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關鍵詞:測量;高速公路;施工
0引言
近年來,我國公路建設在/重點建成一批高等級公路的方針指引下,發展了高速公路。高速公路建設從勘測設計到施工建設是一個復雜的過程。而施工建設是設計意圖的體現,施工測量是實現這一目標的重要手段之一。
1高速公路施工階段測量工作要點
施工階段測量工作首先要對施工放樣方案進行審批。我們施工單位在進行施工測量之前,先要申報自己的施工放樣測量方案,經過上級審批后才能進行組織實施。施工放樣工作在工程建設中所占的比重很大,在平面控制結束以后,布設的控制點必須得均勻合理,在橋梁的起點、終點,以及大橋的中間或兩側等一系列重要部位,必須布設控制點以滿足施工放樣要求;放線測量的時候,為了減少視距而產生的偏差,必須嚴格控制放線距離;在放線工作完成以后,進行歸零(即坐標測量完成后重測一個控制點),看在操作中是否有錯誤;高程測量,為了減少誤差的出現,必須進行歸零(或者測到臨近的一個水準點)。對工程的任何部位放樣必須得填寫放樣報驗單。測量工作人員應進行現場檢查,監督相應方案的實行,并進行現場抽檢工作,抽檢數據符合規范要求才能通過。還應經常檢查加密控制點的坐標和高程,避免使用被破壞或位移的控制點。我們測量工程師在施工過程中為了保證施工質量,必須實地指導測量工作。對控制點的保護和復測應作為指導工作的重中之重,如果原始控制點在施工作業范圍以內,就需要我們的測量工作人員把這些點及時加密到施工影響范圍之外,避免影響測量放樣工作的進行。
對澆筑大量混凝土的施工項目,應加強變形監測;對澆筑后的懸臂梁還必須進行撓度觀測,并作為下道工序施工的依據。我們在各分項工程結束以后要定出軸線和標點,必須進行成品測量,確保其準確性,并填寫相應的報驗單以備監理復測審核。對于路基的測量工作,在路基施工之前,我們測量工作人員必須對原地面高程進行聯測。在地面上標出路基的輪廓(拉紅繩、灑石灰等),定上邊樁,并與圖紙進行比較。在施工過程中,我們應該把高填深挖作為檢測的重點,做到每填五層(或者挖 2m)檢測中線和寬度。
除此之外,軟土路基的沉降也不容忽視,需要進行動態觀測,來確保路基的整體穩定性。在建設橋梁的過程當中,海上測量平臺,強制對中,海岸紅樹林中建設測量平臺無需腳架――沉大小鋼護筒、制作測量平臺。它提高了測量儀器的穩定性――具有一定的防風浪能力,提高海上測量的精度。樁柱連接要保證其中心一致,確保有效的連接和梁柱的受力。如果樁、柱、梁在施工過程當中發生偏差的話,將會造成整個橋身受力條件的改變。我們不僅要保證樁位放樣準確,還要對已完成的樁進行復測檢查,而且達到百分之百的檢查,不容忽略。一人測量一人記錄計算,然后兩人對調來檢測和記錄(或者是另一組人員復核),確保無人為失誤。高速公路建設測量要求比較高,尤其是那些路線穿越山嶺的時候,測量路線難度大、檢測的視線較差,因而控制網的精度很難達到。所以為了提高控制精度,必須在首級控制網建設中力爭采取 GPS控制點的檢測。
2測量的檢查
2.1測量復核制的檢查
測量復核制在施工測量中尤為重要,也是測量工作中尤為薄弱的環節及容易出錯之處。指揮部工程科從以下主要幾個方面的測量復核工作進行檢查,從而杜絕了測量事故的發生。(1)建立測量組織及測量復核制度健全;(2)測量復核工作日志與測量資料相一致,測量和檢測工作必須按照指揮部《測量管理辦法》的有關要求進行;(3)每次測量后,測量成果用兩組獨立平行計算和相互校核;(4)項目部測量組各項測量技術交底資料,必須附有工程隊測量復核反饋單;(5)工程隊測量組每次測量技術交底資料簽字齊全;(6)測量外業工作必須有多次觀測,并構成閉合檢測條件(特大橋、大橋建立獨立控制網,并進行平差計算;建立主副導線控制網進行控制測量)。重要定位和放樣,必須堅持用不同方法或不同儀器進行復核測量或換人測量后方可施工。利用已知點(包括控制點、方向點、高程點)進行引測、加點和工程放樣前,必須堅持"先檢測后利用"的原則;(7)當貫通測量對設計曲線偏角有所調整時,在工程開工前對橋墩臺資料進行重新計算和核對。
2.2路基中線偏移值檢查
宿新高速路基且大部分均處于曲線地段,其中 4km 以上 4 處。在施工過程中工程技術干部往往未設或位置設錯路基中線偏移值、路基超高加高值,為防止此類錯誤的出現,對每段路基的偏移值設置情況進行詢問和實地核對,并對測量技術交底和測量記錄進行全面的檢查。使工程技術干部正確分清路基中線與線路中線的關系及布置,以超高加高值的正確設置。
2.3橋梁中線偏移值檢查
(1)實地檢查橋梁工作線、墩中心線、線路中心線三者之間的關系是否與施工設計圖相一致;(2)宿新高速公路宿遷段施工的多處橋,大部分都處于曲線地段,其橋臺均為扇形布置。在施工過程中檢查Ⅱ線橋梁工作線與墩中心線之間的偏移值設置,檢查橋臺胸墻線是否按照施工設計圖和套用的標準圖及《會議紀要》的有關要求進行正確的設置;(3)在一座橋中從一線進入多線岔心區域的橋墩,由于此類橋大部分為直線橋,工程技術干部往往對岔心區域橋墩的橫向預偏心值未予以設置,因此對此項檢查進行實地核對,及時糾正測量錯誤。
3結語
公路施工測量是一項精密而細致的工作,稍有不慎就有可能產生錯誤,一旦產生錯誤而又未及時發現就會影響下道工序,甚至影響整個測量成果,造成返工。為了保證測量成果的正確可靠,必須堅持做到有測量,必須有記錄,有運算,步步有校核,層層有檢查,不符合技術規范的成果要返工重做,以保證有足夠的精度。測量儀器和設備必須加強保養與維護,定期檢驗,使儀器始終保持完好狀態,保障測量工作順利進行。
參考文獻:
[1]李慶勇.論如何提高高速公路測量工作的質量[J].交通標準化,2010(23).
關鍵詞:高速公路;測量控制技術;交通運輸;公路質量;道路結構 文獻標識碼:A
中圖分類號:U412 文章編號:1009-2374(2015)04-0103-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2015.0333
1 概述
高速公路施工難度比較大,道路結構復雜,加之人們對道路質量要求比較高,做好測量工作至關重要。我國高速公路施工時,所采用的測量技術與發達國家相比較為落后,加之我國高速公路起步晚,測量控制工作需要進一步的加強,注意該技術使用時,要注意使用過程中的各種問題,力爭打造出高質量的高速公路。
2 測量控制技術的使用
2.1 做好準備工作
在高速公路施工過程中,測量是一項重要的工作,要有效提高測量的精確度,首先要做好準備工作。要求負責施工測量工作的測量工程師熟悉施工圖紙與施工現場的實際情況,當完成樁位提交工作之后,接下來需要進行的工作是分析數據,并制作一個合理的測量控制工作計劃。高速公路施工測量工作精確度與高速公路施工質量存在很大的聯系,提高測量準確度需結合承包工程的具體情況,再確定人員、設備以及所使用的方法。在準備工作當中,監理工程師要參與到測量計劃當中,掌握測量技術工作的情況,并對測量工作提出自己的意見,確保測量工作順利開展。測量技術書由施工單位編寫,測量計劃書對測量工作人員進行指導及行為上的約束,在測量工作中要求測量監理人員嚴格監督測量工作。其次,嚴格審核測量方案,確定測量方案無誤之后才可開工,在高速公路測控施工當中,經常出現工程面積過大、地形復雜等問題,對測量工作造成很大的影響。為了降低測量的無誤差,需要由專業的測量人員對測量方案進行審核,結合施工的實際情況以及施工所在地的地理環境、測量相關要求等,對測量方案做優化,采用適合的測量控制方法,提高測量的精確度。
2.2 做好放樣、平面控制等工作
放樣工作在高速公路測量各項工作中,其要求較高,若是放樣工作存在問題,必然會影響到測量的準確性,因此,要做好以下工作:順利做好平面控制工作之后,盡量合理設置控制點,尤其是重要部位,一定要設計控制點,測量時重點測量關鍵的控制點。放線時,要注意放線的距離,控制好距離可降低測量的誤差。此外,在進行橋梁的樁位、蓋梁、柱位等重點部位的放線工作,注意采用一致的工作控制點,將誤差控制在允許的范圍之內。測量工作中,測量人員每次完成放線工作之后,都需要進行程序處理,將程序設置為歸零狀態,若是需要進行高程測量,為了避免出現錯誤,需要調整為歸零狀態。在整個放樣施工過程中,測量監督人員都要進行嚴格的監督、檢查工作,提高放樣點的準確率。高速公路建設路況復雜,常常需要搭建橋梁,在該項工作的施工中,重點把握的是樁柱的中心部位設計,若是中心部位沒有設計正確,蓋梁、樁柱等出現誤差,會導致整個橋梁受力出現問題,影響到高速公路日后使用。為此,施工單位要嚴格控制樁位放樣工作,由經驗豐富的施工人員來負責此項工作,力爭一次性順利完成放樣工作,另外,監理單位加強蓋梁、樁頂等部位的檢查,避免重點部位存在偏差,無法達到施工要求,監理單位檢查時,可采用抽樣檢查的方式,但是,檢查的次數必須頻繁,多次進行檢查確保每個部位都達標。
3 GPS技術在高速公路測量中的運用
隨著我國科學技術的快速發展,在公路建設方面已經取得了很大的成就,GPS技術已普及到高速公路測量工作當中,大大提高了測量的準確率,并且具有減少勞動力,提高工程效率的效果,是高速公路測量控制中所采用的關鍵技術。
3.1 RTK技術在路線勘察設計中的應用
GPS技術從高速公路路線勘察設計起就已經采用到此技術,高速公路施工前,選擇合理的線路,不但能降低施工難度、縮短施工工期,而且還能降低施工成本。高速公路路線常常要面對地質復雜的路況,選擇路線時要備加注意,盡量選擇地質良好,沒有居民點、山路崎嶇的路線,此時,采用RTK技術進行線路勘查,輔助測量人員路線選擇工作。使用RTK技術時,由于路線的勘查處于不斷變化的狀態,因此,GPS-RTK接收機使用車運收集路線信息,并將一個已經了解情況點作為參考站,確定重要地物的準確位置,并將該信息輸入到計算機當中進行分析,測量人員在計算機上確定路線,標出公路中線,使用GPS技術測量公路中線,將坐標等信息錄入到電子檔當中,軟件對其做處理,便可方便快捷地得出放樣的點位。
3.2 RTK技術在中線測量與地形圖制作中的應用
一直以來,在中線測量中,多是采用傳統的方法進行測量,傳統的測量工作需要開展中樁測量、放線測量以及中平測量等各項測量工作,而使用RTK技術,同樣可進行傳統測量法進行的各項測量工作,但是與傳統的測量方式存在一定的區別,具體作業如下:首先,設置基準站,基準站的設定一般是在路線控制點的位置上設置,GPS接收機流動站點的位置處開展打樁工作,GPS接收機采集測量信息,系統對信息處理,綜合分析出最佳路線的中樁坐標。采用GPS技術很容易得出打樁的準確位置,其只需要將流動站所收集到的參考點輸入到系統當中,顯示器中立馬顯示出設計樁位的具置和當前桿位之間的距離等,將桿位慢慢移動,使兩者相互重合,就可得到準確的打樁部位,在此處標上記號即可,而且誤差小。RTK技術的投入使用,解決了地形圖回執困難的問題,RTK具有動態定位技術,沿線碎部點的高程、標高系數獲取方法十分簡單,只需要在碎部點位置上短暫停留,系統就會對此處的碎部點做處理分析,從而得到高程與標高。最后,將各個點的數據一一輸入,系統便會自動生存地形圖。
3.3 高速測量分析
在高速公路測量工作中,采用GPS技術進行測量工作,大大降低了測量工作難度,節約勞動力,但是,采用GPS技術也需要注意一些問題,才可有效控制測量誤差。例如,在放樣工作中,采用了RTK技術,可以排除影響放樣結果的一些因素,如常見的基準站點位不精確、坐標系統進行轉換時產生的誤差等,這一系列的因素,都會影響到放樣的精確度。因此,在高速公路測量放樣工作當中,流動站進行放樣測量的同一時間里,開展GPS控制點的監測工作,來提高點位的準確度。
4 結語
測量工作是高速公路施工過程中重要的一項工作,貫穿著整個高速公路建設施工的過程,與高速公路施工質量緊密相連,為此,對于測量工作不得不給予高度重視。在測量工作中,注意各種事項,規范測量行為,靈活采用GPS技術輔助完成測量工作,力爭打造出高質量的高速公路。
參考文獻
[1] 杜靜新.論如何提高高速公路測量工作的質量[J].城市建設理論研究,2012,19(27).
[2] 李慶勇.論如何提高高速公路測量工作的質量[J].交通標準化,2010,19(23).
[3] 方輝.GPS-RTK技術在桂梧高速公路工程測量中的應用[J].南方國土資源,2013,6(2).
關鍵詞:高速公路;路基工程;施工測量
中圖分類號:U416文獻標識碼: A
隨著國家在“重點建成一批高等級公路”方針政策的指導下,我國的高速公路建設步入了新的發展階段。眾所周知,從勘測設計一直到施工建設,這是一個復雜的高速路建設過程。施工建設作為勘測設計的成果顯現,而對于其的施工測量則是促進目標實現的重要方式。
一、高速路路基工程施工前準備
1、工程標書
對于招標書則需要做好認真的理解與閱讀,對于全套的施工圖進行瀏覽,對于圖紙齊全的齊全與否以及工程圖紙、資料及有關資料數據進行熟練掌握。從線路交點的坐標和設計半徑,全面驗算夾直線長度、曲線元素和曲線起點、終點里程樁號,并對線路中樁座標進行復核。
2、進駐施工現場
需要設計方、建設方、監理和施工方測量人共同組成測量控制成果和測量控制樁交接小組,對測量高程控制點和平面控制點實地交接,確認測量控制樁完好程度、點位及穩定性。
3、控制點精度等級
用設計文件提供的相同精度等級的作業方式檢測平面控制和高程控制, 平差計算后與原成果比較, 用規范技術要求判斷設計文件所提供的控制點精度能否滿足施工測量精度要求, 并出具檢測成果, 告知項目技術負責人, 若控制點精度不能滿足施工測量精度要求,將檢測結果提交業主和監理工程師。并提出解決方案重新進行控制測量, 將控制測量成果提交業主和監現工程師, 由監理工程師簽字認可, 作為施工的線路控制的主要依據。
4、加密控制樁
對于設計文件而言,其所提供的控制點的距離大體是在500-800m,這樣就無法直接滿足施工放樣的要求,需要嚴密控制點。根據合同內施工段的地勢及挖填情況, 在原有平面控制的基礎上加密平面控制點宜沿高速公路的施工線路布設附合導線。并將加密控制的測量平差成果報送監理工程師簽字認可, 此加密成果作為施工測量的直接依據。而高程控制點主要布設在橋梁或涵洞等構筑物附近, 主要對構筑物進行高程控制, 而路基土石方施工的高程控制可隨施工采用臨時水準點進行。故高程控制的加密應視具體情況而定。且要多次加密。公路的線路長, 其施工按合同段劃分, 相鄰合同段的施工銜接工作很重要, 合同段的交界處附近應有測量控制點,作為相鄰合同段的銜接控制。
5、檢查恢復路線中樁
高速公路的路線大多是新定路線, 經過之地多是耕作地, 因界限不清容易和當地村民發生糾紛, 這在公路建設的施工過程中經常發生。所以恢復的線路中線和征地紅線須用明顯標記標出, 便于使用。恢復中樁主要是恢復各個設計橫斷面的中樁以及曲線段的五大點中樁。若恢復的中線樁與原中線樁有差異, 應找出原因, 及時解決。紅線樁要保護好, 相鄰紅線樁拉線撒上白灰或挖一淺溝, 作為控制施工范圍的參照, 確保在紅線內進行施工, 避免殃及農田,與當地村民發生不必要的糾紛。
6、復測斷面
與測量監理工程師協商共同進行斷面復測, 包括縱斷面和橫斷面測量。縱橫斷面復測后, 詳細檢查, 校對斷面, 對地形變化大或影響工程量的地段, 應加測橫斷面。橫斷面測量結果, 須經監理工程師簽字認可, 利用橫斷面測量成果, 用簡化平均斷面法或優化平均斷面法復算設計文件的土方量, 如有較大差異, 報業主和監理工程師認可, 并重新核定工程量。
二、路基施工放線
路基施工前, 在地面上把路基輪廓表示出來, 即把坡腳點坡頂點找出來, 定上邊樁, 同時還應把邊坡坡度表示出來,以便正常施工。
1、邊樁放樣
2.1.1利用橫斷面圖放樣
通過對橫斷面圖進行復核、校對, 達到設計精度要求, 把橫斷面尺寸與地形之間的關系放到實地。方法是: 從橫斷面圖上量出中線距坡腳或坡頂的水平距離或斜距。然后到實地, 從已放樣的對應中樁開始, 用皮尺或鋼尺沿橫斷面方向(與中線垂直方向) 量出兩邊距離,用木樁作好標記, 此為坡腳或坡頂的邊界樁。用石灰縱向標出坡腳或坡頂的邊樁界線。施工中如破壞, 應及時補放, 以滿足施工要求。
2.1.2傾斜地面放樣
從設計路塹橫斷面圖可以計算出路塹橫斷面中線距坡頂邊界的水平距離:
W1= a + b + h x n
W2= a + b + h1 x n + c + h2 x m
圖 1 設計路塹橫斷面圖
從路堤橫斷面圖可以計算出路堤橫斷面中線距坡腳邊界樁的水平距離:
T1= a + h x n
T2= a + h1 x n + c + h2 x m
圖 2 設計路堤橫斷面圖
上面計算中 a、b、c、h1、m、n 為已知參數, h、h2一般為未知, 可先假定(或從橫斷面圖上量取) h、h2, 計算 W1、W2或T1、T2的值。從對應中樁開始, 放樣邊樁。放樣后, 實地測量邊樁高程, 計算 h、h2的值, 檢核與假設( 或量取) 的 h、h2值是否相等。若相等, 則邊樁為放樣點; 若不相等, 重新計算 W1、W2或 T1、T2的值, 從新放樣, 如此重復, 直至檢核值與假定值相等為止。此法稱為逐漸趨近法放樣。用木樁作好標記, 此為坡腳或坡頂的邊界樁。用石灰縱向標出坡腳或坡頂的邊樁界線。
2、邊坡放樣
不管是路堤還是路塹的施工, 都需要密切控制邊坡的坡度。通常來說,挖或填 1-2m 放樣或檢查一次施工邊樁。在進行放樣時,需要先確定要放樣點的高程, 計算出距中線的水平距離。然后在實地放樣出該點的平面位置, 再放樣該點的高程。用木樁標記。這樣上下點的連線即為邊坡線。
3、排水溝放樣
對于排水溝平面位置,其確定較為容易, 用全站儀坐標放樣平面位置, 三角高程或水準放樣水溝的高程, 以便于更好的保證排水順暢。
4、橋梁涵洞放樣
對于橋涵施工放樣,此項工作的主要任務是把設計意圖逐漸轉為實際工作,由此來指導建筑物各部施工。切實熟悉圖紙及相關資料,真正檢查、核對好橋涵導線點、中線位置樁、水準點,驗證資料的測量是否符合精度要求。可用交會法或坐標法放樣, 重點測定橋涵墩、軸線、臺位置。在進行施工的過程中, 測定并檢查好各施工部位的標高、平面位置、幾何尺寸等內容。
三、結論
隨著我國高速路建設的加快,各地“重點建成一批高等級公路”的思想越來越迫切,高速公路路基工程的施工測量切實需要我們全體施工相關方保持注意,保證高速公路從勘測設計到施工建設的準確、有效
參考文獻:
[1] 黑繼東.高速公路立交區路面施工測量技術淺論[J].北方交通.2011(06)
[2] 郭浩,畢鋒,魯桓.高速公路軟土路基施工沉降及穩定性監測[J].筑路機械與施工機械化.2007(06)
臨吉高速公路S26合同段起止里程為K266+205~K269+260,主線全長約為3.055KM。本標段主要為黃河大橋,本橋為青島至蘭州公路山西境臨汾至吉縣高速公路跨越黃河而設。橋址位于山西省臨汾市吉縣與陜西省延安市宜川縣之間的吉縣葦子灣,東距吉縣縣城19KM;西距宜川縣城49KM,沿黃河上溯11.6KM為壺口瀑布。地理坐標為北緯36度03分,東經110度28分。
根據本標段情況,D級GPS控制點共交9個,其中V289為相鄰標段的控制點,為了檢查與相鄰標段進行平順性檢查。四等水準點9個(Km),保存完好,加密施工控制點12個,加密點選在不易受工程、自然因素影響的地方,埋石穩固,通視良好。
平面坐標系統采用北京54坐標系統,中央子午線為110°40′,投影高程面為900m,高程系統采用1985國家高程基準。
一、平面控制網技術
1、全球定位系統(GPS)概述
GPS又叫全球定位系統,根據其定位模式可以分為絕對定位和相對定位。絕對定位是以地球質心為參考點,確定接收機天線在WGS-84坐標系中的絕對位置。由于定位作業僅需一臺接收機工作,因此又稱為單點定位。由于單點定位結果受衛星星歷誤差、信號傳播誤差及衛星幾何分布影響顯著,所以定位精度較低。一般適用于低精度的測量領域,例如車輛、船只、飛機的導航、地質調查及林業調查等。
GPS絕對定位主要是以GPS衛星和用戶接收機天線之間的距離為基本觀測量,并利用已知的衛星瞬時坐標來確定接收機天線在協議地球坐標系中的位置。動態絕對定位是確定處于運動載體的接收機在運動的每一瞬間的位置,由于接收機天線處于運動狀態,故天線點位的坐標是一個變化的量,因此,確定每一瞬間坐標的觀測方程只有極少的多余觀測。因此,其精度較低,一般僅有幾十米的精度,在SA政策影響下,其精度甚至低于百米。通常這種定位方法只用于精度要求不高的飛機、船舶以及陸地的導航。
由于在GPS絕對定位(或單點定位)中,定位精度將受到衛星軌道誤差、鐘差及信號傳播誤差等因素的影響,雖然其中一些系統性誤差可以通過模型加以削弱,但改正后的殘差仍是不可忽略的。GPS相對定位,也叫差分GPS定位,是目前GPS測量中定位精定最高的定位方法,它廣泛地應用于大地測量、精密工程測量、地球動力學的研究及精密導航中。
靜態相對定位的主要任務是求解基線向量,它的計算程序是:利用三差求解出近似的基線長度,再利用浮動雙差法求解出整周未知數和基線向量,而且對于短基線,通常還將整周未知數湊整后,再由雙差求解出更精密的基線矢量。載波相位測量,特別是利用載波相位觀測值求差進行的相對定位測量具有很高的精度。但是,這種高精度是以正確求定整周未知數和徹底消除周跳為前提的。因此,無論是整周未知數確定的不正確,還是周跳沒有消除干凈,一個整周數值的錯誤,就將產生0.2m的誤差。
平面控制網采用全球定位系統(GPS)進行,GPS外業使用4臺標稱精度為3±0.1ppm?D(mm)的徠卡GX1230 GPS接收機采用靜態相對定位的原理進行數據采集。對于GPS網的精度要求,主要取決于網的用途和定位技術所能達到的精度。精度指標通常是以GPS網相鄰點間弦長標準差來表示,即:
式中:―― 標準差(基線向量的弦長中誤差,mm);
a ―― GPS接收機標稱精度中的固定誤差(mm);
b ―― GPS接收機標稱精度中的比例誤差系數(1×10-6)
d ―― 相鄰點間的距離(km)。
2、外業觀測
觀測前應該編制GPS衛星的可見性預報圖:在高度角>15°的限制下,輸入測區中心某一測站的概略坐標,輸入日期和時間,應使用不超過20天的星歷文件,即可編制GPS衛星的可見性預報圖。觀測時嚴格按《公路勘測規范》JTG C10-2007中四等網和本工程的技術設計的有關要求進行,GPS觀測的主要技術指標如下:
---同步觀測健康衛星數≥4;
---幾何圖形強度因子PDOP≤8;
---衛星截止高度角:15°;
---觀測時段長度:≥60分鐘;
---平均重復設站次數≥1.6;
---歷元采樣間隔:15秒;
---天線對中精度:腳架≤2mm;
采用邊連式布網,邊連式是指通過一條公共邊將兩個同步圖形之間連接起來,邊連式布網有較多的重復基線和獨立環,有較好的幾何強度, 能保證網的幾何強度,提高網的可靠指標,能有效地發現粗差,與點連式比較,在相同的儀器臺數條件下,觀測時段數將比點連式大大增加。觀測人員到達觀測點后,應查看周圍的觀測環境,附近(方圓約200m)如有大功率無線電發射臺、高壓輸電線、大面積的水域等,應將這些情況記錄在記錄手簿中的備注欄里,避免產生多路徑效應,多路徑效應是指接收機天線除直接接收衛星的信號之外,尚可能接收到天線周圍物體或地面反射的衛星信號。兩種信號的疊加將引起天線相位中心位置的遷移,從而使觀測量產生誤差。
接收機天線相位中心相對測站(標石)中心位置的誤差,叫天線安置誤差,包括天線的置平和對中誤差、量取天線高誤差。如:當天線高度為1.6m,置平誤差為0.1°時,可能會產生對中誤差3mm。因此觀測前嚴格對取中整平,從3個方向量量取天線高取平均作為天線的斜高,對兩個時段之間不需要搬站的測站均把基座轉動180°后重新對中整平,防止了對中整平粗差的出現。在觀測過程中要注意記下以下內容:測量員、點名、點號、觀測日期、觀測時間段、數據文件名、天線高、衛星狀況等。
3、內業平差計算及精度分析
外業做完后,首先要進行數據傳輸,在傳輸數據時,先檢查軟件中的各項設置,查看GPS類型、天線類型、天線高的量測方式等是否設置一致,本次使用的GPS是徠卡GX1230,天線類型為AX1202,天線高度為斜高,基線解算及平差計算采用LGO軟件進行。軟件自動改化到相位中心高度,然后進行基線解算,基線處理完成后,應對其結果做一下分析和檢核:
(1)觀測值殘差分析
平差處理時假定觀測值僅存在偶然誤差。理論上,載波相位觀測精度為1%周,即對L1波段信號的觀測誤差只有2mm。因而當偶然誤差達1cm時,應認為觀測值質量存在系統誤差或粗差。當殘差分布圖中出現突然的跳變時,表明周跳未處理成功。
(2)基線長度的精度
處理后基線長度中誤差應在標稱精度內。多數雙頻接收機的基線長度標稱精度為5±1ppm?D(mm),單頻接收機的基線長度標稱精度為10±2 ppm?D(mm)。
(3)基線基線向量環閉合差的計算及檢核
由同時段的若干基線向量組成的同步環和不同時段的若干基線向量組成的異步環,其閉合差應滿足規范要求:
a:同步環各坐標分量閉合差W應小于下列數值:
WX≤/5WY ≤/5 WZ≤/5
W≤/5
b:若干條獨立基線構成閉合環時,異步環各坐標分量閉合差應符合以下要求:
WX≤3WY ≤3 WZ≤3
W≤3
c:重復觀測基線的成果互差,應滿足:
ds≤2
對于不合規范要求的,查出超限原因,剔除有粗差的基線,若發現有問題的基線,還可以查看各點接收到的衛星狀況及其他有關部因素,以查找原因,確定此基線是否重新解算還是重測。當由于點位不符合GPS測量要求而造成一個測站重復觀測仍不能滿足限差的要求時,則應按技術設計要求重新選擇點位進行觀測。
GPS定位成果屬于WGS―84大地坐標系,而實用的測量成果是屬于國家坐標系或地方坐標系,因此必須解決成果的坐標轉換問題。如果采用的是地方獨立或工程坐標系,一般應該了解以下參數:
(1)所采用的參考橢球;
(2)坐標系的中央子午線經度;
(3)縱橫坐標加常數;
(4)坐標系的投影面高程及測區平均高程異常值;
(5)起算點的坐標值。
基線解算合格后應先進行三維無約束平差,主要目的:考察GPS基線向量網本身的內符合精度以及考察基線向量之間有無明顯的系統誤差和粗差,其平差應不引入外部基準,或者引入外部基準,但并不會由其誤差使控制網產生變形和改正。
在進行約束平差時,約束點最好選擇能覆蓋測區范圍的點。對于約束點的選擇,要求約束點的精度符合規范要求,聯合平差或約束平差成果的精度分析:主要考察各類觀測值的改正數的分布是否有明顯粗差,平差坐標、點位誤差、轉換參數、單位權中誤差是否通過統計檢驗,邊長相對精度是否滿足設計的精度要求等等。
約束點的精度分析見下表:
約束點的精度分析(距離對照表)
點號 設計邊長 實測邊長 邊長較差(mm) 相對中誤差
從上表可以看出,本次控制測量所選取的約束點均具有相當高的精度,可以作為已知點進行約束。(約束點為下圖中黑色點位,均勻分布在本網中)
GPS控制網圖
根據本次平面控制網的測量及內業平差計算得出:平面控制網精度各項指標均達到規范要求,所有同步環、異步環均有較高的精度,基線邊相對中誤差均達到四等規范要求,環相對中誤差最大為1:195746(環 7:V287, LJ09,V285),環相對中誤差最小為1:25721265(環30 :V280,LJ02,LJ01),本次復測結果與設計較差最大X=4.4mm,(V282); Y=-2.3mm,(V283)。點位誤差最大的為4.4 mm,(V282)。
二、高程復測技術
高程控制網采用全站儀三角高程對向觀測方法,減少豎盤指標差的影響,觀測四個測回,觀測時嚴格按《公路勘測規范》JTG C10-2007中四等網和本工程的技術總結的有關規范進行,并在平差時將加密的高程控制點納入到測段中進行嚴密平差。平差采用武漢大學的科傻軟件進行。
光電測距三角高程測量的主要技術要求
測量等級 測回內同向觀測高差較差(mm) 同向測回間高差之差(mm) 對向觀測高差之差(mm) 附和或環線閉合差(mm)
四等 8 10 40 20
五等 8 15 60 30
在架設好儀器后要精確量取儀器高跟覘標高,儀器高是指儀器水平軸到測站點中心標石上標志的高度;覘標高是指垂直角觀測時,照準部位到照準點中心標石上標志的高度。儀器高和覘標高可以直接用鋼尺量至毫米,量測3次,取平均數記入手簿中。
水準網圖
根據高程控制網的測量及內業平差計算得出:本次高程網以V289為起點,以V280為終點,全線貫通形成附和網,高程網復測閉合差40.5421 (mm),允許閉合差為20 =47.8(mm),達到規范要求,高差較差最大-18.1mm,(V280至V281),允許差值為40=25.5(mm),高程最大差值10.3mm,(V282)。
【關鍵字】施工單位;測量準備;中線放樣;水準測量
1 中線放樣
1.1 中線放樣的過程
1.1.1 導線點坐標復測
目前高速公路的施工設計單位僅提供給施工單位導線控制樁及其坐標。施工單位進場后,由設計單位進行交樁,而后使用經過有關部門檢測合格的全站儀或光電測距儀配經緯儀,對導線點進行復核聯測。測量過程嚴格按照Ⅰ級導線點測量方法進行。測量前可以根據設計單位所給坐標先計算好轉折角和邊長,與實測結果相比較,當誤差較大時應查明原因,是導線點挪動或儀器故障。當該段導線點觀測角和相鄰導線點邊長都已實測完畢,導線點復測的外業工作即宣告結束。
接下來進行導線點坐標復測計算。一般來說,以前兩個導線點和最后兩個導線點為已知邊進行方位角閉合計算,以監理要求的允許閉合差衡量其是否閉合。根據坐標和導線長度計算導線精度,看其是否滿足其導線要求的精度。如果滿足精度要求,說明導線測量準確,同時整理出導線點成果表。
1.1.2 主要中樁放樣
主要中樁指直圓、緩圓、曲中、圓緩、緩直、直圓、圓直、交點等,且位置較好能夠相互通視的點,不能通視的點放出之后也沒有多大用處。
中樁放樣是以某相距最近的導線點為測站,后視相鄰導線點,撥角測距放出該中樁點,觀測角和距離是以這三點的坐標計算得出的,在放樣中樁時應注意兩項:(1)放完一個中樁點后,必須進行儀器歸零校核,歸零誤差應在限差之內,否則所放點位應重新放樣;(2)測站導線點到所放中樁點距離小于到后視導線點距離。第一條是測量放樣的常識,而第二條則是根據導線放樣中樁總結出來的經驗,可以減少誤差的一種辦法。放樣中樁的數量以能達到相鄰兩中樁能夠通視為下限,并寫出中樁放樣的詳細記錄。
1.1.3 中樁穿線
根據導線點放出的中樁是否滿足路線走向的各種技術參數呢?從理論上講應該是的。但經過幾條高速路的總結,不符合的情況還是存在,中樁穿線必不可少。
中樁穿線的過程與導線點復核測量方法相同,而衡量其是否合格則是路線的各種技術參數,即直線點是否在一條直線上,曲線點是否在一條曲線上。中樁穿線如有不符合的情況,應以該直線或曲線相距最遠點調整中間點,線型結點應先定曲線后定直線。而事實上誤差仍然難免,應詳細記錄穿線過程的各種數據,進行認真分析,查找原因,根據全線測量結果進行計算,尋找如何調整中樁位置,使線型能夠達到最小誤差的最佳方案。
1.1.4 栓樁
導線點放樣的中樁如未調整,其中樁放樣記錄也是栓樁的一種辦法。如調整了,應在導線點二次實測進行記錄栓樁。其它騎馬樁、三角網等也可進行栓樁。但無論哪種辦法,都應考慮施工由于高填或深挖以后是否還能由其恢復中樁。
1.2 中線放樣的幾個問題
(1)導線點丟失后,是恢復其原來點還是重新布設?恢復其原來點十分困難,測量精度和重新布設的結果是一樣的。一般來說,按照相鄰點通視的要求重新布設速度快,提前選點布設完畢隨導線點測量一次完成。
(2)一個標段是否可以有兩條附合導線,一般說來,設計單位所給的導線點坐標是整條路平差計算值,而施工單位投標是分段中標,中標之后可能又分幾個單位施工,這樣測量可能也分幾段。一個標段的附合導線數量往往根據監理要求不同造成可能會有一個或一個以上的附合導線,造成標段與標段之間,施工單位與施工單位之間聯接困難。由于無法找到明文規定,監理承包商就此往往發生分歧。有時承包商按上一次的經驗設一條附合導線,而監理部要求設一條以上。在焦新高速公路設計文件上寫明一個標段導線點必須全線平差計算,應該是最佳方案。
(3)導線點坐標取值是用設計方所給數值,還是用承包商自己復核計算的平差結果?既使使用的相同的導線點,而由于測量時取導線長度不一,雖說其導線點坐標是從某種意義來說是一個定值,但取某一段或取全線測量其結果就不一樣,此外,人的視覺誤差和儀器精密程度不同,復測的導線點坐標即使精度很高也不會與設計值相同。從道理上講,應該取精度高的導線點坐標。而一般設計文件中并不講明其導線精度。在經歷過的幾個工地,多數是根據監理意見,有取復核后的坐標,也有取設計方所給坐標的,施工單位則傾向取復測后的坐標,本文認為設計方應說明其導線精度。與復測導線精度相比,取精度高的一方值,以便于提高中樁放樣的精確性,減少中樁穿線的誤差。
(4)中樁放樣是利用穿線后符合路線設計參數的中樁放樣,還是利用導線點放樣?在公路施工發展過程中,在設有導線這一概念之前,利用中樁放樣其它中樁可謂一統天下。在引入導線后,有的設計文件和監理甚至說明必須用導線放樣所有中樁。但事實上,如果一個橋梁僅有中樁是不夠的,它必須有中線才能確定其位置。公路施工測量放樣不是單單依靠中樁,其最終是由一些主要中樁連結成線確定的。表面上看是一些中樁點,其實是線。該線是測量時用來控制整個路線方向和確定中線位置的,中樁是施工中應用來放樣的,中樁放樣完畢,還必須要進行穿線。筆者認為,按路線設計參數進行中樁穿線復測,其重要性大于導線復測重要性,導線是手段,中線是結果,確定路線是一條線,而不是幾個中樁。要求只用導線點放樣即不可能也不現實,如確定結構物的交角,后視后是中樁而不是導線點。測量上土的邊界,不可能每層土都計算出其邊界的坐標。中樁的利用率遠遠高于導線點。