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复杂地形条件下路基施工测量的精度控制策略

作者

张飞

临海市纵横交通安全设施有限公司 浙江临海 317000

引言:路基施工测量作为道路工程建设中的基础环节,它的准确性直接关系到工程质量与安全。传统的测量方法容易受到复杂地形中地形起伏,通视条件差和环境干扰的限制而造成数据误差的积累。为了提高测量精度需要综合运用现代技术以及科学的管理手段,例如GNSS定位,无人机测绘以及加强控制网的稳定性。文章系统地分析了复杂地形给路基测量带来的挑战,并有针对性地提出了控制策略,目的在于为同类工程提供理论依据及实践指导,保证施工测量准确高效。

1. 路基施工测量在工程建设中的关键作用

基础设施建设过程中路基施工测量工作非常关键,它的准确性直接影响着整体工程结构空间定位,施工顺序及质量保障。特别是在地形起伏大的山区,丘陵或者河谷地带,利用测量数据不但可以指导路基线性,坡度和高程布设,而且还可以为之后的土石方调配和结构物布置提供重要基础。一旦出现测量数据失真的情况,就会造成设计偏差,施工重工乃至工程事故的发生,继而加大项目成本和工期的拖延[1]。所以,对复杂地形进行科学,严格的测量控制既是保证施工质量与安全的先决条件,又是提高工程管理水平,实现资源高效配置的关键保证。

2. 复杂地形条件下路基施工测量的精度控制策略

2.1 采用稳定性强的控制网布设方式,提高测量基准可靠性

传统控制网布设方式通常会面临起伏剧烈和地质构造复杂等施工现场稳定性较差和点位丢失率高的问题,从而造成测量基准的不稳定,进而影响到后续资料的准确性和一致性。为有效地解决这个棘手问题,应该优先选择多级且均匀分布的高稳定性控制网,并通过组合利用三角网和GPS静态网点来实现,增强了整体测量控制系统运行的稳定性和抗扰动能力。控制点选址要避开滑坡,软土或者水流冲蚀地区,优先考虑岩石裸露和地基坚实的地方,并辅以水泥包裹或者钢筋加固的物理加固措施以延长控制点使用寿命。另外,需要结合地形分区原则对主控点和附属点进行合理布置,使得整个控制网络不仅具有全局性而且具有区域适应性,从而构成一个多向约束坐标体系。在实践中,强化控制网周期复测和数据比对能进一步提高基准长期可靠度,确保施工阶段全过程测量数据一致性和可追溯性。

2.2 应用GNSS与无人机测绘技术提升可视性与测量效率

在面临林地遮蔽,视距受限和地形起伏强烈等实际挑战时,依靠常规全站仪或者水准仪进行操作已经很难适应现代路基施工测量对效率和精度的需求。至此,GNSS卫星定位系统和无人机遥感测绘技术被提出,对于破解复杂地形测量困境提供了一个有效的突破口。GNSS具有全天候,不需要通视等高精度定位能力并能快速地建立大面积基准控制体系;并且无人机通过携带高分辨率相机或者激光雷达实现高密度无接触式扫描野外地形,摆脱地面障碍,大大提高数据获取全面性和精准度。通过整合航迹规划算法和三维建模技术,能够实时生成数字高程模型和正射影像,从而为工程设计和测量提供了可视化的支持[2]。更为重要的是这种组合方案能够显著减少现场人员在险峻地貌条件下暴露的危险,也节约了大量的人力和时间成本。

2.3 设置加固型测量标志并定期复核,确保数据参考稳定

在地质条件复杂的施工区域,测量标志容易受到自然和人为因素的影响,例如风蚀、地面沉降、机械作业造成的破坏等。如果控制点出现位移或者损坏,不但会使测量数据丧失参考依据,甚至会造成连锁性误差从而影响到整个施工坐标系统精度。所以在布设控制点的时候一定要在结构设计中增强其抗扰动的能力,选择钢筋混凝土结构,采用螺旋地桩或者抗拔桩的方式,并根据地形地貌以及土质状况来开展具体的设计。对关键控制点不应单纯依靠单点布设而应设置主点-副点-备用点多级冗余系统形成稳定数据网格。在保证物理强度的同时,还需要对标志点附近区域实施物理隔离处理、设立显著标识、列入施工单位的防护范围等措施,以免在后期建设中造成损害。同时测量单位需要建立周期性的检查和复核机制并利用GNSS静态比测和精密水准测量的方法回测标志点的位置精度,利用残差分析和历史偏移趋势来辨识潜在的稳定性问题,并在发现异常后马上采取措施进行数据修正或者点位替换,从而保证参考体系的长久可靠性。

2.4 加强气象监测,合理安排测量时间,减小环境干扰

复杂地形条件下气象条件对于测量精度影响特别显著,特别是高原,丘陵和山区地区日照,风速,湿度,气压等参数变化较为频繁,常常会在很短的时间内给测量数据带来非系统性的误差。高温带来的热气流,雾霾带来的能见度降低以及强风带来的仪器震动等因素都会使得测角或者测距结果发生畸变。而且传统作业安排如果忽略了这些外部扰动因素不但会使效率下降,而且会导致重复返工。所以施工单位在编制测量计划的时候应该将精细化的气象数据引入到决策中去,并与实时气象监控系统和区域气象台预警模型相结合、便携式测站数据和其他各种手段动态地把握测区内微气候特征并依此布置作业窗口。比如在风速稳定小于一定阈值,湿度保持中等的清晨或黄昏进行组织测量可以有效地避免空气抖动及仪器偏差等[3]。另外,针对长期工程,要建立气象变化数据库并追溯分析测量误差和气象条件之间的相关关系,以便后续操作预判。在强对流天气或者连续降水等特殊气候条件下要主动停运和保护设备,避免不必要的损失和误差积累。

2.5 强化测量人员培训与技术标准化管理,提高整体作业质量

精密测量既要依靠先进的设备、完善的系统,又要有一支具有较高操作技能和质量意识的专业测量团队。工作于复杂地形时,测量人员需熟练掌握各种仪器的应用,对突发状况有判断和处理能力。所以加强对测量人员进行系统的培训就变得格外关键。要从测绘基础理论,测量方法,数据处理和仪器校准上着手,构建多层次培训机制以提高整个团队专业化水平。同时要建立统一测量操作规范与数据管理制度,确定作业流程,数据采集标准与异常处理方式等,保证各个环节实施标准化与数据结果一致性。日常建设中通过引入班前技术交底,测量日志记录和交叉核查机制形成闭环的质量控制体系。另外还鼓励作业人员参加测量技术交流和案例分析等活动,持续提高他们现场应变和技术优化的能力,从而为复杂地形测量精度控制工作提供人力保障和技术支撑。

结束语:在复杂地形情况下,路基施工测量精度的控制,是项目顺利实施的重要保证。通过整合GNSS和无人机技术以及加强控制网稳定性的技术应用和管理措施可以显著提高测量数据可靠性。展望未来,随着智能测绘技术的不断进步,我们可以预见路基测量将朝着更高的精度和自动化的方向发展。文中所提策略为同类项目提供了一种可行的解决方案,对于促进交通基础设施建设有着重要的意义。

参考文献

[1]戴江涛.公路施工中低填浅挖路基施工技术研究[J].交通世界,2024,(11):99-101.

[2]陈瑾.填石路基施工工艺及压实质量控制[J].交通世界,2022,(17):71-73.