測(cè)繪技術(shù)在公路工程施工中的應(yīng)用

毛文俸(四川川交路橋有限責(zé)任公司 四川廣漢 618300)

測(cè)繪技術(shù)在公路工程施工中的應(yīng)用

毛文俸
(四川川交路橋有限責(zé)任公司 四川廣漢 618300)

隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的進(jìn)步，為滿(mǎn)足人們的出行需求，公路建設(shè)得以蓬勃發(fā)展，測(cè)繪技術(shù)為公路建設(shè)服務(wù)，為工程建設(shè)提供強(qiáng)有力的保障，工程建設(shè)的勘測(cè)設(shè)計(jì)、施工建設(shè)、運(yùn)營(yíng)管理三個(gè)階段所進(jìn)行的各種測(cè)量工作都使測(cè)繪技術(shù)得到了應(yīng)用。

測(cè)繪技術(shù)；公路工程；施工；應(yīng)用

1 概論

測(cè)繪技術(shù)服務(wù)于公路建設(shè)，公路建設(shè)的飛速發(fā)展，也促進(jìn)了測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展。在工程建設(shè)中進(jìn)行的各種測(cè)量工作都使測(cè)繪技術(shù)得以應(yīng)用，無(wú)論是傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)還是現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)，都會(huì)在不斷的工程建設(shè)中得以應(yīng)用。

2 測(cè)量?jī)x器的應(yīng)用

在公路工程建設(shè)中，應(yīng)用的主要儀器有：水準(zhǔn)儀、全站儀、GPS等。它們體現(xiàn)了實(shí)用、簡(jiǎn)單、方便、快捷、準(zhǔn)確等特點(diǎn)，廣受測(cè)繪技術(shù)人員歡迎。其全站儀堪稱(chēng)工程測(cè)量的代表儀器，它是電子經(jīng)緯儀和測(cè)距儀的集成體。全站儀不僅具有電子測(cè)角（水平角、豎直角）、電子紅外測(cè)距（斜距、平距和高差）、道路中線(xiàn)路線(xiàn)坐標(biāo)計(jì)算程序、放樣程序等功能，而且具有自動(dòng)記錄、存儲(chǔ)和運(yùn)算能力，有很高的工作效率。

3 測(cè)繪技術(shù)在公路工程施工中的應(yīng)用

1）施工控制測(cè)量

公路工程的建設(shè)施工，應(yīng)布設(shè)專(zhuān)門(mén)的施工控制網(wǎng)，作為施工放樣的依據(jù)。公路工程施工前期準(zhǔn)備工作，重點(diǎn)是進(jìn)行導(dǎo)線(xiàn)及水準(zhǔn)復(fù)測(cè)。一般施工單位進(jìn)場(chǎng)后，由設(shè)計(jì)單位交付導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)及水準(zhǔn)點(diǎn)的首級(jí)控制網(wǎng)，進(jìn)場(chǎng)復(fù)測(cè)工作就是在首級(jí)控制網(wǎng)的基礎(chǔ)上加密，用以放樣構(gòu)筑物的細(xì)部。

①平面控制測(cè)量

平面控制測(cè)量主要是導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量，公路工程中大多采用全站儀來(lái)進(jìn)行觀測(cè)。由于導(dǎo)線(xiàn)延伸很長(zhǎng)，為了避免誤差累積并進(jìn)行檢核，要求每隔一定距離（一般不大于30km）應(yīng)與國(guó)家控制點(diǎn)或線(xiàn)路首級(jí)平面控制點(diǎn)聯(lián)測(cè)。

平面控制測(cè)量外業(yè)測(cè)量主要工作是實(shí)地選點(diǎn)埋石、水平角觀測(cè)和邊長(zhǎng)測(cè)量等工作。依據(jù)施工圖設(shè)計(jì)要求，結(jié)合野外踏勘情況，制定出合理可行的方案，可采取附和導(dǎo)線(xiàn)、支導(dǎo)線(xiàn)、閉合導(dǎo)線(xiàn)、導(dǎo)線(xiàn)網(wǎng)等，其中在大型橋梁、隧道等結(jié)構(gòu)物還應(yīng)建立單獨(dú)的導(dǎo)線(xiàn)控制網(wǎng)。在觀測(cè)過(guò)程中，根據(jù)控制網(wǎng)的等級(jí)和所用的儀器類(lèi)型確定測(cè)回?cái)?shù)，測(cè)量數(shù)據(jù)滿(mǎn)足《工程測(cè)量規(guī)范》（GB50026-2007）的精度要求。外業(yè)測(cè)量完成后，及時(shí)進(jìn)行內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理，并將測(cè)量成果報(bào)審，以備施工使用。

②高程控制測(cè)量

公路工程為線(xiàn)型工程，在整個(gè)施工區(qū)域，應(yīng)設(shè)立一定數(shù)量的高程控制點(diǎn)，作為工程豎向施工的依據(jù)。

水準(zhǔn)點(diǎn)的選點(diǎn)埋石——施工控制網(wǎng)水準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)選在土質(zhì)堅(jiān)硬、便于長(zhǎng)期保存和使用方便的地方埋設(shè)。

水準(zhǔn)測(cè)量——基本水準(zhǔn)點(diǎn)的聯(lián)測(cè)可以用一、二等水準(zhǔn)測(cè)量方法進(jìn)行，使用具有光學(xué)測(cè)微器的精密水準(zhǔn)儀和線(xiàn)條式銦瓦合金水準(zhǔn)標(biāo)尺，通常用光學(xué)測(cè)微法進(jìn)行讀數(shù)；而施工水準(zhǔn)路線(xiàn)一般按三、四等水準(zhǔn)方法進(jìn)行，使用普通水準(zhǔn)儀和黑、紅面區(qū)格式木質(zhì)水準(zhǔn)標(biāo)尺時(shí)，通常用中絲讀數(shù)進(jìn)行觀測(cè)。

水準(zhǔn)測(cè)量的技術(shù)要求——依據(jù)《工程測(cè)量規(guī)范》（GB50026-2007）規(guī)定的控制網(wǎng)等級(jí)、儀器類(lèi)型，確定視線(xiàn)長(zhǎng)度、前后視距差、前后視距差累計(jì)等。測(cè)量成果數(shù)據(jù)應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范、規(guī)定的要求，并將成果報(bào)審，審定后方可使用。

2）道路中線(xiàn)測(cè)量

道路中線(xiàn)測(cè)量是將施工圖上設(shè)計(jì)中心線(xiàn)通過(guò)放樣將公路在地面上標(biāo)定出來(lái)，并沿線(xiàn)路設(shè)置里程樁。道路中線(xiàn)的基本平面線(xiàn)型由直線(xiàn)、圓曲線(xiàn)和緩和曲線(xiàn)組成，山區(qū)道路還會(huì)出現(xiàn)非對(duì)稱(chēng)曲線(xiàn)、卵形曲線(xiàn)、回頭曲線(xiàn)等復(fù)雜線(xiàn)型。

道路中線(xiàn)在地面上是用中線(xiàn)樁（簡(jiǎn)稱(chēng)中樁）表示中線(xiàn)位置，中樁的主要類(lèi)型有：道路控制樁、一般中線(xiàn)樁、加樁和斷鏈樁。中樁的密度根據(jù)地形情況、施工需要確定。對(duì)于直線(xiàn)段，平原微丘區(qū)間隔不大于50m，山嶺重丘區(qū)間隔不大于25m；對(duì)于曲線(xiàn)段，間隔5～25m一個(gè)中樁，在實(shí)際施工中我們一般取最小值，以保證曲線(xiàn)線(xiàn)型圓滑、順適。

道路施工測(cè)量過(guò)程中，我們最常用的方法是全站儀極坐標(biāo)法。全站儀極坐標(biāo)法就是根據(jù)中線(xiàn)點(diǎn)與控制點(diǎn)之間的極坐標(biāo)關(guān)系，利用全站儀直接放樣道路中線(xiàn)點(diǎn)。即通過(guò)兩個(gè)控制點(diǎn)與公路中線(xiàn)待放點(diǎn)的極坐標(biāo)關(guān)系，計(jì)算出測(cè)站點(diǎn)到待放點(diǎn)的距離、坐標(biāo)方位角，使用全站儀直接放樣。

3）道路邊線(xiàn)測(cè)量

路基施工前，通過(guò)邊樁放樣在地面上把路基輪廓表示出來(lái)，也就是把路基兩旁的邊坡與原地面相交的坡腳點(diǎn)（或坡頂點(diǎn)）找出來(lái)，釘上邊樁，相鄰邊樁連線(xiàn)確定路基施工范圍。邊樁位置跟路基的填挖高度、邊坡坡度和實(shí)地地形有關(guān)。

路基施工中，采用全站儀極坐標(biāo)法放樣。首先根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙上提供的路基橫斷面圖，從圖上直接量取路基邊樁距中樁的平面位置，通過(guò)計(jì)算器程序計(jì)算出待放點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)，使用全站儀直接放樣，若放樣出的點(diǎn)位高程數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)圖紙不符，根據(jù)實(shí)測(cè)高程重新計(jì)算邊線(xiàn)寬度，再次使用全站儀放樣。

4）豎曲線(xiàn)測(cè)設(shè)

在道路中，線(xiàn)路不僅有平面方向的轉(zhuǎn)彎，也不可避免地存在著上坡和下坡，為了行車(chē)安全，在相鄰坡段之間用豎曲線(xiàn)進(jìn)行連接過(guò)渡，豎曲線(xiàn)有凸形和凹形兩種。

施工中，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙給定的已知數(shù)據(jù)，通過(guò)先后計(jì)算出豎曲線(xiàn)要素、主點(diǎn)里程及高程、豎曲線(xiàn)上各點(diǎn)的設(shè)計(jì)高程，利用水準(zhǔn)儀（或全站儀）測(cè)量出豎曲線(xiàn)上各點(diǎn)的豎向位置。

5）線(xiàn)路縱橫斷面測(cè)量

公路中線(xiàn)確定后，利用中線(xiàn)樁點(diǎn)坐標(biāo)位置，測(cè)量出各個(gè)里程樁的高程，沿公路縱向測(cè)出沿線(xiàn)起伏情況可繪制出縱斷面圖，沿公路橫向（垂直于道路中線(xiàn)方向）測(cè)出地面起伏情況可繪制出橫斷面圖。

縱斷面測(cè)量分為基平測(cè)量和中平測(cè)量。基平測(cè)量，就是沿線(xiàn)路每隔一定距離設(shè)置一個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)，并按四等水準(zhǔn)測(cè)量的方法測(cè)定其高程，以便中平測(cè)量提供基準(zhǔn)高程點(diǎn)。中平測(cè)量又稱(chēng)為中樁高程測(cè)量，就是根據(jù)基平測(cè)量設(shè)置的水準(zhǔn)點(diǎn)，測(cè)量所有控制樁和中樁的高程。中平測(cè)量常用的方法有水準(zhǔn)測(cè)量法、電磁波測(cè)距三角高程法及GPS RTK法。

橫斷面測(cè)量需要經(jīng)過(guò)定向、施測(cè)和繪制橫斷面圖等步驟來(lái)完成。其測(cè)量的寬度，由路基寬度及地形情況確定。橫斷面上中樁的地面高程已在縱斷面測(cè)量時(shí)完成，橫斷面上各地形特征點(diǎn)相對(duì)于中樁的平距和高差可用標(biāo)桿皮尺法、水準(zhǔn)儀皮尺法、全站儀法來(lái)測(cè)定。

4、結(jié)束語(yǔ)

在公路建設(shè)速度超前的今天，測(cè)繪科學(xué)與技術(shù)也在突飛猛進(jìn)中發(fā)展，只有運(yùn)用好測(cè)繪科學(xué)，穩(wěn)步提升測(cè)繪人員的技術(shù)能力，才能保證公路工程建設(shè)的精度，保證工程成品的質(zhì)量。

[1]王軍德，劉紹堂。《工程測(cè)量（測(cè)繪類(lèi)）》。鄭州：黃河水利出版社，2010.10。

[2]《工程測(cè)量規(guī)范》（GB50026-2007）。

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1007-6344（2016）06-0045-01