李冉++范黎林++張洪濤

摘要：截至2015年，河南省新鄉(xiāng)市公路網(wǎng)已初具規(guī)模，其密度達(dá)到了160.49公里/百平方公里，對當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)。但在車流量快速遞增的今天，加之有些車輛超載、超速嚴(yán)重，一些道路已經(jīng)出現(xiàn)擁堵，被破壞等一系列問題，嚴(yán)重制約著當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展，因此舊路改造已成為公路發(fā)展的一個重點(diǎn)內(nèi)容。本文主要論述了舊路改造的意義，以及在舊路改造中的一些問題，并對具體的改造實(shí)例進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：改造原則；勘測技術(shù)；GPS-RTK

中圖分類號：U412

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2015.09.008

0 引言

近20年來，我市公路建設(shè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展，基本構(gòu)建了公路運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)，它具有直達(dá)運(yùn)輸，不需中轉(zhuǎn)；靈活性高，能迅速集中和分散客流，貨流；適應(yīng)性強(qiáng)、服務(wù)面廣等特點(diǎn)。但隨著我市交通量的逐年增加以及有些公路投入使用時間過久出現(xiàn)了毀壞現(xiàn)象，這時有必要對公路進(jìn)行改造。

1 舊路改造原則及應(yīng)注意的問題

1.1 改造原則

從經(jīng)濟(jì)角度考慮，我們首先想到的是在舊路的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，但是一般舊路的標(biāo)準(zhǔn)水平較低，無法滿足新路對其要求的標(biāo)準(zhǔn)，所以，在滿足技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，考慮利用舊路進(jìn)行改造，從而實(shí)現(xiàn)改造成本最小化，經(jīng)濟(jì)利益最大化。

為了充分發(fā)揮改造的效益，我們可以進(jìn)行分期改造，在改造過程中可以引導(dǎo)舊路上的車輛在新路上行駛，在這個過程中要注意做好充分的準(zhǔn)備，安排工作人員進(jìn)行維護(hù)與引導(dǎo)，從而保證行車安全。

從長遠(yuǎn)角度出發(fā)應(yīng)做到全面規(guī)劃，為以后道路建設(shè)做好基礎(chǔ)準(zhǔn)備，盡量做到一次改造多次利用，比如在經(jīng)濟(jì)條件等各方面不成熟的地區(qū)，沒有能力建設(shè)立交網(wǎng)，可先做好平面交叉；如果無法利用舊路進(jìn)行改造，需另新建道路，在工程結(jié)束后，應(yīng)退耕還林堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。

1.2 注意問題

舊路改造仍是以觀測、計(jì)算、調(diào)查和繪圖為手段，對路線經(jīng)過地區(qū)的社會、地理、人文、經(jīng)濟(jì)發(fā)展等進(jìn)行勘探、測量等一系列工作從而獲得建設(shè)所需要的空間、信息數(shù)據(jù)等。在初期要建立可行性分析研究，主要是對項(xiàng)目所影響的地區(qū)進(jìn)行充分調(diào)查研究、評價預(yù)測以及必要的勘測工作，對項(xiàng)目建設(shè)的必要性、經(jīng)濟(jì)合理性、技術(shù)可行性、實(shí)施可能性進(jìn)行綜合性的研究論證，從而得出最佳的建設(shè)方案，為建設(shè)項(xiàng)目的決策和審批提供科學(xué)依據(jù)。

如果項(xiàng)目所涉及的范圍內(nèi)與多條高速公路，鐵路等復(fù)雜路段銜接時，為保證順利實(shí)施，不僅要與項(xiàng)目建設(shè)單位積極組織、周密計(jì)劃，嚴(yán)格控制施T質(zhì)量，而且需要沿線各級政府以及相關(guān)單位的大力支持和積極配合。

路線應(yīng)順應(yīng)地形、地物的要求，結(jié)合老路現(xiàn)有平、縱技術(shù)指標(biāo)，在工程數(shù)量增加不大的情況下，盡量爭取較高的平、縱面線形指標(biāo)。盡量避免軟土等不良地質(zhì)路段，最大限度的減少特殊路基處理工程數(shù)量，以降低造價。

2 公路勘測的主要技術(shù)

2.1 外業(yè)測量

“3S”技術(shù)是指遙感技術(shù)（Remote Senescing RS）、地理信息系統(tǒng)（Geographical information System GIS）、全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System GPS）。它們各有各的特點(diǎn)，遙感，監(jiān)測范圍廣、瞬時成像、實(shí)時傳輸、快速處理，但對一些屬性不能全面感知，遙感在舊路勘測中的應(yīng)用主要是在項(xiàng)目的可行性研究階段，它主要是利用衛(wèi)星影像對公路帶狀范圍內(nèi)工程地質(zhì)做出客觀的評價，從而幫助選線。GIS，可以對空間數(shù)據(jù)進(jìn)行管理和操作，是區(qū)別其他信息系統(tǒng)的根本標(biāo)志，在舊路改造中使用的較少，因?yàn)镚IS的所要解決的問題是如何將GIS技術(shù)的理論與方法應(yīng)用到對公路交通量預(yù)測、出行行為等要素間的空間關(guān)系。GPS具有全天候，不受天氣影響；全球覆蓋；三維定點(diǎn)、高精度等特點(diǎn)，在舊路改造中，我們主要使用的測量技術(shù)還是基于GPS測量，它主要應(yīng)用于以下幾個方面：

1.路線的控制測量

傳統(tǒng)的控制測量主要是在路線走廊帶內(nèi)采用三角測量等技術(shù)來完成，由于其勘測的效率低下，傳統(tǒng)的控制測量方法已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代的舊路改造工程。隨著GPS的出現(xiàn)，舊路改造工程的控制測量出現(xiàn)了不可比擬的巨大優(yōu)勢，為舊路改造奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.GPS放樣測量

采用GPS-RTK進(jìn)行三維放樣測量，方法是基準(zhǔn)站接收機(jī)借助電臺連接將其接收到的坐標(biāo)信息，發(fā)送給流動站，流動站一方面接收來自基站的數(shù)據(jù)另一方面也在采集GPS數(shù)據(jù)，在系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行差分處理，得到其三維坐標(biāo)（x，y，z），然后將其與設(shè)計(jì)坐標(biāo)進(jìn)行比對，用以確定方差，再逐步趨近直到滿足測量要求的精度為止。

2.2 內(nèi)業(yè)測繪

在外業(yè)測量結(jié)束后，要進(jìn)行數(shù)據(jù)整理的內(nèi)業(yè)工作，傳統(tǒng)的方法是把數(shù)據(jù)都畫在圖紙上，該過程周期長，會消耗大量的人力、物力并且精確度不高易出錯。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字化繪圖應(yīng)運(yùn)而生，新鄉(xiāng)市公路勘察設(shè)計(jì)院所使用的就是南方測繪儀器公司所開發(fā)的CASS軟件，它支持AutoCAD的所有版本，充分繼承了AutoCAD強(qiáng)大方便的繪圖、編圖及打印等功能；它的強(qiáng)大功能還展現(xiàn)在可以自動生成等高線、三維坐標(biāo)點(diǎn)等元素還可以對矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算，大大提高了工作效率。

3 舊路改造工程的實(shí)例分析

我們在某條公路改造工程中，通過勘察發(fā)現(xiàn)該路段情況較為復(fù)雜，居民區(qū)分布較廣泛，地勢起伏較大，部分區(qū)域和方向有遮擋，當(dāng)采用常規(guī)測量方法時，地面通視困難，另外很難達(dá)到規(guī)范對附合導(dǎo)線長度、閉合導(dǎo)線長度及結(jié)點(diǎn)導(dǎo)線間長度等的嚴(yán)格規(guī)定，因此我們利用GPS系統(tǒng)進(jìn)行測量，來解決上述問題。

1.我們采用之字形布設(shè)來確定導(dǎo)線控制點(diǎn)，然后用三個南方NGS-200按照網(wǎng)形進(jìn)行滾動觀測，采用邊傳遞方法，將各種獨(dú)立的同步閉合環(huán)有機(jī)地連成一個整體。利用后處理軟件進(jìn)行平差處理，該網(wǎng)中最弱點(diǎn)位中誤差為4mm，平均點(diǎn)位中誤差為3mm，最弱邊相對中誤差1：106114，平均邊長相對中誤差1：321843。整個路線控制點(diǎn)24個，耗時兩天多便可完成，其效率較常規(guī)測量手段提高很多，而且避免了用常規(guī)儀器測量時所出現(xiàn)的問題。

2.我們利用動態(tài)GPS進(jìn)行線形初步控制測量，將基準(zhǔn)站架設(shè)在已知的控制點(diǎn)上，然后對該路段規(guī)定范圍內(nèi)一些重要構(gòu)造物和特殊地形地貌點(diǎn)進(jìn)行測量，每次測量周期為5-10秒，在進(jìn)行內(nèi)業(yè)時，將這些點(diǎn)的坐標(biāo)用CASS成圖軟件顯示在CAD圖形中，根據(jù)這些已測點(diǎn)的位置再進(jìn)行定線，確定路線導(dǎo)線控制點(diǎn)。

3.將路線直曲要素和中樁坐標(biāo)用軟件計(jì)算出來，然后把數(shù)據(jù)傳送到GPS采集器上，可以選擇輸入樁號，或讓GPS按一定數(shù)值自動增加樁號放樣，到現(xiàn)場后架設(shè)完基準(zhǔn)站后即可放樣。一般選擇按樁號放樣。當(dāng)輸入一個樁號后，你當(dāng)前的位置和坐標(biāo)信息GPSRTK會馬上顯示出來，樁號位置是用小圓圈所顯示，當(dāng)前位置用十字表示，會隨著操作人員手持GPS手簿的移動而移動，屏幕上的數(shù)字表示在X、Y方向上分別距樁號的位置。當(dāng)十字進(jìn)入小網(wǎng)圈時，放樣成功，即可釘樁。當(dāng)十字進(jìn)入圓圈后，或數(shù)字顯示的距離在《公路勘測規(guī)范》允許范圍內(nèi)時，即可測該樁號的高程，測3個-4個歷元，然后輸入樁位說明，存儲，一個點(diǎn)就測放完畢。

4.誤差來源及削弱的措施：GPS RTK技術(shù)在測放路線中樁時，其誤差來源是多方面的，如衛(wèi)星星歷誤差，衛(wèi)星鐘誤差等，這里就作業(yè)時需引起注意的某方面作一闡述。

多路徑效應(yīng)的影響對使用RTK來講是很大的，盡管硬件和軟件能降低這種影響，但是由于觀測時間短和在一些敏感地段測放中樁，這種影響還是不可忽視的，所以適當(dāng)延長觀測時間還是有必要的。

為了驗(yàn)證GPS RTK的放樁精度，需在路線上選取了一些具有代表性的點(diǎn)，如路邊、渠邊，用全站儀進(jìn)行了檢測，其結(jié)果滿足“相關(guān)規(guī)范”要求。

4 總結(jié)

縱觀我國公路發(fā)展的趨勢，舊路改造工程已成為公路建設(shè)方面的重頭戲，如何在科技高速發(fā)展的今天讓現(xiàn)代技術(shù)與改造工程緊密聯(lián)系起來，已經(jīng)得到了越來越多學(xué)者的關(guān)注，與此同時，測量人員應(yīng)努力提升自身能力把各項(xiàng)技術(shù)運(yùn)用于舊路改造工程中，從而保障工程的有效性。