蘇韜

摘 要：為了解決特殊環(huán)境下高速公路施工測量精度偏低問題，本文選取GPSRTK技術(shù)作為測量研究工具，以某工程為例，設(shè)計技術(shù)應(yīng)用方案。測量結(jié)果表明，GPS技術(shù)效率較高，測量結(jié)果精度較高，RTK技術(shù)不受通視限制，測量操作更為靈活，測量精度在誤差允許范圍之內(nèi)。

關(guān)鍵詞：GPSRTK技術(shù);施工測量;高速公路

中圖分類號：U238;U212.24 文獻標識碼：A

為了加快經(jīng)濟發(fā)展速度，我國擴大了高速公路建設(shè)覆蓋面積，部分地理環(huán)境較為復(fù)雜的路段成為了重點建設(shè)工程。為了保證工程質(zhì)量，對公路施工中測量技術(shù)提出了更高要求[1]。GPS（Global Positioning System，全球定位系統(tǒng)）的出現(xiàn)，為施工測量開辟了新的研究路徑，配合RTK測量技術(shù)，能夠得到準確率較高、信息全面的測量結(jié)果[2]。為了充分發(fā)揮GPSRTK技術(shù)作用，本文對此技術(shù)在某高速公路施工測量中的應(yīng)用方法展開探究。

1 工程概況

1.1 工程簡介

本研究以某高速公路修建工程為例，對GPSRTK技術(shù)的應(yīng)用測量方法進行研究。該工程施工路段全長10 452.6 m，路面寬度為26 m。該工程除了路基施工以外，還包括一段橋梁建設(shè)施工路段。其中，基坑施工放樣測量允許誤差20 mm～30 mm，關(guān)于橋梁路段的測量偏差不得超出±10 m。另外，構(gòu)筑物及設(shè)計基礎(chǔ)的測量同樣存在誤差限定要求，誤差允許范圍均為±20 mm。

1.2 工程地理位置

本工程所處位置地勢呈現(xiàn)出南高北低特點，主要由山地、丘陵、平原組成。依據(jù)工程地理位置特點，可以將其拆分為山陵重丘、壟崗—丘陵、平原3種類型：（1）山陵重丘：該區(qū)域地面高程范圍90 m～220 m，山脈沿著東西方向分布，山體的高度差大約130 m，加大了高速公路施工測量難度;（2）壟崗—丘陵：該區(qū)域中崗狀平面分布占地面積較大，地面高程范圍30 m～120 m，最大高度差60 m，最小高度差40 m，關(guān)于公路修建測量的精準度要求極高，否則容易造成道路通行安全影響;（3）平原：該區(qū)域地勢平坦，施工測量難度較小，比較容易得到準確性較高的測量數(shù)據(jù)。

1.3 項目施工中的測量要求

本工程所處地理位置比較復(fù)雜，需要采用的高質(zhì)量施工工藝，才能夠保證高速公路項目施工質(zhì)量。精準的測量是施工工藝水平提升的關(guān)鍵，所以本文以施工測量作為重點內(nèi)容進行研究。綜合考慮測量效率、精準度、功能性等要求，在測量中必須使用到的儀器包括全站儀、GPSRTK技術(shù)等[3]。為了充分發(fā)揮這些測量工具在施工測量中的作用，需要掌握這些測量儀器的應(yīng)用方法。其中，GPSRTK技術(shù)是本項目測量的核心工具，本文著重對這種技術(shù)在施工測量應(yīng)用方法進行探究。

2 GPSRTK技術(shù)在高速公路施工測量中的應(yīng)用

GPSRTK技術(shù)在公路施工測量中的應(yīng)用原理如圖1所示。

圖1中，GPS技術(shù)用于施工位置定位測量，RTK技術(shù)用于動態(tài)差分測量，從而獲取實時測量數(shù)據(jù)，后者技術(shù)包含在前者技術(shù)范圍之內(nèi)。

2.1 GPSRTK儀器精度

（1）GPS。該儀器采用快速靜態(tài)測量方法，沿著垂直方向的測量精度為±5 mm+1 ppmRMS;沿著水平方向的測量精度為±0.25 mm+1 ppmRMS;（2）RTK。該儀器采用動態(tài)測量方法，沿著垂直方向的測量精度為±20 mm+1 ppmRMS;沿著水平方向的測量精度為±10 mm+1 ppmRMS[4]。

2.2 GPS測量應(yīng)用

（1）控制網(wǎng)的加密與復(fù)核測量。根據(jù)公路施工測量需求，檢查測量設(shè)備是否可以正常作業(yè)。待確定所有設(shè)備無誤后，將工作人員拆分為兩個小組，分別負責(zé)電子水準高程控制、GPRS平面控制。其中，前者設(shè)置4個測量點，后者設(shè)置6個測量點，采用靜態(tài)測量方法，借助GPS工具采集地理位置信息，經(jīng)過2d時間，完成特定路段信息的采集、數(shù)據(jù)信息的平差處理。為了保證測量結(jié)果可靠性，本研究組織復(fù)測工作，按照測量指標設(shè)計方案，分別對項目施工各項指標進行測量。得到測量結(jié)果：沿著垂直方向的測量誤差為6.43 mm，該測量結(jié)果在誤差±10 mm以內(nèi);沿著水平方向的測量誤差為7.65 mm，該測量結(jié)果在誤差±10 mm以內(nèi)，兩項測試指標均在誤差允許范圍之內(nèi);（2）導(dǎo)線加密點的部署。GPS技術(shù)在施工路段地理位置測量中應(yīng)用的第二環(huán)節(jié)就是加密控制點的部署，需要綜合考慮施工現(xiàn)場條件因素，在不影響現(xiàn)場施工的情況下，部署導(dǎo)線加密點。所以，這些加密點的分布存在一個共同的特點，即與涵洞、橋梁施工位置留有一定距離，不會對施工進度造成影響。在此情況下，考慮現(xiàn)場導(dǎo)線加密處理需求，部署16個加密點。由于加密點的布設(shè)對精度控制要求不是很高，所以此處應(yīng)用RTK技術(shù)工具采取快速放樣處理，形成一個初步加密點部署方案;（3）導(dǎo)線加密點的觀測。待布設(shè)的加密點達到穩(wěn)定狀態(tài)，持續(xù)此狀態(tài)3～4天，對水準外業(yè)和導(dǎo)線采取加密處理。經(jīng)過外業(yè)信息采集、內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)的計算與觀測、數(shù)據(jù)平差3個重要環(huán)節(jié)的處理，需要耗費大約5d時間。所有處理操作完成以后，開始對各項指標數(shù)據(jù)進行觀測，按照工程測量標準進行檢驗。觀測結(jié)果顯示，本觀測方案得到的測量結(jié)果精度均在誤差允許范圍之內(nèi)，并且觀測效率較高，可以為高速公路地理位置測量提供可靠工具。

2.3 RTK測量應(yīng)用

RTK測量方法應(yīng)用條件要求不是很高，不受通視限制，主要借助虛擬基站，完成路基挖填等環(huán)節(jié)施工指標數(shù)據(jù)的測量。由于測量精度偏低一些，所以在一些精度要求偏低的公路施工測量中應(yīng)用。（1）路基挖填的測量。路基挖填的測量精度要求控制在±30 mm之內(nèi)，RTK工具測量精度滿足此要求。為了使得測量操作更加靈活，本次測量選取任意一點作為測量點，測量該點的邊距與高程，依據(jù)高程測量數(shù)值，經(jīng)過計算推出道路邊距理論值。而后，計算實際測量邊距與理論邊距之比和差值，以邊距理論值為標準，將測量點所處位置轉(zhuǎn)移到理論邊距位置處，再次測量邊距與高程，將再次測量出的數(shù)值應(yīng)用到計算模型中，求出邊距之比和差值，形成一個循環(huán)計算分析過程，直到理論邊距與高程值均與實測位置相同。關(guān)于此項工作的開展，由兩人完成，其中一人打樁、計算數(shù)據(jù)，另外一人攜帶測量儀器采集數(shù)據(jù);（2）公路橋梁部分及其他特殊路段的測量。此部分測量工作的開展，在需要測量的特殊路段上放樣，以坐標法作為測量手段，按照設(shè)計的測量點布設(shè)圖，依次采集各個樁坐標數(shù)據(jù)，包括高程、邊距等。為了便于統(tǒng)計分析，為各個樁編號。應(yīng)用效果表明，RTK在路基挖填、橋梁部分及其他特殊路段的測量中，測量精度均未超出誤差允許范圍。

3 總結(jié)

本文以某工程為例，選取GPSRTK技術(shù)作為高速公路施工相關(guān)參數(shù)數(shù)據(jù)測量工具。依據(jù)兩種技術(shù)關(guān)聯(lián)關(guān)系，利用GPS技術(shù)精準測量施工位置信息，借助RTK技術(shù)，在虛擬基站測量精度要求較低的路基挖填等環(huán)節(jié)施工指標數(shù)據(jù)。測量結(jié)果表明，GPSRTK技術(shù)適用于特殊地貌的高速公路施工測量，并且測量精度和信息覆蓋面均滿足要求。

參考文獻：

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[2]梁志遠.基于GPS-RTK技術(shù)在高速鐵路工程測量中的實踐探討[J].建筑技術(shù)開發(fā)，2019，424（22）：69-70.

[3]梁強武，吳玖榮，屈康能，等.GPS測量系統(tǒng)和全站儀對在建超高層建筑動力特性的識別[J].科學(xué)技術(shù)與工程，2020，20（06）：2421-2428.

[4]石君杰，陳忠震，孟令宇，等.GNSSRTK技術(shù)在林木定位及微地形測量中的應(yīng)用[J].林業(yè)資源管理，2019（04）：119-125+133.