【摘要】為了對工程所在地的水文、巖石、地層、地貌及構造等地質(zhì)情況進行調(diào)查,需要進行地形測量。工程建設設計規(guī)劃與建設工作也需要借助這些測量參數(shù)來開展工作。本文對勘探區(qū)的測量作業(yè)各個環(huán)節(jié)過程進行總結,并對地形測量過程控制及質(zhì)量檢查重點進行論述。
【關鍵詞】地形測量;GPS定位;控制
1、地形測量技術簡介
地形測量技術是指按特定的程序及方法,借助特定的測量注記、符號及等高線,把測定并進行數(shù)據(jù)分析處理后的地物特征點、地表高低起伏狀態(tài)、平面位置和高程進行正射投影,采用一定的比例尺,繪制于地圖上。傳統(tǒng)的地形測量技術主要以實地測量為主,這種測量方法受到限制約束較多,且因地形測量設備較重,測量人員視距長度短,所以工作強度較大,工作效率不高,且數(shù)據(jù)準確性也不高,采用的主要設備包括平板儀配合小經(jīng)緯儀、大經(jīng)緯儀及平板儀等?,F(xiàn)代測量技術普遍采用全站儀與RTK測量技術,通過輸入碎部點信息,邊測量邊繪制詳細草圖,測量完成后再把草圖輸入電腦,生成地形圖。相比傳統(tǒng)的測繪方法,這種測量方法精確性明細提高,一個測量工作組僅1~2人,工作效率高,勞動強度明顯降低。
2、勘探區(qū)的地形測量
2.1布置測量控制網(wǎng)
地形測量的主要任務是完成測量線和基線的布測、測量線剖面測量、定位測量線基點端點、探井探槽測量等環(huán)節(jié)的工作。如果要順利完成地形測量工作,就要依據(jù)測量區(qū)的自然地理、水文氣候和交通等因素合理建立控制網(wǎng),并確??刂凭W(wǎng)的精確性、可靠性、靈敏性以及經(jīng)濟性。
傳統(tǒng)的控制網(wǎng)建設方法都是以國家等級控制點為基礎,根據(jù)地形條件、勘探網(wǎng)密度和勘探面積,采用邊角網(wǎng)、測邊網(wǎng)、測角網(wǎng)以及線型鎖等方法建設,這種測量方法受氣象和時間等條件的限制較多,以DS3級水準儀和J2級經(jīng)緯儀為主,實際測量過程中費用高,耗時久,精度低。而隨著科技的發(fā)展,地形測繪領域引入了現(xiàn)代科學的測量方法,采用GPS技術。這種技術具有全天候、高精度、速度快、抗干擾性好、觀測點間無需通視等優(yōu)點??刂凭W(wǎng)的控制點效果通常由靜態(tài)GPS收集數(shù)據(jù)并經(jīng)過計算求得,加密點可用全站儀或動態(tài)GPS測得。根據(jù)測區(qū)面積和測圖比例尺,工程四等控制網(wǎng)或E級GPS網(wǎng)在10平方公里以內(nèi)設置。高程控制分成光電測距離和三四等水準的高程導線,面積如果太小,高程控制則由三角高程測量高差改成靜態(tài)GPS。
2.2布置測量基線及基點
傳統(tǒng)的基線和基點的布置通常是由測量人員在確定的起點處埋設標石,通過控制點用經(jīng)緯儀對起點坐標進行聯(lián)測,將經(jīng)緯儀架設在起點并設置測量基線方位角,再在測量現(xiàn)場依據(jù)測量方向線和基線長度測出另一端坐標。還可以用經(jīng)緯儀確定另一端的定向,根據(jù)設計長度用紅外測距儀測量各個基點,再采用正倒鏡法取中點定向,保障點位的準確性。在地形測量領域引進GPS定位技術后,對地形的測量則運用動態(tài)GPS來測起點坐標,再聯(lián)系基線長度和勘探線方位,算出另一個基線端點的坐標,并根據(jù)線放樣和點放樣的方法,確定另一端點的位置,埋沒標石。也可以采用GPS技術,采用線放樣法對基線上的基點進行精確實測,按基點到起點的距離,確定基點位置再埋設標石。在選擇坐標系統(tǒng)時,要充分結合已經(jīng)存在的控制資料和圖件,建立的GPS控制網(wǎng),其相鄰點位誤差要小于0.1m,投影長度的變形值要小于2.5cm/km。
2.3測量線的剖面測量
測量線的剖面要與基線垂直,剖面的測量首先要在基線端點進行放樣埋石工作,然后向兩邊開展施測。傳統(tǒng)的經(jīng)緯儀和全站儀測量法,都只能靠手工記錄再經(jīng)過計算后繪制成圖。而當前測繪技術,只需將全站儀架在基點上,極限定向旋轉90度后,其正對的方向就是剖面線的方向。全站儀測量法對起點端點的高程進行全信息的記錄,并畫出草圖,測量結束后再將采集的數(shù)據(jù)傳到電腦,用制圖軟件把草圖繪制成剖面圖。當用動態(tài)GPS測量時,則采用線放樣的方法,沿線采集剖面上地形點的坐標和高程,直到剖面兩端的設計長度,后將數(shù)據(jù)傳至電腦,用制圖軟件繪制成剖面圖。
2.4測量地形填圖
地形填圖是以地形圖為底圖,描繪出巖層和礦體界限,填繪地層符號。傳統(tǒng)的測量方法,在測定地質(zhì)點前,要先采用經(jīng)緯儀對碎部點進行測量,程序比較繁瑣。而采用動態(tài)GPS技術進行測繪,其作業(yè)環(huán)節(jié)則相對很簡單,例如當比例尺相對較小時,只需手持GPS測定并可以自動記錄,再轉到地形地質(zhì)圖上。在采用新技術后,地形測量技術中的全站儀和動態(tài)GPS取長補短,節(jié)省了人力、物力和財力的消耗,增加了工作效率。
2.5測量鉆孔和探槽端點
當進行地形測量未布設鉆孔和探槽的端點時,可以根據(jù)設計坐標在測量實地把鉆孔和探槽的端點位置進行放樣,施工后再聯(lián)測鉆孔和探槽,測出坐標的高程。已經(jīng)存在鉆孔和探槽端點的地形,只需對鉆空和探槽的坐標高程進行聯(lián)測。傳統(tǒng)的測量方法,采用經(jīng)緯儀測量時,都采用的是支導線和前方交會等方法,距離地點較近時,采用測地形點的方法。而現(xiàn)在則多采用全站儀或動態(tài)GPS技術,直接采用碎部點的方法進行測量。
另外,地質(zhì)技術人員已經(jīng)派發(fā)完工的工程點,在測圖過程中要根據(jù)工程情況共同實測,以便將已完工程的實況更加直接地反應。
3、地形測量的過程管理及控制措施
在進行選點并埋設標石過程中,要檢查控制網(wǎng)分布的合理性、點位選址的通視情況,確定埋石滿足技術要求,并保證埋石可以長久保存;觀測數(shù)據(jù)和起算數(shù)據(jù)要確保正確并有效,平差的過程和結果要滿足技術要求的規(guī)定;成形后的圖件,其圖面要整潔,記錄數(shù)據(jù)要準確。在對勘察區(qū)進行測量以前,要對所有的資料進行正確地分析和驗證,并確保儀器設備的可靠性和有效性。測量過程中的各作業(yè)環(huán)節(jié)和工期的質(zhì)量控制,要嚴格按照測量規(guī)范的要求執(zhí)行,生產(chǎn)計劃部門要保障本測區(qū)技術方案的執(zhí)行和有效性。同時,質(zhì)量檢驗部門要認真檢查、監(jiān)督本測區(qū)的測量過程和最終結果。
結束語:
隨著我國建筑工程質(zhì)量的總體水平不斷提高,測繪新技術新設備不斷發(fā)展,傳統(tǒng)的地形測繪技術已經(jīng)無法滿足地形測量的需求。在地形測量過程中,要綜合性的、靈活地將新技術新設備與傳統(tǒng)測繪技術中的設備相互結合,組織并協(xié)調(diào)人員的分工與環(huán)境的利用,保證地形測量的精度, 共同努力,提高工作效率和經(jīng)濟效益,促進地質(zhì)行業(yè)的更好發(fā)展。
參考文獻:
[1]趙節(jié)霞.工程地形圖測量技術應用[J].測繪通報.2013(S1).
作者介紹:
李曉東(1978年5月)女,漢族,大學本科,助理工程師,從事測繪工程技術工作。