鲁国涛
延安市安塞区建筑工程施工总公司 陕西西安 717400
摘要：绥延高速项目绥德至延川高速公路（含清涧至子长高速连接线）是国家高速公路网的重要组成部分，是陕西省规划的三条纵向高速公路之一。项目全长119公里，其中绥德至延川段主线89公里，清涧至子长段支线31公里，采用双向四车道高速公路设计标准，设计时速为80公里/小时，路基宽度25.5m。
关键词：公路；测量；GPS
中铁一局集团承建绥延高速公路土建3标。该标段主要工程数量，路基12.3公里（含服务区1处）；路面工程全长55.4km，双线分离式隧道2座（其中长岭山1号隧道左线长1055m,右线长1054m；长岭山2号隧道左线长629m，右线长650m）；桥梁19座，其中特大桥2座、大桥14座、中桥3座，小桥6座、通道桥5座、箱式通道1座；主线涵洞共44道（其中盖板明涵4座，盖板暗涵13座，钢波纹管涵27座）。
1.工程地质
我们标段位于清涧县，属于黄土高原丘陵沟壑区，除有小面积台地和残垣地外，绝大部分是脊梁沟壑。地势西北偏高，东南较低，黄土层厚，多脊梁，脊小梁短，脊多梁少，沟壑发育，地面破碎。流水和重力侵蚀严重，沟谷的中下段多切入基岩，沟底常有一级冲击台和冲击台地。
2.气候特征
清涧属于暖温带大陆性季风半干旱气候区，四季分明。春季大地回春，气温渐高，降水日多，但冷空气活动频繁，气温日差较大，易有寒潮、霜冻和大风等天气，常有春旱出现。夏季受热带高温影响 ，伴有强烈大风的雷阵雨较多且分布极不均匀，秋季多大风、寒潮和霜冻，气候半湿润半干旱。冬季气候寒冷、干燥，基本没有雨水。
3.GPS RTK技术在野外测绘中有很多的应用，现在我就以在绥延高速测绘中的应用为代表纤细的说明。
本作业于2016年对绥德至延川高速公路修建的一些测量放样，该标段全长20公里，测区地势高低起伏、连绵不断的山体，大多数都需要GPS来完成测量放样工作。
3.1 准备工作
在线路出测时首先要建立控制网，一般采用静态GPS定位技术建立首级控制网。而采用GPS静态建立控制网必须有控制点，在我们项目初开时作为测量组的我也参与在其找寻、布设、补埋和加桩的队伍中，这也是我实习工作中正式接触测量的开始。我们项目好的一点是我们只管布点，静态测量由总公司的精测队来完成，他们最后交给我们测量成果供我们直接使用，单位也是为了给我们节省时间，提高效率。现在RTK技术产品都具有坐标放样、直线及道路放样等功能，所以也能定线工作。
3.1.1计算各待定点的坐标。根据设计院给的设计数据用线路中线点位坐标计算计算出整桩和加桩的坐标，也可以用软件输入曲线要素进行计算。
3.1.2将测设点的坐标输入到手持机上。用数据线将设计坐标导入到手部上，也可以手动各个输入，因情况而定，数据多了建议数据线倒入，节省时间且不容易出错；数据量少的情况下可现场输入，不耽误工作。
3.1.3选择作业时间、环境。公路沿线山体较多，为了获得更准确的数据，应选择天气晴朗，至少不能雨天作业，信号差、精度低。
3.1.4建立测区平面控制网：用GPS RTK技术建立测区控制网。先找到已知点，然后再线路两侧布设待测点和高程点。在绥延高速线路测量中应用GPS技术的形式是沿设计 线路建立狭带状控制网，应用GPS定位技术加密国家控制点。
3.1.5仪器装备情况
本标段作业所使用的GPS仪器有三套，一拖一的宾得、双频接收机的华测和和双频接收机的中海达。仪器集体性能较好，主机、电源、数据一体化，12V的电瓶可待机一台仪器12小时，基站自动智能设置。
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3.2 测量实施
在精测队进行静态测量时，我们也没有闲着，首先设置西安80坐标系，中央子午线110°06′36″这我都记着不可能忘，也对我后期使用别的仪器有很大帮助。设置好之后，要先校验点，要带坐标测量放样须校3个点以上，带高程必须四个点以上，一切准备好了之后，工作就开始了。
我使用一款叫宾得的GPS，我需要用宾得先采集建设需要的地方，回去设计布置内部结构，这个时候GPS用处就体现出来了，在一片大坑小沟的地方我只需要知道了边线后直接用点测量的方法顺着四周测量一圈就好了，回去电脑成图，交给负责此的技术员，接下来我就按着给我的布置图拾取坐标，也只有GPS去放样，首先它定位精度高，定位精度在厘米级；观测时间短，随时可定位，相比全站仪就方便快捷多了。
用GPS放桥桩位，我使用点放样方法，只放出桥桩位的中心点，这样比较快捷方便，也是准确的。但是有时候复测时，由于人为因素，使用仪器并不能到达放样位置，这样就只能给桩位旁边打四个护桩，钉上桩子，绑两条绳子取其焦点位，这样也是可以的，精度也满足要求，在这也要有注意的绑绳子一定要绑在桩子的中心位置，要不然就可能偏一点。这样，我就会用GPS技术打护桩了，他不管是给桥位还是别的，只要是点放样或者是道路放样，不管什么原因知道放不到，不能到放样位置去，就可以用打护桩的办法来做，而且精度满足规范要求。
由于种种原因，我去放高边坡开挖线，一人一段，独自行动。有一次我校验仪器的时候，发现对的点差的很远，不知所措了，打电话问了下才明白，我需要先检查下仪器的系统设置是不是当地坐标系，要不然没法工作，这下真是涨教训了，但是也是好事，让我在问题中更加了解使用仪器了。
4.拿到中海达仪器后，先设置移动站系统设置，数入转换参数，在进行初始化工作。
4.1.选择好坐标系，我们使用西安80坐标系；
4.2设置好投影参数：采用实际中央子午线，X常数为0，Y常数用500000，投影尺度比为1，使用七参数和装换参数都处于关闭状态；
4.3设置基准站
架设好基准站后，使用外挂电台就须先设置为外部数据链，然后储存一个点名为基准站坐标，平滑基准站坐标，点设置，转连接移动站，设置和基准站一样的通道、频率，到一控制点，进入碎部测量，平滑坐标（就是测量坐标，中海达叫平滑），在放样另一控制点误差在厘米位就合适，可以工作，否则就是测量有误差，须重新测量放样。
利用GPS技术进行公路路基测绘，将常规的沿线路中线测量模式改变为线路坐标控制测量模式，直接利用控制点测设中线，一次放出整桩和加桩，进行中线、断面、边线一次完成作业。在测量作业中，我们一般采用2+2作业模式，两人操作GPS，两人负责写桩号、砸桩，互相配合完成，提高效率。
5.由于GPS技术只能把测得的坐标显示在屏幕上，它不能如常规仪器标定方向、测量距离，虽然可以把一些整桩、关系加桩预先算出其坐标，然后按坐标去放样，另外，对于中线测量获得的结果需要进一步进行处理以获得中桩的高程，与此同时，还要注意以下几个问题：
5.1 GPS作业过程中，有效卫星个数应不少于5个；
5.2 每次移动基准站需要已知控制点上进行检测，一是为了确认基准站流动站的输入项和设置都准确无误，二是便于检测已知控制点点间的兼容性，三是为了方便图根控制的精度评定；
5.3 GPS的测量精度和观测历元的多少没有必然的联系，需要认真的了解和分析GPS测量的误差源，得出符合实际情况的精度指标，同时，由于GPS测量的双差固定解的置信度为99.9%。因此，在GPS测图、放样，施测的图根控制点的过程中，需要测量员认真的观察高程的变化，看是否出现异常的高程值，以避免粗差的引入，保证测量成果的可靠性；
5.4 为了充分保证GPS图根控制成果的可靠性，需要全站仪在施测碎部点前，检测已知GPS图根控制，要求测区的所有图根控制都是经过检测的；
5.5 应深刻了解GPS高程转换过程，对于基准站直接输入地方坐标系的平面直角坐标系和正常高，流动站采用高程异常近似和基准站相同的情况，GPS测高程则不能用于控制测量，只有在高程拟合模型达到相应精度的前提下，才需论证GPS测高在测区的可行性。测量人员可以实时监测基准站和测站的观测结果质量情况，才能提高GPS的测量工作可靠性和高效性，避免误差。
结束语：
总结GPS系统特点：高精度、全天候、高效率、多功能、操作方便、应用广泛等。
论文作者:鲁国涛
论文发表刊物:《防护工程》2018年第14期
论文发表时间:2018/10/11
标签：测量论文; 坐标论文; 高程论文; 基准论文; 作业论文; 坐标系论文; 仪器论文; 《防护工程》2018年第14期论文;