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探讨测绘工程技术在土木工程中的应用

《环球市场信息导报》 2013年5月15日 作者:卢静

文章关键词: 测绘工程技术   土木工程  
    本文介绍了现代测绘技术和先进仪器设备,对其功能特点进行了深入的阐述和分析,并就如何发挥现代测绘技术的作用来提高土木工程施工效率提出了一些建议和措施,以为土木工程行业提供良好的技术创新指导。
     土木工程行业离不开测绘技术的支持,从施工选址、图纸绘制、施工管理、竣工验收,到后期的工程维护等环节需要用到测绘技术。可以说,测绘技术水平高低直接决定了土木工程施工质量。当前,测绘技术的主流应用方向是3S,它在土木施工各环节都得到了充分的应用。如何有效发挥测绘技术的功能作用,更好的提高土木工程施工质量,是当前行业技术人员必须认真面对的问题。

  一、现代测量仪器的发展现状

  在社会科技水平不断提高的带动下,测量技术获得了快速发展,正朝着智能化、自动化和信息化方向发展和演变,传统测量技术和工具逐渐淡出了工程人员的视线,转而采用了更为先进的现代测量仪器。

  全站仪是最常见的工程测量工具,它集成了电子维度仪和遥感测试技术。因此,全站仪既有电子遥控测量的功能,而且可以高度自动化运行,能够在无人值守的情况下自动采集和计算测量数据,大大提高了测量工作效率和质量。当前,用于控制测量的静态GPS 接收机经过高科技手段整合和改造,全身质量不到一千克,全部操作过程都为自动化。RTK GPS接收机作为图根控制测量和实时数据采集器,能够随时测量出地面维度数据。此外,它能够在50公里范围内实现选址放样。如果将全站仪和GPS 技术合二为一,有机整合它们的功能,就会创造一台功能更为先进的“超站仪”, 它的功能和作用能能够有效突破传统工程测量的客观条件限制,能够独立承担测量、碎部测量和施工放样等多种复杂测量工序。经过多年的发展,我国各级测绘部门都装备了GPS技术,实践证明它拥有的定位功能能够有效帮助测量工作人员提高工作效率,将测量结果提升到更高的精度水平。可以说,GPS技术的到来,引领了工程测量行业的一次深刻技术革命。

  二、现代测绘新技术

  在高科技发展的带动下,现代测绘技术正在朝着数字化和智能化方向发展。而3S则是未来测绘技术发展主要方向,所谓“3S”是指全球卫星定位系统(GPS) 、遥感(RS) 和地理信息系统(GIS)的统称。

  “3S”集成技术能够在地球环境中进行各种立体测量,可以很快捷的收集各种地球环境数据。在许多大型工程项目中,都用到了3S集成技术,例如三峡工程、南水北调、西气东送、青藏铁路等,这类工程都具有施工面积大、开工范围广、工程周期长、土方量大等共性。“3S”技术的应用,为大型施工项目提供了可靠的数据采集和分析技术,大大提高了决策层的参考信息的准确性。

  三、现代测绘技术在土木工程中的应用

  在测绘新技术的帮助下, 能够有效提高工程施工效率和质量,大大缩短建设周期,提高施工精确度,为工程技术人员提供更准确的决策信息。具体而言,在土木工程领域,测绘技术主要有五个功能应用:(1) 在土木工程勘测阶段的应用 (2) 在土木工程设计阶段的应用 (3) 在土木工程施工阶段的应用 (4) 工程竣工验收时的应用。 (5) 在工程运行阶段中的应用。

  本文接下来针对公路施工过程中GPS RTK 技术的应用进行深入的分析和介绍:

  制作高精度施工地图。高等级公路对测量技术提出了更高的要求,一般要求提供1: 2000 或1: 1000的地形图,如果采用过去的测量方法绘图,先要建立控制网, 然后进行碎部测量, 绘制成大比例尺地形图,这个过程需要投入大量的人力物力,而且工作效率较低。用实时GPS 动态测量, 构成碎部点的数据。在室内即可由绘图软件成图, 由于只需要采集碎部点的坐标和输入其属性信息, 而且采集速度快, 大大降低了测图的难度, 既省时又省力。

  控制测量。利用GPS的定位功能建立控制网,目前静态测量是世界上最精确的测量方法。对于超大型工程项目,例如高速公路、填海工程、峡谷大桥等都可以运用静态测量技术。对于普通工程测量工作,只需要RTK 动态测量就可以满足要求。

  线路勘测。在公路工程项目中,通常需要根据勘探图纸进行施工图纸设计,为了节约工程成本,要尽量少占用农用地和民房地基,为了准确设计好道路中线路使其符合设计要求, 我们可以利用GPS RTK 技术, 用车载GPSRTK 接收机做流动站, 沿原路中线按一定间隔采集数据, 选择另一已知点为参考站, 遇到重要地物, 准确定位, 最后将数据传入计算机, 利用AutoCAD 软件可以方便在计算机上选线。设计人员在大比例尺带状地形图上定线后, 需将公路中线在地面上标定出来, 并得到中桩点坐标及坐标文件。采用实时GPS 测量, 只需将中桩点坐标或坐标文件输入到GPS 电子手簿中, 系统软件就会自动定出放样点的点位由于每个点的测量都是独立完成的, 所以不会产生累计误差, 各点放样精度趋于一致。

  道路的中线测设。设计人员在大比例尺带状地形图上定线后, 需将公路在地面标定出来。采用动态GPS 测量, 只需将中线主点的坐标输入GPS 接收机中, 系统就会定出放样的点位。

  公路纵、横断面放样。公路中线确定后,利用中线桩点坐标, 通过绘图软件, 即可给出路线纵断面和各桩点的横断面。由于所用数据都是测绘地形图时采集来的, 因此不需要再到现场进行纵、横断面测量。从而大大减少了外业工作。

  施工测量。动态GPS 系统既有良好的硬件, 也有极其丰富的软件可选择。施工中对点、线、面以及坡度等放样均很方便、快捷, 精度可达到厘米级。随着动态GPS 测量技术的不断发展、完善, 将更加充分的显示出这一技术的高精度和高效益, 它会为公路工程建设的发展和进步发挥更大的作用。

  四 结束语

  公路施工需要高精度的测量技术支持,否则稍有测量误差就会带来巨大的经济损失,严重影响工程进度。现代测量技术的发展和普及,能够有效弥补传统测量工作中存在的不足和空白,这对于测量高精度要求的工程领域来说,具有十分重要的现实意义。希望有更多的学者投入到相关的研究工作中,不断提高工程测量技术效率。

  参考文献:

  [1]刘少春.现代测量技术在工程领域的应用研究.工程管理.2009(2)

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