浅谈GPS在沙公高速的应用管理

文/马杰



浅谈GPS在沙公高速的应用管理

文/马杰

中国葛洲坝集团第一工程有限公司

随着人们生活条件的提高，高速公路也日益增多，人们群众对高速公路的质量要求也在不断提升，做好高速公路测量管理工作，完善、补充测量技术，最大的提高高速公路的使用效率。笔者从研究高速公路测量管理的基本定义出发，浅析GPS测量管理在高速公路建设中的现实意义，并提出高速公里施工管理的合理化建议，并希望能为提高高速公路质量提供一点建议。

高速公路；测量技术；发展建议；问题；公路管理

近年来，我国经济发展迅速，社会对高速公路的需求越来越大，高速公路也越来越多，道路测量水平也有所提高，精确度也越来越高，高速公路施工单位之间的竞争也越来越激烈。优胜劣汰的原则促使高速公路通过提高水平来提高市场竞争力。当然，在高速公路测量过程中还存在诸多问题，于是就有必要对高速公路测量技术进行探讨。

1 GPS全球定位系统概念

GPS是英文Global Positioning System（全球定位系统）的简称。GPS起始于1958年美国军方的一个项目，1964年投入使用。20世纪70年代，美国陆海空三军联合研制了新一代卫星定位系统GPS 。主要目的是为陆海空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务，并用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的，经过20余年的研究实验，耗资300亿美元，到1994年，全球覆盖率高达98%的24颗GPS卫星星座己布设完成。在机械领域GPS则有另外一种含义：产品几何技术规范(Geometrical Product Specifications)-简称GPS。

GPS在公路工程测量中的应用，在最近的几年里得到了极大的推广，主要是依赖于GPS系统可以向全球用户全天候的提供精确的三维坐标、三维速度和时间信息等技术参数，接下来我们将进一步的了解GPS系统的组成，工作原理以及在测量领域的应用。

2 工程概况

本项目起于沙市区观音垱镇接沪渝高速汉宜段，终于公安县杨家厂镇公安南互通，路线全长35.757km（不含公安长江公铁两用特大桥合建段长度）。项目一期土建工程共划分为2个合同段，第1合同段范围为沪渝高速汉宜段至长江北岸引桥特大桥起点处，路线全长30.585公里；第2合同段分为江北段和江南段，合计长度5.171公里；第2合同段江北段范围为长江北岸引桥特大桥起点至公安长江公铁两用特大桥合建段起点，路线全长1.966公里；第2合同段江南段范围为公安长江公铁两用特大桥合建段终点至公安南互通，路线全长3.205km。湖北省院承担第1合同段和第2合同段江北段的土建工程勘察设计工作，中交二院承担第2合同段江南段土建工程勘察设计工作。

3 高速公路测量管理概念

GPS网作为高速公路路线首级控制测量的方法，并对GPS网的选点与布设、观测与联测、误差来源及精度标准、数据质量与数据处理、网平差与坐标转换等进行了分析。同时还就如何消除测量中的误差，提高其测量精度提出了相应的方法。

高速公路测量技术在高速公路中，直接影响高速公路使用质量，为了保证工程质量，提高工程的质量，确保提高施工成效，帮助施工单位获得更高的社会效益，做好高速公路测量工程势在必行。

4 技术、设备、人员、地理位置

4.1技术

在勘测过程中，根据平原区高速公路的勘察设计特点，采用了如集成交互式道路设计系统EICAD、纬地三维道路CAD系统等CAD软件，并应用桥梁博士、迈大斯等桥梁结构计算分析软件及3D—δ、Slope CAD等岩土分析软件对边坡、路基、重大构造物基础、地质灾害等进行数值模拟和稳定性分析。

4.2设备

在建设过程中，使用全球定位系统GPS、全站仪、钻机、液压式万能试验机、土工试验数据采集系统、颗粒分析特种自控吸液仪、智能液塑限联合测定、膨胀仪、收缩仪、车辆等。

4.3人员

本项目工程，为了确保工程进度，工程质量，在施工过程中，严格按照设计方案施工，为了控制人员质量，参与施工人员经过考察，并有一定工程经验。

4.4地理位置

本项目地理位置为东经112°25′～112°07′，北纬30°21′～29°51′，位于湖北省中部、长江荆江段南北岸，长江中下游的江汉平原腹地。

项目区地形地貌为河流冲积堆积平原区。地势平坦宽阔，一般海拔高度28～31m。主要是经过河流长期冲积堆积而形成。植被较发育，多以农作物为主。地表水塘星罗棋布、沟渠纵横，水田旱地均有分布。项目区基岩埋藏较深，表层堆积有大量的巨厚层的第四系沉积物，地下水位较浅。

5 一般情况下GPS在高速公路测量应用

5.1静态的GPS相对定位应用

GPS静态测量，是利用测量型GPS接收机进行定位测量的一种。主要用于建立各种的控制网。进行GPS静态测量时，认为GPS接收机的天线在整个观测过程中的位置是静止，在数据处理时，将接收机天线的位置作为一个不随时间的改变而改变的量，通过接收到的卫星数据的变化来求得待定点的坐标。在测量中，GPS静态测量的具体观测模式是多台接收机在不同的测站上进行静止同步观测，时间由40分钟到几十小时不等。

所谓的静态定位就是两台或者两台以上的接收机器，对卫星信号进行同一个时间内的接收，然后根据所接收到的数据对控制点进行三维坐标进行计算，最后根据其中的一个坐标上的具体位置，在求出其他点的坐标位置，静态是定位相对精确度比较高，因此应用也比较广泛。

5.2动态的GPS定位

所谓的动态测量就是GPS信号实行测得运动目标，性对于某一参考系统的位置、时间、运行速度和运行加速度等状态的具体参数。动态GPS相对定位一般用于道路的测量勘测。动态的GPS行对定位技术，就是利用比较两站之间相互信号的差别，通过计算得出两坐标之间的距离，这种计算方式一般应用与工程测量。

5.3在变形监测中的应用

在建筑物的变形监测中对于测量的精度要求很高，传统的测量要求已经不能适应现在的监测环境，因此它摒弃了原有的监测束缚，将监测点风味几个时间段，并根据不同的特点，将监测点分为几个时间段，精确的对中整平，在基线长度小于4km后就可以达到标准的变形监测的要求。

5.4工程建设中放样应用

施工放样是建筑工程中的一个重要组成不烦，对于工程的进度有一定的影响。根据相关的计算原理，在施工中只需要确定放样的参数，就可以进行精确的施工放样，由于该技术的应用，是的工程施工便利了很多，并且可以保证高精度、高质量。

6 工程测量技术的未来前景

近年来随着经济的发展，我国很多行业都进入了高速发展阶段，GPS系统也在不断的发展壮大，工程测量技术的发展有利于工程事业的发展，因此，有关部门与工作人员应该注意对工程测量技术的应用与发展。在未来工程测量技术将会不断的向更加多元的方向发展，将工程测量技术与新兴科学相结合，工程测量技术与灾害防治、环境保护、书记监测等工作紧密相连。卫星GPS导航应用产业已经成为当今国际的八大无线产业之一。在近十多年中，随着全球定位系统的软件和硬件的不断完善和发展，该系统已经成为国民经济建设和科学技术的很多领域，并逐渐深入到人们是日常生活中，人们对GPS的依赖越来越强烈。

总之，高速公里施工建设是一项复杂而繁重的工作，因为它包含的种类比较多，工作面跨度比较大，在管理过程中就比较难控制，如何更好的提高现代高速公路施工建设？如何才能更好地提高公路质量？成为每位施工建设工作人员要考虑的问题，笔者结合自己的工作经历简单的阐述一下自己的看法，希望能对提高高速公路测量技术有一定的帮助。

[1]张春林.高速公路测量管理．科技发展，2017.08.

[2]王红.孙明伟.浅谈高速公路测量技术的发展技术创新.2016.08.

[3]王立林.韩成林.高速公路施工管理优化策略探讨．科技导报2015.06.

马杰（1988—），男，浙江东阳人。本科，现就职于中国葛洲坝集团第一工程有限公司沙公高速公路1标，研究方向：沙公高速公路测量管理。