測(cè)繪技術(shù)公路工程論文

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1 引言

公路工程中的前期測(cè)繪工作主要是查明公路范圍內(nèi)地形、地勢(shì)、地貌以及地質(zhì)條件，并結(jié)合區(qū)域地質(zhì)資料對(duì)路基、隧道、橋梁等結(jié)構(gòu)物的穩(wěn)定性、適宜性做出預(yù)測(cè)性評(píng)價(jià)。 進(jìn)而為公路的地質(zhì)勘探、測(cè)試工作、工點(diǎn)布置及后期施工提供指導(dǎo)性依據(jù)。下面本文將根據(jù)公路工程前期測(cè)繪工作的實(shí)際情況對(duì)測(cè)繪技術(shù)在公路工程前期的應(yīng)用進(jìn)行簡(jiǎn)單分析。

2 公路工程前期測(cè)繪工作中測(cè)繪技術(shù)的實(shí)用價(jià)值

根據(jù)我國(guó)公路工程實(shí)際現(xiàn)狀我們可以知道，現(xiàn)階段公路工程的前期工作主要是選取一條最合理、最經(jīng)濟(jì)、最恰當(dāng)、最科學(xué)的路線。需要進(jìn)行路線測(cè)繪，繪制帶狀地形圖，進(jìn)行縱橫斷面測(cè)量， 綜合各種地質(zhì)地貌資料進(jìn)行紙上定線和線路設(shè)計(jì)等繁雜的工作。 不斷改進(jìn)測(cè)繪技術(shù)能夠提高測(cè)繪成果的質(zhì)量和精確度，能夠縮短測(cè)繪周期。 與國(guó)際先進(jìn)測(cè)繪技術(shù)相比，我國(guó)的公路測(cè)繪技術(shù)的技術(shù)水平較低，測(cè)繪設(shè)備落后，測(cè)繪周期長(zhǎng)，測(cè)繪成果不能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)和施工的需求，測(cè)繪成本比較高。 因此先進(jìn)的測(cè)繪技術(shù)在我國(guó)的公路工程中的使用價(jià)值非常高。目前的公路工程的施工測(cè)量體制中，有的工程要求政府或委托社會(huì)監(jiān)理企業(yè)一起參與對(duì)工程測(cè)繪成果的質(zhì)量進(jìn)行控制；有的工程卻只是施工企業(yè)自己成立單獨(dú)的工程監(jiān)管部門(mén)與測(cè)繪方共同管理工程的測(cè)繪質(zhì)量，也就是說(shuō)整個(gè)測(cè)繪過(guò)程中都必須嚴(yán)格監(jiān)督，嚴(yán)格執(zhí)行。 由于傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)局限性非常大，測(cè)量都太籠統(tǒng)化，使得監(jiān)理方無(wú)法對(duì)測(cè)繪工作進(jìn)行全面監(jiān)督，致使大量測(cè)繪工程出現(xiàn)驗(yàn)收質(zhì)量上的問(wèn)題， 這些問(wèn)題對(duì)后面的施工造成重大的困擾。 所以我們應(yīng)當(dāng)將公路工程的測(cè)繪過(guò)程都數(shù)據(jù)化、信息化，靠數(shù)據(jù)說(shuō)話，這樣更能保障測(cè)繪工作的嚴(yán)格實(shí)施。

3 簡(jiǎn)單分析幾種測(cè)繪技術(shù)在公路施工前期工作中的應(yīng)用

3.1 遙感技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

遙感技術(shù)可以為公路工程提供更直觀、更真實(shí)、更可靠的數(shù)據(jù)圖像，并且為公路路線的多個(gè)方案對(duì)比篩選提供必要的數(shù)據(jù)依據(jù)。 遙感技術(shù)是大規(guī)模公路工程最理想、最方便、最實(shí)用的公路測(cè)設(shè)方法。遙感技術(shù)中最常用的是航測(cè)遙感技術(shù)， 航測(cè)遙感技術(shù)在公路工程前期工作中的實(shí)際應(yīng)用，主要有以下三個(gè)方面:

①利用航攝照片和地面控制測(cè)量工作的配合，為公路工程的勘測(cè)設(shè)計(jì)等工作提供各種照片平面圖和地貌信息， 為選線和紙上定線提供有力依據(jù)。

②利用航攝照片得到的豐富地面信息資源，可以構(gòu)成航測(cè)立體光學(xué)模型。 再經(jīng)過(guò)立體觀察、判釋和實(shí)地調(diào)查等工作就可以在立體模型上選取路線，同時(shí)還可以為工程設(shè)計(jì)提供地質(zhì)、水文等很多有關(guān)資料。

③利用解析攝影測(cè)量技術(shù)和數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)，計(jì)算機(jī)直接生成被攝區(qū)域的大比例等高線地形圖和地形三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)。 ，這些地形圖和數(shù)據(jù)為公路工程的設(shè)計(jì)和勘測(cè)提供原始地形數(shù)據(jù)。

3.2 檢測(cè)預(yù)報(bào)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

檢測(cè)預(yù)報(bào)技術(shù)現(xiàn)階段在公路工程前期主要是運(yùn)用高邊坡三維攝像成圖系統(tǒng)將邊坡巖體結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)化，三維立體可視化，以便對(duì)邊坡巖體的穩(wěn)定性和發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析。 檢測(cè)預(yù)報(bào)系統(tǒng)對(duì)邊坡線路的選取也有很大作用， 減少線路以后因塌方造成損失的風(fēng)險(xiǎn)。

3.3 鉆探與重型勘探技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

近幾年來(lái)鉆探和重型勘探技術(shù)在公路測(cè)繪中的應(yīng)用越來(lái)越多，對(duì)公路測(cè)繪工作幫助很大，并且隨著我國(guó)科技的發(fā)展也在不斷得到改進(jìn)和創(chuàng)新。 對(duì)于我國(guó)公路工程中的測(cè)繪工作，使用先進(jìn)的鉆探和重型勘探技術(shù)可以大大提高工作效率，縮短測(cè)繪周期，保證測(cè)繪成果的質(zhì)量水平。 當(dāng)前在我國(guó)應(yīng)用最廣泛的鉆探和重型勘探技術(shù)是金剛石繩索取芯鉆進(jìn)技術(shù)。 其先進(jìn)性在于可以在不提鉆的情況下利用專(zhuān)用鉆桿內(nèi)的繩索將裝有巖芯樣品的內(nèi)管提取到地面，這樣在復(fù)雜的地層可以減少回鉆次數(shù)，以防止發(fā)生孔洞坍塌、掉塊，減少巖蕊之間的對(duì)磨。 在軟弱夾層取樣時(shí)同樣可以保障巖蕊的質(zhì)量。 利用專(zhuān)用的粘結(jié)劑可以使插入的鋼管與含軟弱夾層的巖蕊凝結(jié)為一體， 不僅可以將弱質(zhì)夾層完整地取出，而且還可以基本保持原狀結(jié)構(gòu)。黃河小浪底和龍門(mén)公路就使用了這種套鉆技術(shù)，并且達(dá)到了滿(mǎn)意的效果。

3.4 瞬變電磁測(cè)量技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

瞬變電磁技術(shù)（TEM）屬于時(shí)間域電磁感應(yīng)方法，它的工作原理是通過(guò)不接地回線或接電極發(fā)送脈沖式一次電磁場(chǎng)， 然后再利用線圈或接電極觀測(cè)由這個(gè)脈沖電磁場(chǎng)感應(yīng)的地下渦流產(chǎn)生的二次電磁場(chǎng)的時(shí)間和空間分布， 從而得到被測(cè)區(qū)域地質(zhì)情況。 瞬變電磁測(cè)量技術(shù)是通過(guò)收集各個(gè)測(cè)道的瞬變感應(yīng)電壓并換算成視電阻率、視深度等參數(shù)，然后再經(jīng)過(guò)濾波、時(shí)深轉(zhuǎn)化、繪制各參數(shù)圖件等步驟，確定被測(cè)區(qū)域的地質(zhì)情況。此法比較適用于地形條件比較復(fù)雜的山區(qū)公路隧道的測(cè)繪，它還擁有操作簡(jiǎn)便，精確度高等優(yōu)點(diǎn)，并且已經(jīng)在這些區(qū)域取得了良好的效果。近幾年來(lái)隨著我國(guó)高速公路的迅速發(fā)展，許多高速公路不可避免地要經(jīng)過(guò)煤礦采空區(qū)。在高速公路的測(cè)繪實(shí)踐當(dāng)中，瞬變電磁測(cè)量技術(shù)在煤礦采礦區(qū)域的應(yīng)用取得了顯著效果， 它能夠很直觀地反映出地層深處的地質(zhì)信息，而且劃分詳細(xì)，勘測(cè)的深度比較大。

3.5 全球定位系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用

全球定位系統(tǒng)（GPS）在公路工程前期測(cè)繪工程前期工作中主要用來(lái)確定被觀測(cè)點(diǎn)位的三維坐標(biāo)。 同傳統(tǒng)測(cè)量手段相比較，它具有以下優(yōu)點(diǎn)：定位精度比較高；觀測(cè)效率高時(shí)間短;操作十分簡(jiǎn)便；工作不受晝夜更替的影響；可以將數(shù)據(jù)信息輸入計(jì)算機(jī)，更便于收集、分析和處理。 公路工程測(cè)繪工作中主要運(yùn)用到全球定位系統(tǒng)的以下兩大功能：

（1）靜態(tài)GPS 測(cè)量技術(shù)

 靜態(tài) GPS 測(cè)量技術(shù)在公路的首級(jí)控制網(wǎng)當(dāng)中的運(yùn)用比較廣泛， 主要是在測(cè)繪工作進(jìn)場(chǎng)前對(duì)設(shè)計(jì)部門(mén)提供的控制網(wǎng)中的導(dǎo)線點(diǎn)進(jìn)行復(fù)核和加密。 相對(duì)于另一張測(cè)量技術(shù)———?jiǎng)討B(tài)GPS 測(cè)量技術(shù)，靜態(tài) GPS 測(cè)量技術(shù)的運(yùn)用還不是太廣泛，在這里就不多說(shuō)了。

（2）動(dòng)態(tài)GPS 測(cè)量技術(shù)

 動(dòng)態(tài) GPS 測(cè)量 技術(shù)也稱(chēng)為實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)（RTK）測(cè)量技術(shù)，它是將 GPS 測(cè)量技術(shù)與數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)相結(jié)合的一種全新的GPS 測(cè)量技術(shù) ，是 GPS 測(cè)量技術(shù)發(fā)展中的一個(gè)重大突破。由于靜態(tài) GPS 測(cè)量技術(shù)測(cè)量的數(shù)據(jù)處理是滯后的，我們無(wú)法及時(shí)計(jì)算出定位結(jié)果， 也無(wú)法對(duì)觀測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)測(cè)和檢驗(yàn)。 在實(shí)際工作中數(shù)據(jù)的復(fù)測(cè)和檢查是經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)的，這也就使得觀測(cè)結(jié)果的質(zhì)量得不到保障，工作效率也會(huì)降低。 而在先進(jìn)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)面前，這些問(wèn)題迎刃而解。 實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)由流動(dòng)站和基站共同構(gòu)成， 同時(shí)建立了保障動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)測(cè)量的無(wú)線通訊。 這就在保障測(cè)量質(zhì)量的同時(shí)也大大提高了測(cè)量效率，避免了靜態(tài)GPS 重復(fù)測(cè)量的繁雜工作。

3.6 地理信息系統(tǒng)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

地理信息系統(tǒng)（GIS）在公路工程測(cè)繪當(dāng)中不但可以自動(dòng)生成平面圖、剖面圖、柱形圖和等值線圖等公路工程的地質(zhì)圖件，還能對(duì)圖像、圖形、空間數(shù)據(jù)以及相應(yīng)的各種屬性數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行管理，進(jìn)行空間立體分析。 地理信息系統(tǒng)在公路地質(zhì)管理和制圖輸出等方面的廣泛推廣已經(jīng)成為近幾年公路工程測(cè)繪行業(yè)中的一種潮流，一種必然趨勢(shì)。 地理信息系統(tǒng)（GIS）集采集、存儲(chǔ)、管理、分析和評(píng)價(jià)地球表面與空間地理分布有關(guān)的數(shù)據(jù)等功能為一身，將計(jì)算機(jī)科學(xué)、空間科學(xué)、測(cè)繪遙感學(xué)、地球科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、信息科學(xué)和管理科學(xué)巧妙地結(jié)合在一起，利用其強(qiáng)大的空間分析功能， 廣泛服務(wù)于各種與空間地理分布有關(guān)的信息采集、分析、管理、輸出及決策支持等。地理信息系統(tǒng)以有空間特性的地理信息及其屬性為研究對(duì)象， 以圖形圖像處理和空間模型的建立為研究方式。可利用地理信息處理系統(tǒng)對(duì)遙感信息進(jìn)行分析和處理， 從而建立可用于公路工程選線的立體空間分析模型，將各種影響因素綜合在一起進(jìn)行分析和研究，有效地利用地理信息處理系統(tǒng)的空間分析功能， 為公路工程路線選線提供有力的充分的科學(xué)的決策支持。 地理信息系統(tǒng)的這些強(qiáng)大功能和計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合， 使得公路工程測(cè)繪工作的自動(dòng)化程度得到了顯著提高，同時(shí)也大大縮短了測(cè)繪周期。

4 結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)階段我國(guó)的公路工程中，時(shí)常面臨重大的地質(zhì)問(wèn)題。 為了更準(zhǔn)確、更全面地掌握公路建設(shè)路線的地質(zhì)情況，避免因地質(zhì)問(wèn)題帶來(lái)公路建設(shè)后的公路損壞，甚至出現(xiàn)安全事故，需要不斷地研究、改進(jìn)，應(yīng)用更先進(jìn)更準(zhǔn)確更經(jīng)濟(jì)的測(cè)繪技術(shù)，以促進(jìn)我國(guó)公路地質(zhì)理論、技術(shù)、方法的持續(xù)進(jìn)步，這是保障我國(guó)建設(shè)事業(yè)持續(xù)發(fā)展的必然手段。

作者：陳亮 單位：重慶交通大學(xué) 河南交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院