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GPS技术在272省道徐州至沛县段公路建设工程土方测量审计中的应用

【发布日期】:2017-04-20 【来源】: 【关键字】:GPS技术在272省道徐州至沛县段公路建设工程土方测量审计中 【浏览量】: 218

在工程项目建设实施过程中,无论是房屋建筑工程还是道路、桥梁工程都可能含有土石方开挖、回填、换填、平整场地等工作。由于项目的具体情况不同,有的建设项目总建筑面积达几十万平方米,有的道路全长达几十公里。又由于原始地貌复杂、高低起伏较大等,用全站仪等测量工具测量工程量很大,耗时长,测量结果准确率偏低。为了解决上述问题,在272省道徐州至沛县段公路建设项目跟踪审计中,使用了GPS相关技术,大大提高工作效率和工作成果的准确率。

一、背景

272省道徐州至沛县段公路建设项目,全长55公里,总投资10.7亿元,建设期限3年,分5个标段分别建设。涉及路基、路面、桥梁、涵洞等标段,经过村镇、田地、河沟等复杂地形,地面起伏较大,通视条件差,给工程计量工作带来一定困难。在道路工程跟踪审计中, 原地面测量,包括河塘淤顶、淤底高程测量,开挖、回填土方量的计算等,工作量多,涉及造价金额大, 计算复杂, 要快速、准确的计量和复核, 使用常规的全站仪测量的方法, 有一定难度。

二、技术手段

 RTK( Real Time Kinematic) 技术即实时载波相位差分技术, 是实时处理两个测点载波相位观测量的差分方法。载波相位差分方法, 即求解起始相位整周模糊度, 又称 RTK 初始化, 然后再进行实时差分, 是真正的 RTK 技术。差分法要求基准站 GPS 接收机实时地把观测数据及已知数据传输给流动站 GPS 接收机,流动站快速求解整周模糊度, 在观测到3 颗以上的卫星后,可实时求解出厘米级的流动站位置。

三、土方测量项目测量方案的确定

272省道徐州至沛县段公路建设项目中,应用RTK1+N模式进行土方测量,取得了较好的效果。该项目中,土方测量采用断面法的方法测量,由于线路长 ,需测量点位非常多,工作量较大,选择一个最佳的测量方案至关重要,我们对如下方案进行了比较。

(1)应用常规全站仪测量,将各点放样到实地,然后采集各点的三维坐标。这种方法仪器要求不高,操作简单,工作繁琐,效率低下,但是受通视和距离影响较多。所以暂时放弃全站仪测量法。

(2)利用RTK测量技术,用常规放样模式将各点放样到实地,同时采集各点的三维坐标。这种方法不受距离和通视限制,且测量速度和精度较全站仪测量有所提高。RTK有放样直线的功能,即能放样一条直线到实地。利用这一功能,每条线上隔20m一点,测量时以线为单位测量,这样,既省去了内业逐个量取各点工作,外业也不必逐点放样,大大提高了效率。另外我们采用RTK1+3模式,增加流动站数量,提高了工作效率。

 四、操作步骤

(1) GPS-RTK 进行地形测量

1)在测区中选择比较空旷、地势相对较高的地方立基准站,基准站搜索到足够卫星后自动发射信号。

2)基准站发射信号后,再架设移动站,并通过蓝牙连接好手簿。

3)打开或新建工程,新建工程要注意通过向导选择椭球参数,并输入“中央子午线” 。

4)采集控制点原始坐标:建好工程后,用移动站依次采集两个控制点坐标数据,并把采集的坐标数据转换为这两个控制点的已知坐标,即进行“转换参数” 。 看转换参数比例 K 是否满足:0.9999……<K1.0000……,满足的话就可以用第三控制点进行检核,误差在允许范围就可以进行地形测量。

地形测量采集数据方法与常规测量中的跑尺员相似,只是操作员需自己在手薄上点“A”键采集坐标数据。

5)数据输出和地形图绘制

坐标数据采集结束后,在手薄中将文件转换成测绘软件可接受的格式文件,再通过专用电缆输出到电脑。地形图绘制与常规测量的机助成图一样,这里不作详述。

(2) 地形图修测与土石方量计算 验方测量时,对照原有的地形图进行挖运后的地形修测。再应用测绘软件中“土石方量计算”功能计算修测前后地形图相同区域内的土石方量的差,即为本次验方的挖方量。

五、应用效果

 GPS具有全天候、全球覆盖、三维快速定位高精度、快速省时高效率的特点,这样就能更好的实时的对工程质量和工程成本进行监控,工程量进行统计。如对同一个点填土前后的高程观测,来监控层厚进行质量控制;对挖填土方进行统计得出外借土方量,及时解决土源问题来进行成本控制;实时对已完工程量和尚剩工程量统计来进行进度控制等。GPS-RTK的高效性使工程状况更加清晰明了的呈现在我们面前,这样工程的质量、成本、进度都有了较好控制工程就能更好的向着预期目标发展。

 六、注意事项

在此 RTK土方测量项目中 ,需要注意以下几点 : ( 1 )X坐标存在负值,在校点时一定要注意正负号( 2 )各方格网点坐标系统要与架设基准站的控制点坐标系统一致 , 由于建设单位给的图上的坐标大都标记的为PH坐标, RTK中为XY坐标 ,以至于容易出错, 所以要每采集一些数据后进行检查。( 3 )流动站的参数设置一定要与基准站的参数设置一致 ,特别是电台通道 , 要用同一通道 , 否则无法接受信息 ;同时也要注意不要连接到其他施工单位。

    (沛县  张兆美  张兴振)

 

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