高速公路施工階段GPS測量技術(shù)的運(yùn)用分析

姜生 周秀民

摘 要： GPS的工程自動化測量實踐技術(shù)目前正在被廣泛運(yùn)用于測量高速公路的施工技術(shù)指標(biāo)，充分顯示出GPS技術(shù)特有的快捷簡便工程測試運(yùn)用優(yōu)勢。高速公路的施工精確程度必須要得到客觀的判斷測試，通過布置全方位的GPS智能化測試網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)來輔助完成公路工程的精確程度測定，據(jù)此提供了公路施工的完善整改科學(xué)實施方案。主要探討了GPS工程測量技術(shù)運(yùn)用于高速公路施工建設(shè)項目的必要性，合理完善公路工程現(xiàn)有的GPS測量網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞： 高速公路施工 GPS測量技術(shù) 高速公路 智能控制

中圖分類號： TU753文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A文章編號： 1679-3567（2024）03-0110-03

Analysis on the Application of GPS Measuring Technology in the Construction Phase of Expressways

JIANG Sheng1 ZHOU Xiumin2*

1.Jilin Chengda Construction Engineering Co.， Ltd.， Siping， Jilin Province， 136000 China； 2.Jilin Communications Polytechnic， Changchun， Jilin Province， 130012 China

Abstract： The GPS automatic engineering measurement practice technology is currently widely used to measure the construction technical indicators of highways， fully demonstrating the unique application advantages of GPS technology to fast and simply test engineering. The construction accuracy of highways must be objectively judged and tested. A full range of GPS intelligent testing network structure is arranged to assist in determining the accuracy of highway engineering， so as to provide a scientific implementation plan for the improvement and rectification of highway construction. This article mainly discusses the necessity of applying GPS engineering surveying technology to the construction projects of highways， and reasonably improves the existing GPS surveying network system in highway engineering.

Key Words： Expressway construction； GPS measurement technology； Expressway； Intelligent control

在高速公路的施工過程中，科學(xué)且精確的工程測量技術(shù)扮演著至關(guān)重要的角色。GPS工程自動化測量技術(shù)憑借其靜態(tài)與動態(tài)測量定位的結(jié)合優(yōu)勢，通過信息化的自動控制模式，顯著提高了工程測量的整體效率。隨著公路工程建設(shè)的快速發(fā)展，眾多城鄉(xiāng)地區(qū)正致力于擴(kuò)展高速公路網(wǎng)絡(luò)，以實現(xiàn)更廣泛的覆蓋。在這一背景下，精確的公路測量工作顯得尤為重要。GPS技術(shù)作為一種先進(jìn)的智能控制測量手段，其核心優(yōu)勢在于能夠全面布設(shè)工程測量點位，并利用自動化的傳感智能儀器系統(tǒng)，實時獲取公路施工進(jìn)度的動態(tài)數(shù)據(jù)，從而確保施工質(zhì)量和進(jìn)度的有效監(jiān)控。

1 GPS測量技術(shù)的基本含義特征

1.1 GPS測量技術(shù)的含義

GPS公路測量技術(shù)依賴于衛(wèi)星導(dǎo)航設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行精確的工程定位。它通過全面測試和采集公路施工各階段的關(guān)鍵指標(biāo)數(shù)據(jù)，并利用實時自動接收裝置確保完整接收所有測試數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)對公路建設(shè)項目施工狀態(tài)的客觀評估。這種技術(shù)的應(yīng)用，基于其實時性、便捷性和精確性，為公路施工測量提供了顯著的優(yōu)勢，因此，GPS智能測量設(shè)備應(yīng)在更廣泛的范圍內(nèi)得到應(yīng)用[1]。

在高速公路路面施工中，對重要工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面的專業(yè)化試驗和檢測至關(guān)重要。這包括對混合瀝青材料性能的測試、規(guī)范的瀝青取樣操作流程、采用專門的瀝青檢測技術(shù)儀器，以及合理設(shè)定測試技術(shù)指標(biāo)。這些措施共同確保了路面施工質(zhì)量的高標(biāo)準(zhǔn)和施工過程的精確控制。

當(dāng)前，高速公路路面施工的整體規(guī)模正在顯著擴(kuò)大，路面對于確保公路整體的安全穩(wěn)定性能起著至關(guān)重要的作用。然而，總體來看，當(dāng)前一些公路路面設(shè)計結(jié)構(gòu)存在問題，包括瀝青結(jié)構(gòu)材料鋪設(shè)的施工缺陷、瀝青混合料配比的不準(zhǔn)確、公路路面養(yǎng)護(hù)操作的誤差等。這些問題可能導(dǎo)致瀝青道路表面出現(xiàn)嚴(yán)重的滲漏、凹凸不平和裂縫。在這種情況下，GPS智能化工程測量系統(tǒng)顯得尤為重要。該系統(tǒng)通常包括實時地面監(jiān)控測試儀器、衛(wèi)星定位與導(dǎo)航設(shè)備、信息接收終端設(shè)備等。智能化地面監(jiān)控設(shè)備通常由信息注入站、信息主控站、信息監(jiān)測站等模塊組成，這些模塊應(yīng)充分發(fā)揮其在實際應(yīng)用中的效能。公路建設(shè)施工的工程測量負(fù)責(zé)人應(yīng)確保采集到全面的自動定位信息數(shù)據(jù)，并通過衛(wèi)星設(shè)備進(jìn)行直接處理，以提供準(zhǔn)確的公路建設(shè)施工信息數(shù)據(jù)[2]。

1.2 GPS測量技術(shù)的基本特征

1.2.1 提供了高精度的公路定位

目前，配備GPS的衛(wèi)星輔助設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)自動化測控網(wǎng)絡(luò)，將公路測控操作的誤差限制在1 mm或更小。這種自動化智能操作的對比顯示，GPS測量系統(tǒng)在公路施工中提供了最佳的精度，其精確度已經(jīng)超過了傳統(tǒng)的電磁波測距技術(shù)[3]。

1.2.2 簡化了測量操作流程

在公路施工中應(yīng)用GPS定位測試技術(shù)，使得工程測量人員無需親自進(jìn)行繁瑣的數(shù)據(jù)采集工作，而是可以依賴智能儀器設(shè)備自動完成。這種快捷且簡便的GPS測量控制系統(tǒng)，提高了測量控制的效率，展現(xiàn)了公路測量自動化控制的實踐優(yōu)勢。無線電數(shù)據(jù)信號的實時傳輸確保了公路施工觀測的全過程精確性。

1.2.3 有助于降低公路施工測量的總體成本

在公路項目中，測量業(yè)務(wù)的成本占比較高，因此迫切需要改進(jìn)現(xiàn)有的測量操作步驟[4]。近年來，通過引入GPS導(dǎo)航定位的創(chuàng)新測量儀器，公路施工測量技術(shù)人員已經(jīng)實現(xiàn)了顯著的成本節(jié)約。此外，全面實施智能測量和自動導(dǎo)航定位系統(tǒng)，有助于實現(xiàn)更廣泛覆蓋和更高精確度的工程測量目標(biāo)。

2 高速公路施工階段GPS測量技術(shù)的操作實施流程

2.1 布設(shè)測量點位

布設(shè)測量控制網(wǎng)格是實施測量控制的關(guān)鍵步驟，對于大型高速公路項目施工尤為重要。確保工程測量技術(shù)的基礎(chǔ)，需要建立一個立體化的測量網(wǎng)絡(luò)體系。負(fù)責(zé)公路測量的人員在面對大面積的公路工程結(jié)構(gòu)時，必須正確選擇并應(yīng)用適合大型工程的測量放線技術(shù)，以實現(xiàn)自動化的測量點位布置[5]。如果測量點位的布置不夠精確和全面，將直接影響公路施工項目的進(jìn)展。因此，合理且全面地布置GPS自動化測量點位對于保障工程安全至關(guān)重要。

2.2 構(gòu)建測量控制網(wǎng)

在GPS智能化測量模式下，構(gòu)建一個全面覆蓋的測量控制網(wǎng)絡(luò)是基本的實施要求。為了實現(xiàn)這一目標(biāo)，公路自動測量控制網(wǎng)絡(luò)的布置應(yīng)細(xì)致且精確。在建立自動化測量控制網(wǎng)時，應(yīng)充分考慮地理環(huán)境和實際施工條件，確保這些因素被全面納入測控網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計與構(gòu)建中。

自動化的公路測量控制網(wǎng)應(yīng)確保形成一個綜合性的網(wǎng)絡(luò)覆蓋體系，涵蓋多層次的智能測量控制操作要素。此外，公路測量控制網(wǎng)應(yīng)采用立體化的結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)公路施工建設(shè)的實際需求，并進(jìn)行相應(yīng)的布置和完善。

根據(jù)實際情況，應(yīng)不斷優(yōu)化公路測量控制網(wǎng)絡(luò)體系，以提高其性能和效率。通過這種方式，可以確保公路測量的智能化網(wǎng)絡(luò)體系得到合理優(yōu)化，從而提升整個測量過程的質(zhì)量和可靠性。

2.3 靜態(tài)與動態(tài)的測量定位

在GPS技術(shù)的支持下，公路測量定位應(yīng)融合動態(tài)定位和靜態(tài)定位這兩種關(guān)鍵技術(shù)。具體操作時，必須根據(jù)公路測量定位的整體需求，科學(xué)合理地選擇相應(yīng)的定位技術(shù)。在此基礎(chǔ)上，負(fù)責(zé)公路工程自動化測量控制的人員應(yīng)確保采用綜合的創(chuàng)新技術(shù)手段進(jìn)行公路測量定位。通過實施實時的科學(xué)測量技術(shù)，可以有效地避免在公路施工過程中出現(xiàn)定位誤差。

3 高速公路施工階段GPS測量技術(shù)的運(yùn)用要點

3.1 測量放樣的技術(shù)運(yùn)用

在公路測量放樣的實施過程中，GPS智能儀器設(shè)備的使用需要更加規(guī)范化，以體現(xiàn)測量放樣信息化改進(jìn)的趨勢。通過結(jié)合GPS設(shè)備和雷達(dá)脈沖自動化探測裝置，可以更準(zhǔn)確地判斷路面質(zhì)量缺陷，從而實現(xiàn)對公路路面精確檢測的目標(biāo)。當(dāng)前，GPS檢測技術(shù)因其高精度的測試能力，在工程檢測領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。這些自動化測試儀器能夠根據(jù)GPS測試得到的反射波形曲線數(shù)據(jù)，生成直觀且動態(tài)的檢測結(jié)果，包括曲線和表格形式，為技術(shù)人員提供了瀝青路面結(jié)構(gòu)缺陷和工程質(zhì)量風(fēng)險因素的客觀呈現(xiàn)，從而提高了公路檢測結(jié)果的穩(wěn)定性和可靠性。

目前，結(jié)合探地雷達(dá)和GPS的自動化測試技術(shù)在工程實踐中得到了廣泛應(yīng)用，這展示了綜合使用多種專業(yè)檢測儀器的重要性。在進(jìn)行探地雷達(dá)的接收和發(fā)射探測時，應(yīng)確保雷達(dá)脈沖能夠全面覆蓋所有關(guān)鍵區(qū)域，避免遺漏任何重要的檢測部位。表1為GPS技術(shù)運(yùn)用于測量放樣階段的具體操作要點。

3.2 數(shù)據(jù)采集與輸入的技術(shù)運(yùn)用

在應(yīng)用GPS工程技術(shù)時，確保公路測量的數(shù)據(jù)指標(biāo)被精確地錄入系統(tǒng)至關(guān)重要。這不僅保證了工程自動化測量指標(biāo)體系的完整性，而且為公路施工項目的建設(shè)決策提供了全面的數(shù)據(jù)支持。公路工程的測量控制人員必須熟練掌握GPS數(shù)據(jù)采集輸入處理系統(tǒng)的操作方法，并合理利用這些系統(tǒng)。

在自動化測量的實踐中，數(shù)據(jù)采集、整合處理以及歸納匯總是三個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。測量控制人員需要在這些環(huán)節(jié)中確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和完整性。對于實時動態(tài)變化的工程測量數(shù)據(jù)，應(yīng)實時更新并錄入系統(tǒng)，同時進(jìn)行全面和詳細(xì)的檢查，以確保錄入的數(shù)據(jù)無誤，避免因數(shù)據(jù)錯誤而導(dǎo)致的決策失誤。

此外，測量控制人員還應(yīng)定期對GPS設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)和維護(hù)，以保持其測量精度。在數(shù)據(jù)處理過程中，應(yīng)采用先進(jìn)的數(shù)據(jù)分析技術(shù)，如統(tǒng)計分析和趨勢預(yù)測，以提高數(shù)據(jù)處理的效率和質(zhì)量。通過這些措施，可以確保公路測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性，為公路施工項目的成功實施提供堅實的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

3.3 實時測量的技術(shù)

GPS技術(shù)的實時性和智能化管理方案為公路施工建設(shè)提供了廣泛的適用性，不僅涵蓋了各種類型的公路項目，而且克服了傳統(tǒng)人工測量操作的局限性。在公路施工建設(shè)中，工程測量是確保工程質(zhì)量和安全的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。為了維護(hù)這一關(guān)鍵環(huán)節(jié)，必須確保測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性得到嚴(yán)格保障。

在實時自動化測量控制技術(shù)的轉(zhuǎn)型過程中，GPS測量技術(shù)的發(fā)展重點在于實現(xiàn)數(shù)據(jù)的全面采集。要收集必要的測量數(shù)據(jù)，還要確保數(shù)據(jù)的實時更新，以避免數(shù)據(jù)滯后。這種轉(zhuǎn)型不僅提高了測量效率，還增強(qiáng)了數(shù)據(jù)的時效性，從而為施工決策提供了更加可靠的支持。為了實現(xiàn)這一目標(biāo)，GPS測量系統(tǒng)應(yīng)具備高級的數(shù)據(jù)處理能力，包括實時數(shù)據(jù)傳輸、存儲和分析。此外，系統(tǒng)應(yīng)具備用戶友好的界面，使得操作人員能夠輕松地監(jiān)控測量過程，并及時調(diào)整施工策略。同時，應(yīng)定期對GPS設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)和維護(hù)，確保其性能穩(wěn)定，以提供持續(xù)的高精度測量結(jié)果。通過這些措施，GPS測量技術(shù)不僅能夠提高公路施工的精度和效率，還能夠在施工過程中提供實時的監(jiān)控和預(yù)警，從而顯著提升工程質(zhì)量和安全性。這種技術(shù)的應(yīng)用，對于公路施工項目的成功實施具有重要意義。

4 結(jié)語

綜上所述，GPS自動測量和信息化測量方法在高速公路建設(shè)中發(fā)揮著核心作用，涵蓋了測量點位的精確布設(shè)、測量控制網(wǎng)的精心設(shè)計和構(gòu)建，以及測量數(shù)據(jù)信息的自動采集與有效共享。采用GPS技術(shù)進(jìn)行公路設(shè)施的自動化測量，提高了工程測量的綜合效益。高速公路工程測量的相關(guān)部門應(yīng)致力于更新智能化測量設(shè)備和儀器系統(tǒng)，確保在整個測量過程中實施有效的信息化控制和管理監(jiān)督，包括對測量設(shè)備的定期維護(hù)和校準(zhǔn)，以及對測量數(shù)據(jù)的實時監(jiān)控和分析，以確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。通過這些措施，可以進(jìn)一步提升高速公路建設(shè)的質(zhì)量和效率，為公路工程的成功實施提供堅實的技術(shù)支撐。

參考文獻(xiàn)

[1]劉士銃，王磊，陳麗真.GPS測量技術(shù)在高速公路施工階段的應(yīng)用[J].中國高新科技，2023（16）：59-61.

[2]吳迪軍.山區(qū)高速公路施工控制測量技術(shù)研究[J].工程勘察，2020，48（4）：62-66.

[3]李克元，李克柳.高速公路測量中常見問題的對策與GPS技術(shù)的運(yùn)用[J].現(xiàn)代物業(yè)（中旬刊），2019（3）：77.

[4]余江舟.高速公路測量中常見問題的對策與GPS技術(shù)的運(yùn)用[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2021（34）：322-323.

[5]周藝偉.高速公路測量中常見問題的對策與GPS技術(shù)的運(yùn)用[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2020（27）：1848.