浅谈连续运行基准站系统的勘选与土建工作

         引言：十二五期间，辽宁省测绘地理信息局实施完成了辽宁现代測绘基准体系建设项目，其内容包括辽宁省卫星导航定位连续运行基准站系统（LNCORS）建设。LNCORS把GPS这一高新技术综合应用于辽宁省的大地测量、工程测量、气象监测、地震监测、地面沉降监测以及城市地理信息系统等领域，是实现现代化、大众化、集约化、高质量的地球空间信息服务的重要基础设施，同时兼顾社会公共定位服务，以满足日益增长的城市综合管理与城市化建设的需求。
一、基准站站址
基准站站址的选择关系到卫星信号的接收质量、数据传输质量，直接影响系统的功能实现、运行的稳定性。基准站站址附近环境满足GNSS观测所需的净空条件、“干净”的电磁条件，数据传输的网络条件。
（1）勘选准备工作：站址勘选工作开始前，勘选人员对点位设计、分布情况、所在地情况进行充分研究，制定选址工作计划，并现场落实土地使用以及供电、供水、站址安全保护等基础设施支撑条件；设备主要包括：野外勘选车辆、地质罗盘、双频GNSS接收机、电瓶（后备供电24小时）、三脚架、数码照相机、计算机及相关软件等；资料主要包括：图上设计的点位信息（站名、经纬度、基岩或土层）、所需的公函、合作协议、所在地区地形图（1：10万）、所在地区交通图、所在地区地质构造图（1：20万）、相关的通信、水文、气象、冻土和地下水位等资料。
（2）站址勘选实施：经认真选择多方协调后选定建站站址，对所选点位观测环境进行了测试。测试仪器为大地型GNSS接收机，截止高度角设置为0度，采样率设置为30秒，对勘选点位进行了24h以上的连续观测。通过TEQC分析，观测数据可利用率、MP1、MP2，符合规范要求，且所选站点便于施工、管理和日常的维护。
二、观测墩建造
观测墩分类：观测墩应为钢筋混凝土结构，依据基准站站址地质环境 ，观测墩可分为基岩观测墩和土层观测墩；
基准站分类：新建基准站根据用途分为核心基准站与非核心基准站两类，核心基准站观测墩设计与国家现代测绘基准站观测墩设计一致（有观测墩、重力墩、观测室与工作室）；非核心站分为两种：一种观测墩在室外，地下部分与核心站设计相同，地上部分采用直径为380mm的柱体，观测墩高度范围2.5m-3.5m；第二种观测墩在室内，采用国家标准建设，与核心站墩体规格保持一致。
（1）基岩观测墩：必须清理基岩表面的风化层并从完整基岩面向下开凿 0.5m，观测墩钢筋笼下部嵌入坑底不小于 0.2m，并紧密浇注； 观测墩地上墩体应置模板浇筑，其中直径 380mm 墩体采用统一模板浇筑，机械捣固；基岩上埋设的观测墩至少需经过一个月，方可进行观测。
（2）土层观测墩：建造时应保证墩体质心位于当地冻土线以下 0.5m，观测墩基坑开挖或钻孔时如遇软土、流沙、涌水等不良地层时，应继续向 下穿过该地层，进入良好受力土层深度不小于 0.5m；地下墩体采用开挖方式时应置模板浇，基坑开挖面积不能太大且不能在回填土上建造；土层观测墩地上部分建造按照基岩观测墩相关条款要求执行；土层内埋设的观测墩，一般地区至少需经过一个雨季， 冻土地区至少还需经过一个冻解期，方可进行观测。基岩观测墩、土层观测墩应与观测室的主要结构分离，以免影响观测墩的 稳定性，观测墩与地面接合四周应做宽度 50mm～100mm 与观测室地基同深的隔振槽，内填粗沙，避免振动带来的影响，并加盖保护板防止粗沙溢出；观测墩采用C30以上规格强度的混凝土浇筑，必须搅拌均匀，现场浇灌并用电动振动棒充分捣实，保证固结质量及外部光洁，观测墩外表面不可做二次整饰，同时使用建筑专用水平尺保证墩体垂直，垂直度不超过5‰；
（3）重力观测墩：因重力观测墩与基岩观测墩、土层观测墩同时建造，所以工艺流程与相应观测墩保持一致。
三、标志安装
（1）强制对中标志安装：观测墩强制对中标志位于直径380mm观测墩顶部，室外柱体浇灌至墩顶面20cm时，使用标志辅助安装器安装强制对中标志。
（2）水准标志安装：水准标志应在地下墩体顶面四角埋设并于地下墩体浇注快结束时安装（将水准标志插入地下墩体顶面共同浇筑），严禁工程结束后钻孔植入。
（3）重力标志安装：重力标志应埋设于重力观测墩顶面几何中心，标志面与重力观测墩顶面齐平，严禁工程结束后钻孔植入。
四、观测室和工作室建设
观测室和工作室应按照当地地震烈度提高一度设计建设 ，使用年限原则上应大于 50 年，屋顶面应设计总荷载值不小于 500kg；观测室与工作室总建筑面积应不小于 40m2，其中观测室面积不少于20m2，室内高度不低于3.2m，并使观测墩位于观测室内；非核心基准站的观测室面积不少于20m2，室内高度不低于3.2m；观测室用于安置仪器设备，仪器设备应集成安装在机柜中，工作室用于工作人员日常办公，对非核心基准站，设备安装于工作室内。
五、防雷、供电、等电位连接
基准站观测室、工作室都必须安装有良好接地的钢制专用避雷针和接地地网，地网接地电阻要求小于4Ω。避雷针应在俯视45°范围内完全覆盖GNSS观测墩；观测墩与观测室分离建设时，需对观测墩建立独立的防雷系统。为防感应雷及电压不稳，观测室与工作室接入市电时，室内必须安装B+C级电源防雷器；观测室内各设备应做等电位连接，使观测设备、供电设备、数据通信设备等互相连接，防止或减少雷击造成的破坏。
六、其他要求
基准站站址选定后，建站所占用的土地，应征得土地所有者和使用者的同意，并依据土地管理法办理征地或用地手续；观测墩和观测室地基建设，应选择少雨的季节完成； 基准站的建设应符合有关政策，委托当地有关人员对基准站加以保管，并办理测量标志委托保管手续，其格式参见附录（测量标志委托保管书）；全部土建工程完成后，应进行土建质量检查，合格后方可进行设备安装调试及试运行。