摘要：市政工程施工中，由于等级公路线路长、曲率变化多，对其测量精度控制要求较高，若采用传统的偏角法和切线支距等测设方法,受地形制约因素多，测设精度很难达到要求。本文拟采用全站仪进行公路曲线测设,不仅灵活性好,而且能保证测设精度,为类似工程提供参考依据。
关键词：公路曲线；全站仪；极坐标；自由设站
当前随着电子技术、信息化技术以及空间定位技术的迅猛发展，当前道路勘测设计、曲线定位放样，已摆脱传统光学测绘手段和方法，而采用了电子全站仪等现代测绘技术，利用采用数字地图和设计文件，有效提升道路勘测外业工作效率和质量，促进道路勘测的数字化水平。
1 施工放样的概念
常见的放样工作有平面位置的放样、高程放样，以及竖直轴线放样，同时许多图纸上的信息，如平面位置和高程均可通过对每个特征点的放样来实现，并且直角坐标法、极坐标法、交汇法都可应用在特征点的放样工作中。其次公路桥梁的施工多为野外作业，不确定因素非常多，施工放样的难度较大，对外业勘测的要求也更为精密，因此不同的公路桥梁工程有不同的放样技术要求。
目前的施工放样工具有经纬仪、GPS、激光指向仪、水准仪、激光经纬仪、全站仪、激光水准仪等，现在测绘设备在工程中的应用不仅解放了劳动力，同时也提高了工程质量，而评定一项工程是否是高质量的工程，可从定位准确、尺寸准确、高程合适、组织合理、程序得当、选料合格、工艺精湛、质检及时等方面进行评价。就道路工程而言，在工程动工前期的勘测设计阶段的工程控制测量和地形测量工作中，更为讲究周密的外业勘测和精心的设计，而桥梁工程首先需要计算得出施工放样的相关数据，并对简单曲线或卵形曲线等复杂曲线进行数据计算。
2 极坐标法曲线中桩测设
道路平面线形是由中线决定的。道路中线是由曲线和直线构成的一条空间线形。平面线形设计的计算标准包括直线标准和曲线标准，直线标准主要规定直线的最大和最小长度，曲线标准主要规定圆曲线的最小半径以及缓和曲线的合理长度。
坐标法测设中桩,既能灵活地避开了视线的障碍物,又防止了误差的累计。计单位在提供中线的逐桩坐标之后施工单位需依据给出的坐标进行放样工作。 如：某公路桥梁路段的地形条件复杂，多山地与丘陵地形，通视条件较差，且在实施放样工作时，所有的导线点均使用 GPS 进行测点，得到的数量较少，对于放样工作来说较为不利，所以需对导线点进行加密处理。
市政道路施工控制测量中，导线控制点的间距很远，对施工放样、隧道以及大桥等构筑物的控制非常不利，并且也不能保证测量的精度，因此需对导线点进行加密，其次在两个导线点之间使用闭合导线或是支导线全测回的方式将控制点加密，可使其能够形成闭合导线，但如通视条件不佳，可使用支导线点的方式布设，并且闭合导线在平差计算过程中，需注意调整导线点间的坐标值与方位角。公路中线由直线与曲线组成,目前我国高等级公路的曲线,除采用大半径的单圆曲线外,主要采用缓和曲线与直线连接。传统中对曲线详细测设采用偏角、切线支距法等,在长大曲线上进行,加上地形的起伏变化、通视条件的限制等使以上方法不再实用。
3 全站仪在公路曲线测设中的应用研究
现有某市政道路施工项目，地形复杂,树木较多,曲线上的各个主点极难直接利用，必须恢复整个曲线的各个曲线主点,即曲线的直缓点(ZH)、缓圆点(HY)、曲中点(QZ)、圆缓点(YH)和缓直点(HZ)等点,如图1所示，然后在曲线主点上架设仪器进行具体的施工放样测量。然而,由于该地区3 个副交点恢复, 且各个主点的位置即使恢复出来也难以进行下一步测量。因此可利用全站仪的特点,自由设站测设曲线,既能减少误差,又可提高工作效率,可以不受地形限制,很顺利地完成曲线的测设。
图1 曲线线路与副交点之间的关系
工程中选择以曲线的直缓点(ZH)为原点,以指向交点(JD)方向为X轴正方向,以垂直于X轴方向为Y轴方向, 建立测量平面直角坐标系；根据实际需要,进行内业准备,计算出所需放样里程点的坐标。根据放样里程点,外业测量时选择适当测站和后视点,利用全站仪的坐标放样功能,直接放样所需测点的曲线点位。而内业数据准备,可利用电子计算器计算,获得所需放样曲线点位坐标。
在全站仪曲线中桩定位放样中，第一步确定后视方位角，在测站上支全站仪，并在后视点架设棱镜来实现；在支后视棱镜的过程中，需用长边控制短边，即后视距离一定要大于前视距离；定完后视后，检验后视点的位置是否被别人动过，确保放样工作精准性；在放样过程中，应检查定位是否准确：按“极坐标法”放样出P点位置后，可利用全站仪的座标测量功能，再测出已放样的P点座标，并与其设计座标值相比较，按公式 计算偏差值，即可验核放样点的精度是否满足放样精度（一般为±2cm，即|f|≤2cm）的要求。
在同一控制点上也可进行多个中桩的放样，其定位精度取决于离控制点的远近，同时为了检核水平度盘在观测过程中是否发生变动，往往在瞄准A方向时，需两次水平度盘读数之差，也被称为半测回归零值。其次，在全站仪多目标放样完成后需“归零”。方法为：后视三棱镜在施工放样过程中不要挪动，在放样完成后，全站仪重新照准后视三棱镜，并进行“归零”校核工作，半测回归零差应控制在12″，一测回2C互差应控制在18″，即可确保放样精度的准确性。
4 总结
本文首先对施工放样的基本定义进行了概述 ，重点对控制点的布设 、坐标计算 、中线放样作了阐述 ，对全站仪在工程施工放样中的精度进行控制分析，通过加强全站仪在工程施工放样中的运用，来提升道路施工建设质量，同时全站仪测绘中，要保证对中的准确性，控制光速误差、照准误差、仪器加常数误差、周期误差等。
采用全站仪进行自由设站曲线放样,克服了传统曲线测量速度慢和容易产生误差积累的缺点,而且这种方法具有设站灵活,效地提高了外业效率,降低了测量人员的外业劳动强度。将其应用于公路曲线工程测量与放样过程中，具有明显的经济效益，有助于提升道路施工放样的精准性与数字化水平。
参考文献
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作者简介：赵金刚（1975-），男，汉族，山东潍坊安丘人，大学学历，工程师。现在安丘市规划建筑设计院从事工程测量、规划设计等相关工作。
论文作者:赵金刚1,李云梅2
论文发表刊物:《基层建设》2018年第24期
论文发表时间:2018/10/1
标签：曲线论文; 测量论文; 导线论文; 全站仪论文; 精度论文; 道路论文; 公路论文; 《基层建设》2018年第24期论文;