧道开挖的断面情况,并且对超欠挖地方进行控制。
2.5 全球定位系统GPS测量技术
随着科技的不断发展,GPS定位系统逐渐应用与高速公路的测量工作,并引起了翻天覆地的变化,尤其是在RTK出现以后,全球定位系统在山区高速公路测量中的应用越来越广泛,大大减轻了野外作业的负担。
在本次施工中,我们在公路测量中采用了双频RTK-GPS全球定位系统辅助野外测量,其主要优势有:
测量精度大大提高:测量一小时的观测值,其误差为1mm,该优势在测量路程长时更为明显。
效率高:随着GPS技术的不断更新发展,大大缩短了测量时间,其20km以内的静态定位仅需15min左右,而在快速静态相对定位测量中,每个流动站的观测时间仅仅耗费1min左右。
直接提供三维坐标:采用传统的测量技术想要获得三维坐标,需要采用不同的测量方法分别进行测量活动,耗时耗力,而GPS测量技术可以同时测定站点的三维坐标,提高了精准度,减少了不必要的劳动力消耗。
操作简便,携带方便:GPS接收机的体积越来越小,操作也越来越自动化,减轻了野外测量的负担。
GPS在山区高速公路测量中应用情况简述如下。山区深谷的地区情况较为复杂,植被也覆盖率高,视线遮挡往往是测量工作面临的难题。通过布设GPS控制点,能够保证足够的水平视距离,并且增加控制点的数量,在一定范围内进行放线测量,缩短了测量时间。
3 高速公路山区深谷地区的测量技术的创新发展
目前总结来看,高速公路山区深谷地区的测量技术主要创新发展有以下几个方面:
(1)目前,越来越多的新技术、新设备,新材料不断的被应用于山区深谷地区的高速公路测量过程中,这样不仅优化了测量技术,而且提高了测量技术的测量精确度。
(2)能够因地制宜的创新应用道路测量技术。例如我们都知道跨越山区的深切峡谷多用桥梁连接隧道,而在某山区深谷之中,突破以往双桥双隧的的形式设计,采用了单座大跨悬索桥梁和钢管拱桥跨越深切峡谷,并与分岔隧道相连的线路设计方案,节省了道路成本。
(3)高速公路山区深谷地区的测量技术在不断的实践总结中拥有了丰富的理论支撑。理论是技术发展的发展,测量技术的理论在不断的实践中越来越成熟,为测量技术的实际应用提供了保障。
4 总 结
总之,山区深谷地区的高速公路建设对于当地经济发展是极其重要的,做好山区深谷地区高速公路的道路测量不仅可以保障道路建设的安全性,并且能够减少道路的建设成本。林长高速公路第六合同段是我单位道路施工成功的典范,它因地制宜的应用了道路测量技术,值得我们总结思考。
参考文献
[1]阿勒比、黄宁.牛津地球科学词典,辽宁教育出版社.2002.
浅谈公路测量技术问题 篇5
1 公路测量中经常出现的问题
作为公路工程建设的基础,公路测量工作贯穿于公路施工的始终,一旦测量出现问题,将直接拖延工程的施工进度,增加施工成本,甚至造成严重的安全事故。为此,必须明确公路测量常见问题。
1.1 忽略公路测量的重要性
尽管测量作业存在于公路工程施工的各道工序,但是却没有受到施工技术人员的重视。相当多的公路施工员往往只顾赶工期,盲目加快施工进度,仅凭经验估计或者只是使用仪器进行简单粗略地量测,而不是根据内业资料,借助精密的测量设备开展外业量测。他们始终认为只要做好公路主体的施工作业就能保证公路建设的质量,公路测量只是一项可有可无的辅助性工作。这就导致测量数据存在严重偏差,甚至错误,进而影响后期施工,致使工程建设达不到相应的要求和标准。
1.2 测量人员专业能力差
目前,国内的公路工程建设行业持续升温,对相关专业人员的需求量日益加大,特别是专业测量人员。然而,当前的专业测量人员数量相当匮乏,一度出现了供不应求的局面,致使许多施工企业不得不使用非专业的测量人员来完成工作,甚至有的施工单位使用劳务人员。他们缺乏专业知识,对最基本的测量操作也不甚了解,更别谈复杂的现场定位、放线。即使单位对其进行短期的专业培训,也无法完全掌握测量工作的精髓,施工过程中出现测量问题也就不足为奇了。这不仅影响了公路施工的质量,还大大延长了公路建设工期。
1.3 测量设备的老化
在测量作业中,测量仪器的好坏直接决定了测量结果的精确度。为了防止因测量仪器损坏而影响测量精度,须做好测量设备存放与保养工作。然而,国内大部分施工单位都不注重测量仪器的保养,企业内部也没有设置测量仪器管理岗位,经常发生测量设备任意堆放、私自挪用现象,久而久之,测量仪器的精度就会受到影响,测量设备也会进一步老化,为公路工程建设质量埋下隐患。因此,必须妥善存放测量设备,定期保养,及时更新仪器。
2 常见问题的解决措施
为了完善公路工程建设,针对以上公路测量中存在的问题,有以下几点解决措施:
2.1 重视公路测量
作为公路工程建设的基础,公路测量的重要性不言而喻,在公路施工过程中工作人员要掌握正确的公路测量方法,争取保质保量的完成公路建设工作。具体来看,首先,公路建设的相关工作人员应该掌握熟练的公路测量技术,并不断创新,提出新的理念,新的标准,从而减少测量误差以及可能出现的失误,保证公路工程的质量。其次,不断提高公路测量水平也是使得公路工程建设能够安全高效运行的有效措施。最后,除了提高相关测量人员外,企业的相关领导也应该高度重视公路测量工作,并对测量工作进行有效的监督。只有公路测量工作得到充分的重视,才能更好的推动公路建设向前发展。
2.2 加强测量人员的培训
对于公路测量人员赢定期对其进行严格的专业知识和技术培训,从而提高测量人员的专业知识和操作水平,对于测量人员技术培养应着重放在以下几个方面:熟悉测量仪器设备的种类和功能,正确掌握仪器的使用方法;在进行现场施工测量时要熟练的使用测量设备器规范的操作,从而得到精确的测量数据;了解并及时更新相关的公路测量技术并合理地应用于实践。同时,单位还可以定期组织测量人员进行实践训练,通过实践强化专业测量知识提高测量水平。
2.3 加大设备投入
要想做好测量工作,就必须加大测量设备的投入,好的测量仪器不仅能提高测量的精度,还可以缩短公路建设的时间,保证公路工程安全高效的完成。而使用过度的旧仪器,不仅操作起来比较麻烦,精度也不准确,这就影响了公路工程建设的质量。因此,公路工程企业更加重视仪器设备的使用,及时检查和更新仪器设备,积极购买新设备,增加仪器设备方面的投入。此外,为保证仪器设备的精准度工作人员必须做好设备的日常存放和保养工作。
3 结束语
总之,公路测量作为贯穿于公路建设全过程的基础性工作,其重要地位不可替代。一旦测量出现问题,将直接拖延工程的施工进度,增加施工成本,甚至造成严重的安全事故。为此,唯有认清公路测量常见问题,从思想上重视公路测量,加强测量人员的培训,加大设备投入和管理力度,方可从本质上提升测量工作的有效性。
参考文献
[1]李柱杨.浅谈公路测量中的注意事项.科技资讯[J].人民交通,2011(30).
[2]黄志民.探讨建筑工程测量常见错误及应对措施[J].科技资讯,2011(29).
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[5]吴向阳.GPS在现代公路勘测中的应用研究.东南大学[J].地质勘探,2012(51).
公路路面测量控制施工技术研究 篇6
1 路面测量特点
(1) 测量任务分成几大块:
进场前复测、路基交接、放线、控制标高。
(2) 主次分明:
复测结果分析、平差、加密导线和水准点、单点校核。
2 工艺流程
2.1 技术准备
工程进场以后, 项目部成立测量小组, 审核图纸、规范、整理计算测量数据, 检查各施工图中桥梁、路基、涵洞的平面位置、高程数据是否相互吻合, 从底到顶计算后再反过来从顶到底进行反算, 数据统一后才合格。各数据严格按照至少两个人核算后为准。
2.2 仪器准备
检查全站仪、水准仪、钢尺、塔尺以及附属仪器设备是否符合规范要求等级 (全站仪2mm+2ppm以上、水准仪S3以上) 、全部经过国家规定部门检定。如果更换项目或超过使用检测期限, 应马上到相关部门购买、更换、修理、检定, 以保证仪器的准确性及精度。
2.3 工艺流程
工艺流程如图1所示。
2.4 施工方法
(1) 交接桩
进场以后一般由业主、设计单位、路基单位一同向路面施工单位提交平面控制点及高程控制点, 在交接桩的过程中一定要注意点位的完好与交桩资料的吻合, 同时做好点之记。
(2) 复测及加密 (测量外业)
复测及加密是整个测量工作中的关键。它直接指导以后的各项测量施工放样, 是整个工程质量的保证。复测中全部使用设计给出的导线点进行, 我部所施工地区为平原, 地势较缓, 采用全站仪进行导测, 测量人员单程双侧进行记录, 校核每组数据, 复测时在测量监理参与下, 共同商定测量方案以达到双方认可。
复测依据:依据《工程测量规范》 (GB50026-93) 标准, 导线复测采用一级附合导线, 水准复测采用四点水准测量, 具体规定如表1所示。
以相邻两个标段共同确定一对公用点, 以这两个点为起始边 (点) 如图2, 从而保证与相邻标段数据相互吻合。复测时应选择天气良好、可视度高的天气, 加密的点应选在路基两侧50~100m内通视良好、土质坚硬、便于保存和安置仪器的地方, 加密的点应用水泥混凝土保护好, 保证稳定性, 对于每一站按测量手簿详细做好记录。
(3) 成果整理 (内业计算)
为了可靠地应用复测成果, 在内业计算之前应由两人先后对导线测量手簿、水准测量手簿进行全面认真的检查, 检查内容包括记录是否符合要求, 计算是否准确, 各项限差是否符合表1的要求。如发现问题应及时返工重新观测, 各项内容检查之后, 按一级附合导线、四点水准测量进行平差计算, 看所有原始移交点是否可用, 超过限差的考虑是否弃用或按平差数据使用, 经测量队长检查审核后上报驻地监理及总监办, 等待批复意见, 如无异议, 本套测量成果即是以后所有测量放样的纲要, 为以后各项开工奠定了扎实基础。
(4) 底基层施工放样
底基层施工采用摊铺机一次性铺筑, 因为这种方法快捷、方便, 备受施工单位采纳。此项施工需要两组测量人员, 首先放好路线中桩, 对路基进行顶层复测, 第一组测量人员复测后立刻计算出结果, 第二组在后面放桩、砸钢钎。由于路基要求的标高标准和路面标准有区别, 测量队就以底基层顶面的标高为准, 在保证底基层厚度的情况下进行放样, 放样中使用精度较高的水准仪, 立尺人员保持高度集中, 防止尺面向前、向后、向左或向右倾斜, 立尺位置保持一致, 观测读数人统一按照一定的标准进行估读, 钢钎标高放定后设专人进行固定。
摊铺施工前挂好钢绞线, 为防止钢绞线在震动下滑落, 我们采用了在钢钎固定处锯成细槽, 把钢绞线放在里面, 并用细绳进行捆绑, 防止钢绞线受震动弹出, 钢绞线挂好后, 由测量员每100m用视觉差进行校核, 防止出现意外。
(5) 面层施工放样
面层施工使用厂拌后摊铺机铺筑。测量放样采用基准线法。此项施工需两组测量人员。首先用全站仪精确放出路中心线, 误差在±20mm以内。依据设计图纸宽度在中线两侧打好钢钎, 直线段每10m一个断面, 曲线段每5m一个断面, 然后用水准仪在钢钎上放好高程点, 误差在±5mm以内, 用拉力器将固定在钢钎上的钢钎线拉紧。把摊铺机传感器放在钢钎线上, 调好参数, 这样就可以摊铺作业了。在摊铺机后另放一台水准仪随时检查虚铺高程, 超出限差立即调整传感器。
面层摊铺要求的精度更高, 采用两台水准仪同时观测的方法控制, 控制中对误差的数值进行平均。
旧路面加铺时, 根据旧路路面高程, 推算加铺厚度, 局部调整加铺宽度, 需要铣刨的部位提前处理, 然后再采用挂钢线法进行施工。
3 质量控制及质量标准
3.1 质量控制
(1) 测量队长按照施工进度和测量要求, 安排现场测量放样工作, 做好施工测量日志。
(2) 现场使用的测量仪器应根据《测量仪器使用管理办法》的规定, 进行检校、维护、保养, 发现问题立即将仪器送检。
(3) 严格各项工序施工放样, 每项工序开展自检、互检活动。质量保证体系如图3, 对达不到要求的测量放样立即停止施工, 重新进行放样。
3.2 质量标准
(1) 底基层检验标准;
(2) 基层检验标准;
(3) 面层检验标准。
4 仪器管理
(1) 仪器架好后应有专人看护, 雨天或强烈阳光时应给仪器打伞。
(2) 测量放样过程中, 要注意避开施工机械, 以免仪器碰伤。
(3) 仪器用完后立即入箱上锁, 由专人管理。
(4) 测量人员持证上岗, 严格遵守仪器操作规程。
5 结论
通过沈阳绕城高速公路路面测量技术的研究, 进一步总结出了路面测量的工序和控制步骤, 详细地分解控制了测量过程中的每个环节, 经过针对每个关键控制点的分析, 采取了有利的控制办法, 提高了路面施工测量方面的精度, 达到了精益求精的效果, 以上测量工序方法希望能为其他公路施工提供借鉴。
参考文献
[1]JTJ034—2000, 公路路面基层施工技术规范[S].
现代测量技术在公路外业的运用 篇7
关键词:公路测量技术,全站仪,GPS,RTK
0 引言
测量使用的经纬仪在现代测量技术中已经逐渐退出历史的舞台了,全站仪的具体操作,作为新一代测量技术人员基本都会使用,本文就不详细介绍了,本文主要讨论我从事测量17年来全站仪在公路测量施工中综合运用的一些简便快捷的测设方法,以及全站仪与GPS在公路施工中的应用。
1)全站仪快速放中桩心得。我们在测中桩时一般棱镜手会根据测量员的要求,前后挪动,直至达到精确位置,但由于部分棱镜手对距离和方向估计不是很准,往往相差很大,浪费时间,怎样解决,方法如下:一般测量人员有3人(立棱镜、打桩和写桩号),我们可以叫打桩和写桩号的人拿一根皮尺,根据测量的测设距离事先将待测点(和已测点的差距,如K1+100和K1+120,差距就是20 m)量好,立棱镜的人根据已打的桩的线型估计好桩的位置(左右方向),立好棱镜,测量员根据仪器所示的方向指挥棱镜手左右移动(一般不会相差很远),测量距离,告诉棱镜手前进或后退多少打桩即可。
2)利用参照法放桩在一个二级公路改建工程上(一共为10km)的应用,我们在放中桩的时候大部分中桩都是为了控制中线位置,使之不至于左右偏移,对桩的前后方向在施工中的偏差要求不是很高,了解了这个特点,就可以按以下方法进行:
a.在路肩位置(可以是路中线位置)打一桩(可任意打),利用全站仪测出其三维坐标,编号登记;
b.利用CAD将路中线平面图按坐标精确画在图上;
c.将测出来的点的坐标标在路中线平面图上;
d.利用CAD点到线的关系捕捉其垂直距离,可以将距离标注在CAD图上,桩号也可用此方法在CAD上求出,打印出图;
e.将此图交给施工员或测工用皮尺根据图示距离将中桩打在相应的位置(垂直路线方向,可目估,精度是能满足要求的);
f.如果需要确定其标高,同样可以利用CAD或相关测量软件即可,因高程已测出来,就可确定其填挖高度。总之按上述方法是可行的,因此全站仪测点坐标的精度还是相当高的。
随着科学技术的发展,GPS技术已经广泛步入了公路施工行业,经过三年对GPS测量的使用情况作以下解析。
1 GPS测量简介
全球定位系统是美国研制并投入使用的卫星导航与定位系统,不仅具有良好的抗干扰性和保密性,而且具有全球性、全天候、连续性、实时性的精密三维导航与定位能力,能为各类用户提供精密的三维坐标、速度和时间。单点导航定位与相对测地定位是GPS应用的两个方面,对常规测量而言相对测地定位是主要的应用方式,在测量领域,GPS系统已广泛用于大地测量、工程测量以及地形测量等各个方面,尤其是实时动态(RTK)定位技术在公路测量中蕴含着巨大的技术潜力。
2 GPS技术在公路测量中的应用前景
目前公路勘测中虽已采用电子全站仪等先进仪器设备,但常规测量方法受横向通视和作业条件的限制,作业强度大,且效率低,大大延长了设计周期。利用GPS测量能克服上述列举的缺陷,并提高作业的效率,减轻劳动强度,保证了各级公路测设质量。相对于以往测量来说,GPS测量主要有以下特点:
1)测站之间无需通视。
2)定位精度高。一般双频GPS接收机基线解精度为5 mm+1 ppm,而红外仪标称精度为5 mm+5 ppm,GPS测量精度与红外仪相当,但随着距离的增长,GPS测量优越性愈加突出。
3)观测时间短。在小于20 km的短基线上,快速相对定位一般只需5 min观测时间即可。
4)提供三维坐标。
5)操作简便。GPS测量的自动化程度很高,在观测中测量员的主要任务是安装并开关仪器、量取仪器高和监视仪器的工作状态,而其他观测工作如卫星的捕获、跟踪观测等均由仪器自动完成。
当前,公路测量的技术潜力蕴于RTK(实时动态定位)技术的应用之中,RTK技术在公路工程中的应用,有着非常广阔的前景。
3 RTK技术在公路测量中的应用
3.1实时动态(RTK)定位技术简介
实时动态定位技术是以载波相位观测值为根据的实时差分GPS(RTK)技术,它是GPS测量技术发展的一个新突破。众所周知,无论静态定位,还是动态定位等定位模式,由于数据处理滞后,所以无法实时解算出定位结果,而且也无法对观测数据进行检核,这就难以保证观测数据的质量。在实际工作中经常需要返工来重测由于粗差造成的不合格观测成果。解决这一问题的主要方法就是延长观测时间来保证测量数据的可靠性,这样一来就降低了GPS测量的工作效率。实时动态定位(RTK)系统由基准站和流动站组成,建立无线数据通讯是实时动态测量的保证。实时动态(RTK)定位有静态定位和动态定位两种测量模式,两种定位模式相结合,在公路工程中的应用可以覆盖公路勘测、施工放样、监理和GIS(地理信息系统)前端数据采集。
3.2应用
最新的RTK技术在公路测设中具备以下几个功能和作用:
1)绘制大比例尺地形图。高等级公路选线多是在大比例尺(1∶1 000或1∶2 000)带状地形图上进行。用实时GPS动态测量只需在沿线每个碎部点上停留一两分钟,即可获得每点的坐标高程。结合输入的点特征编码及属性信息,构成带状所有碎部点的数据,在室内即可用绘图软件成图。
2)道路中线放样。设计人员在大比例尺带状地形图上定线后,需将公路中线在地面上标定出来。采用实时GPS测量,只需将中桩点坐标输入到GPS电子手簿中,系统软件就会自动定出放样点的点位。由于每个点测量都是独立完成的,不会产生累计误差,各点放样精度趋于一致。
3)道路的横、纵断放样和土石方量计算。纵断放样时,先把需要放样的数据输入到电子手簿中,生成一个施工测设放样点文件,并储存起来,随时可以到现场放样测设;横断放样时,先确定出横断面形式(填、挖、半填半挖),然后把横断面设计数据输入到电子手簿中(如边坡坡度、路肩宽度、路幅宽度、超高、加宽、设计高),生成一个施工测设放样点文件,储存起来,并随时可以到现场放样测设。同时软件可以自动与地面线衔接进行“戴帽”工作,并利用“断面法”进行土方量计算。通过绘图软件,可绘出沿线的纵断面和各点的横断面图。因为所用数据都是测绘地形图时采集而来的,不需要到现场进行纵、横断面测量,大大减少了外业工作。而且必要时,可用动态GPS到现场检测复合,这与传统方法相比,既经济又实用。
4结语
不管是全站仪还是GPS都是公路测量的一种工具,测量技术越先进,人的解放程度就越高。这篇论文主要是向新学者浅介当代测量公路施工技术未来发展方向,随着中国的崛起,中国在GPS领域也已经占有一席之地。知识是无止境的,只有掌握了深刻的理论知识才会在测量技术领域有所突破,愿广大测量爱好者一起努力,推动我国的测量事业向前发展。
参考文献
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[2]高德慈,文孔越.测量学[M].北京:北京工业大学出版社,1996.
我国公路测量技术分析 篇8
某山区公路1∶1000带状地形测量工程测区山高坡陡、森林茂密、灌木丛生, 地形平均坡度达20°~30°, 通行通视非常困难给常规控制测量带来了很大难度, 为了确保工期、保证质量, 我们采用了GPS控制测量方法。
1 GPS控制网的布设
本工程是山区公路带状地形测量, 为了满足工程设计及施工的需要, GPS网点自然紧随公路而布设, 点位要求顾及公路测设范围且基本分布均匀, 各测点要求至少能与一个相邻GPS点通视。本次共布设17个E级G P S点, 联测已知点3个, 平均基线270m。网中联测的3个已知点为三等三角控制网, 其高程为1956年黄海高程系。
2 GPS控制网的外业观测
2.1 仪器装备
采用3台美国产Ashtech SCA-12S型单频接收机进行观测, 其静态定位测量精度为± (10mm+1ppm.D) 。
2.2 观测的技术指标
(1) 有效观测卫星数不小于4颗; (2) 观测时段大于60min; (3) 时段中任一卫星的有效观测时间大于20min; (4) 卫星高度截止角大于15°; (5) 卫星几何图形因子GDOP值小于6, 空间位置; (6) 精度因子PDOP值小于6; (7数据采集间隔为15s; (8) 数据采集方式为L1采集。
2.3 观测时间选择
根据卫星星历预报, 当时当地上午0920以前能接收到4颗以上健康卫星信号, 且图象强度因子 (PDOP) 值都小于6。为了保证在最佳时间内观测, 每天安排在5:30~930这段时间进行作业, 以确保GP S网的精度。
3 数据处理及检核
将外业当天采集的数据传输到计算机中, 然后对其进行基线向量处理, 以确保外业数据的质量, 同时也是对外业数据质量的检验。数据处理采用随机软件GPS V5.2进行, 根据自动处理输出的基线向量指标, 即可知道基线的解算情况。作业过程中, 有一天发现同步环4~5~6闭合差超限, 经认真分析, 发现是点位置选择不当所致, 4号点选在5号点山脊的北面, 6号点选在5号点山脊的南面, 致使同步环上各测点观测到的卫星不同步, 需要调整个别点位, 这是山区GPS作业中值得注意的。
为了提高基线向量的解算精度, 可以采取以下措施。
(1) 增大高度截止角。
系统默认的高度截止角为150°, 增大高度截止角对求解整周未知数与提高成果精度有益, 因为所有相应的噪声随卫星高度截止角增大而降低, 但这时要有较多的卫星参与计算, 且以GDOP值良好为前提。
(2) 改变历元间隔。
由子GPS机本身和外界干扰产生的整周跳变, 如卫星信号被树叶阻断, 使基准信号和卫星信号混频以产生差频信号。这时, 改变历元间隔, 可以提高基线向量的解算精度。但改变历元间隔数值越大, 需要的观测时间就相对越长。
(3) 剔除个别含有粗差的基线, 找出原因, 采取有效措施进行重测, 以确保整体质量。
4 GPS控制网平差和成果评价
采用GPS V5.2随机软件进行网平差, 首先采用WGS-84大地坐标系进行三维自由网平差, 在GPS网自由平差内部符合精度要求后, 进行约束网平差计算, 最后将各GPS点的WGS-84坐标转化为1954年北京30带大地坐标。网平差计算时使用Ⅲ-10某矿为起算依据, 进行三维约束平差, 利用无名岭的成果作为检核。平差后, 最弱点5
表1外业检测统计结果表
号的点位中误差为±7mm, 最弱势相对精度为1∶285000, 无名岭的己知成果与本次平差成果比较δX=0.010, δy=0.01, 这说明采用GPS定位技术可以建成高精度的控制网。
GPS高程测量是利用2个四等水准点Ⅲ-10, 某矿施测GPS水准, 相当于四等电磁波测距三角高程, 经WGS-84坐标系三维无约束平差, 可以获得供高程拟合计算的大地高, 由于GPS水准网布设成带状, 采用数学3次播值样条函数模式拟合, 拟合出各GPS点的正常高。拟合后最弱点高程中误差为±0.017m其精度达到四等电磁波测距三角高程精度要求。
GPS控制网采用日本SOM A SE12110全站仪按I级导线精度进行外业检测, 其统计结果如表1。
从外业检测数据可看出, GPS控制网精度高, 成果可靠, 足以满足山区地形测量的要求。
5 结论与体会
(1) GPS控制网在山区控制测量中具有布网灵活方便、作业效率高, 能减少砍伐树木, 对保护生态环境具有积极意义。 (2) 对山区选点要避免同步环中一个点在山脊一边, 另一个点在山脊另一边;或一个在狭窄的山沟里, 另一个在山头上, 选点还要避免选在大树下、坡度大的山脊山坡上、陡坎下面, 以免影响GPS测量精度。 (3) 观测时间的正常选择, 对提高GPS测量精度有着决定性的影响。 (4) GPS技术虽然受一定条件限制, 但在控制测量中采用GPS定位技术与常规测量技术相比, 无论在速度、效率、质量、操作方面, 还是对气象的适应能力等方面GPS卫星定位技术具有无可替代的优势, 具有很高的实用价值。
摘要:本文基于笔者从事测量的工作经验, 以某山区公路地形测量为工程背景, 研究探讨了基于GPS的山区地形测量方法, 分析了山区地形测量的整个技术流程, 希望对从事相关工作的同行有着重要的参考价值和借鉴意义。
关键词:GPS,地形测量,控制测量,精度
参考文献
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[2]黄哓忠.GPS在城市控制测量应用中的几点体会[J].安徽建筑, 2006 (6) .
我国公路测量技术分析 篇9
【关键词】GPS-RTK技术;公路勘测;应用
1.GPS-RTK技术的由来和发展
GPS是英文Global Positioning System(全球定位系统)的简称。GPS起始于1958年美国军方的一个项目,1964年投入使用。GPS已在测绘领域引起了革命性的变化,目前,范围上数公里至几千公里的控制网或形变监测网,精度上从百米至毫米级的定位,一般都将GPS作为首选手段,随着RTK技术的日趋成熟,GPS已开始向分米乃至厘米级的放样、高精度动态定位等领域渗透。现如今使用国产RTK已经很普遍(南方、上海华测、中海达等),性能也比较稳定,只是软件方面有待进一步完善。
RTK(Real Time Kinematic )实时动态测量系统,是集计算机技术、数字通讯技术、 无线电技术和GPS测量定位技术为一体的组合系统,是基于实时载波相位差分的实时动态定位技术,是 GPS测量技术发展中的一个新突破。RTK定位精度高,可以全天候作业,每个点的误差均为不累积的随机偶然误差。且外业操作简单,只需一人,属于真正的一人操作系统,其平面精度可以达1cm+1ppm,高程精度可以达到2cm+1ppm,完全可以满足公路测量的精度要求。
RTK 又可细分为修正法和差分法。修正法是将基准站的载波相位修正值发送给流动站 ,改正流动站接收到的载波相位,流动站再求解坐标,也称准 RTK;差分法是将基准站采集到的载波相位,发送给流动站,再由流动站求差解算坐标,又称真正的RTK。
2.GPS-RTK技术的特点
2.1 RTK的设备组成
RTK测量系统一般由以下三部分组成:GPS 接收设备、数据传输设备、软件系统。数据传输系统由基准站的发射电台与流动站的接收电台组成,是实现实时动态测量的关键设备。
2.2 GPS的软件作业环境
RTK要求实时提供移动站指定点的三维坐标,并完成相对应的坐标转换和投影计算,将GPS所接收的WGS84坐标转换成自己所需的当地坐标或工程坐标。此过程都在RTK手簿软件中完成。
2.3 GPS的测量方法
动态及差分技术适合于实时或后处理测量,快速静态技术适合于后处理测量。
2.3.1实时动态测量
实时动态测量一般用5个或更多卫星到基站和流动站的相位进行测量。为了得到厘米级的测量精度,测量前必须初始化。
测量中,若收到的卫星数目少于四颗一下,当卫星数升至4颗或以上时,需要重新初始化。
2.3.2静态测量
静态测量可以用作是最高精度的测量,但其所需时间根据边长长短大约要30分钟至1.5小时。静态测量需要经过后处理才能得到高精度的数据。
静态作业模式主要用于地壳变形观测、国家大地测量、大坝变形观测等高精度测量;快速静态测量以其高效的作业效率与厘米级精度广泛应用于一般的工程测量;而RTK 系统整套设备在轻量化、操作简便性、实时可靠性、厘米级精度等方面的特点,完全可以满足数据采集和工程放样的要求。
3.RTK在公路测量工作中的应用
3.1用于工程放样测量
首先确定控制点及其坐标系、坐标转换参数的求解方法。把放样点的坐标或线及桩号成批地存入掌上电脑RTK手簿中。选择地势高、无干扰、宽阔的已知点架设基准站,设置好基准站,使接收机至少能收到5颗以上卫星,数据链发射正常,测量人员设置好流动站,在快速初始化完成后可以开始作业。从RTK手簿中读取当前测量点距放样点或线的纵横坐标差Dx、Dy、S以及方位,并以图形方式显示出来,同时显示测量的点位精度水平,当精度水平达到期望值时可结束该点的放样,操作起来比较直观、方便。采用RTK放样,单人就可以作业,工作效率很高。同时,作业时不必布测常规的导线,节省了大量的人力,在道路条件差的地方相当方便。如在某厂区的道路放桩中,该地区灌木、小叶树密度高,如果用全站仪放桩,必须花费大量的人力去砍树开路以便通视,并且还需要布置导线,采用RTK方法能够省去这些艰难的工作,常规方法需要10天的工作,使用该方法约2天即可完成。高程测量方面,GPS测量的高程误差与常规水准不同。它主要取决于拟合面与大地水准面的符合程度。
3.2 RTK技术用于定位测量
RTK技术定位有动态定位和快速静态定位两种测量模式。两种定位模式相结合,在公路工程中的应用中可以覆盖公路勘测、施工放样、监理和GIS前端数据采集。
(1)动态定位测量前需要在一个控制点上静态观测数分钟(有的仪器只需2~10s)以进行初始化工作,之后流动站就可以按预定的采样间隔自动进行观测,并连同基准站的同步观测数据,实时确定采样点的空间位置。目前,其定位精度可以达到厘米级。动态定位模式在公路勘测阶段有着广阔的应用前景,可以完成地形图测绘、中桩测量、横断面测量、纵断面地面线测量等工作。测量2~4s,精度就可以达到±(1~3)cm,且整个测量过程不需通视,有着常规测量仪器(如全站仪)不可比拟的优点。
(2)快速静态定位模式要求GPS接收机在每一流动站上,静止地进行观测。在观测过程中,同时接收基准站和卫星的同步观测数据,实时解算整周未知数和用户站的三维坐标,如果解算结果的变化趋于稳定,且其精度已满足设计要求,便可以结束实时观测。一般应用在控制测量中,如控制网加密;若采用常规测量方法(如全站仪测量),受客观因素影响较大,在自然条件比较恶劣的地区实施比较困难,而采用RTK快速静态测量,可起到事半功倍的效果。单点定位只需要5~10 min(随着技术的不断发展,定位时间还会缩短),不及静态测量所需时间的1/5,在公路测量中可以代替全站仪完成导线测量等控制点加密工作。
3.3 RTK用于控制测量
由于RTK测量在20km内点位平面标称精度为±3cm,根据控制测量规范要求Ⅰ级导线点的点位误差为±5cm,从理论上讲RTK测量完全可以满足Ⅰ级以下导线点的技术规范要求。在某工程道路放桩RTK测量中,我们对距离基准站1~6km的一些四等GPS控制点采用一点法进行检核比较,结果表明平面坐标分量最大差值为3.1 cm,高程最大差值为4.9 cm,完全符合Ⅰ级导线点的规范精度要求。某工程1∶1000数字地形图测绘任务,测区长约7km,宽07km,面积约5km2。整个测区采用Ashtech Z-X双频GPS接收机,用静态法共布测了5个四等GPS点,21个一级GPS点,点位均匀分布,最弱点点位中误差Mx为±40cm,My为±3.9cm,并联测了四等水准高程。为了进一步检核Ashtech Z-X双频GPS系统的测量精度,采用GPS控制点联测法均匀地检测了其中12个GPS控制点,基准站布设在测区中间。GPS测量坐标值与静态联测法坐标值的较差X坐标中误差为±3.1cm,Y坐标中误差为±2.3cm,H高程中误差为±5.0cm,结果完全可满足Ⅰ级导线点(5点以下)的规范精度要求。尽管GPS测量的标称精度及实测精度完全满足Ⅰ级导线点5点以下的规范精度要求,但目前的规范对利用GPS测量进行Ⅰ级导线甚至更高精度的控制测量,其采集数据的方法、数量等还没有明确的规定,因此还需要用大量的实践来证实。 [科]
【参考文献】
[1]刘业光,王磊,广州市建设工程测绘自动化系统的设计与实现[J].地理空间信息,2006,3.
[2]吴俐民.GPS网数据的质量控制[J].测绘通报,2000,9.
[3]朱道璋.浅析GPS测量的误差及对应措施[A].华东六省一市测绘学会第十一次学术交流会论文集[C].2009.
公路工程RTK测量新技术 篇10
1 各种测量技术之优劣比较
1.1 控制测量
传统的工程控制测量主要采用导线网、三角网等方法, 这种测量技术具有极大的弊端, 它不仅费工费时, 而且精度分布不均匀, 且在外作业精度亦不可保证。常规的快速静态、GPS静态测量方法不能实时取得测量的数据, 而且有返工的可能性, 效率极其低下, 若测设完成后发现精度不符合要求, 还要到测试现场进行返测, 误工误时。新型的RTK测量技术对上述传统的测量方法进行革新, 不仅可以实时知道定位精度, 而且可以对观测的质量进行判断, 大大提高作业效率。RTK技术在公路控制测量中的应用, 节省了费用, 减少了人力强度, 提高了工作效率, 应用前景广阔。
1.2 地形测图
过去测地形图时一般首先要在测区建立图根控制点, 然后在图根控制点上架上全站仪或经纬仪配合小平板测图, 现在发展到外业用全站仪和电子手簿配合地物编码都要求在测站上测四周的地形地貌等碎部点, 这些碎部点都与测站通视, 需要在拼图时一旦精度不合要求还得到外业去返测。现在采用RTK时, 仅需一人背着仪器在要测的地形地貌碎部点呆上几秒钟, 并同时输入特征编码, 通过手簿可以实时知道点位精度, 把一个区域测完后回到室内, 由专业的软件接口就可以输出所要求的地形图。
1.3 放样
放样是测量学的一个分支学科, 它的主要工作目标就是将人为预先设计好的点位在实地中进行标定, 工作的过程中采用一定仪器, 通过一定方法。放样出一个设计点位传统的方法往往需要来回移动目标, 操作的过程中单个人很难独自完成, 应用效率不是很偏低。采用RTK技术放样时, 只需要背着GPS接收机, 把设计好的点位坐标输入到电子手簿, 它就会提醒你放样点的位置, 既迅速又方便, 而且精度很高也很均匀, 效率大大提高。
2 RTK技术在公路测量中的应用
实时动态定位测量系统简称RTK, 是一种近几年逐步发展起来的新型测量技术, 实现了传统测量技术的极大飞跃, 实时动态测量技术由两部分组成, 即流动站和基准站。该项技术的工作原理就是先选取基准点, 实践中一般将点位精度较高的首级控制点当作基准点。基准点的选取是建立无线数据通讯的基础同时也是实时动态测量的重要保证。参考站的机器设备为一台接收机, 它的功能就是对卫星进行观测, 并保证观测的连续性, 流动站上的接收机具有双重功能, 它一边接收卫星信号一边接收基准站上的观测数据, 基准站上的观测数据一般通过无线电传输设备进行接收, 随机计算。实时计算显示出流动站的测量精度和三维坐标, 计算的主要根据相对定位的原理来实现这一过程。根据待测点的精度指标, 减少了冗余观测, 确定观测时间, 最终提高效率。
2.1 RTK技术快速静态定位模式
GPS接收机静止的进行观测, 它在每一流动站上实现这一工作任务, 它的功能是多重性的, 在观测过程中同时还兼负有接收卫星和基准站的同步观测数据的任务, 实时对用户站的三维坐标和整周未知数进行解算。根据解算的结果安排下步的工作, 若解算的精度满足设计的要求, 这时候就可以结束实时观测, 否则将进一步进行观测解算, 直至解算的结果符合相应的数值。应用这种方法弥补了传统方法的许多不足, 若采用常规的全站仪的测量方法, 当自然环境比较恶劣是实施则比较困难, 受客观因素影响较大。而RTK技术的应用则可起到事半功倍的效果。
2.2 动态定位
动态定位是测量的重要工作内容, 测量前需要选定一个控制点, 在这个控制点上静止观测数分钟, 根据具体仪器的性质, 如有的仪器只需2s~10s便可以进行初始化工作。在做完上述准备工作之后, 流动站就可以以间隔的方式按预定的采样进行自动观测, 实时确定采样点的空间位置, 在确定位置时要连同基准站的同步观测数据一并进行, 方可保证位置确定的准确性。随着技术的不断革新和进步, 它的定位精度相当的高, 可以达到厘米级别。该项技术在当前的公路勘测阶段的应用前景十分的广阔, 如其可以完成中桩测量、地形图测绘、横断面测量等工作。
3 结论
综上所述, 科学的进步为公路工程建设提供了强大的技术保证, 实时动态RTK测量技术在近几年的工程测量应用中逐步走向成熟, 在公路工程勘测应用中取得了显著的成效, 尤其使作业方法、勘测手段得到了很大的提高, 大大提升了勘测效率、勘测精度。
参考文献
[1]马小元.GPS-RTK技术在高速公路测量中的应用[J].品牌与标准化, 2011 (6) .
[2]王瑞.GPS-RTK技术在地形测量中的应用[J].黑龙江科技信息, 2011 (8) .
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