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1.1測量精度較高
在工程測繪中,運用GPS定位測量技術,就能夠通過全球定位系統進行定位,如此便能夠保證運動載體實現最佳的路線運行。對于工程測繪工作來說,定位非常重要,按照實際的測繪需求,假如基線沒有超過50km,就應當采用載波相位觀測量,以此保證靜態相對定位。在工程測繪工作中運用GPS定位系統中的測技術,就能夠實現1×10-6以及2×10-6的精度,假如基線達到了100km-500km,相對定位的精確標準就能夠達到10-6以及10-7的范圍內。隨著GPS定位測量技術的不斷革新,測量的精度也會不斷的提升。
1.2操作簡便且節省時間
在工程測繪工作中運用GPS定位測量技術,操作簡便,且能夠節省時間。例如在工程測量中運用經典的靜態相對定位模式實現測量時,假如測量的基線在20km內,單頻接受的觀測時間大約為1小時,而雙頻接受的觀測時間則為15-20分鐘,假如采用實時動態定位,初始的觀測時間則為1-5分鐘,其他不同位置的觀測時間為幾秒,因此在工程測繪中運用GPS定位測量技術,就能夠有效的縮短觀測的時間,有效的提升工作效率。目前,GPS定位系統已經分為高度自動化與智能化的系統技術,在工程測繪中運用GPS定位測量技術,就能夠通過智能型接收機進行觀測,工作人員只需安裝一些開關儀器,就能夠通過儀器進行實時監控。由于GPS定位測量技術的自動化程度較高,工程的測量與衛星捕捉都能夠通過GPS定位測量儀器來實現,操作較為簡便。此外,GPS用戶接收機體積較小,方便攜帶,在日常工作中能夠節約人力和物力,能夠有效的節約工作成本。
1.3應用范圍廣
GPS定位系統的應用范圍一般可從兩方面來看,首先是運用于與各個行業中,人們最為熟悉的是車載導航,目前GPS導航系統目前已經成了汽車的基本配置。此外,GPS技術還廣泛的應用于地質與礦產等行業中。其次,GPS定位系統還能夠運用于環境條件中,GPS定位是借用衛星系統實現定位,一般不會受到天氣與溫度的影響,在對于工程測繪來說屬于一大優勢,因為工程測繪通常都是在野外工作,運用GPS定位系統能夠克服惡劣的環境條件造成的影響,保證定位的精度。
2GPS定位測量技術在工程測繪中的運用
2.1測量工程變形情況
通常工程建設涉及的范圍較廣,經常會遇到一些人為因素或是地質運動造成的建筑物變形以及位移,假如出現此種情況,會直接影響工程測繪工作,使經濟效益與社會效益受到影響。經過研究發現,造成工程變形的主要類別有大壩變形與建筑物沉降等,假如能夠及時的對工程變形進行測量,就能夠有效的減少工程變形對于工程測繪工作的影響。目前GPS定位測量技術已經開始廣泛的應用與工程變形的監測工作中,例如運用高精度的三維定位技術,就能夠對工程建筑出現的微小變化進行分析,提早做好防范準備,減少損失。
2.2大地測量控制網點
在大地測量網點工作中,通常需要花費大量的資源,且精度較低,無法適應當代社會的需求。為了解決這一問題,我國在1991年開始建設大地控制網,目前這一工程已經結束,并且已經開始運用。大地控制網能夠測量數千里或者數萬里,而城市控制網測量的距離較近,一般在十公里左右,但城市控制網的使用頻率更高,對于城市建設來說具有非常重要的作用,因此需要借助GPS定位測量技術進行大范圍的測量,為城市的發展做貢獻。
2.3測量水下工程
在水下作業一般難度較大,需要考慮到水下壓強以及流體力學等方面的問題,但隨著資源的開發,這些資源對于國民經濟的影響逐漸增加,進行水下工程測繪目前已經是測繪領域中必不可少的環節。GPS定位測量技術包括了三維測量技術,能夠從縱向或者橫向兩個角度進行水下測量,同時還能夠將測量的結果通過計算機分析軟件與制圖軟件等直接呈現出來。例如在進行水下作業時,進行橫線測量時應當選擇差分GPS技術,如此便可有效的減少對于環境的影響,簡化操作流程。而進行縱向測量時則應當選用探測儀,運用超聲測量的方式得出具體的深度。
2.4測量礦井工程
目前我國已經將GPS定位測量技術運用于礦井工程的測量中,并通過GPS技術進行了測量演練,及時的對測量中存在的問題進行了分析。常規形式的測繪工作通常是由工作人員自行操作,人為操作較容易出現誤差影響測繪工作的精準度,此外,在地質條件復雜的地段進行測繪工作,較容易出現安全事故,因此需要在礦井工程中運用GPS定位測量技術。采用GPS定位測量技術就能夠高效的實現工程測繪中交互定位,且能夠顯示出最精確的測繪結果,同時還能夠了解工程測繪工作的流程。為了保證測量技術在工程測繪中達到最佳效果,可在測量前運用計算機技術對于需要測定的位置進行分析,及時發現測量中可能會出現的問題,并做好防治措施,以此保證測量人員的安全,提高測量的精確度。
3結束語
關鍵詞: 樁基工程 檢測質量 控制
中圖分類號: O213.1 文獻標識碼: A
樁基工程質量決定建筑物的安危, 關系到國家和人民生命財產的安全。所以, 樁基工程質量控制是建筑工程質量控制的重要環節, 也是技術難度較大的一個環節, 質量檢測是樁基工程質量控制的必要手段, 檢測結果是樁基工程質量驗收的科學依據, 所以樁基工程檢測質量控制問題顯得至關重要。本文擬根據檢測技術規范, 結合實際檢測經驗, 提出幾點看法, 供同仁商榷。
1 建筑基樁檢測技術要求
1. 1 樁基檢測現行有效的依據規范主要是: 中華人民共和國行業標準 5建筑基樁檢測技術規范6 JGJ106- 2003 ( 以下簡稱5規范6)。5規范6規定: 工程樁應進行單樁承載力和樁身完整性抽樣檢測。現行5建筑地基基礎工程施工質量驗收規范 6 (GB50202- 2002)和5建筑地基基礎設計規范6 (GB50007- 2002)都以強制性條文的形式規定, 工程樁應進行單樁承載力檢驗,混凝土樁樁身完整性檢測也是上述兩規范質量檢驗標準中的主要項目。工程實際操作時, 宜先進行完整性檢測, 然后再有針對性地做承載力檢測, 以對整體施工質量作出評估。
1. 2 檢測方法的選擇目前列入5規范6的檢測方法有 7種, 即: 單樁豎向抗壓靜載試驗、 單樁豎向抗拔靜載試驗、 單樁水平靜載試驗、 鉆芯法、 低應變法、 高應變法和聲波透射法。這 7種方法是基樁檢測中最常用的檢測方法。對于沖孔樁、 挖孔樁和沉管灌注樁以及預制樁等樁型, 可采用其中多種甚至全部方法進行檢測; 但對異型樁、 組合型樁, 這 7種方法就不能完全實用 (如高、 低應變動測法和聲透法 )。因此在具體選擇檢測方法時, 應根據檢測目的、 內容和要求, 結合各檢測方法的適用范圍和檢測能力, 考慮設計、 地質條件、 施工因素和工程重要性等情況確定, 不允許超適用范圍濫用。同時也要兼顧實施中的經濟合理性, 即在滿足正確評價的前提下, 做到快速經濟。除中小直徑灌注樁外, 大直徑灌注樁完整性檢測一般可同時選用兩種或多種的方法檢測, 使各種方法能相互補充印證, 優勢互補。另外, 對設計等級高、 地質條件復雜、 施工質量變異性大的樁基, 或低應變完整性判定可能有技術困難時, 提倡采用直接法 (靜載試驗、 鉆芯和開挖 )進行驗證。樁的動測法是靜荷載試驗的補充, 不應也不能完全代替靜荷載試驗。
1. 3 檢測開始的時間對于低應變法或聲波透射法, 受檢樁混凝土強度至少達到設計強度的 70%, 且不應小于 15M Pa ; 當采用鉆芯法時, 受檢樁混凝土強度應達到設計值; 承載力檢測時, 除樁身強度應符合規定外, 尚應滿足土層休止時間的要求。
2樁身完整性檢測質量控制
2. 1對樁基工程質量進行檢測, 必須檢測樁身完整性。工程實踐證明, 常用的低應變動測方法對樁身完整性的檢測, 能較為可靠地發現一定深度范圍內基樁的質量問題 (如裂縫、夾泥、 縮頸、 離析等 )及其嚴重程度。隨著檢測技術的發展,現行技術已能對傳統的靜載荷試驗不能直接說明的樁身完整性問題作出定性分析, 并據此對樁進行分類, 便于發現問題,為基礎處理提供依據。
2. 2 對于水泥土樁, 則不宜采用低應變動測檢查樁身質量。這是因為水泥土樁樁材是水泥與原地基土進行攪拌混合所形成的一種樁體, 其樁身性質介于剛性樁與柔性樁之間, 它的剛度、 抗壓強度和抗側壓力作用小于剛性樁而大于柔性樁, 因而對其質量的檢測不能套用剛性樁的檢測方法。
2. 3鉆芯法可對樁身質量進行直觀定性分析, 能檢測樁身混凝土強度、 混凝土離析和膠結、 混凝土級配攪拌情況、 樁底沉渣 (樁身夾渣 )或樁底持力層情況、 基巖的承載力和完整性情況, 檢測結果準確率高。對鉆孔灌注樁、 人工挖孔樁而言,其直徑一般較大, 當對其樁身質量進行低應變動測后有質量問題需進一步確認時, 可采用鉆芯法檢測樁身質量。鉆芯法與超聲波透射法相結合, 可用于重要工程的大直徑灌注樁。
2. 4 基樁低應變法動測的關鍵是要取得準確、 可靠的測試信號, 所以現場檢測人員應操作熟練, 有豐富的動測信號分析經驗, 現場應及時排除干擾信號。遇到異常信號時, 應分析原因, 多換幾個檢測點, 特別對大直徑樁, 樁截面各部位的運動不均勻性會增加, 樁淺部的阻抗變化往往表現出明顯的方向性, 故應增加檢測點數量, 每個檢測點的采集信號不宜少于 3個, 通過疊加平均提高信躁比。現場應保證采集到一致性好、真正反映基樁質量特性的動測信號。
2. 5樁頂條件和樁頭處理好壞直接影響測試信號的質量。因此, 要求受檢樁樁頂的混凝土質量、 截面尺寸應與樁身設計條件基本等同。檢測人員在分析動測測試信號時, 應仔細分清哪些是缺陷波或缺陷諧振峰, 哪些是因樁身構造、 成樁工藝、 土層影響造成的類似缺陷信號特征。另外, 根據測試信號幅值大小判定缺陷程度, 除受缺陷程度影響外, 還受樁周土阻尼大小及缺陷所處的深度位置影響。相同程度的缺陷因樁周土巖性不同或缺陷深度不同, 在測試信號中其幅值大小各異。因此, 如何正確判定缺陷程度, 特別是缺陷十分明顯時, 如何區分是Ó類樁還是 Ô類樁, 應仔細對照樁型、 地質條件、 施工情況結合當地經驗綜合分析判斷; 不僅如此, 還應結合基礎和上部結構型式對樁的承載安全性要求, 考慮樁身承載力不足引發樁身結構破壞的可能性, 進行缺陷類別劃分, 不宜單憑測試信號定論, 有疑問的必須驗證檢測, 以保證檢測的科學性、 準確性和公正性。
3 承載力檢測質量控制
3. 1 樁基是埋入地下的隱蔽工程, 其質量較難控制, 特別是就地灌注樁, 更易出現影響樁基安全使用的各種質量問題。單樁的極限承載力, 迄今也還不能象結構工程那樣, 單純通過理論計算予以確定, 因為樁的承載力與樁型、 樁材、 成樁工藝以及地層土特性等眾多復雜的因素有關。因此在較重大的工程, 要求通過一定數量的靜荷載壓樁試驗來確定樁的承載力,作為設計的依據。
3. 2 現在對樁基承載力的檢測, 常用的方法有靜載荷試驗、高應變法檢測。高應變法屬于動測法的一種, 其適用范圍受一定的限制, 在進行灌注樁的豎向抗壓承載力檢測時, 應具有現場實測經驗和本地區相近條件下的可靠對比驗證資料; 對于大直徑擴底樁和 Q) s曲線具有緩變形特征的大直徑灌注樁, 不宜采用本方法進行豎向抗壓承載力檢測。雖然靜載荷試驗比高應變法費用高、 所耗實驗時間長, 有時受場地限制等原因, 但是靜載荷試驗仍然是檢測基樁承載力最直接、 最準確、 最可靠的方法。
3. 3 為保證靜載試驗結果的準確性, 所有試驗儀器儀表必須經過計量部門檢定合格, 并在有效期內使用。當采用壓力表測定油壓時, 為保證測量精度, 其精度等級應優于或等于 014級, 不得使用 115級壓力表控制加載。當油路工作壓力較高時, 有時出現油管爆裂、 接頭漏油、 油泵加壓不足造成千斤頂出力受限、 壓力表線性度變差等情況, 所以應選用耐壓高、 工作壓力大和量程大的油管、 油泵和壓力表。
3. 4 靜載試驗在所有試驗設備安裝完畢之后, 應進行一次系統檢查。其方法是對試樁加一較小的荷載進行預壓, 其目的是消除整個量測系統和被檢樁本身由于安裝、 樁頭處理等人
為因素造成的間隙而引起的非樁身沉降; 排除千斤頂和管路中之空氣; 檢查管路接頭、 閥門等是否漏油等。如一切正常,卸載至零, 待百分表顯示的讀數穩定后, 并記錄百分表初始讀數, 即可開始進行正式加載。
3. 5 靜載試驗應保證有足夠的荷載反力, 試驗過程應及時補壓, 以使真實反映每級荷載作用下的樁頂沉降。為控制檢測質量, 加載到最后一級, 監理人員要到現場見證簽字。當樁身存在水平整合型縫隙、 樁端有沉查或吊腳時, 在較低豎向荷載時常出現本級荷載沉降超過上一級荷載對應沉降 5倍的陡降, 當縫隙閉合或樁端與硬持力層接觸后, 隨著持載時間或荷載增加, 變形梯度逐漸變緩; 當樁身強度不足樁被壓斷時, 也會出現陡降, 但與前相反, 隨著沉降增加, 荷載不能維持甚至大幅降低。所以, 出現陡降后不宜立即卸荷, 而應使樁下沉量超過 40mm, 以大致判斷造成陡降的原因。
參考文獻
[ 1]中國建筑科學研究院主編 # 建筑基樁檢測技術規范( JGJ 106- 2003)# 北京: 中國建筑工業出版社, 2003
關鍵字:工程測量技術 ;發展現狀 ;發展趨勢
Abstract: With the advancement of science and technology development and engineering construction, engineering measurement technology gradually developed, engineering measurement technology development is inseparable from the development of mapping technology, the development of more inseparable from the engineering construction, China's economic development engineering surveytechnology development opportunities, the current development of the Engineering Survey Technology major performance GPS technology, digitization surveying and mapping technology, the ground measuring instruments, photographic measurement technology, the use of these technologies makes the engineering survey technology development towards automation, digitization, intelligent direction. Engineering measurement technology for economic development and national defense construction services, and with the economic development and scientific and technological progress continue to reform and change, this paper summarizes the development status of the engineering survey, outlook engineering measurement technology trends.Keywords: engineering measurement techniques; development status; development trend
中圖分類號:TB22 文獻標識碼:A 文章編號:2095-2104(2012)
工程測量是指在工程建設的設計、管理、施工等各個階段中,開展測量工作的理論、方法和技術,屬于綜合性應用測繪科學技術,工程測量的應用范圍十分廣泛,對經濟的發展和國防建設也有重要的貢獻。
一、工程測量技術的發展現狀
(一)數字化測繪技術的應用
隨著城市化的發展和工程測量技術的進步,大比例尺工程圖和地形圖的測繪技術也在朝著信息化、數字化的方向發展,這依賴于數字化測繪技術的應用。傳統的成圖方法十分復雜,需要工作人員進行艱苦的野外工作,腦力勞動和體力勞動要結合,還要處理很多數據,成圖的周期比較長,產品也比較單一,隨著GEOMAP系統和電子經緯儀的應用,工作人員可以把采集到的數據和微機、數控繪圖儀結合起來,形成一個自動化的測圖系統,系統可以提供紙圖或者軟盤,有利于基礎地理信息系統的自動化發展。
(二)GPS技術的應用
GPS技術首先在美國出現,于1994年正式建成,是一種衛星導航和定位系統,能夠對海陸空進行全方位的導航和定位,GPS技術的出現使科學技術發展的重大突破,為科技的發展做出了重大貢獻,隨著各國對GPS技術的應用及創新,GPS技術也在不斷完善和發展,能夠一次性確定三維坐標高精度、高速度、省費用、易操作的技術逐漸取代了傳統使用測距、測角、測水進行常規定位的技術。我國GPS技術應用的比較廣泛,國家大地網、工程控制網等普遍進行了改造,應用了GPS技術,因此GPS技術滲透于高速公路、石油勘探、地下鐵路、大壩監測、山體滑坡、通信線路、地震、海域檢測等領域中,GPS技術的發展也使得定位的精度不斷提高。
(三)攝影測量技術的應用
隨著工程測量技術的發展,攝影測量技術逐漸往高精度、高質量方向發展,攝影測量儀器與計算機技術結合起來,能夠提供更為全面的三維信息,能夠大大減少戶外的工作量,提高了測量的精度、質量,增加了成果的品種,能夠有效解決大比例尺地形測繪、建筑物變形測繪、醫學異物定位、文物保護等難以解決的問題。全數字攝影測量站為攝影測量技術提供了新技術和新手段,該技術得到廣泛運用,發揮了重要作用。航空攝影測量應用與我國一百多個城市和工程測量單位中,用來進行工程勘測。
(四)地面測量儀的應用
地面測量儀的大量出現使工程測量的程序由繁到簡,也為工程測量提供了精密測距儀、數字水準儀、電子經緯儀、激光掃平儀、全站儀等先進的測量工具,地面測量儀的應用促進了工程測量技術的現代化,有效節約了成本開支,提高了工程測量效率,地面測量儀還具有自動跟蹤的功能,施工放樣測量可以使用連續函數測距儀,不再需要棱鏡,提高了工作效率,電子速測儀的應用能夠提高測量的精密性,能夠提供詳細的測量數據,傳統計量基準被取而代之。
二、工程測量技術的發展趨勢
(一)三維測量系統得到發展
傳統的一維、二維數據收集方法已經不適應現代社會的發展,三維甚至是四維的測量系統將取代一維、二維測量系統,測量的形式也將由現場交互式變為遠程測控式。測量平臺也會由靜態轉為動態,從固定地面轉為機載、車載、衛星控制,提高測量靈活性。隨著工業生產現代化水平的提高、大型建筑物和設備的重建和質量的控制、工程生產的過程控制、產品的質量檢測要求提高等,都需要三維測量技術的發展,促進了三維測量技術從三維工業測量、土木工程測量深入到人體科學測量。
(二)數據分析技術的進步
在過去,工程測量中的數據分析主要是利用坐標運算、幾何計算、平差計算等方式進行分析,運算的方法過于單一,精確度無法保障,工程測量技術的發展會促進數據分析技術的進步與發展,傳統的數據分析方法逐漸被空間點處理、可視化處理、點云數據分析、逆向工程等方式取代,通過三維空間坐標的設計與設計模型的對比,實現測繪數據與理論數據庫完美結合。傳統的工程測量需要把收集到的數據帶回去處理,工程測量技術的發展解決了空間數據測量、收集、存儲、管理、分類等方面的問題,能夠在進行工程測量的同時對圖像進行編輯,能夠使信息得到及時更新。
(三)測量領域的延伸
以往的工程測量技術偏重與宏觀領域的測量,隨著工程測量技術的不斷發展,測量領域將突破宏觀的限制,逐漸往微觀世界的方向發展,測量的精確度也越來越高,在進行微觀領域測量的同時,宏觀領域的測量也不斷深入和發展。在進行宏觀領域的測量時,工程建設的難度和規模都有所增加,要想滿足工程建設測量的需要,就必須提高工程測量的精確度,在進行微觀領域的測量時,要充分結合計算機技術,促進微型計量方向的發展,縮小測量的尺度和維度,發展與微型測量技術相適應的圖像處理技術等。對于大型工程建設和變形觀測數據的處理,要在發展信息系統的同時,促進地理、物理、大地測量、水文地質、土木建筑等學科的結合,解決工程建筑中出現的各種問題。
(四)工程測量往網絡化方向發展
科學技術的發展促進了工業生產往一體化、網絡化的方向發展,工程測量離不開對計算機技術、網絡技術、數據交換技術的運用,這就為網絡化發展的方向提供了可能。社會節奏的加快要求工程測量的工序也要由繁入簡,工程測量的網絡化可以使大型機電設備、工程質量在檢測時直接利用先進的測量儀器進行作業,提高了工程測量效率。
總 結:
本文從GPS技術、數字化測繪技術、地面測量儀器、攝影測量技術四個方面總結了工程測量技術的發展現狀,說明了工程測量技術滲透在經濟建設中的各個行業,并對經濟發展發揮著重要的作用,因此,我們應該總結工程測量技術發展的現狀,對工程測量技術的發展趨勢做出一定的預測,促進工程測量技術往網絡化、服務化、法制化方向發展,為社會做出更大的貢獻。
參考文獻:
[1]鄭鳳剛.吳瑕.ZHENG Feng-gang.WU Xia 后方交會法在泗南江電站洞室工程施工測量中的應用[期刊論文]-云南水力發電2009,25(z1)
[2]徐國斌.朱國成.邱王軍水利水電施工項目風險識別管理分析[期刊論文]-城市建設理論研究(電子版)2011(23)
[3]李維兵 淺談地下管線工程測量放樣方法[期刊論文]-城市建設理論研究(電子版)2011(17)
關鍵詞:安置交點偏角法圓曲線測設
前言
《禮記》有云:大學之道,在明德,在親民。在提筆撰寫我的畢業設計論文的時候,我也在向我的大學生活做最后的告別儀式。我不清楚過去的一切留給現在的我一些什么,也無從知曉未來將賦予我什么,但只要流淚流汗,拼過闖過,人生才會少些遺憾!
非常幸運能夠加入水利工程這個古老而又新興的行業,即將走向工作崗位的時刻,我仿佛感受到水利行業對我賦予新的歷史使命,水利是一項以除害興利、趨利避害,協調人與水、人與大自然關系的高尚事業。水利工作,既要防止水對人的侵害,更要防止人對水的侵害;既要化解自然災害對人類生命財產的威脅,又要善待自然、善待江河、善待水,促進人水和諧,實現人與自然和諧相處。這種使命,更讓我用課堂中的知識用于實際生產中來。特別是這兩個月來的畢業設計,我越發感覺到學會學精測量基礎知識對于我貢獻水利是多么的重要。所以,我越發不愿放棄不多的大學時光,努力提高自己的實踐動手能力,而本學期的畢業設計,為我提供了絕好的機會,我又怎能放棄?
剛剛從老師那里得到畢業設計的題目和任務時,我的心里真的沒底。作為畢業設計的主體工作,我們主要運用電子水準儀對某幢建筑物進行變形觀測與計算,布設控制點進行平面控制測量和高程控制測量;用全站儀進行了中心多邊行角度和距離的測量,并用條件平差原理進行平差,通過控制點的放樣來計算土的挖方量,還有圓曲線的計算與測設。而我研究的畢業課題是圓曲線測設。
大學的最后一個學期過得特別快,幾乎每天扛著儀器,奔走在校園的每個角落,生活亦很有節奏。今天我提筆寫畢業論文,我的畢業設計也接近尾聲。不管成果如何,畢竟心里不再是沒底了,挑著兩個多月的辛苦換來的數據和成果,并不斷的完善他們,心里感覺踏實多了。
在本次畢業設計論文的設計中要感謝水利系為我們的工作提供了測量儀器,還有各指導老師的教導和同學的幫助。
開題報告
一、研究課題:《微分曲線的應用》
二、學科地位和研究應用領域
1.學科定義
工程測量學是研究地球空間中具體幾何實體的測量描繪和抽象幾何實體的測設實現的理論方法和技術的一門應用性學科。它主要以建筑工程、機器和設備為研究服務對象。
2.學科地位
測繪科學和技術(或稱測繪學)是一門具有悠久歷史和現展的一級學科。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。
3.研究應用領域
目前國內把工程建設有關的工程測量按勘測設計、施工建設和運行管理三個階段劃分;也有按行業劃分成:線路(鐵路、公路等)工程測量、水利工程測量、橋隧工程測量、建筑工程測量、礦山測量、海洋工程測量、軍事工程測量、三維工業測量等,幾乎每一行業和工程測量都有相應的著書或教材。
國際測量師聯合會(FIG)的第六委員會稱作工程測量委員會,過去它下設4個工作組:測量方法和限差;土石方計算;變形測量;地下工程測量。此外還設了一個特別組:變形分析與解釋。現在,下設了6個工作組和2個專題組。6個工作組是:大型科學設備的高精度測量技術與方法;線路工程測量與優化;變形測量;工程測量信息系統;激光技術在工程測量中的應用;電子科技文獻和網絡。2個專題組是:工程和工業中的特殊測量儀器;工程測量標準。
工程測量學主要包括以工程建筑為對象的工程測量和以設備與機器安裝為對象的工業測量兩大部分。在學科上可劃分為普通工程測量和精密工程測量。
工程測量學的主要任務是為各種工程建設提供測繪保障,滿足工程所提出的要求。精密工程測量代表著工程測量學的發展方向,大型特種精密工程建設是促進工程測量學科發展的動力。
工程測量儀器的發展工程測量儀器可分通用儀器和專用儀器。通用儀器中常規的光學經緯儀、光學水準儀和電磁波測距儀將逐漸被電子全測儀、電子水準儀所替代。電腦型全站儀配合豐富的軟件,向全能型和智能化方向發展。帶電動馬達驅動和程序控制的全站儀結合激光、通訊及CCD技術,可實現測量的全自動化,被稱作測量機器人。
三、工程測量理論方法的發展
1.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。
2.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。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)。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。
3.變形觀測數據處理工程建筑物及與工程有關的變形的監測、分析及預報是工程測量學的重要研究內容。其中的變形分析和預報涉及到變形觀測數據處理。但變形分析和預報的范疇更廣,屬于多學科的交叉。
(1)變形觀測數據處理的幾種典型方法根據變形觀測數據繪制變形過程曲線是一種最簡單而有效的數據處理方法,由過程曲線可作趨勢分析。如果將變形觀測數據與影響因子進行多元回歸分析和逐步回歸計算,可得到變形與顯著性因子間的函數關系,除作物理解釋外,也可用于變形預報。
(2)變形的幾何分析與物理解釋傳統的方法將變形觀測數據處理分為變形的幾何分析和物理解釋。幾何分析在于描述變形的空間及時間特性,主要包括模型初步鑒別、模型參數估計和模擬統計檢驗及最佳模型選取3個步驟。變形監測網的參考網、相對網在周期觀測下,參考點的穩定性檢驗和目標點和位移值計算是建立變形模型的基礎。變形模型既可根據變形體的物理力學性質和地質信息選取,也可根據點場的位移矢量和變形過程曲線選取。
(3)變形分析與預報的系統論方法用現代系統論為指導進行變形分析與預報是目前研究的一個方向。變形體是一個復雜的系統,它具有多層次高維的灰箱或黑箱式結構,是非線性的,開放性(耗散)的,它還具有隨機性,這種隨機性除包括外界干擾的不確定性外,還表現在對初始狀態的敏感性和系統長期行為的混沌性。此外,還具有自相似性、突變性、自組織性和動態性等特征。
四、工程測量學的發展展望展望21世紀,工程測量學在以下方面將得到顯著發展:
1.測量機器人將作為多傳感器集成系統在人工智能方面得到進一步發展,其應用范圍將進一步擴大,影像、圖形和數據處理方面的能力進一步增強;
2.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的各種問題。
3.工程測量將從土木工程測量、三維工業測量擴展到人體科學測量,如人體各器官或部位的顯微測量和顯微圖像處理;
4.多傳感器的混合測量系統將得到迅速發展和廣泛應用,如GPS接收機與電子全站儀或測量機器人集成,可在大區域乃至國家范圍內進行無控制網的各種測量工作。
5.GPS、GIS技術將緊密結合工程項目,在勘測、設計、施工管理一體化方面發揮重大作用。
6.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特點。
7.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。綜上所述,工程測量學的發展,主要表現在從一維、二維到三維、四維,從點信息到面信息獲取,從靜態到動態,從后處理到實時處理,從人眼觀測操作到機器人自動尋標觀測,從大型特種工程到人體測量工程,從高空到地面、地下以及水下,從人工量測到無接觸遙測,從周期觀測到持續測量。測量精度從毫米級到微米乃至納米級。
工程測量學的上述發展將直接對改善人們的生活環境,提高人們的生活質量起重要作用。文獻綜述
一、圓曲線的詳細測設
在各類線路工程彎道處施工,常常會遇到圓曲線的測設工作。目前,圓曲線測設的方法已有多種,如偏角法、切線支距法、弦線支距法等。然而,在實際工作中測設方法的選用要視現場條件、測設數據求算的繁簡、測設工作量的大小,以及測設時儀器和工具情況等因素而定。另外,上述的幾種測設方法,都是先根據輔點的樁號(里程)來計算測設數據,然后再到實地放樣。因此,在實際工作中利用上述傳統測設方法,有時會因地形條件的限制而無法放樣出輔點(如不通視或量距不便等),或放樣出的輔點處無法設置標樁。
在本次畢業設計的論文課題中介紹的幾種圓曲線測設的新方法,不僅計算簡單、測設便捷,而且可在不需要知道曲線上某點里程的情況下進行,從而避免了按預先給定的曲線點反算的測設數據放樣不通視而轉站的麻煩。同時,利用本文介紹的新方法,還可以根據線路工程施工進度的要求,靈活地選擇性地放樣出部分曲線;也可以用于快速地確定曲線上某一加樁的位置;若用于線路驗收測量,則更加方便,驗測結果更具有代表性、更可靠。
二、全站儀在任意站測設圓曲線及方法交點偏角法測設方法
用全站儀任意站測設圓曲線,安置一次儀器就能完成全部工作。雖然外業計算麻煩,但對于不能設站的轉點,可謂方便靈活。但它的不足之處仍然是計算煩鎖,對于不熟悉內業的外業工作者,很難實際操作。如果利用一些程序計算器,編制輸入:AB的四組坐標和半徑、九個數據的程序,可迅速得出放樣數據,簡化了外業工作。
為了放樣工作的便利,可在平面控制網中納入一些放樣點,構成GPS同級全面網。由于放樣點間距離較近,在進行同步環和閉合環檢驗時可僅考慮各分量的較差,而不考慮相對閉合差。因為,用相對閉合差來衡量是不合理的。由于GPS接收機的固定誤差,相位中心偏差以及觀測時的對中誤差均在1mm~5mm之間,對于幾十米的短邊,其相對閉合差值勢必較大。3)平面控制網的設計主要考慮獨立基線的選擇以及異步閉合環的設計,要考慮構成盡可能多的閉合圖形,并將網中處于邊緣的觀測點用獨立基線連接起來,形成封閉圖形。
同理,采用上述思路,也可測設緩和曲線。
在道路、渠道、管線等工程建設中,受地形、地質等條件的限制,線路總是不斷轉向。為使車輛、水流等平穩運行或減緩沖擊,常用圓曲線連接,因而圓曲線測設是線路測設的重要內容。在公路、鐵路的路線圓曲線測設中,一般是在測設出曲線各主點后,隨之在直圓點或圓直點進行圓曲線詳細測設。其測設的方法很多,諸如偏角法、切線支距法、弦線支距法、延弦法等。這些方法有一個共同點:均是在定測階段放樣出的線路交點處設站,以路線后視方向定向,在實地定出曲線主點,然后將儀器置于曲線主點(一般是在曲線起點)處,以路線交點為后視方向定向,進行圓曲線詳細測設。這些方法在實際施測過程中,由于各種地形條件的限制以及施測方法的特點,可能會出現以下三種情況:
(1)在曲線主點處無法設站。
(2)后視方向太近,定向不準。
(3)誤差積累較大。
為此,在交點可以設站的情況下,可以采用一種新的測設方法—交點偏角法。
本文提出的交點偏角法詳細測設圓曲線方法,從上述的計算,測設的方法得知,它具有以下優點:
關鍵詞:測繪新技術;建筑工程;應用思路
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.02.074
市場在不斷的發展與進步,傳統工程測量技術已經遠遠不能滿足市場的需求,其傳統工程測量技術的服務領域主要包括水利、交通、建筑等行業,涉及的范圍比較廣,領域也比較寬泛。隨著經濟和社會的進步,現代的數字化技術、全球定位技術、地理信息技術、遙感技術等各種新技術在工程測量中得以應用和研究。這些技術在建筑工程中的應用和發展,能夠有效的促進建筑工程質量的提高。
1 測繪新技術在建筑工程測量中的應用思路研究
1.1 數字化繪圖技術的應用
測繪新技術在建筑工程測量中的應用思路研究首先就體現在數字化繪圖技術的應用。當今時代是一個數字化的時代,各種信息和資源都在向數字化靠攏。 建筑工程測繪中的大比例尺地形圖和工程圖的測繪是傳統工程測量的重要內容。在引進數字化技術之后,可以改善很多傳統繪圖所不能解決的問題。建筑工程測繪中使用數字化繪圖,能夠在很大程度上克服手工繪圖的很多弊端以及局限性。數字化繪圖克服了工作量大,作業程序復雜,數據生成繁瑣,成圖周期長,產品單一等缺點,符合現代飛速發展的工程需要,能夠有效的促進建筑工程繪圖的質量,提高繪圖的水平。目前,數字化成圖技術的應用也有效的提高了建筑工程繪圖的效率,在很大程度上得到了很好的應用與發展。
1.2 全球衛星定位技術的應用
測繪新技術在建筑工程測量中的應用思路研究,其次還體現在全球衛星定位技術的應用方面。全球衛星定位技術的應用,不僅在工程測量方面得到了應用,而且還在城市規劃以及工程測量方面得到了廣泛的應用。全球衛星定位技術是一種集計算機科學、空間科學信息科學、測繪遙感科學、環境科學和管理科學等學科為一體的新興學科。在眾多領域的應用和發展,足以凸顯出其重要性。全球衛星定位系統在建筑工程中的應用,使得我國的測繪定位技術發生了革命性的變化與發展,也使得我國的工程測量服務領域擴展到了經濟發展的各個部門。全球定位系統的應用,使得工程項目的各種信息得到全面的覆蓋,提高了工程施工的效率,降低了工程施工的工期。全球定位系統在工程項目中的應用,可以防止數據的丟失,防止數據被盜取,提高數據的有效性。因此說,全球定位系統在工程測量中的應用,能有效的提高工程測量的有效性,能夠實現管理的科學化、標準化、信息化。
1.3 攝影測量技術的應用
測繪新技術在建筑工程測量中的應用思路研究,再者還體現在攝影測量技術的應用方面。隨著科學技術的進步以及進一步的發展,攝影測繪已經代表了當今建筑工程測繪的一種新階段,這一階段也充分的展示了測繪方式的發展水平。這種測繪技術的精準度很高,而且速度也是非常快的,能夠高效準確的體現測繪數據。攝影測量產品已經從影像圖等向其他方面轉化,為建立各類專業的信息系統和基礎地理信息平臺提供了可靠的數據保證。攝影測量技術在建筑工程中的應用和實踐,大大的提高了建筑工程測量的準確度和速度,從而實現了資源的有效配置,節省了很大的人力,物力,財力的投資,實現了建筑工程成本的節約,提高了工程的經濟效益,同手也起到了良好的促進作用。
1.4 對未來測繪技術的展望
隨著經濟的快速發展,我國的測繪技術也在不斷的發展,對于未來測繪技術的預測與發展,其信息化測繪技術將是數字化發展的主要方向。在之后的測繪技術的發展之中,要不斷的加強對測繪新技術的研究,爭取在數字化測繪技術發展的基礎上,促進信息化測繪技術的發展和應用。信息化測繪技術的發展,使得我國的工程測繪技術進入了一個實質性的發展,從而能獲得更多的經濟效益和社會效益。工程測繪技術代表著我國先進的科學技術水平,能夠為我國的工程測量提供極好的科學指導,也能夠為我國的工程測量提供更為準確的信息,為工程測繪技術的進一步實踐和應用提供了重要的基礎。為了進一步的得到工程勘測技術的發展,應該在原有測繪技術的基礎之上,不斷的更新數據,提高我國工程測繪的質量和水平,進而促進國民經濟的進一步發展。
2 結語
由于市場經濟的發展,伴隨著測繪新技術也在不斷進步,數字化和信息化必將是建筑工程測量技術的一大發展方向,其建筑工程測量技術也會提高到更高的平臺。現代工程測量逐漸會朝著測量內外作業一體化、數據獲取并且處理自動化、測量過程控制和系統行為智能化、測量成果和產品數字化、測量信息條理化,信息共享和傳播網絡化的趨勢發展。當今社會是一個大數據時代,更多的信息資源以及科學技術都在不斷的發展和更新,在建筑工程測量技術中,更應該提高技術的創新性和時代性,提高工程測量技術的進一步發展。這樣才能夠讓更多的建筑工程工作者受益,得到靈感,做好建筑測量工作,提高建筑測量的水平和水準。 本文由wWw.DyLw.NeT提供,第一論 文 網專業教育教學論文和以及服務,歡迎光臨dYlw.nET
參考文獻:
[1]張文偉.數字技術在工程測量中的應用[J].價值工程,2011(06).
[2]沈春光,鄭成娟.現代測繪技術在工程測量中的應用[J].科技風,2009(18).
關鍵字:工程測量;測量技術;發展現狀;新趨勢
Abstract : engineering survey is a basic work of the construction of the national project, its content involves more than professional, large range, the result directly affects the quality, cost and schedule of the whole project construction, the progress of science and technology has made the development of measuring instruments and equipment by leaps and bounds, the development of measuring workers put forward higher request to us. This paper mainly introduces the current situation of the development of our country engineering survey technology and the new trend.
Keywords: engineering surveying; Measurement technology; Current situation of the development; A new trend
中圖分類號:TB22文獻標識碼:A文章編號:
工程建設是一個國家的根本,工程勘察測繪是工程建設中不可缺少的一個組成部分,無論是在工程的勘察設計階段,還是在施工建造階段以及運營管理階段,都要進行相應的測量工作。所以工程測量是工程實施前期設計和后期施工之間的橋梁,既是設計成果又是施工依據,如果測量結果存在問題,就要設計方面進行修改,尤其是施工過程中要尤其注意,以確保工程的安全,所以測量的質量和工程實際的質量之間有著密切關系。
一、工程測量的任務
工程測量開始決斷要根據設計圖紙或是有關資料并結合施工現場的人員、地勢、天氣環境等對施工進行整體的定位測量,這樣從系統高度上有利于施工管理以確保施工質量。
(1)由于施工工程不同的設計階段,樞紐位置的地理特點不同,以及建筑物規模大小等因素,對地形圖的比例尺要求各不相同,因而在為水利工程設計提供地形資料時,應根據具體情況確定相應的比例尺,為工程實施提供科學的地形狀況,為設計提供必要的地形資料和其它測量數據。
(2)進行施工放樣,在施工開始之前,必須建立施工控制網,作為施工放樣的依據。然后根據控制網點并結合現場條件選用適當的放樣方法,將建筑物的軸線和細部測設于實地,便于施工人員進行施工安裝利用控制點,方便施工。
(3)變形觀測,其目的在于了解建筑物的穩定性,研究變形規律,對施工工程進行運行管理,確保工程安全,是工程測量的重要內容之一。
二、我國工程測量技術發展現狀
工程測量屬于測量學的一個分支, 其主要是研究在立體空間中各個幾何點的相對位置,包括了地表、地下以及空中等各個方位,從而在三維空間中來確定建設項目的相對位置。工程測量的主要目的就是設計圖紙上的建筑物按相關的精度要求反映到實地地點上去,測繪測量出包括建筑物平面位置、高程等在內的有效數據作為施工建設的依據,并針對相關工程中的具體要求在施工過程中來進行進一步的測量工作。下面來了解我國工程測量技術發展現狀:
2.1建筑工程測量
建筑工程測量就是為城市建筑工程建筑物、構筑物的設計、施工、設備安裝、竣工驗收等所進行的測量工作,其包含了多個方面的工作,例如建筑施工控制測量、民用建筑施工測量、工業建筑施工測量、煙囪水塔施工測量、建筑物變形觀測和竣工總平面圖的編繪。
首先要建立起建筑方格網,對于場地整齊、布置有序的大中型建筑工程,平面控制網多采用的是矩形或正方形網格,在完成建筑方格網設計的前提下建立起相應的坐標系統,坐標系統的坐標軸一般應與已建立的建筑方格網邊長方向相一致,并采用獨立的坐標系統。在系統建好以后就可以進行測設工作了,一般分兩步進行,先測設主軸線,在測設其他方格網店。而對于場地較小的建筑場地常采用建筑基線的方法來布置平面控制網。建筑基線也應當平行或垂直于主要建筑物軸線,較長的一條應盡可能的布置在場地中央,這樣方便后期的測量工作,其形狀可以根據場地實際情況布設成直線形、直角形或“丁”字形等形式。施工場地上的高程控制測量,在測量點上要盡可能的多,密度要滿足安置一次水準儀就能完成的測設工作。高程控制有基本水準點和施工水準點兩種測量方法,兩種方法各有自己的適用條件,前者多布設在不受施工影響、便于測量和能夠長期保存的地方,而后者則用來直接放樣建筑物的高程,并依據圖根水準的精度測定。為了便于成果檢驗、提高測量的準確度,高程控制應布設成閉合路線或附和環線,可在建筑方格網點設置一個半球形標志兼做施工水準點。
2.2民用建筑施工測量
這是建筑工程測量中應用比較廣的一方面,要做好測量前的準備工作,民用建筑屋定位,軸線的延長保護,基礎施工測量,墻體施工測量以及多層建筑施工測量等工作。準備工作主要是熟悉包括總平面圖、建筑平面圖、基礎平面圖、基礎大樣圖以及樓梯門窗地坪墻體等的立面圖和剖面圖,然后進行實地考察,對施工現場的地形地貌以及控制點的設置情況做一個初步的了解,平整場地,清理場地上多余的設施,以方便測量測距,核對各種圖紙上的尺寸,確定測繪計劃,繪制測設草圖最后計算測設數據。定位工作主要有三種方法,根據原有建筑物、根據建筑基線或建筑方格網定位、極坐標法和全站儀坐標放樣法。
2.3建筑物變形觀測
建筑物在施工和使用過程中都會因自身固定荷載和移動荷載出現一定程度上的沉降變形,當在允許范圍內時對建筑物以及人員是沒有影響的,但是超出這一范圍時將會嚴重危及建筑物的整體性和穩定性,嚴重時會導致坍塌現象的發生危害人民的人身財產安全。變形觀測主要觀測建筑物的沉降和傾斜觀測兩個方面。沉降觀測就是測定建筑上所設觀測點在垂直方面上隨時間的變化量,做好水準基點、觀測點的布設,達到觀測的時間、方法和精度的要求,最后要整理觀測成果得出結論。建筑物的傾斜觀測是觀察建筑物因不均勻沉降導致的傾斜,對了現在較多的高層建筑物來說這一觀測尤為重要,可通過經緯儀投影法對建筑物的幾個側面進行觀測。
三、工程測量技術的發展展望
展望 21 世紀,工程測量將在以下方面將得到顯著發展:
測量機器人將作為多傳感器集成系統在人工智能方面得到進一步發展,其應用范圍將進一步擴大,影像、圖形和數據處理方面的能力進一步增強。
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的各種問題。
大型復雜結構建筑、設備的三維測量,幾何重構及質量控制,以及由于現代工業生產對自動化流程,生產過程控制,產品質量檢驗與監控的數據與定位要求越來越高,將促使三維業測量技術的進一步發展。工程測量將從土木工程測量、三維工業測量擴展到人體科學測量。
多傳感器的混合測量系統將得到迅速發展和廣泛應用,如 GPS 接收機與電子全站儀或測量機器人集成,可在大區域乃至國家范圍內進行無控制網的各種測量工作。
GPS、GIS 技術將緊密結合工程項目,在勘測、設計、施工管理一體化方面發揮重大作用。
在人類活動中,工程測量是無處不在、無時不用,只要有建設就必然存在工程測量,因而其發展和應用的前景是廣闊的。
四、結束語
綜上所述,工程測量工作是建設項目重要的組成部分,為建筑施工提供了基礎數據,為項目評估提供了參考依據。科學技術的不斷進步使得測量儀器設備突飛猛進的發展,這一發展對我們測量工作者提出了更高的要求,不但要有扎實的測量技術功底,還要有與時俱進的精神,在時代的發展中豐富自身的技能,通過掌握更多更先進的技術來發展自己,并在此基礎之上尋求創新。不能完全依靠儀器設備的先進功能,要發揮本身的主觀能動性,將自己的經驗與此相結合,提高工作效率,創造出先進的測量工藝。
參考文獻:
[1]許鳳美;陳揚華;建筑工程測量研究分析[J];山西建筑;2012年08期
[2]王延鑫;張學軍;我國工程測量技術發展現狀與展望[J];中國新技術新產品;2010年03期
[關鍵詞]測繪技術 工程測量 應用
[中圖分類號] TU198+.6 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2014)-2-172-1
0前言
目前實際工程項目的業務量隨著國家經濟的發展而迅速增大,這不僅僅給工程項目里的各種專業技術帶來發展機遇也帶來新挑戰。在每一項工程項目中,工程測量技術都扮演著不可替代的先行者角色,工程前期的勘測、圖紙的繪制等等都離不開測量技術。也正是一次次發展的機遇給傳統工程測繪技術插上騰飛的翅膀,使得工程測繪技術逐步走向現代化。新型測量技術的產生也給工程測量注入了新的活力,同時也為我國經濟發展提供了一份助力。
1工程測量的重要性
如果沒有工程測量工作的有效執行,將會使得整個工程項目失去施工、設計依據。下面我們以工程測量技術在實際工程中的應用為例,簡要分析測量技術存在的必要性。在一般的土建施工過程中,往往需要現場的技術人員事先做好工程勘探測量工作,否則將無法為后續的工作提供參數指導,而這項工作是決定工程質量好壞的基礎。根據測量定位,確定施工機械的布置點。在樁基施工過程中,需要依據工程測量來定位。為保證整個工程的地基承載力,必須通過過程測量準確的確定樁的位置。再次,在建筑物主體施工過程中,要依據工程測量確定墻、柱的位置,與地面的垂直性等,還包括垂直方向的高度,也是工程測量的內容。最后,主體工程完工后,裝飾工程中,局部部位的裝修的尺寸確定,墻面裝飾的垂直度的保證都離不了工程測量。通過上面分析可知:工程測量是整個工程有序施工的前提,在前期工作中一定要做好工程測量工作。
2測繪技術的優點
測繪技術已經邁入數字化時代,不僅精簡了流程,提高了準確度,更是大大降低了工作人員的勞動量。不僅如此,現代測繪也方便了存儲和數據處理。現代測繪也具備了超越傳統測繪的優勢,例如:現代測繪技術可以一次測量,多次使用。傳統方法則需要每次繪制一次圖紙時就要在進行一次測量工作。但是現代測繪技術可以根據所需要的不同表現形式,來調整圖紙的比例,真正達到物盡其用。現代測繪技術可以大大提高測繪的精度,現場工作人員利用全站儀記錄現場地形數據,室內工作人員直接使用數據,沒有讀數帶來的誤差,極大的提高了數據的精度。不僅如此,現代的測繪技術減少了工作人員的工作量,提高了效率和質量。現代測繪技術具備便攜式功能,不僅可以存在硬盤中,又可以打印在圖紙上,優勢明顯。
3測繪技術在工程測量中的應用
(1)測繪技術應用之控制測量。由于現在測繪技術的發展,控制測量已經可以快、準、好的為工程測量提供基礎數據。GPS測量技術的成熟給控制測量帶來了前所未有的突破。只要保證GPS采集設備操作的準確性,加之其內部軟件的計算,我們可以得到最終的結果,無需大量人力讀數、計算和處理。真正意義上實現了自動化。GPS測量技術已可以輕松完成傳統測量方法:如采用經緯儀、水準儀、測距儀等設備完成的三角測量方法和幾何水準測量方法等。傳統測量方法不僅需要諸多的測量儀器,還要求工作人員具有很高的職業素養,這樣才能保證讀數的誤差控制在一定范圍內。控制測量已經越來越依賴于GPS測量技術、全站儀等現代先進的設備和方法,以追求更高的精度,更快的速度,更低的投資,更少的人力。
(2)測繪技術應用之地形圖測量。地形圖測量就是對土地上的物體進行位置和高度的確定。工程勘測需要測繪技術,同樣的,工程末期的一些測量工作也需要用到測繪技術。野外工作人員會使用全站儀等測量設備獲取數據,并且需要工作人員進行記錄。也可以用獲得的數據導入計算機中聯合生成所需要的地形圖。需要注意的是,當數據由野外人員記錄時,要減少數據記錄的誤差,這樣才能保證地形圖的質量。讓工作人員看到的就是工作人員所測量到的,也就是最終客戶所要求的。對于公路、機場等占地面積較大的場地,測繪技術也在不斷發展以適應其特殊要求,例如,利用全站儀、GPS技術等多種儀器繪制地形圖的系統正在處于研發狀態中。當在水下進行工程建設時,需要用到水下測量。其通用的工作方法是將GPS技術與回聲探測方法結合進行測量,利用軟件進行數據整合,最終得到需要的水底三維圖。由于工作人員不能直接進入地下和水下取得數據,所以地下和水下的數據獲得很難,對于地下和水下的測量還遠遠沒有做到精確的程度。因此,進行地下數據采集之前,首先要進行導線計算,接下來要選擇行之有效的方案將所獲得的關鍵點繪制與于平面圖中。只有確定好關鍵點的位置信息,最終結果的誤差才能達到最小。
(3)建筑物的變形等檢測。我國法律法規對高樓大廈建設的位移變形的數值等規定了其允許范圍,并且需要使用符合要求的一些設備進行測量。建筑物的位移觀測要符合照相應法律法規中的二級精度。采用精密全站儀等符合法規的設備,將處理后的結果整理成報告提交給甲方。在建筑物的變形監測過程中,盡量避免人工干預,包括記錄數據、數據處理等。要盡最大可能的全部使用計算機來處理數據和繪制成圖。全站儀設備和全球定位系統同樣也普遍應用在建筑物的變形監測過程中,相較于一般的設備,其有明顯的優勢,用時少,效率高,數據準確。
(4)3S集成技術的應用。在本論文前半部分的內容中已經部分介紹了3S技術的應用。所謂3S集成技術也就是:全球定位GPS技術、地理信息技術GIS和遙感技術RS。這三項技術基本上可以代表測繪技術的數字化,它們的出現給工程測量注入了新的生命。在有關工程測量的文獻中已經詳盡的介紹了3S技術的工作原理和使用方法,在此不多贅述。
4結論
工程測量是一種需要獲得準確數據的操作方法,而技術的水平的高低是工程質量的關鍵。測繪技術是地質測量、土木工程施工等的基礎。在這些工程應用中,3S集成技術發揮了其本身無可比擬的數字化優勢,打破了傳統測繪技術的限制。現代測繪技術不僅可以使用更少的工作人員來完成同等工程量,而且大大提高了結果的精度,使得后續工作的順利開展得到了保證。隨著計算機等技術水平的提高,測量最終所得到的結果也越來越精確。通過本文的討論,我們可以看到測繪技術應用于工程測量的方方面面。測繪人員應當開拓創新,積極引入新的數字化設備、引入新的思想,將工程測量做到更效率,更準確。
參考文獻
[1]黃聲享,郭英起,易慶林.GPS在測量工程中的應用[M].北京:中國測繪出版社,2007.
關鍵詞:工程,測量,質量,控制,實踐,分析
1.學科地位和研究應用領域
1.1學科定義
工程測量學是研究地球空間(地面、地下、水下、空中) 中具體幾何實體的測量描繪和抽象幾何實體的測設實現的理論方法和技術的一門應用性學科。它主要以建筑工程、機器和設備為研究服務對象。
1.2學科地位
測繪科學和技術(或稱測繪學)是一門具有悠久歷史和現展的一級學科。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,整個學科的二級學科仍應作如下劃分:大地測量學(包括天文、幾何、物理、衛星和海洋大地測量);工程測量學(含近景攝影測量和礦山測量);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。
1.3研究應用領域
目前國內把工程建設有關的工程測量按勘測設計、施工建設和運行管理三個階段劃分;也有按行業劃分成:線路(鐵路、公路等)工程測量、水利工程測量、橋隧工程測量、建筑工程測量、礦山測量、海洋工程測量、軍事工程測量、3 維工業測量等, 幾乎每一行業和工程測量都有相應的著書或教材。工程測量學主要按下述內容進行劃分和編寫:①測量儀器和方法;②線路、鐵路、公路建設測量;③高層建筑測量;④地下建筑測量;⑤安全監測;⑥機器和設備測量。
2.工程測量質量控制方法的分析與實踐
影響工程測量施工質量的因素分析,與土建及安裝施工相比,工程測量施工有其自身的特點。
首先,測量施工質量的好壞,與測量施工人員的技術水平直接相關,測量儀器操作人員的操作水平將直接影響測量成果的精度。其次,測量施工方案的確定,對測量定位精度及測量施工進度具有決定性的影響。在施工控制網及微型控制網的測設過程中,控制網的圖形結構及控制點方向聯測數目、方向觀測的測回數等對控制網的精度及可靠性均有重要影響,但并非觀測測回、聯測方向的數量越多越好,技術人員對此應予以綜合考慮。第三、測量施工質量的好壞,還直接受現場作業環境的影響,如現場通視條件不良、施工過程中的機械震動、焊接作業及風雨天氣等都將直接影響測角及測距精度。第四、測量儀器精度及各種儀器誤差也會對測量結果帶來不利影響。第五、混凝土樓地面受溫度影響而產生的伸縮變形,將對布設于其上的測量基準點帶來不利影響,在精密工程測量過程中,對此必須給予考慮。在二期工程建設過程中,測量監理工程師根據測量施工的特點,緊緊抓住影響測量施工質量的人(測量技術人員)、機(測量設備)、法(施工測量的方法或方案)、環(測量作業環境)四大關鍵因素,以事前控制為主,分階段逐項控制,最終取得了良好效果。。
3.平面控制網的施測
3.1控制網的施測
根據具體工程的平面形狀, 依據建設單位提供的平面控制網,采用測試儀器將控制坐標點引測到施工現場埋設對應的控制坐標點。控制坐標點施測過程中必須往返復測, 將測量誤差控制在允許范圍內。控制坐標點采用常用的埋設鋼板控制標樁頂面刻畫十字線予以保存。在本項目的施工中,其控制網設置包括建筑物平面控制網的設置及豎向傳遞: 根據本工程特點工程上部分平面控制采用內控法進行軸線投測。平面控制點埋設在底層室內地面上。根據本工程結構特點,結構部分每一個施工分區設置三個控制點,使其連線組成一直角三角形(以方便閉合校核)。一層結構平面砼澆筑時,根據事先確定預留控制點方案,預埋100*100*6mm 鋼板。施工完畢,進行平面設置放樣,由測量人員負責將各控制點分別投測到預埋鐵件上,經閉合校核無誤后用鋼針刻劃十字定點,線寬0.20mm,并在交點上打樣沖眼,以便長期保存。所布設的平面控制網應定期進行復測、校驗。。進行樓面結構施工時,在垂直對應控制點的位置上,預留150*150孔洞,以便軸線向上投測。
3.2測量精度的控制
如何正確建立施工平面控制網, 直接關系到工程施工的進度與工程質量。工程類型不同,其建網的手段與方式也不同。但無論怎樣,網點是被直接或間接地用來指導施工的, 因而在建網時必須充分考慮各方面因素,使所建控制網無論是在主要技術指標上,還是在涉及到的直接或間接工效上,相對都是比較優越的。
對于一個具體的工程項目,其涉及的工程對象方方面面,各自的限差要求不一,在建網時必須充分分析各項建筑限差,確認與測量具有直接關系的最高建筑限差,并結合放樣預測的條件、方法等,確定擬建控制網點、邊或方向等應達到的精度,再依擬采用的“規范”來確定網的等級。
每一項工程,在放線施工之前要建立平面控制網,核對設計圖紙和紅線圖所提供的坐標關系是否銜接完善, 要核對設計的建筑物,一不能超出用地紅線范圍;二設計坐標是否準確無誤;三坐標基點及標高起算點的穩固與準確性的確立文件是否完善, 認定之后對測量控制網所達精度進行審定。
3.3施工時的標高傳遞
施工中的標高測量是以三等水準點為依據施測, 根據該工程高度確定出標高測量的允許偏差為:每層軸線偏差不能超過5mm,層間標高測量偏差不能超過5mm,建筑物全高測量偏差不能超過30mm。
在高程傳遞時,儀器應盡量安置在前、后視距相等的地方,可減少儀器的系統誤差。使用的長鋼尺應經過檢定,垂吊的鋼尺尺身應鉛垂, 中間不應接觸其他物體,并用標準(檢定時的拉力)拉力,計算高差時進行尺長改正和溫度改正。要嚴格控制各層的標高,注意各層的高差不應超限,以免誤差累積使建筑物總高度超限,前一層的施工誤差,必須在下一層施工時對層高進行適當的誤差調整。
為保證竣工時和各層標高的準確性, 應請建設單位和設計單位明確,在測定水平線和基礎施工時,待地基開挖后的回彈與整個建筑物在施工期間的下沉影響, 是否在基礎施工中將總下沉量在基礎墊層的設計標高中預留出來。
3.4高程控制點的施測
通常,對于高程控制的測試,應根據建設單位提供的水準點基點,在施工場地附近布置三等水準網, 施測時按三等水準測量精度要求進行。布設的水準點距離建筑物不小于25m,距護坡不小于15m,水準測量閉合差要小于規定要求,水準測量成果要經過平差和精度評定,經建設單位復核驗收后方可使用。
3.5施工過程的沉降觀測
在具體工程的沉降觀測中,應在附近設立相應的基準點,先用等水準測出其基準點的標高, 在大樓的重要位置也要設置一定的沉降觀測固定點,自首層起至頂層止,每層測量1 次,每次觀測均聯測起算于基準點,所有測量的精度均小于規范要求。。
4.結語
工程測量是測繪科學與技術在國民經濟和國防建設中的直接應用,是綜合性的應用測繪科學與技術,要求計算理論嚴密,測量方法嚴密。
參考文獻
[1]秦長利. 工程測量在信息化測繪戰略跨越中的拓展[J]. 工程勘察, 2009, (12) .
[2]朱建軍,宋迎春. 現代測量平差與數據處理理論的進展[J]. 工程勘察, 2009, (12) .
[3]黃堅,. 工程數據庫的發展要素與建設[J]. 工程勘察, 2009, (12) .
吉林省地理信息工程院1
中國市政工程東北設計研究總院2
[論文摘要]20世紀末,隨著傳統測繪技術向數字化測繪技術轉化,工程測量學也發生了深刻的變化,并取得很大的成就。著重闡述數字化技術的應用給工程測量學帶來的變化。
[論文關鍵詞]數字化 工程測量 應用
中圖分類號:K826.16 文獻標識碼:A 文章編號:
近年隨著時代的發展,科學技術的進步,計算機技術大量投入運用,在工程上可以利用先進的自動化設備和系統軟件來實現測圖的自動化控制即數字化測圖。隨著數字化測圖技術的推廣,越來越多的工程例如:水電工程、土地規劃管理、城市土地規劃、環境工程和軍事工程等部門開始使用該項技術。工程測量學科是一門應用學科,它是直接為國民經濟建設服務,緊密與生產實踐相結合的學科,隨著科技的飛速發展,特別是電子計算機技術、微電子技術、激光技術、空間技術等新技術的發展與應用,以及測繪科技本身的進步,為工程測量技術進步提供新的方法和手段,有力地推動和促進工程測量事業的進步與發展,使工程測量的技術面貌發生了深刻的變化,并取得很大的成就。
一、數字化測圖的組成及功能
(1)數字化測圖系統構件。
主要由數據采集系統:全站儀或高精度GPS;數據后期處理系統:計算機和軟件件;圖件輸出系統:工程打印機這三大部分組成。
( 2)數字化測圖系統功能。
主要有數據采集與輸入;地圖編輯;空間數據管理;空間分析;地形分析;數據顯示與輸出等功能。
二、先進的測量儀器在工程測量中的應用
80年代以來出現許多先進的測量儀器,為工程測量提供了先進的技術工具和手段,如:光電測距儀、精密測距儀、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。三角網已被三邊網、邊角網、測距導線網所替代;光電測距三角高程測量代替三、四等水準測量;具有自動跟蹤和連續顯示功能的測距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;電子速測儀為細部測量提供了理想的儀器;精密測距儀的應用代替了傳統的基線丈量。激光水準儀、全自動數字水準儀、記錄式精密補償水準儀等儀器的出現,實現了在幾何水準測量中自動安平、自動讀數和記錄、自動檢核測量數據等功能,使幾何水準測量向自動化、數字化方向邁進。激光準直儀和激光掃描儀在高層建筑施工和大面積混凝土施工中是必不可少的儀器。國產JDA系列多功能自動激光準直儀,具有6種自動保持精度的基準,可用于高層和高聳建筑的軸線測控;滑模測偏、測扭、水平測控;構筑物與設備安裝放線控測;各類工程測平,結構變形觀測等。陀螺經緯儀是用于礦山、隧道等工程測量的另一類主要的地面測量儀器,新一代的陀螺經緯儀是由微機控制,儀器自動、連續地觀測陀螺的搖動并能補償外部的干擾,觀測時間短、精度高,如Cromad陀螺經緯儀在7min左右的觀測時間能獲取3″的精度,比傳統陀螺經緯儀精度提高近7倍,作業效率提高近10倍,標志著陀螺經緯儀向自動化方向邁進。
三、數字化測圖的作業模式,作業過程和優點
(1)數字化測圖的作業模式
①電子平板作業模式:該模式是將筆記本電腦通過電纜與全站儀連接,觀測數據直接進人電子平板在成圖軟件的支持下,現場連線成圖。②繪制草圖作業模式:該模式是在全站儀采集數據的同時,繪制觀測草圖,記錄所測地物的形狀并注記測點編號,內業將觀測數據輸入電腦,在測圖軟件的支持下對照草圖連線及圖形編輯。③碎部點編碼作業模式:該模式是按照一定的規則給每個所測碎部點—個編號,即一個編號對應一組坐標(x、Y、z),內業將數據輸人電腦,在成圖軟件的支持下,由計算機自動完成測點連線形成圖形。
(2)數字化測圖的作業過程
①數字化測圖的外作業應當盡量利用當地環境中的自然分界作為劃分界限,例如可利用道路,水流等進行地形圖的測繪,這樣做的好處既劃分了測圖的單元也減少了接邊的問題。
②避免過多使用鋼尺量測,因為人工用皮尺等量取的速度遠比不上用全站儀所測量的速度,而且使用全站儀精度也會比人工量取高很多。
③外業作業時,重點在配合上,如果測繪人員不在測站可視范圍,則應該使用對講機來傳遞信息,跑棱鏡的人要將自己所要采集的地形地物數據點信息及時報告給測站人員,以確保數據記錄的真實性。
④數字化測圖時,應當加強檢驗校核。特別是在測區遠離內業地點時,必須制定相關措施來檢驗校核數據。
⑤外業作業對數據進行采集時,要時刻注意地形地貌的變化,對其應進行詳細地記錄,避免在內業數據處理時產生問題。
(3)數字化測圖的優點
不同的內外業一體化測圖系統,其硬件設備的配置和軟件的功能可能有較大差別。但任何一個成圖系統,與以往的白紙測圖相比,都具有下述明顯的優點:
(1) 勞動強度小,自動化程度高。
(2) 精度高。
(3) 信息量大。
(4) 信息存儲,傳遞方便。
(5) 便于成果更新。
(6) 能夠滿足各種不同的用圖需要。
四、數字化測圖技術在工程測量中的應用
(1)碎部測量
在測量的過程中,碎部點的取舍和測量至關重要,不必要測過多的點位,測點太多,造成成圖密集,且有可能把一些不必要的點位包含在其中;當然也不能測點太少,測點太少則有可能沒有把握到該地形的基本要素,因此要進行碎部測量,應該注意:
①較為規則的建筑物(正方形形狀)的只對其測三點,第四點的點位測設可由電腦來完成,如果采取這種辦法就要求草圖繪制人員必須進行事先的觀察,在觀察時應注意:有些建筑物可能初看比較的方正,但實際是不規則的多邊形形式,這種情況就必須對全部點位進行實測。
②對于不規則的地貌在測設工程中應盡量能多測一些點,因為傳統測圖時可由手工來更改或表述細節的變化,而計算機的模擬則無法做到真實并且全面的反映這些實際的地形的。
③在碎部測量中,存在的某些重要的無法通視的觀測點,應當利用一定的位移來替代觀測或者需要通過舉高支桿來觀測,這樣的點非常重要,需要測繪人員在草圖上詳細注記。
(2)數字化測圖的內業數據處理
內業數據處理的過程,主要是通過計算機及相應的軟件系統對全站儀采集來的原始數據進行數據的預處理,并自動快速生成圖形,經修改編輯后通過繪圖儀輸出打印成圖。主要用的成圖軟件有南方CASS和清華三維等。
大比例尺地形圖和工程圖的測繪,是城市與工程測量的重要內容和任務。常規的成圖方法是一項腦力勞動和體力勞動結合的艱苦的野外工作,同時還有大量的室內數據處理和繪圖工作,成圖周期長,產品單一,難以適應飛速發展的城市建設和現代化工程建設的需要。
隨著電子經緯儀、全站儀的應用和GEOMAP系統的出現,把野外數據采集的先進設備與微機及數控繪圖儀三者結合起來,形成一個從野外或室內數據采集、數據處理、圖形編輯和繪圖的自動測圖系統。系統的開發研究主要是面向城市大比例尺基本圖、工程地形圖、帶狀地形圖、縱橫斷面圖、地籍圖、地下管線圖等各類圖件的自動繪制。系統可直接提供紙圖,也可提供軟盤,為專業設計自動化,建立專業數據庫和基礎地理信息系統打下基礎。
五、GPS定位技術在工程測量中的應用
80年代以來,隨著GPS定位技術的出現和不斷發展完善,使測繪定位技術發生了革命性的變革,為工程測量提供了嶄新的技術手段和方法。長期以來用測角、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3維坐標的、高速度、高效率、高精度的GPS技術所代替,同時定位范圍已從陸地和近海擴展到海洋和宇宙空間;定位方法已從靜態擴展到動態;定位服務領域已從導航和測繪領域擴展到國民經濟建設的廣闊領域。在我國GPS定位技術的應用已深入各個領域,國家大地網、城市控制網、工程控制網的建立與改造已普遍地應用GPS技術,在石油勘探、高速公路、通信線路、地下鐵路、隧道貫通、建筑變形、大壩監測、山體滑坡、地震的形變監測、海島或海域測量等也已廣泛的使用GPS技術。隨著DGPS差分定位技術和RTK實時差分定位系統的發展和美國AS技術的解除,單點定位精度不斷提高,GPS技術在導航、運載工具實時監控、石油物探點定位、地質勘查剖面測量、碎部點的測繪與放樣等領域將有廣泛的應用前景。
六、數字化測圖展望
綜上所述,隨著傳統測繪技術向數字化測繪技術轉化,工程測量科技進步很大,發展很快,取得了顯著成績,21世紀是科學技術的世紀,是信息社會的世紀。隨著計算機技術的飛速發展,信息數字化時代以出乎人們預料的速度向我們走來,由此也產生了大量的新技術新方法。地形測量計算機成圖技術進步很大、發展很快,取得了顯著成績,擺在我們面前的任務是大力促進工程測量技術方法與手段的更新換代,積極推廣和應用,充分利用GPS技術、數字化技術、攝影測量技術,把傳統的手工測量向電子化、數字化、自動化方向發展。不久的將來將會有越來越多的新科技、新理論應用于測繪工程。
參考文獻:
[1]鄭漢球,洪立波,陶福海.工程測量技術的發展和我們的對策.北京測繪,1996(l).
[2]洪立波.我國城市測量技術發展與成就.測繪工程,1998(3).
[3]楊光,于野.城市基礎電子地圖庫的建立.中國測繪,1998(2)..