1、安德项目管理有限公司 山东德州 253000
2、山东永锋建设工程有限公司 山东德州 253000
摘要:在土木工程行业,工程测量一直都是一项重要的基础性工作,任何施工环节的展开都必须要在放线测绘建立的工程网格中进行。目前,随着网络时代的进步和发展,GPS等测量技术也已经被应用到了军事测量和工程监测上面,而测量技术也将随着信息时代的发展更加智能化和自动化,以便于从各个方面上适应人类的智能化发展的要求。
关键词:GPS技术;土木工程;施工应用
引言
GPS技术本质上属于一种定位系统,主要是利用卫星系统,通过主控站和地面接收器以及监控系统等,收集到某一特定区域的地理信息。GPS测量快速、高效,主要依靠的还是卫星技术,可随时随地进行地质信息的收集,并且保证接收信号的稳定性,可快速传输所需要的定位信息,可高质量、高效率地完成工程测量工作。但是GPS技术在应用的过程中,还是会受到一些外在因素的干扰,影响测量工作的准确性。随着科学技术的不断发展,GPS技术也在不断地完善,其在工程测量中的应用将会越来越成熟。
1GPS技术的优势
1.1可操作性强,操作环境要求不高
GPS监测技术在工程建设监测中的使用,极大地提高了工程建设的监测效率。人员不需烦琐地操作就能够轻松监测,相对于传统的地面监测设备,这种技术更好使用,同时,也降低了人员的工作压力,从而开拓了获取信息的新渠道,能够收集更多的资讯,从而极大地提高了工程建设监测的效率。GPS监测技术能够通过卫星来获取信息,不需要过多的人力干预,监测结果不但显示具体的三维位置,而且还能够反映某地方的区域信息内容,从而更好地服务于工程。
1.2定位精度高
对于GPS定位技术来说,它的动态定位精度达到米级至亚米级,静态定位精度能达到毫米级。其达到的定位精度和其他测量技术相比,存在明显的定位优势。而大量的实际工程应用已经证明,使用载波相位观测,实现了静态相对位置,即使在不超过50km的基线上,绝对位置的相对精确度也能够超过1×10-6~2×10-6,在100~500km的基线上能够达到10-6~10-7。同时,由于现代信息处理方式和电子探测技术的进一步发展,也能够在大于l000km的基线上,位置的相对精确度高于甚至超过10-8。当同时完成即时动态定位与即时差分位置任务时,位置的精确度超过了分米级和厘米级,可以适应信息工程中不同监测技术的需要。随着GPS技术和信息处理技术的发展,它的监测精度将会继续提高。
2GPS技术在土木工程施工领域应用
2.1工程变形中的应用
在工程建设中或施工建成后,均会出现建构筑物的变形问题。通常的表现方式是:由于外在因素对建构筑物结构产生了一定的损伤,或因地壳自身的变形和运动过程对建筑结构造成了影响,如重大建筑物、堤坝、桥梁、路面等建筑出现沉降、变形、裂纹。在此时,通过GPS进行智能化的精准实时动态测量,迅速连续监测整个建构筑物的变形程度并将其精准至毫米级,便可有效精准地监测建构筑物的变化状况,从而及时掌握其实时变量,为后期维护补救工作带来更确切真实的基础数据支撑,大大提高了工程建设养护的效率。
2.2土木工程施工建设阶段的应用
在土木工程施工建设阶段,同样要充分发挥测绘工程技术的作用,需要根据设计要求来确定建筑物的位置,明确建筑物的大小、形状,标出建筑物的高程,以为后续施工提供资料。与此同时,还应当加强施工质量管理工作,通过测量来判断施工各环节的质量是否达标。该阶段可有效运用测距仪,或是全站仪设备来开展土石方测量、放样工作,需注意的是所选择的设备应当具有自动跟踪功能以及连续显示功能,还可以使用GPS技术来计算定位点的独立坐标,于测区开展定位放样工作。此方法十分便捷,得到的测量数据准确度也比较高,而且在网络通信技术的支持下,能够进行远程实时监控。在进行大规模土木工程勘察工作的时候,航空摄影测量技术能够提供可靠的数据和影像资料,有利于绘制多种形式的地形图。利用CCD摄像、智能全站仪设备等,则能够对土木工程施工质量进行有效监控,提高其安全系数,维护施工人员的安全。
3土木工程之道路工程中的应用
道路工程是土木工程中的分支之一,GPS测绘工程技术在道路工程中的应用主要表现在以下几个方面:一是可以利用GPS测绘工程技术来绘制大比例的地形图。在道路工程施工过程中,需要选择适宜的公路路线,而这依赖于大比例的带状地形图,通常来说比例在1∶2000或是1∶1000之间。如若是使用传统的测绘方法,则要先构建控制网再实施碎部测量工作,然后再绘制大比例尺寸的地形图,这一测绘方法效率不高,需要耗费较长的时间。但如若使用GPS技术,则可以进行动态测量,而且具有实时性,能够获取碎部点的数据,直接利用绘图软件来编制地形图,只需要输入碎部点的坐标点和相关信息即可,速度快,效率高,省时、省力;二是利用GPS测绘工程技术有利于控制测量工作。可建立控制网,运用静态测量技术,以便于有效测量特大桥、隧道等大型建筑物。如若是一般的公路工程,则可以使用RTK动态测量技术来获取实时定位,保证数据的精确度。一旦达到规定的点位则可停止观测,具有较高的工作效率,而且操作上也更为简便;三是可利用GPS测绘工程技术来进行线路勘测。在进行公路选线的时候,应当以勘测设计规范为依据,尽量避免占用农田,减少房屋拆迁数量,并充分利用原有的旧路路基,合理规划道路线路。基于此,可使用GPSRTK技术,来优选路线,可将GPSRTK接收机作为流动站,沿着原路中线来采集相关数据,并且要保持一定的间隔,将另外已知点作为参考站,遇到重要地物的时候要记录数据,准确定位,将采集的数据信息全部输入到计算机中,再利用AutoCAD软件来选线。设计人员在利用地形图进行定线的时候,可直接标出公路中线,得出中桩点坐标。运用GPS技术来进行实时测量,将中桩点坐标输入GPS电子簿中,系统可以自动进行放样点定位,有利于防止累计误差的出现,精确度较高;四是在测设道路中线的时候,设计人员定线后需要在地面上标出公路,发挥GPS动态测量技术,输入中线主点,准确定位,以便于放样工作的顺利开展;五是可使用GPS测绘工程技术来进行公路纵面、横断面的放样工作。确定好公路中线之后,可使用绘图软件,以及中线桩点坐标来绘制横断面、纵断面。其中所有涉及的数据均来自于地形图测绘,无需再对现场进行测量,大大减轻了测量人员的工作量。即使是要测量现场断面,也可以使用GPS技术,其测量精度更高,具有较好的经济性;六是在进行施工测量的时候,可以使用GPS测绘工程技术,其有着较好的硬件和软件支持,无论是点、线、面的放样测量,还是坡度的放样测量,都能取得较好的效果,快捷而方便。
结语
总之,GPS技术作为一种全新的测量手段,在工程控制测量中已逐步得到使用,其技术的先进性、优越性已为众多的工程技术人员所认同。随着GPS技术的进一步开发,特别是有关土木工程施工领域的应用技术,包括基础理论的研究、实践方法的探索、信号接收手段的更新、信号处理方法和软件的开发等的发展,GPS技术在高层建筑施工的放样与定位、大坝建设与监测、道路及桥涵的定位与控制等方面有着广泛的应用前景。
参考文献
[1]刘岩,张康宇,姜旭梅.GPS测绘技术在工程测绘中的应用探讨[J].冶金管理,2021(21).
[2]甘欣亮.工程测绘工作中GPS测绘技术的应用[J].智能建筑与智慧城市,2021(5).