高速公路控制测量技术研究——成都经济区环线高速公路蒲江至都江堰段为例

卢自来 马学良（四川省交通厅交通勘察设计研究院，四川 成都 610017）

高速公路控制测量技术研究

——成都经济区环线高速公路蒲江至都江堰段为例

卢自来 马学良
（四川省交通厅交通勘察设计研究院，四川 成都 610017）

摘 要：高速公路控制测量技术与工程质量有着直接关系，本文结合成都经济区环线高速公路蒲江至都江堰段工程实例，对高速公路控制测量技术进行具体的分析与探讨。

关键词：高速公路；控制测量；技术；研究

测量是高速公路建设中期一项非常重要和十分关键的基础工作。该项工作的失误往往能带来较大的经济损失。轻则返工，重则工程报废重建。因此，对高速公路控制测量技术研究有其必要性。

一、工程概况

成都经济区环线高速公路蒲江至都江堰段推荐方案路线起于蒲江县境内成雅高速公路（与成雅K1875+600相交），经西来、复兴镇，至邛崃境内卧龙镇，上跨国道318线，与邛名高速设十字枢纽互通。经马湖营、杨坝跨白沫江至大邑境内新场，并跨越出斜江河。路线经悦来、鹤鸣乡，金星乡，至崇州境内怀远，跨西河、味江河，进入都江堰市，途经安龙、大观、中兴，先后跨越泊江河、成青线、彭青线、聚青线、聚兴线，至玉堂南接上都汶高速公路。

二、控制测量技术

表1 四等以及一级GPS平面控制网精度指标

布设全测区沿线路的四等GPS控制网。完成沿线路每5～6km（不超过6km）布设一对四等GPS控制点，在相邻两对四等GPS控制点之间加密一级GPS控制测量。布设沿线路的四等水准点，四等水准点可以和平面控制点共用同一控制桩。

1 基本精度要求

2 控制点的埋设

控制点测量桩埋设在基础稳定、易于长期保存的地点。埋设时，使其具有足够的稳定性。控制点测量桩高出地面的部分不超过5cm。坑底填以砂石，并捣实或现浇厚度50cm以上的混凝土，地表在控制点测量桩周围现浇厚度5cm以上、控制点测量桩以外宽度10cm以上的混凝土。埋设的控制点测量桩在沉降稳定后使用。控制点测量桩位于岩石或固定建筑物上时，将表面凿毛、冲洗干净后，在其上浇注混凝土并埋入中心标志，其顶部外形尺寸应与相应标志相符，混凝土的高度大于20cm。控制点测量桩位于沙丘和土层松软地区时，增加标志尺寸和基坑底层现浇混凝土的面积和厚度，直至具有足够的稳定。利用原有控制点测量桩时，确认该点标志完好，并符合相应控制点测量桩的规格和埋设要求。控制点测量桩在其标石表面刻制并用红色油漆标注点名。在控制点测量桩附近开阔的地方做出明显的标志，并用红色油漆做出箭头，有利于以后的测量人员找点。平面控制点编号上边刻“川交设”，下边刻埋点日期，中间刻点名。四等控制点均以“GP”开头后面配以点号，一级GPS点均以“D”开头，后面配以点号。四等高程控制桩和平面控制桩共用。四等控制点测量桩埋设规格是25cm×25cm×50cm，加密一级GPS控制点测量桩埋设规格是20cm×20cm×50cm。

表2 工作量表

3 布网方案

四等布网形式均采用边连式四边形网向前推进，一级GPS采用点连接向前推进。

4 GPS应用

GPS静态测量的观测要求：观测组全部执行调度计划，按规定的时间进行同步观测作业；观测人员全部按照GPS接收机操作手册的规定进行观测作业；到达点位以后，按要求架设好接收机天线，做到精确对中、严格整平，并做好仪器、天线、电源的正确连接。天线高量取两次差值在3mm以内时，取平均值，取位到1mm；观测人员操作细心，在静置和观测期间，防止接收设备震动、移动和其它物品碰动天线或阻挡信号。

另外，接收机开始记录数据后，应随时注意卫星信号和信息存储情况，每次同步观测时间四等控制网大于60分钟，一级GPS大于45分钟。测时每个观测人员随时保持联系，当接收和存储出现异常时，随时进行调整，及时通知其他接收机调整观测计划。在现场均按规定作业顺序填写观测手簿，没有事后补记。经检查所有规定作业项目全部完成，且记录完整无误后方可迁站。每日观测结束后，将外业数据文件及时转存到存储介质上，没有作任何剔除和删改。

5 GPS基线解算

GPS基线解算采用天宝TBC。

同一时段观测值的数据剔除率（不包括受高度角和不同步观测影响的值），其值均小于10%。并且重复基线测量的差值均满足《公路勘测细则》（JTG/T C10—2007）中（4.1.5-1）的规定：

各级GPS网同步环闭合差均满足《公路勘测细则》（JTG/T C10—2007）中（4.1.5-2）的规定：

各级GPS网异步环闭合环或附合路线坐标闭合差均满足《公路勘测细则》（JTG/T C10—2007）中（4.1.5-3）的规定：

式中：

n——环或附合路线的边数；

σ——标准差（mm）。

6 GPS控制网平差计算及精度统计

GPS平差软件采用COSAGPS数据处理软件；在进行GPS控制网平差前，根据实际需要选定起算点，并对起算点的可靠性及精度进行检查分析，经分析使用的起算点精度可靠。且参加的基线边符合下列要求：独立的观测边、网型构成非同步闭合环不应存在自由基线、都不含明显的系统误差、组成的闭合环基数和异步环长度都比较小，可以进行GPS控制网平差；平差时首先进行三维无约束平差，检查GPS基线向量网的内符合精度、基线向量间有无明显的系统误差，并剔除含有粗差的基线。无约束平差中，基线分量的改正数绝对值全部满足《公路勘测细则》（JTG/T C10—2007）中（4.1.5-4）的规定：

无约束平差满足精度后，再进行二维约束平差。且约束平差中基线分量的改正数与无约束平差结果的同一基线相应改正数较差的绝对值全部满足《公路勘测细则》（JTG/T C10—2007）中（4.1.5-5）的规定：

式中：

σ——标准差（mm）。

三、测量结果分析

成都经济区环线高速公路蒲江至都江堰段控制测量共完成102km平面控制和高程控制的测量工作。共布设35对四等GPS控制点、216km（16个）三等水准、238km（251个）四等水准、235个一级GPS点。

结语

总而言之，在高速公路建设测量工作中，工程师要运用自己良好的相关理论基础知识，并结合自己丰富的实践经验，坚持认真、踏实而严谨的工作作风，在作业期间组织中间检查，在测量成果基本整理完成后组织最终检查，对检查问题由队及时进行纠正与完善，提高工程测量水平，并且在此基础上，运用现代技术，提升测量精度，从而最大限度保证工程质量，提升工程效益。

参考文献

[1]任睿，何铭，杜金.基于沈阳某公路工程测量案例的线路控制测量技术研究[J].科技创新导报，2012（07）：90-91.

[2]张友鑫，蔡楠，宋森，蔡伟.高速公路控制测量技术研究[J].山东交通科技，2012（05）：54-55.

[3]来丽芳.GPS在甬台温高速公路控制测量中的应用体会[J].江苏测绘，2002 （03）：30-32.

[4]刘浩，刘国建.三角高程测量在高速公路控制测量中的应用研究[J].地理空间信息，2008（01）：111-113.

[5]李治金.GPS技术在高速公路控制测量方面的方法研究——以杭瑞高速大兴至思南段为例[J].科技资讯，2010（28）：26-27.

中图分类号：U41

文献标识码：A