橋隧相連公路工程獨(dú)立施工控制網(wǎng)設(shè)計(jì)研究

李松 孫煒 劉銘揚(yáng)

摘 要：高精度的獨(dú)立施工控制網(wǎng)是工程順利貫通的保證控制，本文通過(guò)對(duì)G7611都勻至香格里拉高速公路守望（滇黔界）至紅山（滇川界）段K68+309～K96+312里程范圍橋隧相連整體工程路線(xiàn)走勢(shì)及其地理特點(diǎn)分析，合理的布置獨(dú)立施工控制網(wǎng)，確定GPS網(wǎng)形及測(cè)量等級(jí)，運(yùn)用一點(diǎn)一方向平差計(jì)算，各項(xiàng)成果精度指標(biāo)滿(mǎn)足要求，投影長(zhǎng)度變形值小于1cm/km。

關(guān)鍵詞：獨(dú)立施工控制網(wǎng)；一點(diǎn)一方向；平面高程面；中央子午線(xiàn)

1 前言

隨著國(guó)家一帶一路戰(zhàn)略規(guī)劃的實(shí)施，西部高速公路項(xiàng)目逐漸增多。大多數(shù)項(xiàng)目橋隧比占線(xiàn)路70%以上，長(zhǎng)大隧道、橋梁較多，且橋隧多是整體相連工程。工程周邊環(huán)境復(fù)雜，控制測(cè)量難度較大，對(duì)獨(dú)立施工控制網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)是重難點(diǎn)。工程控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)目的，就是在一定的觀(guān)測(cè)條件下要使控制網(wǎng)有較高的質(zhì)量，即精度、可靠性、費(fèi)用達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[1]。

2 工程概況

G7611都勻至香格里拉高速公路守望（滇黔界）至紅山（滇川界）段是國(guó)家高速公路網(wǎng)重要干線(xiàn)公路之一，也是云南與四川和貴州銜接的重要公路。項(xiàng)目地處云貴高原西北部，滇東北高原南部，位于東經(jīng)103°46'～103°08'，北緯27°27'～27°06'之間，海拔最高3356米，最低568米。本文研究的區(qū)域?yàn)镵68+309～K96+312，橋隧相連，其中1km～3km隧道2個(gè)，3km～6km隧道4個(gè)，1km～2km多跨橋梁1座，300m～500m的單跨橋梁1座。具體見(jiàn)表1。

3 控制網(wǎng)設(shè)計(jì)

根據(jù)《公路勘察規(guī)范》要求，隧道貫通長(zhǎng)度在1km～3km 內(nèi)應(yīng)布設(shè)四等獨(dú)立施工控制網(wǎng)，3km～6km內(nèi)應(yīng)布設(shè)三等獨(dú)立施工控制網(wǎng)，橋梁（多跨）總長(zhǎng)在1km～2km布設(shè)四等獨(dú)立施工控制網(wǎng)，300m～500m的單跨橋梁布設(shè)三等施工控制網(wǎng)。表1中灣塘2號(hào)特大橋、青崗坪2號(hào)隧道、江口隧道應(yīng)布設(shè)四等獨(dú)立施工控制網(wǎng)，其它布設(shè)三等獨(dú)立施工控制網(wǎng)。大型構(gòu)造物平面控制測(cè)量坐標(biāo)系其投影長(zhǎng)度變形值不應(yīng)大于1cm/km [2]，考慮到一點(diǎn)一方向計(jì)算方法會(huì)導(dǎo)致誤差在結(jié)構(gòu)的一端積累，且太多的施工控制網(wǎng)成果易造成施工中運(yùn)用出錯(cuò)。本項(xiàng)目盡量合并單個(gè)獨(dú)立施工控制網(wǎng)，集成大網(wǎng)，最終確定此范圍組成3個(gè)三等獨(dú)立施工控制網(wǎng)。具體見(jiàn)表2。

4 控制點(diǎn)選取、埋設(shè)

在每個(gè)隧道進(jìn)口、出口，橋梁起點(diǎn)、終點(diǎn)處分別布設(shè)三個(gè)控制點(diǎn)，緊挨著的構(gòu)造物布設(shè)公共用點(diǎn)，如小河隧道出口端與黑石河隧道進(jìn)口端可以共用三個(gè)控制點(diǎn)，以節(jié)約費(fèi)用。點(diǎn)位選取在開(kāi)闊、穩(wěn)定、受干擾小的地方、且分布均勻，點(diǎn)間距大于500m，埋設(shè)尺寸為500mm*500mm*600mm的測(cè)量樁，嚴(yán)格按照規(guī)范執(zhí)行。

5 控制網(wǎng)測(cè)量

采用6臺(tái)GNSS接收機(jī)，按照公路三等GPS測(cè)量技術(shù)要求施測(cè)，保證衛(wèi)星高度截止角大于15度，采樣間隔為15秒，同時(shí)觀(guān)測(cè)衛(wèi)星個(gè)數(shù)不小于4個(gè)，同步觀(guān)測(cè)時(shí)段長(zhǎng)度為90min，平均重復(fù)設(shè)站次數(shù)不小于2，以網(wǎng)連接。

6 數(shù)據(jù)處理

基線(xiàn)解算后，進(jìn)行重復(fù)基線(xiàn)、同步環(huán)、異步環(huán)檢核，再對(duì)控制網(wǎng)進(jìn)行三維無(wú)約束平差，然后再運(yùn)用一點(diǎn)一方向計(jì)算方法處理數(shù)據(jù)。具體過(guò)程如下：

三等獨(dú)立施工控制網(wǎng)1計(jì)算：在三等獨(dú)立施工控制網(wǎng)1中選取一點(diǎn)為固定點(diǎn)，固定點(diǎn)成果采用線(xiàn)路坐標(biāo)成果，這點(diǎn)到另一端一點(diǎn)的連線(xiàn)為起始方向（通過(guò)線(xiàn)路控制網(wǎng)坐標(biāo)計(jì)算），平差計(jì)算后得出成果。

三等獨(dú)立施工控制網(wǎng)2計(jì)算：在三等獨(dú)立施工控制網(wǎng)2中選取一點(diǎn)為固定點(diǎn)，固定點(diǎn)成果采用三等施工控制1成果，以這點(diǎn)到另一端一點(diǎn)的連線(xiàn)為起始方向（通過(guò)線(xiàn)路控制網(wǎng)坐標(biāo)計(jì)算），平差計(jì)算后得出成果。

三等獨(dú)立施工控制網(wǎng)3計(jì)算：在三等獨(dú)立施工控制網(wǎng)3中選取一點(diǎn)為固定點(diǎn)，固定點(diǎn)成果采用三等施工控制2成果，以這點(diǎn)到另一端一點(diǎn)的連線(xiàn)為起始方向（通過(guò)線(xiàn)路控制網(wǎng)坐標(biāo)計(jì)算），平差計(jì)算后得出成果。

經(jīng)三次計(jì)算后，控制網(wǎng)最弱點(diǎn)位精度、最弱相鄰點(diǎn)邊長(zhǎng)相對(duì)中誤差滿(mǎn)足規(guī)范要求，成果可靠，可以用于指導(dǎo)施工。

7 結(jié)論

通過(guò)對(duì)全線(xiàn)橋隧的長(zhǎng)度、結(jié)構(gòu)形式、平面高程面、中央子午線(xiàn)等進(jìn)行詳細(xì)的統(tǒng)計(jì)，設(shè)計(jì)合理的控制網(wǎng)方案，在實(shí)施過(guò)程中注意點(diǎn)位的布置、埋設(shè)、GPS網(wǎng)形、觀(guān)測(cè)質(zhì)量等，后續(xù)在處理數(shù)據(jù)過(guò)程中要選取合適的抵償高程面、中央子午線(xiàn)，運(yùn)用一點(diǎn)一方向計(jì)算方法，可以獲取滿(mǎn)足規(guī)范要求的成果，同時(shí)精度、可靠性、費(fèi)用等達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張正祿.工程測(cè)量學(xué)[M].武漢：武漢大學(xué)出版，2002：44

[2] JTG C10-2007.公路勘測(cè)規(guī)范[S].