gps技术在疏浚工程测量验收中的应用

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1、GPS技术在疏浚工程测量验收中的应用笨蜘卷箭l劓2000年3月Vol26NoMar2000GPS技术在疏浚工程测量验收中的应用长沙交通学院长抄市410076)s

2、s/T,4/f$7,I摘要结合I程实例,介绍jGPS技采在疏浚I程上应用的基本原理,测量过程,数据处理等,指出j该项技术在水运I程上的实用价值,抽词一浚堂f?_-一'——～●0__一全球卫星定位系统(GLOBEPOSITIONINGSYSFEM,垒名简称GPS)是人造地球卫星为观测对象的无线电导航系统.该系统能为用户提供精密的三维空问坐标,运动物体的三维速度和标准时间目前GPS已

3、在卫星导航,移动通讯,大地监测等方面得到广泛的应用,并在公路导线测量,桥梁,隧道控制测量等项目上的应用也逐渐取得了成功经验.笔者在1998年曾采用GPS技术进行过某内河航道疏浚工程的测量验收,取得了良好效果,在此作一介绍.l工程实例1.1工程条件与设计要求广东省中山市歧江河位于中顺大围河网内地势最低处,连接横门水道和西江水道,全长39km,平均河宽150m,具有灌溉,泄洪,排涝与通航等功能.但自70,8O年代来,歧江河淤积十分严重,河水易受外江顶托,形成一条感潮河,致造成排涝不畅.城乡受渍,水质恶化等危害,从而严重影响与制约了社会经济的发

4、展.歧江河综合治理的首期工程便是员峰桥至中山三桥之间的河道疏泼,其工程条件与设计要求见表1.表1工程条件与设计要求1.2疏浚工程质量检验评定要求根据本次工程合同的规定,疏浚工程的质量检评验收标准为交通部颁《疏浚工程质量检验评定标准》(JTJ3]4—96),及工程设计断面图和平面位置要求当疏浚工程竣工时,应及时组织进行竣工测量,用来检验与评定质量.如图1.其中检验的主要项目是实收墙日期:l99§1227舷玻浚工程测水深图上的实际挖槽宽度,不得小于工程图上的设计值;质量评定的主要指标是航道中心线两~U5/'l2W(式中为航道设计底宽,本工程u

5、,为64lit).允许浅值为0.2lit,如允许浅点数不超过总测点数的3,则该工程可评为"合格工程";如不超过2,则可评为"优良工程".囝1疏浚工程断面囝1.3GPS技术的实际应用过程1.3.1测量原理与使用仪器本次工程的竣工测量,采用GPS动态相对定位方法,利用法国塞赛尔公司生产的GPS卫星接收机进行,另外还配备有一艘测量船,红外测深仪,临时水足,计时器等.为加强参照点和移动测量船测量人员之间的联系,还配有通讯器材和陆地交通工具等.测量中采用动态相对定位原理,如图2所示,两台接收机分别设在参考点A和移动测量船B上,两台接收机同步观测GP

6、S卫星,从而可测定每个时刻测点B相对参考点A的位置.如果在A点附测水位,移动测量船附测相应水深,则随着测量船的移动,航道各测点高程及纵,横面均可测出1.3.2实测过程本次疏浚工程的竣工测量于1998年6月1j日开始,考虑到歧江河施工段一半在市区一半在郊区的特点.设两个参考点在相应区段,并在参考点旁设立临时水足测量水位.在实测时,每5m[n手工记录一次,OOl/rJ技N科卟№通眦交南N湖叭M∞N～L1H一,●,,湖南交通科技26卷图2GPS动态相对定位示意图水尺读数精确到1gin本工程在勘测设计阶段已设立丁各断面桩,且各桩的平面坐标与高程已

7、精确删定,所以测量之前,宜先输入各断面设计值与断面桩的平面坐标值,测量先从下游的中山三桥开始(断面桩号为20+600),测量船沿垂直主流方向的横断面做"之"字运动,红外测深仪同时附测水深,全部定位资料及水深资料自动输入电脑.现场显示疏浚河道的水深,底宽与边坡情况.测量船所测各断面应至少包括设计水域宽,且相邻的断面间距不超过10rp,.6月17日测完上游员峰桥断面(断面桩号12+1oo),第一次外业结束.为了考虑回淤等影响,一星期后又进行了第二次测量验收.1.3.3数据处理及质量评定本次测量验收的数据为测后处理.因为实时处理虽然观涮数据无需

8、存储,但难发现粗差,尤其对疏浚工程中的灾挖地段不能及时组织复抓或复挖,所以采用测后处理,测点数据自动存贮并经随机计算程序进行解算,通过与设计值的比较,可自动确定各浅点的位置及其数据.在1:1000的竣工测量图上,各断面间距不超过20rn,测点问距不超过7"ft1.邑测点数8006点,浅占0.9,全分布在边缘水域.考虑到歧江河土质以淤泥与淤泥质土为主,属软底质,无备淤深度,加上航道双向通航,根据交通部《疏浚工程质量检验评定标准》(jTJ324—96)以及合同规定要求,本工程可评为"优良工程".2GPS技术在疏浚工程上应_【手=的优点1)因疏

9、浚河道一般较长,河段类型,河流的水力水文条件及地形条件等可能各不相同,如采用目前广泛应用的电磁波测距仪等常规方法,则往往费时费力,尤其对回淤严重的河流.影响更甚.采用GPS技术进行竣工测量.则