楊鵬
(甘肅萬泰建設(shè)工程有限公司 甘肅省蘭州市 730050)
GPS測量技術(shù)及其在工程測量中的應(yīng)用分析
楊鵬
(甘肅萬泰建設(shè)工程有限公司 甘肅省蘭州市 730050)
近年來工程測量在我國很多大型的基礎(chǔ)建設(shè)中占據(jù)的地位愈加重要,現(xiàn)在基礎(chǔ)建設(shè)發(fā)展的進(jìn)程十分迅猛,在科技高速發(fā)展的現(xiàn)代社會(huì),使用傳統(tǒng)的測量技術(shù)已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代化工程建設(shè)的相關(guān)要求?,F(xiàn)在在工程測量中,GPS使用的頻率越來越高。在獲得眾多使用成果的同時(shí),也有一些問題存在。本文將就GPS在工程測量中的應(yīng)用進(jìn)行分析,就GPS在建立施工控制網(wǎng)的要點(diǎn)加以介紹,探討有關(guān)GPS的放樣和竣工方面的內(nèi)容,也提出一些在工程測量中使用的注意事項(xiàng),旨在為今后GPS的使用提供更好的意見。
GPS;工程測量;應(yīng)用研究
GPS是全球定位系統(tǒng)的簡稱,20世紀(jì)70年代以來由美國研制,主要使用于軍事部門,是一種新型的衛(wèi)星導(dǎo)航和定位系統(tǒng)。這種定位系統(tǒng)具備全能性、全球性、實(shí)時(shí)性以及全天候的性質(zhì),同時(shí)還具備非常好的保密性,在一定程度上還能抵抗干擾。正是因?yàn)檫@樣的性質(zhì),有關(guān)大地測量、工程測量、海洋測量以及城市測量等各種測量工程中都會(huì)應(yīng)用GPS技術(shù)。
GPS測量相比較其他測量方式來說,首先精確程度比較高,通常情況下,GPS測量都是要高于一般測量方式的。如果是在基線比較小的時(shí)候,定位的精確程度會(huì)達(dá)到1×10-6這樣的數(shù)值,而當(dāng)基線在大于1km的情況下,精確程度會(huì)達(dá)到1×10-8。其次是各個(gè)測量站之間不需進(jìn)行通視。使用GPS測量方式各個(gè)測量站之間不用相互通視,因?yàn)槠涔ぷ鞣绞绞且罁?jù)實(shí)際對測量點(diǎn)的定位,這樣對選點(diǎn)工作來說十分方便,節(jié)省了很多步驟。GPS測量系統(tǒng)能提供三維坐標(biāo),對要測量位置的三維坐標(biāo)能進(jìn)行精確的測量,而且有很高的精確程度。
建立施工控制網(wǎng)的目的主要是為了給施工放樣工作提供方便,同時(shí)在工程完工之后也會(huì)起到一定的作用。在工程施工的過程中,施工控制網(wǎng)作通常是一項(xiàng)工程施工建設(shè)的參照物,而測量工作又會(huì)直接對后期的項(xiàng)目產(chǎn)生直接的影響。所以說施工控制網(wǎng)的質(zhì)量會(huì)對整個(gè)工程的質(zhì)量產(chǎn)生至關(guān)重要的影響。正因如此,每項(xiàng)工程在正式進(jìn)行開工之前,都會(huì)首先依據(jù)工程的規(guī)模以及相關(guān)需求,認(rèn)真設(shè)計(jì)施工控制網(wǎng)的設(shè)計(jì)方案,這樣才能最大程度上保證施工的質(zhì)量。
2.1 選擇控制點(diǎn)和埋石
因?yàn)榻⑹┕た刂凭W(wǎng)的主要目的就是為整體施工工程服務(wù),所以應(yīng)該設(shè)置首級控制網(wǎng)在整個(gè)施工區(qū)域中,這樣才能保證在整個(gè)施工區(qū)域中都有施工控制點(diǎn),為放樣工作提供便利。也可以通過首級控制網(wǎng)進(jìn)行更進(jìn)一步的控制網(wǎng)加密工作。選擇控制點(diǎn)的時(shí)候要重點(diǎn)注意周圍建筑物及其相關(guān)精確程度的要求,通常情況下在建筑物比較重要或者比較密集的地方,應(yīng)該設(shè)置比較多的控制點(diǎn)。與此同時(shí)不能忽視施工控制網(wǎng)的網(wǎng)形強(qiáng)度,避開大于120°和小于30°的角,這樣才能保證建立的施工控制網(wǎng)擁有更好的圖像強(qiáng)度。使用GPS技術(shù)建立施工控制點(diǎn)要注意,選取位置的天空部分要保證開闊,尤其要重視避開高壓電線、接受天線。除此之外,因?yàn)榇蟛糠值氖┕y量工作都是利用全站儀完成的,因此一定要滿足有兩個(gè)或者更多的通視控制點(diǎn)的條件。在實(shí)際施工中,控制點(diǎn)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)位置移動(dòng)或者受到破壞的情況。這就需要仔細(xì)對施工場地的周圍情況進(jìn)行了解,最大程度上避免控制點(diǎn)受到破壞。還要對要布點(diǎn)的位置的地質(zhì)情況進(jìn)行了解,盡量使控制點(diǎn)設(shè)置在能穩(wěn)定的地方。對高層的建筑物要進(jìn)行放樣,這樣才能合理確定控制點(diǎn)的高度位置。
2.2 選擇投影面
建設(shè)控制網(wǎng)的過程中經(jīng)常會(huì)遇到有關(guān)施工控制網(wǎng)的相關(guān)問題。有關(guān)投影面,其實(shí)是因?yàn)榈厍虻男螤?,地球近似圓球,高程面不同,計(jì)算使用的邊長也不同,而高程越大,投影之后就會(huì)出現(xiàn)更大的邊長變形。在確定施工控制面之前,首先要確定施工控制網(wǎng)的投影面。一般情況下,平面圖上設(shè)計(jì)的工程不會(huì)考慮地球曲率的影響,因?yàn)橥ǔG闆r不會(huì)對工程產(chǎn)生什么明顯的影響。但是對于比較大距離和大范圍的工程來說,產(chǎn)生的影響就十分明顯。因此在遇到這種類型的工程時(shí),設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)者應(yīng)該在施工控制網(wǎng)的高度確定之前確定高度,避免地球曲率給工程帶來的不良影響。
2.3 對施工控制網(wǎng)進(jìn)行加密
通常情況下,對施工控制網(wǎng)的加密工作都是施工單位完成的。如果現(xiàn)有的控制點(diǎn)不能滿足施工的需要,可以由施工單位提出有關(guān)加密控制點(diǎn)的要求。在提出要求的時(shí)候要對加密施工控制點(diǎn)的理由加以詳細(xì)合理的說明,也要說明設(shè)置控制點(diǎn)的位置、用途以及類型??梢圆捎玫募用芊绞接蠫PS靜態(tài)觀測、動(dòng)態(tài)監(jiān)測或者使用全站儀。
2.4 施工控制網(wǎng)的維護(hù)工作
大型工程的施工工期都很長,參與施工的隊(duì)伍很多,對施工的精確程度也有更高的要求。因此,為了更好的保證施工的進(jìn)程,不能忽視對施工控制網(wǎng)的維護(hù)工作。施工現(xiàn)場會(huì)有很多大型機(jī)械的參與,也會(huì)有很多比較大型的運(yùn)輸車輛在現(xiàn)場來來回回,這些機(jī)械和車輛難免會(huì)碰到控制點(diǎn),對其產(chǎn)生一定程度上的破壞。因此在建立施工控制網(wǎng)的時(shí)候,就應(yīng)該完善相關(guān)保護(hù)措施,也就是在控制點(diǎn)的四周設(shè)置鋼管制的圍欄,并標(biāo)注上警示標(biāo)志,以此對施工人員起到一定的提醒作用。如果是設(shè)置在地質(zhì)比較松軟地基上的控制點(diǎn),或者是施工時(shí)需要抽取很多的地下水,那么控制點(diǎn)肯定會(huì)出現(xiàn)移動(dòng)的情況。為了使施工測量工作更加精確,定期一定要對控制點(diǎn)加以檢測。一般施工控制網(wǎng)的檢測要求和最初建立時(shí)的要求一樣,使用的檢查方法可以稍作些改變。實(shí)際對控制網(wǎng)進(jìn)行復(fù)測的時(shí)候,應(yīng)該適當(dāng)?shù)男薷脑瓉砜刂凭W(wǎng)的網(wǎng)形,并對控制點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整。有些比較特殊的情況下,會(huì)存在位移現(xiàn)象十分明顯的控制點(diǎn),這會(huì)嚴(yán)重影響工程測量的結(jié)果,這時(shí)施工單位一定要加以重視,結(jié)合實(shí)際情況,重新進(jìn)行控制網(wǎng)的設(shè)定。在施工控制網(wǎng)的復(fù)測時(shí),要保證使用和原來一致的坐標(biāo)徐。這樣才能到達(dá)測量目標(biāo),需要對控制點(diǎn)的穩(wěn)定程度進(jìn)行分析,并用比較穩(wěn)定的控制點(diǎn)作為已知點(diǎn),這樣會(huì)得到比較準(zhǔn)確的計(jì)算結(jié)果。除此之外,還可以使用國家控制點(diǎn)聯(lián)測的方式,但是考慮到國家控制點(diǎn)的距離通常比較遠(yuǎn),會(huì)產(chǎn)生比較大的誤差,因此只能使用其做檢查,而不用作重新計(jì)算的方法。
定位技術(shù)的普及,為解決上述問題提供了新的工具。實(shí)時(shí)差分定位測量相對于傳統(tǒng)測量及GPS常規(guī)測量主要有以下特點(diǎn):
(1)能夠在短時(shí)間內(nèi)對測量點(diǎn)的三維坐標(biāo)進(jìn)行確定,實(shí)時(shí)差分定位通過實(shí)時(shí)處理在兩秒鐘之內(nèi)就能完成這項(xiàng)任務(wù)。
(2)施工時(shí)效率高,不用近距離操作。實(shí)時(shí)差分定位技術(shù)十分智能化,觀測人員主要是設(shè)置觀測基準(zhǔn),接著到流動(dòng)站點(diǎn)進(jìn)行工作就可以,而其他觀測工儀器自動(dòng)就可以完成得很好。這樣能夠有效的減輕現(xiàn)場測量人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,提高工作效率。
(3)這個(gè)優(yōu)點(diǎn)是最為工作人員歡迎的,就是各個(gè)檢測點(diǎn)之間不用進(jìn)行通視。儀器得到的觀測數(shù)據(jù)都是獨(dú)立測量得來的,因此出現(xiàn)誤差的幾率也就很小,定位會(huì)更加準(zhǔn)確。
GPS在測量中有很多使用優(yōu)勢,比如使用靈活方便,基本可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化以及智能化等等。因?yàn)檫@些使用優(yōu)勢,GPS技術(shù)會(huì)得到更加廣泛的應(yīng)用。目前看來,在很多大型工程中,GPS技術(shù)都有很大的使用空間,能夠滿足各大工程在很多方面的需求。隨著技術(shù)不斷發(fā)展和成熟,相信GPS技術(shù)會(huì)逐漸成為工程測量的主要方式,為工程測量技術(shù)的發(fā)展推波助瀾。
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P228.4
A
1004-7344(2016)12-0284-02
2016-4-10
楊鵬(1988-),男,漢族,甘肅張掖人,助理工程師,本科,主要從事工程管理工作。