覃梅

（廣西路橋集團(tuán)勘察設(shè)計(jì)有限公司，廣西南寧 530201）

在公路工程建設(shè)期間，科學(xué)的勘察設(shè)計(jì)技術(shù)能夠確保后期施工更加順利、高效，也是確保公路建設(shè)質(zhì)量的關(guān)鍵性前提。近年來(lái)，我國(guó)公路工程不斷擴(kuò)大建設(shè)規(guī)模，在勘察設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)對(duì)測(cè)繪技術(shù)也提出了越來(lái)越高的要求[1]。為了充分滿足新時(shí)期環(huán)境下公路工程勘察設(shè)計(jì)所提出的高精度測(cè)繪需求，要求勘察設(shè)計(jì)時(shí)科學(xué)應(yīng)用數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)及3S 融合測(cè)繪技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)，以全面提升測(cè)繪效率及精度，為公路工程的勘察設(shè)計(jì)及施工建設(shè)奠定基礎(chǔ)。

1 公路工程中的勘察設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1.1 重點(diǎn)勘察地形地勢(shì)

為保證公路建設(shè)具有高度可行性、安全性，必須在建設(shè)前全面勘察建設(shè)途經(jīng)區(qū)域的自然環(huán)境、地勢(shì)及地形，掌握相應(yīng)區(qū)域的地質(zhì)條件、地形地貌等，并細(xì)致分析地質(zhì)縱斷面、橫斷面條件及構(gòu)造，進(jìn)而繪制出準(zhǔn)確、完整的帶狀地形圖，清晰標(biāo)注有關(guān)單位，為后續(xù)工作奠定基礎(chǔ)[2]。因不同地區(qū)建設(shè)公路項(xiàng)目具有不同要求，在勘察設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)需充分考慮地形及地勢(shì)實(shí)際條件。

1.2 科學(xué)勘察人工環(huán)境

在公路工程中進(jìn)行勘察設(shè)計(jì)，還要考慮是否穿越城鎮(zhèn)及占用農(nóng)田。通常情況下，公路工程應(yīng)避免占用農(nóng)田、途經(jīng)城鎮(zhèn)地區(qū)，這樣可有效保護(hù)耕地，減少工程造價(jià)，降低對(duì)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展及環(huán)境的影響。

1.3 立足安全性角度設(shè)計(jì)公路線路

對(duì)公路工程展開(kāi)勘察設(shè)計(jì)，一個(gè)重要目標(biāo)是確保公路安全運(yùn)行，這里的安全既涉及車輛運(yùn)行安全，也有公路設(shè)施安全。公路安全與隧道、橋梁等密切相關(guān)，所以在勘察設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)重點(diǎn)分析特殊線路實(shí)際通行能力和途經(jīng)車輛的特性，明確哪些危險(xiǎn)因素會(huì)對(duì)公路安全產(chǎn)生影響，在設(shè)計(jì)中加以規(guī)避和解決，維護(hù)公路建設(shè)質(zhì)量及安全。針對(duì)車輛運(yùn)行安全展開(kāi)線路設(shè)計(jì)期間，在勘察設(shè)計(jì)過(guò)程中科學(xué)優(yōu)化車輛運(yùn)行路線和相鄰路線，同時(shí)結(jié)合實(shí)際路線情況嚴(yán)格檢驗(yàn)車輛運(yùn)行速度，合理限定公路運(yùn)行速度，最大限度排除車輛運(yùn)行過(guò)程中面臨的安全隱患。

2 公路工程勘察設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的主要測(cè)繪內(nèi)容

2.1 勘察設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的測(cè)繪

在這一環(huán)節(jié)，基于初測(cè)資料和任務(wù)書(shū)展開(kāi)編制工作，并合理制定修建原則，優(yōu)化選擇設(shè)計(jì)方案，明確主要工程量，結(jié)合方案及資料提出施工意見(jiàn)及方案，同步進(jìn)行方案說(shuō)明、設(shè)計(jì)預(yù)算及圖表資料的編制。在初測(cè)環(huán)節(jié)，注重為初步設(shè)計(jì)提供橫斷面、縱斷面、平面、特殊地段控制樁、地形圖、高層控制等資料。在初步設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，通常于1∶1000 的地形圖中制作多項(xiàng)比選方案。完成紙上布線之后需展開(kāi)1∶2000 地形圖測(cè)繪，并實(shí)現(xiàn)紙上定線，布置通道、隧道、橋涵等后通過(guò)實(shí)地調(diào)查合理計(jì)算，編制概算文件。對(duì)于復(fù)雜特殊的地段，展開(kāi)實(shí)地放樁以及急平、橫、縱測(cè)繪[3]。

2.2 施工圖設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的測(cè)繪

在設(shè)計(jì)施工圖的時(shí)候，需以經(jīng)批準(zhǔn)的初設(shè)文件為基礎(chǔ)，于1∶2000 的地形圖中比選方案，選擇最佳路線方案，進(jìn)而詳測(cè)施工圖，具體包含主要控制地物高、關(guān)鍵工點(diǎn)地形圖測(cè)繪、橫斷面測(cè)繪、縱斷面測(cè)繪、中線放樣等。

2.3 控制測(cè)繪

控制測(cè)繪主要是在工程建設(shè)區(qū)域地面布設(shè)一系列控制網(wǎng)點(diǎn)，精準(zhǔn)明確相應(yīng)網(wǎng)點(diǎn)位置，便于后續(xù)地形測(cè)圖，并為多項(xiàng)工程的測(cè)繪放樣奠定基礎(chǔ)。在測(cè)繪工作開(kāi)展期間，控制測(cè)繪屬于關(guān)鍵性基礎(chǔ)內(nèi)容，若無(wú)控制測(cè)繪則無(wú)法合理、有效開(kāi)展后續(xù)放樣測(cè)圖等工作?？刂凭W(wǎng)能夠?qū)y(cè)區(qū)所有測(cè)繪工件建立有序連接，發(fā)揮骨架作用，同時(shí)具有限制誤差傳遞以及積累作用。公路工程在實(shí)現(xiàn)勘察設(shè)計(jì)過(guò)程中，控制網(wǎng)發(fā)揮著重要價(jià)值，一方面，不同的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)需以恰當(dāng)?shù)谋壤叩匦螆D當(dāng)參考，地形圖測(cè)繪時(shí)，根據(jù)控制網(wǎng)點(diǎn)明確地形圖各個(gè)部分地貌地物具體相對(duì)位置，保障地形圖精度；另一方面，在各個(gè)設(shè)計(jì)階段基于控制網(wǎng)在地面上對(duì)隧道、橋梁、路線等設(shè)計(jì)位置精確放樣，同步收集各種設(shè)計(jì)所需資料，比如區(qū)域有關(guān)構(gòu)造物、路基等。

3 公路工程中勘察設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)應(yīng)用的測(cè)繪技術(shù)

3.1 數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)

公路工程在勘察設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)應(yīng)用數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)主要涉及5個(gè)方面，即 CASS 繪圖技術(shù)、APS 技術(shù)、GIS 技術(shù)、GPS 技術(shù)、RS 技術(shù)。其中，CASS 繪圖技術(shù)具有CAD 技術(shù)擁有的繪圖功能，并且和我國(guó)公路工程的測(cè)繪要求、施工要求更加相符，結(jié)合具體工程施工，立足專業(yè)視角展開(kāi)要素分析，為公路工程建設(shè)提供繪圖服務(wù)。這一繪圖技術(shù)可直接運(yùn)算與編輯，對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行修改，在后期成圖中縮短修改周期和整體測(cè)繪時(shí)間，所以目前公路勘測(cè)設(shè)計(jì)中CASS 繪圖技術(shù)應(yīng)用非常廣泛。

APS 技術(shù)即航空攝影測(cè)量系統(tǒng)，該技術(shù)一般聯(lián)合DPS 一起使用。在應(yīng)用期間利用地面激光點(diǎn)點(diǎn)云數(shù)據(jù)分析地形變化狀況，同步實(shí)現(xiàn)建模，全面反饋橫縱面的信息，精確計(jì)算土方量。通常情況下，若公路工程面臨較為惡劣的自然條件，那么在勘察設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)一般會(huì)使用APS 技術(shù)，因?yàn)楹娇諟y(cè)量技術(shù)與地面實(shí)測(cè)技術(shù)等傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)容易在惡劣的自然條件干擾下出現(xiàn)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確問(wèn)題。另外，應(yīng)用APS 技術(shù)勘察工程地形能夠?yàn)榭辈煸O(shè)計(jì)提供更加真實(shí)的三維地貌信息，節(jié)約公路工程的勘察設(shè)計(jì)時(shí)間，促使后續(xù)施工更加高效。

GIS 技術(shù)即地理信息系統(tǒng)，該技術(shù)屬于一種空間技術(shù)，和GPS 技術(shù)相比，在應(yīng)用中可結(jié)合其他技術(shù)架構(gòu)精細(xì)的演算三維場(chǎng)景，例如GIS 技術(shù)在與RS 技術(shù)結(jié)合應(yīng)用過(guò)程中，較為便捷、完整地收集地面控制點(diǎn)數(shù)據(jù)，并利用數(shù)據(jù)科學(xué)構(gòu)建空間模型，使工程設(shè)計(jì)更加合理。

GPS 技術(shù)即全球定位系統(tǒng)，該技術(shù)是利用衛(wèi)星對(duì)區(qū)域展開(kāi)定位，進(jìn)而獲取坐標(biāo)點(diǎn)。在該技術(shù)應(yīng)用下，空間定位具有高精度、高水準(zhǔn)優(yōu)勢(shì)，滿足公路工程勘察設(shè)計(jì)提出的精度要求。另外，利用坐標(biāo)收集及處理數(shù)據(jù)明顯提升工作效率?；贕PS 技術(shù)的高效性、高精準(zhǔn)性特點(diǎn)，該技術(shù)在組合技術(shù)應(yīng)用中屬于一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)技術(shù)[4]。

RS 技術(shù)即遙感技術(shù)，在公路工程勘察設(shè)計(jì)時(shí)利用RS 技術(shù)得到所需遙感影像及數(shù)據(jù)，進(jìn)而了解與掌握工程所在地的地質(zhì)情況[5]。該技術(shù)和實(shí)地勘探技術(shù)結(jié)合使用可以更詳細(xì)地了解區(qū)域內(nèi)地質(zhì)信息，包括水文條件?；谠摷夹g(shù)獲取的影像信息及相關(guān)數(shù)據(jù)能夠?yàn)檫x線設(shè)計(jì)提供合理參考，便于優(yōu)選質(zhì)量高、成本低、施工便捷的路線方案。

3.2 3S 融合技術(shù)

公路勘察設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)所應(yīng)用的3S 融合技術(shù)指的是將GPS 技術(shù)（全球定位系統(tǒng)）、RS 技術(shù)（遙感技術(shù)）、GIS 技術(shù)（地理信息系統(tǒng)）結(jié)合于一體的新型測(cè)繪技術(shù)。通過(guò)相應(yīng)技術(shù)的應(yīng)用，合理分析工程所在地地理環(huán)境狀態(tài)，并展開(kāi)準(zhǔn)確測(cè)量，整體精準(zhǔn)度較高。在 3S 融合技術(shù)應(yīng)用中，GPS 技術(shù)、RS 技術(shù)、GIS 技術(shù)擁有不同的作用和特點(diǎn)。比如GPS 技術(shù)，其主要實(shí)現(xiàn)了快速定位，具備高精度、全天候、自動(dòng)化等特點(diǎn)，應(yīng)用中具有很強(qiáng)的穩(wěn)定性。不過(guò)該技術(shù)也有缺點(diǎn)，就是在應(yīng)用中不能較為準(zhǔn)確地感知具體地貌屬性；RS 技術(shù)其優(yōu)勢(shì)在于快速獲取測(cè)繪人員所需信息，不過(guò)也無(wú)法準(zhǔn)確感知部分地貌地理屬性；GIS 技術(shù)的優(yōu)勢(shì)為突出的查詢能力及信息管理能力，不過(guò)在實(shí)踐應(yīng)用中數(shù)據(jù)調(diào)取功能有待增強(qiáng)。

3S 技術(shù)將 GPS 技術(shù)、RS 技術(shù)、GIS 技術(shù)三者優(yōu)點(diǎn)充分融合于一體，并以互補(bǔ)形式彌補(bǔ)單一技術(shù)存在的缺陷，所以具有很強(qiáng)優(yōu)勢(shì)，在公路工程勘察設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)能夠立足整體層面綜合分析公路建設(shè)需求，獲取公路勘測(cè)數(shù)據(jù)。3S 融合技術(shù)在具體應(yīng)用過(guò)程中需結(jié)合實(shí)際情況選擇恰當(dāng)?shù)臏y(cè)繪技術(shù)，例如在繪制地形地質(zhì)圖時(shí)融合運(yùn)用RS 技術(shù)、GIS 技術(shù)，以獲得遙感圖，同時(shí)展開(kāi)數(shù)據(jù)化分析，使勘測(cè)測(cè)繪工作更加高效，確保所得測(cè)繪數(shù)據(jù)具有較高準(zhǔn)確性，便于后期工程有序推進(jìn)。

又比如在公路工程中進(jìn)行地質(zhì)調(diào)繪時(shí)，結(jié)合使用GPS 技術(shù)、RS 技術(shù)并著重利用GPS 技術(shù)快速定位觀測(cè)點(diǎn)，通過(guò)RS 技術(shù)準(zhǔn)確獲取有關(guān)數(shù)據(jù)信息，進(jìn)而清晰構(gòu)建工程標(biāo)志并詳細(xì)標(biāo)繪觀測(cè)點(diǎn)位置具體的地質(zhì)方向[5]。通過(guò)合理應(yīng)用3S 融合技術(shù)，規(guī)避運(yùn)用露天作業(yè)方式會(huì)因受制于自然地理?xiàng)l件而存在的操作困難問(wèn)題，同時(shí)解決傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)應(yīng)用中面臨的不足，提升構(gòu)圖質(zhì)量，進(jìn)而明顯提高公路工程勘察測(cè)繪工作水平。

4 結(jié)語(yǔ)

在公路工程建設(shè)期間，勘察設(shè)計(jì)及測(cè)繪工作屬于關(guān)鍵性基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)及測(cè)繪質(zhì)量會(huì)對(duì)工程建設(shè)的安全與質(zhì)量產(chǎn)生直接影響。所以，必須高度重視勘察設(shè)計(jì)以及測(cè)繪工作，積極應(yīng)用多種現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)以獲取更加準(zhǔn)確的勘察數(shù)據(jù)信息，不斷提升測(cè)繪效率及質(zhì)量，并為公路工程順利、安全的建設(shè)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。