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山区公路外业勘测要点分析

2013-09-06

黑龙江交通科技 2013年7期
关键词:后视测设全站仪

陈 霄

(黔南州交通设计院)

1 工程实例概述

我院承担测设的“平塘县掌布至贵定县铁厂公路”是一段贵州山区公路测量项目。该公路为三级公路,全长25 km。路线所经之处均为贵州典型的山岭重丘区。

本项目地处贵州苗岭山脉,属云贵高原东南坡向广西丘陵过渡地带。测区大地构造属扬子准地台黔南台陷贵定南北向构造变形区。其间沟壑纵横,峰峦叠嶂,千米以上高峰较多,山地山体陡峭,地形起伏较大,相对高差500~1 000 m,山地自然坡度达30°以上,局部陡壁坡度可达50°以上。丘陵坡地主要分布在山脉的坡脚与河流阶地的交界处,其天然坡度为15~30°,一般海拔均在600~1 000 m以上,相对高差150~500 m。复杂的地形地貌给测量工作提出了极高的技术质量要求。

2 地面控制外业勘测

(1)用于测定路线偏角的交点间距应尽量满足三级公路的要求,桩点稳固且将来易于保存,尽可能选取位置靠近桥隧的点。

(2)导线点应远离线路中线平坦、稳固处,防止施工影响致使桩志破坏。导线点应视野开阔,通视良好,视线超越和旁离障碍物1 m以上,应注意旁折光的影响。

(3)桥隧相连的建筑密集区,为保证线路成果可靠性,应布设成双导线,一条在线路上,另一条离开线路选点,每个导线环最多不超过8条边。

(4)路基段导线形式一般为单导线即可,并将线路切线点、水准点连起来。其导线边长不小于100 m,同时受点位使用方便性和三角高程测量限制也不宜大于800 m。

(5)道路过高处应将导线布设成多个三角形或大地四边形,导线点分布在道路左右两侧。应考虑到导线点放样墩台的交会条件,控制网导线点个数不能太少,最好能保证每个墩台至少能有三个导线点来交会放样。

(6)隧道控制网应结合隧道长度、平面形状、线路通过地区的地形和环境等条件来考虑。隧道洞口布设成三角锁,然后用双导线沿线路中线将每个洞口相连,一条主要由线路中线点组成,另一条在中线点旁布设。越岭较困难隧道也可偏离中线布设导线。洞口地面点应考虑洞口施工场地的布置情况,尽量避免将来导线点被破坏或视线被遮挡的情况。隧道控制网中每个导线环边数不超过6条,边长不小于200 m,洞口用于进洞定向边不小于300 m。

3 地面交点和转点的测定

3.1 交点的测设

在公路外业勘测时,需要确定路线的转折点。这些转折点是路线改变方向时相邻两直线的延长线相交的点,称之为交点。对于山区公路地形复杂的地段,需在带状地形图上进行纸上定线,然后把纸上定好的路线放到地面上,一般采用下述方法标定交点位置。

图1 交点测设示意图

(1)将经纬仪安置于ZD2上,盘左照准后视点ZD1,倒转望远镜,沿视线方向在交点概略位置前后打下两桩a1、b1(称为骑马桩),并在桩顶分别标出其中心位置,盘右位置仍照准ZD1,倒转望远镜,在骑马桩a2、b2上标出其中心位置。

(2)取a1与a2的中点a和b1与b2的中点b作为骑马桩的使用点位,这种延长直线的方法称为正倒镜分中法。

(3)再将经纬仪安置于ZD3点,后视ZD4,用正倒镜分中法延长直线与a、b两点连线相交,在相交处打桩标定点位JD,此点JD即为路线交点位置。

3.2 转点的测设

在相邻交点间距离较远或不通视的情况下,需在其连线上测设一些供放线、交点、测角、量距时照准之用的点,这样的点称为转点。

图2 转点测设示意图

其测设方法如图2所示,JD5、JD6为相邻不通视的交点,ZD'为初定转点,先将经纬仪安置于ZD',后视JD5,用正倒镜分中法得JD'6,用视距法测定前后交点与ZD'的视距分别为a、b。如果JD6与JD6的偏差f,则ZD'应横移的距离 e可用下式计算

按计算值e移动ZD'定出ZD,然后将仪器移至ZD,检查ZD是否位于两交点之连线上,如果偏差在容许范围内,则ZD可作为JD5与JD6间的转点。

4 全站仪的使用

4.1 全站仪

山区公路测量中,放样和测量是贯穿在整个工程中的,每一个点都是关键。测量数据的采集和数据处理的效率关系着工程能否在合同期内完成,数据的准确性也决定着工程建设的质量。

传统的测量手段是前方交会,此种放样手段需要人为估算,精度低,并且耗费人力。随着全站仪技术的发展,全站仪的应用越来越广,已经在许多工程建设中普及,逐步取代经纬仪以及钢尺等测量手段。特别在山区的高速公路测量中,全站仪可以快捷的架设仪器,而且定后视也很方便,因此能够快速进入工作状态,提从而高作业效率。特别在杂草树丛较多的山区,即使是GPS也不能与其相提并论。

4.2 全站仪测量的特点

(1)仪器操作简单、高效。全站仪具有现代测量工作所需的所有功能。

(2)快速安置:简单的整平和对中后,仪器一开机后便可工作。仪器具有专门的动态角扫描系统,因此无需初始化。关机后仍会保留水平和垂直度盘的方向值。

(3)适应性强:它们经受过全面的测试以适应各种作业条件,能在恶劣的环境下完成作业任务。

(4)具有双向通讯功能,可将数据传输给外部计算机,也可接收外部计算机的指令和数据。

(5)可提供三维坐标,精度可以达到毫米级,甚至更高。

4.3 全站仪的勘测要点

测设前首先要对全站仪进行三项参数设置,分别是仪器加常数、棱镜加常数和大气改正设置。进行具体的勘测时要对全站仪进行如下设置。

(1)架设测站仪器:将脚架均匀伸开,放上仪器,对中,整平仪器,再对中,精平,最后再次确认测站中心点在光学对中器十字丝中央,并输入测站和后视点坐标。

(2)架设后视点仪器:一般采用跟踪杆,对准后视点十字丝中央,让气泡居中即可。

(3)定后视:使全站仪的目镜中的十字丝卡着后视点棱镜中央,只要最后的X、Y、H每个坐标偏差不超过2 mm即可完成后视定向。

(4)数据采集和放样:当计算测量坐标在施工坐标中的具体位置时(在检验模板偏移量时应用到的特别多),只需直接测量前视棱镜所在的位置点坐标即可。当进行道路放线、桥桩定位时,依据设计坐标,进行极坐标放样,待放点做上记号时就完成任务。

:

[1]康亮,王海平,姜永福.GPS技术在公路测量中的应用现状及前景概述[J].科技广场,2011,(2):72-74.

[2]刘勤.浅谈公路工程测量[J].科技信息,2011,(18):487-488.

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