路基土方填筑精準施工中GNSS技術的應用分析

高 素 國

(山西省公路工程監理技術咨詢公司，山西 太原 030006)

0 引言

近幾年以來，我國的科學技術發展速度不斷加快，在建筑工程測量中逐漸應用GNSS全球定位技術，這種GNSS技術在工程施工和工程機械中得到了廣泛應用。目前，在路基土方填筑精準施工中，逐漸開始在挖掘機、推土機、平地機、攤鋪機以及銑刨機中使用3D控制技術，其能夠全面改進傳統施工工藝，加快施工效率，提高施工質量。為了使路基土方填筑工程進行精準施工，可以在土方路基施工的卸土工序中應用控制系統，直接把工程設計數據輸入到主控計算機系統中，這樣能夠快速制作生成三維數字模型，然后把相應的計算數據發送給各個運輸車輛，不同的運輸車輛分別配置不同的卸土點位置，確保施工機械能夠快速、準確進場并進行操作，改變了傳統的測量、打樁、畫方格以及撒石灰的傳統方式，能夠快速解決自卸車卸土問題，使現場施工測量更加準確，節約人力、物力。

1 傳統路基施工填筑方式

在公路工程施工中，采用的傳統路基施工填筑主要在路基填土施工之前，需要采用打卸土方格網的方式，也就是合理應用方格網，使卸土位置得到有效控制，運輸車輛能夠及時卸土運輸到指定位置，使卸土更加準確。同時，只需要現場技術員及時收集試驗段的壓實度以及松鋪系數等相關數據，然后結合各個車輛的載料量，把各輛車需要攤鋪的面積合理計算出來，并通過填筑寬度把方格網的尺寸計算出來，但是在計算尺寸的過程中，可能會受到每層填筑寬度的影響，必須進行反復計算，才能得出準確數據。技術人員還需要結合計算尺寸，在路基土方填筑施工現場利用鋼尺放樣，計算得出具體的尺寸，并且確定標志，安排工作人員把方格網線拉出，運用白石灰進行標記。

作為施工技術人員，在完成方格網標記之后，必須安排監理工程師及時驗收檢查，只有確保方格網驗收合格之后，才能開始下一道路基工程施工。一般在運輸車運輸卸土過程中，必須安排特定的工作人員進行現場指揮，把每個車輛的工作量準確記錄。作為現場施工的監理工程師，必須加強施工現場監督，在特定方格位置來卸載土料。

2 路基土方填筑精準施工中設計GNSS控制系統

2.1 設計總控系統

在路基土方填筑精準施工中應用GNSS技術，首先需要設計總控系統，利用總控系統來控制GNSS技術正常應用，其主要包含主控系統以及移動終端等兩大部分，在連接主控系統和移動終端時，主要利用網絡技術。

2.2 設計主控系統

在路基土方填筑工程GNSS控制系統中，主控系統起到重要的控制作用，主要包括了數據服務器、數據發布子系統、數據處理子系統以及實時數據展示子系統等多個子系統，然后利用數據服務器能夠隨時把信息數據傳輸到現場施工控制系統中，控制現場施工系統正常運行(具體如圖1所示)。

同時，在路基土方填筑精準施工過程中，還需要注意以下幾點：第一，在施工之前，必須在上層填土完成之后，對路基填土的工序展開嚴格檢查和驗收，在檢查上層填土工序時，必須合理應用數據采集系統來采集路基土方施工的現場資料，把資料信息傳輸到后臺管理系統中，其中的數據信息需要利用數字的形式來構建完整的數據庫，在數據庫中儲存數字資料。對于設計數據也要及時輸入，使設計數據和現場收集的數據資料充分結合起來，從而獲得DEM模型。

在路基土方填筑精準施工之前，必須提前在試驗段進行施工操作，其主要為了驗證各項施工機械能否進行正常運用，如何配合運用才能達到良好的經濟性，加快施工效率，節約施工成本，提高施工質量。通過把路基工程的松鋪厚度與壓實厚度計算出來之后，才能選擇應用合適的壓實工藝，并且對施工組織管理以及配合機構效能進行有效檢驗，在施工管理系統中還需要準確輸入和記錄運輸車輛信息以及松鋪厚度參數。針對路基土方填筑精準施工方案中的設計厚度、松鋪厚度、設計高度以及原地面高度，需要在每層構建完整的施工進度圖，并結合路基地面的起伏情況，科學、合理地設計出各個層面的填筑面積，采用DLG圖形形式來把數據資料顯示出來。利用平面圖能夠把各個攤鋪位置確定下來，在DEM模型中把攤鋪的面積清晰地畫出來，然后結合試驗段結果把各輛車的車料卸載下來。后臺管理系統必須把各項數據計算完成之后，及時傳輸給相應的子系統，才能發布給移動終端。

2.3 設計移動終端

在路基土方填筑GNSS系統中，移動終端主要包括GNSS接收系統以及智能控制顯示系統兩大部分，通過運用網絡技術，能夠使移動終端和后臺管理系統進行有效連接。在路基土方填筑施工現場，各個施工運輸車輛都配置有相應的標識碼，而且在運輸車輛中安裝了GNSS天線以及GNSS接收機，在GNSS控制系統中設置相對獨立的網絡模塊，能夠隨時和衛星進行連接、定位，全面接收衛星定位信息，然后利用網絡技術使移動終端與后臺控制系統展開交互式連接。通過利用GNSS服務器，能夠準確識別過往

行駛的各個不同車輛，把車輛的位置反饋出來。而且利用服務器，能夠準確識別卸土點位置，把卸土點位置準確排序，分別給各個運輸車輛來分配卸土點位置，其中的橫向卸土點能夠進行同時分配，而縱向卸土點無法進行同時分配。

在卸土點的指令及時發送給運輸車輛之后，能夠使智能控制顯示屏自動進行導航，在導航模式的引導下，能夠讓車輛更加準確地進入卸土的位置，這種定位方式非常精準，把誤差控制在分米之內，在路基土方填筑精準施工中，需要把卸土精度控制在1 m以內，在路基土方施工中，卸土完成之后，需要及時整平和碾壓。

3 路基土方填筑精準施工中的注意事項

3.1 加強現場勘察和清理

在路基土方填筑精準施工中應用GNSS技術，必須做好現場勘察工作，仔細勘察施工現場的自然環境、氣候條件以及工程地質條件，在特殊的地基位置需要準確標注出來，并且仔細測量勘察地下水位和路基地質，才能制定科學、合理的GNSS技術應用方案。同時，還需要嚴格控制施工現場的廢料放置，防治廢料隨意放置對環境造成污染，及時清理施工現場的垃圾和障礙物，使路基土方填筑施工現場保持干凈平整，才能更好地進行后續施工。

3.2 加強測量放樣和土樣檢測

在路基土方填筑精準施工路段，必須準確測量施工路段，結合施工路段的實際情況進行整體規劃，合理設置施工樁，只有使施工樁滿足施工定位需求，才能有效控制施工質量。同時，對于路基土方填筑施工中的土樣需要進行嚴格檢查，重點檢查土樣的密度、粒徑大小以及含水量，才能為路基土方填筑施工選擇合適的填筑土料。可以利用GNSS技術來進行測量放樣與土樣檢測控制，嚴格控制測量放樣和檢測質量。

4 結語

在路基土方填筑施工中應用GNSS技術，能夠加快數字化施工的步伐，使路基土方填筑施工得到精準控制，其不僅能夠運用在運輸土料以及攤鋪土料加工中，而且可以運用在路基土方放樣、檢測和壓實等施工操作中，利用GNSS技術控制填筑施工過程，能夠節約施工成本，加快施工效率，提高施工質量。

[1] 王志杰,周旺根,宋廣輝,等.淺層富水地區高鐵路基化學改良土填筑施工技術[J].施工技術,2016(S1):342-345.

[2] 周業梅,熊亞運.HAS固化劑在雜填土改良工程中的試驗研究[J].建筑技術,2017,48(2):201-202.