前言:我们精心挑选了数篇优质测量工程论文文章,供您阅读参考。期待这些文章能为您带来启发,助您在写作的道路上更上一层楼。
工程建设项目在实际运营的时候,专业人员要对建筑物定时的进行必要的实际观测和数据测量,以便及时掌握建筑物在施工过程中的稳定、安全等情况,以防突发事件的发生,及时做好相应的预防措施。根据测量的结果,分析项目进行的情况,并且提出专业方面的意见。若是项目有着较大的规模,在正式施工之前,还要制定出详细的测量计划,安排专业人员定期进行安全方面的审查,保证项目能够顺利安全的进行下去。
2在工程施工中工程测量的重要性
采集工程施工现场的各种数据,对采集来的各种数据进行专业的分析进而变成一种专业的论证,采集工程施工现场的空间信息,以及地质环境和水文环境的信息,并将其绘制成实际的图形,这就是工程测量在工程建设中所起到的实际作用。其中的放线技术是最为基础同时也是最重要的一个环节,在项目正式施工之前进行各方面的精准测量,才可以确保工程的施工质量、施工效率以及施工阶段的安全性,也方便在施工完毕之后对整个项目进行质量检验。工程测量的工作能否顺利进行将会影响工程建设的整体质量,所以说,工程测量在项目施工的任何阶段中都能起到非常重要的作用。
2.1工程设计阶段——确保项目能够顺利开展
在项目的设计阶段,工程测量能起到非常重要的作用,设计、规划施工地形,确定施工面积大小,勘测施工的地质环境,施工现场周围环境,提供比例尺,判断选定施工场所是否满足进行施工的条件等等。一个工程项目能否顺利成功的进行,在很大程度上都取决于工程测量的测量结果。若是没有工程测量前期的各项测量准备,一个设计的再完美的工程项目都没有办法顺利的进行下去。
2.2工程施工阶段——确保项目能够正常进行
一个工程项目从正式施工开始到工程结束,每一个阶段都会使用到工程测量技术,工程测量可以让工程项目顺利无误的进行下去,并且可以在规定的时间范围内完成施工任务。在工程项目正式施工开始前,使用工程测量技术对建筑物进行定位,确保施工的过程在正确的地理位置上开展。了解施工场地周围的环境,是否存在地下的管道和线路,在施工过程中要防止对其造成破坏,避免带来不必要的损失。工程项目的任何一个环节都不能够随意的进行,在施工开始前对基础的设施进行一系列的安全检验,防止在施工过程中突然的损坏,影响施工的整体进程,在接到检验合格的说明之后,才可以进行下一步的施工操作。在施工阶段,为了确保施工的质量与效率,测量工作要及时的进行,以保证整个施工进程是完善的,是按照计划进行的。
2.3工程运营阶段——确保项目能够安全施工
工程项目在施工的时候,需要观测建筑物的沉降、形变情况,假如存在问题就能够及时的发现及时的进行解决,避免发生严重的质量安全事故。观测主要是对建筑物的位移与沉降情况进行观测,若是工程的施工现场位于填海地带、地质断层带以及深基坑地带,那么观测工作则会显得尤为重要了。
2.4工程装修阶段——确保项目能够符合标准
工程项目在施工结束后,建筑物还只能算作为一个半成品,施工人员需要对半成品建筑物进行一系列的装修工作。在装修阶段,需要对前期施工中的问题进行整改与处理。该阶段中,工程测量的任务是测量墙面的垂直度,地面的标高以及施工的放线情况等。墙面的垂直度有非常严格的控制标准,它关系到装修的质量是否能够达到标准的要求,装修地面的标高关系到地面是否平整,这是非常基础的同时也非常重要的,施工的放线情况可以反映出施工的整个过程是否是按照事先设计好的图纸有计划的进行的。
3总结
关键词:工程测量;课程设计;教学改革;评价方案
《工程测量》课程是我院开设的一门专业基础课,主要面向土木工程、建筑学、工程管理、工程造价等专业,本课程培养学生系统地掌握工程测量学的基本理论和基本技能,学会常规测量仪器的操作,了解测绘新仪器、新技术的原理及其应用,同时熟悉地形图的应用,能够从事相关专业中的测量工作,具有使用各种测量仪器的的能力,更好地从事测量方面的工作,以便更加适应社会需求[1]。
1工程测量课程基本信息
1.1主要内容
《工程测量》课程主要内容:水准测量、角度测量、距离测量与直线定向、测量误差、小地区控制测量、地形图的基本知识、大比例尺地形图测绘及应用、建筑工程施工测量、道路工程测量、房屋建筑建筑物变形观测等[2]。该课程教学主体上分为两大模块:理论教学和实践教学,理论教学主要教授学生测量基本理论与方法,实践教学主要是使学生正确熟练操作仪器并掌握相关的测量技能,具备解决工程施工能力。
1.2学时安排
我院的《工程测量》课程共48-64学时,3-4个学分,每学年有9个~11个班级授课,年修读学生300人以上。
1.3与其他课程的关系
《工程测量》以建筑材料、建筑制图等课程为基础,同时又为建筑施工、砌体结构、地基与基础等后继专业课程提供必要的基础知识。既是前面所学课程的延续,又是学习后续课程的基础,只有掌握了本课程的主要内容并运用其它的专业和基础知识,才能熟练完成项目施工过程的技术指导和管理。
1.4教学中出现的一些问题
随着教学深入,也暴露出一些问题。主要有:(1)学生没有吃透测量原理、不能很好的理论联系实际[3];(2)在实践操作中有诸多不合规范的操作习惯;(3)部分学生心态浮躁不得更适当的学习方法、不能潜心研究学术问题。例如:不注重知识的连贯性学习;(4)面对棘手问题不能够发散思维立足于新的视角合作的解决;(5)课程考核不能全面客观的反应学生对该课程的学习掌握程度[4]。2工程测量课程教学改革设计思路课程体系与内容的改革围绕相关专业培养目标,以人才培养质量及人才全面发展、社会需求为导向,根据工程测量课程的教学特点和行业发展的新要求,不断探索和深化教学改革,做到课程体系改革与教学内容改革有计划、有措施、有特色的落实到教学中的每一个环节。(1)在理论教学上,教学内容吸取国内其他更高水平院校同行的先进经验;深入到社会项目上,与一线的技术员和专家共同探讨;优化和完善工程测量教学大纲,适当删减过时保守内容或者仅作简单讲述;(2)在实践教学上,积极加强校内实验室和校外实训基地建设[5];通过测量技能大赛、产学研结合等多种方法,促进学生动手能力、创新能力;积极增加投入购置新型教学仪器设备,努力改善教学条件以满足教学要求;加强与生产单位以及测绘仪器销售商的交流;(3)在教学方法和教学手段上,形成了以授课课件、实践操作录像等方法相结合的立体感官教学方法[6][7];严格要求学生遵守测量规范和操作程序、培养良好的专业工作习惯,提高学生们的专业素质;通过参加专业比赛,锻炼并检测学生的测量技能,进一步提高学生们的测量专业知识;(4)另外,关注提高学生的“测、绘、算”技术能力,使学生熟练掌握全站仪,了解GPS测量技术[8],学习CASS成图技术,让学生尝试结合EXCEL编写简单的计算软件;(5)在考试改革上,采用综合性笔试和平时性考核项目的多维度考核办法,不断探索优化更加客观的考核方式,以全面的反映出学生参与该课程学习的程度以及获得该课程总体知识、能力、素质综合成果的体现程度。
3工程测量课程目标
(1)掌握各类普通测量包括水准测量、角度测量、距离测量和小区域控制测量的基本原理和测量方法;并会正确规范熟练的使用各种常规测量仪器包括水准仪、经纬仪和全站仪;(2)会结合现行规程规范和选取合适的仪器,设计一般性的测量方案,并进行有效率的测量和内业处理包括建筑工程施工测量项目、建筑物变形监测项目。
4工程测量课程活动设计
4.1各类普通测量以分组比赛类型教学
下面以四等水准测量为例作介绍。(1)目的:使学生正确熟练的操作水准仪;使学生深入的掌握水准测量原理、四等水准测量的规范操作工序和规范的水准内业处理,培养学生扎实的专业基础和提高实操水平;(2)活动安排:水准测量原理、四等水准观测方法、内业处理流程、学生练习水准仪、普通水准测量实验,计划4课时;分组完成四等水准外业、内业,提交成果资料,计划2课时;成绩和总结,评定成绩并总结问题、分析原因,计划2课时;(3)评价方案:仪器操作与观测方法占30%,观测记录和内业处理占30%,观测记录和内业处理,占30%;小组总结报告占30%;出勤占10%。
4.2建筑工程施测量以案例分析来完成教学
下面以民用建筑施工测量为例做介绍。(1)目的:了解施工测量任务、特点及测设的基本工作;掌握测设点的平面位置的方法和施工控制测量的方法;掌握民用建筑施工放样流程;(2)活动安排:课堂讲解施工测量任务、特点及测设的基本工作,计划2课时;课堂讲解测设点的平面位置的方法和施工控制测量的方法,计划2课时;观看民用建筑施工放样现场教学视频,课堂提问学生,总结分析施工放样流程,学生完成案例分析学结,计划4学时;(3)评价方案:课堂提问占40%;民用建筑施工测量案例分析学结占50%;出勤占10%。
4.3建筑物变形测量以完成项目类型教学
(1)项目目的:使学生了解建筑变形测量的意义与重要性;理解建筑物变形测量的施测内容与测量方法;熟悉建筑物变形测量项目的整个流程;(2)活动安排:收集该项目相关的资料,了解此建筑物的变形情况,配置测量仪器,制定观测计划,计划2课时;布设水准点、观测点,做垂直位移测量,计划2课时;布设控制点和工作基点,做水平位移测量,计划2课时;处理数据,整理项目成果,并给出项目结论及建议,计划2课时;(3)评价方案:外业测量占30%;观测记录和内业处理占30%;项目总结报告占30%;出勤占10%。
5工程测量课程学习评价方案
理论考试内容围绕教学大纲进行,在学期末组织学生考试。其他考核项目在授课期间进行。制定如下考核方案:(1)综合性笔试,占总评成绩比重50%,评分标准依据参考答案评分;(2)小组数据和总结报告,占总评成绩比重10%,评分标准是水准测量占25%、角度测量占25%、距离测量占25%及小区域控制测量占25%;(3)建筑工程施测测量案例分析总结,占总评成绩比重10%,评分标准是民用建筑施工测量案例分析总结占50%,工业建筑的施工测量案例分析总结占50%;(4)建筑物变形测量项目成果书面材料,占总评成绩比重10%,评分标准是成果精度统计及质量检验结果占30%,变形测量过程中出现的变形异常和作业中发生的特殊情况汇总占20%,变形分析的基本结论与建议占30%,附图附表占20%;(5)课程论文,占总评成绩比重5%,评分标准是把握测绘科学前沿动态占40%,内容充实可靠占50%,论文形式要素正确占10%;(6)出勤,占总评成绩比重10%,评分标准是旷课、迟到、早退酌情扣分。
6总结
结合工程测量课程特色和学习目标,在非测绘专业的工程测量教学实施中体现“以学生为中心”,分别从不同知识板块设计教学活动,并在课程考核上注重“多维度”评价学生的学习成效,才能更加客观全面的反映出学生参与学习的程度以及获得知识、能力、素质等综合成果的量度,这样才能更好的达到工程测量课程的教学质量与效果,为社会培养出适应企业需求的技术型人才。
作者:许善文 唐小方 单位:广东白云学院
参考文献
[1]岑敏仪.土木工程测量[M].高等教育出版社,2015.
[2]颜为莉.探究工程测量课程实践教学改革措施[J].湖北函授大学学报,2016(16):136-137.
[3]许善文.浅谈关于土木工程专业的水准测量实践教学方法[J].科技资讯,2016(3):118-121.
[4]陈晓刚,赵海云,林辉.MOOC背景下建筑类专业工程测量课程教学改革策略[J].测绘通报,2016(4):128-132.
[5]田桂娥,吴长悦.测绘实习基地的建立与完善[J].山西建筑,2016(10):246-248.
[6]宋岩.应用型本科院校土木类专业工程测量课程教学改革研究[J].牡丹江师范学院学报,2012(2):69-71.
1GPS测量技术在建设工程测绘中所体现出来的长处
(1)GPS技术在测量方面提供了较高的精确率,使效率以及质量得到很大的提高。GPS在测量方面的技术不仅仅能够给工程建设带来更方便快捷的操作,而且在时间上也能大量节省时间,在三维坐标以及速度上,也得到了很大的帮助,不仅对于导航时候能够起到作用,而且在测试时间以及速度测试之间也得到了很方便的操作。目前随着社会的发展,科技的不断进步,GPS的技术已经越来越发展完善,对于各方面行业,特别是在测量行业上,更是显示出GPS的优势,技术上的优势已经不仅仅只限制于建设工程,而且还能广泛运用到海洋上、航空摄影上、以及地面测量上等各行业的测量上。(2)GPS测量技术的定位精准。GPS在测量方面的技术不仅仅能够给建设工程施工过程带来更方便快捷的操作,而且还能在测量过程中运用定位技术,在50千米下的基线当中,就能到1×10–6到2×10–6的准确定位,当基线在100千米到500千米之间,定位依然能够准确的达到10-6到10-7,由于社会不断发展带动着科学发展,即使在1000千米以上的基线,GPS的定位技术依然能够维持在10-8左右,GPS在测量方面的技术所表现出来的精准度能够达到几乎完美,没有出现错误,对于建设工程所需要的要求更是很好的达到。(3)GPS在自动化以及智能化方面的操作性能特点。GPS测量方面操作在建设工程实际运用当中,不仅仅能够带来高精准度的测量,而且还能实现一定程度的自动化操作,给建设工程带来更便利的操作,使用人员根据气象采集数据,并且安装好开关的仪器,以及进行监测工作就可以做到一定程度的自动化操作,运用起来也是非常简单便利。例如在建设工程当中采用观测以及卫星捕捉系统等工作实现自动化,观测结束之后使用人员只需要把电源关闭,就很完好无损的把收集的数据进行接受并且保存。不仅仅能够给操作员带来非常便利的操作,而且在操作上GPS能够给建设工程的施工带来更高的工作效率,精准度也随着提高,对于建设工程中GPS的自动化操作是有着一个举足轻重的作用的。
2在实际操作过程中,工程测绘对于GPS测量技术的需求
在码头以及海港的建设工程施工过程当中,缺少不了水下地形图。并且在进行建设工程测绘当中,不仅要给测量的位置进行一个三维定位,而且还需要进行一个水深的测试。水深测试的主要使用的仪器是采用测深仪,并且在测量的过程当中要根据超声波的工作原理来进行测量具体水深。在水深测量的过程当中,不仅要同步进行着使用潮位仪进行测量,这样才能得到更为精准的数据进行测量,最后得出较为精准的水下地形深度的数据。传统手段是根据位置所需的要求进行采样测量,经过经纬仪以及应答器等设备进行测量,这些设备操作要求不仅高,而且极其复杂,在使用过程中会出现很多没必要的错误。但是随着GPS的出现,其实时的三维定位技术解决了位置测量方面的大量问题,能够更大比例的进行水下测量,而且效率以及质量方面也得到了很大的提高,并且通过测深仪以及一系列测量设备的共同测量之下,建立起了一个相对更为精准的一个测量系统。
3GPS操作上所需注意并且了解的问题
对于GPS的实际使用过程中,或多或少在操作上会存在一些问题需要我们去了解注意,所以在操作过程当中需要使用员工仔细的检查一下作业,确确实实的了解好每一道工序,并且将失误的可能性降到最低。并且在建设工程施工当中也会对员工有一定的要求,要求的员工也是必须要有责任心以及上进心,不仅仅要对公司负责,更重要的是对自己工作负责。所以在新员工上岗之前必须要进行一系列的培训教育,让整个建设工程尽量的按照预期的发展而进行下去。因为GPS所测量出来的数据以及测绘技术准确率要求是非常高的,如果当中有一丝丝的差错可能会导致整个建设工程会出现极大的麻烦。所以必须要让员工了解每一个操作的步骤,而且经过反复练习,在每一个工序中都要经过细心的检查,做到尽量减少差错的出现。并且公司也应该为员工的安全负责任,必须为员工买一份安全保险,并且进行科学性的管理,进行科学性的工作以及休息,让建设工程施工的员工得到一定的调节,发挥出更好的工作效率以及更大的质量,让建设工程跟预期一样完美的完成。
4结语
GPS作为一种优越的定位系统,在汽车导航、物流运输、资源勘探、水利建设、铁路建设、灾后救援等方面都发挥了无比重要的作用。在工程测量中,它相比于其他测量方式更为优越,GPS点标志在测量中也发挥了重要的作用。GPS在测量中所具有的优点分析如下:1)GPS方格网的测量精度指标是点位中误差,更优于相对中误差。2)在大型的工程测量方案中,布设大地控制网时,若采用GPS方法,由于图形的强度系数较高,可以大大提高点位的趋近速度,更有利于网形的优化。3)GPS测设方格网时,构造简单,可以灵活选取点的疏密和边的长短,同时它也解决了点位之间无法通视的困难,还可以保证在外施行测量方案时不受天气影响。4)GPS方格网的误差分布很均匀,能够满足常规测量的规范要求。与此同时,它的点位精度也很高,具有较大的精度储备。5)GPS-RTK相比于其他方法,效率更高,更具有自主性,可以减少劳动力的消耗,流动站也可以由单人完成作业。
2GPS(RTK)系统的构成
GPS(RTK)系统主要由三大部分构成,包括无线电通信系统、流动站以及基准站。其中,流动站包含了流动站控制器、电源、无线电通讯接听系统、GPS天线以及GPS接收机等。基准站涵盖了基准站控制器、为无线电台和GPS接收机提供能量的电源、无线电通讯发射系统、GPS天线以及GPS接收机等。
3GPS(RTK)工程测量遵循的基本原理
用户接收部分、空间卫星部分以及地面监控部分共同构成了完整的GPS系统,各功能间相互区别、相互联系,共同构成了一个统一的整体。就静态GPS测量系统而言,要确保观测效果的实时性,就必须拥有两台或者以上数量的接收机,各接收机接收的数据会存在细微的差别,后期用软件处理的方式能将WGS-84坐标系统的基线向量进行准确显示,在进行坐标转换、平差等工作以后,三维坐标即可求出。最后结果无法在现场即时获取。图1是对RTK实时相对定位原理的简单展示。基准站接收到的卫星信号要及时、准确地传递到流动站,就要依靠无线电通信系统,流动站能及时接收卫星数据,而且基准站传递的卫星数据它也能接收。在初始工作完成以后,流动站能及时将基准站信息传递到控制器,从而对这些载波进行差分处理,最终计算出未知点的具体三维坐标。
4GPS(RTK)配合全站仪的具体施测过程
RTK的设计必须严格遵守以下操作原则:1)应在测区中央位置架设基准站,而且要始终保持基准站距离无线电发射塔和高压线至少50m。已知点确定以后,应在此基础上校正点位,确保RTK的准确、可靠。2)要确保基准站仪器平整、精确,对中要控制在1mm以内,而整平精度要保持在半格以内。3)15°是接收机接收卫星的理想高度角。4)在确定基准站天线高度时应在不同的三个方向反复测量,确保互差小于3mm,天线高度应为三次平均值。对流动站的技术要求规范:1)不小于13°是最佳卫星高度角。2)至少观测5颗以上的卫星数。3)选择流动站位置时要谨慎,尽量将其控制在转换范围内,在不超过基准参考站10km的位置架设。4)在进行观测工作以前,要认真检测已测点或者已知点,确保准确。5)进行测量时必须保证RTK处于固定状态。6)测点相对图根点的相对中误差不得大于图上0.12mm(实地20cm)。7)在选用RTK为图根点确定方法时,要尽可能选择易于仪器操作和搬运且实现良好的地方,所以,理想的图根点位置为十字路口或者平房区,为了检测方便,要确定后视点。全站仪的基本操作流程:1)尽可能整平对中,将对中偏差控制在1mm以内;2)全站仪启动后,打开文件管理界面,新建文件夹,将文件储存在该文件夹下;3)在检核过程中,将后视点作为检核点,进行点收集的基本前提是偏差在可控范围内,否则,要对具体原因进行调查;4)对碎部点数据信息进行搜集和整理。特别要强调的事项:1)要分清盘左盘右,始终在一个方向观测一个测站;2)一旦触碰到测站仪器,就需立即校正。
5结语
教学中使用的教材太过陈旧,未能及时更新,让学生掌握到最先进的理论基础,学习最先进的技术。教学教材较多,没有统一的标准规范教材以供使用,各学校要结合自身的情况选择适合的教材。教材内容不系统,知识相对落后,技能讲解不到位,导致学生不能掌握最先进的知识与技术。设备不够先进。虽然国家加大了对中职教育的投资力度,但依旧不能满足新技术发展的需求。土木测量设备陈旧,还是使用传统的三仪,新兴的电子测量仪普及率低。设备的循环使用导致设备造成损坏,未能及时维修,影响了教学效果。教师自身存在问题。师资力量不足,教师队伍缺少新鲜血液,大多数老师是高校毕业,未经过实习操作,实际动手能力较差,影响了教学效果。教师的观念落后,对新知识技术的认识不足,重理论,轻实践,降低了教学效率,导致学生动手能力不足。教师对土木工作实际情况了解少,只能纸上谈兵,降低了教学质量。
2.中职土木工程测量教学改进措施
对于教学中存在的问题,要及时的解决,使用先进的教材,引进先进的仪器设备,对老师进行在职培训,提高老师的实际操作能力,促进教学质量的提高。
2.1使用与教学目标相符的教材
根据学校学科自身的特点选择适合的教材,优化教材的内容,使教学内容更加具体,更加系统。采用偏向实践的教材,进行操作技术的讲解,体现学科的实用性。教材要采用先进的传媒形式,利用多媒体教学,使教学内容更加生动,提高课堂的效率。教学内容要及时进行更新,要跟得上社会体制与信息技术的发展,增强学生对先进技术的了解。
2.2加大设备投资,加强设备的管理
学校要及时购进最先进的测量仪器,让学生掌握先进仪器的使用。添置测量仪器,保证仪器可以供学生使用,让学生掌握仪器使用的技巧。对于测量仪器数量较少的学校,要进行合理地配置,让学生可以高效的使用,锻炼学生的动手能力。定期对设备仪器进行维修,保证仪器的正常使用,提高课堂效率。
2.3提升教师的专业素质
学校要加强对老师的培训,提高教师的专业素质,弥补教师实践能力较低的不足。吸收一些具有实际经验的教师,增强教师队伍的整体素质。可以利用假期的时间,将老师分配到实际工作单位,让老师掌握最先进的操作技术。加强对外交流,安排教师到相关的院校进行学习与培训,向学生传授最先进的理论技术。教师进行教学方法的改变与创新,激发学生的创新能力,进行仪器展示与使用讲解,提高课堂效率。
2.4提高学生的实践能力
中职是一种特殊的学校,接收的学生多是初中毕业,或是初中还未毕业,是为了学习一门技术。学生的基础较差,尤其是数学上的知识,对一些函数的了解较少,在土木工程测量应用讲授时有一定的困难,要结合学生的自身特点,进行知识的讲解。教师要发挥学生的主体地位,充分调动学生的积极性,激发学生对于土木工程学习的兴趣。教学时,要注意留给学生充分的时间,老师讲授完理论知识后,让学生及时地进行练习,趁热打铁,让学生把握操作技术。
3结论
1.1测量精度较高
在工程测绘中,运用GPS定位测量技术,就能够通过全球定位系统进行定位,如此便能够保证运动载体实现最佳的路线运行。对于工程测绘工作来说,定位非常重要,按照实际的测绘需求,假如基线没有超过50km,就应当采用载波相位观测量,以此保证静态相对定位。在工程测绘工作中运用GPS定位系统中的测技术,就能够实现1×10-6以及2×10-6的精度,假如基线达到了100km-500km,相对定位的精确标准就能够达到10-6以及10-7的范围内。随着GPS定位测量技术的不断革新,测量的精度也会不断的提升。
1.2操作简便且节省时间
在工程测绘工作中运用GPS定位测量技术,操作简便,且能够节省时间。例如在工程测量中运用经典的静态相对定位模式实现测量时,假如测量的基线在20km内,单频接受的观测时间大约为1小时,而双频接受的观测时间则为15-20分钟,假如采用实时动态定位,初始的观测时间则为1-5分钟,其他不同位置的观测时间为几秒,因此在工程测绘中运用GPS定位测量技术,就能够有效的缩短观测的时间,有效的提升工作效率。目前,GPS定位系统已经分为高度自动化与智能化的系统技术,在工程测绘中运用GPS定位测量技术,就能够通过智能型接收机进行观测,工作人员只需安装一些开关仪器,就能够通过仪器进行实时监控。由于GPS定位测量技术的自动化程度较高,工程的测量与卫星捕捉都能够通过GPS定位测量仪器来实现,操作较为简便。此外,GPS用户接收机体积较小,方便携带,在日常工作中能够节约人力和物力,能够有效的节约工作成本。
1.3应用范围广
GPS定位系统的应用范围一般可从两方面来看,首先是运用于与各个行业中,人们最为熟悉的是车载导航,目前GPS导航系统目前已经成了汽车的基本配置。此外,GPS技术还广泛的应用于地质与矿产等行业中。其次,GPS定位系统还能够运用于环境条件中,GPS定位是借用卫星系统实现定位,一般不会受到天气与温度的影响,在对于工程测绘来说属于一大优势,因为工程测绘通常都是在野外工作,运用GPS定位系统能够克服恶劣的环境条件造成的影响,保证定位的精度。
2GPS定位测量技术在工程测绘中的运用
2.1测量工程变形情况
通常工程建设涉及的范围较广,经常会遇到一些人为因素或是地质运动造成的建筑物变形以及位移,假如出现此种情况,会直接影响工程测绘工作,使经济效益与社会效益受到影响。经过研究发现,造成工程变形的主要类别有大坝变形与建筑物沉降等,假如能够及时的对工程变形进行测量,就能够有效的减少工程变形对于工程测绘工作的影响。目前GPS定位测量技术已经开始广泛的应用与工程变形的监测工作中,例如运用高精度的三维定位技术,就能够对工程建筑出现的微小变化进行分析,提早做好防范准备,减少损失。
2.2大地测量控制网点
在大地测量网点工作中,通常需要花费大量的资源,且精度较低,无法适应当代社会的需求。为了解决这一问题,我国在1991年开始建设大地控制网,目前这一工程已经结束,并且已经开始运用。大地控制网能够测量数千里或者数万里,而城市控制网测量的距离较近,一般在十公里左右,但城市控制网的使用频率更高,对于城市建设来说具有非常重要的作用,因此需要借助GPS定位测量技术进行大范围的测量,为城市的发展做贡献。
2.3测量水下工程
在水下作业一般难度较大,需要考虑到水下压强以及流体力学等方面的问题,但随着资源的开发,这些资源对于国民经济的影响逐渐增加,进行水下工程测绘目前已经是测绘领域中必不可少的环节。GPS定位测量技术包括了三维测量技术,能够从纵向或者横向两个角度进行水下测量,同时还能够将测量的结果通过计算机分析软件与制图软件等直接呈现出来。例如在进行水下作业时,进行横线测量时应当选择差分GPS技术,如此便可有效的减少对于环境的影响,简化操作流程。而进行纵向测量时则应当选用探测仪,运用超声测量的方式得出具体的深度。
2.4测量矿井工程
目前我国已经将GPS定位测量技术运用于矿井工程的测量中,并通过GPS技术进行了测量演练,及时的对测量中存在的问题进行了分析。常规形式的测绘工作通常是由工作人员自行操作,人为操作较容易出现误差影响测绘工作的精准度,此外,在地质条件复杂的地段进行测绘工作,较容易出现安全事故,因此需要在矿井工程中运用GPS定位测量技术。采用GPS定位测量技术就能够高效的实现工程测绘中交互定位,且能够显示出最精确的测绘结果,同时还能够了解工程测绘工作的流程。为了保证测量技术在工程测绘中达到最佳效果,可在测量前运用计算机技术对于需要测定的位置进行分析,及时发现测量中可能会出现的问题,并做好防治措施,以此保证测量人员的安全,提高测量的精确度。
3结束语
对于目前的导线测量而言,采用较为完善的技术是目前在技术管理过程中首要解决的问题,一方面能够有效的缩短测量过程中的周期,另外一方面可以有效的降低测量过程中的成本,对于提高测量的质量也有一定的促进作用。针对国际大型桥梁的设计而言,在发展的过程中需要重视以下问题,首先针对大型桥梁的施工而言,目前不管是在施工还是在测量的过程中逐渐朝着信息化的管理方向发展,随着我国精准测量制造的提高,对于提高大型桥梁的精准度控制有着非常大的帮助。其次针对大型桥梁的施工而言,逐渐从传统的施工管理走向数字化的管理,传统的导线测量到现代的余量测量已经实现了有效的转换,检测技术也在一定程度上得到了长远的发展,随着全球导线测量企业发展和采用大信数据处理软件对于测量的数据处理,因此导线测量的方法也在一定程度上变得越来越严格。最后导线测量的进度和开发工具也成为了目前在研究中的热点,相关的企业也针对设备逐渐的实现更新和发展。
2全导线测量与路桥施工平面控制网
(1)针对大型桥梁的建设而言,在建设的过程中采用导线测量的机械较为简单,在测量过程中也提供了较大的便利性,导线测量中对整个路桥控制网进行布设是首要完成的任务,特别是对导线测量而言,是目前在工程进行施工的主流。
(2)对于大型桥梁控制网的布置,在进行控制网的选择过程中需要注意以下几个方面,首先在桥梁范围较为狭长,位点目的较大的位置,需要在日常的施工过程中对放样的进度进行严格控制。其次在控制点的选择上,控制点标记的位置可以重复的进行施工,从施工的准备阶段到施工的竣工阶段都可以反复的使用控制点,而且使用也较为方便,由于施工的稳定性较高,在实际的布设过程中常常分为两级,分别是满足统一需求和日常放养的需求。
(3)对大型桥梁的布设而言,较为典型的布设方法是从周围向中心进行布设,从而形成四角形的布设网。两点连线作为控制网的一条边。为了保证桥轴线和控制网之间的紧密,一般在布设的过程中都会对点进行控制,两个点是最常见的,第一个点是沿着河流的两岸进行轴线布点,另外一个为桥头,采用两点进行连线控制网的布设。
(4)导线点的布设。在实际的施工过程中,业主可能针对施工控制点的标准进行严格的限制,那么在进行施工的过程中需要对测量进行严格的加密。在对布置网的选点之前,需要对施工的组织图和施工的周围环境进行严格的审查,尽量的避开施工区和材料的堆放地区。对在控制点位置选择过程中,也是有一定的要求,特别是桥梁工程由于周围有水体,因此控制点在选择时需要选择土壤的质量不松软,地势较高的位置,这样能够保证水体不会淹没导线点,导线点的长期保存性不是唯一需要考虑的要素,在进行导线点的布设过程中需要考虑到施工的便捷性。
(5)标石埋设:a.对于公路的控制点的测量一般是在工程的某一个时刻进行完成,不需要永久性的完成,因此相对而言要求较低,而此时导线点一般可以作为高程点进行使用,桩中央的高度需要略高于桩的顶面。b.临时性标石可用长25~40cm,断面4~5cm见方的木桩,将其打入到地下,这样能够保证与地面爆出平行,采用顶钥小钉作为标志点,对于城市混凝土的施工而言,可直接向路面打入钢钉。c.对于高速公路的路桥而言,一般采用的工艺是现浇混凝土桩,因此在进行坑打击的挖掘过程中,采用导线测中部插入直径10ram以上的螺纹钢,长度需要保持始终,顶部按照十字以确定精准的位置,上部磨圆并露出约5-10mm,从而保持一定的精度。
3战略高度抓导线测量精度管理和质量控制要点
随着我国目前在大型桥梁建设中,企业建模工具进一步的深入,导线测量已经逐渐实现管理精细化,以及信息集成化,在导线测量中,测量企业目前紧跟着国外发展的动态,将导线测量的精度管理是作为企业提升自身企业竞争力中最为核心的竞争手段。随着我国更多的企业对于导线测量的总量和规模进一步的扩大,越来越多的企业将对施工导线测量精度管理作为现代导线管理测量的核心模式,实现导线测量中管理的突破口,同时钢材的利用效率以及劳动生产效率也是其中非常重要的一个方面。(1)在桥梁施工的过程中,在进行勘测设计时,已经在工程场地道路沿线布置有平面控制点和水准点,进行过程中的控制测量。当施工单位进行现场的过程中,设计单位和监理单位需要向施工单位提供这些控制点的数据,从而提供相关的书面数据的提交。(2)对于勘测过程中设计的控制点,需要从施工阶段,如果控制点使用较多,有可能遭受到破坏,以及位置有可能发生改变,如果出现了这样的现象,就需要进行重复的测量。对于重复测量的结果需要进行及时的审核,然后决定这些点是否采用。在大型路桥的施工过程中,可以将施工分为几个阶段,相邻施工段需要相互的复测。在施工中应使用相同的控制点和测量数据,这样才能保证施工标段之间的衔接能够测量精确。
4结束语
论文摘要:工程测量有着悠久的历史,它是直接为国民经济建设和国防建设服务,紧密与生产实践相结合的学科。本文分析了我国工程测量技术发展和应用现状,并对其发展前景进行了展望。
1前言
工程测量通常是指在工程建设的勘测设计、施工和管理阶段中运用的各种测量理论、方法和技术的总称。传统工程测量技术的服务领域包括建筑、水利、交通、矿山等部门,其基本内容有测图和放样两部分。现代工程测量己经远远突破了仅仅为工程建设服务的概念,它不仅涉及工程的静态、动态几何与物理量测定,而且包括对测量结果的分析,甚至对物体发展变化的趋势预报。苏黎世高等工业大学马西斯教授指出:“一切不属于地球测量,不属于国家地图集的陆地测量,和不属于法定测量的应用测量都属于工程测量”。随着传统测绘技术向数字化测绘技术转化,我国工程测量的发展可以概括为“四化”和“十六字”,所谓“四化”是:工程测量内外业作业的一体化,数据获取及其处理的自动化,测量过程控制和系统行为的智能化,测量成果和产品的数字化。“十六字”是:连续、动态、遥测、实时、精确、可靠、快速、简便。
2我国工程测量技术现状
2.1先进的地面测量仪器在工程测量中的应用。
20世纪80年代以来出现许多先进的地面测量仪器,为工程测量提供了先进的技术工具和手段,如:光电测距仪、精密测距仪、电子经纬仪、全站仪、电子水准仪、数字水准仪、激光准直仪、激光扫平仪等,为工程测量向现代化、自动化、数字化方向发展创造了有利的条件,改变了传统的工程控制网布网、地形测量、道路测量和施工测量等的作业方法。三角网已被三边网、边角网、测距导线网所替代;光电测距三角高程测量代替三、四等水准测量;具有自动跟踪和连续显示功能的测距仪用于施工放样测量;无需棱镜的测距仪解决了难以攀登和无法到达的测量点的测距工作;电子速测仪为细部测量提供了理想的仪器;精密测距仪的应用代替了传统的基线丈量。
2.2GPS定位技术在工程测量中的应用。
GPS是美国从20世纪70年代开始研制,历时20年,耗资200亿美元,于1994年全面建成,具有海、陆、空进行全方位实施三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。随着GPS定位技术的不断改进,软、硬件的不断完善,长期使用的测角、测距、测水准为主体的常规地面定位技术,正在逐步被以一次性确定三维坐标的高速度、高精度、费用省、操作简单的GPS技术代替。
在我国GPS定位技术的应用已深入各个领域,国家大地网、城市控制网、工程控制网的建立与改造已普遍地应用GPS技术,在石油勘探、高速公路、通信线路、地下铁路、隧道贯通、建筑变形、大坝监测、山体滑坡、地震的形变监测、海岛或海域测量等也已广泛的使用GPS技术。随着DGPS差分定位技术和RTK实时差分定位系统的发展和美国AS技术的解除,单点定位精度不断提高,GPS技术在导航、运载工具实时监控、石油物探点定位、地质勘查剖面测量、碎部点的测绘与放样等领域将有广泛的应用前景。
2.3数字化测绘技术在工程测量中的应用。
数字化测绘技术在测绘工程领域得以广泛应用,使大比例尺测图技术向数字化、信息化发展。大比例尺地形图和工程图的测绘,历来就是城市与工程测量的重要内容和任务。
常规的成图方法是一项脑力劳动和体力劳动结合的艰苦的野外工作,同时还有大量的室内数据处理和绘图工作,成图周期长,产品单一,难以适应飞速发展的城市建设和现代化工程建设的需要。随着电子经纬仪、全站仪的应用和GEOMAP系统的出现,把野外数据采集的先进设备与微机及数控绘图仪三者结合起来,形成一个从野外或室内数据采集、数据处理、图形编辑和绘图的自动测图系统。系统的开发研究主要是面向城市大比例尺基本图、工程地形图、带状地形图、纵横断面图、地籍图、地下管线图等各类图件的自动绘制。系统可直接提供纸图,也可提供软盘,为专业设计自动化,建立专业数据库和基础地理信息系统打下基础。
20世纪80年代以来,我国数字化测绘技术的开发研究和应用发展很快,成效显著。由于技术标准和规范不同,国外研究成功的数字化测绘系统不适合国情,难以推广应用,只有依靠自己研究开发。1987年北京市测绘设计研究院在国内首先完成了“大比例尺数字化测图系统”(即DGJ)的软件开发,并通过技术鉴定,1990年被建设部列为第一批技术推广应用项目之一,在80多个城市及工程测量单位推广应用,同时又有十几个大专院校、仪器公司和工程测量单位,先后开发和研制出多个类似的数字测图系统软件。
2.4摄影测量技术在工程测绘中的应用。
摄影测量技术已越来越广泛的在城市和工程测绘领域中得以应用,由于高质量、高精度的摄影测量仪器的研制生产,结合计算机技术中的应用,使得摄影测量能够提供完全的、实时的三维空间信息。不仅不需要接触物体,而且减少了外业工作量,具有测量高效、高精度,成果品种繁多等特点。在城市和工程大比例尺地形测绘、地籍测绘、公路、铁路以及长距离通讯和电力选线、描述被测物体状态、建筑物变形监测、文物保护和医学上异物定位中都起到了一般测量难以起到的作用,具有广泛的应用前景。由于全数字摄影测量工作站的出现,为摄影测量技术应用提供了新的技术手段和方法,该技术已在一些大中城市和大型工程勘察单位得以引进和应用。
航空摄影测量是进行城市大面积大比例尺地形图、地籍图测绘与更新以及大型工程勘测的重要手段与方法,它可以提供数字的、影像的、线划的等多种形式的地图成果。目前,我国有100多个城市或工测单位利用航测技术测制大比例尺地形图和地籍图,最大比例尺为1/500。采用的仪器除利用高精度的模拟测图仪和解析测图仪成图方法外,还用立体坐标测图仪与微机连接进行数据采集,经微机数据处理输入绘图机自动绘图。
3工程测量技术的发展展望
展望21世纪,工程测量将在以下方面将得到显著发展:
测量机器人将作为多传感器集成系统在人工智能方面得到进一步发展,其应用范围将进一步扩大,影像、图形和数据处理方面的能力进一步增强。
在变形观测数据处理和大型工程建设中,将发展基于知识的信息系统,并进一步与大地测量、地球物理、工程与水文地质以及土木建筑等学科相结合,解决工程建设中以及运行期间的安全监测、灾害防治和环境保护的各种问题。
大型复杂结构建筑、设备的三维测量,几何重构及质量控制,以及由于现代工业生产对自动化流程,生产过程控制,产品质量检验与监控的数据与定位要求越来越高,将促使三维业测量技术的进一步发展。工程测量将从土木工程测量、三维工业测量扩展到人体科学测量。
多传感器的混合测量系统将得到迅速发展和广泛应用,如GPS接收机与电子全站仪或测量机器人集成,可在大区域乃至国家范围内进行无控制网的各种测量工作。
GPS、GIS技术将紧密结合工程项目,在勘测、设计、施工管理一体化方面发挥重大作用。
在人类活动中,工程测量是无处不在、无时不用,只要有建设就必然存在工程测量,因而其发展和应用的前景是广阔的。
参考文献:
首先考虑由建设单位代表提供精确的可满足测量要求的渠道现状(树形)导线图;若设有,再考虑由建设单位代表提供渠道导线图的草图,根据草图出本次测量人员会同三方(建设单位、测量、设计)一起完善渠道现状导线图;如若连草图都设有,则由本次测量人员会同三方一起用手持GPS测定渠道现状导线图。渠道现状导线图应明确标出渠道各个拐角、拐点及起点、终点的位置,分水闸、节制闸、桥涵等渠道配套建筑物的位置,上下级渠道和各个建筑物的名称。各个建筑物的使用要求也要标明,如不同渠段的设计流量(加大流量),节制闸、分水闸的流量,交通桥的过荷要求等。渠道现状导线图的绘制目的是便于这次渠道测量和绘制渠道设计导线图。使用渠道现状导线图可以使渠道测量工作真正做到有的放矢,因地制宜,从而从根本上保证渠道测量的准确性。
渠道上的闸、桥、涵等交叉建筑物称为其配套建筑物。渠道测量的技术要求应按《水利水电工程测量规范(规划设计阶段)(SLJ3-81DLJ201-81CH2-601-81)》执行。渠道测量的内容主要包括:渠道及配套建筑物平面位置的测定、渠道纵断面高程测量、渠道横断面测量等三部分。
二、渠道纵断面高程测量
为了绘制渠道设计导线图,应当精确的把其位置都在渠道设计导线图中标出来。这项工作主要是使用GPS来完成的,主要测出渠道拐角和渠道始点、终点及其配套建筑物中心位置点的坐标,并在图纸上用适当的比例和图例明确表示出来。渠道纵断面高程测量是利用间视法测量路线中心线上里程桩和曲线控制桩的地面高程,以便进行渠道纵向坡度、闸、桥、涵等的纵向位置的设计。为便于计算渠道长度、绘制纵断面图,沿渠道中心线从渠首或分水建筑物的中心,或筑堤的起点,不论直线或曲线,均应用小木桩标定里程,这些木桩称为里程桩。木桩的间距一股为100m或50m,自上游向下游累积编号。这种按相等间隔设置的木桩称为整桩。在实际工作,遇到特殊情况应设加桩。整桩和加桩均属于里程桩。
1.下列情况应设置加桩:中心线上地形有显著起伏的地点;转弯圆曲线的起点、终点和必要的曲线桩;拟建或已建建筑物的位置;与其它河道、沟渠、闸、坝、桥、涵的交点;穿过铁路、公路、和乡村干道的交点;中心线上及其两侧的居民地、工矿企业建筑物处;由平地进入山地或峡谷处;设计断面变化的过渡段两端。为了注记地表性质和中心线经过的主要建筑物,必要时要绘制路线草图。
2.纵断面测量时需要连带测定的数据和注意事项
(1)渠首交上级渠道的桩号,及交点处的坐标和渠底高程、水位高程;(2)已建节制闸、分水闸应测出闸底、闸顶、闸前闸后水位高程,闸孔宽度和孔数;(3)已建桥(或渡槽)应测出桥顶、桥底高程;桥面(路面)宽度和其跨度;(4)已建涵洞或倒虹吸应测出其跨度和顶部高程;(5)已建跌水或陡坡应测出其宽度、长度、落差和级数:(6)渠道拐角、拐点及翼再睽邕施物的中点坐标;(7)与河沟、排渠、道路和匕下级苴的交角;(8)渠道穿过铁路时应测出轨面高程;穿过公路时应测出路面高程;同时应测出道路宽度;(9)渠道沿线所留的BM点的高程和位置坐标;(10)渠道末端坐标,及其所灌溉的农田地面控制高程;(11)如果大段的渠、堤中心线在水内,为便于测量工作,可以平行移开,选择辅助中心线。
三、渠道横断面高程测量
对垂直于路线中线方向的地面高低所进行的测量工作称为横断面测量。横断面图是确定渠道横向施工范围、计算土石方数量的必须资料。横断面测量的精度要求:横断面地形点的精度,包括地形点对中心线桩的平面位置中误差。平地、丘陵地应±1.5m,山地、高地应≤±2.0m,地形点对邻近基本高程控制点的高程中误差应≤±0.3m。横断面测量的测设要求:
1.中心线与河道、沟渠、道路等交叉时,应测出中心线与其交角。当交角大于85°、小于95°时,可只沿中心线施测一条所交渠、路的横断面;当交角小于85°或大于95°时,应垂直于所交渠、路和沿中心线方问各测一条断面。
2.横断面通过居民地时,一侧测至居民地边缘,并注记村名,另一侧应适当延长。横断面遇到山坡时,一侧可测至山坡上l-2点,另一侧适当延长。
3.横断面上地形点密度,在平坦地区最大点距不得大于30m。地形变化处应增加测点,提高横断面的精度。
4.渠道沿线察看。渠道放线测量的f司时应注意观察沿线的地形地貌、植被情况,并以桩号为准做好记录。新建渠道应察看是否穿越农出或林带、居民点等;老渠道应查看已建建筑物的使用状况,并应做好记录。注意查看渠道沿线是否有可供渠道施工用的道路、水源和料场。较重要的交叉建筑物还要测大比例尺地形图。
四、提交测量成果
测量外业工作结束后,经过资料整理、数据计算、计算机绘图等内业工作后,最终应向设计人员提供测量成果。设计所需要的测量成果包括渠道导线图、渠道纵、横断面图及其软档文件,其技术要求均应以满足设计需要为准。
1.对渠道导线图的要求:应包括上下级渠道中心线(及辅助中心线)、渠道拐角、拐点及渠道配套建筑物的中心点位置和坐标,渠道与河沟、排渠、道路和上下级渠道的交角等实测数据;渠道及其配套建筑物名称;制图比例和指北针等。
2.对渠道纵断面图的要求:渠道纵断面图要比例适当;标明拐点桩号及拐角;标明已建或拟建渠道配套建筑物的主要特征高程、其中心点的桩号;标明渠道沿线的BM点的位置坐标和高程;其它关键数据也部要标出。
3.对渠道横断面图的要求:渠道横断面图要比例适当;横断面图上应标出渠道中心线桩的桩号、高程和在横断面上的位置。
4.对软档文件的要求:资料要全,包括渠道导线图、纵、横断面图;要有适当的使用说明,便于设计人员直接在软档文件上进行渠道和其配套建筑物的设计工作。
在具体工作中,每次测量会受到建设单位对灌溉、投资成本控制的影响,同时也会受到地形、地质条件及自然环境等影响。测绘人员应根据具体情况灵活掌握测量的方法,以满足建设单位和工程特性要求。
通过多年的经验总结发现,在采矿工程井下施工作业出现的安全事故中,大顶板事故占有的比率是极大的。这类事故大多是由于工程管理不严格、操作的失误与工程质量低下造成的,其中,施工工程质量低劣是最严重的问题。采矿工程质量的低劣,并不会在施工结束后马上显现,而是伴随着巨大的质量隐患维持在一定的时间段内。针对这一点,采矿工程的井下测量工作能够通过定期对巷道方向、规模、位置、坡度以及断面规格的跟踪测量,及时地反映出每一方面出现的问题,最大限度地避免因巷道出现不必要的拐弯和超欠挖现象而埋下的安全隐患。通过对施工的监督和验收测量,即可以确定各时期的工作面位置,又能够采空区进行及时普查,为顶板的管理提供可靠合理的数据源。通过建立矿压观测站、测量顶板下沉量、顶板下沉速度、支柱所受压力以及支柱压缩量对观测到的数据进行汇总分析,进一步指导人员安全合理地进行有针对性的施工,面对不同情况,采取相对应的支护方式,最大限度地防止可能出现的坍塌和冒顶事故。
2井下测量在安全生产方面的保证和指导作用
采矿工程的井下测量工作人员要按照标准的采矿施工设计,在巷道和回采面进行实际测量,既要标注又要实际测量掘进巷道、采准巷道(包括天井,切割巷道)的位置、方向、坡度等数据。还要注意预留矿柱和矿房间柱这两大因素的位置、方向是否合理安全,在这一测量阶段,井下测量工作人员必须时刻保持高度的责任感和警惕性,一旦出现任何测量误差或是遗漏之处,就有可能给整个采矿工程带来不可估量的损失。另外,采矿工程井下测量工作人员要充分根据测量到的数据图纸,发挥自身对矿井开采区地势地形全面熟悉的优势,及时准确的在施工过程中进行科学合理的组织。
3井下测量对矿产资源合理开采和利用的重要性
采矿工程的井下测量工作对矿产资源的合理开采和利用也有极大的作用,主要表现在研究并指导矿产开采的均衡发展上,并能够有效降低岩石受损程度。采矿工程的井下测量工作也能够观测地下岩层的移动情况,从而使工作人员根据移动范围推测出移动规律,从而制定出合理的安全保护规划,这样既能确保矿产资源的合理开发利用,减少矿石的损失,又达到了有效防止安全事故发生的目的。
工作在工程项目施工过程中的特点在工程项目施工中的控制测量技术包括高程测量和平面测量等。高程测量一般采用往返测量法,平面测量则是常用测回法来对转角和控制点坐标等项目进行测量。平面坐标系统能够以规划设计书中确定的控制点为依据直接建立,或者以实际施工需要为依据,建立独立的平面坐标系统。需要注意的是,独立的平面坐标系统要规划设计书中确定的坐标系统存在换算关系。例如在高速公路建设工程的控制测量技术中,测量计划是一种指导性的纲领文件,对于各个施工阶段测量工作的开展起到指导作用,这是保障控制测量技术工作顺利完成的准备工作。工程项目的策略计划内容有工作程序、工作内容以及相关管理制度等。在进行策略计划的编制工作时,首先需要对工程项目所在地区进行详实的勘察,熟练掌握具体规划以及设计图纸的要求,而后结合具体工程项目的内容与特征,充分考虑所有影响因素,编制有较强针对性与实际操作性的测量计划。与此同时,还需要保证测量计划适应目前工程建设方面的相关规定与标准。此外,工程施工在检测与放样方面的根据是设计单位提供的水准点与导线,控制测量技术工作的监理工程师应当与设计单位进行现场交接桩,而后以相关规范与标准的要求为依据进行复测,若复测结果与相关要求相符合,则可提交成果报告,如果在复测中发现问题,应当及时地将问题反映给设计单位,以便商议解决方案。另外,在进行控制测量技术工作时,必须严格遵守工程测量的相关规范和标准。
二、市政道路改造工程的特殊测量
环境分析市政道路的改造工程是在道路建设已完成的基础上成立的,因此工程施工的场地已经明确。由于市区中的道路路段需要改造力度更大,加上政府出于对便利市民通行以及美化城市建设等方面的考虑,因此施工地点更加集中于市区之内。下面将具体对控制测量技术在市政道路改造工程中比较特殊的测量环境进行分析。(1)动迁工作特殊。市政道路改造的动迁问题非常突出。在实际的工程施工中,没有完全确定各个部分的动迁位置和时间,甚至在一些项目一经开始施工时也没有明显的进展。(2)施工工期特殊。市政道路的施工改造对市民出行和车辆通行有很大的影响,为了避免对市民带来巨大的不便,市政道路改造的工期要求就会很紧张,施工单位需要在保证工程质量的同时,在合理范围内缩短施工的工期。(3)测量标记的特殊。前文已经提过,市政道路改造的路段比较集中于繁华的市区之中,周边建筑物很多,所以在进行控制测量技术时,很难用常规的方式进行测量的标记处理工作。(4)交通与人员方面的特殊。由于市区人员较为密集,施工场地又必须禁止通行,这在交通能力产生了一定的影响,并且施工现场人员复杂,因此在施工时也应注意处理好人员与交通方面的关系。
三、对于控制测量技术工作中关键问题的处理
(1)处理动迁问题。一般情况下,市政道路改造的目的主要有提高路段性能和带动周边状况两种。市政道路改造工程中,做好控制测量技术工作需要相关人员对市政道路所在地的动迁状况有一个全面的了解,明确道路改造目的,结合道路的改造意图是推理动迁工作中可能出现的问题的重要基础。(2)处理建筑物问题。市政道路改造工程中,施工现场多呈条状分布,现场周边的建筑物较为密集地分布在道路两侧。在此基础上选取加密控制点时,可以于道路路口或者巷口等位置进行加密控制点的引出,以此保证加密控制点在施工现场的变动中始终能够得到及时的补设,从而保证工程施工进度不会因加密控制点的缺失而迟滞。(3)处理环境问题。市政道路改造工程的施工地点多位于市区中心较为繁华的地段。为了维护城市环境,以及保障施工地点周围环境的美观性,因而在设置与记录加密控制点时,尽量不在建筑上做出明显的记号或者标志,在最大限度内保证加密控制点的隐蔽性。除此之外,现场测量人员在以文字或者图像的形式进行对隐蔽性加密控制点的记录后,要做好与控制测量技术人员的交接工作,从而保证加密控制点在工程施工中的控制测量技术中能够得到稳定、可靠的使用。
四、小结
关键词:航空中心工程施工测量主楼旋转餐厅南裙房大弧度造型
西安西北航空中心工程是由西北航空中心有限公司投资兴建,中国建筑西北设计研究院设计。位于西安市劳动南路东侧,紧靠西北民航管理局办公楼。地下二层,最大埋深12.14m;平面呈多边形(主楼水平投影类似于乌龟壳),东西向轴长约100m,南北向150m(其中主楼约45m),最高点108m,自然地坪标高402.3m,±0.000标高402.9m。工程由北裙楼、主楼、南裙楼三部分组成。北裙楼主要为地下二层地上四层服务区;中部为主楼部分,内设宾馆、写字间、游乐中心、餐饮等;南裙楼主要为商场、保龄球馆并且屋顶有游泳池。
主楼位于本工程的正中间,地下有两个标高层,地上有8个标高层(其中有20层的标准层),平面尺寸为100×45m,结构顶标高108m,基础埋深-9m,最大埋深-12.14m。作为具有深基础、大凌空、高程落差大、曲线类型多、结构平面形式复杂的大型建筑,且工期紧、任务重、图纸多,促成施工测量工作内业计算量超常。因此,如何控制本工程测量放样的精度,如何进行系统地、高效地、全面地图纸审核和快速准确的提供施工测量数据,是测量工作的重中之重,直接关系着最终工程的质量。从测量工作的逐级控制原则出发,严格执行“项目部测量组施工测量复核监理检核”的三级管理程序,高标准、严要求、高精度,为确保工程质量获结构优质的目标实现提供基本保障。
1总体控制
1.1平面控制
场地控制测量,按照由整体到局部、先控制整体后控制碎部的逐级控制的测量原则,结合场地、工程建筑结构特点,根据现场通视条件以及现场施工的需要,以城市导线点为高级控制点,沿场地周围布设了一条闭合导线,作为首级控制导线网。导线全长相对中误差高于1/35000,方位角闭合差小于±5″√n(n为导线点个数),平差后精度指标:测角中误差小于±2.5″,边长相对误差高于1/40000。
由于曲线类型多、通视条件差、占地面积大、平面形状复杂等施工特点,外控制点的布设困难大,布设导线边长差异大,首级导线点之间精度不均匀,且在施工过程中的使用率也会受到很大程度的限制。因此,在施工测量的总体控制采取内控为主,外控为辅,内外控相结合的的控制方法,但始终保持内、外联测。测设现场方格网做为轴线控制时,边长不宜过长(如取≤100m),并以此作为工程的二级导线,为减少由于工程高差太大产生I角的影响,避免地下、地上两部分结构出现测量放样的超差,事先在基础护坡周围布设“十”字轴线控制点,并与地上Ⅰ、Ⅱ级导线点联测,检核,以确保施工测量控制精度的要求。
轴线控制点的测放,按常规正倒镜投点法投测,并经平差、复核后,采用内分法或直角坐标法测放出其他线及墙体控制线等细部线。如基坑开挖进行边坡上、下口线控制时,应根据坡度计算边坡外放量。
为便于层间的检核,在各流水段内应以适当密度设置预留点:轴线控制点,主楼每层预留点九个),以此进行层间放线的复核,对于大凌空层间较复杂的点位采用激光铅直仪法进行投点检核。
平面细部测量一般分为初测和归化2步进行,放样定点后要对各点做校核条件的检查或在一点架设仪器重复检查。对于一些不连线的或与周边结构相对关系不很明确的独立结构(如独立柱),在放样后必须用另外的控制点或轴线进行检查,以保证其位置正确。
1.2竖向标高控制
本工程的高层控制,采取二等水准测量和四等水准测量法控制。
1.2.1±0.000以下
由于工程结构基坑深,采用水准仪高程测量向基坑度进行标高传递,获得基底高程,经检查、复检、复核进行闭合差调整后将标高基准桩妥善保护起来(标高基准桩不少于三个),对于基底均以2-3m设控制桩带水平线来控制开挖平整度。
1.2.2±0.000以上
为了避免标高传递出现上、下层标高超差,经常对标高控制点进行联测、复测、平差,检查核对后方可进行向上层的标高传递,在适当位置设标高控制点(每层不少于三点),精度在±3mm以内,总高±15mm以内调整闭合差,结构标高主要采取测设﹢1m标高控制线,作为高程施工的依据。
1.3非常规结构构件的测量控制
西北航空中心工程中,主楼平面中轴以斜10°11″线为主。东西端辅以圆弧。旋转餐厅为半悬空圆形,南裙房交叉圆弧等。因此,控制曲线放样精度及中轴斜线精度,直接关系到建筑物的成形效果。
1.3.1外业控制
受通视等条件制约较大,常规的测量方法已无法满足该工程的精度和质量要求,现场施工测量主要采用全站仪极坐标测量法,局部放线也可适当采用直角坐标放样法。全站仪的选择和精度指标控制是制约施工测量的因素之一,如本工程中全站仪(精度指标在2+2ppm)和棱镜,要求能精确测距和极坐标放样乃至进行三维坐标测量,其精度在±3mm。
1.3.2内业控制
测量内业工作是进行一切施工测量的重要前提和保障,尤其对于本工程而言包括施工图纸的准确核对、以不同种方法进行图纸原始数据和推算数据的计算与核对、复核以及资料编制等,为此,利用计算机编程和电子板制图方法进行测量内业工作在本工程中得到了广泛的应用。
1.3.2新方法的探讨与改进
在高精度要求的复杂建筑工程结构施工中,受到现场通视等条件影响,当在控制点的布设和使用率受到限制时,采用GPS进行控制点的随机布设,既可避免由于不通视所带来的困扰,且可免除控制点间联测等工作,从而一步定点,既可确保点位精度,又可节省时间提高工作效率,每定一点时间不超过40min,点位精度可达到±3mm,但使用GPS定点应确保有一个固定点做为永久性控制点用于相对定点。
2施工测量技术的应用
在西北航空中心工程中,除了大范围的斜线,复杂的平面曲线,螺旋曲线也是本工程的重点与难点,以下将分别从平面斜线、二维曲线(旋转餐厅),异形曲线楼梯等结构的测量控制加以探讨。
2.1复杂平面斜线的测量控制
本工程的结构平面为非对称性平面,且无主轴定位线,对测量控制标准要求更高(本工程的内控制标准比国家提高一级),考虑到施工中其他分项工程(如钢筋、模板工程)的相互制约。施测步骤如下:①在1点处架设经纬仪,观测2(2´),旋转90°0´0″之后取3点及4点,满足√3,√4的距离;(此时正南北、正东西控制线已施测出来了)②在3(4)点处架设经纬仪,向内转10°11´(a值);至此本工程主楼的平面方位控制线均已明确。(说明:原施工组织设计为四角控制点,本人对此作了修改,同时满足分成左右两段施工及测量的要求,为主体的提前竣工抢得了宝贵的时间)
2.2旋转餐厅的施工测量控制
2.2.1基本特征
旋转餐厅位于主楼28层顶,且偏西方向,呈半悬挑状态,平面为一半径为6.8m的圆弧图形,内弧半径为6.8m,外圆弧半径为10m,悬挑3.8m。旋转餐厅有三层,包括设备层、餐厅、水箱间三部分。
2.2.2测量控制
根据施工餐厅与主楼屋面有高低差,故旋转餐厅的测量分为:高程传递与平面控制两大部分。本文着重介绍平面控制测量方法:将仪器架设于2点处,将2、2´线移至标高H1处,再在2´处架仪器,2´2″线即可出来。
2.3南裙房
2.3.1基本特征
入口门厅为一半径为35m的弦,在其南方由一空中游泳池。
2.3.2测量控制
主要介绍入口门厅弦的平面定位:已知OM=a,CM=m,AO=R。
易知:OC=√a2+m2,DC=R-√a2+m2,n=DC/OC×m,即b/a=n/m,则:b=n/m×a,x1=m+n=MR/√a2+m2,D1=b=R-√a2+m2/√a2+m2×a。I测量时,知x1即1M,y1即1D,调整为x1,H-y1,此D点即为已知OM、R及CM时的圆弧上的点。此法我们称之为平行移弦法。避免了需要圆心时的测量变通法。
3施工测量中计算机技术的应用
在大型工程的施工测量中,由于结构复杂、计算量大,尤其是对于平面不规则的施工放样与数据计算(包括二维曲线和三维曲线),使用传统的计算方法已不能满足工程的需要。因此,利用计算机程序进行计算也越来越广泛地应用在大量的测量内业计算中,不但计算精确、高效,而且能快速完成复杂、大量的计算,人而大地提高工作效率。
3.1曲线放样计算程序
根据曲线特征要素,为施工放样的方便起见,以一定弧长为等分圆弧起始步长,来实现计算圆弧中间加密点坐标,输入已知数据即可算出该段圆弧中所加密点数和各点在当前坐标系内的坐标值。对于随圆曲线,可以一确定距离为限定界限等分拖延来计算加密点坐标。
1.它可以通过计算机的模拟,在屏幕上直观生动地(分层)反映出地形、地貌特征以及地籍要素,而且一目了然,基本上改变和弥补了传统产品线条、符号和数字、文字等综合包罗,非具一定专业知识才能读懂的缺陷。
2.数字化测绘产品在使用、维护和更新上具有方便快捷的特性,能够随时保持产品信息的现势性,可以随时补充修改,随时出新图提供使用。
3.根据不同用户的需要,可以对产品的各种要素进行数据再加工,得到不同用途的图件,而且还可以随意对图形进行拼接、缩放,用途更广泛。
4.利用数字化(地形、地籍)测绘成果,作为底图,可在计算机上进行各种规划与设计(如土地资源开发规划和城市道路网的设计等),可方便地进行许多方案的设计与比较,对各种要素的统计、汇总、叠加、分析也方便、准确。在计算机的帮助下,大大提高了测绘生产作业的自动化、科学化、规范化程度,数字化测绘产品的应用水平也将达到新的高度。除此以外,在其他方面还显示出很多优越性,但从以上几点足以可见数字化(地形、地籍)测绘很符合现代社会信息的要求,是现代测绘的发展方向。因而,以前以传统测绘为主的专业测绘单位,现在是以发展数字化测绘技术作为发展的目标与方向。
二、数字化测绘中作业模式的选择问题
数字化测绘设备是全站仪加电子手簿或电子平板,作业分为编码方法和无码方法。编码方法在记录测量数据时必须按碎部点的类型及相互间几何关系输入特征编码,作业员不仅要熟记编码,为正确输入编码,测站与棱镜间还需要较多有关测点的信息交流,因此作业速度慢。尤其当地形复杂、通视困难、对一个地物的测量是不连续的,甚至要经过几个测站的观测才能完成时,作业难度大,出错机会多。无码作业则不需输入任何编码,代之以绘制草图记录所测点位及相邻关系。测站与棱镜间联络较少,测站照准目标操作电子手簿驱动全站仪测取数据后,只需向棱镜处作业员报告碎部点号而已。具有平板测图知识的作业员随棱镜现场绘制草图,轻松且不易出错。测图工作实际上主要在棱镜处进行,测站观测速度很快,一台全站仪可观测2~3个棱镜,相当2~3个图板的平板测图。所以无码作业方法更容易为测量人员所接受。数字化测绘记录设备过去以电子手簿为主,但目前有关电子平板的介绍、报道较多。所谓内外业一体化的作业方法,即利用电子平板(便携机)在野外实现碎部点展绘成图被描绘成最先进的方法。但实际上若电子平板与全站仪联机则由于通视不一定好,加之数字化测图测程较远,绘图员在电子平板上编辑绘图很困难。若靠远距离观察辅之以镜站作业员的描述来绘图,则不仅对电子平板绘图员的技术、经验要求较高,且既慢又容易出错。就这一点而言,类似传统的平板测图的作业方法,不同之处仅在于不需展点、计算机编辑代替手工绘图而已。为解决这一问题,市场上推出了遥控电子平板。虽然采用遥控平板可使绘图员随棱镜现场绘图,但设备投资远高于电子手簿。野外作业速度也低于电子手簿加草图方法。实际上是付出高昂的代价以外业时间换取内业时间。若考虑到野外作业条件艰苦,作业人员的愿望恰恰相反;即宁愿用内业时间换取外业时间。加之电子平板还有恶劣条件下可靠性差,携带不如电子手簿方便的缺点。所以大多数情况下,尤其是复杂地区,电子手簿加草图方法仍是最适合的作业方法。
三、数字化测绘技术在地籍测量中的应用
1.数字测图的主要内容
1.1原图数字化
当一个地区需要用到数字地形图而一时因经费困难或受到时间等原因的限制时,该方法是最适宜的。它能够充分利用现有的地形图,仅需配备计算机、数字化仪或扫描仪、绘图仪再配以数字化软件就可以开展工作,并且可以在很短的时间内获得数字化成果。它的工作方法有两种:手扶跟踪数字化及扫描矢量化,其中后一种的精度、效率更高。但是,利用该方法所获得的数字地图其精度因受原图精度的影响,加上数字化过程中所产生的各种误差,因而它的精度要比原图的精度差。而且它所反映的只是白纸成图时地表上各种地物地貌,现时性不是很好。所以它仅能作为一种应急措施而非长久之计。为了充分利用该法得到数字地图,可通过修测、补测等方法,实测一部分地物点的精确坐标,再用这些点的坐标代替原来的坐标,通过调整,可在一定程度上提高原图的精度。而随着地图的不断更新,实测坐标的增加,地图的精度也就会相应地得到提高。
1.2地面数字测图
在没有合乎要求的大比例尺地图的地区,可直接采用地面数字测图的方法,该方法也称为内外业一体化数字测图,是我国目前各测绘单位用得最多的数字测图方法。采用该方法所得到的数字地图的特点是精度高,只要采取一定的措施,重要地物相对于邻近控制点的精度控制在5cm内是可以做到的。
1.3航测数字成图
当一个地区(或测区)很大时,可以利用航空摄影机在空中摄取地面的影像,通过外业判读,在内业建立地面的模型,通过计算机用绘图软件在模型上量测,直接获得数字地形图。随着测绘技术的发展,数字摄影测量已在我国部分地区取得成功,不久将会得到推广。它是通过在空中利用数字摄影机所获得的数字影像,内业通过专门的航测软件,在计算机上对数字影像进行像对匹配,建立地面的数字模型,再通过专用的软件来获得数字地图。可以说,这将是今后数字测图的一个重要发展方向。该方法的特点是可将大量的外业测量工作移到室内完成,它具有成图速度快、精度高而均匀、成本低,不受气候及季节的限制等优点,特别适合于城市及大测区的大面积成图。
2.数字测图在地籍测量中的应用
随着国家小城镇建设步伐的加快,城镇地籍测量工作在全国范围内展开,各地对地籍图的需求将急剧膨胀。地籍测量的目的是为了全面澄清城镇土地的属性、位置、面积、用途、经济价值及相互之间的关系,为建立全国土地管理信息系统奠定基础。随着高新测绘技术的开发和应用,数字化测绘技术的应用得到迅速发展。较之传统的大(小)平板仪(地形、地籍)测绘技术,数字化测绘可以让测绘产品更加多样化,技术含量和应用水平更高,产品的使用与维护更加方便、快捷、直观,与传统的测绘产品(地形、地籍图件)相比,数字化测绘产品具有明显的优越性。作业流程的科学化是数字测量的关键所在,结合测区已有的资料,以有关规程、规范为依据,设计作业流程,数字地籍测量的作业流程见下图:
3.数字测绘在数字地球中的应用
简言之,数字地球就是把经济和社会发展方方面面的信息,加载于一个统一的地理坐标框架中按数字的形式存贮于计算机,任何机构或个人均可通过网络通讯技术,足不出户便获取所需的信息做到“秀才不出门,全知天下事”。数字地球是一个十分庞大的系统工程,技术复杂,涉及部门多,没有任何一个部门或团体能单独承担,它需要地球科学、信息科学、空间技术和众多应用部门的配合。测绘作为地学和信息学的重要组成部分,在国家空间数据基础设施建设中具有不可替代的地位,空间基础信息的获取、处理,向信息高速公路提供内容丰富、形式多样的信息货物等工作已历史地落在测绘工作者肩上。可以说,数字地球始于测绘。我国测绘部门从20世纪八十年代初期开始,对传统测绘技术进行了大规模的数字化改造。传统的光学定位技术已被光电技术、GPS技术所取代,传统的白纸测图已被数字测图和地理信息系统所取代,以地面测量为主向以卫星定位(GPS)、卫星遥感(RS)测绘等高技术为主的对地观测方面转变,被动的静态测量向动态的实时测量方面转变"测绘部门在数字地球基础框架建设方面做了大量工作,主要包括:建立了全国A级、B级GPS网;完成了全国1:100万、1:25万基础地理数据库和数据服务设施;建立了国情和省情综合地理信息系统;研制成功了从遥感立体影像自动建立数字地面模型的数字摄影测量系统;研制成功了数字高程模型(DEM)、数字正射影像(DOM)、数字线划图(DLG)、数字栅格图(DRG)等“4D”产品生产线。数字地球的雏形已经形成。
当然,数字测绘技术应用于很多方面,由于篇幅有限,就不在此一一列举了。
总之,数字测绘技术在工程测量中应用广泛,精确且使用,并且数字测绘技术也在日新月异地发展,广大测绘工作者要更新思维、坚持学习,做数字化的测绘工作者。
参考文献:
[1]贺丽娟,曹振一数字化测绘技术在工程测量中的应用西北水电2002
[2]覃其进浅谈数字化技术在地籍测绘中的应用广西地质2001
工程测量课程建设的具体措施
1.师资队伍建设与师德、教风建设。①建立一支结构合理的师资队伍,注重青年教师的培养,为每名青年教师配备具有丰富经验的老教师作为导师,在教学和科研工作中给予指导。中青年教师已经发挥出重要的作用,逐步成为教学和科研工作中的骨干,形成良好的学术梯队。②形成良好的教师风范,爱岗敬业,做到为人师表,教书育人,在课堂上能引导学生积极思考,活跃课堂学术气氛,形成良好的学习氛围,保证良好的教学效果。③教师要加强业务学习,及时了解学科新动态、学习新技术、掌握新方法。为青年教师提供进修机会,支持鼓励青年教师参加教学授课竞赛。不断提高教师自身业务水平。积极提倡、鼓励任课教师进行教学立项,开展专项研究,创造条件使专任教师承担各级教学研究的项目。
2.课程教学大纲的修订与完善。①定期修改工程测量课程教学大纲和实纲,以便更好地迎合各相关专业的培养目标和教学计划要求,并且充分体现测绘学科发展的新技术、新成果,使测量课程的设置具有科学性和系统性。②要精心组织课程教学大纲论证和教学方法改革的专题研讨,研究所承担的课程在人才培养和整个教学体系中的定位和作用,本课程与其他课程的关系与衔接等内容,力求课程内容重点突出、教学环节安排合理、教学效果良好。
3.教学内容的更新与探索。教学内容在确保先进性、实用性的前提下,积极整合课程教学内容,强化仪器操作和施工放样能力,尤其是在每年的专业教学计划和课程大纲修订中,充分考虑,合理设计实验及实习等关键环节。具体而言,教学内容以“地面点位的确定”为核心,在介绍了测量的基本工作以及数据处理的基础上,阐述了控制测量到地形测量的全过程,最后重点落到工程测量上。将“地面点定位”与各种工程建设中需要的“点位确定”紧密地联系起来,强调测量技术在各种工程中,尤其是土木类工程中的位置,强调测量技术原则在工程上的具体表现形式,强调测量技术原理在工程上的应用,强调测量技术方法与工程的勘测设计阶段、施工阶段以及竣工运营阶段的密切联系。
比较全面地体现了测量技术在工程建设中的重要作用和意义。尽可能多地介绍符合现代测绘发展方向的新内容、新技术、新仪器和新方法。为此增加了GNSS技术、测绘数字化技术等,将全站测量技术由原来的一节增加为一章,把当今工程测量技术集中到现代“全站测量”的意义上,充分地体现了测量技术的最新发展。
4.现代化教学手段的运用与教学方法的改革。①教学方法是在一定的教学思想指导下,为实现教学目标,利用一定的教学手段,传授教学内容进行学生能力与素质的培养。针对目前教学对象为“90后”的特点,必须转变教学理念,研究教学方法,课程教学内容、教学方法和考试方法的改革与创新,网络、多媒体等现代教育技术的灵活运用及其与传统教学方法的关系。②面对学时少,内容多,实践设备、条件有限的问题,需大胆改进测量课程的教学方法和教学手段,课堂教学做到少而精,突出重点、难点和疑点。充分利用网络资源,将相关的教学资料上网供学生查询与使用。
5.课程考试与考查改革方案及其实施。①工程测量课程的考核主要有两种方式:一是考试,二是考查。无论用哪种方式考核都要建立一套严格科学的测量课程考核办法和评分细则,要求由命题组(不少于三人)出题,命题符合大纲要求,努力做到考核合理、严谨。注重学生学习能力的考查,试题的覆盖面、难度安排合理,考核出学生的真实学习水平。②对课程考试、考查的方法进行改革和探讨。尝试闭卷与开卷、笔试与口试、理论与实践相结合的多种考试、方式;尝试随堂作业与课后作业、课上表现与课后作业、实验操作与实习表现相结合的多种考查方式,引领学生改进学习方法,提高学习兴趣。实行教考分离,规范教学过程和考试管理,认真进行考试、考查工作的总结。
6.教材建设。①教材不仅仅要为教学服务,也要为毕业生今后从事测绘方面相关技术工作服务。选用新近出版的自编教材《工程测量》,该教材与目前测绘科学发展水平相适应,充分介绍了符合现代测绘发展方向的新内容、新技术、新仪器和新方法;针对不同专业的培养目标和教学大纲,重新编写出版了《工程测量实验实习指导与报告》。②选取与课程教材相配套的期刊杂志、新仪器音像资料、教学软件等辅助教材和参考文献,并注意保持教材的先进性和适用性。
7.加强实践教学环节的建设。①加强实践性教学环节的建设,采取校内与校外相结合,走出去、请进来。加强与兄弟院校、科研院所、企事业、的联系与合作,尤其是加强与测绘仪器经营公司的合作,应用测绘新仪器、新技术和新方法,丰富实践性教学内容,鼓励学生参加社会实践,切实提高学生实际动手操作的能力。②充分发挥学会、协会,尤其是测绘教育委员会的作用,积极参加辽宁省普通高等学校大学生“测绘之星”竞赛,相互学习,相互交流,广泛吸取外校的成功经验,取长补短,切实提高实际操作技能。
实现目标的保障
关键词:工程测量;地铁;曲线
1工程概况
天津市地铁1号线西北角车站为原有站改扩建工程,位于北马路芥园道和西马路大丰路交口。全现浇钢筋混凝土箱型地下结构,双轨侧式站台车站起点里程k9+385.784,终点里程k9+603.500总长218m,箱体最宽处28m,结构净高5.55m,主要站段埋深10.039m,设4个出入口,2座风道,建筑总面积10666m2。
2施土测量技术特点、难点
2.1工程平面位置
该车站为全曲线站,地下结构中柱纵轴线、铁道左轨中线、右轨中线均由圆曲线和缓和曲线组成,三条线曲线元素各不相同,即缓和曲线起终点不在同一里程,圆曲线圆心各异,半径分别为800m,801.908m,804.037m箱体侧墙均为圆曲线,并与同侧轨道中心线同圆心,但由于墙体的里凹和外凸形成多种不同半径的圆弧,平面定位放线作业相当复杂。2.2高程
工程箱体结构位于1.98%和2.54%两种不同坡度的坡度线上,两侧站台板也存在不同坡度的变换,且变坡点不在同一里程工程主体结构和站台板的标高必须由不同的坡度线控制。
2.3施工
工程设计为明开挖分段施工,施工段最大长度不能超过25m由于工斯和施工技术要求决定了工程必须多头开挖,点位的坐标和高程需多次向基坑内引测,多头贯通,给施工放线的精度提出了更高的要求。
3施土控制测量
3.1测量仪器的选烈
《地下铁道,轻轨交通测量规范》要求精密导线测量相对点位中误差≤±8mm;精密水准测量附合路线闭合差≤8mm。
设导线平均边长100m,取II级全站仪,因边长较短设测角中误差mβ=±5",测距中误差ms=2+2x10-6,佑算导线点相对点误差为:
因此使用且级全站仪、DS1水准仪进行控制测量,完全满足地铁的施工测量精度要求。
3.2施工平面控制测量
西北角车站施工作业面为长220m,宽20-30m的带状,因此用精密导线作为平面控制最为适宜,在考虑便于施工放样、点位保护和变形等诸多因素的前提下,在车站的起讫点及中点附近布置了3个精密导线点A,B,C,与已知点GPS515,GPS550,GPS514组成附合导线,导线平均边长105m,工程位置及导线布置见图1。
导线水平角采用II级全站仪6测回测定,边长取5次测量平均值,往返各两测回测定,外业观测成果精度如下:方位角闭合差;fβ==a始+∑(β±180°)-a终=5″
该导线用天津市测绘院提供的计算软件严密平差后,最大点位中误差1.32mm,最大点间误差1.28mm,导线全长中误差达到1/180000。
3.3施工高程控制测量
将精密导线点同时作为施工高程控制点与已知二等水准点JBM-3,JBM-4组成附和水准线路,水准线路总长度约600m,其中最远点.4距已知水准点240m
高程控制测量采用带有平行玻I}板测微器的DS.水准仪和锢瓦水准尺按二等水准测量技术要求施测实测4个测段最大往返不符值0.8mm,附合水准路线闭合差1.2mm,每km水准测量高差偶然中误差
4施土放样
4.1施工放样平面控制点的建立
4.1.1近井点的测设
施工段开挖完毕,在基坑支护结构的压顶梁上选择适当位置建立近井点,并分别从两个地面控制点(GPS点或精密导线点)测定其坐标,两次测定坐标值较差在±10mm之内,取其中数作为近井点坐标当两个以上施工段同时开挖完毕,可将各段近井点与地面控制点连成附合导线,取平差结果作为近井点的坐标.
4.1.2地下平面控制点的测设
首段施工在施工段两端建立地下控制点,并与近井点组成闭合导线确定地下控制点坐标,后续施工布设的地下导线至少应联测一个先期建立的地下控制点当重合点测定的坐标值与原坐标值较差在±10mm之内时,取其中数作为重合点坐标。
4.21也下高程控制点的测设
高程传递测量采用吊钢尺法,地上地下安置两台DS1水准仪同时读数,观测三测回,测回间变动仪器高度,三测回测定的地下水准点高程较差应小于3mm。
考虑底板混凝土浇筑后的沉降,每个施工段的高程传递应独立进行并连测已建立的地下水准点,计算结构沉降量,同时对地下水准点的高程进行改正地下水准测量使用DS1水准仪、铟瓦、钢尺往返测定。
5曲线的测定
5.1内业计算放样准备
依据曲线要素计算曲线上每隔3m点的坐标(半径800m,3m弧长以直代曲后的最大误差为1.4mm可忽略不计)。利用微机Excel表格处理计算软件,将曲线要素及线路曲线计算公式输入微机进行计算,并用手算进行核对无误后,再用CAD软件定点做图,观察曲线形状,量取相关结构尺寸和施工图对照,进行验证.
计算曲线放样点在本段弦上的投影长度Si和弓高hi,见图2.
5.2曲线放样
将地下控制点坐标、放样点坐标全部输入全站仪,用全站仪坐标放样程序在实地放样诸点,并弹线确定曲线位置检验:在直线A,B上用钢尺量取S1,S2...,S3...,同时量取该的曲线弓高其值与计算值之差在±5mm之内可不调整,否则查找原因重新测设。
6坡度线的测设
结构施工的标高放样采用DS3水准仪,按四等水准测量的精度要求施测,水准仪使用前进行i角检测(水准轴与视准轴夹角),其值必须小于±20″,否则应进行校正。
结构高程的测设除每个施工段的两个结构端点和变坡点必须测设外,余者每隔10m左右测设一点,点与点之间拉小线即可确定结构坡度具体测量方法是,依平面定位测量点确定高程放样点的里程位置,再按设计坡度计算出该点处结构高程依据地下水准点从一端逐个将计算高程测设到标桩酬钢筋上,测设到另一端点后与另一个地下水准点闭合,其闭合差应小于士5mm否则查找原因重新测设。
7地铁西北角车站施土测量效果及体会
依设计要求西北角地铁站分为12个施工段,又由于施工条件限制和工斯要求没有按施工段顺序施工,这样共形成5个贯通面,由于采用上述测量方法,最大纵向贯通误差13mm,最大横向贯通误差9mm,最大高程贯通误差10mm,经竣工测量,轨道中心线点位中误差仅为8mm,测量精度完全满足了规范要求。
(1)根据工程规模和精度要求,确定工程测量的控制等级,配置相应的仪器设备,严格按规范要求的相应控制等级技术要求施测,确保控制点的精度对于曲线型地铁站,用精密导线做为施工控制测量线最为适宜。
(2)视工程具体情况,制定施工放线方法和验核方法,做到既切实可行,又能满足精度要求。
(3)充分利用计算机和软件进行平差计算、放样计算、作图等内业工作,减少内业工作量,提高内业成果的可靠性。
(4)所有工程平面位置或高程的放样必须设有多余观测,用以验证放样结果的正确与否。
参考文献:
[1]GB50308-1999,地下铁道轻轨交通工程测量规范[S].