高速公路控制測量技術(shù)研究
——成都經(jīng)濟(jì)區(qū)環(huán)線高速公路蒲江至都江堰段為例

盧自來 馬學(xué)良（四川省交通廳交通勘察設(shè)計(jì)研究院，四川 成都 610017）

高速公路控制測量技術(shù)研究

——成都經(jīng)濟(jì)區(qū)環(huán)線高速公路蒲江至都江堰段為例

盧自來 馬學(xué)良
（四川省交通廳交通勘察設(shè)計(jì)研究院，四川 成都 610017）

摘 要：高速公路控制測量技術(shù)與工程質(zhì)量有著直接關(guān)系，本文結(jié)合成都經(jīng)濟(jì)區(qū)環(huán)線高速公路蒲江至都江堰段工程實(shí)例，對高速公路控制測量技術(shù)進(jìn)行具體的分析與探討。

關(guān)鍵詞：高速公路；控制測量；技術(shù)；研究

測量是高速公路建設(shè)中期一項(xiàng)非常重要和十分關(guān)鍵的基礎(chǔ)工作。該項(xiàng)工作的失誤往往能帶來較大的經(jīng)濟(jì)損失。輕則返工，重則工程報(bào)廢重建。因此，對高速公路控制測量技術(shù)研究有其必要性。

一、工程概況

成都經(jīng)濟(jì)區(qū)環(huán)線高速公路蒲江至都江堰段推薦方案路線起于蒲江縣境內(nèi)成雅高速公路（與成雅K1875+600相交），經(jīng)西來、復(fù)興鎮(zhèn)，至邛崍境內(nèi)臥龍鎮(zhèn)，上跨國道318線，與邛名高速設(shè)十字樞紐互通。經(jīng)馬湖營、楊壩跨白沫江至大邑境內(nèi)新場，并跨越出斜江河。路線經(jīng)悅來、鶴鳴鄉(xiāng)，金星鄉(xiāng)，至崇州境內(nèi)懷遠(yuǎn)，跨西河、味江河，進(jìn)入都江堰市，途經(jīng)安龍、大觀、中興，先后跨越泊江河、成青線、彭青線、聚青線、聚興線，至玉堂南接上都汶高速公路。

二、控制測量技術(shù)

表1 四等以及一級GPS平面控制網(wǎng)精度指標(biāo)

布設(shè)全測區(qū)沿線路的四等GPS控制網(wǎng)。完成沿線路每5～6km（不超過6km）布設(shè)一對四等GPS控制點(diǎn)，在相鄰兩對四等GPS控制點(diǎn)之間加密一級GPS控制測量。布設(shè)沿線路的四等水準(zhǔn)點(diǎn)，四等水準(zhǔn)點(diǎn)可以和平面控制點(diǎn)共用同一控制樁。

1 基本精度要求

2 控制點(diǎn)的埋設(shè)

控制點(diǎn)測量樁埋設(shè)在基礎(chǔ)穩(wěn)定、易于長期保存的地點(diǎn)。埋設(shè)時(shí)，使其具有足夠的穩(wěn)定性。控制點(diǎn)測量樁高出地面的部分不超過5cm?？拥滋钜陨笆v實(shí)或現(xiàn)澆厚度50cm以上的混凝土，地表在控制點(diǎn)測量樁周圍現(xiàn)澆厚度5cm以上、控制點(diǎn)測量樁以外寬度10cm以上的混凝土。埋設(shè)的控制點(diǎn)測量樁在沉降穩(wěn)定后使用?？刂泣c(diǎn)測量樁位于巖石或固定建筑物上時(shí)，將表面鑿毛、沖洗干凈后，在其上澆注混凝土并埋入中心標(biāo)志，其頂部外形尺寸應(yīng)與相應(yīng)標(biāo)志相符，混凝土的高度大于20cm?？刂泣c(diǎn)測量樁位于沙丘和土層松軟地區(qū)時(shí)，增加標(biāo)志尺寸和基坑底層現(xiàn)澆混凝土的面積和厚度，直至具有足夠的穩(wěn)定。利用原有控制點(diǎn)測量樁時(shí)，確認(rèn)該點(diǎn)標(biāo)志完好，并符合相應(yīng)控制點(diǎn)測量樁的規(guī)格和埋設(shè)要求?？刂泣c(diǎn)測量樁在其標(biāo)石表面刻制并用紅色油漆標(biāo)注點(diǎn)名。在控制點(diǎn)測量樁附近開闊的地方做出明顯的標(biāo)志，并用紅色油漆做出箭頭，有利于以后的測量人員找點(diǎn)。平面控制點(diǎn)編號上邊刻“川交設(shè)”，下邊刻埋點(diǎn)日期，中間刻點(diǎn)名。四等控制點(diǎn)均以“GP”開頭后面配以點(diǎn)號，一級GPS點(diǎn)均以“D”開頭，后面配以點(diǎn)號。四等高程控制樁和平面控制樁共用。四等控制點(diǎn)測量樁埋設(shè)規(guī)格是25cm×25cm×50cm，加密一級GPS控制點(diǎn)測量樁埋設(shè)規(guī)格是20cm×20cm×50cm。

表2 工作量表

3 布網(wǎng)方案

四等布網(wǎng)形式均采用邊連式四邊形網(wǎng)向前推進(jìn)，一級GPS采用點(diǎn)連接向前推進(jìn)。

4 GPS應(yīng)用

GPS靜態(tài)測量的觀測要求：觀測組全部執(zhí)行調(diào)度計(jì)劃，按規(guī)定的時(shí)間進(jìn)行同步觀測作業(yè)；觀測人員全部按照GPS接收機(jī)操作手冊的規(guī)定進(jìn)行觀測作業(yè)；到達(dá)點(diǎn)位以后，按要求架設(shè)好接收機(jī)天線，做到精確對中、嚴(yán)格整平，并做好儀器、天線、電源的正確連接。天線高量取兩次差值在3mm以內(nèi)時(shí)，取平均值，取位到1mm；觀測人員操作細(xì)心，在靜置和觀測期間，防止接收設(shè)備震動、移動和其它物品碰動天線或阻擋信號。

另外，接收機(jī)開始記錄數(shù)據(jù)后，應(yīng)隨時(shí)注意衛(wèi)星信號和信息存儲情況，每次同步觀測時(shí)間四等控制網(wǎng)大于60分鐘，一級GPS大于45分鐘。測時(shí)每個(gè)觀測人員隨時(shí)保持聯(lián)系，當(dāng)接收和存儲出現(xiàn)異常時(shí)，隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整，及時(shí)通知其他接收機(jī)調(diào)整觀測計(jì)劃。在現(xiàn)場均按規(guī)定作業(yè)順序填寫觀測手簿，沒有事后補(bǔ)記。經(jīng)檢查所有規(guī)定作業(yè)項(xiàng)目全部完成，且記錄完整無誤后方可遷站。每日觀測結(jié)束后，將外業(yè)數(shù)據(jù)文件及時(shí)轉(zhuǎn)存到存儲介質(zhì)上，沒有作任何剔除和刪改。

5 GPS基線解算

GPS基線解算采用天寶TBC。

同一時(shí)段觀測值的數(shù)據(jù)剔除率（不包括受高度角和不同步觀測影響的值），其值均小于10%。并且重復(fù)基線測量的差值均滿足《公路勘測細(xì)則》（JTG/T C10—2007）中（4.1.5-1）的規(guī)定：

各級GPS網(wǎng)同步環(huán)閉合差均滿足《公路勘測細(xì)則》（JTG/T C10—2007）中（4.1.5-2）的規(guī)定：

各級GPS網(wǎng)異步環(huán)閉合環(huán)或附合路線坐標(biāo)閉合差均滿足《公路勘測細(xì)則》（JTG/T C10—2007）中（4.1.5-3）的規(guī)定：

式中：

n——環(huán)或附合路線的邊數(shù)；

σ——標(biāo)準(zhǔn)差（mm）。

6 GPS控制網(wǎng)平差計(jì)算及精度統(tǒng)計(jì)

GPS平差軟件采用COSAGPS數(shù)據(jù)處理軟件；在進(jìn)行GPS控制網(wǎng)平差前，根據(jù)實(shí)際需要選定起算點(diǎn)，并對起算點(diǎn)的可靠性及精度進(jìn)行檢查分析，經(jīng)分析使用的起算點(diǎn)精度可靠。且參加的基線邊符合下列要求：獨(dú)立的觀測邊、網(wǎng)型構(gòu)成非同步閉合環(huán)不應(yīng)存在自由基線、都不含明顯的系統(tǒng)誤差、組成的閉合環(huán)基數(shù)和異步環(huán)長度都比較小，可以進(jìn)行GPS控制網(wǎng)平差；平差時(shí)首先進(jìn)行三維無約束平差，檢查GPS基線向量網(wǎng)的內(nèi)符合精度、基線向量間有無明顯的系統(tǒng)誤差，并剔除含有粗差的基線。無約束平差中，基線分量的改正數(shù)絕對值全部滿足《公路勘測細(xì)則》（JTG/T C10—2007）中（4.1.5-4）的規(guī)定：

無約束平差滿足精度后，再進(jìn)行二維約束平差。且約束平差中基線分量的改正數(shù)與無約束平差結(jié)果的同一基線相應(yīng)改正數(shù)較差的絕對值全部滿足《公路勘測細(xì)則》（JTG/T C10—2007）中（4.1.5-5）的規(guī)定：

式中：

σ——標(biāo)準(zhǔn)差（mm）。

三、測量結(jié)果分析

成都經(jīng)濟(jì)區(qū)環(huán)線高速公路蒲江至都江堰段控制測量共完成102km平面控制和高程控制的測量工作。共布設(shè)35對四等GPS控制點(diǎn)、216km（16個(gè)）三等水準(zhǔn)、238km（251個(gè)）四等水準(zhǔn)、235個(gè)一級GPS點(diǎn)。

結(jié)語

總而言之，在高速公路建設(shè)測量工作中，工程師要運(yùn)用自己良好的相關(guān)理論基礎(chǔ)知識，并結(jié)合自己豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，堅(jiān)持認(rèn)真、踏實(shí)而嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)，在作業(yè)期間組織中間檢查，在測量成果基本整理完成后組織最終檢查，對檢查問題由隊(duì)及時(shí)進(jìn)行糾正與完善，提高工程測量水平，并且在此基礎(chǔ)上，運(yùn)用現(xiàn)代技術(shù)，提升測量精度，從而最大限度保證工程質(zhì)量，提升工程效益。

參考文獻(xiàn)

[1]任睿，何銘，杜金.基于沈陽某公路工程測量案例的線路控制測量技術(shù)研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2012（07）：90-91.

[2]張友鑫，蔡楠，宋森，蔡偉.高速公路控制測量技術(shù)研究[J].山東交通科技，2012（05）：54-55.

[3]來麗芳.GPS在甬臺溫高速公路控制測量中的應(yīng)用體會[J].江蘇測繪，2002 （03）：30-32.

[4]劉浩，劉國建.三角高程測量在高速公路控制測量中的應(yīng)用研究[J].地理空間信息，2008（01）：111-113.

[5]李治金.GPS技術(shù)在高速公路控制測量方面的方法研究——以杭瑞高速大興至思南段為例[J].科技資訊，2010（28）：26-27.

中圖分類號：U41

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A