測繪技術(shù)公路工程論文

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1 引言

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

2 公路工程前期測繪工作中測繪技術(shù)的實用價值

根據(jù)我國公路工程實際現(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、最恰當、最科學的路線。需要進行路線測繪，繪制帶狀地形圖，進行縱橫斷面測量， 綜合各種地質(zhì)地貌資料進行紙上定線和線路設(shè)計等繁雜的工作。 不斷改進測繪技術(shù)能夠提高測繪成果的質(zhì)量和精確度，能夠縮短測繪周期。 與國際先進測繪技術(shù)相比，我國的公路測繪技術(shù)的技術(shù)水平較低，測繪設(shè)備落后，測繪周期長，測繪成果不能滿足設(shè)計和施工的需求，測繪成本比較高。 因此先進的測繪技術(shù)在我國的公路工程中的使用價值非常高。目前的公路工程的施工測量體制中，有的工程要求政府或委托社會監(jiān)理企業(yè)一起參與對工程測繪成果的質(zhì)量進行控制；有的工程卻只是施工企業(yè)自己成立單獨的工程監(jiān)管部門與測繪方共同管理工程的測繪質(zhì)量，也就是說整個測繪過程中都必須嚴格監(jiān)督，嚴格執(zhí)行。 由于傳統(tǒng)的測繪技術(shù)局限性非常大，測量都太籠統(tǒng)化，使得監(jiān)理方無法對測繪工作進行全面監(jiān)督，致使大量測繪工程出現(xiàn)驗收質(zhì)量上的問題， 這些問題對后面的施工造成重大的困擾。 所以我們應(yīng)當將公路工程的測繪過程都數(shù)據(jù)化、信息化，靠數(shù)據(jù)說話，這樣更能保障測繪工作的嚴格實施。

3 簡單分析幾種測繪技術(shù)在公路施工前期工作中的應(yīng)用

3.1 遙感技術(shù)的實際應(yīng)用

遙感技術(shù)可以為公路工程提供更直觀、更真實、更可靠的數(shù)據(jù)圖像，并且為公路路線的多個方案對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、最實用的公路測設(shè)方法。遙感技術(shù)中最常用的是航測遙感技術(shù)， 航測遙感技術(shù)在公路工程前期工作中的實際應(yīng)用，主要有以下三個方面:

①利用航攝照片和地面控制測量工作的配合，為公路工程的勘測設(shè)計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)成航測立體光學模型。 再經(jīng)過立體觀察、判釋和實地調(diào)查等工作就可以在立體模型上選取路線，同時還可以為工程設(shè)計提供地質(zhì)、水文等很多有關(guān)資料。

③利用解析攝影測量技術(shù)和數(shù)字攝影測量技術(shù)，計算機直接生成被攝區(qū)域的大比例等高線地形圖和地形三維坐標數(shù)據(jù)。 ，這些地形圖和數(shù)據(jù)為公路工程的設(shè)計和勘測提供原始地形數(shù)據(jù)。

3.2 檢測預(yù)報技術(shù)的實際應(yīng)用

檢測預(yù)報技術(shù)現(xiàn)階段在公路工程前期主要是運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，以便對邊坡巖體的穩(wěn)定性和發(fā)展趨勢進行分析。 檢測預(yù)報系統(tǒng)對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險。

3.3 鉆探與重型勘探技術(shù)的實際應(yīng)用

近幾年來鉆探和重型勘探技術(shù)在公路測繪中的應(yīng)用越來越多，對公路測繪工作幫助很大，并且隨著我國科技的發(fā)展也在不斷得到改進和創(chuàng)新。 對于我國公路工程中的測繪工作，使用先進的鉆探和重型勘探技術(shù)可以大大提高工作效率，縮短測繪周期，保證測繪成果的質(zhì)量水平。 當前在我國應(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技術(shù)。 其先進性在于可以在不提鉆的情況下利用專用鉆桿內(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，減少巖蕊之間的對磨。 在軟弱夾層取樣時同樣可以保障巖蕊的質(zhì)量。 利用專用的粘結(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)。黃河小浪底和龍門公路就使用了這種套鉆技術(shù)，并且達到了滿意的效果。

3.4 瞬變電磁測量技術(shù)的實際應(yīng)用

瞬變電磁技術(shù)（TEM）屬于時間域電磁感應(yīng)方法，它的工作原理是通過不接地回線或接電極發(fā)送脈沖式一次電磁場， 然后再利用線圈或接電極觀測由這個脈沖電磁場感應(yīng)的地下渦流產(chǎn)生的二次電磁場的時間和空間分布， 從而得到被測區(qū)域地質(zhì)情況。 瞬變電磁測量技術(shù)是通過收集各個測道的瞬變感應(yīng)電壓并換算成視電阻率、視深度等參數(shù)，然后再經(jīng)過濾波、時深轉(zhuǎn)化、繪制各參數(shù)圖件等步驟，確定被測區(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)公路隧道的測繪，它還擁有操作簡便，精確度高等優(yōu)點，并且已經(jīng)在這些區(qū)域取得了良好的效果。近幾年來隨著我國高速公路的迅速發(fā)展，許多高速公路不可避免地要經(jīng)過煤礦采空區(qū)。在高速公路的測繪實踐當中，瞬變電磁測量技術(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，勘測的深度比較大。

3.5 全球定位系統(tǒng)的實際應(yīng)用

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

（1）靜態(tài)GPS 測量技術(shù)

 靜態(tài) GPS 測量技術(shù)在公路的首級控制網(wǎng)當中的運用比較廣泛， 主要是在測繪工作進場前對設(shè)計部門提供的控制網(wǎng)中的導線點進行復(fù)核和加密。 相對于另一張測量技術(shù)———動態(tài)GPS 測量技術(shù)，靜態(tài) GPS 測量技術(shù)的運用還不是太廣泛，在這里就不多說了。

（2）動態(tài)GPS 測量技術(shù)

 動態(tài) GPS 測量 技術(shù)也稱為實時動態(tài)（RTK）測量技術(shù)，它是將 GPS 測量技術(shù)與數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)相結(jié)合的一種全新的GPS 測量技術(shù) ，是 GPS 測量技術(shù)發(fā)展中的一個重大突破。由于靜態(tài) GPS 測量技術(shù)測量的數(shù)據(jù)處理是滯后的，我們無法及時計算出定位結(jié)果， 也無法對觀測的數(shù)據(jù)進行復(fù)測和檢驗。 在實際工作中數(shù)據(jù)的復(fù)測和檢查是經(jīng)常會出現(xiàn)的，這也就使得觀測結(jié)果的質(zhì)量得不到保障，工作效率也會降低。 而在先進的實時動態(tài)測量技術(shù)面前，這些問題迎刃而解。 實時動態(tài)測量技術(shù)由流動站和基站共同構(gòu)成， 同時建立了保障動態(tài)實時測量的無線通訊。 這就在保障測量質(zhì)量的同時也大大提高了測量效率，避免了靜態(tài)GPS 重復(fù)測量的繁雜工作。

3.6 地理信息系統(tǒng)技術(shù)的實際應(yīng)用

地理信息系統(tǒng)（GIS）在公路工程測繪當中不但可以自動生成平面圖、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)庫進行管理，進行空間立體分析。 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繪行業(yè)中的一種潮流，一種必然趨勢。 地理信息系統(tǒng)（GIS）集采集、存儲、管理、分析和評價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，將計算機科學、空間科學、測繪遙感學、地球科學、環(huán)境科學、信息科學和管理科學巧妙地結(jié)合在一起，利用其強大的空間分析功能， 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象， 以圖形圖像處理和空間模型的建立為研究方式?？衫玫乩硇畔⑻幚硐到y(tǒng)對遙感信息進行分析和處理， 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的決策支持。 地理信息系統(tǒng)的這些強大功能和計算機技術(shù)相結(jié)合， 使得公路工程測繪工作的自動化程度得到了顯著提高，同時也大大縮短了測繪周期。

4 結(jié)語

現(xiàn)階段我國的公路工程中，時常面臨重大的地質(zhì)問題。 為了更準確、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)問題帶來公路建設(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，應(yīng)用更先進更準確更經(jīng)濟的測繪技術(shù)，以促進我國公路地質(zhì)理論、技術(shù)、方法的持續(xù)進步，這是保障我國建設(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 河南交通職業(yè)技術(shù)學院