網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)在管廊土方量計(jì)算中的應(yīng)用

熊永合

（青海省第二測(cè)繪院，青海 西寧 810000）

摘要：基于海東市工程實(shí)例，利用RTK、全站儀進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，通過(guò)DTM模型、方格網(wǎng)法計(jì)算管廊土方量，并比較分析其優(yōu)劣性。結(jié)果表明：與傳統(tǒng)的土方測(cè)量技術(shù)相比，RTK測(cè)量技術(shù)在整體作業(yè)中具有快速、高效、便捷等特點(diǎn)，且測(cè)量精度高的特性。

關(guān)鍵詞：RTK；地下管廊；土方量計(jì)算；工程實(shí)例

隨著測(cè)量技術(shù)的不斷發(fā)展，經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀、全站儀等傳統(tǒng)相關(guān)測(cè)量設(shè)備在工程土方計(jì)算中得到廣泛應(yīng)用，但具有一定的局限性，測(cè)量與計(jì)算繁瑣，工程量大且易出錯(cuò)；GPS、RTK等設(shè)備誕生與發(fā)展，使得測(cè)量技術(shù)得到了質(zhì)的飛躍。由于城市地下空間的拓展開發(fā)，利用RTK進(jìn)行地下工程土方量計(jì)算研究相對(duì)欠缺；依托海東市核心區(qū)地下管廊建設(shè)項(xiàng)目，本文對(duì)網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)在管廊土方量計(jì)算中的應(yīng)用進(jìn)行探討。

1研究區(qū)概況

海東是青海省地級(jí)市，海東市核心區(qū)地下綜合管廊試點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目位于海東市平安區(qū)老城區(qū)、新城區(qū)和樂都區(qū)老城區(qū)、新城區(qū)。平安區(qū)境內(nèi)大部分地區(qū)為山區(qū)，地形繁雜，溝壑縱橫，湟水河自西向東流經(jīng)全境，局勢(shì)南高北低，由西南向東北歪斜，大部分地區(qū)海拔在2066—2300 m之間；樂都區(qū)屬?gòu)?qiáng)烈上升的祁連山地，海撥高度在 2000-3000 m 之間，高原山地屬地勢(shì)第二；其中，海東市地下綜合管廊平面圖如圖1所示。

2 數(shù)據(jù)來(lái)源與方法

2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

本文采用數(shù)據(jù)主要包括海東市1：500地形圖、開挖工程量平面位置和高程；1：500地形圖采用的是海東市規(guī)劃院的成果圖，平面位置及高程通過(guò)利用RTK、全站儀等設(shè)備進(jìn)行外業(yè)實(shí)地測(cè)量獲取。

2.2 土方量計(jì)算方法

土方量計(jì)算方法主要包括DTM法、斷面測(cè)量法、方格網(wǎng)法。DTM模型計(jì)算土方量是根據(jù)地面點(diǎn)（x，y，z）的坐標(biāo)和設(shè)計(jì)高程測(cè)量，土方量通過(guò)生成三角剖分來(lái)計(jì)算每三棱錐的切割和填充，并繪制土方的界限。

斷面測(cè)量廣泛應(yīng)用線性工程的勘察設(shè)計(jì)與施工過(guò)程中；其主要是通過(guò)分別測(cè)量中線兩側(cè)各變坡點(diǎn)至中線樁的水平距離和高差，再結(jié)合設(shè)計(jì)橫斷面以計(jì)算此特定樁位位置挖填的土石方量，最后累計(jì)各個(gè)橫斷面的土石方量得到計(jì)算區(qū)域內(nèi)的填方和挖方的一種方式。

方格網(wǎng)來(lái)計(jì)算土方量是按照實(shí)地測(cè)定的大地點(diǎn)坐標(biāo)（X，Y，Z）和策劃高程，經(jīng)過(guò)天生方格網(wǎng)來(lái)計(jì)算每一長(zhǎng)方體的填挖方量，最后累計(jì)得出指定范圍內(nèi)填方和挖方的土方量，并繪制出挖方分界線。

本文運(yùn)用CASS軟件工程應(yīng)用中的DTM法、斷面測(cè)量法、方格網(wǎng)法分別對(duì)土方量計(jì)算，進(jìn)行比對(duì)計(jì)算得出土方測(cè)繪成果。

3 結(jié)果分析

3.1 DTM模型計(jì)算土方量

起先，使用復(fù)合線圈出海東市管廊土方預(yù)算的區(qū)域，確保閉合，盡量不要擬合。在CASS體系中，依序按順序在菜單欄的“工程 應(yīng) 用 ＼ DTM土方計(jì)算 ＼依 據(jù)圖上高程點(diǎn)”，輸入設(shè)計(jì)標(biāo)高及采樣間距，海東區(qū)設(shè)計(jì)標(biāo)高2000m，采樣間距20m。運(yùn)作CASS體系會(huì)生成三角網(wǎng)圖形，且計(jì)算出最大及最小高程、策劃高程、平場(chǎng)面積、填方量、挖方量和圖形有關(guān)訊息數(shù)據(jù)，最后輸出計(jì)量成效，總挖方量：259686.7 m3，總填方量：27084.9 m3。

3.2 斷面測(cè)量法計(jì)算土方量

首先，依次在菜單欄選擇“工程應(yīng)用＼生成里程文件＼垂直剖面線”；接著，樁點(diǎn)采用等徑法，斷面間距為20 m；結(jié)尾，點(diǎn)擊“確定”， 選取所畫縱斷線，CASS系統(tǒng)會(huì)生成里程文件。選擇“工程 應(yīng)用＼圖面土方計(jì)算”，框選上頭繪制的斷面圖，選擇繪制表格的部分，自動(dòng)生成計(jì)算土方量的表格，結(jié)果顯示，總挖方量=258807.4 m3，總填方量 =27557.3 m3。

3.3方格網(wǎng)法計(jì)算土方量

重復(fù)操作DTM模型的復(fù)合線操作；CASS中依序選擇“工程應(yīng)用＼方格網(wǎng)法土方量計(jì)算 ”命令；輸入所需的坐標(biāo)文件，進(jìn)入2000米設(shè)計(jì)高程，20米，這是網(wǎng)格的寬度，對(duì)邊長(zhǎng)度每平方。“確定”后，系統(tǒng)顯示：最小高程 =1970.855m，最大高程=2050.052 m。同時(shí)，系統(tǒng)將輸出網(wǎng)格，切割和填充線，并填寫或削減每個(gè)盒子的體積；海東區(qū)計(jì)算結(jié)果顯示：總挖方=259164.2 m3，總填方=27457.5 m3。

結(jié)束語(yǔ)：土方量測(cè)量及計(jì)算是每一項(xiàng)工程施工前最基礎(chǔ)、最關(guān)鍵的工作預(yù)算，是選擇施工方法的關(guān)鍵因素，其測(cè)量精度直接影響整個(gè)工程的預(yù)算精度。隨著網(wǎng)絡(luò)RTK的成熟與發(fā)展，本文將網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)應(yīng)用地下管廊土方計(jì)算中，工期縮短、工作量減少，工程成本降低等優(yōu)勢(shì)，且CASS系統(tǒng)中不同土方計(jì)算方法適用性具有差異。綜上所述，網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)在土方量計(jì)算過(guò)程中，具有快速、高效等特點(diǎn)，且精要高；隨著CASS測(cè)圖系統(tǒng)的不斷完善，未來(lái)網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)的應(yīng)用將會(huì)越來(lái)越廣泛。

參考文獻(xiàn)

[1] 姚宜斌， 胡明賢， 許超鈐. 基于DREAMNET的GPS/BDS/GLONASS多系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)RTK定位性能分析[J]. 測(cè)繪學(xué)報(bào)， 2016（09）：1009-1018.

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