高速公路测量范文
时间：2023-03-22 21:57:19
导语：如何才能写好一篇高速公路测量，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
测量工作是一切工程建设的基础性工作，贯穿于整个工程建设的全过程。高速公路工程施工具有建设规模庞大、桥梁工程结构形式复杂、施工标段界面多等特点，所以做好高速公路测量控制在整个工作中显得尤为重要。本人结合工作中的实践，浅谈一点高速公路测量控制管理的工作。
一、施工准备阶段
1、编制测量监理规划
测量监理规划是整个测量监理过程中的行动纲领，在施工准备阶段编制测量监理规划是为以后开展监理工作的必要准备。测量监理规划应包括以下内容。
（1）测量工作的依据，应包括有关规范、图纸、验收标准、招投标文件及本单位的有关文件（如本公司的作业指导书）等。
（2）规定测量监理的内容和检查频率，应按照实施工程的内容根据依据中的有关测量需要检查的内容而定。
（3）测量监理的工作程序和工作制度。
2、施工准备阶段
测量工程师首先应检查施工单位的测量仪器是否送检标定，标定证书是否在有效使用期内，人员、仪器精度和数量是否符合合同要求。在上述条件满足要求后，测量工程师的任务是接受业主和设计单位导线和水准点的现场交接桩。设计单位提供的这些导线和水准点是今后整个工程施工放样和检测的依据，因此测量工程师接桩后应按交通部相应规范要求对其进行复测，若发现问题及时向业主和设计单位反映，符合相应规范要求则提交成果报告，并报请测量监理进行外业检测，成果报告应得到测量监理工程师的认可。然后和相邻施工单位的导线和水准点进行联测用各自成果对交界桩进行现场放样。监理工程师应要求施工单位提交根据测定的原地面线绘制的施工横断面图及实际的土石方工程数量，测量监理工程师根据检查、复测结果审核。
二、路基和结构物施工阶段
进入路基和结构物施工阶段后，测量工程师的主要任务如下。
1、对桥梁、通道涵等结构物的检测
首先应对放样坐标进行认真仔细的审核计算，把错误杜绝在放样之前；然后采用已签认的导线和水准点成果对其实地位置进行检测，以确定放样是否正确。特别要指出的是，桥梁放样坐标计算复杂，施工工序多，需要控制的点和线多，必须认真对待，经常检测。
2、对路线中桩、坡口、坡脚桩进行检测
高填深挖地段是检测的重点，每施工到一定标高后，应检测其线路中边桩和路基宽度是否符合设计的要求，这一工作作为施工单位的测量人员应经常性地进行。
3、对隐蔽工程量和变更工程量进行复核
这项工作的结果对土方量的影响很大，直接关系工作造价。因此在复核时，测量工程师应本着实事求是，认真负责的态度，采用合理严谨的测量和计算方法，如实地向测量监理工程师提供可靠的工程量数据。
三、中间交工验收阶段
经过较长时间的施工，原有加密导线和水准点可能被破坏或使用不方便，因此，中间交工验收之前，测量人员还应对本单位的加密导线和水准点进行一次全面的复测和补测，并向临理工程师提交相应的成果报告。和施工准备阶段一样，测量监理工程师会对其成果报告进行内外业审核和实地检测，两相邻施工单位之间必须进行联测，只有上述各项检测和联测精度符合相应规范要求后，才可以作为以后路面施工测量和中间交工验收的依据。
各项工程的中间交工验收均应按相应验收标准执行，验收前，施工单位必须先自检合格，并向监理工程师提交相应的自检资料。对土方路基来说，中线偏位、路基横断面上各点标高和路基宽度是测量的重点。路基标高是否符合规范要求关系到路面各结构层厚度能否得到保证，所以标高的测量应认真进行。
四、总结
进入路面施工后，测量工程师应加强对各路面各结构层标高的检测力度，确保各结构层的设计厚度，同时作为测量人员应精心操作，严格控制好横断面上各点标高和左、右宽度，路面的验收方法和形式同路基，仅是标准不同而已。
由以上可知，测量监理工作在施工准备阶段的工作是整个监理工作的重点及难点，测量监理规划是测量监理准备阶段工作的重点，同时又是指导各阶段测量工作的纲领，施工准备阶段的测量监理工作既直接影响到路线的定线和高程系统的控制，又影响到施工过程中施工放样的可靠、便利，同时也直接影响到工程土石方的数量的计量，涉及业主、施工单位的直接经济利益，因此，做好施工准备阶段的测量监理工作十分重要，必须引起测量监理工作者的注意和重视。
参考文献
[1] 王青林, 胡正昌. 浅谈高速公路建设中的测量工作[J]. 黑龙江交通科技 , 2007,(02)
[2] 孙尔辉. 浅谈公路工程施工准备阶段的测量工作[J]. 北方交通 , 2007,(02)
篇2
关键词 GPS；高速公路；测量应用
中图分类号：U412 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）21-0110-02
GPS是一种全球定位技术，起始于1958年。在20世纪70年代，这种技术真正实现了卫星定位，并逐步系统化。GPS技术最初是为实现海陆空提供精确导航以及情报搜集而设定的，即用于军事方面。随着研究投入的不断加大，目前这种技术形成了完整的系统，在地球外部覆盖了24颗卫星，实现了在各领域的有效应用。高速公路的测量目的在于了解公路相关信息，查看其设计、使用是否符合要求。
1 GPS在测量中的优势
1.1 精确定位
一般而言，红外仪的测量精度为5mm+5ppm左右，而GPS的测量精度已经能够达到红外仪水平。但GPS的优越性主要体现在远距离测量方面，距离越远，精度越高。例如，在基线小于50 km时，精度在12*10-6左右，但当基线在100 m-500 m之间时，精度能够达到10-6-10-7。
1.2 自动化
随着GPS技术的不断发展，现如今这种技术已经让数据信号接收机越来越小，设备不断改进、优化，已经能够方便测量人员携带。在实际测量过程中，测量人员只需要将天线对中并且整平，测量仪器高度并打开电源，就可以开始测量了。测量前需检查仪器的工作状态是否正常。仪器观测能够实现自动化，只需要采用相关软件就能够达到对数据的处理效果，自动计算出三维坐标。
1.3 观测时间较短
对高速公路的测量不能够长时间进行，因此测量需快速。在使用GPS方式设置控制网的时候，每个站点的观测时间只需要半小时。如果测量采用的是静态定位，在20千米以内的基线中仅需不到5分钟就能够将目标坐标求出。
2 GPS在测量中的作用
2.1 静态定位
这种静态测量方式适用面较广，能够对短距离或是长距离基线同时适用。在这种测量中，通常会用到3个接收机，把天线设立在基线两端，并标记好测量中心，将其对中整平。这样一来，3台接收机就可以在同一时间对高速公路进行测量。这种测量方式需4颗及以上卫星，并将采样率全部设置在5s-30s之间，截止高度角也应相同。
基线之间的精度与距离决定了观测时段长度，长度可以是几分钟，也可以长达几小时。在测量中，系统会自动解算用户站坐标（通常都是三维坐标）以及整周未知数。结束观测要根据解算结果判断，若结果的变化没有达到稳定趋势，则不能停止观测。随着RTK技术的普及，定位只需要5分钟-10分钟即可完成，相信通过技术的不断改进，定位时间会越来越短，精度也会越来越高，最终将目前高速公路测量中使用的全站仪完全替代。
2.2 动态定位
在高度公路测量领域，这种动态定位的发展前景极为广阔，能够达到测量纵断面地面线、图形测绘、测量公路横断面以及测量中桩的作用。测量时间较短，一般仅需要2秒-6秒即可达到精度在1厘米-3厘米的效果。同时，测量过程中无需通视，相对于全站仪而言更为方便快捷。
一般而言，高速公路设计范围较广，长度较长，公路等级高，在传统测量中采用的方式无法达到对精度的要求。在现代化测量中，GPS技术的运用能够在平面控制中对路线展开平差分析与导线网测量，利用GPS对中线进行放样。这一技术已经成功运用于高速公路测量中，如国道214、共茶高速以及国道109，测量结果得到一致好评。
3 高速公路测量中GPS技术的应用
3.1 设计控制网
控制网的设计首先需要严格选取坐标系，将“WGS-84”大地坐标系统向平面坐标系转换的过程中，需确保测量区域中投影长度不超过每千米2.5厘米的变形值。坐标系统的选择可根据以下两项标准来判定：
1）投影长度≤每千米2.5厘米：这种情况应选用平面直角坐标系，高斯正形为3度。在条件适用情况下，也可采用抵偿坐标系。
2）投影长度>每千米2.5厘米：这种情况下必须使用抵偿坐标系，以免测量出现误差。当需要测量的高速公路长度超过一个投影带的有效范围时，应设置多个投影带，在每两个投影带范围交叠的地方设置能够相互通视的GPS测量点。
3.2 具体测量应用——以某高速为例
在一条全长约146千米的高速公路中，设计有5座隧道与23座桥梁，其中有3条隧道属于特长隧道。
在使用GPS技术展开测量时，需要从高速路段开始的地方起，每5千米至8千米设置一对观测点，两个观测点之间需要相互通视，间距在600米左右即可。由于这条高速公路中存在特长隧道，在对长度在1500米以上的隧道进行测量时，应在隧道中间位置以及两端分别布置测量点，若桥梁长度在200米以上时，也应以这种形式布设，保障放样需求的合理化。在本次研究中，全线一共埋设了63个GPS二级测量点与4个三级测量点。实际测量中，将桥梁与隧道中铺设的二级测量点作为首级平面控制网。
在本次研究中，对这一高速公路的测定共投入了17名研究员，其中8名为专业人员，另外9名为辅助研究员。设备方面，共使用了8台GPS接收机（Leica SR530），测量平面精度控制在3毫米±0.5ppm。观测时间在一小时左右，并且每15秒进行一次数据采样。整个测量工作仅用时7个工作日。
3.3 导线控制
在研究的高速公路中，从公路起始处开始，每隔600米左右设立一级导线点一个，全线一共设置了212个导线点。测量仪器选用的是南方9600型以及Leica SR530这两种设备，采用静态测量方法，在10分钟内每隔15秒采集一次数据。
3.4 摄影测量
摄影测量一般采用飞行器为载体，间隔相同时间进行数据采集。摄影需要按照一定比例进行，比例尺根据地形图确定。例如，在一副1比2000的地形图中，摄影比例应该设定在1比10000；本次研究的高速公路测量中，在平差处理之后能够将测量精度达到100毫米左右，最弱边相对中误差在1/53768，高程数据是根据GPS计算中的拟合法解得出，符合计算要求。
4 结束语
采用GPS技术进行高速公路的测量能够有效降低测量人员工作强度，提高测量效率。GPS技术的高效、高精度以及快速特点让高速公路相关数据测量更为准确，尤其是对公路中桥梁、隧道的测量方面，能够实现中桩测量、实施放样以及点位测量。加上RTK技术的支持，相信GPS技术在高速公路测量领域应用前景广阔。相关研究人员还应加大研究力度，提升测量精度、缩短测量时间，让GPS技术更优发展。
篇3
关键词: 外业测量 RTK测量数据现状发展
1. 概述
高速公路的外业测量要求严，精度高，而且受地形、地貌的限制比较大。所以无论新建公路还是改建公路项目的外业数据的收集显得尤为重要与困难。一个高速公路项目的外业测量分为初测与定测，笔者重点讨论定测的相关问题。
1.1高速公路外业测量现状
现有高速公路外业测量步骤较为细致，大致可分为（1）路线中桩敷设（2）中桩高程测量（3）横断面测量（4）地形图测绘（5）路基、路面及排水勘测与调查（6）小桥涵勘测与调查（7）大、中桥勘测与调查（8）隧道勘测与调查（9）路线交叉勘测与调查（10）沿线设施勘测与调查（11）环境保护调查（12）临时工程勘测与调查（13）工程经济调查。
在此步骤中有诸多步骤可统筹安排进行；也有的步骤是补充与核对，如步骤（4）；也有的步骤在某些项目中不存在，如（8），但所有步骤都是必不可少和简化的。
1.2测量仪器现状
外业测量的仪器主要有：RTK仪器，全站仪，水准仪，经纬仪等。
中线定测运用GPS动态放样，即省时又省力且确保路线测设精度，采用的仪器主要为拓普康公司生产的全套RTK测量仪器。
中桩高程测量主要采用水准仪，传统的光学仪器保证了高程测量的精度。
横断面测量主要采用全站仪，电子仪器应用使得读数和计算更加准确与快捷。
其他勘测与调查中可采用全站仪或经纬仪。
1.3 RTK的技术应用
实时动态（RTK）定位技术是GPS测量技术发展的一个新突破，在公路工程中有广阔的应用前景。
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，其原理是取点位精度较高的首级控制点作为基准点，安置一台接收机作为参考站，对卫星进行连续观测，流动站上的接收机在接收卫星信号的同时，通过无线电传输设备接收基准站上的观测数据，随机计算机根据相对定位的原理实时计算显示出流动站的三维坐标和测量精度。这样就可以实时监测待测点的数据观测质量和基线解算结果的收敛情况，根据待测点的精度指标，确定观测时间，从而减少冗余观测，提高工作效率。
实时动态（RTK）定位有快速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。
现有的新型的仪器可以跟踪美国的GPS卫星，又可以跟踪俄罗斯联邦的GLONASS卫星，这无疑将会增加接收机的可见卫星数，从而提高工作效率。
其中全球定位系统（GPS）是由美国国防部掌控的星基无线电导航系统。该系统为任何装备了GPS接收机的近地用户提供了全球、全天候、24小时的定位、测速和定时服务。全球卫星导航系统（GLONASS）是由俄联邦国防部掌控的与GPS类似的导航系统。
2. 对技术、设备发展的构想
2.1 路线中桩敷设
现状路线中桩敷设中，是利用RTK技术，对输入桩号，然会用手持的接收机定位，无限的靠近改点，得出此点的三位坐标。在此过程中对一些地形变化点、地形地物的特殊点等往往需要反复输入，寻找，直至无限接近改点。
在此构想，可改变测量仪器硬件及软件的模块，由此改变测量的方法。首先通过线位的数据，卫星定位系统可完成路线在大地坐标中的线位，手持接收机可显示测量人员所在的位置与该位置垂直与线位的中桩的距离与方向，然后测量人员去无限靠近中桩，得到中桩的三维坐标；如该中桩不是所需特征点，可沿大致路线方向前后移动到所需点位置的附近，再沿路线法线方向无限接近该点，得到该点的三维坐标，得到桩号。由此可免去反复输入桩号的繁琐过程。
在此可构想有一台小巧便于携带的掌上电脑，此中已储存三维化的地形图，路线的平面及初步纵断面数据，既形成路线的三维透视图（现已有相关软件可以生成）。
在测量的过程中其他测量人员可持有掌上电脑，此电脑的软件及硬件可与RTK接收机相接，做到实时连接，掌上电脑已有三维化的地形图中，可实时看到所放线点所在三维地形图中的位置，可以看到此点的填挖情况。如果遇到不合适的地方，就可以现场进行调整，然后再连接手持接收机进行重新敷设，做到最大方面的优化路线方案。
2.2中桩高程测量
在中桩高程测量中，现状是采用水准仪测量。水准测量采用激光测量仪器，水准尺由特殊的反射材料做成，由特制电子的水准仪发出水平射线反射回来，然后显示读数，并且可设置前视后视，直接计算高差，记录人员可持有掌上电脑计算数据，此数据有专业的计算软件计算并且做出平差。此数据成果可与路线中桩测量中的掌上电脑联结传输数据，直接形成纵断面数据，免去了数据计算与输入的繁琐过程，也避免了数据输入的错误。
2.3横断面测量
横断面测量中可采用全站仪或RTK测量，在此可构想仪器的测量数据可直接联结到掌上电脑，实现测量数据与三维地形图数模的比对，可减少测量数据中的误差，最后的测量数据成果可直接形成横断面数据，避免了数据输入的繁琐过程。在掌上电脑中可以显示测量点的位置，可以根据具体的需要确定测量的距离，这样可以具置具体测量，避免了浪费和漏测，提高了效率。
2.4 地形图测绘
地形图的测绘，同样采用RTK技术和掌上电脑的结合，实时比对，实时观测，这样可以提高准确率和精度，避免漏测，并且可节省大量的数据输入时间。
2.5勘测与调查
在众多的勘测与调查中，我们同样可采用相同的技术手段，可利用三维透视图和现场地形的结合做出判断，使得勘测和调查更加准确，并且可以利用计算机模拟各种天气气候环境下的数据，做到准确合理的现场调查。如对一个涵洞的调查，在三维透视图中已经做出初步的设计，我们可以在三维透视图中模拟降雨的情况，可以判断出该涵洞的设置位置及结构型式是不是合理，如不合理，可及时做出相应的调整，再次重新确定位置和结构型式。同样大中桥的勘测与调查可采用相同的技术方法确定。同时还可以查阅互联网的相关数据，对其他的调查有很大的帮助。
总之我们的测量数据在外业测量过程中直接由测量人员直接录入电脑，自动进行计算，直接形成数字化的数据成果，这样有利于我们今后的查阅和利用，缩短了数据录入和转抄的中间过程，提高了准确率和工作效率。
3. 展望
篇4
关键字：高速公路；GPS测量；技术；
中图分类号：X734文献标识码： A
1.GPS控制测量技术概述:
全球定位系统(GPS)是美国国防部主要为满足军事部门对海上、陆地和空中设施进行高精度导航和定位的要求而建立的。该系统从本世纪70年代初开始设计、研制。80年代未，建立在FARA(整周未知数快速逼近技术)基础上的快速静态定位为短基线测量作业闯出了一条新路，大大提高了GPS测量的劳动生产率。一对GPS测量系统(双频)在10km以内的短边上，正常接收4～5颗卫星5min左右，即可获取5～10mm+1ppm的基线精度，与1～2h甚至更长时间静态定位的结果不相上下。近几年，特别是1993年Leica公司开发了AROF初始化这个实时GPS测量关键技术的商品化。各个GPS测量厂商看好定位技术，首先实现了动态环境下整周未知数这个大趋势，纷纷推出各自的GPS测量新产品。加强GPS的开发与利用对于设计经济的发展有着重要的意义。高速公路测量由于地形等原因测量较为复杂，初步测量是高速公路初步设计的重要工作，它是根据工程可行性研究在小比例尺地形图上选定的路线走向，进一步勘测落实初步选定的路线，进行平面导线、高程控制测量和实地测绘大比例尺的带状地形图，以便在该地形图上进行比较精密的纸上定线，确定互通立交、服务区、桥梁和涵洞等构造物的设置方案。为初步设计和工程概算编制提供必要的资料，为将来路线的定线测量、征地放线以及工程施工提供必须的平面控制和高程控制资料。
2.测量基本方法:
（1）卫星依据自己时钟（钟脉冲）发出某一结构的测距码，经过t时的传播到达GPS接收机。
（2）接收机在自己钟脉冲驱动下，产生一组结构完全相同的复制码。
（3）通过时延器使之延迟时间τ，对两码进相关比较。
（4）直至两码完全对齐，相关系数R（t）=max=1，则该时间延迟τ即为传播时间t（τ=t）。
（5）距离ρ=c・t=c・τ。
3.GPS观测作业：
观测作业的主要任务，是捕获GPS卫星信号对其进行跟踪、接收和处理，已获取所需的定位和观测数据。其观测工作主要包括:安置天线、观测作业和观测记录等。在雷雨天气安置天线时，应注意将其底盘接地，以防止雷击。在观测时要注意各接收机的观测员应按观测计划规定的时间作业，确保同步观测同一组卫星。观测记录需记下测站点，天线高，接收机号，开机及关机时间。摆设GPS人员尽可能留在仪器旁边，不要让仪器离开视线范围之外，数分钟需至接收仪查看一次，注意数据有无持续接收、电池剩余电量等。
4.控制测量布网：
GPS测量平面与高程控制，测量首级平面控制采用D级GPS网，选用线形锁形式布设使用仪器为南方9600单频GPS接收机控制网布设时力求图形几何结构强，有良好的自检能力和约束力平面与高程控制均采用国家一等以上三角点作为起算点，联测点个数小少于3个；选点用于GPS测量观测站之间小一定要求相互通视，而且网的图形结构也比较灵话，所以选点上作比常规控制测量的选点简便但山于点位的选择对于保证观测上作的顺利进行并保证测量结果的可靠性有着重要的意义，所以在选点工作开始前，除收集和了解有关测量的地理情况和原有测量控制点分布及标架、标型、标石完好情况，决定其适宜的点位外，选点工作还应遵守以下原则；点位应设在易于安装接收设备、视野开阔的较高点上；接收机锁定卫星并开始记录数据后，观测员可按照仪器随机提供的操作手册进行输人和查询操作，在未掌握有关操作系统之前，小要随意按键和输人，一般在正常接收过程中禁比更改任何设置参数。GPS得到的高程是大地高，而实际采用的是正常高，需要将大地高转化为正常高。而测区的高程异常是未知数，且高程异常的变化较复杂，特别在山区精度较差。此外，新线定测要求约每隔4km常设置水准点，而有些地形环境不能满足GPS观测的条件，采用高程拟合的方法拟合的高程精度不能得到保证。完全用GPS替代等级水准难度大。因此等级水准仍采用水准仪作业模式。求取地方坐标转换参数合理选择控制网中已知的WGS84和国外当地坐标(或地方独立网格坐标)以及高程的公共点，求解转换参数，为RTK动态测量做好准备。
选择转换参数时要注意以下两个问题:1)要选测区四周及中心的控制点均匀分布；2)为提高转化精度，最好选3个以上的点，利用最小二乘法求转换参数。基准站选定基准站设置除满足GPS静态观测的条件外，还应设在地势较高，四周开阔的位置，便于电台的发射。可设在具有地方网格坐标和WGS84坐标的已知点上，也可在未知点上设站。1：6放样内业数据准备利用测量内外业一体化程序完成全部计算工作。将线路的起点坐标、方位角、加直线长度输入，程序根据里程计算出全线待放样点的坐标，其中直线上每50m一个点，地形变换处加一个点。按相应的数据格式将放样点坐标导出成DATA文件，通过软件将文件导入到外业掌上电脑供外业调用。
5．基站及高程系统：
基准站选定基准站设置除满足GPS静态观测的条件外，还应设在地势较高，四周开阔的位置，便于电台的发射。可设在具有地方网格坐标和WGS84坐标的已知点上，也可在未知点上设站。放样内业数据准备利用测量内外业一体化程序完成全部计算工作。将线路的起点坐标、方位角、加直线长度输入，程序根据里程计算出全线待放样点的坐标，其中直线上每50m一个点，地形变换处加一个点。按相应的数据格式将放样点坐标导出成DATA文件，通过软件将文件导入到外业掌上电脑供外业调用。
高程系统可采用1985年国家高程基准，在测区附近选择两个最近的国家二等或三等高程控制点，作为本测区控制的首级高程控制，附合水准路线采用四等水准测量。测量仪器可采用自动安平水准仪和红黑双面区格式水准尺。为保证最大视线长度不超过100m和前后视距大致相等以尽量减少仪器的调焦次数，可利用测绳来确定安放水准尺和水准仪的位置，观测严格按照后－前－前－后或黑－黑－红－红的顺序，每站观测完毕首先检查前后视距差和黑红面读数是否超限，将观测误差在测量的同时及时地发现，以避免返工
结束语
应用静态GPS进行平面控制测量，只要按规范及GPS操作规程使用，并用先进的随机处理软件进行解算，其成果完全能满足资源勘查控制测量的要求。由此证明GPS测量不但具有较高的精度，而且具有快速、灵活、高效等特点，并且对网的图形要求很低，大大节省了人力、物力，在今后公路、铁路、水利等线路测量中GPS将发挥更大的作用。随着经济的发展，高等级公路开始向山区、重丘区岭区拓展。这些地区人烟稀少，植被茂盛。成片的密林、密灌地区，水平方向通视困难，有时实施常规测量方法几乎不可能。
参考文献：
[1]刘强.浅谈GPS在高速公路应用中的高程控制测量[J].焦作大学学报,2008,01:87+95.
篇5
关健词：高速公路；施工测量；质量控制
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
中图分类号：U412.36+6文献标识码：A 文章编号：
在高速公路建设过程中，每个阶段每个环节都需要进行各种测量，而测量工作的精确度和效率，对公路工程的整体质量影响又非常大。公路工程的测量工作不但决定了公路的线型问题，还决定了每个项目施工放样的准确性和施工操作的有效性；不但决定了公路工程的质量，甚至会决定公路工程的经济效益和社会效益。本文结合承赤高速公路工程实例，对高速公路的施工测量质量控制问题进行分析。
1高速公路施工测量的基本任务
高速公路施工测量的根本任务，就是对施工场地的表面形状、尺寸按一定的比例绘制成地形图，然后将线路设计图纸中的各项元素，在实地进行准确的测设。同时采用各种标志物对施工现场的各项目标参数进行设置，从而按照具体规定，精确的指导施工。为高速公路的建设，提供科学的测绘保障，以取得高效、优质、安全的工程效益。
1.1测量准备工作
测量的准备工作在所有高速公路工程中，起着决定性的作用，它是公路工程是否达到预期标准的重要因素。承赤高速公路第18合同段，路基设计里程K50+639.5~K61+050（全长10.411km），路面设计里程为K40+570～K70+456.682（全长29.887km），工程内容包括修整便道、临时设施、砍树挖根、清除草皮、软弱地基处理、路基、路面、桥涵、隧道、排水及防护工程等。施工测量准备期间，需要对此标段施工现场的勘察和测量，勘察工作业完成后，需要结合本标的实际情况，布设一级导线网和水准点，导线点平均约五百米一个。
1.2路基施工测量的任务
在本工程填方路基填土之前，需要事先定好路堤的中线和坡角桩，为了保证路基压实和宽度符合要求，每边均宽填出0.5m，等到路基基本成型之后再进行放样刷坡，并利用此部分土方，路基每填一层进行一次施工放样，确保路基线路的正确性；路堑施工前需要进行放样，严格控制开挖边线，并在开挖过程中每挖深0.5～1.0m进行一次放样，确保开挖线、边坡与设计值相符。
1.3桥涵施工测量的任务
本工程在桥涵施工前需要做好核查工作，复核设计与实际地形是否相符，认真计算出每个部位的尺寸、高程，与设计无误后再组织施工；本标段桥涵施工采用轴线控制法，首先要确定好桥涵的中心轴线，并进行经常性检查，确定中心轴线时可采用全站仪进行测量，并用丈量法复核。大桥等重点工程布设三角网，三角网的布设采用一级小三角，测设回数、各项误差符合规范要求；桥涵基础开挖（钻）前进行原地面标高复核，确认无误后再行放样。
1.4隧道施工测量的任务
隧道施工测量是保证隧道安全性和稳定性的并提条件，隧道施工测量主要分为中线测量、高程测量，具体施工步骤如下：隧道进洞前，首先在各隧道口布置隧道测量控制网，然后对各控制桩进行联测，确保控制网的精确度；隧道进洞时，测量队必须对隧道洞口进行精确定位，确定隧道中线、拱顶标高及隧道开挖轮廓线，开挖完成后进行初期支护时，设计有拱架的部位在安装拱架时必须进行精确定位，确保隧道断面的净空尺寸；隧道进洞后，项目部测量队在洞内布设控制桩，每个循环开挖前必须由施工工班测量工进行开挖轮廓线的定位，开挖结束后进行隧道断面检测，及时处理断面欠挖部分；确保隧道超欠挖符合设计及规范要求；直线隧道施工时，项目部测量队每10m~30m对隧道断面中线、高程进行检测；曲线隧道每5m对隧道断面进行检测，保证隧道施工的准确度；洞外控制网每半年进行一次复测，确保控制网的准确性，提高隧道贯通的精度。
2高速公路施工测量质量控制
2.1重点环节的测量质量控制
2.1.1导线点设置：导线点和水准点的布控是公路工程的首要任务，也是公路施工设计阶段的重要工作，布控过程中要求，每个导线点均布设在通视良好，且能保证在施工过程中不会被破坏的相对稳定地带，对于全线的导线点、水准点系统都需要报请监理工程师批准后使用。
2.1.2路基施工测量：在路基施工测量过程中，应该根据设计需要和施工现场的具体情况对路堤和路堑的各项施工参数进行精确测量，保证施工放样的质量和分层填筑等各施工环节的测量质量。路堤、路堑施工过程中每次放样记录认真填写，签字完整后整理归档，保证路基施工的可追朔性。
2.1.3隧道施工测量：加强隧道监控量测工作质量，本项目对洞内外观察、隧道拱顶下沉、洞内周边收敛、锚杆内力及抗拔力、洞口浅埋地段地表下沉都需要进行量测。通过监控量测工作，可以及时掌握围岩在开挖过程中的动态和支护结构的稳定状态，提供有关隧道施工的全面、系统信息资料，以便及时调整支护参数，通过对量测数据的分析和判断，对围岩-支护体系的稳定状态进行监控和预测，并据此制定相应的施工措施，以量测结果指导施工。
2.1.4桥涵施工测量：桥涵是高速公路的重要组成部分，桥涵施工测量项目较多，每项测量工作都需要具有高度的准确性和技术性。在桥涵施工测量中，在打出轴线桩后需要认真护桩，轴线桩可根据现场情况，每半个月便得复核一次，施工过程中用轴线桩进行复核各部位尺寸位置。对每一道工序进行技术交底，交底书认真复核，签字完整后交施工队一份，归档前报工程部审核。
2.2施工测量质量控制的管理
公路工程的施工测量是一项非常精密且细致的工作，每一个细微的差错，都可能引起公路工程的质量问题。为了保证施工测量的质量，在工程施工过程中，应该不断的加强对施工测量质量的管理力度。施工测量的质量管理主要表现在：
2.2.1测量人员的质量管理：施工测量是一项专业性较强、精密性较高的工作，所以施工测量人员也必须具有较高的专业技能和认真负责的工作态度。工程部需要组成测量小组，在工程部的协调和管理下进行测量工作，测量小组的每位工作人员都需要经过严格的技术培训和业务考核，然后才可上岗。在测量工作中，测量人员应该树立牢固的质量意识，使测量和计算工作能够准确、及时。在测量工作中，管理人员应该严格监督测量质量，做到步步校对、层层检查，对不符合设计要求的测量结果，必须进行返工处理。
2.2.2测量仪器的质量管理：随着现代科学的不断发展，现代化的测量仪器在公路工程中的应用也越来越多，它为公路工程提供了高科技的测量质量保障。在高速公路工程中精密的测量仪器应用非常普遍，这就要求测量人员和管理者对仪器的使用和性能掌握熟练。一些精密的仪器必须由专人使用和保管，并定期对仪器的精确度进行鉴定。同时还要对测量仪器建立使用记录和维修记录。对一些普通的测量工具，也应该设专人管理，并建立具体的帐目，并规范各种测量仪器的操作，以保证测量工作的整体质量。
3结论
为了保证公路施工测量质量，本工程在施工组织设计阶段,便对施工测量的质量控制措施进行了确定，并相应制定了测量的质量保证体系，使公路施工测量工作得到全面的制度保证。进而保证了整个高速公路的工程质量，使公路工程效益得到良好发挥。
参考文献：
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[2]李明亮.公路线路施工测量的方法及布置［J］.法制与经济.2011年10月.193～194.
篇6
关键词：GPS，RTK，高速公路测量，精度评价
1 GPS测量概况
GPS是20世纪70年代由美国陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统，经过20余年的研究实验，全球覆盖率高达98%的24颗GPS卫星星座己布设完成。
GPS接收机是实现测地定位的必备条件，有单频与双频两个频段：双频机适宜于大于20km中、长基线测量，具有快速静态测量的功能，可升级为RTK功能；单频机适宜于小于20km的短基线测量，适用于一般工程测量。RTK系统由GPS接收设备、无线电通讯设备、电子手薄及配套设备组成，其具有便携性、操作简便性、观测时间短、实时可靠性、高精度等优点，完全可以满足公路工程测量的要求，在高速公路测量中蕴含着巨大的技术潜力。
2 GPS测量原理
GPS系统是一种采用距离交会法的卫星导航定位系统。在需要的位置点P架设GPS接收机，在某一时刻t同时接收了三颗（A、B、C）以上GPS卫星所发出的导航电文，通过一系列的数据处理和计算可求得该时刻GPS接收机至GPS卫星的距离SAP、SBP、SCP，同样通过接收卫星星历可获得该时刻这些卫星在空间的三维坐标。从而用距离交会的方法求得P点维坐标（Xp,Yp,Zp），其数学公式为：
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）分别为卫星A，B，C在时刻t的空间直角坐标。在GPS测量中通常采用两类坐标系统，一类是在空间固定的坐标系统，另一类是与地球相固联的坐标系统的坐标，以便于表达地面控制点的位置和处理GPS观测成果，在高速公路测量工程中得到了广泛应用。
3 GPS技术在高速公路测量中的应用
3.1勘测阶段
高速公路勘测阶段，首先要进行控制测量，其主要任务是根据路线的基本走向布设控制点，进行平面控制测量和高程控制测量，作为测绘路线地形图、定线测设和施工放样的重要基础。利用GPS卫星定位技术可以代替传统的导线法进行路线控制测量，具有布网灵活、外业观测速度快、全天候作业、定位精度高等优点,经内业处理可在统一坐标系下提供控制点的三维数据。。
3.2 RTK技术
RTK技术是以载波相位观测量为根据的实时差分测量技术，是GPS测量技术发展中的一个新突破，在高速公路测量工程中具有广阔的应用前景。RTK定位技术需要在两台GPS接收机间增设一套无线数字通讯系统，将两个相对独立的GPS信号接收系统联成有机整体。基准站通过电台将观测信息和测站数据传输给流动站，流动站将基准站观测信号进行差分处理，解出两站间的基线值，同时输入相应的坐标转换和投影参数，实时得到测点坐标，因此，RTK技术还有很强的数据处理能力（图1）。
图1 GPS-RTK系统数据流程示意图
其原理是，在精度较高的首级控制点上安置一台GPS接收机，对所有可见卫星进行连续观测，并将其观测数据通过发射台实时地发送给流动观测站。在流动观测站上，GPS接收机在接收卫星信号的同时通过接收电台接收基准站传送的数据，然后利用电子手簿根据相对定位的原理，实时地计算显示出流动站的三维坐标和测量精度。。RTK的动态定位与静态定位两种模式相结合，在公路路线勘测设计中应用于地形图测绘、公路中线测量、纵横断面测量等，并可将数据导入计算机进行设计和绘图。
3.3 RTK技术在高速公路测量工程中的应用
3.3.1进行线路勘察设计
在高速公路选线的过程中，如何准确地选择路线使其尽量避开地势崎岖的地带及居民点和农田是一个重要问题，这就可以使用RTK技术，用车载GPS-RTK接收机做流动站，按原路中线一定方向间隔采集数据，选择另一个已知点为参考站，遇到重要地物准确定位，完毕后将数据导入计算机，利用软件可以方便地在计算机上选线。公路设计人员在大比例尺地形图上定线后，需将公路中线在地面上标定出来。采用实时GPS测量，只需将中桩点坐标或坐标文件输入到电子手簿中，软件可以自动定出放样点的点位。。
3.3.2绘制大比例尺地形图
高速公路选线大多是在1:1000或1:2000大比例尺带状地形图上进行的。应用RTK实时动态定位测量技术，只需在沿线每个碎部点上停留几分钟，即可获得每点的坐标及高程。结合点特征编码及属性信息，将点的组合数据导入的计算机，即可用南方CASS等绘图软件成图，降低了测图难度，大大提高了工作效率。
3.3.3应用RTK技术进行公路中线测量
应用RTK技术进行公路中线测量，可同时完成传统测量方法中的放线测量、中桩测量、中平测量等工作,基本作业方法是：在路线控制点上架设GPS接收机作为基准站，流动站测设路线点位并进行打桩作业。根据所设计的路线参数，利用路线计算程序和GPS配套的电子手簿计算路线中桩的设计坐标。在流动站的测设操作下，只要输入要测设的参考点号，然后按解算键，显示屏可及时显示当前杆位和到设计桩位的方向与距离，移动杆位，当屏幕显示杆位与设计点位重合时，在杆位处打桩写号即可。这样逐桩进行，可快速在地面上测设中桩并测得中桩高程。并且每个点的测设都是独立完成的，不会产生累计误差。
3.3 RTK技术在库库高速测量中的应用
RTK放样结果的精度，除受基准站点位精度影响外，还受模糊度解算误差、坐标系统转换误差等影响，我们在库库（库车—库尔勒）高速公路测量工程项目的实际放样工作中，流动站在放样施测的同时，对沿线的已知GPS控制点进行了比对（如下表1、表2所示）。
表1 全站仪与RTK同桩号坐标较差比较
桩号 坐标较差ΔX(m) 坐标较差ΔY(m) 坐标较差ΔZ(m) RTK定位所需时间
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坐标较差统计表
点位合成方向较差分级C C≤0.02m 0.02m<C≤0.05m 0.05 m <C≤0.07m 0.07m<C≤0.10m
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
点位数百分比494182
从表2统计的结果可以看出， RTK测量的点位精度可达厘米级，与传统测量方法相比不存在误差累积，能够很好地满足高速公路放样测量的精度要求。
4 结束语
将GPS技术应用于高速公路测量能够极大地降低劳动强度，大大提高工作效率及成果质量，非常适合于地形复杂的高速公路测量，这是传统的公路测量作业方式无法比拟的。其中，GPS-RTK技术应用于道路地形测绘、公路中线测量等工作，可方便地进行数据的传输处理，在公路勘察设计单位和公路施工单位均有重要广阔的应用前景。总之，在公路建设领域我们应加强GPS卫星定位技术特别是RTK技术的应用，以促国家高速公路建设的发展。
参考文献:
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篇7
关键字：匝道施工测量平、纵、横曲线要素fx5800P程序
中图分类号： X734文章标识码：A文章编号：
概况：重庆一横线张家梁立交是公司目前施工的最复杂的一个匝道桥项目，其包含9个匝道桥工程，从A匝道到I匝道。其测量上的复杂在于竖曲线众多，正常缓和曲线和卵形曲线交替相接；超高渐变和加宽渐变频繁；局部匝道桥最大纵坡为-5.5，此外还涉及到桥墩的横向和纵向偏心。
1.测量控制网的布设
和所有的施工项目一样，进场开始测量上就必须和设计院联系进行交接测量控制桩的工作，在对所有交接的控制桩点进行坐标和高程的复核后，接着就需要对整个施工线路进行埋点布设导线加密控制网，考虑到互通立交平面布置区域大，地形条件复杂，利用已知两控制点，在东西700m、南北1000m范围内重新布设了10个控制点，形成闭合导线环；经环导闭合测量，角度闭合差、坐标闭合差均满足一级导线技术要求；另外水准控制网点和部分导线点重合，未重合的按照四等水准要求用三角高程法测设出每个导线点的高程。
2.平面曲线要素的整理及计算
本匝道桥的测量难度之一是设计院交付的立交线位数据图中平曲线要素不齐全，像最常见的缓和曲线参数A，很多匝道中都没有给出，只是给出每个节点如QD、ZH、HY、YH、HZ等主点的坐标及每段线元的长度，缓和参数A的不确定性会给下面的缓和曲线计算造成一定的困扰，如果是完整缓和曲线的话，可以根据下面公式把A推导出来。
A*A=R Ls
其中：
A是缓和曲线参数。R是缓和曲线上某点的曲率半径(m)Ls是缓和曲线上某点到原点的曲线长(m)如果A*A=R*LS证明Ls是缓和曲线上某点到原点的曲线长如果A*A≠R*Ls证明Ls不是缓和曲线上某点到原点的曲线长，缓和曲线的起点桩号并不是原点，即为卵形曲线，它是指在两半径不等的圆曲线间插入一段缓和曲线。也就是说：卵形曲线本身是缓和曲线的一段，只是在插入时去掉了靠近半径无穷大方向的一段，而非是一条完整的缓和曲线；可由下面公式计算A值：
A^2=（HY2-YH1）×R1（小半径）×R2（大半径）÷（R2-R1）
HY2是第二缓圆点
YH1是第一圆缓点
以下面的A匝道桥为例：在设计院给出的资料中，只有线元每个节点的里程和坐标，而在平面图中也只有简单的几个线元长，缓和曲线参数并未同时给出，这就要求我们必须根据上面的缓和公式A^2=R Ls和A^2=（HY2-YH1）×R1（小半径）×R2（大半径）÷（R2-R1）把未给出的要素推导出来。
3.匝道施工前的逐桩坐标及桥墩中心位置的复核
3.1测量放样程序的采用及坐标复核
在施工测量工作中，我们用TYQXJS(通用曲线计算)程序对匝道进行平面施工放样。该程序基于卡西欧fx5800P计算器，由一个主程序(TYQXJS)和两个子程――正算子程序(SUB1)、反算子程序(SUB2)序构成，可以根据曲线段――直线、圆曲线、缓和曲线（完整或非完整型）的线元要素（起点坐标、起点里程、起点切线方位角、线元长度、起点曲率半径、止点曲率半径）及里程边距或坐标，对该曲线段范围内任意里程中边桩坐标进行正反算。其程序代码如下：
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
使用说明：1、规定
(1) 以道路中线的前进方向（即里程增大的方向）区分左右；当线元往左偏时，Q=-1；当线元往右偏时，Q=1；当线元为直线时，Q=0。
(2) 当所求点位于中线时，Z=0；当位于中线左铡时，Z取负值；当位于中线右侧时，Z取正值。
(3) 当线元为直线时，其起点、止点的曲率半径为无穷大，以10的45次代替。
(4) 当线元为圆曲线时，无论其起点、止点与什么线元相接，其曲率半径均等于圆弧的半径。
(5) 当线元为完整缓和曲线时，起点与直线相接时，曲率半径为无穷大，以10的45次代替；与圆曲线相接时，曲率半径等于圆曲线的半径。止点与直线相接时，曲率半径为无穷大，以10的45次代替；与圆曲线相接时，曲率半径等于圆曲线的半径。
(6) 当线元为非完整缓和曲线时，起点与直线相接时，曲率半径等于设计规定的值；与圆曲线相接时，曲率半径等于圆曲线的半径。止点与直线相接时，曲率半径等于设计规定的值；与圆曲线相接时，曲率半径等于圆曲线的半径。
2、输入与显示说明 输入部分： 1. SZ => XY 2. XY = > SZ N ? 选择计算方式，输入1表示进行由里程、边距计算坐标 ；输入2表示由坐标反算里程和边距。 X0 ？线元起点的X坐标 Y0 ？线元起点的Y坐标 S0 ？线元起点里程 F0 ？线元起点切线方位角 LS ？线元长度 R0 ？线元起点曲率半径 RN ？线元止点曲率半径 Q ？ 线 元左右偏标志(左偏Q=-1，右偏Q=1，直线段Q=0） S ？ 正算时所求点的里程 Z ？正算时所求点距中线的边距(左侧取负，值右侧取正值，在中线上取零) X ？反算时所求点的X坐标 Y ？反算时所求点的Y坐标 显示部分： XS=××× 正算时，计算得出的所求点的X坐标 YS=××× 正算时，计算得出的所求点的Y坐标 FS=××× 正算时，所求点对应的中线点的切线方位角 S=××× 反算时，计算得出的所求点的里程 Z=××× 反算时，计算得出的所求点的边距
根据该程序的特点，按照前面的步骤把每个匝道的线元要素都求出来后，接下来就要计算出每个线元节点的切线方位角，以为所有匝道施工测量的的正反算做好准备，每个匝道的测量线元要素达到下列表格的数据要求。
当所有匝道的线元计算参数都整理出来后，接着就是要运用TYQXJS程序复核设计院所给的逐桩坐标表以及每个桥墩桩位中心坐标的正确性，按里程20m/个的要求进行坐标的正算和反算；一方面检查程序的准确性，一方面检查上述曲线要素的正确性，如果检查的结果只相差几个毫米或者数值一致，则证明该程序和曲线要素都是正确的，相反地如发现两者不符并经反复确认后应立即提交设计院进行确认及修改，需要注意的是在设计图纸中因考虑到桥梁受力的缘故有些桥墩中心位置并未在线路中心线上，而是产生了一定的横向和纵向偏移，这就要求我们复核图纸的时候要非常认真仔细并多和设计院沟通了解，从而避免错误和误解，为桥梁工程工程施工提供精确的平面定位，A匝道逐桩坐标表如下：
3.2 竖曲线及横坡的检核
匝道平面曲线要素的确定和点位坐标的复核完成后，下面的工作就是对纵断面进行整理和复核，按照匝道设计图纸中A\B\C\D\E\F\G\H\I的顺序，对每个匝道的纵坡和竖曲线进行收集整理，完毕后运用fx5800P计算器中的竖曲线程序对每个匝道进行设计标高的计算复核，直至验算出的每个里程设计标高和设计图纸一致。同样的，当纵断面要素的确定及复核完成后，下来就是超高横坡的整理了，作为单向行驶的匝道桥，本匝道工程曲线段均设置了超高及加宽。在设计院交付的道路总图中找到涉及横坡的图纸部分，按照匝道顺序一一提取出来，并按里程分段，每段分别注明是多少横坡或从哪个坡度渐变到哪个坡度，形成详细的数据资料，这些横坡和纵坡资料一方面可以在后期的箱梁立模放样时控制横向坡度，另一方面对于匝道间端部的搭接也是非常重要的，如果不经过核算的话，以后就有可能产生两个匝道间不能平稳地顺接起来，形成一高一低的落差，那样的话对整个工程形象都是一个巨大的打击，后期的补救也会耗费巨大的人力物力。虽然设计院有很大的责任，但是施工方本身也有义务对设计院的数据进行怀疑和检核，因而测量方面要对交付的每个数据进行细致地复核，确保万无一失。
作为施工测量资料的主体部分，平、纵、横要素的复核及确定，为整个施工测量打下了坚实的理论数据基础。匝道桥梁的施工从挖桩---灌桩―承台----墩身----盖梁---箱梁---桥面/桥台，这些工序的正常运行都离不开上述测量资料的整理和复核。例如说桥台，光是从尺寸上看的话其长度和宽度都很大，对于绝大多数处于曲线上的匝道桥来说桥台的四个角点在放样时是否考虑曲率影响是一个问题，因为如果要考虑的话还要专门计算出桥台四个角点的里程和偏距，即根据里程和偏距完全按曲线线路方向来走，不过那样的话给测量工作上带来不小的计算麻烦。而在实际测量中我们通过比较桥台矩形布置（即以桥台中心为中心点的矩形形式）和线路布置两种形式，结合设计院给出的桥台四角点的坐标，通过计算我们可以看出桥台放样时按矩阵布置和按线路走向布置差别是很小的，就如同桩基承台一样，其整体的受力点并未受到影响，因而按矩阵布置的桥台放样成果并不会产生任何影响，不仅为施工测量上节约了大量的时间和计算程序，而且从设计角度来讲也是可行的。
4.结束语
作为工程技术人员的眼睛，测量在施工中一直扮演着重要位置，用所谓的失之毫厘，谬以千里来评价测量的重要性一点也不为过，因而作为测量人员更应时刻保持一颗谨慎/认真之心，对每个数据及每个尺寸都要严格检查和复核，做到零失误，才能对得起这个严谨的行业。
参考文献：
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篇8
[关键字]GPS技术 高速公路 平面控制测量
[中图分类号] P228.4 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-5-180-2
0 前言
测量学首先是一项精确的工作，从本质上讲，测量学主要完成的任务就是确定地面目标在三维空间的位置以及随时间的变化。在信息社会里，测量学的作用日益重要，测量成果作为地球信息系统的基础，提供了最基本的空间位置信息。在高速公路平面控制测量中，GPS技术不但提高了程测量中的作业效率，而且大大降低了人力、物力和财力。随着GPS定位测量技术的在高速公路测量中的不断应用及经验积累，其在以后的工程勘测各个领域的应用必将得到广泛普及。
1 GPS技术内涵
1.1 GPS的定义
GPS系统，即全球定位系统，它的结构包括GPS卫星星座，其由分布在6个轨道平面内的24颗GPS卫星组成；地面监控系统，其包括一个主控站、三个注入站和五个监控站及其它的通信系统和辅助系统，其主要功能是收集数据，编算导航电文，向用户发送广播星历及精密星历；以及GPS信号接收机，它是用来接收、跟踪、变换和测量来自GPS卫星的信号，提供用户状态参数的一种电子设备。
1.2 GPS的特点
GPS具有定位精度高、观测时间短、测站间无需远视、可提供三维坐标、操作简便等优点。GPS接收机产生与卫星发射相同的伪随机码，由机内延迟锁相环使复制码与卫星输入码对准，求出信号传播时间，推算出卫星至接收机的距离。通过接收来自4颗或4颗以上卫星的信号，使用空间后方交会原理，求出接收机安置点的三维坐标和参数，达到定位的目的。传统的测量手段在公路工程控制测量中会受到天气条件、通视条件等因素的影响，既费时，精确度又得不到保证。而GPS测量技术是建立控制网，通过采用静态测量来达到获取高精度、全天候、高速度的精确测量效果，可以满足对特大桥梁、大长型隧道等道路建设工程控制的测量需求。若在对一般的工程控制测量中，也应采用实时动态GPS测量。通过在测量中获取实时、动态的定位精度，无需在观测过程中通视，只需达到定位精度即可，从而让测量工作简单易行。
2 工程实例
2.1 工程概况
该高速公路标段里程范围是：K16+000～K22+790。设计院提供7个线路控制桩，其中5个为GPS点，2个一级导线点，对GPS点及加密控制点进行GPS控制测量。
2.2 坐标系统
平面控制网GPS测量的坐标系统与设计相同，坐标系中央子午线经度为107°40′，投影面正常高475米。三维无约束平差参考椭球为WGS-84椭球，椭球参数为：长半轴a=6378137，扁率f=298.257223563。二维约束平差固定DS192、G35、G36、DS187和DS188，参考椭球为BJ54椭球，椭球参数为：长半轴a=6378245，扁率f=298.3，采用高斯投影转换。GPS平面测量控制网以大地四边形形成带状网，采用边联式构网。
2.3 平面控制网测量实施
2.3.1 测量的要求
平面控制网的测量应遵照测量规范的要求执行，采用GPS测量的方法进行测量。GPS测量作业的基本技术要求如表1所示。天线的对中精度为1mm，每时段观测前后分别量取天线高，每次量高时读数三次，读数精确至1 mm，误差不大于2mm，取平均值作为最终结果。
2.3.2 测量方法
GPS作业前的准备工作应符合标准规定，根据网的技术设计所确定的作业模式，在接收机或控制器上配置预制参数，参与作业的接收机所配制的参数应相同。每天出工之前，必须检查电池容量是否满足作业要求，数据存储设备应有足够的存储空间，仪器及其附件必须齐全。天线安置应符合规范要求，天线应利用脚架直接对中。需在觇标的基板上安置天线时，应先卸去觇标顶部，将标志中心投影至基板上，依投影点安置天线。同时天线定向标志宜指向正北方向。天线圆水准气泡必须居中。
2.3.3 平面控制网GPS测量观测
GPS平面测量控制网以大地四边形形成带状网，采用边联式构网。观测严格执行调度计划，按规定时间进行同步观测作业。采用同步静态观测模式，采用边联式构网，形成大地四边形组成的带状网。控制网同步观测时段数为2，每时段观测125分钟，符合规范要求。作业前按要求进行仪器检校。对中设备采用精密对点器，对中精度小于1mm，在作业前及作业过程中对基座水准器、光学对点器进行检校，确保其状态良好。作业过程中，天线安置严格整平、对中，天线标志线指向正北。同时卫星高度角设定为≥15°，数据采样间隔设定为15秒。同步观测有效卫星总数≥5颗。以及PDOP值≤10。每时段观测前后分别量取天线高，误差小于2mm，取两次平均值作为最终结果。作业中使用对讲机，离GPS接收机10m以外。一个时段观测结束后，重新对中整平仪器，再进行第二时段的观测。此外，观测过程中按规定填写了观测手簿，对观测点名、仪器高、仪器号、时间、日期以及观测者姓名均进行了详细记录。
3 平面控制网GPS观测数据处理及其精度分析
GPS平面控制网采用GPS随机后处理软件进行基线解算和平差处理；基线处理时删除观测条件差的时段和观测条件差的卫星不让其参与平差，基线处理合格后网平差时，采用CP0 WGS-84空间直角坐标进行约束，中央子午线经度、坐标系统的椭球参数、投影带与设计的投影分带保持一致，确保坐标基准一致。中央子午线取120°30′，投影面大地高取300m。相邻水准点间的高差计算时，取符合规范要求的往返观测值的平均值作为最终成果。外业观测的当天晚上应对观测数据进行初步整理，发现问题及时解决。
3.1 平面控制网GPS基线向量解算及精度分析
基线解算采用广播星历，采用软件按静态相对定位模式进行解算。外业观测结束后首先对观测基线进行处理和质量分析，检查基线质量是否符合规范要求。删除工作状态不佳的卫星数据，在卫星残差图上观察某个卫星在某段时间内的残差是否过大且有明显的系统误差，删除该时间段，不让其参与基线解算，对基线解算RMS大于0.02，剔除基线，不让其参与网平差。
3.1.1 重复基线较差
按测量规范的要求，同一边不同观测时段基线较差应满足ds≤2 σmm。σ为标准差，即基线向量弦长中误差（mm）。
，a为固定误差，b为比例误差，d为弦长单位为km。重复观测基线不同时段观测值长度闭合差较差最大LS9-LS10为5.726mm，重复观测基线限差为±28.3408mm。由平面控制网GPS测量平差报告重复观测基线较差计算表可知：所有重复观测向量较差均满足规范限差要求，基线解算成果可靠。
3.1.2 基线向量环（异步环）闭合差
基线向量异步环闭合差是检验基线向量网质量的一项重要技术指标，当满足限差要求时，能说明组成基线向量网的所有基线解算质量合格、成果可靠。按《公路全球定位系统（GPS）测量规范》要求GPS控制基线向量网所有异步环闭合差应符合下式规定：
n为闭合环边数，σ为标准差，即基线向量弦长中误差（mm）。
，a为固定误差，b为比例误差，d为弦长单位为km。本标段GPS控制网基线向量异步环闭合差最大值DS191-1-G35-LS5为57.01mm，闭合环限差为97.95mm。由平面控制网GPS测量平差报告的基线向量环闭合差表可知：控制网基线向量所有环闭合差均满足限差要求，所有基线质量合格。
3.1.3 平面控制网GPS测量平差及精度分析
GPS测量控制网的平差，首先对所需的基线解进行选择，形成基线向量文件，即三维向量网平差所需要的基线向量，然后进行GPS三维向量网的无约束平差，平差时选取实测DS191-1的WGS84大地坐标作为固定坐标，进行三维向量网无约束平差。三维无约束平差后即可进行二维约束平差。二维约束平差采用固定DS192、G35、G36、DS187、DS188五个控制点约束平差方法。GPS测量控制网采用处理软件进行平差处理。平差包括三维无约束平差和二维约束平差，平差数据采用基线向量的双差固定解进行。当各项要求符合标准后，以DS191-1的大地坐标作为起算数据，进行GPS测量控制网的三维无约束平差。检查GPS基线向量网本身的内符合精度，并剔除含有粗差的基线边。平差中未发现粗差，因此本次测量基线向量网的质量是可靠的，在此基础上可以进行二维约束平差。二维约束平差时首先采用DS192、G35、G36、DS187、DS188五个控制点的高斯平面直角坐标（中央子午线107°40′00″和475m高程投影面）作为已知点对GPS测量控制网进行整网约束平差。表2为最弱边长及方位角中误差。表3为点位坐标平面中误差。
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关键词：互通立交；测量控制；曲线；坐标；计算
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
中图分类号：U412.36+6 文献标识码：A 文章编号
为适应国民经济发展的需要，互通立交在高速公路中被广泛采用。为减少占用土地，降低工程造价，互通区设计时匝道多采用半径较小的圆曲线和缓和曲线、直线的组合，有些采用卵形曲线，造成施工线路坐标的计算工作相当复杂和麻烦。结合工程实例探讨互通立交测量控制的方法。
1 概述
1.1 工程概况
本互通区位于衡阳至大浦高速公路、衡阳至南岳高速公路、衡阳至邵阳高速公路和衡阳市西外环的交汇处，在衡阳市道路网中起着重要的作用。互通的交叉桩号为K36+161.58（衡岳桩号）=SK1+265.634（衡邵桩号），衡岳高速上跨衡邵高速。互通形式为全苜蓿叶型，有八条匝道，四条辅道，六座桥梁，并且都位于曲线上，其中衡岳高速的4座桥为右交角110°，其余两座为衡邵高速正交加宽桥。由于主线与匝道，匝道与匝道的连接多，计算复杂，给施工测量带来了更高的要求。
1.2 地形地貌、水文条件
互通区为丘陵地貌，地形起伏较大，植被发育。地面黄海高程为59～120m，相对高差一般为20～50m。山丘平面形态一般呈带状或不规则圆形，冲沟中遍布农田、水塘，冲沟中地下水位埋深较浅，对冲沟中的构筑物基坑开挖有不利影响。
2施工测量控制
2.1 测量控制原则
（1）建立互通区的三维导线控制网（加密桥位附近的控制点），进行桥轴线平面位置的控制、通涵结构物平面位置及路基中线位置的控制。
（2）充分发挥全站仪（GTS-602）的光电测距的功能优势，采用坐标法进行墩、台、桩定位，准确控制匝道曲面渐变、过度与拼接。
（3）采用FX-5800计算器的积分功能，直接计算小半径匝道加密坐标。
2.2 导线控制点的设置
针对互通区地处丘陵复杂地区，地形起伏较大，地表大部为灌木松树覆盖，测点埋设保存困难的实际情况，采用控制点高低结合的方法布置平面控制网，同时编制严格的操作程序，并制定了详细的保障措施。
（1）由于互通区地形复杂，根据《工程测量规范》的要求，互通区高程控制网采用水准测量和三角测量相结合的方法建立。三角测量按光电测距三角高程网布设，精度按四等水准的要求施测。优先选用水准测量的方法加密水准控制网，建立以水准加密点为主，三角高程点为辅的两级高程控制网，以利于对重点结构物的高程控制。
（2）平面控制网采用二级布网方法，首级为一级导线网，二级为二级导线网。即在互通区内四等控制点的基础上，利用全站仪进行符合导线测量，对有通视条件的控制点进行联测，保证加密控制点准确；在首级加密点的基础上，按二级导线精度布设二级精密导线网，以适应丘陵地区地形复杂的特点。
互通区，设计单位提供三个控制点，其中两个为GPS控制点，且一个位于填方的最低处，考虑互通立交平面区域大，地形条件复杂，及路基成型后控制点间的通视问题，以原有控制点为基础，在东西1500 m、南北1500 m范围内，重新布设了5个一级导线控制点，经符合导线测量，角度闭合差、坐标闭合差均满足一级导线技术要求。其中四个控制点（S3、S4、E21、D27）分别位于四个匝道（E、F、G、H）的外侧。
2.3桥面控制测量
衡岳互通立交桥6个桥桥面均在曲线段，桥面有一定的横坡（4%），设计单位只提供桥轴线坐标，并且为20 m的间距。为满足桥面设计要求，采用了以下措施进行放样：
(1)每个桥均共同采用两个控制点和水准点。
(2)加密桥面曲线中桩点位，每5 m沿中轴线法线方向布设左、右边桩，变点控制为断面控制，利于桥面标高控制和护栏曲线控制。
(3)提供统一计算资料作为测量放样复核依据。
(4)使用同一全站仪进行放样，同一部水准仪控制高程。
现以互通立交B匝为例说明FX-5800在计算小半径曲线中的应用。B匝道设计数据如下
由上表可知，本匝道曲线半径小，仅为63m，同时要在很小的范围内连接其他两个匝道（MY匝道和SY匝道），缓和曲线很有可能为不完整曲线，需进行下列计算复核：
由L=A2/R，计算得第一缓和曲线长：Lh1=A12/R=79.9872/63=101.5314m；第二缓和曲线长：Lh2=A22/R=79.3732/63=100.0012m，设计给出的第一缓和曲线长：Lh1=100m，由此可得：起点到圆曲线段的缓和曲线为不完整缓和曲线。由于B匝道起点连接SY匝道，根据经验取在匝道连接处的SY匝道的曲率作为B匝道的起点曲率。然后利用FX-5800计算器的积分功能，很方便的计算出小半径匝道上缓和曲线的中桩坐标，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为起点X坐标；Y0为终点Y坐标；C为起点方位角（以度为单位）；D为起点曲率，E为终点曲率；F为起点里程；G为终点里程；H为计算点里程；I=(E-D)/Abs(G-F)；Q= Abs(H-F)；当曲线左偏时，曲线曲率取负值。
实践证明，采用FX-5800便携式计算器及上述公式进行编程，能够解决一些程序无法计算小半径曲线的缺点，同时大大简化编程时的输入量；采用积分计算，更能保证计算的精度。然后结合全站仪进行测量控制是方便和快捷的。
3结束语
在衡岳高速公路衡阳北互通立交测量控制中，面对结构形式特殊、平纵布置更加复杂的互通立交，采用先整体后局部的坐标放样的施工测量控制方法，在全站仪和FX-5800计算器的配合下，使计算、测设的速度更快，同时保证了构造物的定位和复杂的线性。证明这种立体交通枢纽的施工测量控制方法确实可以达到设计需求，满足施工规范要求。
参考文献：
[1]宋文. 公路施工测量[M]. 北京: 人民交通出版社, 2002
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【关键词】高速公路；现浇箱梁；预压；沉降观测；预拱度
1 工程概况：
本桥位于嘉兴至绍兴跨江公路通道北岸接线百步互通内，中心桩号AK0+223.769。桥梁起点桩号为AK0+070.449，终点桩号为AK0+398.479，桥梁全长328.03m。
本桥共分四联，第一、二联分别为3×30m和4×30m预应力混凝土小箱梁，交角80度，桥宽15m；第三、四联分别为4×16m和3×16m普通钢筋砼现浇箱梁，交角90度；桥宽15m～15.75m；下部结构采用柱式墩台，钻孔灌注摩擦桩基础。箱梁采用搭设支架现浇施工，要求支架应有足够的强度、刚度和整体稳定性。在浇筑砼前，应对支架进行预压，预压荷载为箱梁自重的120%。本文主要介绍左幅第三联第8跨（7#墩~8#墩之间）的预压情况，本跨梁体全长16m，上宽7.5~7.54m，下宽4m。为了保证砼浇筑施工安全稳定性，在搭设满堂支架前对地基进行硬化处理，首先在地基两侧开挖50cm×50cm排水沟，排掉地基表面及地下水，然后翻晒、调平、碾压，再铺设两层30cm清宕渣（每层压实度均达到92%以上），承载力达到要求后在浇筑15cm的C25砼（振捣密实）作为支架基础。支架搭设在砼基础上，支架钢管上顶端安置槽形钢框架，然后沿纵向在钢框架的U形槽内放置30cm*20cm下层方木，在其上沿桥横向放置上层方木，上层方木上再安装竹胶板底模。
2 沉降观测的基本要求：
坚持五定原则，①依据的基准点、沉降观测点点位要稳定；②所用仪器、设备要稳定；③观测人员要稳定；④观测时的环境条件基本一致；⑤观测镜位、路线、程序和方法要固定。以上措施在客观上尽量减少观测误差的不定性，使观测的结果具有统一的趋向性，保证各次复测结果和首次观测的结果可比性更一致，使所观测的沉降量数值更真实。
2.1 精度要求：采用二等水准观测，水准点间距不大于100m，前后视距≤30m。
2.2 仪器、人员素质要求：沉降观测使用精密水准仪S2，水准尺用因瓦尺，人员要求熟练掌握仪器的操作规程，在实测过程中能快速、精确地完成每次观测任务，能及时发现可能存在的问题并加以解决。
2.3 水准基点的设置：由于本桥梁施工现场附近无可架设仪器的固定高地，只有根据需要将地面已有的水准点引测到已施工完成的7#盖梁挡块顶砼上，本文涉及已引测的两个水准基点分别是DS32=3.478m和GL7=8.927m。7#盖梁顶部断面尺寸为长1370cm和宽190cm，满足架设仪器及观测要求。
3 预压沉降观测的实施：
预压沉降观测的目的是为了确定梁体预拱度的数值，然后按照抛物线方式在模板底模设置预拱度（方向为上拱）。跨中位置预拱度值最大，往两侧墩柱方向预拱度值越来越小，理论上到墩柱支点处其值为0。建立x，y二维直角坐标系，初步确定抛物线方程式y= ax²+b及其对应的图形（见下图）。X轴为沿桥中心线方向，原点为本跨沿桥中心线方向的中点，本跨全长16m，则x的取值范围为-8m≤x≤8m,b值为跨中最大预拱度，也就是本文要通过预压观测确定的沉降量。
3.1 沉降点的布置：沉降点沿纵向设置在跨中、1/4跨和距墩柱支点1m共5个断面上，每个断面沿横向布2个点，分别是距中心左右2m处。这样本跨共设置沉降点10个。预压堆放沙袋时预留空出这10个点的位置，在相应位置的模板上钉牢10个铁钉并保护好，以作立水准尺观测之用。
3.2 加载之前的原始标高测量，此为第一期观测数据HⅠ，其具体数据如下(标高单位:m)：
点号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
标高 8.704 8.757 9.128 9.181 9.04 9.118 8.832 8.881 7.772 8.81
3.3 加载120%梁体自重的沙袋后，立即进行观测，数据如下(标高单位:m)：
点号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
标高 8.704 8.757 9.127 9.179 9.038 9.115 8.83 8.88 7.771 8.81
间隔一天、两天后分别再进行测量，数据分别如下。待观测点的相邻沉降量在3mm以内，说明沉降趋于稳定。
一天后(标高单位:m)：
点号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
标高 8.698 8.75 9.119 9.171 9.027 9.106 8.823 8.872 7.765 8.804
两天后(标高单位:m)：
点号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
标高 8.697 8.749 9.117 9.169 9.024 9.103 8.82 8.87 7.764 8.803
从以上数据可以看出，点位不再沉降。稳定后的数据为第二期观测数据HⅡ。
3.4 卸载完成后，立即进行观测，此为第三期观测数据HⅢ，如下(标高单位:m)：
点号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
标高 8.698 8.751 9.121 9.174 9.031 9.11 8.825 8.874 7.766 8.804
4 变形观测值分析：
预压过程中涉及的变形很多，也很复杂，本文主要考虑以下四个部分：
4.1 承载地基：弹性变形+非弹性变形
4.2 支架钢管：弹性变形+非弹性变形
4.3 木与木接头承压面：非弹性变形（参考数值3mm）
4.4 木与钢接头承压面：非弹性变形（参考数值2mm）
f=总体变形=总体弹性变形+总体非弹性变形=HⅠHⅡ。
f1=总体弹性变形=地基弹性变形+支架钢管弹性变形=HⅢHⅡ。
f2=总体非弹性变形=地基非弹性变形+支架钢管非弹性变形+3mm+2mm= HⅠHⅢ。具体数值见下表:
点号 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
（上述表的标高单位为m，高差单位为mm）
求得f的平均值f均=107/10=11mm，即为要求的跨中预拱度值。
求得f1的平均值f1均=38/10=4mm；
求得f2的平均值f2均=69/10=7mm。
现在已测出跨中预拱度值，还要将其按照抛物线的形式分配到本跨的任一个位置，这就要求解前面的方程式，可算得a=0.000172，b=0.011，则y= 0.000172x²+ 0.011（本式计算各参量都以m为单位,也可换算成mm），这样就能求得一跨中任一点的沉降预留量。
5 要注重施工现场预拱度值的校正：
算得各处的预拱度后，施工单位就会按设计标高加预拱度值之后所得的计算标高来安装模板。砼浇筑前测量人员还应进行最后一道工序实测验收，以保证万无一失，根据本人经验，由于施工过程中有很多人为等不确定因素，往往会发现有不少点实测值与计算值有误差，需要调整底模高度，这个调整值很小，往往只有几毫米，但有时要经过反复好几次调整才能合格。
本跨预压装载和卸载采用吊车起吊沙袋的方式进行，共需要1天时间，本桥共有4联14跨，一联至少也要6天时间，本桥现浇段其它桥跨均按左幅第三联第8跨进行预压，整个桥预压需要24天。
参考文献:
[1]杨少伟编著.《道路勘测设计》.北京:人民交通出版社.
[2]武汉测绘学院、同济大学合编.《控制测量学》.北京:测绘出版社.
