道路與橋梁工程測繪技術(shù)的應(yīng)用解析

劉瀟

摘? 要：隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，道路與橋梁工程建設(shè)進(jìn)入了蓬勃開展期。由于道路與橋梁工程建設(shè)地區(qū)分布廣，建設(shè)地區(qū)地形高度復(fù)雜，增加了測繪作業(yè)的難度。因此，解析測繪技術(shù)在道路與橋梁工程中的應(yīng)用具有非常重要的意義。

關(guān)鍵詞：道路橋梁;測繪技術(shù);應(yīng)用

1道路與橋梁工程測繪儀器的應(yīng)用

1.1水準(zhǔn)儀的應(yīng)用

水準(zhǔn)儀主要用于以水平視線建立為前提，以地面兩點(diǎn)為對象，進(jìn)行兩點(diǎn)的高差測量。包括管水準(zhǔn)器、望遠(yuǎn)鏡、基座、垂直軸、腳螺旋幾個(gè)部分。在水準(zhǔn)儀的應(yīng)用過程中，應(yīng)首先打開水準(zhǔn)儀三腳架并固定架頭，沿著與架頭相反的方向旋轉(zhuǎn)3個(gè)腳螺栓，使管水準(zhǔn)器中的氣泡朝向架頭方向，調(diào)節(jié)目鏡、物鏡焦距，促使物鏡、目鏡焦距呈現(xiàn)十字交叉狀態(tài)，調(diào)整完畢后，稍微調(diào)整螺旋傾斜度。利用后視鏡讀數(shù)加控制點(diǎn)高程并去除前視讀數(shù)，獲得測量結(jié)果。水準(zhǔn)儀主要用于道路與橋梁工程的高程測量，部分情況下也可以用于橋梁拱度、撓度測量。比如，為測量橋梁上拱度與撓度，可以在橋頭或基礎(chǔ)處設(shè)置永久水準(zhǔn)點(diǎn)，選擇夜間溫度變化較小且無車輛通過的時(shí)間段，利用水準(zhǔn)儀測量橋梁跨中路面、橋頭（墩頂橋面）的高度差測量，獲得上拱度和撓度數(shù)據(jù)。再如，在測量道路與橋梁工程的高程時(shí)，若存在已知點(diǎn)高程，則可以直接借助水準(zhǔn)儀測定地面已知點(diǎn)、未知點(diǎn)之間的高度差，由已知點(diǎn)高程推算未知點(diǎn)高程。若地面上已知點(diǎn)與未知點(diǎn)相距較遠(yuǎn)或高度差較大，放置一次水準(zhǔn)儀無法滿足高差測量要求，則需要進(jìn)行若干臨時(shí)傳遞高程立尺點(diǎn)的設(shè)置，作為轉(zhuǎn)點(diǎn)，一次連續(xù)在2個(gè)立尺之間進(jìn)行水準(zhǔn)儀放置，獲得相鄰各點(diǎn)之間高度差，將相鄰各點(diǎn)高度差相加后即可得到高度差值。

1.2全站儀的應(yīng)用

首先，應(yīng)將棱鏡常數(shù)輸入全站儀內(nèi)，使全站儀自動(dòng)完成測距校正。同時(shí)，考慮到光在大氣中的傳播速度受大氣壓力和溫度的干擾，可以根據(jù)全站儀設(shè)置溫度壓強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)值為1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（760mmHg），將大氣含塵量修改為0.0mg/m3，進(jìn)而輸出環(huán)境溫度值，完成參數(shù)設(shè)置。在這個(gè)基礎(chǔ)上，將棱鏡高度、儀器高度輸入儀器內(nèi)。

其次，由于全站儀具有跟蹤、精測、粗測3種測距模式，測量工作者可以在準(zhǔn)確對照目標(biāo)棱鏡中心后選擇不同的測距模式并點(diǎn)擊測距鍵開始距離測量，獲得斜距、高差、平距。

在高程測量時(shí)，技術(shù)人員可以選擇經(jīng)典方法、對邊測量、后方交會(huì)幾種方法。其中，經(jīng)典方法主要是在已知坐標(biāo)（含高程）點(diǎn)上設(shè)置測站，未知點(diǎn)高程等于已知點(diǎn)高程和儀器高相加后減去棱鏡高后的數(shù)值;對邊測量主要是測量兩點(diǎn)之間的高度差，即在任意位置架設(shè)全站儀，不設(shè)置測站高程、棱鏡高度與儀器高度，在儀器內(nèi)存參數(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)上，維持棱鏡高度一定，對兩點(diǎn)三角高差進(jìn)行測量，最終將前視與后視讀數(shù)相減后可以得到高度差;后方交會(huì)主要是在任意點(diǎn)上設(shè)站，測量并輸入測站外2個(gè)已知點(diǎn)平面坐標(biāo)，或通過測量站外1個(gè)已知高程點(diǎn)并進(jìn)行全站儀參數(shù)設(shè)置（將未知點(diǎn)高程設(shè)定為測站高程，并將三角高差反號后設(shè)問儀器高度，棱鏡高度設(shè)定為0），完成未知點(diǎn)的三角高差測量。

2道路與橋梁工程測繪技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)

2.1規(guī)劃設(shè)計(jì)階段的測量要點(diǎn)

在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段，測量內(nèi)容主要為工程控制測量、地形測量，如隧道導(dǎo)線點(diǎn)、橋涵水準(zhǔn)點(diǎn)以及全線路基控制點(diǎn)復(fù)測等。為確保橋涵、全線路基測量操作的準(zhǔn)確性，測量工作者應(yīng)將控制點(diǎn)復(fù)測作為主要任務(wù)，利用測角測邊法，嚴(yán)格落實(shí)“站站復(fù)核”制度、“邊邊復(fù)核”制度。

測量水準(zhǔn)點(diǎn)時(shí)，測量工作者可以選擇四等水準(zhǔn)，遵循“點(diǎn)點(diǎn)閉合”制度、“站站復(fù)核”制度，克服野外惡劣環(huán)境完成測量工作。對于直線上的中樁水準(zhǔn)點(diǎn)，測量工作者應(yīng)控制實(shí)測相鄰兩點(diǎn)之間距離在50.0m以內(nèi)，平曲線上中樁水準(zhǔn)點(diǎn)與水準(zhǔn)點(diǎn)之間的距離應(yīng)在20.0m以內(nèi)。若地形平坦，且曲線半徑超過800.0m，則應(yīng)控制中樁之間距離在40.0m以內(nèi);若地形平坦，且曲線半徑大于300.0m但小于600.0m，緩和曲線長度大于30.0m但小于50.0m，則需要控制中樁之間距離在10.0m以內(nèi);若地形平坦，且曲線半徑小于300.0m、緩和曲線長度小于30.0m，則應(yīng)控制中樁之間距離小于5.0m。

進(jìn)行全線路基控制點(diǎn)復(fù)測時(shí)，測量工作者應(yīng)根據(jù)交樁情況，結(jié)合某段線路全部構(gòu)造物的特點(diǎn)，為設(shè)計(jì)方提供C級控制點(diǎn)、D級控制點(diǎn)的增設(shè)。一般選擇GPS復(fù)測C級網(wǎng)，選擇I級或II級測距精度的全站儀分段復(fù)測D級網(wǎng)，在角度觀測時(shí)，可以選擇4測回方向觀測模式;進(jìn)行距離觀測時(shí)，可以選擇4測回往返測量模式。同時(shí)，利用檢校后的儀器依據(jù)相同的精度進(jìn)行增設(shè)導(dǎo)線點(diǎn)復(fù)測。

2.2施工階段的測量要點(diǎn)

在施工階段，測量內(nèi)容主要為施工測量、設(shè)備安裝測量。在路基分部工程開展階段，測量與測繪技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用可為工藝操作者提供開工前場地原始復(fù)測數(shù)據(jù)，奠定路基挖方與填方基礎(chǔ)。特別是在路基挖方時(shí)，可以通過測量地面原始高程準(zhǔn)確定位開挖線。同時(shí)通過測量人員測量地面高程，結(jié)合挖方路基設(shè)計(jì)邊坡坡率，為工藝操作寬度的確定提供依據(jù)。在具體操作過程中，對于路基挖方段，測量人員應(yīng)依據(jù)設(shè)計(jì)高程、邊坡坡度進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)計(jì)算結(jié)果放樣上方開槽口。每挖深一步進(jìn)行一次中線與邊線恢復(fù)，在中線與邊線恢復(fù)后，可以在道路與橋梁兩側(cè)護(hù)壁或其他失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)較小部位進(jìn)行高程點(diǎn)布置，完成高程測量任務(wù)。若開挖深度達(dá)到路床頂1.00m，則應(yīng)將高程點(diǎn)與高級水準(zhǔn)點(diǎn)聯(lián)合測量;對于路基填方段，測量工作者可以以每填筑一層為依據(jù)，進(jìn)行一次中線與邊線恢復(fù)，恢復(fù)后開展高程測量點(diǎn)設(shè)置，完成高程測量任務(wù)。在填方高度達(dá)到路床頂1.50m范圍內(nèi)時(shí)，測量工作者可以依據(jù)設(shè)計(jì)縱斷面與橫斷面數(shù)據(jù)進(jìn)行控制。在填方高度達(dá)到路床設(shè)計(jì)高度后，測量工作者應(yīng)貫徹精準(zhǔn)放樣原則放出路基中心線與兩側(cè)邊線，實(shí)現(xiàn)路基頂設(shè)計(jì)高程到中心樁位、兩側(cè)樁位的準(zhǔn)確測量。同時(shí)依據(jù)設(shè)計(jì)寬度、中線、高程、坡度，完成自我檢定，為后續(xù)工序操作提供依據(jù)。

在橋梁工藝操作過程中，測量工作者應(yīng)依據(jù)設(shè)計(jì)圖進(jìn)行橋梁下部結(jié)構(gòu)的坐標(biāo)、其他相關(guān)尺寸、高程的再次核對，并參與現(xiàn)場樁基結(jié)構(gòu)、立柱結(jié)構(gòu)的核對。特別是在橋梁涵洞的施工過程中，測量工作者應(yīng)主動(dòng)參與設(shè)計(jì)圖紙復(fù)核，為工藝操作提供必要的數(shù)據(jù)，在保證涵洞施工準(zhǔn)確開展的同時(shí)，確保涵洞的各項(xiàng)施工參數(shù)與設(shè)計(jì)要求相符。

除了每層路基土方施工、恢復(fù)樁位、放高程外，測量工作者應(yīng)每間隔3個(gè)月進(jìn)行1次原有高程點(diǎn)、導(dǎo)線點(diǎn)的檢查，并在工藝操作任務(wù)完成前與監(jiān)理方協(xié)商開展導(dǎo)線點(diǎn)、高程點(diǎn)的測量，為中樁、邊樁恢復(fù)提供依據(jù)。

2.3運(yùn)行管理階段的測量要點(diǎn)

在運(yùn)行管理階段，測量內(nèi)容主要為變形觀測和維護(hù)養(yǎng)護(hù)測量。在道路與橋梁工程運(yùn)行管理階段，因空間組合、邊坡成因、內(nèi)外地質(zhì)應(yīng)力等因素的影響，邊坡較為復(fù)雜，需要定期監(jiān)測邊坡變形情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)道路與橋梁工程的安全風(fēng)險(xiǎn)，以便及時(shí)防護(hù)。進(jìn)行變形觀測時(shí)，測量工作者應(yīng)將觀測表面的雜物清出測量范圍，選擇距離斷面邊坡坡口線2.00m位置，向深度超過20.0m的土體范圍內(nèi)埋設(shè)長×寬×高為0.2m×0.2m×0.8m的C15混凝土位移監(jiān)測樁、測斜管、測力計(jì)等邊坡觀測儀器并完成儀器調(diào)試。進(jìn)而由高邊坡最高位置開始，以斷面為對象，對邊坡變形產(chǎn)生的地表位移、深層水平位移、抗滑樁位移、錨索應(yīng)力進(jìn)行檢測。在邊坡竣工到道路與橋梁投入運(yùn)行1.5年后進(jìn)行監(jiān)測時(shí)，需要每間隔30d進(jìn)行1次固定樁位移監(jiān)測。獲得數(shù)據(jù)后，可以利用最小二乘法計(jì)算平差，并計(jì)算再次測量平差、首次測量平差之間的較差，判定測量點(diǎn)位邊坡是否穩(wěn)定。

3結(jié)語

綜上所述，在道路與橋梁工程中，測量技術(shù)與測繪技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用可以確保工程實(shí)際工藝操作與設(shè)計(jì)要求相符，并及時(shí)發(fā)現(xiàn)、解決工程質(zhì)量問題。因此，在道路與橋梁工程開展過程中，測量工作者應(yīng)根據(jù)需要選擇全站儀或水準(zhǔn)儀進(jìn)行測量，并從規(guī)劃設(shè)計(jì)、工藝操作、運(yùn)行管理3個(gè)階段入手，進(jìn)行工程控制測量、地形測量、施工測量、設(shè)備安裝測量、變形觀測、維護(hù)養(yǎng)護(hù)測量要點(diǎn)的管控，保證測繪技術(shù)在道路與橋梁工程充分發(fā)揮作用。

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