測繪技術在公路施工前期工作中的應用探索

董亞亞

（西北有色工程有限責任公司，陜西西安 710038）

測繪工作作為公路正式施工前一項基礎性工作，其核心目標是通過先進的測量儀器以及現場實際狀況，明確公路范圍內地理環境、地質條件。在此基礎上，客觀評價路基、橋梁以及隧道的穩定性，正確評估其施工可行性，為公路地質勘探、測試工作等提供助力。現代測繪技術由于各類新技術融入，更具精確性以及全面性，可及時獲取公路測量全方位所需數據，做好存儲、傳輸及管理，本文將闡述各類測繪技術，在公路實際建設前期提供的助力。

1 測繪技術在公路施工前期工作中的應用價值及要求

公路正式建設前，應從多方面進行考量，應確保公路后期建設合理性及經濟性，路線測繪為公路前期提供全方位資料信息，有助于相關部門人員將方案進行比對，最終選取最佳方案。公路施工前期需做好各項工作，包含繪制帶狀地形圖、縱橫斷面實際測量，需進行紙上定線和路線設計，完成設計的路平面位置、縱坡以及路基邊坡，均在地面上進行標識，為后續施工提供導向。現階段，我國測繪技術水平不斷提升，測繪方式趨于多元化，為進一步保障測繪數據的全面性及準確性，短期內可及時獲取相關數據，傳統測繪技術難以滿足此類要求。其中，主要表現在技術水平低、設備落后、測量成果與設計、施工匹配度較低。因此，加強探索測繪技術在公路施工前期中應用，具有重要的價值。現代測繪技術設計方法，主要強調動態設計、優化設計、計算機輔助設計，數據設計作為測繪核心構成，由于獲取數據信息方式變更，測繪過程中涉及大量數據，對此類數據處理、分析以及存儲，成為現代測繪工程構成。技術設計趨于專業化，伴隨科學技術發展，導致學科分化發展，因此，要求技術設計應細分為多個專業，由專業人員協作完成[1]。

2 現代測繪技術在公路施工前期工作中的應用

2.1 鉆探與重型勘探技術

現階段，公路建設前期應用重型勘探及鉆探技術，取得良好的成果，在不斷研發新技術、新方法過程中，提升相關人員工作效率，切實縮短施工實際周期，確保測繪成果的完整性。現階段，使用頻次較高的技術是金剛石繩索取芯鉆進技術，其作為一類先進技術，顯著優勢是確保不提鉆條件下，可將內部裝設巖芯的內管，利用繩索放置于地面上。公路測繪過程中，針對地質條件較為復雜的地層，可有效防止孔壁坍塌、掉塊，減少巖芯形成嚴重磨損，提升取芯質量。套鉆主要用于軟地層中，可完整取出高質量巖芯，受黏結劑影響，軟弱夾層中巖芯與插入鋼管凝結物成一體，因此，軟弱夾層可順利取出，并不會對其原有結構造成損傷。若套鉆應用過程中，使用與其相匹配的隨鉆定向取芯鉆具，可獲取軟弱層地帶和其他構造形狀的產物。

2.2 遙感技術

遙感技術由大面積同步觀測、時效性、數據綜合性等優勢，被廣泛應用于公路施工前期中。遙感技術作為一項綜合性技術，通過相應的設備，將目標從平面空間進行記錄，公路規劃應用中遙感作新型調查方式，為現狀調查、變化預測提供有價值資料。遙感技術為公路工程提供準確性、全面性數據信息，為公路路線多個方案中提供最核心的參考依據，確保其后期設計、施工合理性、經濟性。遙感技術作為大規模公路工程，最便捷測設方式。航測遙感技術作為遙感技術使用頻次較多的技術，航測遙感技術在公路前期實際應用，主要從三方面闡述。其一，將航拍照片和地面控制測量聯合，準確、全面為公路勘測設計提供平面地形地貌信息，確保線路選取實現最優化。其二，通過航拍照片，可獲取立體地面信息，在此技術上構建相應模型，人員觀察等工作均可在模型上實施，為工程設計提供水文、地質等資料；其三，聯合攝影測量技術和數字攝影測量技術，通過計算機可直接生成拍攝區域三維坐標，此類地形圖與數據信息可為公路設計提供助力。

2.3 瞬變電磁測量技術

瞬變電磁測量技術，其主要屬于時間電磁感應，以不接地回線形成脈沖式電磁場，再利用線圈觀察由該脈沖電磁感應形成的二次電磁場空間及時間分布，最終有效地解決地質問題。從其表面形態觀測，若將地面線圈立即切斷電源，地下會立即形成相應的感應電流，并隨著時間推移，持續性向下擴展，自上而下逐漸由濃變稀薄，最終消失于地下更深層次。

輸變電磁測量技術，將各個測量道瞬變感應電壓轉換為電阻率等參數，再利用濾波進行轉化，明確被測地質實際狀況。該測量方式主要適用于地形條件較復雜的山區公路測繪，不僅操作簡易，且能夠保證最終測繪成果精準性。近年來，伴隨我國高速公路建設規模擴大，部分高速公路需經過過煤礦區，利用瞬變電磁技術，可直觀測量地質實際條件，且將其信息進行劃分類別，勘測地下深度較大[2]。

2.4 監測預報技術

監測預報技術在公路前期工程中的應用，主要利用高邊坡三維成像圖系統，將巖體結構呈現為直觀數據，在此基礎上構建三維立體圖形，為人員直觀分析圖形提供便捷。根據其邊坡巖體實際狀況，客觀分析其巖體穩定性及未來發展趨勢。監測預報技術對邊坡線路正確選擇具有較大作用，減少線路因塌陷造成損失。該技術發展方向是高邊坡大結構面、裂隙等地質產裝精細化計算、實際空間定位。

2.5 全球定位系統

全球定位系統在公路工程前期測繪中的應用，主要體現在根據測設實際狀況，確定被觀測目標的三維坐標。該測繪技術與傳統測量方式相比具有較多優勢，主要表現在測量目標定位點精準度可保證、觀測目標點耗損時間較短、操作較為簡便、實際工作不受時間影響，觀測目標定位三維左邊可通過計算機直接進行存儲、分析及處理。

公路工程測繪前期工作中，應用全球定位系統2個核心功能：第一，靜態全球定位系統測量技術。針對靜態全球定位系統測量技術，常見于公路控制網中，測繪工作重點主要強調復核及加密，將設計部門提供控制網中導線點進行審核。第二，動態全球定位技術，將其稱為實時動態測量技術，該技術主要基于全球定位技術和數據傳輸聯合，是全球定位技術發展中重大突破。靜態測量技術在數據處理方面，具有一定的缺陷，具體為難以精準計算最終定位結果、無法開展數據復核檢測。實時動態測量技術可有效解決上述瓶頸，其由流動站和基站構成，構建保障動態測量無線通信，提升測量效率。

將一臺GPS接收機裝設于目標點上，對GPS衛星進行觀測，將其采集載波相位觀測傳輸至基準站電臺載波上，再通過電臺將其傳輸，該測量技術無須布設較多為基準控制點，便可短期獲取相關地形點、目標坐標，利用測圖軟件自行生成電子地圖。觀測耗損時間短、工作效率較高，根據其測量精度要求不同完成相對定位，通常需1～3 h。

2.6 地理信息技術

將地理信息技術應用于公路工程測繪中，可自行生成各類圖形，包含平面圖、剖面圖、柱形圖、等值線圖，并將圖形相匹配的數據庫進行管控，實現空間立體分析。地理信息系統在公路測繪中應用，成為未來必然發展趨勢，其將數據收集、分析、管理集于一身，將多個學科有效銜接，為人員決策提供有力支持。地理信息系統以地理空間信息為目標，將圖形處理和空間模型為研究方式，地理信息系統對遙感數據進行分析，建立相關工程定線模型，將各方面因素予以考量，為公路選線定線最優提供助力，切實提升公路測繪工作智能化，短縮測繪實際周期，提升工作效率。

3 現代測繪技術在公路勘測中的實例分析

某段公路施工前期，其中多段利用數字地形圖和DME制作，其工作流程可歸納為以下幾個步驟：首先，根據其比例尺，選取地形圖像控制點；其次，對其進行嚴格加密，建立相對應的模型，正射影像于外業的圖像控制，最終落腳點于加密和模型構建上，對業內測圖和外業的調繪，完成其編輯和DEM制作。

整個工作流程中，工作人員選用合適的地形圖，以航飛相片的每6條基線量，取2個具備顯著特征的線和物進行關聯，最終獲取正確的DEM制作，形成條帶狀分布的正射影像圖。立足地形層面觀測，該段路較為平坦，面臨北部具有較大的丘陵地帶。因此，DEM實際制作過程中，應根據公路地形，選取合適的測繪方案。

為保證最終測繪成果精準性，公路測繪過程中應逐一明確測量特征線，特征線布設增多，可提升測量的精準度，但需消耗較大時間，影響后續工作開展。此種狀況下，可適當對兩種地形分別選取像對點，實際測繪特征線過程中。針對南部地勢較為平坦的區域，可通過DEM方式完成正像校對工作；北部丘陵地帶針對居民住宅區無須進行處理。自動化三角測量軟件，可幫助像控業內工作，在全數字化測量工作站上，完成相應的加密工作，根據其最終加密成果，使用相關的測繪模板，最終對數據進行模型定向工作。其核心優勢為工作人員帶來較大便捷，可實現漫游功能的放大縮小，有助于立體套和查漏，提升公路測繪效率，確保后期設計、施工穩健推進。

4 結語

現階段，我國公路工程施工前期，由于地質環境具有一定的復雜性，需全方位對其進行測繪，掌握全面數據信息，為設計、施工合理性奠定基礎。為準確、全面掌握公路建設路線地質情況，以免因地質問題損害建設后的公路或出現巖體坍塌等，應不斷研究、優化測繪技術，促進我國地質測繪方法的持續性改革，保障我國公路建設穩定發展。