山区公路外业勘测要点分析

陈 霄

(黔南州交通设计院)

1 工程实例概述

我院承担测设的“平塘县掌布至贵定县铁厂公路”是一段贵州山区公路测量项目。该公路为三级公路，全长25 km。路线所经之处均为贵州典型的山岭重丘区。

本项目地处贵州苗岭山脉，属云贵高原东南坡向广西丘陵过渡地带。测区大地构造属扬子准地台黔南台陷贵定南北向构造变形区。其间沟壑纵横，峰峦叠嶂，千米以上高峰较多，山地山体陡峭，地形起伏较大，相对高差500～1 000 m，山地自然坡度达30°以上，局部陡壁坡度可达50°以上。丘陵坡地主要分布在山脉的坡脚与河流阶地的交界处，其天然坡度为15～30°，一般海拔均在600～1 000 m以上，相对高差150～500 m。复杂的地形地貌给测量工作提出了极高的技术质量要求。

2 地面控制外业勘测

(1)用于测定路线偏角的交点间距应尽量满足三级公路的要求，桩点稳固且将来易于保存，尽可能选取位置靠近桥隧的点。

(2)导线点应远离线路中线平坦、稳固处，防止施工影响致使桩志破坏。导线点应视野开阔，通视良好，视线超越和旁离障碍物1 m以上，应注意旁折光的影响。

(3)桥隧相连的建筑密集区，为保证线路成果可靠性，应布设成双导线，一条在线路上，另一条离开线路选点，每个导线环最多不超过8条边。

(4)路基段导线形式一般为单导线即可，并将线路切线点、水准点连起来。其导线边长不小于100 m，同时受点位使用方便性和三角高程测量限制也不宜大于800 m。

(5)道路过高处应将导线布设成多个三角形或大地四边形，导线点分布在道路左右两侧。应考虑到导线点放样墩台的交会条件，控制网导线点个数不能太少，最好能保证每个墩台至少能有三个导线点来交会放样。

(6)隧道控制网应结合隧道长度、平面形状、线路通过地区的地形和环境等条件来考虑。隧道洞口布设成三角锁，然后用双导线沿线路中线将每个洞口相连，一条主要由线路中线点组成，另一条在中线点旁布设。越岭较困难隧道也可偏离中线布设导线。洞口地面点应考虑洞口施工场地的布置情况，尽量避免将来导线点被破坏或视线被遮挡的情况。隧道控制网中每个导线环边数不超过6条，边长不小于200 m，洞口用于进洞定向边不小于300 m。

3 地面交点和转点的测定

3.1 交点的测设

在公路外业勘测时，需要确定路线的转折点。这些转折点是路线改变方向时相邻两直线的延长线相交的点，称之为交点。对于山区公路地形复杂的地段，需在带状地形图上进行纸上定线，然后把纸上定好的路线放到地面上，一般采用下述方法标定交点位置。

图1 交点测设示意图

(1)将经纬仪安置于ZD2上，盘左照准后视点ZD1，倒转望远镜，沿视线方向在交点概略位置前后打下两桩a1、b1(称为骑马桩)，并在桩顶分别标出其中心位置，盘右位置仍照准ZD1，倒转望远镜，在骑马桩a2、b2上标出其中心位置。

(2)取a1与a2的中点a和b1与b2的中点b作为骑马桩的使用点位，这种延长直线的方法称为正倒镜分中法。

(3)再将经纬仪安置于ZD3点，后视ZD4，用正倒镜分中法延长直线与a、b两点连线相交，在相交处打桩标定点位JD，此点JD即为路线交点位置。

3.2 转点的测设

在相邻交点间距离较远或不通视的情况下，需在其连线上测设一些供放线、交点、测角、量距时照准之用的点，这样的点称为转点。

图2 转点测设示意图

其测设方法如图2所示，JD5、JD6为相邻不通视的交点，ZD'为初定转点，先将经纬仪安置于ZD'，后视JD5，用正倒镜分中法得JD'6，用视距法测定前后交点与ZD'的视距分别为a、b。如果JD6与JD6的偏差f，则ZD'应横移的距离 e可用下式计算

按计算值e移动ZD'定出ZD，然后将仪器移至ZD，检查ZD是否位于两交点之连线上，如果偏差在容许范围内，则ZD可作为JD5与JD6间的转点。

4 全站仪的使用

4.1 全站仪

山区公路测量中，放样和测量是贯穿在整个工程中的，每一个点都是关键。测量数据的采集和数据处理的效率关系着工程能否在合同期内完成，数据的准确性也决定着工程建设的质量。

传统的测量手段是前方交会，此种放样手段需要人为估算，精度低，并且耗费人力。随着全站仪技术的发展，全站仪的应用越来越广，已经在许多工程建设中普及，逐步取代经纬仪以及钢尺等测量手段。特别在山区的高速公路测量中，全站仪可以快捷的架设仪器，而且定后视也很方便，因此能够快速进入工作状态，提从而高作业效率。特别在杂草树丛较多的山区，即使是GPS也不能与其相提并论。

4.2 全站仪测量的特点

(1)仪器操作简单、高效。全站仪具有现代测量工作所需的所有功能。

(2)快速安置:简单的整平和对中后，仪器一开机后便可工作。仪器具有专门的动态角扫描系统，因此无需初始化。关机后仍会保留水平和垂直度盘的方向值。

(3)适应性强:它们经受过全面的测试以适应各种作业条件，能在恶劣的环境下完成作业任务。

(4)具有双向通讯功能，可将数据传输给外部计算机，也可接收外部计算机的指令和数据。

(5)可提供三维坐标，精度可以达到毫米级，甚至更高。

4.3 全站仪的勘测要点

测设前首先要对全站仪进行三项参数设置，分别是仪器加常数、棱镜加常数和大气改正设置。进行具体的勘测时要对全站仪进行如下设置。

(1)架设测站仪器:将脚架均匀伸开，放上仪器，对中，整平仪器，再对中，精平，最后再次确认测站中心点在光学对中器十字丝中央，并输入测站和后视点坐标。

(2)架设后视点仪器:一般采用跟踪杆，对准后视点十字丝中央，让气泡居中即可。

(3)定后视:使全站仪的目镜中的十字丝卡着后视点棱镜中央，只要最后的X、Y、H每个坐标偏差不超过2 mm即可完成后视定向。

(4)数据采集和放样:当计算测量坐标在施工坐标中的具体位置时(在检验模板偏移量时应用到的特别多)，只需直接测量前视棱镜所在的位置点坐标即可。当进行道路放线、桥桩定位时，依据设计坐标，进行极坐标放样，待放点做上记号时就完成任务。

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［1］康亮，王海平，姜永福.GPS技术在公路测量中的应用现状及前景概述［J］.科技广场，2011，(2):72-74.

［2］刘勤.浅谈公路工程测量［J］.科技信息，2011，(18):487-488.