GPS在路桥工程测量中的应用现状及发展趋势研究论文_马飞

GPS在路桥工程测量中的应用现状及发展趋势研究论文_马飞

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摘要:在新形势下,随着城市现代化建设步伐日渐加快,公路桥梁施工技术、施工测量工艺日渐先进。由于大桥建设周围地理环境复杂化,传统的定位与测量技术已无法满足新时期路桥建设的客观要求。同时,施工速度快、精准度高是GPS测量技术的显著特征,为桥隧控制测量作业提供了更加“先进、高效”的测量手段,极大地提高了桥隧维护工程测量准确率,有利于桥隧工程整体质量。

关键词:路桥工程测量;GPS测量技术;应用现状;发展趋势

引言

近年来,路桥工程施工技术以及测量的方法已经越来越高级,而且在建造路桥的地点的地理位置非常复杂,测量数据也需要非常精准,因此传统的测量技术和定位技术已经基本不能满足路桥建设的需求。而GPS定位的发展为路桥工程测量提供了更加精准高效的测量方式。

1.GPS测量技术的特点

1.1精确定位

通常情况下,GPS测量精度与红外仪测量精度相同,为5mm+5ppm。远距离测量是GPS测量技术的优势,也就是说距离越远,其具有越高的精度。

1.2操作简便

GPS测量技术具有较高的自动化水平,便于操作。操作人员仅需要安装开关仪器、量取仪器高度及监视仪器工作状态,其他工作都可以由GPS接收机自动完成。

1.3自动化

随着科学技术水平的不断提升,现阶段GPS测量技术也得到了极大的发展。数据信号接收机类型也趋向于简便化,在路桥施工具体测量中,数据信号接收机体积的缩小,便于测量人员使用。在测量前,应对仪器工作情况进行检测,确保能够正常运行。实现仪器观测的自动化,可以对三维坐标进行自动计算,并达到良好的数据处理效果。

1.4三维坐标的提供

传统测量控制是分别选用不同的方式对平面及高程进行测量,GPS测量在对观测站平面位置进行精确测量时,也可以对观测站的大地高程进行精确测定。

2.GPS技术在公路桥梁工程测量时的应用

2.1利用GPS换算平面点位的关系

一般我们如果受到通视条件限制那么就是因为全站仪测量,但是有时会因为一些人为因素产生计算错误。使用坐标转换系统GPS就能够直接确定点位坐标。GPS在测量施工时的参考标准为:不管是以一个国家坐标系统还是以一个地方独立坐标系统,GPS测量只要将坐标系统的换算参数计算好就可以,而且只需要计算一次就可以为在整个的工期中进行服务。因此我们可以知道,GPS平面点位的关系换算与全站仪相比较工作效率更高,一来可以节省时间,二来对操作人员的要求也不是很高,不需要特殊培训以及专业人才,这就节省了大量人力投资的成本。

2.2GPS中导线的测量

在施工过程中进行放样工作时,如果想要用全站仪测量那么就需要好的通视效果,要在施工过程中要提供GPS控制点之间的布设导线,然后再把提供的布设导线进行导线测量和平差以后再进行放样工作。但是使用GPS测量只要提供一次控制点,就能根据这次提供的控制点在WGS84左边系统进行转换参数得求解,而且也不需要花费时间来布设导线,但是得到的精准度却是相同的。在一般的导线测量工作中,使用GPS可以节省布设导线的时间,这样就很大程度的节约了成本。

2.3桥位放样和断面的测量

在路桥测量工程中,最关键的是精准运用GPS测量的桥段。因为我们知道,一般GPS在累计测量功能的精准度这方面是很高的,而且这个功能能够极大地满足道路桥梁施工时所要求的精准度。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但是如果使用全站仪,那么测量会受到上下角度的度数限制,有时候会让一些放样工作变得更加繁复,这样对比下来可以知道GPS的放样点位操作其实是更加简单方便的。那么我们在路桥施工的时候,断面测量也十分重要。如果将全站仪测量技术使用到测量施工中的话,在每一次测量结束后就需要再搬一次站点,然后重新再定一次后视,而GPS可以节省这些时间、人力。

2.4高程控制测量

GPS的分布范围是非常广泛的,而且可以使用GPS全方位的对一个地形进行测量,而且它还可以在数据方面对这个地形的偏差做出调整,也就是根据地形改正的外部符合精度为±7mm,曲面拟合法误差为±8mm,所有的数值都必须在规定的范围之内。如果将GPS水准发高程与四等水准相比较,最大的误差为-36mm,中误差为±9mm,误差值为-2mm,而这些数值GPS都达到了施工的精准度要求,因此是可以在施工过程中使用的。

根据桥梁本身的特点,桥梁施工控制网的范围一般较大。规模巨大,海面辽阔,潮汐影响,中央航道没有控制点。如果传统方法不能保证结果的准确性,就需要采用GPS定位技术的静态定位方法来测量桥梁控制网。这种测量方法是通过在每个移动站上对GPS接收机进行静态观测。在观测过程中,GPS接收机可以同时接收基站和卫星的同步观测数据,对模糊度和用户站的三维坐标进行实时计算,如果变化结果趋于稳定,精度达到设计要求,可以实时观察到目的地。一般应用于控制测量,如控制网络加密;常规测量方法,如全站仪的使用,受客观因素的影响,在自然条件下难以实现相对较差的地区,如果采用RTK技术可以起到事半功倍的效果。

3.GPS在路桥工程测量中的应用的发展趋势

3.1静态GPS定位的应用趋势

未来公路工程的线路勘测中,静态GPS定位技术会逐渐取代传统的线路勘测方式。应用静态GPS定位技术后,无论首级控制还是一二级控制,其最终效果都能得到显著的提高#随着相关技术的不断完善,静态GPS定位技术会更好地服务于路桥工程的测量工作。在实际测量工作中,GPS技术具有测量速度快,精度高等优势,能更好地指导施工,从而提高工程的施工质量。另外,静态GPS定位技术可以有效地提高平面测量精度,从而保证数据的精确度#因此,应充分发挥GPS和全站仪定位系统的特点,建立精度均匀的综合控制网,也是进一步推动GPS在工程测量中的应用的难点。

3.2动态GPS定位的应用趋势

虽然动态GPS定位尚未应用到路桥工程的线路勘测过程中,但这部分内容是未来测量技术的主要研究方向。动态GPS定位技术将为线路勘测带来巨大的变革。具体来说,动态GPS技术在路桥工程测量中的应用前景主要体现在以下2个方面:(1)可以用GPS技术辅助航测成图并在此基础上建立工程的三维模型,航测成图需要对4-6个控制点的平面位置以及高程信息进行准确的测算,对做好路桥工程的高程控制测试和放样测试有重要的意义。另外,采用动态GPS技术进行航测成图能准确测定摄影空间内的三维坐标,可以使在此基础上建立起的工程模型更加准确。相关试验已经证明,只需要在地面设置少量的控制点,就能够实现“像片控制”,极大地提高了工作效率。(2)实时载波相位测量技术与常规全站仪的结合,实时载波相位测量技术又被称为RTK,该技术已经达到了厘米级的测量精度,加之其具备实时数据传输功能,有效地保证了测量数据的精确度,减少了数据误差。野外观测中的数据采集以及中线测试等工作都可以用到这方面的技术,如果能将其与GPS技术结合起来,则可以在现有的基础上加快测量速度,提高测量精度。

结语

总之,在新的时代背景之下,我国时代化发展进步迅速,公路的桥梁施工技艺还有测量技术都旭日前进,而大桥的建设环境比较复杂,在如今的路桥建设里已经不足以支撑传统测量技术了,所以我们要提高工程测量准确力度,加强测量技术,提高工程质量。

参考文献

[1]张富铭.GPS技术在工程测绘中的应用研究[J/OL].当代化工研究,2017(07):137-138(2017-11-10).

[2]郭森.GPS技术在工程测绘中的应用分析[J].江西建材,2016(18):224+226.

[3]刘颖,李杰.GPS在路桥工程测量中的应用现状及发展趋势研究[J].黑龙江科技信息,2017(14):71.

论文作者:马飞

论文发表刊物:《防护工程》2019年第4期

论文发表时间:2019/6/4

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