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摘要：本文首先介绍全站仪公路施工放样的基本含义，然后根据公路沿线布置的导线控制点，介绍使用中线放样的基本原理，探讨全站仪在公路施工放样过程中的应用，通过某高速公路的案例说明该方式的的具体操作、注意事项以及应用价值，结果证明使用全站仪在公路施工放样中的效率与精度高，应用非常广泛。
关键词：全站仪；公路施工放样；应用
随着我国高速公路建设的不断进步，传统的公路放样方式已经逐渐显示出其滞后性，其工作量大、效率低下且放样的精度不高不再适合高等级公路的施工放样工作。而全站仪具有非常鲜明的特点，其自动化程度高、测量速度非常快、精度高、性能相对也较为稳定，对于公路施工放线的工作能够起到非常重大的帮助作用。全站仪指的是由光电测距仪、电子经纬仪以及出具处理系统构成的集成一起，除开能够进行自动测距和测角之外，还能够很好的实现测站中的其他工作，如高差、高程和平距等。本文将GTS-311型的全站仪作为研究对象，介绍在高速公路工程放样中的应用。
1、全站仪公路施工放样的基本含义
全站仪（General Toyal Station）包含两层的含义，其一是替代常规的测绘仪器在工程施工中工作，如经纬仪、水准仪以及测距仪等；其次是实现观测数据的自动化读书、记录和运算等。全站仪在当前的工程测量中应用非常广泛，让传统的测绘模式发生了很大的转变，引起了测绘技术的变革。现代化的全站仪组成元素有测距仪、电子经纬仪以及计算机，由于其自动化和智能化的水平较高，又被成为智能型全站仪。在高速公路的建设中，使用全站仪进行施工放样主要是对道路的中线桩、桥涵的中线桩以及桥涵轴线的控制桩等进行测设，全站仪主要依据控制点的坐标以及测设点的坐标实施放样，所以公路的中线桩、桥涵的中线桩以及桥涵轴线的控制桩是进行放样的关键。
2、全站仪在公路施工放样中应用的基本原理
2.1控制点的布设
由于高速公路的建设中，由于四等导线的标准控制导线点的间距很远，对于施工放样、隧道以及大桥等构筑物的控制非常不利，测量的精度也不能保证，因此还需要对导线点进行加密。在两个导线点之间使用闭合导线或者是支导线全测回的方式将控制点加密，能够形成闭合导线则尽量按照闭合导线的方式进行布设，通视条件不佳或者是有困难的，使用支导线点的方式，加密的距离在400-800m之间为佳，闭合导线平差过程中需要注意调整导线点间的坐标值与方位角。
2.2传统放样方式
公路的中线测量传统方法为使用经纬仪进行定向、使用钢尺测量距离，沿公路的中线进行。在曲线中使用传统的支距法等进行中线的测设会受到测设堤岸位置的限制，放样过程费时费工，受到地形以及障碍物的影响非常大。最终测量结果的精度不高，在一般等级较低的公路中使用较多。
2.3坐标放样法
坐标放线方式指的是将仪器置于导线点或者其他已知坐标点之上，使用极坐标的方式对公路的中线进行测设。高等级的公路中线位置通常使用大地坐标表示，设计单位提供公路中线的逐桩坐标、施工单位依据给出的坐标进行放样工作。在高等级的公路中线中要求使用观点测距以及坐标放线的方式实施测设，这样的方法总体来说理论计算相对严密、不需要丈量累积误差，不会受到通视情况以及障碍物的影响，工作效率高，结果精准。
3、全站仪在高速公路放样中的实际应用
3.1公路中心桩的坐标计算
某高速公路路段的地形条件非常复杂，多山地与丘陵地形，通视条件较差。在实施放样工作时，所有的导线点均使用GPS进行测点，得到的数量较少对于放样工作来说较为不利，所以需要对导线点进行进行加密处理。该路段由直线段、圆曲线和缓和曲线路段共同构成，将每一个路段成为曲线元的端点。当一个曲线元的长度以及两个端点的曲率和半径已知，那么这个曲线元的形状和尺寸也基本能够确定。当给出曲线元起点的直角坐标以及起点位置的切线坐标方位角后，曲线元于直角坐标系当中的位置也能够确定下来。在通过线路的勘测设计之后，进一步确定直线段的坐标方位角、转角、圆曲线的半径以及缓和曲线道路的长，最后就能够计算出中线桩点的坐标（X，Y）。
3.2桥涵中心以及轴线控制桩的坐标计算
首先需要以桥梁设计图纸为依据找到中心桩号以及墩台的设计尺寸，计算各个墩台中心里程桩号，并以此为依据计算所在线路中的平面坐标。设计文件中给出墩台的中心坐标的，可以直接进行测设。在施工过程中，已放样的墩台中心桩将会被破坏，施工中会随时要求恢复墩台中心以及控制墩台的外轮廓线，因此需要放样出墩台的轴线控制桩。轴线控制桩台的坐标计算根据墩台的中心坐标以及轴线方位角、控制桩与墩台之间的距离进行计算。轴线方位角能够以线路在墩台中心处切线方位角的相关数据实时推算；控制桩距可以根据情况在不受施工干扰以及便于设桩的情况下进行实地测量。
3.3确定导线边的位置
本次高速公路放样中使用的是GTS-311型号的全站仪，在坐标放样过程中，每一个放样点与导线点的坐标都已知，需要进入放样模式既能够开展放样工作。首先使用全站仪选择好放样模式，随后输入测站点与后视点的坐标。之后会让用户选择仪器高，但是本次放样工作中使用的坐标均为XY坐标，不涉及到高程，因此将跳过该对话，在完成输入之后，会让用户选择模式，此时全站仪当中的望远镜在对准立好的棱镜之后选择确定，则导线边位置确定完毕。
3.4中线放样
在放样点的坐标系当中输入坐标，将会弹出棱镜高的对话框，同样的，放线不涉及高程上的坐标，需要跳过该对话框。在坐标输入完毕之后全站仪的屏幕上会显示角度的选项，例如显示dHR也就是水平角的差值为：31°21’42”，这就表示放样点与仪器对准放线出现31°21’42”的偏差，需要将全站仪的水平度盘适当旋转，到屏幕显示水平角的差值为0°00’00”。在屏幕中选择距离的选项后全站仪会向前发射光源，棱镜在这一方向上就不会终止距离的测量。测量工作人员通过调整棱镜的移动，让屏幕中的水平角的差值为0°00’00”时，棱镜点也就是放样点。值得注意的时，在实际操作过程中，水平角的差值在0.05m之内，使用小钢尺沿着实现我的方向进行丈量，加减差值后所得到的值就是放样点。在实施下一点的放样时，只需要重新进行坐标的输入，同样按照上述的方式就能够得出放样点。
3.5比例因子的设置
使用全站仪进行公路的施工放样过程中，控制点坐标使用的高斯平面直角坐标时，需要对全站仪当中的比例因子进行相关的设置。在不设置的情况下，全站仪的比例因子为1：1.000000，也就是不进行距离的改化。设置比例因子包括高程因子与格网因子，分别对应的是地面水平距离与大地水准面的距离改化以及地面水平距离与高斯平面的距离改化。
结束语
本文中应用的方式与传统的测量方法相比有着明显的优势，其一次就能实现直线段或者是曲线段中的边线的放样工作，不仅加快了放样工作的速度，减少了工作量极大的提高了工作效率，同时放样的精度得到了提高，因而效果非常满意，为某高速公路的施工放样工作带来了极大的便利。因此，掌握全站仪的应用技术方式在高等级的公路施工放样中非常重要。
参考文献：
[1] 贾桂丽.浅谈全站仪在公路施工测量中的应用[J].中小企业管理与科技，2012，（13）：298-299.
[2] 崔国柱，肖伟.利用全站仪进行高斜锥坡的平面放样[J].交通世界（建养机械），2011，（2）：137-138.
[3] 袁芳建，赫威.浅析全站仪放样精度及在公路放样中的应用[J].城市建设理论研究（电子版），2011，（31）
关键词：全站仪；公路施工放样；应用
随着我国高速公路建设的不断进步，传统的公路放样方式已经逐渐显示出其滞后性，其工作量大、效率低下且放样的精度不高不再适合高等级公路的施工放样工作。而全站仪具有非常鲜明的特点，其自动化程度高、测量速度非常快、精度高、性能相对也较为稳定，对于公路施工放线的工作能够起到非常重大的帮助作用。全站仪指的是由光电测距仪、电子经纬仪以及出具处理系统构成的集成一起，除开能够进行自动测距和测角之外，还能够很好的实现测站中的其他工作，如高差、高程和平距等。本文将GTS-311型的全站仪作为研究对象，介绍在高速公路工程放样中的应用。
1、全站仪公路施工放样的基本含义
全站仪（General Toyal Station）包含两层的含义，其一是替代常规的测绘仪器在工程施工中工作，如经纬仪、水准仪以及测距仪等；其次是实现观测数据的自动化读书、记录和运算等。全站仪在当前的工程测量中应用非常广泛，让传统的测绘模式发生了很大的转变，引起了测绘技术的变革。现代化的全站仪组成元素有测距仪、电子经纬仪以及计算机，由于其自动化和智能化的水平较高，又被成为智能型全站仪。在高速公路的建设中，使用全站仪进行施工放样主要是对道路的中线桩、桥涵的中线桩以及桥涵轴线的控制桩等进行测设，全站仪主要依据控制点的坐标以及测设点的坐标实施放样，所以公路的中线桩、桥涵的中线桩以及桥涵轴线的控制桩是进行放样的关键。
2、全站仪在公路施工放样中应用的基本原理
2.1控制点的布设
由于高速公路的建设中，由于四等导线的标准控制导线点的间距很远，对于施工放样、隧道以及大桥等构筑物的控制非常不利，测量的精度也不能保证，因此还需要对导线点进行加密。在两个导线点之间使用闭合导线或者是支导线全测回的方式将控制点加密，能够形成闭合导线则尽量按照闭合导线的方式进行布设，通视条件不佳或者是有困难的，使用支导线点的方式，加密的距离在400-800m之间为佳，闭合导线平差过程中需要注意调整导线点间的坐标值与方位角。
2.2传统放样方式
公路的中线测量传统方法为使用经纬仪进行定向、使用钢尺测量距离，沿公路的中线进行。在曲线中使用传统的支距法等进行中线的测设会受到测设堤岸位置的限制，放样过程费时费工，受到地形以及障碍物的影响非常大。最终测量结果的精度不高，在一般等级较低的公路中使用较多。
2.3坐标放样法
坐标放线方式指的是将仪器置于导线点或者其他已知坐标点之上，使用极坐标的方式对公路的中线进行测设。高等级的公路中线位置通常使用大地坐标表示，设计单位提供公路中线的逐桩坐标、施工单位依据给出的坐标进行放样工作。在高等级的公路中线中要求使用观点测距以及坐标放线的方式实施测设，这样的方法总体来说理论计算相对严密、不需要丈量累积误差，不会受到通视情况以及障碍物的影响，工作效率高，结果精准。
3、全站仪在高速公路放样中的实际应用
3.1公路中心桩的坐标计算
某高速公路路段的地形条件非常复杂，多山地与丘陵地形，通视条件较差。在实施放样工作时，所有的导线点均使用GPS进行测点，得到的数量较少对于放样工作来说较为不利，所以需要对导线点进行进行加密处理。该路段由直线段、圆曲线和缓和曲线路段共同构成，将每一个路段成为曲线元的端点。当一个曲线元的长度以及两个端点的曲率和半径已知，那么这个曲线元的形状和尺寸也基本能够确定。当给出曲线元起点的直角坐标以及起点位置的切线坐标方位角后，曲线元于直角坐标系当中的位置也能够确定下来。在通过线路的勘测设计之后，进一步确定直线段的坐标方位角、转角、圆曲线的半径以及缓和曲线道路的长，最后就能够计算出中线桩点的坐标（X，Y）。
3.2桥涵中心以及轴线控制桩的坐标计算
首先需要以桥梁设计图纸为依据找到中心桩号以及墩台的设计尺寸，计算各个墩台中心里程桩号，并以此为依据计算所在线路中的平面坐标。设计文件中给出墩台的中心坐标的，可以直接进行测设。在施工过程中，已放样的墩台中心桩将会被破坏，施工中会随时要求恢复墩台中心以及控制墩台的外轮廓线，因此需要放样出墩台的轴线控制桩。轴线控制桩台的坐标计算根据墩台的中心坐标以及轴线方位角、控制桩与墩台之间的距离进行计算。轴线方位角能够以线路在墩台中心处切线方位角的相关数据实时推算；控制桩距可以根据情况在不受施工干扰以及便于设桩的情况下进行实地测量。
3.3确定导线边的位置
本次高速公路放样中使用的是GTS-311型号的全站仪，在坐标放样过程中，每一个放样点与导线点的坐标都已知，需要进入放样模式既能够开展放样工作。首先使用全站仪选择好放样模式，随后输入测站点与后视点的坐标。之后会让用户选择仪器高，但是本次放样工作中使用的坐标均为XY坐标，不涉及到高程，因此将跳过该对话，在完成输入之后，会让用户选择模式，此时全站仪当中的望远镜在对准立好的棱镜之后选择确定，则导线边位置确定完毕。
3.4中线放样
在放样点的坐标系当中输入坐标，将会弹出棱镜高的对话框，同样的，放线不涉及高程上的坐标，需要跳过该对话框。在坐标输入完毕之后全站仪的屏幕上会显示角度的选项，例如显示dHR也就是水平角的差值为：31°21’42”，这就表示放样点与仪器对准放线出现31°21’42”的偏差，需要将全站仪的水平度盘适当旋转，到屏幕显示水平角的差值为0°00’00”。在屏幕中选择距离的选项后全站仪会向前发射光源，棱镜在这一方向上就不会终止距离的测量。测量工作人员通过调整棱镜的移动，让屏幕中的水平角的差值为0°00’00”时，棱镜点也就是放样点。值得注意的时，在实际操作过程中，水平角的差值在0.05m之内，使用小钢尺沿着实现我的方向进行丈量，加减差值后所得到的值就是放样点。在实施下一点的放样时，只需要重新进行坐标的输入，同样按照上述的方式就能够得出放样点。
3.5比例因子的设置
使用全站仪进行公路的施工放样过程中，控制点坐标使用的高斯平面直角坐标时，需要对全站仪当中的比例因子进行相关的设置。在不设置的情况下，全站仪的比例因子为1：1.000000，也就是不进行距离的改化。设置比例因子包括高程因子与格网因子，分别对应的是地面水平距离与大地水准面的距离改化以及地面水平距离与高斯平面的距离改化。
结束语
本文中应用的方式与传统的测量方法相比有着明显的优势，其一次就能实现直线段或者是曲线段中的边线的放样工作，不仅加快了放样工作的速度，减少了工作量极大的提高了工作效率，同时放样的精度得到了提高，因而效果非常满意，为某高速公路的施工放样工作带来了极大的便利。因此，掌握全站仪的应用技术方式在高等级的公路施工放样中非常重要。
参考文献：
[1] 贾桂丽.浅谈全站仪在公路施工测量中的应用[J].中小企业管理与科技，2012，（13）：298-299.
[2] 崔国柱，肖伟.利用全站仪进行高斜锥坡的平面放样[J].交通世界（建养机械），2011，（2）：137-138.
[3] 袁芳建，赫威.浅析全站仪放样精度及在公路放样中的应用[J].城市建设理论研究（电子版），2011，（31）