測量技術(shù)與公路工程的聯(lián)系及應(yīng)用
2011-12-27 來源：中國鳴網(wǎng)
公路是一種線性構(gòu)造物,是連接城市、鄉(xiāng)村主要供汽車行駛的具備一定技術(shù)條件和設(shè)旃的道路,是帶狀的空間立體交通結(jié)構(gòu)物。近年來，作為國家基礎(chǔ)設(shè)施的公路建設(shè)得到了飛速發(fā)展。為保障公路的設(shè)計(jì)優(yōu)化與合理施工，測量控制測量工作的重要性也越顯突出。但是在公路工程建設(shè)中我們常會遇到各種各樣的自然條件和繁雜的地質(zhì)問題，如軟土地基、巖溶地形等，而由此產(chǎn)生的投資數(shù)額亦是巨大的。一般來說，公路工程中巖土工程往往占到總造價(jià)和總工期的30％．70％甚至更高。公路工程現(xiàn)代測量亦直接關(guān)系刊路基、橋隧的安全，因此這一環(huán)節(jié)應(yīng)引起高度的重視。
一、 測量技術(shù)與公路工程的聯(lián)系
當(dāng)前現(xiàn)代技術(shù)在測量界的廣泛使用，為測量帶來了一場革命性的變化，集中體現(xiàn)在以下幾方面：數(shù)據(jù)獲取的手段發(fā)生了變化；數(shù)據(jù)儲存管理方式發(fā)生了改變；數(shù)據(jù)的應(yīng)用發(fā)生了變化這些變化也必然引起現(xiàn)代測量工程技術(shù)設(shè)計(jì)發(fā)生相應(yīng)的變化并表現(xiàn)出新的特點(diǎn)：與傳統(tǒng)的方法不同。現(xiàn)代測量技術(shù)方法的主要特征是動態(tài)設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，它與科學(xué)技術(shù)革命帶來的思維方式變革和技術(shù)對象的復(fù)雜性密切相關(guān)。數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)成為重要的成部分。由于數(shù)據(jù)獲取的手段發(fā)生了變化，測量工程中每個(gè)環(huán)節(jié)都存在著大量的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，對這些數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的儲存、管理和傳遞、使用也就必然成為現(xiàn)代測量工程中一個(gè)組成部分，客觀上要求技術(shù)設(shè)計(jì)必須進(jìn)行數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)。技術(shù)設(shè)計(jì)更加專業(yè)化。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，導(dǎo)致了學(xué)科分化的發(fā)展，因此對個(gè)人而言，勝任與測量有關(guān)的所有領(lǐng)域內(nèi)工作，已經(jīng)不冉可能。因此，一個(gè)工程的技術(shù)設(shè)計(jì)也就必然細(xì)分為多個(gè)專業(yè)設(shè)計(jì)，由多方面的技術(shù)設(shè)計(jì)人員共同完成。測量是公路工程地質(zhì)勘測的主要方法。通過觀察和走訪，對公路所在地區(qū)的工程地質(zhì)條件進(jìn)行綜合性的地面研究。公路工程測量的目的在于查明公路走廊范圍內(nèi)的地形、地貌、地質(zhì)條什，并結(jié)合區(qū)域地質(zhì)資料。對路基、橋粱、隧道及其他結(jié)構(gòu)物的穩(wěn)定性、適宜性做出評價(jià)，為工程地質(zhì)勘探、測試工作及工點(diǎn)布置提供依據(jù)。工作的主要內(nèi)容有調(diào)查研究地形、地貌特征，劃分地貌單元，分析各地貌單元的形成過程及其與地層、構(gòu)造、場地穩(wěn)定性的因果關(guān)系；查明巖土成因、性質(zhì)、厚度、時(shí)代和分布范圍；調(diào)查巖層產(chǎn)狀。確定地質(zhì)構(gòu)造類型、軟弱結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀及其性質(zhì)；調(diào)查新構(gòu)造活動的痕跡、特點(diǎn)和與地震活動的關(guān)系。工程地質(zhì)調(diào)查采用的方法主要有觀察和訪問群眾，必要時(shí)可配合勘探和試驗(yàn)。觀察是工程地質(zhì)調(diào)查最重要最基本的方法，是利用現(xiàn)場自然跡象和露頭對內(nèi)部情況觀察分析，從而認(rèn)識路線通過地區(qū)的工程地質(zhì)情況。
二、測量技術(shù)公路工程中的應(yīng)用
1、航空攝影測量
根據(jù)公路工程的特點(diǎn)，當(dāng)前長線公路普遍采用航空攝影的方法，用安裝在飛機(jī)或其它飛行工具上的攝影機(jī)，對觀測地區(qū)按一定要求進(jìn)行攝影，根據(jù)攝影。瞬間得到的航空像片，讀取各種信息資料和編制地形圖的技術(shù)，叫做航空攝影測量。盡管航空像片詳盡而準(zhǔn)確地記錄了地面上的實(shí)際情況，它卻不能直接作為地形圖使用其主要原因就是航空像片是中心投影，而地形圖是垂直投影。航攝比例尺：航攝比例尺分母不能大下成圖比例尺的4倍。
2、3S融合
3s融合技術(shù)（遙感、全球定位系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)技術(shù)1為人類探測地球和分析環(huán)境提供了先進(jìn)有效的手段。3S技術(shù)各有特長：遙感圖像能夠快速獲取大面積信息，但有些地物屬性又不可全面感知（如高程和經(jīng)緯度）；GPS可以迅速定位目標(biāo)，但沒有地理屬性；GIS具有信息查詢分析和管理能力，但數(shù)據(jù)的獲取比較困難；因此它們的結(jié)合應(yīng)用是當(dāng)代信息科學(xué)發(fā)展的必然趨勢。3S技術(shù)的結(jié)合有多種形式，主要根據(jù)工作需要而定。應(yīng)用衛(wèi)星和航空遙感圖像與計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)的結(jié)合，可以快速編制各種比例尺的遙感圖和解譯工程地質(zhì)圖，指導(dǎo)選線勘察工作，其綜合效益可以提高30200倍以上，地質(zhì)選線速度可以提高3—5倍以上。利用JX4C全數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)際生產(chǎn)，操作簡單，在一臺計(jì)算機(jī)上就能完成航測內(nèi)業(yè)的各個(gè)工序。它不僅使用于高速公路的測量，還可以作城市測量、近景測量、三維景觀，它是一套用于生產(chǎn)高精度、高密度DEM、DOM和矢量圖，實(shí)用性強(qiáng)，人機(jī)交互功能好，有很強(qiáng)的產(chǎn)品質(zhì)量控制的數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)。JX4C數(shù)字?jǐn)z影測量在公路勘察設(shè)計(jì)，尤其在高速公路網(wǎng)的宏觀規(guī)劃、路線調(diào)查及大型隧道、橋位工程的方案論證等方面，可以全面掌握公路規(guī)劃區(qū)的環(huán)境地貌與地質(zhì)構(gòu)造要素，提高決策水平和設(shè)計(jì)質(zhì)量，對優(yōu)化方案、節(jié)約投資起到關(guān)鍵作用。
3、3S融合技術(shù)的應(yīng)用
遙感圖像的宏觀性、真實(shí)性、全面性，提供了可靠的地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造和地物的識別分析依據(jù)，具有其他方法無可比擬的優(yōu)勢。應(yīng)用衛(wèi)星遙感TM數(shù)字圖像編制中大比例尺公路設(shè)計(jì)圖，在實(shí)施中有突出的效果。例如，西安至漢中途經(jīng)秦嶺高山區(qū)，地貌及地質(zhì)構(gòu)造極其復(fù)雜，應(yīng)用常規(guī)方法進(jìn)行高等級公路的方案規(guī)劃與比選十分困難，只有從大區(qū)域衛(wèi)星遙感圖像上才能看出地形地貌和大地構(gòu)造特征。通過1：l0萬和l：6萬大區(qū)域衛(wèi)星遙感圖像的處理，清晰直觀的顯示出公路設(shè)計(jì)方案的走向和地形地貌之間的關(guān)系，開闊了眼界和思路，提出了新的具有較高對比價(jià)值的方案，加快了方案比選的速度，提高了認(rèn)識水平。在國道主干線西安一禹門口段高速公路方案、漢中槐樹關(guān)一勉縣段公路方案、陜北307線高等級公路方案、榆林．靖邊高速公路方案等規(guī)劃計(jì)中，我們都根據(jù)需要及時(shí)用計(jì)算機(jī)處理出1：5萬．1：20萬的遙感圖像，成為表達(dá)公路設(shè)計(jì)思想的必備資料。
三、結(jié)束語
總之，在進(jìn)行公路基礎(chǔ)控制測量時(shí)如果處理不當(dāng)勢必會對公路的設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營帶來不利影響。隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，測量技術(shù)設(shè)計(jì)只有不斷改進(jìn)設(shè)計(jì)方法，適應(yīng)當(dāng)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展，才能有效地指導(dǎo)、控制測量工程的實(shí)施和質(zhì)量。
