关于道路勘测阶段控制测量方法的研究论文_林尹聪

佛山市三水新达测绘有限公司

摘要:控制测量工作作为道路勘测阶段的重要环节,关乎于施工方案的计划合理性以及开展的顺利程度,并且是道路施工后期实施管理的重要参考依据之一,对于道路勘测,乃至道路整体施工,均具有十分重要的现实意义,故而要求其具备相对精准的控制测量体系。而在实际操作中,相关测量方法和测量仪器的援用情况,均会对测量结果产生较大的影响。笔者通过道路勘测实例分析,就道路勘测阶段中相应的控制测量方法,发表几点看法。

关键词:道路勘测;控制测量;方法研究

随着道路设施建设不断发展,现代公路的规模及使用功能均得到迅速发展,相应的对道路勘测工作提出了更高的要求。其中控制测量工作作为道路勘测的重要基础组成,是线路施工放样作业的重要参考依据,关乎于道路工程的顺利开展情况及道路工程质量。控制测量作业的重点内容,是对于测量误差的控制,为提高控制测量结构的精准度,就需要道路勘测单位,从测量仪器和测量方式入手,积极探索减小测量误差,以满足道路施工实际需求。

一、控制测量现状及实际意义概述

随着道路勘测不断发展,各道路勘测单位,逐渐放弃传统的控制测量工具和相关测量方法,进而探索现代化测量工具和相关测量方法的应用,以满足现代道路施工对道路勘测数据的精度及效率要求。而事实证明,现代测量仪器具有传统工具所不具备的精确度和稳定性,并可以有效提高控制测量的工作效率。

现阶段的控制测量,主要包含两种方式,一种为平程控制测量,另一种为高程控制测量,而控制测量的目的就是,通过平程和高程两种控制点在相应三维坐标中的位置,进行相关的科学计算,从而为道路施工提供一定的理论依据,减少施工误差。此外,控制测量还是开展道路后期管理工作的基础依据之一。

二、道路控制测量方法内容简述

(一)施工方案相关策划分析

GPS测量控制法、三角仪高程法、导线测量法以及水准测量控制法,是现代道路勘测工作中常用的几种测量控制方法。在实际勘测工作中,勘测人员应结合现场实际地理特征选取恰当的方法。

例如,某道路路段处于山区,昼夜温差较大。公路横穿山区后进入平原地带,其最高海拔接近2050.0m,最低海拔约为1280.0m,海拔差约为770.0m。公路主线全长约为101.7km,位于东经115°18′~115°57′,北纬40°03′~40°33′,其中丘陵段约为20.1lm,山区段约为80.0km。因此段公路长路较长,可见测区范围相对较广,且所处地形具有较大的起伏变化,故而选取GPS静态定位法确定其平面控制测量;采用GPS拟合高程法和电子水准法联合确定其高程控制测量。

1、平面控制测量概述

根据公路勘测相关规定,应选用一级GPS测量,控制高速公路控制网。但由于此段公路的特殊性质,以及考虑到仪器误差、操作误差等不良因素影响,选用两级控制进行平面控制测量,以确保测量数据具备相应的准确性。选用四等GPS测量作为第一级,选用一级GPS测量作为第二级,其中将四等GPS控制网设置成大地四边形;一级控制网选用点连式或者边连式布网。

2、高程控制测量概述

为方便后期计算,对于此段公路高程系统,选取现有资料中,1985国家高程基准作为勘测标准。此外因测量路段情况相对复杂,为保障测量精准度,加快测量进度,针对不同的路段选用不同的测量作业方法。本路段中相对平缓地区的高程控制测量选用联测四等水准;地形起伏相对较大,且相邻控制点间距小于1500m的路段,选用GPS高程拟合法。在使用GPS高程拟合法时,应注意以下两点。

第一,使用拟合法求取高程值时,应测取测区及周围更高一级的水准点,遇到山地或丘陵不得少于十个水准点。如遇未知水准点过多的情况,相连的联测点间距离应小于5000m。此外,应注意水准点在控制网中分布均匀,且外部点连成图形包含整个测区。

第二,可使用GPS法测量,高程变化异常的平缓地区高程测量,使用静态相对定位法。

(二)相关测量仪器的选取分析

根据公路勘测相关规定,选用GPS测量的技术要求,主要包括固定误差和比例误差两点,其中规定四等GPS,固定误差≤5a/mm,比例误差≤3b(mm/km);一级GPS,固定误差≤10a/mm,比例误差≤3b(mm/km)。

依据上述规定要求,结合现场勘测实际情况和仪器运输、携带以及使用情况等因素,确定使用TRIMBLE-SPS780-GPS双频接收机四台,其标称精度为5mm+1ppm*D;NAVOCAM-3010S-GPS双频接收机四台,其标称精度为5mm+1ppm*D。此外,四等水准测量还将额外使用Trimble-Di-Ni电子水准仪三台;DL-111C一台;3m铟瓦条形码水准标尺及铸铁尺垫一套。

(三)坐标地系分析

在GPS相关测量数据处理中,会因使用高斯投影变形,导致计算值与实际数值的偏差,从而影响后续道路施工。针对这种情况,可使用公式一计算其差异补偿。

公式一:。其中,H表示长度所处高程平面对应椭球面的高差;Ra表示长度对应长度的椭球曲面半径;SH表示实际测量长度数值;R表示测区的平均曲面半径;S表示规划至椭球面的距离;y表示边长两端对应的横坐标平均值。

三、控制测量相关数据分析概述

(一)平面测量数据处理分析概述

控制测量的数据处理分析,就是将测量数据与道路勘测相关规定对比,进而验证测量的精准性。道路勘测相关规定中规定:一级GPS控制网中最弱点点位的允许误差不得超过±5cm,且最弱相邻点的边长中存在的误差必须小于1/20000;四等GPS控制网中最弱点点位的允许误差不得超过±5cm,且且最弱相邻点的边长中存在的误差必须小于1/35000。

(二)高程测量数据处理分析概述

在进行高程测量数据处理时,完成测区水准线路全部内容之后,统一全网平差,就可以得到高程测量数据精度,以上述例子为例,其精度统计如图一所示。

图一 四等测量高差闭合精度统计图

由图一提供数据,可经闭合差计算得出其高差中误差和高差中数全中误差,从而判定测量的精准度。此外,相关公路勘测标准规定,四等测量附和闭合差应小于±25mm(L表示路现长)。

结语:

就道路勘测工作而言,控制测量具有十分重要的地位,通过测量平成控制点和高程控制点、对比其在三维坐标中的位置、以及经过一系列的科学计算,可以得出一系列道路数据,从而为道路施工及日后管理提供相应的理论基础。本文通过相关道路勘测实例,从勘测方案策划、测量仪器选择以及三位地系分析三方面,对控制测量方法进行了阐述。总而言之,各道路勘测单位应依据,现场实际勘测环境分析,结合自身工作特点,制定恰当的勘测方案,对于不同的路段,应进行不同的处理。同时注意现代测量仪器的运用,积极探索现代化控制检测方法。此外,应对测量数据进行细致的处理、分析,检验其准确性,以满足实际道路施工需求,从而推动道路建设的进一步发展。

参考文献:

[1]侯晓真,于瑞鹏.道路勘测阶段控制测量方法的研究[J].测绘工程,2012(04).

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[4]刘新富,达多双.浅议道路勘测阶段控制测量的方法[J].地球,2013(04).

[5]李敏.基于PDA的道路“勘测+设计”一体系统研究[J].技术与市场,2015(03).

论文作者:林尹聪

论文发表刊物:《基层建设》2016年13期

论文发表时间:2016/9/27

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