高速公路山區(qū)深谷地區(qū)的測量技術(shù)

董德胤

摘 要：高速公路的建設(shè)能夠帶動山區(qū)深谷地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，而在高速公路建設(shè)過程中，道路測量是重要的環(huán)節(jié)。道路的測量技術(shù)對于我國道路建設(shè)事業(yè)極其重要，是一門重要的技術(shù)學(xué)科。本文結(jié)合林長高速公路建設(shè)項目概括總結(jié)了我國的山區(qū)深谷地區(qū)主要的測量技術(shù)的實踐應(yīng)用，并探討了未來高速公路山區(qū)深谷地區(qū)的測量技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展。

關(guān)鍵詞：高速公路；山區(qū)深谷；測量技術(shù)；創(chuàng)新發(fā)展

1 前 言

隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，交通運輸對于國民經(jīng)濟(jì)所起的基礎(chǔ)性作用越來越凸顯。高速公路運輸是道路運輸中重要組成部分，高速公路的運輸離不開高速公路的建設(shè)，高速公路測量是道路建設(shè)極其重要的部分。我國大陸面積廣闊，高原山區(qū)所占面積巨大，我單位施工的林長高速公路第六合同段便位于太行山深處，地形復(fù)雜、山體陡峭、溝壑縱橫，植被茂密，通視條件差，山高溝深，懸崖絕壁，測量條件艱險。

2 高速公路山區(qū)深谷地區(qū)主要的測量技術(shù)

2.1 控制測量技術(shù)

控制測量技術(shù)是在一定區(qū)域內(nèi)，為大地測量、攝影測量、地形測量和工程測量建立控制網(wǎng)所進(jìn)行的測量?？刂茰y量一般包括以下三個方面的內(nèi)容：①平面控制測量，平面控制測量是為測定控制點平面坐標(biāo)而進(jìn)行的。②高程控制測量，高程控制測量目的是測定控制點的高程。③三維控制測量，測定控制點平面坐標(biāo)和高程或空間三維坐標(biāo)是三維控制測量的最終目標(biāo)。

林長高速公路第六合同段由于地形起伏大，點與點之間距離遠(yuǎn)，高差大，有些地方的局部高差幾乎達(dá)到100多米?？刂茰y量過程中，使用水準(zhǔn)儀測站多，通視條件差，增加了誤差的來源，容易因精度不滿足要求而返工。所以在對于林長高速公路第六合同段道路進(jìn)行控制測量時我們注意了對控制點的合理加密，這樣增加了道路測量的準(zhǔn)確性，滿足道路設(shè)計的要求。具體的控制點布局如下圖：

2.2 路基測量技術(shù)

路基施工測量包括路塹頂、路堤坡腳和逐樁的放樣及路面高程的控制等。林長高速公路第六合同段的施工地形多“雞爪”地形，并且在施工路基測量過程中高填高挖地段多，填挖交換頻繁，并且高速公路多都在曲線上，這就增加了路基測量的難度。為了能夠保證填土的穩(wěn)定性，我們在路基測量時在填方坡度比較陡的地方先挖設(shè)兩米長的臺階然后再填土，并且要設(shè)置好觀測點。在放樣時利用CASIO5800計算器編寫程序，結(jié)合全站儀內(nèi)置線路程序，可以實現(xiàn)任意位置的放樣，隨時的檢查，保證了工作效率。

2.3 橋梁測量技術(shù)

橋梁的建設(shè)過程是復(fù)雜的，橋梁的建設(shè)過程中涉及到很多測量技術(shù)，并且不同的橋梁類型需要應(yīng)用不同的施工方法，那么測量的工作內(nèi)容以及測量方法也就相應(yīng)的不同，概括起來主要由以下幾個方面：橋軸線長度測量；施工控制測量；墩、臺中心的定位；墩、臺細(xì)部放樣及梁部放樣等。同時，山區(qū)高速公路橋梁較普通橋梁更容易發(fā)生變形，因此，其變形觀測也是十分重要的。

林長高速公路第六合同段有三座橋，都是在曲線上，其中露水河特大橋，橫跨100多米深的露水河，而且從主橋到引橋地形變化比較大，全橋都在曲線上而且最大橫坡達(dá)到4%。我單位在橋梁施工測量時有針對性的在引橋部分下部結(jié)構(gòu)為墩柱加蓋梁，在蓋梁上面調(diào)4%的坡。橋梁變形觀測的觀測基準(zhǔn)點利用了橋梁施工平面控制網(wǎng)的不分點。我們在橋梁的軸線上的中跨段設(shè)置了控制點，以此作為橫線偏移觀測點，并將工作基點與上述橋軸線偏移點貫通起來。除了偏移觀測點位，沉降點和撓度點觀測則以高速公路橋梁施工高程控制網(wǎng)中的某些點作為其基準(zhǔn)點，并采用光學(xué)水準(zhǔn)儀進(jìn)行觀測。我們將橋梁變形的結(jié)果進(jìn)行匯總與分析，及時發(fā)現(xiàn)橋梁變形的異常情況，及時采取維護(hù)措施。根據(jù)我們隊橋梁變形體的觀測結(jié)果，我們隊橋梁的位移以及橋面撓度變化進(jìn)行了分析。我們發(fā)現(xiàn)，橋梁軸線的平均位移過程線向中跨偏移，并隨著季節(jié)交替，呈現(xiàn)周期性的變化規(guī)律。在高溫的夏季和低溫的冬季，橋梁的偏移位移達(dá)到了最大值。同樣，橋面的撓度變化也呈現(xiàn)出周期性變化。通過對橋面橫向偏移、橋面撓度變化的觀測活動我們發(fā)現(xiàn)，目前橋梁的變形處于正常范圍，無需額外的維護(hù)措施。在測量過程中應(yīng)當(dāng)注意，在整個觀測過程中盡量保證觀測人員不變，采用盡可能同一臺測量儀器，最大程度地降低測量誤差，提高測量結(jié)果的質(zhì)量和可信度。

2.4 隧道測量技術(shù)

保證隧道的橫向貫通精度和豎向貫通精度是隧道測量控制技術(shù)應(yīng)用的兩個主要目的。林長高速公路第六合同段有三座隧道，最長的400多米，在每個隧道口至少要保證有3個平面控制點和2個高程控制點，洞內(nèi)控制點通過支導(dǎo)線方式引測，但要進(jìn)行多次觀測。在隧道的開挖過程中，我們使用了高精度的水準(zhǔn)儀和收斂儀進(jìn)行觀測。隧道的監(jiān)控量測對隧道的安全是很重要的，能及時的對隧道的安全狀況進(jìn)行判斷，通過對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以了解隧道圍巖的變化趨向。我們應(yīng)用了先進(jìn)的萊卡全站儀的隧道測量程序，幫助技術(shù)人員及時了解了隧道開挖的斷面情況，并且對超欠挖地方進(jìn)行控制。

2.5 全球定位系統(tǒng)GPS測量技術(shù)

隨著科技的不斷發(fā)展，GPS定位系統(tǒng)逐漸應(yīng)用與高速公路的測量工作，并引起了翻天覆地的變化，尤其是在RTK出現(xiàn)以后，全球定位系統(tǒng)在山區(qū)高速公路測量中的應(yīng)用越來越廣泛，大大減輕了野外作業(yè)的負(fù)擔(dān)。

在本次施工中，我們在公路測量中采用了雙頻RTK-GPS全球定位系統(tǒng)輔助野外測量，其主要優(yōu)勢有：

測量精度大大提高：測量一小時的觀測值，其誤差為1mm，該優(yōu)勢在測量路程長時更為明顯。

效率高：隨著GPS技術(shù)的不斷更新發(fā)展，大大縮短了測量時間，其20km以內(nèi)的靜態(tài)定位僅需15min左右，而在快速靜態(tài)相對定位測量中，每個流動站的觀測時間僅僅耗費1min左右。

直接提供三維坐標(biāo)：采用傳統(tǒng)的測量技術(shù)想要獲得三維坐標(biāo)，需要采用不同的測量方法分別進(jìn)行測量活動，耗時耗力，而GPS測量技術(shù)可以同時測定站點的三維坐標(biāo)，提高了精準(zhǔn)度，減少了不必要的勞動力消耗。

操作簡便，攜帶方便：GPS接收機(jī)的體積越來越小，操作也越來越自動化，減輕了野外測量的負(fù)擔(dān)。

GPS在山區(qū)高速公路測量中應(yīng)用情況簡述如下。山區(qū)深谷的地區(qū)情況較為復(fù)雜，植被也覆蓋率高，視線遮擋往往是測量工作面臨的難題。通過布設(shè)GPS控制點，能夠保證足夠的水平視距離，并且增加控制點的數(shù)量，在一定范圍內(nèi)進(jìn)行放線測量，縮短了測量時間。

3 高速公路山區(qū)深谷地區(qū)的測量技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展

目前總結(jié)來看，高速公路山區(qū)深谷地區(qū)的測量技術(shù)主要創(chuàng)新發(fā)展有以下幾個方面：

（1）目前，越來越多的新技術(shù)、新設(shè)備，新材料不斷的被應(yīng)用于山區(qū)深谷地區(qū)的高速公路測量過程中，這樣不僅優(yōu)化了測量技術(shù)，而且提高了測量技術(shù)的測量精確度。

（2）能夠因地制宜的創(chuàng)新應(yīng)用道路測量技術(shù)。例如我們都知道跨越山區(qū)的深切峽谷多用橋梁連接隧道，而在某山區(qū)深谷之中，突破以往雙橋雙隧的的形式設(shè)計，采用了單座大跨懸索橋梁和鋼管拱橋跨越深切峽谷，并與分岔隧道相連的線路設(shè)計方案，節(jié)省了道路成本。

（3）高速公路山區(qū)深谷地區(qū)的測量技術(shù)在不斷的實踐總結(jié)中擁有了豐富的理論支撐。理論是技術(shù)發(fā)展的發(fā)展，測量技術(shù)的理論在不斷的實踐中越來越成熟，為測量技術(shù)的實際應(yīng)用提供了保障。

4 總 結(jié)

總之，山區(qū)深谷地區(qū)的高速公路建設(shè)對于當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展是極其重要的，做好山區(qū)深谷地區(qū)高速公路的道路測量不僅可以保障道路建設(shè)的安全性，并且能夠減少道路的建設(shè)成本。林長高速公路第六合同段是我單位道路施工成功的典范，它因地制宜的應(yīng)用了道路測量技術(shù)，值得我們總結(jié)思考。

參考文獻(xiàn)

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