淺析高速公路帶狀地形控制測量

■連強強

（青海省第二測繪院 青海西寧810001）

淺析高速公路帶狀地形控制測量

■連強強

（青海省第二測繪院 青海西寧810001）

國內近年持續加大交通事業投入，以致高等級公路覆蓋率逐漸擴大，不過諸多邊遠山區有限的高級平面控制點，加上高程控制點還不能充分滿足測量對于起算點的關鍵要求。因此運用以有控制資料滿足公路勘測需要是當下最關鍵的問題。本文分析了控制測量方法在高速公路帶狀地形測量中的應用，以西寧-民和國道109線公路作為主要研究對象，提出實用性應用策略。

控制測量高速公路帶狀地性測量

隨著國內工程建設和市政府規劃持續擴大，使得公路交通逐漸膨脹，部分路段開始飽和，公路改建及擴建已成為當下公路發展和建設的關鍵問題[1]。本文著眼于國內高速公路測量控制網構建中，所遇到的高等級平面和高程已知點方面的具體問題，運用聯測高級控制點以構建基礎平面控制網和高程網，高程測量中則運用不同測量方式適應于早期設計，同時對于具體問題展開詳細分析，使其成果符合高速公路設計規范化要求。

1　工程概況

本文以西寧-民和國道109線公路作為主要研究對象。項目主要測區呈東西走向，西起西寧市城東開發區，小峽鎮、平安縣、大峽、樂都縣、高廟鎮、老鴉峽至民和縣，總長度約144公里。地理位置為北緯36°17′50″--36°33′54″，東經101°53′10″--105°54′50″，平均海拔1800米，測區內包含城鎮、自然村、農田、湟水河及高速公路和鐵路，地形比較復雜。

資料主要利用：第一，大地資料。青海省測繪地理信息局提供的西寧站、及海東CORS站點GPS觀測數據及2000系成果，作為GPS控制網的平面起算點；第二，水準資料。青海省測繪地理信息局提供的1956國家高程基準I、II等水準成果；該成果精度符合要求，可直接作為高程起算點。青海省測繪地理信息局提供的海東似大地水準面精化成果（CGCS2000成果ITRF97參考框架2000.0歷元），可用于區域內替代四等水準施測。

產品主要技術指標和規格為：第一，平面坐標系。公路坐標系，按高斯—克呂格投影，可采用任意帶的抵償坐標系，要求邊長變形不大于2.5cm/km；第二，高程基準。1985國家高程基準；第三，數據坐標單位。米；第四，基本等高距為2米。

2　平面控制網與公路獨立坐標系構建

具體來講，常見的情況為已有高等級控制點距離測區遠，同時公路控制網為帶狀，測區路線高差大，國家統一坐標成果于擬建公路平縱面則長度變形值大于2.5cm/km。因此通?？睖y中設計則應構建公路獨立坐標系。設計高速公路始末應和已有高速公路進行連接。常見控制路線不長時則最好選擇四個起算點，特殊情況及不具備觀測條件時則不能少于三個?？傮w而言，測繪路線途徑的地區地貌起伏大，且測繪線路交通條件不良。所擬建的高速公路路線海拔高，同時高差大，公路設計時也考慮了推薦線及對比路線[2]。

該工程布點與埋石：線路布點沿公路方向每隔一公里左右布設一對相互通視且符合GPS觀測要求的GPS點，所有埋石點應有利于長期保存，始終應看到公路中線為原則，地形復雜路段適當加密，方便后期道路勘測設計和施工放樣。點位距離道路中線宜在50-200米范圍，不得小于50米。隧道、大橋、特大橋、互通立交橋及滑坡地段視其情況在兩端埋設一對相互通視的GPS點。其中，隧道可在隧道兩端和隧道中間山梁上分別埋設一個通視的GPS點。GPS點即為水準點，但對于個別水準施測較困難的點位可采用GPS高程擬合，如點位高程要求較高應作特殊的GPS控制網形設計，以滿足工程要求。GPS點標石面標明英文字母GPS及點號，并在點位附近區域設置指向標志，便于點位找尋，D級點編排按照英文字母“D”+“三位順序號”的形式，如D001，D002……D051，一級點編排按照英文字母“E”+“三位順序號”的形式，如E001，E002……E124，不得重號。

D級控制測量：根據測區情況，每隔五公里，選取一對相互通視的D級點，利用雙頻GPS接收機采用GPS靜態定位方法測量；衛星高度角=15°；同時觀測有效衛星數≥4個；觀測長度≥60min；采樣間隔=10s；線解算和網平差軟件采用TBC2.7，原Topcon儀器觀測數據利用Pinnacle 1.07版本轉換Rinex 2.1格式，起算點利用西寧站、海東CORS站作為固定點求解。

一級控制測量：一級控制點采用網絡RTK的方法施測，利用對中桿或腳架對中，每次觀測歷元數不少于20個，采樣間隔2s-5s，各次測量的平面坐標較差不大于4cm；觀測次數≥4次；點位中誤差≤15mm；邊長相對中誤差≤1/20000。

3　高程測量構建

中國幅員遼闊且地質地貌多樣化，國家水準路線均是沿著已有公路展開布測。隨著交通行業的持續發展，則高速公路于諸多偏遠地區逐漸建設，因此高程控制難度持續加大[3]。

該工程利用控制點WGS84大地高，采用海東似大地水準面精化成果計算出控制點的85高程，最后用水準儀對部分點分段進行高差復測，復測比例不小于20%，并盡量聯測水準點。儀器檢核、水準觀測、外業成果的記錄整理均按GB12898-91《國家三、四等水準測量規范》執行。如表1所示，該工程水準測量觀測要求。

表1　該工程水準測量觀測要求

4　地形圖測繪

該工程主要地形圖測繪：第一，測量內容。1）測量控制點；2）居民地和垣柵及工礦；3）交通及附屬設施；4）各類管線及附屬設施應測繪表示；5）水系及附屬設施；6）地貌和土質；7）植被；第二，圖形編輯；第三，數據分層這三個方面。

5　結束語

交通關乎著人類的日常工作與生活，高速公路建設與社會發展息息相關?；A控制網構建可以說是高速公路勘測中的關鍵內容，目的主要是確保公路路線及橋梁和隧道等方面設計合理性。同時帶狀公路的有效控制測量及野外數據采集和數字化圖形生成且實現精度要求的諸多問題不斷襲來。本文分析了西寧-民和國道109線公路勘測，探討了控制測量方法于高速公路帶狀地形測量中的應用，以期提升國內高速公路帶狀地性測量水平。

[1]李添國.基于GPS控制測量方法的地形測量技術探討 [J].科技創新導報,2010(21).

[2]李錫強.淺談公路帶狀測繪及精度評定方法 [J].技術與市場,2011(8).

[3]劉勤.淺談公路工程測量 [J].科技信息,2011(18).

P2[文獻碼]B

1000-405X（2016）-2-128-1