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1 對(duì)道路勘測實(shí)施控制測量方法的必要性

筆者從許多有關(guān)道路勘測的工程案例中總結(jié)出，在勘測階段，對(duì)道路施工狀況實(shí)施一定的控制測量，不僅可以促進(jìn)施工方案的合理計(jì)劃與開展，還可以在施工完成后，為道路施工的后期計(jì)劃與管理作科學(xué)的參考，達(dá)到科學(xué)施工與后期參考的雙重作用。目前，在我國國內(nèi)最常用的道路控制測量方法有兩種，分別是平成控制測量方法與高程控制測量方法。在道路勘測階段實(shí)施控制測量，就是為了能夠清晰的認(rèn)知這些平成控制點(diǎn)與高程控制點(diǎn)的三維坐標(biāo)地理位置，并依次展開科學(xué)的計(jì)算，為以后的道路施工提供寶貴的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，減少施工誤差的產(chǎn)生。同時(shí)，對(duì)道路實(shí)施一定的控制測量也可以更好的促進(jìn)道路勘測工作的開展，也為后續(xù)的施工工序，如繪圖制作以及放線測量奠定基礎(chǔ)。

2 工程案例分析

在本論文中，筆者主要是通過簡要介紹張承高速公路二期(張家口段)的這個(gè)道路施工案例，并分別從其施工方案的策劃、測量儀器的準(zhǔn)備與坐標(biāo)地系的選擇這三個(gè)方面來重點(diǎn)分析實(shí)施控制測量所需的前提準(zhǔn)備。

張承高速公路二期(張家口段)主要位置在于張家口市的沽源縣境內(nèi)，地理位置大多以山區(qū)為主，因此對(duì)于道路施工來說具有一定的難度。工作人員先對(duì)其的具體地理位置以及地形特征作個(gè)全面深入的了解，然后根據(jù)相應(yīng)的施工要求劃分出合理的施工區(qū)域，并采用精密的儀器進(jìn)行測量。經(jīng)過科學(xué)的測量，測量區(qū)域的最高處大致為2000m，最低位置為1250m。此次工程需修建的道路要經(jīng)過六個(gè)不同的省道，分別有242 號(hào)道路、406 號(hào)道路以及345 號(hào)道路等。主要線路部分長度大約為102km，其余的共分為了三個(gè)不同階段，第一階段長度為24km，第二階段長度為10km，第三階段也就是最常的線路，長度大致為6900km。

2.1 施工方案的策劃

在現(xiàn)代道路勘測中常用的測量控制方法主要有GPS 測量控制法、水準(zhǔn)測量控制法、三角儀高程控制測量法以及導(dǎo)線測量控制法等。根據(jù)上述所提到的這個(gè)工程的實(shí)際地理位置與特征，以及各個(gè)測量控制方法之間的優(yōu)劣對(duì)比，工作人員最終決定，在山區(qū)地貌較多的張家口段的平面測量區(qū)域適用GPS 測量控制法，而在高程測量區(qū)域則會(huì)使用水準(zhǔn)測量控制與GPS 測量控制相結(jié)合的一種綜合性方法。這樣才能更好的加快施工效率，促進(jìn)道路施工質(zhì)量與進(jìn)程的發(fā)展。

(1)平面測量區(qū)域。根據(jù)我國相應(yīng)的道路建設(shè)法文規(guī)定，高速公路的建設(shè)網(wǎng)應(yīng)采取以及GPS 控制測量的方法實(shí)施勘測。但是經(jīng)過長期的使用，人們發(fā)現(xiàn)該種方法雖然操作便捷，精度符合要求范圍，但是該工程的測量范圍巨大，儀器誤差較為嚴(yán)重。為了更好的實(shí)施對(duì)平面測量區(qū)域的勘測，工作人員采取了兩層測量，雙面控制的策略，將水準(zhǔn)儀與GPS 高新導(dǎo)航技術(shù)相結(jié)合，在測量方面使用水準(zhǔn)儀進(jìn)行準(zhǔn)確測量，在控制方面則需要用到GPS 導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行全方位的數(shù)據(jù)收集，并作相應(yīng)的歸納與分析。(2)高程測量區(qū)域。為了便于測量與計(jì)算，工作人員在此工程中采取的是國家標(biāo)準(zhǔn)高程測量方法，尤其是在山區(qū)位置，不同的地理區(qū)域可以采取不同的操作方式。在高程測量區(qū)域，工作人員主要采用的是GPS 擬合高程技術(shù)，相應(yīng)的數(shù)據(jù)也要使用靜態(tài)相對(duì)定位的方法進(jìn)行收集。

2.2 測量儀器的準(zhǔn)備

在準(zhǔn)備測量儀器前，工作人員首先都會(huì)先對(duì)GPS 測量的重要技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行分析，具體指標(biāo)見表1。

表1 GPS 測量的主要技術(shù)指標(biāo)

根據(jù)上述的主要技術(shù)指標(biāo)要求與道路施工場地的地勢特征，工作人員決定采取便于攜帶的且維護(hù)較為方便的測量儀器，如GPS 導(dǎo)航儀，在高程測量區(qū)域內(nèi)則使用雙頻的GPS 接收機(jī)，水準(zhǔn)測量儀器以及水準(zhǔn)標(biāo)尺等儀器。

2.3 坐標(biāo)地系的選擇

坐標(biāo)地系的選擇與處理都是在GPS 測量儀器內(nèi)部操作的，筆者建議在使用前可以先對(duì)所需測量區(qū)域的2 個(gè)平面以上的測量點(diǎn)進(jìn)行二維模式的整理，再利用高斯平面作對(duì)比，計(jì)算出測量點(diǎn)與之的距離，以及對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)體系。在這種操作中易引起高斯平面的投影產(chǎn)生形變現(xiàn)象，不利于GPS 測量儀內(nèi)部的數(shù)據(jù)真實(shí)，會(huì)給施工后期帶來一定的麻煩。因此，工作人員在進(jìn)行相應(yīng)的坐標(biāo)校對(duì)時(shí)，要注意使測量區(qū)的投影長度前后的變化值不能超過制定數(shù)據(jù)。若超過制定值，那么就可以采取變化公式的方法進(jìn)行科學(xué)計(jì)算，調(diào)整GPS 測量儀所對(duì)準(zhǔn)的高程距離。

3 控制測量方法的數(shù)據(jù)分析

對(duì)道路的控制測量工序采取數(shù)據(jù)分析的方法，可以更好的實(shí)施對(duì)于測量方法的管理。而在本工程中，工作人員主要采用的是COMPASS軟件進(jìn)行的數(shù)據(jù)分析。

3.1 平面測量控制方法中的數(shù)據(jù)分析

在軟件的數(shù)據(jù)顯示中，我們可以看出，在第四部分，GPS 測量控制區(qū)域的最弱長度為574m。而在其測量區(qū)域內(nèi)的不同控制點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差的精度也有所不同，具體的數(shù)據(jù)見表2。

表2 四等GPS 控制點(diǎn)點(diǎn)位中誤差精度統(tǒng)計(jì)

由表2 所示，誤差區(qū)間大多是集中于0.5 -0.9cm，誤差控制在0.5m 之內(nèi)的也只有6 個(gè)測量點(diǎn)。在對(duì)其測量點(diǎn)的閉合環(huán)誤差進(jìn)行數(shù)據(jù)圖表分析時(shí)，工作人員又發(fā)現(xiàn)，閉合環(huán)誤差區(qū)間整體要比點(diǎn)位的誤差程度要高，具體數(shù)據(jù)見表3。

表3 四等GPS 控制點(diǎn)閉合環(huán)誤差精度統(tǒng)計(jì)

工作人員在對(duì)第四部分的測量控制點(diǎn)實(shí)施完點(diǎn)位與閉合環(huán)誤差精度的數(shù)據(jù)收集與分析后，又對(duì)在第一部分的測量控制點(diǎn)實(shí)施同樣形式的精度調(diào)查與數(shù)據(jù)分析，最終分析出使用GPS 測量控制法可以更好的減少點(diǎn)位與閉合環(huán)之間的誤差，精度要求也較為合格，便于實(shí)施對(duì)道路的實(shí)地勘測。

3.2 高程測量控制方法中的數(shù)據(jù)分析

工作人員在實(shí)施對(duì)的道路進(jìn)行高程控制測量分析時(shí)，先采用水準(zhǔn)線路測量，將整體網(wǎng)系的水統(tǒng)一調(diào)整后，測量出高度差與閉合差之間的精度數(shù)據(jù)分析，具體數(shù)據(jù)分析見表4。

表4 道路高程控制測量精度數(shù)據(jù)分析

表4 中，線段長度為99.75km 的高度閉合差與閉合縣差距是最小的，分別為186.4mm 與249.7mm，精度控制也是最好的。使用同樣的測量方法，工作人員又采取GPS 測量控制方法對(duì)高程的精度數(shù)據(jù)進(jìn)行了表格分析，并參考了國家規(guī)定的精度要求文件，證明以上兩種道路勘測控制測量方法滿足國家所規(guī)定的道路精度要求，并把施工的誤差降到了最低，最大的誤差僅為2.8cm。

3.3 數(shù)據(jù)分析總結(jié)

根據(jù)上述的數(shù)據(jù)分析，工作人員為了提高測量控制的精度要求，可以在該施工路段采取GPS 測量控制方法，并將電子水準(zhǔn)測量儀與其相結(jié)合，在地勢較為平坦的地區(qū)采用水準(zhǔn)儀的測量方法，而在山區(qū)地勢較陡峭的地區(qū)，則可以采用GPS 的遠(yuǎn)程高控法。采取這兩種具有現(xiàn)代高科技凈化的測量控制方法，并整理出相應(yīng)的帶有所有施工研究的數(shù)據(jù)庫，事實(shí)證明不僅可以提高工作效率，節(jié)約測量成本，還可以更好的總結(jié)施工經(jīng)驗(yàn)，為下次同類工程作相應(yīng)的數(shù)據(jù)參考。

4 結(jié)語

綜上所述，在道路勘測階段，筆者建議可以先對(duì)施工道路的地理情況與地勢特征作個(gè)深入的排查與分析，再制定一份詳細(xì)的施工計(jì)劃，并根據(jù)施工的地理?xiàng)l件，施工進(jìn)度，施工機(jī)械以及其他影響施工的必要因素，選擇最佳的測量控制方法。再整理所勘測出的具體數(shù)據(jù)，從中總結(jié)出數(shù)據(jù)分析的基本規(guī)律，這樣不僅可以提高相應(yīng)的測量精度，還可以更好的促進(jìn)道路勘測工作的發(fā)展。

［1］李健，鄭德峰.道路施工測量的步驟和方法［J］.山西建筑，2009(06).

［2］王棋.關(guān)于RTK 在道路勘測設(shè)計(jì)中的應(yīng)用探究［J］.測繪與空間地理信息，2012(01).