摘要：隨著測(cè)量技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在隧道測(cè)量技術(shù)也在不斷的更新。GPS測(cè)量具有精度高、靈活性強(qiáng)等特點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的各個(gè)行業(yè)。尤其是在比較長(zhǎng)的隧道測(cè)量中GPS技術(shù)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用。在隧道測(cè)量中關(guān)鍵性問(wèn)題就是控制網(wǎng)的建立，建立控制網(wǎng)后就是測(cè)量方案的制定，制定測(cè)量方案的關(guān)鍵點(diǎn)就是測(cè)量方法與測(cè)量?jī)x器的選擇。隧道測(cè)量中采用比較廣泛的就是GPS技術(shù)和紅外線測(cè)距儀、全站儀廣泛應(yīng)用于隧道測(cè)量中[1]。

關(guān)鍵詞：GPS技術(shù)；施工；控制測(cè)量

中圖分類號(hào)：U452文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）05（a）-0000-00

近年來(lái)，隨著GPS測(cè)量技術(shù)的發(fā)展，工程測(cè)量的作業(yè)方法更是發(fā)生了歷史性的變革。目前，國(guó)內(nèi)已逐步采用GPS技術(shù)建立隧道測(cè)量首級(jí)高精度控制網(wǎng)，然后用常規(guī)方法布設(shè)導(dǎo)線加密。GPS在隧道工程中的應(yīng)用，目前主要是用于建立各種隧道工程控制網(wǎng)及高程控點(diǎn)等。隨著高等級(jí)公路的迅速發(fā)展，對(duì)勘測(cè)技術(shù)提出了更高的要求，由于線路長(zhǎng)，已知點(diǎn)少，因此，用常規(guī)測(cè)量手段不僅布網(wǎng)困難，而且難以滿足高精度的要求。

GPS在測(cè)量中的作用是給出每個(gè)測(cè)量點(diǎn)精確的坐標(biāo)位置，然后通過(guò)坐標(biāo)位置得到各個(gè)測(cè)量點(diǎn)的距離和空間位置。隨著該技術(shù)的飛速發(fā)展和普及，GPS定位技術(shù)將在城市建設(shè)及工程測(cè)量中得到更加廣泛的應(yīng)用。由于GPS定位技術(shù)自身獨(dú)特而強(qiáng)大的功能，際測(cè)量工作中比常規(guī)控制測(cè)量具有更大的優(yōu)越性[1]。

1.GPS測(cè)量定位組成和原理

GPS由三部分構(gòu)成：用戶裝置部分，主要由衛(wèi)星天線和GPS接收機(jī)組成，它的作用是接收GPS衛(wèi)星所發(fā)出的信號(hào)，利用這些信號(hào)進(jìn)行導(dǎo)航定位等工作?？臻g部分，由24顆衛(wèi)星組成，分布在6個(gè)道平面上。地面控制部分，由主控站、地面天線、監(jiān)測(cè)站以及通訊輔助系統(tǒng)組成。

GPS測(cè)量定位原理：GPS定位也是利用測(cè)距交會(huì)的原理確定點(diǎn)位。采用無(wú)線電測(cè)距的方法，分別測(cè)得了接收機(jī)的信號(hào)可交會(huì)出用戶接收機(jī)的空間位置。雖然GPS衛(wèi)星是在不停的運(yùn)動(dòng)中，但總可以利用固定于地面上的無(wú)線電測(cè)距儀同時(shí)測(cè)定某一時(shí)刻的空間距離，應(yīng)用測(cè)距交會(huì)的原理便可確定該時(shí)刻衛(wèi)星的空間位置，這便是GPS衛(wèi)星定位的基本原理。

2.GPS技術(shù)在隧道施工測(cè)量中的應(yīng)用

2.1工程概況

上海長(zhǎng)江隧道工程連接上海浦東和長(zhǎng)興島。采用盾構(gòu)法施工，隧道全長(zhǎng)7.5km，直徑為15m。是目前世界上盾構(gòu)連續(xù)施工最長(zhǎng)的隧道；也是目前世界上最大的盾構(gòu)法隧道。

本工程?hào)|線隧道起始里程為SK0+483.14m，終止里程為SK7+954.79m，全長(zhǎng)7471.65m；其中江中段（五好溝大堤～長(zhǎng)興島大堤）長(zhǎng)度為6872.37m。隧道坡度平緩，最大坡度為2.9%，最小平面曲率半徑為R4000m。

2.2工程特點(diǎn)

上海長(zhǎng)江隧道是目前中國(guó)地質(zhì)條件最復(fù)雜、工程技術(shù)含量最高、施工難度最大的江底隧道工程。中國(guó)工程技術(shù)人員在開挖這一江底隧道的過(guò)程中，成功攻克了五大世界性施工技術(shù)難題，這五大難題一是姿態(tài)控制；二是高水壓；三是超淺埋；四是強(qiáng)透水；五是長(zhǎng)距離掘進(jìn)。

2.3 GPS 隧道控制網(wǎng)選點(diǎn)要求

為確保GPS 觀測(cè)質(zhì)量，提高工作效率，方便施工測(cè)量， 隧道GPS 控制網(wǎng)選點(diǎn)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 因?yàn)镚PS是接收電子頻率的，選點(diǎn)的時(shí)候要遠(yuǎn)離電磁波的地方，為發(fā)避免多路徑的影響，需要離開有反射的地方同時(shí)也要注意高電磁物體的影響，盡量遠(yuǎn)離高電磁物體以減小電磁波對(duì)GPS 接收信號(hào)的干擾。 要選擇盡量開闊的地方，每個(gè)洞口兩相鄰點(diǎn)間的距離保證在300 m-500m 之間，且要相互通視，以便常規(guī)測(cè)量?jī)x器的施工放樣?？刂泣c(diǎn)位應(yīng)盡量等高、等距布設(shè)，以減弱觀測(cè)調(diào)焦和垂線偏差對(duì)進(jìn)洞連接角的影響。這樣使GPS能接收到更多的GPS衛(wèi)星。交通便利，便于保存已知點(diǎn)，還要考慮到常規(guī)儀器的聯(lián)測(cè)?？刂泣c(diǎn)應(yīng)盡量沿隧道軸線布置，控制點(diǎn)埋設(shè)要穩(wěn)固，最好埋設(shè)在基巖上，以便保持長(zhǎng)久穩(wěn)定[2]。

2.3隧道內(nèi)導(dǎo)線布置

在進(jìn)行隧道測(cè)量時(shí)應(yīng)該注意隧道內(nèi)導(dǎo)線布置，隧道測(cè)量的關(guān)鍵點(diǎn)就是控制網(wǎng)設(shè)置和導(dǎo)線點(diǎn)的設(shè)置，所以隧道內(nèi)導(dǎo)線布置應(yīng)放在第一位，在進(jìn)行測(cè)量及時(shí)的隧道內(nèi)導(dǎo)線點(diǎn)的變化，如果發(fā)現(xiàn)隧道內(nèi)導(dǎo)線點(diǎn)發(fā)生變化應(yīng)該及時(shí)的糾正，在進(jìn)行測(cè)量控制點(diǎn)的布控[2]。

2.4GPS 控制網(wǎng)網(wǎng)型設(shè)計(jì)

根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算洞內(nèi)中線點(diǎn)的設(shè)計(jì)坐標(biāo)和高程。坐標(biāo)反算得到測(cè)設(shè)數(shù)據(jù)，即洞內(nèi)中線點(diǎn)與洞口控制點(diǎn)之間的距離、角度和高差關(guān)系。測(cè)設(shè)隧道中線時(shí)，通常每掘進(jìn)20m埋設(shè)一個(gè)中線樁。在做GPS控制測(cè)量時(shí)首先是從地方已知高等級(jí)的參考點(diǎn)引測(cè)至測(cè)區(qū)，然后以此點(diǎn)為參考點(diǎn)，在平差的時(shí)候首先進(jìn)行無(wú)約束平差，檢測(cè)是否存在粗差，然后約束平差得出平差結(jié)果。GPS 控制網(wǎng)網(wǎng)型設(shè)計(jì)應(yīng)滿足以下的要求：在GPS 網(wǎng)的觀測(cè)方案設(shè)計(jì)中，應(yīng)考慮最佳觀測(cè)時(shí)段，考慮到同時(shí)能接收5 顆以上衛(wèi)星的信號(hào)的觀測(cè)時(shí)段，應(yīng)避免在某一時(shí)段出現(xiàn)GDOP 陡然變化的情況。隧道GPS 網(wǎng)一般應(yīng)通過(guò)獨(dú)立基線構(gòu)成閉合圖形， 所有控制點(diǎn)均由同步環(huán)或異步環(huán)相聯(lián)，網(wǎng)中不應(yīng)存在自由基線。避免導(dǎo)致各邊粗差在求閉合差時(shí)相互抵消，網(wǎng)中各點(diǎn)最好至少應(yīng)通過(guò)3 條獨(dú)立基線，以保證檢核條件，提高網(wǎng)的可靠性[3]。

3. 結(jié)語(yǔ)

GPS測(cè)繪主要是根據(jù)天空的幾大衛(wèi)星定位系統(tǒng)提供的定位信息，通過(guò)我們陸地上的接收機(jī)接收后進(jìn)行解算求出當(dāng)前點(diǎn)的坐標(biāo)信息的過(guò)程。由于無(wú)需通視，可構(gòu)成較強(qiáng)的網(wǎng)形，提高點(diǎn)位精度，同時(shí)對(duì)檢測(cè)常規(guī)測(cè)量的支點(diǎn)也非常有效。

GPS技術(shù)在隧道測(cè)量中也具有廣泛的應(yīng)用前景，在長(zhǎng)江隧道工程中就很好的應(yīng)用GPS技術(shù)。上海長(zhǎng)江隧道全長(zhǎng)7471.65m米，對(duì)于測(cè)量人員來(lái)說(shuō)這就需要建立控制網(wǎng)，對(duì)于導(dǎo)線點(diǎn)和控制網(wǎng)的建立應(yīng)該是選擇比較合理的方案，由于GPS技術(shù)的特點(diǎn)，在進(jìn)行控制網(wǎng)布設(shè)時(shí)就能夠有很多的選擇余地，有利于隧道工程的測(cè)量控制網(wǎng)的建立，利于測(cè)量工程的順利進(jìn)行。GPS技術(shù)在長(zhǎng)江隧道施工控制測(cè)量中的應(yīng)用效果是比較明顯，在實(shí)際施工中GPS技術(shù)的應(yīng)用減少很多的工作量，在導(dǎo)線測(cè)量上精準(zhǔn)度也有很大的提高，在高程控制測(cè)量上也比較準(zhǔn)確。GPS技術(shù)對(duì)于導(dǎo)線點(diǎn)的布控要求是比較簡(jiǎn)單的，對(duì)于控制網(wǎng)的建立要求也比其它的測(cè)量技術(shù)低，在長(zhǎng)江隧道長(zhǎng)距離的測(cè)量工作中，GPS技術(shù)得到很好的應(yīng)用，在整個(gè)工程的測(cè)量工作中GPS技術(shù)的特點(diǎn)減少很多的測(cè)量環(huán)節(jié)，大大提高了工作效果，也使長(zhǎng)江隧道測(cè)量相對(duì)比較精準(zhǔn)，線型準(zhǔn)確。GPS測(cè)量無(wú)需通視，減少了常規(guī)方法的中間環(huán)節(jié)，因此，速度快、精度高，具有明顯的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益[4]。

參考文獻(xiàn)

[1] 李征航，黃勁松。 GPS測(cè)量與數(shù)據(jù)處理武漢：武漢大學(xué)出版社，2005

[2] 徐紹銓，張華海等。 GPS測(cè)量原理及應(yīng)用武漢：武漢測(cè)繪科技大學(xué)出版社1998

[3] 魏二虎、黃勁松。GPS測(cè)量操作與數(shù)據(jù)處理，武漢大學(xué)出版社，2005

[4]姜偉。 GPS在307國(guó)道工程控制測(cè)量中的應(yīng)用，科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì)，2006年第23期