高速公路施工階段GPS測(cè)量技術(shù)的運(yùn)用分析

姜生 周秀民

摘 要： GPS的工程自動(dòng)化測(cè)量實(shí)踐技術(shù)目前正在被廣泛運(yùn)用于測(cè)量高速公路的施工技術(shù)指標(biāo)，充分顯示出GPS技術(shù)特有的快捷簡(jiǎn)便工程測(cè)試運(yùn)用優(yōu)勢(shì)。高速公路的施工精確程度必須要得到客觀的判斷測(cè)試，通過(guò)布置全方位的GPS智能化測(cè)試網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)來(lái)輔助完成公路工程的精確程度測(cè)定，據(jù)此提供了公路施工的完善整改科學(xué)實(shí)施方案。主要探討了GPS工程測(cè)量技術(shù)運(yùn)用于高速公路施工建設(shè)項(xiàng)目的必要性，合理完善公路工程現(xiàn)有的GPS測(cè)量網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞： 高速公路施工 GPS測(cè)量技術(shù) 高速公路 智能控制

中圖分類(lèi)號(hào)： TU753文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A文章編號(hào)： 1679-3567（2024）03-0110-03

Analysis on the Application of GPS Measuring Technology in the Construction Phase of Expressways

JIANG Sheng1 ZHOU Xiumin2*

1.Jilin Chengda Construction Engineering Co.， Ltd.， Siping， Jilin Province， 136000 China； 2.Jilin Communications Polytechnic， Changchun， Jilin Province， 130012 China

Abstract： The GPS automatic engineering measurement practice technology is currently widely used to measure the construction technical indicators of highways， fully demonstrating the unique application advantages of GPS technology to fast and simply test engineering. The construction accuracy of highways must be objectively judged and tested. A full range of GPS intelligent testing network structure is arranged to assist in determining the accuracy of highway engineering， so as to provide a scientific implementation plan for the improvement and rectification of highway construction. This article mainly discusses the necessity of applying GPS engineering surveying technology to the construction projects of highways， and reasonably improves the existing GPS surveying network system in highway engineering.

Key Words： Expressway construction； GPS measurement technology； Expressway； Intelligent control

在高速公路的施工過(guò)程中，科學(xué)且精確的工程測(cè)量技術(shù)扮演著至關(guān)重要的角色。GPS工程自動(dòng)化測(cè)量技術(shù)憑借其靜態(tài)與動(dòng)態(tài)測(cè)量定位的結(jié)合優(yōu)勢(shì)，通過(guò)信息化的自動(dòng)控制模式，顯著提高了工程測(cè)量的整體效率。隨著公路工程建設(shè)的快速發(fā)展，眾多城鄉(xiāng)地區(qū)正致力于擴(kuò)展高速公路網(wǎng)絡(luò)，以實(shí)現(xiàn)更廣泛的覆蓋。在這一背景下，精確的公路測(cè)量工作顯得尤為重要。GPS技術(shù)作為一種先進(jìn)的智能控制測(cè)量手段，其核心優(yōu)勢(shì)在于能夠全面布設(shè)工程測(cè)量點(diǎn)位，并利用自動(dòng)化的傳感智能儀器系統(tǒng)，實(shí)時(shí)獲取公路施工進(jìn)度的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，從而確保施工質(zhì)量和進(jìn)度的有效監(jiān)控。

1 GPS測(cè)量技術(shù)的基本含義特征

1.1 GPS測(cè)量技術(shù)的含義

GPS公路測(cè)量技術(shù)依賴(lài)于衛(wèi)星導(dǎo)航設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行精確的工程定位。它通過(guò)全面測(cè)試和采集公路施工各階段的關(guān)鍵指標(biāo)數(shù)據(jù)，并利用實(shí)時(shí)自動(dòng)接收裝置確保完整接收所有測(cè)試數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)公路建設(shè)項(xiàng)目施工狀態(tài)的客觀評(píng)估。這種技術(shù)的應(yīng)用，基于其實(shí)時(shí)性、便捷性和精確性，為公路施工測(cè)量提供了顯著的優(yōu)勢(shì)，因此，GPS智能測(cè)量設(shè)備應(yīng)在更廣泛的范圍內(nèi)得到應(yīng)用[1]。

在高速公路路面施工中，對(duì)重要工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面的專(zhuān)業(yè)化試驗(yàn)和檢測(cè)至關(guān)重要。這包括對(duì)混合瀝青材料性能的測(cè)試、規(guī)范的瀝青取樣操作流程、采用專(zhuān)門(mén)的瀝青檢測(cè)技術(shù)儀器，以及合理設(shè)定測(cè)試技術(shù)指標(biāo)。這些措施共同確保了路面施工質(zhì)量的高標(biāo)準(zhǔn)和施工過(guò)程的精確控制。

當(dāng)前，高速公路路面施工的整體規(guī)模正在顯著擴(kuò)大，路面對(duì)于確保公路整體的安全穩(wěn)定性能起著至關(guān)重要的作用。然而，總體來(lái)看，當(dāng)前一些公路路面設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)存在問(wèn)題，包括瀝青結(jié)構(gòu)材料鋪設(shè)的施工缺陷、瀝青混合料配比的不準(zhǔn)確、公路路面養(yǎng)護(hù)操作的誤差等。這些問(wèn)題可能導(dǎo)致瀝青道路表面出現(xiàn)嚴(yán)重的滲漏、凹凸不平和裂縫。在這種情況下，GPS智能化工程測(cè)量系統(tǒng)顯得尤為重要。該系統(tǒng)通常包括實(shí)時(shí)地面監(jiān)控測(cè)試儀器、衛(wèi)星定位與導(dǎo)航設(shè)備、信息接收終端設(shè)備等。智能化地面監(jiān)控設(shè)備通常由信息注入站、信息主控站、信息監(jiān)測(cè)站等模塊組成，這些模塊應(yīng)充分發(fā)揮其在實(shí)際應(yīng)用中的效能。公路建設(shè)施工的工程測(cè)量負(fù)責(zé)人應(yīng)確保采集到全面的自動(dòng)定位信息數(shù)據(jù)，并通過(guò)衛(wèi)星設(shè)備進(jìn)行直接處理，以提供準(zhǔn)確的公路建設(shè)施工信息數(shù)據(jù)[2]。

1.2 GPS測(cè)量技術(shù)的基本特征

1.2.1 提供了高精度的公路定位

目前，配備GPS的衛(wèi)星輔助設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化測(cè)控網(wǎng)絡(luò)，將公路測(cè)控操作的誤差限制在1 mm或更小。這種自動(dòng)化智能操作的對(duì)比顯示，GPS測(cè)量系統(tǒng)在公路施工中提供了最佳的精度，其精確度已經(jīng)超過(guò)了傳統(tǒng)的電磁波測(cè)距技術(shù)[3]。

1.2.2 簡(jiǎn)化了測(cè)量操作流程

在公路施工中應(yīng)用GPS定位測(cè)試技術(shù)，使得工程測(cè)量人員無(wú)需親自進(jìn)行繁瑣的數(shù)據(jù)采集工作，而是可以依賴(lài)智能儀器設(shè)備自動(dòng)完成。這種快捷且簡(jiǎn)便的GPS測(cè)量控制系統(tǒng)，提高了測(cè)量控制的效率，展現(xiàn)了公路測(cè)量自動(dòng)化控制的實(shí)踐優(yōu)勢(shì)。無(wú)線(xiàn)電數(shù)據(jù)信號(hào)的實(shí)時(shí)傳輸確保了公路施工觀測(cè)的全過(guò)程精確性。

1.2.3 有助于降低公路施工測(cè)量的總體成本

在公路項(xiàng)目中，測(cè)量業(yè)務(wù)的成本占比較高，因此迫切需要改進(jìn)現(xiàn)有的測(cè)量操作步驟[4]。近年來(lái)，通過(guò)引入GPS導(dǎo)航定位的創(chuàng)新測(cè)量?jī)x器，公路施工測(cè)量技術(shù)人員已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了顯著的成本節(jié)約。此外，全面實(shí)施智能測(cè)量和自動(dòng)導(dǎo)航定位系統(tǒng)，有助于實(shí)現(xiàn)更廣泛覆蓋和更高精確度的工程測(cè)量目標(biāo)。

2 高速公路施工階段GPS測(cè)量技術(shù)的操作實(shí)施流程

2.1 布設(shè)測(cè)量點(diǎn)位

布設(shè)測(cè)量控制網(wǎng)格是實(shí)施測(cè)量控制的關(guān)鍵步驟，對(duì)于大型高速公路項(xiàng)目施工尤為重要。確保工程測(cè)量技術(shù)的基礎(chǔ)，需要建立一個(gè)立體化的測(cè)量網(wǎng)絡(luò)體系。負(fù)責(zé)公路測(cè)量的人員在面對(duì)大面積的公路工程結(jié)構(gòu)時(shí)，必須正確選擇并應(yīng)用適合大型工程的測(cè)量放線(xiàn)技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的測(cè)量點(diǎn)位布置[5]。如果測(cè)量點(diǎn)位的布置不夠精確和全面，將直接影響公路施工項(xiàng)目的進(jìn)展。因此，合理且全面地布置GPS自動(dòng)化測(cè)量點(diǎn)位對(duì)于保障工程安全至關(guān)重要。

2.2 構(gòu)建測(cè)量控制網(wǎng)

在GPS智能化測(cè)量模式下，構(gòu)建一個(gè)全面覆蓋的測(cè)量控制網(wǎng)絡(luò)是基本的實(shí)施要求。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，公路自動(dòng)測(cè)量控制網(wǎng)絡(luò)的布置應(yīng)細(xì)致且精確。在建立自動(dòng)化測(cè)量控制網(wǎng)時(shí)，應(yīng)充分考慮地理環(huán)境和實(shí)際施工條件，確保這些因素被全面納入測(cè)控網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)與構(gòu)建中。

自動(dòng)化的公路測(cè)量控制網(wǎng)應(yīng)確保形成一個(gè)綜合性的網(wǎng)絡(luò)覆蓋體系，涵蓋多層次的智能測(cè)量控制操作要素。此外，公路測(cè)量控制網(wǎng)應(yīng)采用立體化的結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)公路施工建設(shè)的實(shí)際需求，并進(jìn)行相應(yīng)的布置和完善。

根據(jù)實(shí)際情況，應(yīng)不斷優(yōu)化公路測(cè)量控制網(wǎng)絡(luò)體系，以提高其性能和效率。通過(guò)這種方式，可以確保公路測(cè)量的智能化網(wǎng)絡(luò)體系得到合理優(yōu)化，從而提升整個(gè)測(cè)量過(guò)程的質(zhì)量和可靠性。

2.3 靜態(tài)與動(dòng)態(tài)的測(cè)量定位

在GPS技術(shù)的支持下，公路測(cè)量定位應(yīng)融合動(dòng)態(tài)定位和靜態(tài)定位這兩種關(guān)鍵技術(shù)。具體操作時(shí)，必須根據(jù)公路測(cè)量定位的整體需求，科學(xué)合理地選擇相應(yīng)的定位技術(shù)。在此基礎(chǔ)上，負(fù)責(zé)公路工程自動(dòng)化測(cè)量控制的人員應(yīng)確保采用綜合的創(chuàng)新技術(shù)手段進(jìn)行公路測(cè)量定位。通過(guò)實(shí)施實(shí)時(shí)的科學(xué)測(cè)量技術(shù)，可以有效地避免在公路施工過(guò)程中出現(xiàn)定位誤差。

3 高速公路施工階段GPS測(cè)量技術(shù)的運(yùn)用要點(diǎn)

3.1 測(cè)量放樣的技術(shù)運(yùn)用

在公路測(cè)量放樣的實(shí)施過(guò)程中，GPS智能儀器設(shè)備的使用需要更加規(guī)范化，以體現(xiàn)測(cè)量放樣信息化改進(jìn)的趨勢(shì)。通過(guò)結(jié)合GPS設(shè)備和雷達(dá)脈沖自動(dòng)化探測(cè)裝置，可以更準(zhǔn)確地判斷路面質(zhì)量缺陷，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)公路路面精確檢測(cè)的目標(biāo)。當(dāng)前，GPS檢測(cè)技術(shù)因其高精度的測(cè)試能力，在工程檢測(cè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。這些自動(dòng)化測(cè)試儀器能夠根據(jù)GPS測(cè)試得到的反射波形曲線(xiàn)數(shù)據(jù)，生成直觀且動(dòng)態(tài)的檢測(cè)結(jié)果，包括曲線(xiàn)和表格形式，為技術(shù)人員提供了瀝青路面結(jié)構(gòu)缺陷和工程質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)因素的客觀呈現(xiàn)，從而提高了公路檢測(cè)結(jié)果的穩(wěn)定性和可靠性。

目前，結(jié)合探地雷達(dá)和GPS的自動(dòng)化測(cè)試技術(shù)在工程實(shí)踐中得到了廣泛應(yīng)用，這展示了綜合使用多種專(zhuān)業(yè)檢測(cè)儀器的重要性。在進(jìn)行探地雷達(dá)的接收和發(fā)射探測(cè)時(shí)，應(yīng)確保雷達(dá)脈沖能夠全面覆蓋所有關(guān)鍵區(qū)域，避免遺漏任何重要的檢測(cè)部位。表1為GPS技術(shù)運(yùn)用于測(cè)量放樣階段的具體操作要點(diǎn)。

3.2 數(shù)據(jù)采集與輸入的技術(shù)運(yùn)用

在應(yīng)用GPS工程技術(shù)時(shí)，確保公路測(cè)量的數(shù)據(jù)指標(biāo)被精確地錄入系統(tǒng)至關(guān)重要。這不僅保證了工程自動(dòng)化測(cè)量指標(biāo)體系的完整性，而且為公路施工項(xiàng)目的建設(shè)決策提供了全面的數(shù)據(jù)支持。公路工程的測(cè)量控制人員必須熟練掌握GPS數(shù)據(jù)采集輸入處理系統(tǒng)的操作方法，并合理利用這些系統(tǒng)。

在自動(dòng)化測(cè)量的實(shí)踐中，數(shù)據(jù)采集、整合處理以及歸納匯總是三個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。測(cè)量控制人員需要在這些環(huán)節(jié)中確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和完整性。對(duì)于實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)變化的工程測(cè)量數(shù)據(jù)，應(yīng)實(shí)時(shí)更新并錄入系統(tǒng)，同時(shí)進(jìn)行全面和詳細(xì)的檢查，以確保錄入的數(shù)據(jù)無(wú)誤，避免因數(shù)據(jù)錯(cuò)誤而導(dǎo)致的決策失誤。

此外，測(cè)量控制人員還應(yīng)定期對(duì)GPS設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)和維護(hù)，以保持其測(cè)量精度。在數(shù)據(jù)處理過(guò)程中，應(yīng)采用先進(jìn)的數(shù)據(jù)分析技術(shù)，如統(tǒng)計(jì)分析和趨勢(shì)預(yù)測(cè)，以提高數(shù)據(jù)處理的效率和質(zhì)量。通過(guò)這些措施，可以確保公路測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性，為公路施工項(xiàng)目的成功實(shí)施提供堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

3.3 實(shí)時(shí)測(cè)量的技術(shù)

GPS技術(shù)的實(shí)時(shí)性和智能化管理方案為公路施工建設(shè)提供了廣泛的適用性，不僅涵蓋了各種類(lèi)型的公路項(xiàng)目，而且克服了傳統(tǒng)人工測(cè)量操作的局限性。在公路施工建設(shè)中，工程測(cè)量是確保工程質(zhì)量和安全的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。為了維護(hù)這一關(guān)鍵環(huán)節(jié)，必須確保測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性得到嚴(yán)格保障。

在實(shí)時(shí)自動(dòng)化測(cè)量控制技術(shù)的轉(zhuǎn)型過(guò)程中，GPS測(cè)量技術(shù)的發(fā)展重點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的全面采集。要收集必要的測(cè)量數(shù)據(jù)，還要確保數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)更新，以避免數(shù)據(jù)滯后。這種轉(zhuǎn)型不僅提高了測(cè)量效率，還增強(qiáng)了數(shù)據(jù)的時(shí)效性，從而為施工決策提供了更加可靠的支持。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，GPS測(cè)量系統(tǒng)應(yīng)具備高級(jí)的數(shù)據(jù)處理能力，包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸、存儲(chǔ)和分析。此外，系統(tǒng)應(yīng)具備用戶(hù)友好的界面，使得操作人員能夠輕松地監(jiān)控測(cè)量過(guò)程，并及時(shí)調(diào)整施工策略。同時(shí)，應(yīng)定期對(duì)GPS設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)和維護(hù)，確保其性能穩(wěn)定，以提供持續(xù)的高精度測(cè)量結(jié)果。通過(guò)這些措施，GPS測(cè)量技術(shù)不僅能夠提高公路施工的精度和效率，還能夠在施工過(guò)程中提供實(shí)時(shí)的監(jiān)控和預(yù)警，從而顯著提升工程質(zhì)量和安全性。這種技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)于公路施工項(xiàng)目的成功實(shí)施具有重要意義。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，GPS自動(dòng)測(cè)量和信息化測(cè)量方法在高速公路建設(shè)中發(fā)揮著核心作用，涵蓋了測(cè)量點(diǎn)位的精確布設(shè)、測(cè)量控制網(wǎng)的精心設(shè)計(jì)和構(gòu)建，以及測(cè)量數(shù)據(jù)信息的自動(dòng)采集與有效共享。采用GPS技術(shù)進(jìn)行公路設(shè)施的自動(dòng)化測(cè)量，提高了工程測(cè)量的綜合效益。高速公路工程測(cè)量的相關(guān)部門(mén)應(yīng)致力于更新智能化測(cè)量設(shè)備和儀器系統(tǒng)，確保在整個(gè)測(cè)量過(guò)程中實(shí)施有效的信息化控制和管理監(jiān)督，包括對(duì)測(cè)量設(shè)備的定期維護(hù)和校準(zhǔn)，以及對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和分析，以確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。通過(guò)這些措施，可以進(jìn)一步提升高速公路建設(shè)的質(zhì)量和效率，為公路工程的成功實(shí)施提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐。

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