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GPS测量技术在地下综合管廊前期工程中的运用研究

发表时间：2020/8/19 来源：《基层建设》2020年第10期作者：余辉

[导读] 摘要：工程测量的主要工作为小区域大比例尺地形图测绘，施工测量，变形监测等。

        身份证号码：46003319870816xxxx
        摘要：工程测量的主要工作为小区域大比例尺地形图测绘，施工测量，变形监测等。其特点是工作场所多变、环境复杂、干扰因素多。随着社会的发展和科学技术的进步，工程测量的对象进一步向宏观和微观发展，精度要求也愈来愈高，所使用的仪器也趋于电子化、数字化、自动化。
        关键词：GPS测量技术；地下综合管廊；前期工程；运用研究
        引言：
        随着我国建筑事业的蓬勃发展，地下综合管廊也日益受到国家的重视，现在也在各个城市建设中被积极应用。由于地下综合管廊在施工阶段的复杂性，因此施工人员在施工时必须应用先进技术来确保工程质量。
        一、GPS测量技术原理
        在GPS测量工作中，卫星可以被看作是位置已知的空间观测目标，进而可以对不同地面点后方交会进行测绘，所有单独接收机都是一个独立的控制点，结束接受到的真实准确数据可以计算出经度和纬度，多台接收机共同作用则可以形成一个三角网，最后共同参与到平差解算中，自由网毫无约束对坐标进行准确计算出来，进而将已知控制点进行合理计算，得到真实坐标内容。
        考虑观测区具体情况，可以选择四台GPS接收机作为一整套设备工具，两台设备形成一个小组，进而可以有效布设GPS点，组成良好网络形状的基础上，保证GPS测绘通视性，间距若干米范围内，便于后续全站仪导线起终点的测绘。
        GPS联测以及高等级别导线可以借助新时期现代化软件完成平差解算工作，长距离导线过程中会出现投影变形情况，需要对数据内容进行准确处理，否则将会影响控制网测绘数据精准度，从而使得数据无法达到工作实际需求。
        二、GPS在工程测量中的应用特点
        1.建立工程控制网
        工程控制网是工程建设、管理和维护的基础，其网型和精度要求与工程项目的性质、规模密切相关。一般地，工程控制网覆盖面积小、点位密度大、精度要求高。用常规的方法，多采用边角网。
        采用GPS定位的方法建立工程控制网，具有点位选择限制少，作业时间短，成果精度高，工程费用低等优点。可应用于建立工程首级控制网，变形监测控制网，工矿施工控制网，工程勘探、施工控制网，隧道等地下工程控制网，等等。应用GPS技术建立控制网，通常采用载波相位静态差分技术，以保证达到毫米级精度。
        应用GPS技术建立道路勘探、施工控制网和隧道工程控制网等具有显著的优势。道路勘探、施工控制网，具有横向很窄、纵向很长的特点。采用传统的三角锁、导线方案，多数需要分段实施，以避免误差积累过大。采用GPS技术，由于点与点之间不需要通视，可以敷设很长的GPS点构成的三角锁，以保持长距离线路坐标控制的一致性。
        2.GPS变形监测
        变形监测，主要是监测像大桥、水库大坝、高层大楼等建筑物、构筑物的地基沉降、位移以及整体的倾斜等状况。监测工作的特点是，被监测体的几何尺寸巨大，监测环境复杂，监测技术要求高。常规的监测技术是，应用水准测量的方法，监测地基的沉降；应用三角测量（或角度交会）的方法，监测地基的位移和整体的倾斜。
        GPS定位技术用于变形监测的主要技术指标是定位精度。早在1984年美国已在斯坦福粒子加速器的工程测量中采用了GPS定位技术，平差后其平面位置的精度为1～2mm，高程精度为2～3mm。

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90年代初，我国在大港油田地面垂直形变监测中采用了GPS定位技术，该形变监测网的规模和平均边长都比斯坦福网大得多。GPS测定的垂直形变量和精密水准所得的垂直形变量的比较结果表明，GPS测高（大地高）的精度为3.4mm。
        三、GPS在地下综合管理管廊中使用方式
        1.技术准备工作
        首先，为确保施工过程中放样工作准确真实，需要做好施工中控制点工作，对导线复核进行研究，在施工领域内对水准点进行严格规划和分析，将其及时上报给监理业主，做好审批工作后在施工中合理使用，进而可以满足测量放样以及施工工作的合理化进行。其次，一定要保证仪器的精准度，项目中使用的GPS一定要在规定时间内做好检测工作，并将其发送到检测中心进行检验，仪器在实际施工中，一定要轻拿慢放，把保障仪器完整性，一旦仪器受损将会严重影响策略结果真实性和准确性。还要防止仪器受到暴晒和水浇等外界因素影响，从而可以有效保存数据。最后，保证图纸设计的精准度，在实际测量放样过程中，需要对一切事物都保持着怀疑态度，图纸下发后，需要组织好图纸会审工作，针对图纸存在问题具体分析，进而将其反馈给设计单位，针对设计图纸进行修改和分析，放样过程中对图纸上坐标以及数据进行合理分析，从下到上去完成前后对比工作，使前后一一对应，保证数据更加真实和有效。
        2.施工现场准备工作
        首先，在现场放样工作前期，一定要满足三通一平工作的原则和场地绝对平整要求基础上做出分析，使施工领域内需要修建的通道，便于建筑机械、材料以及人员的出入，按照具体要情况形成合理化便道线路，将社会道路和施工场地连接线打通，在管廊施工中一定要做好清表处理工作，从而可以满足施工实际需求。其次，放样辅助工程一定要准确齐全，在放样工作期间工作是否准备，取决于准备工作是否到位，现场管理人员一定要催促劳务人员做好准备工作，准备好竹签、锤子和石灰等，进而可以最大限度满足测量放样实际工作需求。最后，劳务人员交底工作一定要及时准确，现场管理人员结合测量真实数据完成交底工作，保证数据真实性和精准度，一个交底工作对于整个工程来说都是非常重要的，会严重影响建筑工期、成本和质量。
        3.在沟槽开挖中使用
        需要做好准备工作，卷尺、竹签和石灰等，结合设计图纸做好坡比和平台宽度以及高度设计工作，进而可以计算出整个管廊开口线。现场管理人员以及劳务人员之间一定要积极配合工作，劳务人员要做好竹签打桩工作，对位置里程进行合理标注，一共要下多少米，才能达到设计地表高度，将放出来的点作为石灰撒成一条线，便于在现场完成沟槽开挖工作。工作期间，施工人员需要对平台基本宽度和沟槽宽度使用水准仪进行严格控制。测量放样和复测工作，要重视开口线，对沟槽底标高和沟槽宽度复测工作形式进行研究，放样复测工作使用GPS对里程中桩和边桩进行计算，进而使用水准仪对高度进行合理测量，在使用卷尺对两边坡脚宽度进行计算，观看其是否在设计范围内，沟槽底标允许范围内误差控制在±20mm范围内。
        结语：
        本文首先对GPS测量技术原理以及管廊具体结构进行介绍，其次从技术准备工作、在沟槽开挖中使用、施工现场准备工作这几方面进行深入探讨和分析，其目的在于提升GPS测量技术在地下综合管廊工程中价值，旨在为相关研究提供参考资料。
        参考文献：
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        [2]王传博．城市地下市政综合管廊施工方法研究［J］．工程技术研究，2019，（14）：154－264．
        [3]姜天凌，李芳芳，苏杰，潘艳艳，赵航，刘百韬.BIM在市政综合管廊设计中的应用[J].中国给水排水.2015（12）
        [4]缪伟刚，戴永洪，何坦．基于佛山某工程实践的GPS地籍测量技术与实施方案［J］．科技资讯，2010（19）：43．