浅谈市政道路工程的测量技术
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摘要：本文结合市政道路工程中测量工作的特点，对于测量仪器的使用，控制网的测设，平面测量和高程测量的程序，测量方法的选择, GPS在市政道路工程测量中的应用，在测量过程中常遇的问题及解决措施作简要论述。
关键词：市政道路；控制测量；平面测量；高程测量；道路放样；GPS RTK
1 引言
市政道路是由线形和结构物两部分构成的，由于受自然条件和地物的限制，市政道路在平面和纵面上均由直线和曲线组成。市政道路的结构主要由路基、路面、排水结构物、桥梁、挡土墙、防护工程等组成。测量放线是市政道路工程很重要的一项技术工作,贯穿于施工的全过程,从施工前的准备,到施工过程,到施工结束以后的竣工验收,都离不开测量工作。它是道路施工的基本依据,直接决定了道路的形状,路幅的宽度,线形的美观,是其他所有后续工序的基础,在工程中起着决定性的作用。它直接影响到工程的质量、成本及工期。
2 平面测量
2.1 平面控制网的布设
市政道路建设中，平面控制网一般按导线网的形式布设。根据工程建设对控制网的精度要求，结合测区的具体情况，选择最佳布网方案（控制点的位置和网的基本形式），选择适当的作业方法和仪器。控制网要边长适中，图形结构良好，便于扩展和加密低级网，点位要选在视野辽阔，展望良好的地方，要求视线超越（或旁离）障碍物一定的高度（或距离），以减弱旁折光的影响，保证成像清晰、便于观测。
施工平面控制点的增设，按图根控制测量的要求进行，采用交会法、导线法等方法，一般与控制网复测同时进行，既可达到复测的目的，又节省施测时间。其精度要求可低于控制网测量。在复测的成果计算时，增设点的数据不参与整体平差计算，待复测结果符合精度要求后，独立计算增设点的坐标。
测量的时候需要注意两点：①全站仪或者光电测距仪配合经纬仪要经过权威部门的检测，务必保证测量的精确度；②误差较大时，要找出产生误差的原因。如果满足精度要求，闭合差不超限，尽快整理出导线点成果表。
2.2 中线测量
中线测量是把在带状地形图上设计好的线路中线测设到地面上，并标定出来。放样点位的方法有极坐标法、全站仪坐标法、交会法、直接坐标法（如GPS RTK法）等，采用经纬仪、全站仪、钢尺和GPS接收机进行。其中全站仪坐标法在市政道路放样中的应用比较广泛，比较极坐标法和交会法，不需事先计算放样元素，只要提供坐标就行，而且操作十分方便。
全站仪放样点位的方法是，将全站仪架设在已知点A上，输入测站点A、后视点B以及待放点P三点的坐标，瞄准后视点B定向后，检测B点的坐标无误，即可使用放样功能键方便地完成P点的放样。
需要注意的是，使用全站仪放样点位，需事先输入气象元素即现场的温度和气压，进行气象改正，以保证放样点位的精度。
2.3 中桩穿线
放样完成后应进行中桩穿线。直线点是否在一条直线上，曲线点是否在一条曲线上，是衡量中桩放样合格的技术标准之一。如果中桩穿线不合格, 应仔细记录穿线过程中的各类数据, 查找原由, 进行科学分析，根据全线测量结果来计算,要以该直线或曲线距离最远点整理中间点, 线型结点要先定曲线后定直线，总结并整理出减少误差的最佳方案。
2.4 GPS在平面测量中的应用
近几年，GPS测量技术异军突起,在市政道路工程测量领域，利用高精度GPS实时动态定位技术RTK直接坐标放样已很普遍。RTK（Real Time Kinematic ）实时动态测量系统，是集计算机技术、数字通讯技术、 无线电技术和GPS测量定位技术为一体的组合系统，是基于实时载波相位差分的实时动态定位技术，是 GPS测量技术发展中的一个新突破。RTK定位精度高，可以全天候作业，每个点的误差均为不累积的随机偶然误差。其平面精度可以达1cm+1ppm，完全可以满足市政道路测量的精度要求。
GPS RTK的作业流程为：（1）收集测区的控制点资料。(2)求定测区转换参数。在计算转换参数时，已知点最好选在四周及中心分布均匀，且能有效控制测区。（3）工程项目参数设置。（4）实施野外作业。
3 高程测量
3.1 高程控制测量
测量前相关仪器一定要经过有关部门检测，严格依照四等水准测量作业规程进行。市政道路工程建设中的高程控制网应该与国家高程基准联测，采用四等水准测量或光电测距三角高程测量方法进行。因高程控制点比较少，施工时要根据工程的需要增设高程点，增设高程点按等外图根高程控制测量的方法与要求进行，测量精度可适当降低。施工单位可以根据施工现场的地形地貌，沿路线方向相隔150～200米补设一个施工用的水准点，以测高不加转站为原则。水准点的位置，应设于坚实、不下沉、不碰动的地物上或永久性建筑物的牢固处。亦可设置于外加保护的深埋木桩或混凝土桩上,并做出明显标志。点位应便于寻找、保存和引测。对各个加密水准点位置做详细记录。水准点应每月复核一次,或与下道工序开始前复测一次，对怀疑被移动的水准点应在复测校核后方可使用。
3.2 计算
要从数据上查验是否满足四等水准的要求，应采用规定的手簿或表格记录，手簿或表格中记载项目和原始观测数据必须字迹清晰端正，填写齐全，不得擦改或涂改；外业成果合格后要进行平差计算，闭合差不得超限,并计算得到高程点的高程。如超出允许偏差应查明原因，必要时重新测算。
3.3 施工测量
市政道路施工过程中，测量人员应根据设计图纸，提前将道路每层结构层的标高推算出来，推算结果要进行复核。做到勤算、勤测、勤校核，使工程质量得到保证。
3.4 GPS在高程测量中的应用
GPS技术在平面测量中的应用，其精度之高已被人们认识和接受。关于GPS的高程精度，国内一些测绘单位进行了若干试验，从试验结果来看，在较为平坦的地区，采取以下措施可以提高GPS水准高程拟合的精度。
保证GPS野外数据采集和基线解算向量的质量。
保证适当数量的已知点数，选择合适的拟合方法。
保证已知点高程的精度。
已知点应均匀分布于整个测区。
此外，在GPS施测过程中，应避开高压线等强磁场的干扰，观测有效卫星数宜≥5颗。在一定的条件下，GPS水准拟合可以达到四等水准测量的精度。可以满足市政道路工程对高程测量的要求。
4 结语
伴随着测绘科学技术的日益进步,在现代空间信息技术特别是在卫星定位测量技术方面的突破性发展，为工程控制测量增添了新的血液，让工程控制测量方法产生了巨大革命。
GPS与全站仪相结合进行的平面控制测量，GPS与水准仪相结合的高程控制测量，比传统的测量方法更具优越性。其不仅测量速度快、自动化程度较高，而且可以减少人为的干预，在很大程度上避免人为误差，使精度得到提高，满足市政道路施工的要求,进而提高工作效率 ,节省工程费用，创造出更好的经济效益。因此，GPS与全站仪、水准仪等传统测量技术相结合在市政道路工程控制测量中的应用将会有更为广阔的发展前景 。
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