第一篇:淺議GPS RTK技術在工程測量中的優點
淺議GPS RTK技術在工程測量中的優點的論文由代寫論文網提供搜集整理,筆者根據工作經驗講訴了GPS RTK技術在工程測量中應用的優點進行了探討,具有一定的參考價值。
GPS就是全球定位系統,它是隨著現代科學技術的迅速發展而建立起來的新一代緊密衛星導航定位系統。GPS代寫計算機碩士論文衛星定位測量是研究利用GPS系統解決大地測量問題的一項空間技術。隨著全球定位系統(GPS)技術的快速發展,RTK測量技術也日益成熟,RTK測量技術逐步在測繪中得到應用。通過RTK技術能夠在野外實時得到厘米級定位精度的測量方法,它采用了載波相位動態實時差分方法,是GPS應用的重大里程碑,它的出現為工程放樣、地形測圖,各種控制測量帶來了新曙光,極大地提高了外業作業效率。
1、GPS RTK技術在工程測量中的應用
RTK(Real-time kinematic)實時動態差分法。這是一種新的常用的GPS測量方法,以前的代寫計算機畢業論文靜態、快速靜態、動態測量都需要事后進行解算才能獲得厘米級的精度,而RTK是能夠在野外實時得到厘米級定位精度的測量方法,它采用了載波相位動態實時差分方法,是GPS應用的重大里程碑,它的出現為工程放樣、地形測圖,各種控制測量帶來了新曙光,極大地提高了外業作業效率。
(1)控制測量
為滿足城市建成區和規劃區測繪的需要,代寫論文 城市控制網具有控制面積大、精度高、使用頻繁等特點,城市Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級導線大多位于地面,隨著城市建設的飛速發展,這些點常被破壞,影響了工程測量的進度計算機專業畢業論文,如何快速精確地提供控制點,直接影響工作的效率。常規控制測量如導線測量,要求點間通視,費工費時,且精度不均勻。GPS 靜態測量,點間不需通視且精度高,但數據采集時間長,還需事后進行數據處理,不能實時知道定位結果,如內業發現精度不符合要求則必須返工。應用RTK技術將無論是在作業精度,還是作業效率上都具有明顯的優勢。
(2)線路中線定線
RTK測量技術用于市政道計算機畢業論文范文路中線或電力線中線放樣,放樣工作一人也可完成。將線路參數如線路起終點坐標、曲線轉角、半徑等輸入RTK的外業控制器,即可放樣。放樣方法靈活,即能按樁號也可按坐標放樣,并可以隨時互換。放樣時屏幕上有箭頭指示偏移量和偏移方位,便于前后左右移動,直到誤差小于設定的為止。
2、GPS RTK技術在工程測量中處理數據方法
實時動態測量RTK是基于載波相位觀測值的實時動態定位技術。在RTK作業模式下,基準站通過數據錠—調制解調器,將其觀測值及站點的坐標信息用電磁信號一起發送給流動站。流動站不僅接收來自基準站的數據.同時本身也要采集GPS衛星信號,并取得觀測數據,在系統內組成差分觀測值進行實時處理,瞬時地給出精度為厘米級(相對于參考站)的流動站點位坐標。
在RTK作業模式下,基準站通過數據鏈將其觀測位(仍距和載波相位觀測值)和測站坐標信息(如基準站坐標和天線高度)—但傳送給流動站,流動站在完成初始化后,二方面通過數據鏈接接收來自基被站的數據,另外,自身也采集rTP3觀測數據,并在系統內組成差分觀測值進行實時處理,再經過坐標轉換、高程擬合和投影改正,即可給出實用的厘米級定位結果。
第二篇:對數字技術在工程測量中的應用研究
對數字技術在工程測量中的應用研究
摘要:隨著信息化的高速發展,我國的測繪技術也已經從傳統的人工測繪發展為數字化測繪,測繪技術取得了突飛猛進的發展,本文探討了數字測繪技術的優點以及應用。
關鍵字:數字技術測繪技術應用
數字化測繪技術是伴隨著計算機、網絡技術的發展及測量儀器的智能化而興起的一門新興的測繪技術。數字中國、數字城市等概念的提出以及相關數字化工程的啟動,特別是全球定位系統(GPS)、地理信息系統(GIS)、攝影測量與遙感(RS)以及數字化測繪和地面測量先進技術的發展,使工程測量的手段和方法產生了深刻的變化。工程測量的服務領域也相應進一步延伸,而且正朝著測量數據采集和處理的自動化、實時化和數字化方向發展。
一、數字化測繪技術的優點
1.它可以通過計算機的模擬,在屏幕上直觀生動地(分層)反映出地形、地貌特征以及地籍要素,而且一目了然,基本上改變和彌補了傳統產品線條、符號和數字、文字等綜合包羅,非具一定專業知識才能讀懂的缺陷。
2.數字化測繪產品在使用、維護和更新上具有方便快捷的特性,能夠隨時保持產品信息的現勢性,可以隨時補充修改,隨時出新圖提供使用。
3.根據不同用戶的需要,可以對產品的各種要素進行數據再加工,得到不同用途的圖件,而且還可以隨意對圖形進行拼接、縮放,用途更廣泛。
4.利用數字化(地形、地籍)測繪成果,作為底圖,可在計算機上進行各種規劃與設計(如土地資源開發規劃和城市道路網的設計等),可方便地進行許多方案的設計與比較,對各種要素的統計、匯總、疊加、分析也方便、準確。在計算機的幫助下,大大提高了測繪生產作業的自動化、科學化、規范化程度,數字化測繪產品的應用水平也將達到新的高度。除此以外,在其他方面還顯示出很多優越性,但從以上幾點足以可見數字化(地形、地籍)測繪很符合現代社會信息的要求,是現代測繪的發展方向。因而,以前以傳統測繪為主的專業測繪單位,現在是以發展數字化測繪技術作為發展的目標與方向。
二、數字化測繪中作業模式的選擇問題
數字化測繪設備是全站儀加電子手簿或電子平板,作業分為編碼方法和無碼方法。編碼方法在記錄測量數據時必須按碎部點的類型及相互間幾何關系輸入特征編碼, 作業員不僅要熟記編碼,為正確輸入編碼,測站與棱鏡間還需要較多有關測點的信息交流,因此作業速度慢。尤其當地形復雜、通視困難、對一個地物的測量是不連續的,甚至要經過幾個測站的觀測才能完成時,作業難度大,出錯機會多。無碼作業則不需輸入任何編碼,代之以繪制草圖記錄所測點位及相鄰關系。測站與棱鏡間聯絡較少,測站照準目標操作電子手簿驅動全站儀測取數據后,只需向棱鏡處作業員報告碎部點號而已。具有平板測圖知識的作業員隨棱鏡現場繪制草圖,輕松且不易出錯。測圖工作實際上主要在棱鏡處進行,測站觀測速度很快,一臺全站儀可觀測2~3個棱鏡,相當2~3個圖板的平板測圖。所以無碼作業方法更容易為測量人員所接受。數字化測繪記錄設備過去以電子手簿為主,但目前有關電子平板的介紹、報道較多。所謂內外業一體化的作業方法,即利用電子平板(便攜機)在野外實現碎部點展繪成圖被描繪成最先進的方法。但實際上若電子平板與全站儀聯機則由于通視不一定好,加之數字化測圖測程較遠,繪圖員在電子平板上編輯繪圖很困難。若靠遠距離觀察輔之以鏡站作業員的描述來繪圖,則不僅對電子平板繪圖員的技術、經驗要求較高,且既慢又容易出錯。就這一點而言,類似傳統的平板測圖的作業方法,不同之處僅在于不需展點、計算機編輯代替手工繪圖而已。為解決這一問題,市場上推出了遙控電子平板。雖然采用遙控平板可使繪圖員隨棱鏡現場繪圖,但設備投資遠高于電子手簿。野外作業速度也低于電子手簿加草圖方法。實際上是付出高昂的代價以外業時間換取內業時間。若考慮到野外作業條件艱苦,作業人員的愿望恰恰相反;即寧愿用內業時間換取外業時間。加之電子平板還有惡劣條件下可靠性差,攜帶不如電子手簿方便的缺點。所以大多數情況下,尤其是復雜地區,電子手簿加草圖方法仍是最適合的作業方法。
三、數字化測繪技術在地籍測量中的應用
1.數字測圖的主要內容
1.1原圖數字化
當一個地區需要用到數字地形圖而一時因經費困難或受到時間等原因的限制時,該方法是最適宜的。它能夠充分利用現有的地形圖,僅需配備計算機、數字化儀或掃描儀、繪圖儀再配以數字化軟件就可以開展工作,并且可以在很短的時間內獲得數字化成果。它的工作方法有兩種:手扶跟蹤數字化及掃描矢量化,其中后一種的精度、效率更高。但是,利用該方法所獲得的數字地圖其精度因受原圖精度的影響,加上數字化過程中所產生的各種誤差,因而它的精度要比原圖的精度差。而且它所反映的只是白紙成圖時地表上各種地物地貌,現時性不是很好。所以它僅能作為一種應急措施而非長久之計。為了充分利用該法得到數字地圖,可通過修測、補測等方法,實測一部分地物點的精確坐標,再用這些點的坐標代替原來的坐標,通過調整,可在一定程度上提高原圖的精度。而隨著地圖的不斷更新,實測坐標的增加, 地圖的精度也就會相應地得到提高。
1.2地面數字測圖
在沒有合乎要求的大比例尺地圖的地區,可直接采用地面數字測圖的方法,該方法也稱為內外業一體化數字測圖,是我國目前各測繪單位用得最多的數字測圖方法。采用該方法所得到的數字地圖的特點是精度高,只要采取一定的措施,重要地物相對于鄰近控制點的精度控制在5cm內是可以做到的。
1.3航測數字成圖
當一個地區(或測區)很大時,可以利用航空攝影機在空中攝取地面的影像,通過外業判讀,在內業建立地面的模型,通過計算機用繪圖軟件在模型上量測,直接獲得數字地形圖。隨著測繪技術的發展,數字攝影測量已在我國部分地區取得成功,不久將會得到推廣。它是通過在空中利用數字攝影機所獲得的數字影像,內業通過專門的航測軟件,在計算機上對數字影像進行像對匹配,建立地面的數字模型,再通過專用的軟件來獲得數字地圖。可以說,這將是今后數字測圖的一個重要發展方向。該方法的特點是可將大量的外業測量工作移到室內完成,它具有成圖速度快、精度高而均勻、成本低,不受氣候及季節的限制等優點,特別適合于城市及大測區的大面積成圖。
2.數字測圖在地籍測量中的應用
隨著國家小城鎮建設步伐的加快,城鎮地籍測量工作在全國范圍內展開,各地對地籍圖的需求將急劇膨脹。地籍測量的目的是為了全面澄清城鎮土地的屬性、位置、面積、用途、經濟價值及相互之間的關系,為建立全國土地管理信息系統奠定基礎。隨著高新測繪技術的開發和應用,數字化測繪技術的應用得到迅速發展。較之傳統的大(小)平板儀(地形、地籍)測繪技術,數字化測繪可以讓測繪產品更加多樣化,技術含量和應用水平更高,產品的使用與維護更加方便、快捷、直觀,與傳統的測繪產品(地形、地籍圖件)相比,數字化測繪產品具有明顯的優越性。作業流程的科學化是數字測量的關鍵所在,結合測區已有的資料,以有關規程、規范為依據,設計作業流程,數字地籍測量的作業流程見下圖:
3.數字測繪在數字地球中的應用
簡言之,數字地球就是把經濟和社會發展方方面面的信息,加載于一個統一的地理坐標框架中按數字的形式存貯于計算機,任何機構或個人均可通過網絡通訊技術, 足不出戶便獲取所需的信息做到“秀才不出門,全知天下事”。數字地球是一個十分龐大的系統工程,技術復雜,涉及部門多,沒有任何一個部門或團體能單獨承擔,它需要地球科學、信息科學、空間技術和眾多應用部門的配合。測繪作為地學和信息學的重要組成部分,在國家空間數據基礎設施建設中具有不可替代的地位, 空間基礎信息的獲取、處理,向信息高速公路提供內容豐富、形式多樣的信息貨物等工作已歷史地落在測繪工作者肩上。可以說,數字地球始于測繪。我國測繪部門從20世紀八十年代初期開始,對傳統測繪技術進行了大規模的數字化改造。傳統的光學定位技術已被光電技術、GPS技術所取代,傳統的白紙測圖已被數字測圖和地理信息系統所取代,以地面測量為主向以衛星定位(GPS)、衛星遙感(RS)測繪等高技術為主的對地觀測方面轉變,被動的靜態測量向動態的實時測量方面轉變"測繪部門在數字地球基礎框架建設方面做了大量工作,主要包括:建立了全國A級、B級 GPS網;完成了全國1:100萬、1:25萬基礎地理數據庫和數據服務設施;建立了國情和省情綜合地理信息系統;研制成功了從遙感立體影像自動建立數字地面模型的數字攝影測量系統;研制成功了數字高程模型(DEM)、數字正射影像(DOM)、數字線劃圖(DLG)、數字柵格圖(DRG)等“4D”產品生產線。數字地球的雛形已經形成。
當然,數字測繪技術應用于很多方面,由于篇幅有限,就不在此一一列舉了。
總之,數字測繪技術在工程測量中應用廣泛,精確且使用,并且數字測繪技術也在日新月異地發展,廣大測繪工作者要更新思維、堅持學習,做數字化的測繪工作者。
參考文獻:
[1]賀麗娟,曹振一數字化測繪技術在工程測量中的應用西北水電2002
[2]覃其進淺談數字化技術在地籍測繪中的應用廣西地質2001
[3]高恒昌,段朝輝,張澎數字化測圖在城鎮地籍測量中的應用[J]城市勘測,2002,(2)1
[4]宋其友,等1數字地籍測量[J]北京:測繪出版社,1991
第三篇:GPS測繪技術在線形工程測量中的應用
GPS測繪技術在線形工程測量中的應用
摘要:在線形工程測量中,應用GPS測繪技術不但精度有保證,而且方便、快捷,節省人力物力,本文在訴述GPS測繪技術在線形工程測量應用中GPS控制網的布設、外業測、內業差處理的同時,也闡述了各過程易出現的問題及處理方法。
關鍵詞:GPS;長線測量;測繪
隨著測繪技術的發展,GPS測繪技術已廣泛應用于線形工程的方方面面,如道路、管線、長距離輸水、電、氣、油管路勘測等,以前按傳統的控制測量、工程測量控制方法建網觀測,工作量大、測繪時間長、效率低,同時在網形布設、觀測方法、誤差控制等方面都存在一定的問題,再加上線路狹長,周圍控制點少,給測繪工作帶來不便。線形工程中利用GPS測繪技術較好地解決了上述問題。1 GPS線路控制網的布設特點
用GPS技術分級建立線路控制網,線形工程長達數百千米,甚至上千千米,利用GPS技術能很好地解決這一問題,因為其布網形式靈活,與國家高等級點聯測時,其邊長不受限制,點間又不要求通視。控制網呈狹長狀布設,每個閉合環至少含一條數千米的長邊,與相鄰互相通視的短邊點相連,形成混合網。其網圖采用分級布網,具有較高的精度及較高的可靠性,同時保證同級網點精度均勻。另外,高等級控制網統一布設,為次級加密測距導線提供高等級的控制點。2 GPS線路控制網的布設形式 2.1 線路控制網
線路控制網是由多個邊連式、點連式基線形成的異步環構成的混合網。規范規定,每個獨立環或附合路線不超過6條邊(C級平均邊長10~15 km,D級5~10 km),并與國家高等級點聯測。2.2 GPS線路導線
(1)選點靈活,點位基礎堅實穩定,便于安置儀器操作,便于布設通視方向,并能用常規方法擴展與聯測。(2)相鄰點不必都通視,只要有1對相鄰點通視即可。
(3)每條GPS基線向量連同高一級GPS網點的基線向量,構成異步環作以檢核。
(4)線路過長時,若跨多個投影帶,可在分帶交界附近布設一對互相通視的GPS點與國家控制點相連,以使測區內投影長度變形不大于2·5 cm/km。
(5)GPS控制網與附近高等級國家平面控制網點聯測點不應少于3個。當控制網邊長過長時,宜增加聯測點,并使聯測點分布均勻且能控制本控制網。
(6)低等級線路測量自成系統,不與國家高等級點聯測時,其布網方式更加靈活,可采用網(1)作業組嚴格按調度計劃,按規定時間進行同步觀測。
(2)接收機啟動前和作業過程中,應隨時填寫測量平差手簿中的項目、格式及內容。①接收機記錄后,觀測員及時將測站信息記錄于手簿,發現異常,及時報告調度人員,采取相應措施;②接收機記錄后,禁止人員或其他物體觸動天線或遮擋信號,引起信號失鎖;③觀測期間,不得在天線附近50 m內使用電臺,10 m內使用對講機及手機以免干擾;④同一時段觀測過程中,不能將接收機關閉又啟動,進行自測試、改變衛星仰角限、改變天線位置、變換數據采樣間隔,更不能關閉文件或刪除文件等;⑤避免多路徑效應誤差,測站應遠離大面積平靜的水面(水面能反射衛星信號),測站不宜選在山坡、山谷及盆地中,測站宜遠離高大建筑物(阻礙衛星信號)、高壓輸電線及發射臺(塔)等電磁場干擾的地方。3 外業觀測應注意的問題 3.1 觀測計劃線路控制網
編制觀測計劃表,對作業組按計劃表下達作業調度命令。在實際作業中根據情況作出調整,做到統一指揮,協調作業,發現問題,及時解決。3.2 對觀測員的要求
必須熟練掌握GPS接收機性能及作業過程,并能處理外業觀測中可能出現的問題。
3.3 觀測作業過程要求
測量平差手簿中的項目、格式及內容。①接收機記錄后,觀測員及時將測站信息記錄于手簿,發現異常,及時報告調度人員,采取相應措施;②接收機記錄后,禁止人員或其他物體觸動天線或遮擋信號,引起信號失鎖;③觀測期間,不得在天線附近50 m內使用電臺,10 m內使用對講機,以免干擾;④同一時段觀測過程中,不能將接收機關閉又啟動,進行自測試、改變衛星仰角限、改變天線位置、變換數據采樣間隔,更不能關閉文件或刪除文件等;⑤避免多路徑效應誤差,測站應遠離大面積平靜的水面(水面能反射衛星信號),測站不宜選在山坡、山谷及盆地中,測站宜遠離高大建筑物(阻礙衛星信號)、高壓輸電線及發射臺(塔)等電磁場干擾的地方。4 內業平差優化處理 4.1 GPS控制網的邊長精度
GPS網主要用于布設首級平面控制網,每隔數千米布設一對互相通視、邊長在500~1 000 m的埋石點,這樣形成長短邊較懸殊的控制網。為了能有效地檢核外業基線成果,網中必須形成符合網形要求、滿足規范和等級要求的異步閉合環。盡管基線解算符合要求,因邊長過于懸殊(幾百米至幾十千米),若將長短邊一起參與平差,就會降低短邊的精度,影響整網的精度(原因是長邊系統誤差明顯大于短邊系統誤差,長邊絕對誤差比短邊小很多)。4.2 內業平差優化處理
由于上述線路GPS網點位的特點,通過多次實踐提出了一個有效的優化處理方法,將平差處理中形成異步環較長的邊(10 km以上)只作為檢核基線成果的解算,不納入網平差,這樣能提高GPS網點的精度。4.3 基線檢驗具體過程
(1)同步環閉合差檢驗。基線所組成的同步環應進行閉合差檢驗,其閉合差應符合規定:ωx≤n /5σ,ωy≤n /5σ,ωz≤n /5σ,ω≤3n /5σ。其中,ωx、ωy、ωz為坐標分量閉合差;ω為環的全長閉合差;n為閉合環的邊數;σ為相應等級規定的精度。
(2)異步環閉合差檢驗。若干條獨立邊或采用不同數學模型解算的同步邊組成的閉合環,其閉合差應符合規定:ωx≤3nσ,ωy≤3nσ,ωz≤3nσ,ω≤3 3nσ。
(3)重復觀測基線邊的檢驗。重復觀測的基線邊較差應符合規定:ds≤2σ。所有基線解應進行獨立環檢驗,一般情況下網中不得有不參加閉合差檢驗的基線存在。
(4)優化處理。確定待定點傳算路線,在待定點均能解算的情況下,將控制網中形成異步環的較長邊刪除,再進行自由網平差、三維約束平差、二維約束平差。盡管表面上網型類似支導線,基線邊為點連式,但基線已進行過檢核,其解算成果還是可靠的。平差作業中異常問題及處理方法
(1)單一基線解算。方差比、均方差、中誤差、精度因子符合要求,而同步環坐標分量閉合差超限,數值達2×10-4~4×10-4,說明基線外業觀測中存在粗差,通過異步環閉合差檢核,人工剔除含有粗差基線邊。(查基線詳解分析,外業觀測中因電信號干擾或其他情況阻擋信號,導致信號失鎖,引起周跳,而周跳又沒有得到修復引起粗差。)
(2)線路控制網平差。基線解算合格,同步環、異步環檢驗通過,平差成果中仍有幾個點坐標錯誤。檢查外業觀測記錄及存盤數據文件,發現一個測站點在2個觀測時段內賦予了2個測站名,且與以前測站重名,基線邊強制平差,產生粗差。修改測站名,重新平差,結果正確。
(3)線路控制網基線邊檢驗。線路控制網中各基線邊檢驗時,利用自由網平差、三維約束平差、二維約束平差成果發現有一點高程錯1 m左右,檢查基線解算,起算數據及平差過程,沒發現異常,檢查外業觀測記錄、測站信息、儀器高時發現有一站儀器高輸錯1 m,將儀器高更正,重新平差,結果正確。
(4)異常問題處理。采用獨立坐標系時,以線路中任一點坐標起算,按獨立系轉換法平差,平差后發現控制點點位與實際位置反相,出現錯誤,通過檢查發現,二維約束平差時,平差參數的中央子午線經度值錯誤,修復錯誤,重新平差,結果正確。連式、邊連式、點連式或鉸連式(指沿線路方向,布設成具有新結點,同步環與同步環相套)的布網方法。參考文獻:
第四篇:測量技術在土木工程中的應用
中南大學測繪0803班 閔啟忠
測量技術在土木工程中的應用
土木工程是一門古老的學科,我想,自從人類誕生開始,我們的祖先就在耕耘著這一項文明的事業,直到今天,它依然展現出一幅蓬勃的姿態,昂揚向前飛速發展。然而在這個過程中一門新的學科也默默地產生了,那就是今天的測量工程。測量工程它發源與土木工程,并在這個過程中不斷的得到發展,同時它也服務于土木工程的各個角落。隨著土木工程的發展,測繪工程也在這個過程中不斷提升,在如今,很多人都把測繪工程劃分到土木工作之下。我想,在如今,隨著測量技術在各個領域說起的作用不斷加重,他已經開成為了一門獨立的學科,當然測繪工程很大一部分還是服務于土木工程。如果把土木工程比作大海上行駛的一艘輪船,那么測量工程就是它的一個導航燈,沒有測量技術為其服務,不管它有多么強勁的動力,它都寸步難行。在工程建設的各個階段,無處不滲透著測量技術的痕跡,在工程設計階段,我們需要引用到已有的地形圖,以使設計人員根據地表形態和各種地物的分布做出合理地規劃設計。在工程建設階段,我們選用將已經設計好的建筑物放到實地去,這也需要測量技術為其導航。在工程的建設和運營階段,也密切的和測量工程聯系在一起,為了保證建筑物的安全使用,我們需要定期的對其進行沉降觀測,以提供第一手的資料,對建筑物做出分析,必要時采取合適的措施。
測繪科學和技術是一門具有悠久歷史和現代發展的一級學科。該學科無論怎樣發展,服務領域無論怎樣拓寬,與其他學科的交叉無論怎樣增多或加強,學科無論出現怎樣的綜合和細分,學科名稱無論怎樣改變,學科的本質和特點都不會改變。總的來說,測繪科學與技術主要包含以下幾個學科: 大地測量學、工程測量學、航空攝影測量與遙感學、地圖制圖學、不動產地籍與土地整理。在土木工程的各個領域它都離不開我們的測量技術,而在整個測繪工程領域與工程測量學聯系極為緊密。在我們測繪領域工程測量主要研究的是在各種工程的規劃設計、施工建設和營運管理階段所進行的各種測量工作。在此我們所提到的工程包括:工業建設、城市建設、交通工程(鐵路、公路、機場、測站、橋梁、隧道等)、水利電力工程(河川樞紐、大壩、船閘、電站、渠道)地下工程、管線工程(高壓輸電線、輸油送氣管道)、礦山工程等。它涵蓋了我們土木工程的各個領域。因此在土木工程中我們說應用的測量技術主要研究的學科應該是我們的工程測量了。下面我就從測量儀器,運用的測量理論,在施工的各個階段測量技術所起的作用吧!
在土木工程測量中我們所應用的測量儀器情況:
用于建立水平的或豎直的基準線或基準面,測量目標點相對于基準線(或基準面)的偏距(垂距),稱為基準線測量或準直測量。這方面的儀器有正、倒錘與垂線觀測儀,金屬絲引張線,各種激光準直儀、鉛直儀(向下、向上)、自準直儀,以及尼龍絲或金屬絲準直測量系統等。
在距離測量方面,包括中長距離(數十米至數公里)、短距離(數米至數十米)和微距離(毫米至數米)及其變化量的精密測量。精密激光測距儀和雙頻激光測距儀,中長距離測量精度可達亞毫米級;可喜的是,許多短距離、微距離測量都實現了測量數據采集的自動化,石英伸縮儀,各種光學應變計,位移與振動激光快速遙測儀等。采用多譜勒效應的雙頻激光干涉儀,能在數十米范圍內達到0.01μm的計量精度,成為重要的長度檢校和精密測量設備;采用CCD線列傳感器測量微距離可達到百分之幾微米的精度,它們使距離測量精度從毫米、微米級進入到納米級世界。
高程測量方面,最顯著的發展應數液體靜力水準測量系統。這種系統通過各種類型的傳感器測量容器的液面高度,可同時獲取數十乃至數百個監測點的高程,具有高精度、遙測、自動化、可移動和持續測量等特點。兩容器間的距離可達數十公里,如用于跨河與跨海峽的水準測量;通過一種壓力傳感器,允許兩容器之間的高差從過去的數厘米達到數米。
土木工程中所應用的測量理論:
測量平差理論
最小二乘法廣泛應用于測量平差。最小二乘配置包括了平差、濾波和推估。附有限制條件的條件平差模型被稱為概括平差模型,它是各種經典的和現代平差模型的統一模型。測量誤差理論主要表現在對模型誤差的研究上,主要包括:平差中函數模型誤差、隨機模型誤差的鑒別或診斷;模型誤差對參數估計的影響,對參數和殘差統計性質的影響;病態方程與控制網及其觀測方案設計的關系。由于變形監測網參考點穩定性檢驗的需要,導致了自由網平差和擬穩平差的出現和發展。觀測值粗差的研究促進了控制網可靠性理論,以及變形監測網變形和觀測值粗差的可區分性理論的研究和發展。針對觀測值存在粗差的客觀實際,出現了穩健估計(或稱抗差估計);針對法方程系數陣存在病態的可能,發展了有偏估計。與最小二乘估計相區別,穩健估計和有偏估計稱為非最小二乘估計。工程控制網優化設計理論和方法
網的優化設計方法有解析法和模擬法兩種。解析法是基于優化設計理論構造目標函數和約束條件,解求目標函數的極大值或極小值。一般將網的質量指標作為目標函數或約束條件。網的質量指標主要有精度、可靠性和建網費用,對于變形監測網還包括網的靈敏度或可區分性。對于網的平差模型而言,按固定參數和待定參數的不同,網的優化設計又分為零類、一類、二類和三類優化設計,涉及到網的基準設計,網形、觀測值精度以及觀測方案的設計。在工程測量中,施工 控制網、安裝控制網和變形監測網都需要作優化設計。由于采用GPS定位技術和電磁波測距,網的幾何圖形概念與傳統的測角網有很大的區別。除特別的精密控制網可考慮用專門編寫的解析法優化設計程序作網的優化設計外,其他的網都可用模擬法進行設計。模擬法優化設計的 軟件功能和進行優化設計的步驟主要是:根據設計資料和地圖資料在圖上選點布網,獲取網點近似坐標(最好將資料作數字化掃描并在微機上進行)。模擬觀測方案,根據儀器確定觀測值精度,可進一步模擬觀測值。計算網的各種質量指標如精度、可靠性、靈敏度。精度應包括點位精度、相鄰點位精度、任意兩點間的相對精度、最弱點和最弱邊精度、邊長和方位角精度。進一步可計算坐標未知數的協方差陣或部分點坐標的協方差陣,協方差陣的主成份計算,特征值計算,點位誤差橢圓、置信橢圓的計算等。可靠性包括每個觀測值的多余觀測分量(內部可靠性)和某一觀測值的粗差界限值對平差坐標的影響(外部可靠性)。靈敏度包括靈敏度橢圓、在給定變形向量下的靈敏度指標以及觀測值的靈敏度影響系數。將計算出的各質量指標與設計要求的指標比較,使之既滿足設計要求,又不致于有太大的富余。通過改變觀測值的精度或改變觀測方案(增加或減少觀測值)或局部改變網形(增加或減少網點)等方法重新作上述設計計算,直到獲取一個較好的結果。
工程工程測量按工程建設的規劃設計、施工設計和營運管理三個階段分為“工程勘測”、“施工測量”和“安全檢測”。在土木工程建設中也不例外,在這三個階段對測繪工作有不同的要求。
工程建設規劃階段的測量工作。每項工程建設都必須按照自然條件和預期目的進行規劃設計。在這個階段中的測量工作,主要是提供各種比例尺的地形圖,另外還要為工程地質探測、水文地質探測以及水文測驗的進行測量。對于重要的工程,例如某些大型特種工程,或在地質條件不良的地區進行建設,這還有對地層的穩定性進行測量。
工程建設階段的測量工作。每項工程建設的設計經過討論、審查和批準之后,即進入施工階段。這時,首先要將所建設的工程建筑物按照施工的要求在現場標定出來(即所謂定線放樣),作為實地修建的依據。為此,要根據工地的地形,工程的性質以及施工組織和計劃等,建立不同形式的施工控制網,作為定線放樣的基礎。然后再按照施工的需要,采用各種不同的放樣方法,將圖紙上所建設的內容轉移到實地。此時,還需進行施工質量控制,這里主要是幾何尺寸如工程建筑的豎直角、地下工程的斷面等的監控。為檢測工程進度,還要進行開挖與與建筑方測繪以及工程竣工測量、變形測量以及設備的安裝測量等。
施工建設營運鼓勵階段的測量工作。在運營期間,為檢測工程建筑物的安全情況,了解設計是否合理,驗證設計理論是否正確,需要對工程建筑物的水平位移,沉陷、傾斜以及擺動等進行定期或持續的檢測。這些工作,就是通常所說的變形檢測。對于大型的工業設備,還要進行經常性的檢測和調校,以保證其設計安全運行。為了對工程進行有效的管理、維護,為了日后擴展的需要,還應建立工程信息系統。
土木工程勘測設計階段測量工作
任何一項工程都必須按照自然條件和預期目的進行選址和勘測設計。在此階段的測量工作,主要是提供各種比例尺的地形圖勘測設計人員進行規劃設計。隨著一體化設計軟件和地理信息系統的發展及其在國土資源、能源、交通、人口、市政、生態環境和綜合管理的方面的廣泛應用,不僅給各類規劃人員提供了更好的輔助工具,而且也可以讓決策者據此對勘測設計做出客觀的評價。
在以往設計人員規劃選址首先是收集各種比例尺的地形圖,如城市規劃主要采用大比例吃地形圖,在結合各方面的資料和規范要求,選出幾條可能的方案,然后下達勘測設計任務委托測量人員進行初步勘測。因此勘測的任務說到底就是為設計人員提供各種設計用圖。隨著數字測圖技術和GIS的逐步推廣和使用,設計人員能利用野外數據和室內數據一體化軟件以及GIS強大的空間分析功能,修改設計方案。勘測設計階段的測量工作更加工程性質的不同而不同。下面簡要的以工業企業勘測設計階段和線路勘測設計階段測量工作來說明測量技術的應用。工業企業勘測設計階段測量工作
工業企業不同于鐵路和公路呈現狀地形,它是面裝地形,因此它需要的圖也是呈面裝特特征。要進行勘測設計必須有設計地底圖,而該階段測量工作的任務是向設計者提供所需要的地形圖。地形圖主要使用在平面運輸設計部門。該部門的設計任務,就是根據地形圖等各種基礎資料和工業企業生產特點,綜合設計解決主要車間、輔助車間、動力設施、運輸設施、等在廠內的平面與豎直布設。
工業廠地豎向布設就是將區域的自然地形加以平整改造,以保證生產運輸在豎向的良好的結合,合理地組織排水,而且是建設中天文土石方工程保持平衡,降低工程造價。場地平整和設計高程確定后,即進行建筑物的地坪高程,鐵道軌頂高程、道路中心線高程以及工程管網高程的設計。這些高程的設計原則仍然是要使其盡量與自然相適應。在一般情況下,1:5000比例尺地形圖可用以勘測設計,例如廠址選擇、總體規劃、方案比較等;1:2000比例尺地形圖可用于初步設計;1:1000比例尺地形圖可用于施工設計;對于新建廠或比較簡單的擴建廠、改建廠。可與初步設計共用同一比例尺的地形圖;1:500比例尺地形圖可用于地形復雜,建筑物密集、精度要求較高的工業企業的施工設計。
對于目前的測繪技術而言,大多采用野外實測數字化測圖技術,故數字化測圖已被設計者廣泛使用。數字化地形圖的優點在于,成圖速度快,修改,備份,存儲容易,其最大的優點是不限于比例尺,而可以根據不同的需要選用不同比例尺地形圖。由于采用數字化成圖技術,設計人員在電腦上可以方便地進行設計和修改,使的前面所提到的總體規劃,方案比較,施工設計等均可在同一幅地圖上完成。另外,以往從圖上圖解設計元素存在誤差均不存在,提高了設計和獲取放樣元素的精度。從某種程度上講,工業企業勘測設計階段的測量工作任務就是根據設計任務的性質選擇適當的成圖比例尺,野外實測數字化地形圖或航測數字化地形圖,并制作各種專題圖,為設計者提供設計底圖。
線路勘測設計階段測量工作
鐵路、公路、架空送電線路以及輸油管道等均屬于線性工程。一條線路的勘測設計工作,主要是根據一定的計劃與自然地理條件,確定線路經濟合理地位置,為達此目的,必須進行反復的實際和比較。線路在勘測設計階段的測量工作稱線路勘測。這項工作的任務是為線路設計收集一切必要的地形資料。線路除了地形資料外,還必須考慮線路所經過地區的工程地質、水文地質已經經濟等方面的問題,所以線路設計一般分階段進行,其勘測工作也分階段進行。各種線形工程的勘測工作的任務基本都一樣,但隨著工程的不同有以下差異,我們以鐵路設計為例,說明測量在鐵路勘測中的各項任務。
線路工作分為處測和定測兩個階段進行。初測是在設計人員根據已有的資料和有關部門對線路要求,在小比例尺地形圖上選出幾個可能的線路方案,經過全面的分析比較后,提出對主要方案的初步意見下達勘測設計任務后進行的測量工作。初測是對方案研究中認為有價值的幾條線路后一條主要線路,結合現場的實地情況,在實地進行選點,標出路線方向。然后根據實地上選出的點進行平面控制測量和水準測量,測出個點的平面位置和高程。在以初測控制點為圖根點,測繪一定比例尺的帶狀地形圖供編制初步設計使用。定測是對已批準的初步設計方案選定的路線,利用帶狀地形圖上初測導線和紙上線路的幾何關系,將選定的線路勘測設到實地上去。測設時應結合現場的地形、水文、地質等實地情況,盡量改善線路的位置,力求選出最經濟合理地路線。測定工作包括中線測量、曲線設計、縱橫斷面測量以及局部的地形圖測繪,并為施工設計收集資料。以上的測量工作,現在又很大部分如平面控制,帶狀地形圖的測繪等均可應用GPS、RTK技術完成,其不設速度快、精度高、成圖周期短等特點成為各測量單位測量的重要手段。數字化測圖技術的發展以及攝影測量技術的發展,時候的線路勘測成果更加豐富多樣,特別是數字高程模型為線路設計提供了形象逼真的地面立體模型,為設計人員進一步設計提供了良好的平臺。
橋梁勘測設計階段測量工作
橋梁勘測設計階段主要有以下測量工作: 橋位平面和高程控制測量:建立平面和高程控制網,要求與國家和地方高程等級已知三角點和水準點聯測。橋址定線測量:在等級控制點基礎上按I級導線測量精度與實地測設中線控制點,包括交點等。斷面測量:在橋址定線范圍內,按有關規范要求施測全橋中線斷面,編制斷面資料,繪制斷面圖,根據設計要求測繪若干橋墩臺的斷面圖。河床地形測量:橋位大比例尺的陸地地形測繪,準確反映地形、地物現狀、測量與橋址中線交叉的道路及平面位置、高程及懸空高度等。流量測量:采用前方交會法測量浮標,施測橋址中線上下游一定范圍內水流流向和流速,并按照大比例尺測繪流量圖。
土木工程施測階段的量測工作
工程施測階段的測量工作主要是按照設計要求將設計好的建(構)筑物的位置、形狀、大小及高程在實地標定出來,以便進行施工;另一方面作為施工質量方面的監督,還需進行工程質量方面監理。工程監理是指獨立于業主和承包方的第三方對基礎設施施工項目建設過程的監督和管制,他是監理工程師依照施工合同,在業主授權范圍內,對施工現場進行監督管理,對施工進度、質量和費用進行控制,對合同執行中出現的問題進行處理,是工程施工按照施工合同要求進行,并獲得預期的建筑產品;測量工作是工程施工的眼睛,在工程建設中起到至關重要的作用。
施工測量工作:施工單位作為工程建設者,主要任務是按照設計和施工要求,將圖紙上設計計好的建(構)筑物的位置、形狀、大小及高程在實地標定出來,這種標定任務稱為施工放樣。施工放樣也可以說是將圖紙上的建構筑物放到地面上去的工作過程。施工放樣與測量的程序恰好相反,但工作方法和原理都是一樣。工程建筑物的放樣,同樣必須遵循從整體到局部、先控制和碎步的原則和工作程序。首先,根據工程平面圖和地形條件建立施工控制網,根據施工控制點在實地定出各個建筑物的主軸線和輔助軸線;在根據主軸線和輔助軸線標定出建筑物的各個細部點。采用這樣的工作程序,能保證建筑幾何關系的正確性,而且是施工放樣工作可以有條不紊的進行,避免誤差的積累。
由于施工的對象不同,施工測量方案也有所區別,但其工作程序基本是一致的。主要的測量工作有施工控制網的建立與施工放樣。施工控制網根據施工對象的不同有所區別。一般來說,建筑物和廠區的控制網布設成矩形控制網,即所謂的建筑方格網;對于地形平坦但通視比較困難的地區,這可采用GPS與全站儀結合布設的導線網;對于地形起伏較大的山區及跨越江河的工程,一般采用GPS網或邊角位;對于線狀工程多采用GPS與全站儀結合所布設的導線網,地下工程一般采用導線網。施工放樣的主要內容是,放樣依據的選擇及放樣已知點的選擇;選擇放樣方法;計算放樣元素,根據已選定的放樣方法和已知點坐標和高程以及設計坐標和高程,計算出需要測設的水平角、邊長值和高差值,這些元素稱為放樣元素。根據設計圖和控制點分布情況的不同,放樣方法也有時區別。隨著全站儀和GPS的逐步普及和推廣,傳統的放樣方法正逐步被淘汰,現階段我國的大型工程建設中已全部采用全站儀和GPS進行高精度定位放樣。
監理測量工作
建筑工程的測量工作不僅是工程建設的基礎,而且是設計工程質量的關鍵。近幾年隨著社會經濟快速發展,充適應現代化城市環境需求來考慮,建筑師在建筑設計中既要滿足使用功能要求,又要注重建筑物外觀造型,許多外觀造型復雜的超大超高規模的建筑物應用而生,在這些建筑施工過程中,測量工作尤為顯得重要。施工單位的測量方案是否合理,測量數據是否準確可靠,測量人員專業水平都直接影響到工程質量,因此,監理工程師切實做好測量監理工作室施工質量和控制的一項重要環節。監理工程師必須對工程建設過程中測量方案、測量數據進行審查、復核簽證。由于測量監理師檢查、驗收的最后一道程序這樣就對監理工程師的測量專業方面提出了很高的要求。監理工程師應結合工程特點,編制相應的測量監理實施細則,以保證監理測量工作的質量。
工程運營管理階段的測量工作
工程運營管理階段測量工作的主要任務是工程建筑物的變形觀測。在工程建筑物運營期間,為了監視器安全和穩定情況,了解其設計是否合理,驗證設計理論是否正確,需要定期對其位移、沉降、傾斜以及擺動等進行觀測。
由于在各種因素的影響下,工程建筑物及其設備在運營過程中都會產生變形,這種變形若在一定限度之內,認為是正常現象,但如果超過了規定的限度,就會影響建筑物的正常使用,嚴重之時還會危及建筑物的安全,因此在工程建筑物的施工和運營期間,必須對其進行監視觀測,及變形觀測。監測其在施工和運營期間是否存在超出設計要求的變化量。因此在工程建筑物的施工和運營期間,必須進行監視觀測,通過變形觀測取得第一手的資料,可以監視工程建筑物的狀態變化和工作情況,在發現不正常現象時,應及時分析原因,采取措施,防止事故發生并改善運營方式以保證安全。另外通過在施工和運營期間對工程建筑物原體進行觀測,分析研究,可以驗證地基與基礎的計算方法,工程結構的設計方法,對不同的地基與工程結構規定合理的允許沉陷與變形的數值,為工程建筑物的設計施工管理和科學研究工作提供資料。
變形觀測的任務是長期而具有周期性的工作,對觀測點進行重復性觀測,求得其在兩個觀察周期期間的變化量。而為了求得瞬時變形,則采用各種自動記錄儀器記錄其瞬時位置。目前,隨著測繪儀器、網絡技術、信息技術的不斷發展,各種監測儀器應運而生,最具代表性的儀器設備是全站儀和GPS時事動態技術。變形觀察的內容,應根據建筑物的性質地基情況來定。要求有明確的針對性,既要有重點,又要做到全面考慮,以便能正確反映建筑物的變化情況,達到監測建筑物的安全運營了解其變形規律。
為了更全面地了解影響工程建構筑物變形原因及其規律,以及有些特種工程建構筑物的要求,有時在勘察階段就要進行地表形變觀測,以研究地層的穩定性。通過變形觀察取得第一手資料,可以監視工程建筑物的狀態變化及工作情況,在發現不正常現象時應及時分析原因,采取措施,防止事故發生。例如我國某水電廠的混凝土大壩,根據多年的觀測結果,表明壩體滲流量、壩基場壓力以及壩體的水平位移都很大,按這些觀測資料的計算分析,在發生百年一遇的洪水時,大壩將有傾覆的危險,因此,對大壩進行緊急加固,從而提高了它的穩定度,保證了安全。其次,通過在施工和運營階段對工程構建筑物原體進行觀測,分析研究,可以驗證地基的基礎的計算方法,為工程建筑物的設計、施工、管理和科學研究工作提供資料。例如某水庫的土壩,由變形觀測資料的分析表明,其變形量不大,而且日趨穩定,與設計相;壩體清潤線的實測資料也與設計接近,這就是說,該壩設計正確,施工質量良好,可以按照設計能力運營。當然,上述的分析研究工作應該有工程地質、土力學、工程結構等專業人員共同進行,其中,測量人員要對變形資料提供幾何解釋。
為了達到上述目的,通常建筑物的設計階段,調查建筑物地基負載性能、研究自然因素對建筑物變行影響的同時,就應著手擬訂觀測的設計方案,并將其作為工程建筑物的一項設計內容,一邊在施工時就將標志和設備埋設在設計位置上。從建筑物開始施工就進行觀測了,一直持續到變形終止。
在我們的土建的各個環節,都留下了我們測量人的足跡,正是有了我們這些測量工作者不懈的努力,時刻保持一顆嚴謹的工作態度,為土建打開了一盞導航燈燈,伴隨著土建工程健康蓬勃的成長著。同時我們的測量技術理論也得到了檢驗和提升。我想不管土建工程怎么發展,我們的測量技術永遠都會陪伴著它走下去,并不斷的發展和改善自己!在工程建設的各個環節,測量任務都是艱巨而重要的,他可能直接威脅到整個工程的正常建設。這是對我們測量工作者的一次巨大的挑戰和考驗,這就需要我們從現在開始培養一顆嚴謹的工作態度,更好發揮測量技術的作用,為社會發展做出一份貢獻!
第五篇:工程測量技術專業畢業論文-淺談工程測量在建筑施工中的應用
工程測量技術專業畢業論文-淺談工程測量在建筑施工中的應用 淺談工程測量在建筑施工中的應用
一、工程測量的發展沿革
(一)、工程測量的現代定義。當代人對工程測量學的定義是:工程測量技術指在工程建設的勘測設計、施工和管理階段中運用的各種測量理論、方法和技術的總稱。傳統工程測量技術的服務領域包括建筑、水利、交通、礦山等部門,基本內容有測圖和放樣兩部分。現代工程測量己經遠遠突破了僅僅為工程建設服務的概念,它其不僅涉及工程的靜態、動態幾何與物理量測定,而且包括對測量結果的分析,甚至對物體發展變化的趨勢預報。
(二)、先進的地面、空間測量儀器在工程測量中的應用。20 世紀 80 年代以來出現許多先進的地面測量儀器,為工程測量提供了先進的技術工具和手段,如:電子經緯儀、全站儀、電子水準儀、數字水準儀、激光準直儀、激光掃平儀等,為工程測量向現代化、自動化、數字化方向發展創造了有利的條件,改變了傳統的工程控制網布網、地形測量、道路測量和施工測量等的作業方法。具有自動跟蹤和連續顯示功能的全站儀用于施工放樣測量;無需棱鏡的測距儀解決了難以攀登和無法到達的測量點的測距工作。GPS是美國從20世紀70年代開始研制,于1994年全面建成。隨著GPS定位技術的不斷改進,軟、硬件的不斷完善,長期使用的測角、測距、測水準為主體的常規地面定位技術,正在逐步被以一次性確定三維坐標的高速度、高精度、費用省、操作簡單的GPS技術代替。RTK實時動態差分法,這是一種新的常用的GPS測量方法,以前的靜態、快速靜態、動態測量都需要事后進行解算才能獲得厘米級的精度,而RTK是能夠在野外實時得到厘米級定位精度的測量方法,它采用了載波相位動態實時差分方法,是GPS應用的重大里程碑,它的出現為工程放樣、地形測圖,各種控制測量帶來了新曙光,極大地提高了外業作業效率。
二、工程測量對于工程質量的作用
(一)、工程測量在建筑定位及基礎施工階段對工程質量的作用。在工程開始施工前,首先通過測量把施工圖紙上的建筑物在實地進行放樣定位以及測定控制高程,為下一步的施工提供基準。這一步工作非常重要,測量精度要求非常高,關系整個工程質量的成敗。假如在這一環節里面出現了差錯,那將會造成重大質量事故,帶來的經濟損失是無法估量。在基礎施工階段,基礎樁位的施工更加需要準確的工程測量技術保證。根據施工規范的要求,承臺的樁位的允許偏差值很小。一旦樁位偏差超過規范要求,將會引起原承臺設計的變化,從而增加了工程成本。嚴重的樁位偏差將會導致樁位作廢,需要重新補樁等處理措施,一方面影響了施工的進度,另一方面,改變了原來的受力計算,對建筑物埋下了質量的隱患。另外墊層及樁頭標高控制測量的精度,是保證底板鋼筋綁扎是否超高,底板混凝土施工平整度的最有效措施。工程測量在基礎施工階段的另外一個重點是基礎墻柱鋼筋的定位放線,在這一個環節里面,容不得有半點差錯。否則將導致嚴重的質量事故發生。對于結構復雜,面積較大的工程,只有周密、細致的進行測量放線方能保證墻柱插筋質量,避免偏位、移位等情況的發生。
(二)、工程測量在主體結構施工階段對工程質量的作用。在主體結構施工階段,工程測量對于工程質量的影響主要有以下幾個方面:墻柱平面放線、建筑物垂直度控制、主體標高控制、樓板、線條、構件的平整度控制等。其中墻柱平面放線的精確度,直接影響建筑物的總體垂直度,對墻柱鋼筋綁扎、模板施工的質量產生嚴重的影響。所以每次混凝土施工完畢后,第一道工序就是測量放線。通過了測量放線不但能夠為下一道工序提供依據,并且能及時發
現上一道工序所遺留下來的問題,使得其他專業的施工人員及時處理已經發生的質量問題,避免了問題的累積,最終導致質量事故。在標高測量控制方面,能為模板施工提供準確的基準點,是模板施工平整度的保證。同時為混凝土施工提供標高控制線,保證混凝土澆筑后表面的平整度。建筑物垂直度控制測量是主體施工中的一個重點,作好每層樓的垂直度觀測,為專業質檢人員及時檢查、調整提供控制數據,為施工人員提供更詳細的豎向控制線。垂直度偏差過大,必須通過裝飾階段的抹灰等措施來彌補。帶來經濟損失不說,更嚴重的情況會脫落,導致高空墜物的危險。
(三)、工程測量在裝飾裝修施工階段對工程質量的作用。建筑物前期主體所遺留的質量缺陷問題必須通過裝飾裝修這一階段進行整改、處理、隱蔽。所以這個階段的測量工作的精度、質量直接影響到該工程的總體質量。測量工作的主要內容是:室內外地面標高控制;外墻裝飾垂直度控制;局部構件、線條的施工放線,內墻裝飾平整度、垂直度測量等工作。其中室內外地面標高控制線是保證建筑裝修地面整體平整度的重要依據。外墻裝飾垂直控制線的測量精度很大情度上決定外墻的整體裝修質量,是外墻抹會、墻面磚、幕墻施工等工作的基本依據。
(四)、工程施工及運營期間的變形觀測對工程質量的意義。建筑物的沉降觀測在施工過程中有著重大的意義。通過觀測取得的第一手資料,可以監測建筑物的狀態變化和工作情況,在發生不正常現象時,及時分析理由,采取措施,防止重大質量事故的發生。變形觀測具體包括:基礎邊坡的位移觀測;建筑物主體的沉降觀測;高層建筑物的水平位移觀測等。準確的觀測成果為施工期間的工程質量、人民財產安全提供了最有效的保證。特別是在深基坑施工、填湖填海區的施工工程顯得尤為重要。努力作好建筑物的變形觀測,確保工程的施工質量。
三、案例引用介紹
(一)、工程概況。
嘉里靜安綜合發展項目(南區)地處靜安區高檔商業區,為銅仁路以西、延安西路以北、常德路以東、安義路以南圍繞地塊,工程占地面積約28850平方米,建造面積276719平方米,包括1幢58層塔樓,1幢7層會展中心,及1幢2層娛樂中心。塔樓高度高達260米,立面在5層、21層夾層及31層經過3次收縮。
(二)、工程定位測量。
測設主軸線控制樁。本工程引測軸線采用的是軸線控制樁。龍門樁不適用故不用。高層建筑施工方格網控制線的測距精度一般不低于L/10000,測角精度不低于±10”,本工程要求,測角中誤差不大于±5”測距邊長誤差不大于±10mm.(三)、基礎施工測量
1、測設基坑開挖邊線
根據已有的建筑物軸線控制樁確定角樁以及建筑物的外圍邊線,考慮基礎施工所需的寬度,測設出了基坑的開挖邊線并撒出灰線。
2、基坑開挖時的測量工作
基坑深度為26.8m,開挖過程中,1)、使用全站儀將門口門墩±0.000點引測到基坑底,2)、使用水準儀控制開挖深度。
3、周圍已建成建筑的沉降觀測
因正建建筑周邊有已建成的建筑且開挖深度較大,為了防止在開挖基坑過程中已有建筑發生傾斜或倒塌而增加的測量。此測量要求能夠及時的反應出已有建筑的沉降情況,根據沉降情況及時的做出相應的措施,從而能夠減少工地事故的發生和不必要的損失。
4、基礎放線及標高控制
(1)基礎放線。基礎為樁與箱形的復合基礎。基坑開挖完后,先做了各條軸線和樁孔的定位線;之后測設箱形基礎的各條邊界線、梁軸線。測設時,為了通視和量距方便,有時測設軸線的平行線,同時在現場標注清楚,以免錯用。同時考慮到了建筑軸線與樁、梁、柱、墻的中線不重合的情況,測設時特別注意到了這點。
(2)標高控制。基礎軸線測設完成后,使用了全站儀將地面經過監理及業主確認的嘉里公寓門口門墩子上的±0.00點引測到了坑底,在澆筑混凝土墊層的時候用水準儀抄平。水平控制樁在基坑邊緣設置了一個。
(四)建筑的軸線投測
本工程采用天頂法(即垂準儀法)來保證各層放線和結構垂直度的控制。樓層施工時在控制點以上同一鉛垂線方向每層留300×300mm洞口,作為以后垂直軸線投測觀察孔。操作過程,儀器置中并調平,同時在測站天頂上方放置一塊十字劃分板,分劃板位置放在洞口上,然后將儀器望遠鏡調焦到目標分劃板,十字絲成像清晰,這時用對講機通知上方把目標分劃板十字絲先移到與儀器十字絲重合,然后轉動儀器照準架180°,看目標十字分劃板是否與儀器中十字絲重合,縱橫線取1/2差值。重復上述操作數次,直至完全重合為止,投測完畢。隨著樓層不斷上升,“天頂法”操作可能會遇到一定難度,以及考慮到儀器最佳精度范圍,因此考慮在16層(標高為+68.300),32層(標高+142.300)各轉換了一次控制點。復測需要的考慮。
(五)建筑的高程測量
1、標高控制點布置在LS-T-S電梯井的內墻面上,用紅油漆做出倒三角標志,并標明高程數據,作為以后層面高程引測依據。隨著標高不斷上升,用鋼尺每升 5層(30m內)為一尺段(并轉換一次)分段來做控制各樓層所需標高。每次引測嚴格從標高控制點引出的原則,避免產生累計誤差。
2、樓層上各點標高,采用S3水準儀按照引測出的標高進行測設。
(六)沉降控制
由于本工程地上結構要與北區塔樓連通,故沉降監控在施工過程中至關重要。
1、沉降觀測基準點為業主及監理確認的嘉里公寓門口±0.00點。
2、在核心筒外圍框架結構出±0.000以前,核心筒結構的四角各布置一個沉降觀測點,將沉降觀測點布置在底層角柱上;在框架結構出±0.000以后,在每根巨型柱上布置一個沉降觀測點。
3、觀測點設置穩固、位置醒目、合理、便于觀測。觀測點的做法要求為:在柱子的外側預埋100mm×100mm×10mm鋼板,鋼板的底標高為+0.500,并在鋼板上焊接沉降觀測頭子。實際只是做了紅漆三角,這是不應該的。
4、觀測要求:前后視距差≤2m,視距累計差≤3m,視距最大長度≤30m。觀測過程滿足要求
5、精度要求:沉降觀測點相對后視點高差的測定誤差為±1mm,沉降觀測點、測定高程誤差≤±1mm。測量下來的結果滿足要求。
6、施工期間,每增加1層觀測一次沉降,結構封頂后1個月觀測一次。建筑物有良好的穩定情況。沉降觀測的記錄,記錄時有注明觀測時的氣象情況和荷載變化情況。
四、工程測量學在今后發展的前進方向
展望未來,工程測量學在以下方面將得到顯著發展:測量機器人、三維激光掃瞄儀將與GPS、GIS技術集成,成為快速獲取被測物體信息的重要儀器。在變形觀測數據處理和大型工程建設中,將發展基于知識的信息系統,并進一步與大地測量、地球物理、工程與水文地質以及土木建筑等學科相結合,解決工程建設中以及運行期間的安全監測、災害防治和環境保護方面的各種問題。大型和復雜結構建筑、設備的三維測量、幾何重構以及質量控制將是工程測量學發展的一個熱點。數據處理中數學物理模型的建立、分析和辨識將成為工程測量學專業教育的重要內容。