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公路勘测设计论文

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sytan
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李沛霖

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高速公路设计中降低工程造价的探讨摘 要:分析了山西省高速公路工程造价偏高的原因,指出公路勘察设计是公路建设过程中的重要环节,对于公路建设质量和工程投资起控制作用,从设计角度探讨了高速公路降低工程造价的措施,从而解决建设资金不足的问题。关键词:高速公路,设计,工程造价,原因近年来,随着国家高速公路网的全面实施,高速公路已全面向山岭重丘区延伸,高速公路平均每千米造价超过了6 000万元,建设资金不足的问题在山岭重丘区的山西尤为突出。山西省高速公路工程造价偏高既存在客观原因,也有主观原因。客观原因主要有:1)山西省大部分为山岭重丘区,沟壑错综复杂,桥梁、隧道数量多;2)煤矿采空区多,处理费用偏高;3)地方路网完善,互通立交、跨线桥数量多;4)高速公路征用耕地数量多,征地费用偏高;5)地方材料资源缺乏,砂、石材料单价偏高。主观原因主要有:1)为了项目尽早开工,没有给设计部门合理的设计周期,甚至边设计边施工,造成勘测和设计深度不足,变更地方较多;2)地方规划变化较快,设计变更多,使工程量不断增加;3)招标文件不规范,工程量清单内容不全面以及合同条款不严密,管理上出现漏洞;4)设计人员存在保质量轻造价的思想。客观原因是由自然条件所决定的,基本上是不可避免的,而主观原因可以通过人的努力,采取有效的措施加以克服或减少。公路勘察设计是公路建设过程中的重要环节,是工程的灵魂,对于公路建设质量、工程投资起控制作用。如何控制高速公路工程造价,合理利用好每一分钱,就要从设计做起。设计中降低工程造价的主要措施如下:1)路线:改变落后的设计理念,深刻理解规范的内涵,灵活运用技术指标,加深路线方案的比选深度。在满足公路功能,保持既有路网完整,群众出行方便的情况下,合理降低路基填土高度,减少借方和占地。控制好标高,达到路基土石方填挖平衡,总量最少,是山区公路设计的要点,山区公路的设计关键还在于平纵指标取值及均衡性。灵活运用技术指标是设计的出发点,是保护环境、节约投资的基础。在20世纪80年代~90年代中期,高速公路建设主要集中在平原区。这一时期,公路勘察设计指导思想主要以“快速、安全、经济”为原则,强调线形舒展,平纵组合协调合理,行车舒适,视觉效果良好。片面强调采用高标准、高指标,使得建成的高速公路路基普遍偏高,不仅过多占用了宝贵的土地资源,景观效果也不理想。21世纪初,平原区公路建设提出了尽量降低路基高度的低路堤设计原则,同期山区也开始大量修建高速公路,面对山区独特复杂的自然条件,设计人员仍采用了平原区设计思想,强调较高的技术标准,出现了大量的高填深挖路基,不仅破坏了区域的自然环境,影响公路景观,而且诱发了大量地质灾害,直接影响道路的正常运营,同时增加了工程造价。2)路基:路基设计应作为总体设计的主要及重点组成部分,主动参与总体设计,从源头控制影响造价的主要因素。尽可能降低平原微丘区的路堤高度,合理确定山岭重丘区的高填深挖路基;路基断面形式应适应地形特点,整体式路基适应平原区;山岭区的分离式路基可最大利用路线走廊内的空间资源,应提倡在山区路线设计时对每个方向进行单独的线形设计,或分离、错布车道;边坡设计应在边坡自身稳定的原则下进行,并应注重动态设计、信息化施工;边沟等根据排水需要设计尺寸,根据安全冲刷及美观要求设置防护类型;绿化防护是利用植草后的防冲刷功能,追求视觉效果的防护形式,土质边坡应提倡植物防护或不防护,对稳定的岩石边坡可采用自然裸露开挖形式;软土地基处理应从考虑软土地基对公路路基的危害程度出发,在沉降允许范围内,尽量利用时间来达到处理要求,少做或不做地下工程,并应注重沉降、稳定的观察工作,加强软基处理的动态设计、信息化施工;滑坡防治必须明确滑坡的可知性和可治性,为路线避绕或治理滑坡作出决策。3)桥梁:桥梁作为跨越江、河、湖泊、海峡及沟谷的构造物,对保障路网畅通起着不可替代的作用,它是路网建设中的关键节点。桥梁造价远远高于路基工程,特别是高速公路向山区发展后,出现大量的桥涵构造物,有效控制投资规模,显得十分迫切。特大、大桥的桥位是路线布设的重要控制点,桥位布设不宜过分强调“桥位选择应服从于路线”的原则,尽量避免出现大量高墩、大跨及弯坡斜桥,以减小桥梁工程规模及技术难度。桥型方案选择要坚持“安全、适用、经济、美观、便于施工及养护”的设计原则,应进行多方案比选。结构设计采用的计算方法要可靠,尺寸选择要合理,钢筋直径的选择及间距布置要充分满足结构受力的要求。重视施工方案的设计及桥梁方案与施工方案的结合,避免因施工方案选择不合理造成施工费用增加。4)隧道:公路隧道有别于地面工程,受地形地质条件影响大,隧道设计应把握好各阶段地质勘察重点与工作深度,趋利避害,准确划分围岩类别,并把地质超前预报与围岩监控量测作为一道工序纳入设计文件中。结合地形、地质条件、洞外接线及构造物布置情况,遵循“早进晚出”的原则,合理选择洞口位置,洞门设计应安全、简洁、实用、少刷坡、少破坏洞口自然环境。隧道衬砌横断面与结构形式应合理、有效适应建设条件,满足耐久性要求,一般采用复合式衬砌结构,并采取必要的辅助施工措施,尽可能采用标准化预设计。隧道内排水设计应从方案设计、材料选择、施工与维修等方面统筹考虑、因地制宜、综合治理,注重可维护性,当可能造成水土资源流失,或造成地面结构损坏时,应采取“以堵为主,限量排放”的措施。隧道内机电设计应结合实际交通情况进行分析,机电设施应规模适中,注意安全与节能,一次规划,分期实施,逐步完善。5)互通式立交:互通式立交属大型构造物,建设费用在总造价中占相当的比例,特别是枢纽互通所占的比重更大,设计中节省投资的意义很大。互通设计中应重视路网调查,掌握路网规划,避免由于路网规划发生变化,导致互通立交方案不合理。设计中应重视路线方案与互通方案的综合比选,处理好主线、匝道、被交路相互间的交叉关系。尽可能采用规模小、造价低的“瘦身”互通立交方案,尤其是在山区,地质条件复杂,不同位置设置造价相差很大,因此应加强互通方案比选。在满足通行能力的情况下,匝道设计速度应根据交通量确定,不宜太高,以减小匝道规模。参考文献:[1] 交通部公路司降低造价公路设计指南[M]北京:人民交通出版社,[2] 交通部公路司新理念公路设计指南[M]北京:人民交通出版社,[3] 陈根生工程项目设计的投资控制[J]山西建筑,2007,33(10):277-

公路勘测设计论文

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饭团团

我有一篇关于《GPS实时动态测量》的论文。。发给你。。望查收。。我的邮箱跟我这个用户是一个用户名。。合适的话请采纳 。你可以修改下。。向后面的界址点之类的可以删掉。。我觉得绝对是你想要的论文
144 评论(15)

arui922

共发表了有关交通安全、道路交通规划与组织设计等方面的学术论文40余篇。主持和完成了西部交通建设科技项目:《林区旅游公路?#20869;蒙古S203线交通安全研究》(同济专项主持)、《隧道进出口运行安全研究》(承担人机工程学的应用实验研究)、《公路平交路口交通安全技术研究》(承担人机工程学的应用实验研究)。主持完成了浙江省交巡警总队委托的《104国道浙江段事故多发路段(点)交通工程技术整治》和《路、泽、太一级公路交叉口交通安全分析与对策研究》(台州交警委托)等课题。参编教材 1 潘晓东 林区公路勘测设计 中国林业出版社 1993年 2 潘晓东 杨轸 道路勘测设计软件开发与应用指南 人民交通出版社出版 2003年9月 论文发表20071、潘晓东,蒋宏,杨轸.山区公路小半径曲线事故黑点案例分析[J].同济大学学报(自然科学版),2007,35(12):1642-(ISSN0253-374X、CN31-1267/N)2、杜志刚,潘晓东,郭雪斌.公路隧道进出口行车安全的视觉适应指标[J].华南理工大学学报,2007/7,35(7):15-(ISSN 1000-565x、CN44-1251/U)(EI收录)3、杜志刚,潘晓东,杨轸,郭雪斌.高速公路隧道进出口视觉震荡与行车安全研究[J] 中国公路学报,2007/9,20(5):101~(SSN1001-7372、CN61-1313/U)4、杜志刚,潘晓东,郭雪斌.高速公路隧道进出口视觉适应实验研究[J].哈尔滨工业大学学报,2007/12,39(12):1998~(ISSN 0367-6234、CN23-1235/T)5、Pan Xiaodong, Du Zhigang and Yang Z Safety Research During Entrance and Exit of Highway Tunnel Based on Drivers?Eye Movement Experiment[J] The 6、7th International Conference of Chinese Transportation P[EI收录源]7、潘晓东,詹嘉,藤生强。建筑设施停车库通道平纵控制指标研究[J].重庆交通交通大学学报,2007/12,26(6):77-(ISSN 1674-0696、CN50-1190/U)8、杜志刚,潘晓东,肖怀全.路上交通标志合理府角设置研究[J].交通运输工程与信息学报,2007/9,5(3):47-(ISSN 1672-4747、CN51-1652/U)9、杜志刚,潘晓东,王富贵.基于人机工程学的山区公路桥头跳车分析评价[J].中南公路工程,2007,32(1):17-(ISSN 1002-1205、CN43-1102/U)10、潘晓东,詹嘉,杜志刚.基于人机工程学的山区公路平曲线设计指标安全评价研究[J].中南公路工程,2007/6,32(3):21-(ISSN 1002-1205、CN43-1102/U)11、杜志刚,潘晓东,邱超.山区公路桥头行车安全评价指标及改善研究[J] 安徽理工大学学报,2006/6:27(2):17-(ISSN 1672-1098、CN 34-1220/N)12、殷艳红,郭怡华,潘晓东.城市行道树对交通环境的影响分析[J].《交通标准化》2007/8:141-143、(ISSN1002-4786、CN11-2815/U)13、潘晓东,詹嘉,杨轸.智能停车诱导系统的设计应用研究[J].华东交通大学学报,2007,24(1):60-(ISSN 1005-0523、CN36-1035/U)14、潘晓东,林涛.不同路网形式商业广场交通影响对比分析[J].华东交通大学学报,2007,24(4):51-(ISSN 1005-0523、CN36-1035/U)15、潘晓东,殷艳红、基于人机工程学山区公路平曲线安全视距研究[J].华东交通大学学报,2007,24(2):55-(ISSN 1005-0523、CN36-1035/U)(需提供刊物)16、陈伟忠,郭怡华,詹嘉,潘晓东.车辆号牌识别率合理评价[J].华东交通大学学报,2007,24(4):54-(ISSN 1005-0523、CN36-1035/U)17、杨轸,潘晓东.基于驾驶仿真的道路线性安全评价指标[J].上海建设科技,2007/2:17-(ISSN 1005-6637、CN31-1541/TU)18、杜志刚,肖怀全,潘晓东.旅游城市交通指路标志系统规划设计方法研究[J].《浙江交通职业技术学院学报》2007/3。8(1):16-(ISSN1671-234X、CN33-1262/Z)19、朱杰,潘晓东,杨轸.中日汽车驾驶员培训的比较分析[J].《浙江交通职业技术学院学报》2007/8(2):71-(ISSN1671-234X、CN33-1262/Z)20、殷艳红,潘晓东,杨轸.道路视觉环境与安全行车的关系[J].公路与汽运,2007/5,3:48-(ISSN1671-2668、CN43-1362/U)21、柯振明,杜志刚,潘晓东,蒋宏.城市道路平面交叉口机非冲突案例分析 [J].黑龙江交通科技,2007/1,31(1):114-(ISSN1008-3383、CN23-1207/U)22、潘晓东,殷艳红,杨轸.城镇化过程中公路交通安全问题及对策[J].黑龙江交通科技,2007/1,31(1):126-(ISSN1008-3383、CN23-1207/U)23、詹嘉,潘晓东,高昂.HOV车道的设计应用[J]交通与运输 2007/7:88-(ISSN1671-3400、CN31-1476/U)24、徐小冬,潘晓东,杨轸.基于驾驶员适应性的交通指路标志设计[J].第七届世界华人交通运输学术大会论文集,人民交通出版社。2007/5:59-6325、潘晓东,吕明,杨轸、山区公路爬坡车道的设置条件与方法研究[J].城市公用事业,2007/12,21(6):12-(ISSN 1001-599X、CN31-1268/TU)26、C杜志刚,潘晓东,郭雪斌.交通指路标志信息量与视认性关系研究[ [J].交通运输工程学报,2007/1227、詹嘉,潘晓东,杜志刚。高速公路指路标志视认性与行车安全研究[J].公路与汽运 1:36-3928、潘晓东,詹嘉,王富贵 山区公路小半径曲线加宽及安全设计研究[J] 公路工程 12:32(6)4-(ISSN 1674-0610、CN43-1481/U)29、杜志刚,潘晓东, 郭雪斌。公路隧道进出口行车安全评价指标应用研究[J] .同济大学学报(自然科学版)30、潘晓东,杜志刚,杨轸等 动视点指标与隧道进口平曲线半径[J].同济大学学报(自然科学版)20061、潘晓东,杜志刚,杨晓光.桥头跳车对行车安全影响评价指标的研究[J].同济大学学报(自然科学版),2006,34(5):634-2、潘晓东,林涛,杨轸.驾驶员心率血压与山区公路横向力系数关系[J].同济大学学报(自然科学版),2006,34(6):748-3、潘晓东,林雨,郭雪斌等.逆光条件下交通标志的可视距离研究[J] .公路交通科技,2006,23(5):118-(ISSN1002-0268)4、潘晓东,杜志刚,蒋宏等.驾驶员心率和血压变动与山区公路线形关系的实验研究[J].人类工效学,2006,12(2):16-(ISSN1006-8309、CN34-1147/G3)5、潘晓东,郭雪斌,方守恩,俞传正,王恒.公路交叉口安全改造设计中错视觉原理应用的探讨[J].人类工效学,2006,12(1):30-(ISSN1006-8309、CN34-1147/G3)6、潘晓东.城市交通环境中的礼让精神[J].南通大学学报,22(4):13- (ISSN1673-2359、CN32-1754/C)7、杜志刚,蒋宏,潘晓东.眼动仪在道路交通安全与环境评价中的应用[A] 第三届全国公路科技创新高层论坛论文集[C] 北京:人民交通出版社, 4: 893-8998、杨轸,潘晓东.考虑汽车动态响应的人-车-路闭环仿真模型及其求解,同济大学学报(自然科学版),2006,34(11):1479-9、潘晓东.交通环境中的人文环境,中华读书报,2006-03-10、蒋宏,潘晓东,林炳淦。道路照明可见度研究[J].交通科技与经济,6:6-(ISSN1008-5696、CN23-1443/U))11、蒋宏,潘晓东.驾驶员违规后的心理生理反应分析[J].公路与汽运,2:31-(ISSN1671-2668、CN43-1362/U)12、潘晓东,蒋宏,高昂.雾天高速公路交通事故成因分析及安全对策[J].《交通标准化》10:200-203、(ISSN1002-4786、CN11-2815/U)13、蒋宏,潘晓东,杜志刚,高昂.城镇化过程中的公路交通问题及对策[J].《浙江交通职业技术学院学报》(增)11:3-(ISSN1671-234X、CN33-1262/Z)14、郭雪滨,潘晓东,林炳淦.山区城市公路网规划综合评价[J].森林工程,22(5):32-(ISSN1001-005X、CN23-1388/S)15、杨轸,潘晓东,方守恩,郭忠印.基于道路特征信息变化率的公路线形质量评价[J]公路交通科技,2006,23(10):1-(ISSN1002-0268)16、杨轸,郭忠印.隧道进出口车速变化研究[J] 上海公路 2006(1):48- (ISSN1007-0109、CN31-1712/U)17、杨轸,郭忠印.隧道路面抗滑性能测定及其对行车安全影响分析[J].重庆交通学院学报,25(6):038-(ISSN1001-716X、CN50-1048/U)18、Yang zhen,Pan xiaodong. 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Journal of Japanese Forestry Society 79(4),1997, 180- (ISSN 0021-485X)9、Pan Xiaodong,Jun’ichi Gotou, Makoto Yamamoto and Guo B A Study on the Availability of Applying Fuzzy Logic to the Decision Making of the Arterial Road Route in Mountainous Areas, The Japan Forest Engineering Society3, 1997,163-172。(ISSN 1342-3134)10、Pan, X D, Yamamoto, M, and Gotou, J Studies on Evaluation of Geometrical Design of Forest Roads by Driver’s Psychological and Physiological Response—Heart rate and systolic blood pressure changes as the criterion of evaluating geometrical design—Journal of Japanese Forestry Society 78(4),1996, 404-409(ISSN 0021-485X)11、潘晓东,山本诚,市村秀树运転者の生理的反応に基づく林道构造の评価に関する研究(予报)-血圧変动と林道の几何构造-.日本森林応用研究3:1993,196~197。12、潘晓东.数字地形模型及地形特征解析[J].东北林业大学学报,1989,17(4):87-(ISSN1000-5382、CN23-1268)13、潘晓东,张锦生,裴学研.林区道路交通标志的设置 [J].林业科技,1991,16(1):56-(ISSN1001-9499、CN23-1183/S)14、杨轸,方守恩, 高国武 事故多发道路和事故黑点鉴定[J], 上海公路 2000(4):6-8, (ISSN1007-0109、CN31-1712/U)15、郭忠印,方守恩,杨轸 中国干线公路道路安全状况与道路黑点特征[J] ,中国公路学报13,2000年88~(SSN1001-7372、CN61-1313/U)2007年3月7日,潘晓东教授应邀在日本德岛大学做关于中国道路建设及交通安全现状和对策的学术报告主持项目:1、安全整治:序号项目名称委托单位1104国道交叉口交通安全整治项目浙江交警总队2路泽太一级公路交叉口交通安全分析与对策浙江台州交警支队3乌鲁木齐市区交叉口改善安全设计乌鲁木齐交警支队4上海机场路大型互通立交安全审计上海市政院5林区旅游公路s203线交通安全研究(专项负责)国家西部交通安全项目6公路平交路口交通安全技术研究(主要参加)国家西部交通安全项目7公路隧道进出口运行安全研究(主要参加)国家西部交通安全项目8建德市G320(二级加宽段)交通安全改善研究浙江建德市交通局2、交通影响评价序号项目名称委托单位1上海市青浦汽车总站迁建项目交通影响分析上海青浦客运公司2天津经济技术开发区泰达休闲娱乐区交通组织规划与分析天津开发区管委会3上海五角场科技园区公交专线可行性研究杨浦科技投资发展公司4苏州万达商业广场交通影响分析苏州万达商业广场有限公司5宁波万达商业广场交通影响评估宁波万达商业广场有限公司6上海万达商业广场交通影响分析上海万达商业广场有限公司7上海万达商业广场地面交通设计及交通评价上海万达商业广场有限公司8上海市中低价?#22235;高?#31034;范居住区(江桥镇基地)交通影响分析上海房屋土地资源管理局9上海市中低价?#22235;高?#31034;范居住区(顾村镇基地)交通影响分析上海房屋土地资源管理局10上海市中低价?#22235;高?#31034;范居住区(周浦镇基地)交通影响分析上海房屋土地资源管理局11上海家乐福万里店停车系统及交通影响分析上海市联家超市有限公司12上海华联五角场又一城停车系统及交通影响分析上海又一城购物中心13上海证大喜马拉雅广场交通影响评价与设计上海证大公司14上海虹桥银座办公楼交通影响分析上海华闻房地产开发有限公司15上海虹桥银综合楼交通影响分析上海海厦房地产发展有限公司16杭州市风起、艮秋立交桥下社会停车场交通影响评价及规划设计杭州市城市建设发展有限公司17合肥信地城市广场交通影响咨询与评估信地置业(合肥)有限公司18太原万达广场建设区域交通影响分析太原万达广场有限公司19上海南汇万达广场交通影响分析上海万达商业广场有限公司20上海成城商业广场交通影响分析上海成城购物广场实业发展有限公司21上海市工程建设规范《建筑工程交通设计及停车库(场)设置标准》(DGJ08-7-2006)(参加起草)上海市交巡警总队3、规划设计及专项研究序号项目名称委托单位1杭州市区交通引导系统设计方法研究杭州交警支队2杭州市南北高架指路标志施工图设计杭州交警支队3杭州市六合塔及中山路社会停车泊位方案规划设计杭州市城市建设发展有限公司4杭州滨江区交通引导系统设计方法研究杭州滨江高新区城建指挥部5杭州滨江时代大道交通系统设计杭州滨江高新区城建指挥部6杭州滨江区闻涛路交通系统设计杭州滨江沿江工程指挥部7杭州滨江示范路三路一立交指路标志施工图设计杭州滨江高新区城建指挥部8长兴县城区公交专项规划设计长兴县交通局9上海证大大拇指广场停车系统改善设计上海证大10上海万达商业广场停车系统交通规划设计上海万达商业公司11上海五角场城市副中心环岛区域机动车停车诱导系统方案研究五角场开发建设办公室12天津经济技术开发区道路交通规划天津开发区管委会13天津经济技术开发区交通设施规划及交通组织设计天津开发区管委会14环太湖景观路(长兴)段道路工程初步设计上海国安园林景观建设有限公司15海峡西岸经济区综合交通枢纽建设研究福建省交通厅规划办公室16海门市城市综合交通规划(比选方案)海门市建设局17建德市城市综合交通规划建德市建设局18义乌市宾王商贸区停车系统及标志标线设计义乌市建设局
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GPS技术在公路测量中的应用前景及现状摘要:GPS技术应用于公路测量是公路外业勘测的一项重大技术革命,其应用及开发的前景十分广阔。尤其是实时动态(RTK)定位技术在公路测量中蕴含着巨大的技术潜力,本文主要介绍了GPS中的RTK技术在公路测量中的应用及其对公路勘测的巨大推进作用。 关键词:GPS;RTK;静态定位;动态定位 1、GPS技术发展现状 全球定位系统GPS(GlobalPositioningSystem)是美国陆海空三军联合研制的卫星导航系统,具有全球性、全天侯、连续性、实时性导航定位和定时功能,能为各类用户提供精密的三维坐标、速度和时间。单点导航定位与相对测地定位是GPS应用的两个方面;对常规测量而言相对测地定位是主要的应用方式。 相对测地定位是利用L1和L2载波相位观测值实现高精度测量,其原理是采用载波相位测量局域差分法:在接收机之间求一次差,在接收机和卫星观测历元之间求二次差,通过两次差分计算解算出待定基线的长度;求解整周模糊度是其关键技术,根据算法模型,设计了静态、快速静态以及RTK等作业模式。静态作业模式主要用于地壳变形观测、国家大地测量、大坝变形观测等高精度测量;快速静态测量以其高效的作业效率与厘米级精度广泛应用于一般的工程测量;而RTK测量以其快速实时,厘米级精度等特点广泛应用于数据采集(如碎部测量)与工程放样中。RTK技术代表着GPS相对测地定位应用的主流。 GPS测地型接收设备是实现测地定位的基本条件,接收机有单频与双频之分,双频机能以L2观测值修正电离层折射影响,最适宜于中、长基线(大于20km)测量,具有快速静态测量的功能,可升级为RTK功能;单频机适宜于小于20km的短基线测量,对于一般工程测量具有良好的性能价格比。RTK系统由GPS接收设备、无线电通讯设备、电子手薄及配套设备组成,整套设备在轻量化、操作简便性、实时可靠性、厘米级精度等方面的特点,完全可以满足数据采集和工程放样的要求。鉴于GPS系统在轨卫星数有限,在对空通视受遮挡的条件下,不能保证正常解算,影响定位的精度和可靠性。实践表明,单频GPS系统由于多环境的制约,存在着很大的局限性。随着俄罗斯的全球导航卫星系统(CLONASS)的不断完善,利用GLONASS来改善GPS性能的双星座系统(GLONASS+GPS)已由美国Ashtech公司研制成功,这种全天候、全地域、高精度的系统为用户提供了更为完善的接收设备,双星座系统的接收设备GPS接收设备的新水平。 2、GPS技术在公路测量中的应用前景 随着我国国民经济的快速增长的西部大开发的实施,我省的高等级公路建设迎来前所末有的发展机遇,这就对勘测设计提出了更高的要求,随着公路设计行业软件技术和硬件设备的发展,公路设计已实现CAD化,有些软件本身还要求提供地面数字化测绘产品的支持;建立勘测、设计、施工、后期管理一体化的数据链,减少数据转抄、输入等中间环节,是公路勘测设计“内外业一体化”的要求,也是影响高等级公路设计技术发展的“瓶颈”所在。目前公路勘测中虽已采用电子全站仪等先进仪器设备,但常规测量方法受横向通视和作业条件的限制,作业强度大,且效率低,大大延长了设计周期。勘测技术的进步在于设备引进和技术改造,在目前的技术条件下引入GPS技术应当是首选。当前,用GPS静态或快速静态方法建立沿线总体控制测理,为勘测阶段测绘带状地形图,路线平面、纵面测量提供依据;在施工阶段为桥梁,隧道建立施工控制网,这仅仅是GPS在公路测量中应用的初级阶段,其实,公路测量的技术潜力蕴于RTK(实时动态定位)技术的应用之中,RTK技术在公路工程中的应用,有着非常广阔的前景。下面就RTK技术在公路勘测中的应用作简单的介绍。 3、RTK技术在公路测量中的应用 1 实时动态(RTK)定位技术简介 实时动态(RTK)定位技术是以载波相位观测值为根据的实时差分GPS(RTDGPS)技术,它是GPS测量技术发展的一个新突破,在公路工程中有广阔的应用前景。众所周知,无论静态定位,还是准动态定位等定位模式,由于数据处理滞后,所以无法实时解算出定位结果,而且也无法对观测数据进行检核,这就难以保证观测数据的质量,在实际工作中经常需要返工来重测由于粗差造成的不合格观测成果。解决这一问题的主要方法就是延长观测时间来保证测量数据的可靠性,这样一来就降低了GPS测量的工作效率。 实时动态定位(RTK)系统由基准站和流动站组成,建立无线数据通讯是实时动态测量的保证,其原理是取点位精度较高的首级控制点作为基准点,安置一台接收机作为参考站,对卫星进行连续观测,流动站上的接收机在接收卫星信号的同时,通过无线电传输设备接收基准站上的观测数据,随机计算机根据相对定位的原理实时计算显示出流动站的三维坐标和测量精度。这样用户就可以实时监测待测点的数据观测质量和基线解算结果的收敛情况,根据待测点的精度指标,确定观测时间,从而减少冗余观测,提高工作效率。 2 应用 实时动态(RTK)定位有快速静态定位和动态定位两种测量模式,两种定位模式相结合,在公路工程中的应用可以覆盖公路勘测、施工放样、监理和GIS(地理信息系统)前端数据采集。 1 快速静态定位模式。要求GPS接收机在每一流动站上,静止的进行观测。在观测过程中,同时接收基准站和卫星的同步观测数据,实时解算整周未知数和用户站的三维坐标,如果解算结果的变化趋于稳定,且其精度已满足设计要求,便可以结束实时观测。一般应用在控制测量中,如控制网加密;若采用常规测量方法(如全站仪测量),受客观因素影响较大,在自然条件比较恶劣的地区实施比较困难,而采用RTK快速静态测量,可起到事半功倍的效果。单点定位只需要5-10min(随着技术的不断发展,定位时间还会缩短),不及静态测量所需时间的五分之一,在公路测量中可以代替全站仪完成导线测量等控制点加密工作。 2 动态定位测量前需要在一控制点上静止观测数分钟(有的仪器只需2~10s)进行初始化工作,之后流动站就可以按预定的采样间隔自动进行观测,并连同基准站的同步观测数据,实时确定采样点的空间位置。目前,其定位精度可以达到厘米级。 动态定位模式在公路勘测阶段有着广阔的应用前景,可以完成地形图测绘、中桩测量、横断面测量、纵断面地面线测量等工作。测量2~4S,精度就可以达到1~3cm,且整个测量过程不需通视,有着常规测量仪器(如全站仪)不可比拟的优点。 3 RTK技术的优点 1 实时动态显示经可靠性检验的厘米级精度的测量成果(包括高程)。 2 彻底摆脱了由于粗差造成的返工,提高了GPS作业效率。 3 作业效率高,每个放样点只需要停留1~2s,流动站小组作业,每小组(3~4人)可完成中线测量5~若用其进行地形测量,每小组每天可以完成8~5km3的地形图测绘,其精度和效率是常规测量所无法比拟的。 4 在中线放样的同时完成中桩抄平工作。 5 应用范围广—可以涵盖公路测量(包括平、纵、横),施工放样,监理,竣工测量,养护测量,GIS前端数据采集诸多方面。 6 如辅助相应的软件,RTK可与全站仪联合作业,充分发挥RTK与全站仪各自的优势。 4 推广建议 1 GPS静态定位技术和动态定位技术相结合的方法可以高效、高精度地完成公路平面控制测量。 2 生产过程中采用常规方法和GPS技术相结合生产流程可以极大地提高生产效率。 3 随着GPS技术特点是RTK技术的发展,各个厂家相继推出了具有自主专利技术的仪器,其初始化时间越来越短,跟踪能力也越来越强,精度越来越高,可靠性越来越强,有着良好的性价比,在勘察设计单位具有代替全站仪的趋势,单位设备更新时应考虑这一因素。 4 GPS技术在公路测量中的应用,是公路测量的一项革命性的技术革新,它将对传统的作业理念予以更新。 4、结语 GPS在公路勘测中的应用,对高等级公路的勘测手段和作业方法产生了革命性的变革,极大地提高了勘测精度和勘测效率,特别是实时动态(RTK)定位技术将在公路勘测、施工和后期养护、管理方面有着广阔的应用前景。
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