何劍甲 易曉峰

摘 要：為解決受苗圃樹木地區(qū)測(cè)量控制網(wǎng)測(cè)量時(shí)GPS信號(hào)受干擾嚴(yán)重測(cè)量精度差、常規(guī)導(dǎo)線測(cè)量視線受阻測(cè)量效率低下的難題，本文結(jié)合鐵路軌道測(cè)量方法，提出一種密集型布網(wǎng)方式、CPIII式測(cè)量方法用于解決大面積苗圃地區(qū)的控制網(wǎng)測(cè)設(shè)，不僅保證了控制網(wǎng)的精度、縮短了控制網(wǎng)測(cè)設(shè)的時(shí)間、提高了控制點(diǎn)的實(shí)用效率，在相似地形條件下布設(shè)控制網(wǎng)具有一定的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：苗圃地區(qū) 密集型控制網(wǎng) CPIII測(cè)量方法

1.引言

武漢至深圳高速公路嘉魚北段項(xiàng)目起點(diǎn)嘉魚縣與江夏區(qū)分界處潘家鎮(zhèn)三灣村至終點(diǎn)嘉魚樞紐互通段（K34+015～K54+660.258），路線全長(zhǎng)2 0 . 6 4 5 k m，其中K35+065～K37+045（約2km）處于苗圃和高壓線覆蓋區(qū)域，且該區(qū)域處于高架穿過(guò)區(qū)域，結(jié)構(gòu)施工對(duì)于控制網(wǎng)的要求較高。在此地形條件下，現(xiàn)有的控制網(wǎng)測(cè)設(shè)方式-GPS測(cè)量和全站儀導(dǎo)線測(cè)量均已不再適用。GPS測(cè)量信號(hào)受遮擋嚴(yán)重，衛(wèi)星高度角不能滿足要求且不能連續(xù)的跟蹤衛(wèi)星導(dǎo)致測(cè)量精度差；全站儀導(dǎo)線測(cè)量測(cè)站之間觀測(cè)視線受樹木遮擋，觀測(cè)時(shí)需要經(jīng)常挪動(dòng)儀器，測(cè)量勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低。如何進(jìn)行該地形條件下的控制網(wǎng)測(cè)設(shè)，是本工程的重難點(diǎn)。

2.傳統(tǒng)控制網(wǎng)布設(shè)

線路K35+065～K37+045處于苗圃和高壓線覆蓋區(qū)域，若按照常規(guī)項(xiàng)目控制網(wǎng)布設(shè)形式，控制點(diǎn)只能選擇在沿線路兩側(cè)比較開闊且相互通視的位置，布設(shè)方式如圖1。

存在的問(wèn)題：

（1）該段處于大面積苗圃和高壓線覆蓋區(qū)域，樹木比較密集，使用GNSS靜態(tài)測(cè)量信號(hào)較弱且不穩(wěn)定，難以滿足測(cè)量精度要求；

（2）紅線用地寬度為34.5m，加上修筑便道的寬度8m，橫穿苗圃的寬度只有42.5m，想在沿線路兩側(cè)距離紅線邊較遠(yuǎn)的位置埋設(shè)控制點(diǎn)根本無(wú)法通視，難以滿足導(dǎo)線復(fù)測(cè)的要求，且不利于測(cè)量放樣使用；

（3）施工工期緊，樹木移完后就進(jìn)入高峰期施工，機(jī)械設(shè)備多，交叉作業(yè)影響通視條件，不具備滿足測(cè)量設(shè)站操作的控制點(diǎn)；

（4）下構(gòu)樁基和墩柱施工過(guò)程中，渣土堆放嚴(yán)重，控制點(diǎn)間距較大將直接影響通視，不利于測(cè)量施工放樣；

綜上所述經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況考察，常規(guī)控制網(wǎng)布設(shè)方式無(wú)法滿足現(xiàn)場(chǎng)施工放樣，甚至?xí)蟠笥绊憸y(cè)量的工作效率，將對(duì)工程進(jìn)度造成延誤。

3.密集型控制網(wǎng)布設(shè)

如圖2所示，測(cè)區(qū)范圍為一狹長(zhǎng)、帶狀路線。貼近紅線兩側(cè)都是苗圃、樹木，GNSS靜態(tài)測(cè)量將受到限制，且施工區(qū)域內(nèi)機(jī)械設(shè)備較多，堆土較為嚴(yán)重，視線受阻，故常規(guī)布網(wǎng)方式難以滿足要求。

而鐵路CPIII型控制網(wǎng)是沿軌道兩側(cè)布設(shè)的密集型帶狀控制網(wǎng)，具有精度高、使用方便、效率高的優(yōu)點(diǎn)，能更好的滿足鐵路高平順性和高穩(wěn)定性的要求。

針對(duì)以上情況，在常規(guī)布網(wǎng)和GNSS靜態(tài)測(cè)量無(wú)法滿足現(xiàn)場(chǎng)施工任務(wù)的情況下，提出了一種采用密集型的布網(wǎng)方式，形式類似高速鐵路CPIII控制網(wǎng)的布設(shè)方法：即控制點(diǎn)沿線路左右兩側(cè)成對(duì)設(shè)置，點(diǎn)對(duì)間距約120m左右，兩點(diǎn)橫向距離約50-60m。布設(shè)方式如圖3。

4.CPIII測(cè)量方法施測(cè)

4.1儀器設(shè)備選型

本次CPIII型控制測(cè)量采用標(biāo)稱精度為0.5秒、1mm+1ppm的TCA2003全站儀1臺(tái)。測(cè)量棱鏡采用普通棱鏡6個(gè)，采用腳架架設(shè)基座的方法。干濕球氣溫計(jì)、空盒氣壓計(jì)各1個(gè)。

高程控制測(cè)量采用DiNi03數(shù)字水準(zhǔn)儀（±0.3mm/km）1臺(tái)、配套的數(shù)字因瓦水準(zhǔn)尺2把、重量為1kg的尺墊2個(gè)。

數(shù)據(jù)采集采用CPⅢ數(shù)據(jù)采集專用軟件1套，數(shù)據(jù)處理采用CPⅢ數(shù)據(jù)處理軟件1套，筆記本電腦一臺(tái)。

4.2測(cè)量方法

本次控制測(cè)量投入的儀器設(shè)備均經(jīng)過(guò)專業(yè)鑒定部門的檢定，全部檢定合格，可以投入相應(yīng)CPⅢ型平面控制網(wǎng)測(cè)量。測(cè)量方法采用自由設(shè)站多測(cè)回邊角法，即：采用全站儀自由設(shè)站，對(duì)相鄰的多個(gè)控制點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)，觀測(cè)量包含水平方向值、天頂距、斜距等內(nèi)容。觀測(cè)測(cè)回?cái)?shù)為2測(cè)回。

在每站開始自動(dòng)觀測(cè)前，將氣溫、氣壓等參數(shù)輸入到儀器中，進(jìn)行氣象改正。

在每個(gè)自由設(shè)站上，視現(xiàn)場(chǎng)通視情況以2 x 3 或2 x 2對(duì)控制點(diǎn)為測(cè)量目標(biāo)。對(duì)相鄰測(cè)站，重復(fù)觀測(cè)2～3對(duì)控制點(diǎn)，保證了每個(gè)控制點(diǎn)至少被測(cè)量2次（圖3），從而得出各點(diǎn)之間高精度的相對(duì)位置關(guān)系，以滿足高速公路高平順性的要求。

當(dāng)觀測(cè)限差不滿足規(guī)范要求時(shí)，應(yīng)進(jìn)行重新觀測(cè)，直至滿足要求為止。特別是在空氣溫度變化較大或者有施工機(jī)械震動(dòng)影響時(shí)，要進(jìn)行重新觀測(cè)或者適當(dāng)增加測(cè)回?cái)?shù)。

4.3與常規(guī)方法相比較

如表1所示，CPIII型控制網(wǎng)測(cè)量時(shí)間僅需0.5天，具有較高的效率，為工程項(xiàng)目的推進(jìn)節(jié)約了時(shí)間；該方法測(cè)量采用全站儀自由設(shè)站，對(duì)周邊環(huán)境要求較低，能很好的解決控制點(diǎn)相互不通視的問(wèn)題。

5.控制網(wǎng)的應(yīng)用

如圖3所示，密集型控制網(wǎng)控制點(diǎn)縱向間距約為120m，橋梁結(jié)構(gòu)間的距離為30m，現(xiàn)場(chǎng)放樣結(jié)構(gòu)物時(shí)采用全站儀自由設(shè)站法，100m范圍內(nèi)可以保證4-6個(gè)控制點(diǎn)提供使用。這樣的話無(wú)論選擇在什么位置架設(shè)儀器，都可以保證有4個(gè)以上的控制點(diǎn)可供使用。尤其是在基坑開挖系梁施工放樣樁基中心點(diǎn)時(shí)，可以有效的避免轉(zhuǎn)點(diǎn)放樣，選擇架設(shè)儀器的位置比較方便，只需保證設(shè)站點(diǎn)的方向角度在30-150°以內(nèi)。

優(yōu)點(diǎn)：全站儀設(shè)站方面，可以有效的躲避因現(xiàn)場(chǎng)施工帶來(lái)的雜土堆或者施工機(jī)械阻擋視線；后視點(diǎn)選擇較多，可以隨意從4-6個(gè)控制點(diǎn)中選擇2-3個(gè)定向點(diǎn)，第四個(gè)控制點(diǎn)作為檢查點(diǎn)，形成閉合，保證了施工放樣的準(zhǔn)確性。同時(shí)控制點(diǎn)選擇性較多，節(jié)約了時(shí)間，提高了測(cè)量效率。

6.結(jié)論

本文通過(guò)對(duì)大面積苗圃地區(qū)控制網(wǎng)施測(cè)困難進(jìn)行分析，結(jié)合鐵路CPIII布網(wǎng)和測(cè)量方法提出一種--使用CPIII測(cè)量方法的密集型控制網(wǎng)。不僅解決了常規(guī)控制網(wǎng)測(cè)量方法測(cè)量精度差、效率低、強(qiáng)度大的難題，而且該方法的控制點(diǎn)在細(xì)部放樣中實(shí)用性更強(qiáng)，能夠更好的為工程施工帶來(lái)便捷，在同種地形條件下的工程項(xiàng)目建設(shè)中具有一定的推廣應(yīng)用價(jià)值。

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