１.前言

　　高等級公路在測設(shè)過程中廣泛采用了一些新技術(shù)，如控制測量采用ＧＰＳ定位技術(shù)；工程地質(zhì)采用遙感技術(shù)；設(shè)計采用航片定線及廣泛的ＣＡＤ技術(shù)等。這些新技術(shù)代表了當(dāng)今公路勘察設(shè)計的最為先進(jìn)的測設(shè)手段和設(shè)計方法。施工中利用全站儀在ＧＰＳ點(diǎn)的基礎(chǔ)上加密導(dǎo)線點(diǎn)進(jìn)行公路控制測量并以極坐標(biāo)法放樣得到了最為廣泛的應(yīng)用。

　　由于初設(shè)階段布設(shè)的ＧＰＳ點(diǎn)經(jīng)歷了初測、定測、施工圖設(shè)計、招標(biāo)投標(biāo)等階段至工程開工一般需要二、三年的時間，而高等級公路修建地區(qū)一般經(jīng)濟(jì)都較發(fā)達(dá)、人口密集，ＧＰＳ點(diǎn)丟失、遭破壞的情況比較嚴(yán)重，或由于ＧＰＳ點(diǎn)的特性通視情況不盡人意。根據(jù)國際招標(biāo)項目ＦＩＤＩＣ條款的規(guī)定及施工合同工期的要求，丟失或破壞的導(dǎo)線點(diǎn)應(yīng)恢復(fù)或補(bǔ)設(shè)。

２.二級導(dǎo)線測量的主要技術(shù)要求

　導(dǎo)線長度

　　(km)

　　平均邊長

　　(km)

　　測角中誤差(“)

　　測距中誤差(mm)

　　測距相對中誤差

　　測回數(shù)

　　方位角閉合差(“)

　　相對閉

　　合差

　　DJ2

　　DJ6

　　2.4

　　0.25

　　8

　　15

　　1/14000

　　1

　　3

　　≤1/10000

　　注：表中的n為測站數(shù)

　　當(dāng)導(dǎo)線平均邊長較短時，應(yīng)控制導(dǎo)線邊數(shù)，但不得超過上表導(dǎo)線長度和以平均邊長算得的邊數(shù)； 當(dāng)導(dǎo)線長度小于上表規(guī)定長度的1/3時，導(dǎo)線全長的絕對閉合差不應(yīng)大于13cm。

　　導(dǎo)線宜布設(shè)成直伸形狀，相鄰邊長不宜相差過大。

３.測量數(shù)據(jù)的處理

　　由于公路呈帶狀， 一般較長，沿線地形起伏較大，有些地區(qū)海拔較高，或位于投影帶的邊緣，導(dǎo)線歸算到大地水準(zhǔn)面并投影到高斯平面上產(chǎn)生的變形不可忽視。當(dāng)導(dǎo)線連線的相鄰控制點(diǎn)不在同一投影帶內(nèi)，為了計算導(dǎo)線閉合差，就需要坐標(biāo)換帶，將鄰帶的坐標(biāo)換成同一帶的坐標(biāo)。控制測量對投影的基本要求是角度投影后不發(fā)生變形即正投影。以ＧＰＳ點(diǎn)為附合點(diǎn)進(jìn)行加密及恢復(fù)或補(bǔ)設(shè)導(dǎo)線點(diǎn)時應(yīng)對測距長度進(jìn)行如下三個方面的歸化投影計算（外業(yè)測量時，對全站儀的測距功能根據(jù)空盒氣壓計及溫度計現(xiàn)場進(jìn)行溫度與氣壓的氣象改正）

　　(1)測距邊長度歸算到測區(qū)平均高程上;

　　(2)測距邊長度歸算到參考橢球面上S=S’(1-Hm/R);

　　（一般為大地水準(zhǔn)面，Hm為導(dǎo)線的平均高程，S’為建筑面上的丈量長度）

　　(3)測距邊長度投影到高斯平面上

　　（Ym為球面上的邊長S距中央子午線平均距離.）

　　實際應(yīng)用中由于第一項及第三項中△Y （測距邊兩端點(diǎn)近似橫座標(biāo)的增量）對結(jié)果影響甚微，可忽略，第二項中Hm值近似采用導(dǎo)線兩端點(diǎn)高程的平均值, 不再對每一邊分別計算改正數(shù)，而是綜合考慮歸化投影計算，從而形成一個邊長改正數(shù)系Ｋ，實踐證明這樣做是可行的。

　　式中:H1,H2---坐標(biāo)起算點(diǎn)、附和點(diǎn)的高程(m)

　　Y1,Y2---坐標(biāo)起算點(diǎn)、附和點(diǎn)的橫坐標(biāo)(m)（除去帶號及西移的500km）

　　R-------地球半徑6378000m

　　因此計算邊長=實測邊長×Ｋ

　　導(dǎo)線是以縱、 橫坐標(biāo)增量的總和∑△Ｘ，∑△Ｙ計算閉合差的，進(jìn)行檢核時只需求出兩次改化后的增量總和即可。

　　∑△Ｘ＝∑Ｓ’Ｃｏｓαi

　　∑△Ｘ＝∑Ｓ’Ｓｉｎαi

　　式中: α為導(dǎo)線各邊的方位角

　　導(dǎo)線平均高程區(qū)

　　大地水準(zhǔn)面

　　采用簡化法平差，利用編寫的計算機(jī)程序計算導(dǎo)線點(diǎn)的座標(biāo)。導(dǎo)線最弱點(diǎn)的點(diǎn)位精度是用控制導(dǎo)線的坐標(biāo)閉合差來保證的，平差以后（嚴(yán)密平差后以資比較）導(dǎo)線最弱點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差不應(yīng)超過5cm。 提高測量精度是減小點(diǎn)位中誤差的重要方法。進(jìn)行測量之前一定對儀器檢測，包括對測距的檢測，修正儀器的測距加乘數(shù)。嚴(yán)格按操作規(guī)程操作儀器，尤其是要保持旋轉(zhuǎn)方向一致，不得反旋，最后照準(zhǔn)時應(yīng)均勻旋進(jìn)，以減小軸系的機(jī)械傳動誤差的影響。準(zhǔn)確、快速的操作是提高精度的重要手段。

４.恢復(fù)定線

　　坐標(biāo)放線就是置儀器于導(dǎo)線點(diǎn)或其它已知坐標(biāo)點(diǎn)上，用極坐標(biāo)的方法測設(shè)中線。

　　如圖，設(shè)儀器置于導(dǎo)線點(diǎn)Ａ，以導(dǎo)線點(diǎn)Ｂ為定向點(diǎn)，欲定出中線上Ｃ點(diǎn)，只要知道〈Ａ和距離ＡＣ即可。在實際工作中，是用事先編好的逐樁坐標(biāo)計算程序在微機(jī)上計算出中樁座標(biāo)， 工地放樣時， 采用ＣＡＳＩＯfx-4500p袖珍計算器（或全站儀）的程序功能可以快捷地算出放樣元素（〈Ａ及距離ＡＣ，程序附后）。用極坐標(biāo)法測設(shè)中線時，應(yīng)把高斯平面上的坐標(biāo)點(diǎn)再投影到建筑面上來，這是一個相反的過程。下面在不同導(dǎo)線點(diǎn)上分別置鏡（Ａ，Ｂ）測中線上同一點(diǎn)Ｃ，如上圖。

　　已知三點(diǎn)坐標(biāo)如下：

　　ＸA=65074.151 ＸB=65481.555 ＸC=65276.321

　　ＹC=37513.357 ＹB=38016.585 ＹC=37967.348

　　計算放樣元素如下表：

　　夾角

　　計算邊長

　　影歸算后邊長(m)

　　<A=14°59’20"

　　AC=496.971

　　AC=497.013

　　<B=37°30’59"

　　BC=211.058

　　BC=211.076

　　改正系數(shù)K=0.99991572

　　如果C點(diǎn)不投影歸算到建筑面上來, 理論上以A、B兩點(diǎn)分別置鏡測設(shè)同一點(diǎn)C會產(chǎn)生C點(diǎn)不在同一位置上,兩次測設(shè)的點(diǎn)相差5.5cm,超出了限值。實踐中也證實了這一點(diǎn), 這不會令人滿意的。所以應(yīng)考慮投影歸算后的變形對結(jié)果的影響，而角度為正形投影不產(chǎn)生變形，不考慮其對結(jié)果的影響。

５.結(jié)束語

　　通過以上分析，綜合改正系數(shù)Ｋ的運(yùn)用，既能保證高等級公路平面控制的測量精度，又能保持方便和易于掌握的特點(diǎn)。實際應(yīng)用中也證實了這種方法的可靠性。