淺析高速公路帶狀地形控制測量

■連強(qiáng)強(qiáng)

（青海省第二測繪院 青海西寧810001）

淺析高速公路帶狀地形控制測量

■連強(qiáng)強(qiáng)

（青海省第二測繪院 青海西寧810001）

國內(nèi)近年持續(xù)加大交通事業(yè)投入，以致高等級公路覆蓋率逐漸擴(kuò)大，不過諸多邊遠(yuǎn)山區(qū)有限的高級平面控制點，加上高程控制點還不能充分滿足測量對于起算點的關(guān)鍵要求。因此運(yùn)用以有控制資料滿足公路勘測需要是當(dāng)下最關(guān)鍵的問題。本文分析了控制測量方法在高速公路帶狀地形測量中的應(yīng)用，以西寧-民和國道109線公路作為主要研究對象，提出實用性應(yīng)用策略。

控制測量高速公路帶狀地性測量

隨著國內(nèi)工程建設(shè)和市政府規(guī)劃持續(xù)擴(kuò)大，使得公路交通逐漸膨脹，部分路段開始飽和，公路改建及擴(kuò)建已成為當(dāng)下公路發(fā)展和建設(shè)的關(guān)鍵問題[1]。本文著眼于國內(nèi)高速公路測量控制網(wǎng)構(gòu)建中，所遇到的高等級平面和高程已知點方面的具體問題，運(yùn)用聯(lián)測高級控制點以構(gòu)建基礎(chǔ)平面控制網(wǎng)和高程網(wǎng)，高程測量中則運(yùn)用不同測量方式適應(yīng)于早期設(shè)計，同時對于具體問題展開詳細(xì)分析，使其成果符合高速公路設(shè)計規(guī)范化要求。

1　工程概況

本文以西寧-民和國道109線公路作為主要研究對象。項目主要測區(qū)呈東西走向，西起西寧市城東開發(fā)區(qū)，小峽鎮(zhèn)、平安縣、大峽、樂都縣、高廟鎮(zhèn)、老鴉峽至民和縣，總長度約144公里。地理位置為北緯36°17′50″--36°33′54″，東經(jīng)101°53′10″--105°54′50″，平均海拔1800米，測區(qū)內(nèi)包含城鎮(zhèn)、自然村、農(nóng)田、湟水河及高速公路和鐵路，地形比較復(fù)雜。

資料主要利用：第一，大地資料。青海省測繪地理信息局提供的西寧站、及海東CORS站點GPS觀測數(shù)據(jù)及2000系成果，作為GPS控制網(wǎng)的平面起算點；第二，水準(zhǔn)資料。青海省測繪地理信息局提供的1956國家高程基準(zhǔn)I、II等水準(zhǔn)成果；該成果精度符合要求，可直接作為高程起算點。青海省測繪地理信息局提供的海東似大地水準(zhǔn)面精化成果（CGCS2000成果ITRF97參考框架2000.0歷元），可用于區(qū)域內(nèi)替代四等水準(zhǔn)施測。

產(chǎn)品主要技術(shù)指標(biāo)和規(guī)格為：第一，平面坐標(biāo)系。公路坐標(biāo)系，按高斯—克呂格投影，可采用任意帶的抵償坐標(biāo)系，要求邊長變形不大于2.5cm/km；第二，高程基準(zhǔn)。1985國家高程基準(zhǔn)；第三，數(shù)據(jù)坐標(biāo)單位。米；第四，基本等高距為2米。

2　平面控制網(wǎng)與公路獨(dú)立坐標(biāo)系構(gòu)建

具體來講，常見的情況為已有高等級控制點距離測區(qū)遠(yuǎn)，同時公路控制網(wǎng)為帶狀，測區(qū)路線高差大，國家統(tǒng)一坐標(biāo)成果于擬建公路平縱面則長度變形值大于2.5cm/km。因此通?？睖y中設(shè)計則應(yīng)構(gòu)建公路獨(dú)立坐標(biāo)系。設(shè)計高速公路始末應(yīng)和已有高速公路進(jìn)行連接。常見控制路線不長時則最好選擇四個起算點，特殊情況及不具備觀測條件時則不能少于三個?？傮w而言，測繪路線途徑的地區(qū)地貌起伏大，且測繪線路交通條件不良。所擬建的高速公路路線海拔高，同時高差大，公路設(shè)計時也考慮了推薦線及對比路線[2]。

該工程布點與埋石：線路布點沿公路方向每隔一公里左右布設(shè)一對相互通視且符合GPS觀測要求的GPS點，所有埋石點應(yīng)有利于長期保存，始終應(yīng)看到公路中線為原則，地形復(fù)雜路段適當(dāng)加密，方便后期道路勘測設(shè)計和施工放樣。點位距離道路中線宜在50-200米范圍，不得小于50米。隧道、大橋、特大橋、互通立交橋及滑坡地段視其情況在兩端埋設(shè)一對相互通視的GPS點。其中，隧道可在隧道兩端和隧道中間山梁上分別埋設(shè)一個通視的GPS點。GPS點即為水準(zhǔn)點，但對于個別水準(zhǔn)施測較困難的點位可采用GPS高程擬合，如點位高程要求較高應(yīng)作特殊的GPS控制網(wǎng)形設(shè)計，以滿足工程要求。GPS點標(biāo)石面標(biāo)明英文字母GPS及點號，并在點位附近區(qū)域設(shè)置指向標(biāo)志，便于點位找尋，D級點編排按照英文字母“D”+“三位順序號”的形式，如D001，D002……D051，一級點編排按照英文字母“E”+“三位順序號”的形式，如E001，E002……E124，不得重號。

D級控制測量：根據(jù)測區(qū)情況，每隔五公里，選取一對相互通視的D級點，利用雙頻GPS接收機(jī)采用GPS靜態(tài)定位方法測量；衛(wèi)星高度角=15°；同時觀測有效衛(wèi)星數(shù)≥4個；觀測長度≥60min；采樣間隔=10s；線解算和網(wǎng)平差軟件采用TBC2.7，原Topcon儀器觀測數(shù)據(jù)利用Pinnacle 1.07版本轉(zhuǎn)換Rinex 2.1格式，起算點利用西寧站、海東CORS站作為固定點求解。

一級控制測量：一級控制點采用網(wǎng)絡(luò)RTK的方法施測，利用對中桿或腳架對中，每次觀測歷元數(shù)不少于20個，采樣間隔2s-5s，各次測量的平面坐標(biāo)較差不大于4cm；觀測次數(shù)≥4次；點位中誤差≤15mm；邊長相對中誤差≤1/20000。

3　高程測量構(gòu)建

中國幅員遼闊且地質(zhì)地貌多樣化，國家水準(zhǔn)路線均是沿著已有公路展開布測。隨著交通行業(yè)的持續(xù)發(fā)展，則高速公路于諸多偏遠(yuǎn)地區(qū)逐漸建設(shè)，因此高程控制難度持續(xù)加大[3]。

該工程利用控制點WGS84大地高，采用海東似大地水準(zhǔn)面精化成果計算出控制點的85高程，最后用水準(zhǔn)儀對部分點分段進(jìn)行高差復(fù)測，復(fù)測比例不小于20%，并盡量聯(lián)測水準(zhǔn)點。儀器檢核、水準(zhǔn)觀測、外業(yè)成果的記錄整理均按GB12898-91《國家三、四等水準(zhǔn)測量規(guī)范》執(zhí)行。如表1所示，該工程水準(zhǔn)測量觀測要求。

表1　該工程水準(zhǔn)測量觀測要求

4　地形圖測繪

該工程主要地形圖測繪：第一，測量內(nèi)容。1）測量控制點；2）居民地和垣柵及工礦；3）交通及附屬設(shè)施；4）各類管線及附屬設(shè)施應(yīng)測繪表示；5）水系及附屬設(shè)施；6）地貌和土質(zhì)；7）植被；第二，圖形編輯；第三，數(shù)據(jù)分層這三個方面。

5　結(jié)束語

交通關(guān)乎著人類的日常工作與生活，高速公路建設(shè)與社會發(fā)展息息相關(guān)?；A(chǔ)控制網(wǎng)構(gòu)建可以說是高速公路勘測中的關(guān)鍵內(nèi)容，目的主要是確保公路路線及橋梁和隧道等方面設(shè)計合理性。同時帶狀公路的有效控制測量及野外數(shù)據(jù)采集和數(shù)字化圖形生成且實現(xiàn)精度要求的諸多問題不斷襲來。本文分析了西寧-民和國道109線公路勘測，探討了控制測量方法于高速公路帶狀地形測量中的應(yīng)用，以期提升國內(nèi)高速公路帶狀地性測量水平。

[1]李添國.基于GPS控制測量方法的地形測量技術(shù)探討 [J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報,2010(21).

[2]李錫強(qiáng).淺談公路帶狀測繪及精度評定方法 [J].技術(shù)與市場,2011(8).

[3]劉勤.淺談公路工程測量 [J].科技信息,2011(18).

P2[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-2-128-1