【文章內(nèi)容簡介】 9 mm。 長 km 的秦嶺隧道，洞外 GPS 網(wǎng)的平均點(diǎn)位精度優(yōu)于177。 3 mm，一等精密水準(zhǔn)線路長 120 多公里。目前輔助隧道已貫通，僅一個(gè)貫通面的情況下，橫向貫通誤差為 12 mm，高程方向的貫通誤差只有 3 mm。 國外簡述 國外的大型特種精密工程更不勝枚舉。以大型粒子加速器為例，德國漢堡的粒子加速器研究中心，堪稱特種精密工程測量的歷史博物館。 1959 年建的同步加速器，直徑僅 100 m， 1978 年的正負(fù)電子儲存環(huán)，直徑 743 m， 1990 年的電子質(zhì)子儲存環(huán)，直徑 2020 m。為了減少能量損失，改用直線加速器代替環(huán)形加速器，正在建的直線加速器長達(dá) 30 km， 100～南京工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)論文 7 300 m 的磁件相鄰精度要求優(yōu)于177。 mm,磁件的精密定位精度僅幾個(gè)微米，并能以納米級的精度確定直線度。整個(gè)測量過程都是無接觸自 動化的。用精密激光測距儀 TC2020K 距離測量，其測距精度與 ME5000 相當(dāng)，對平均邊長為 50m 的 3 800 條邊，改正數(shù)小于 mm的占 95%。美國的超導(dǎo)超級對撞機(jī)，其直徑達(dá) 27 km，為保證橢圓軌道上的投影變形最小且位于一平面上，利用了一種雙重正形投影。所作的各種精密測量，均考慮了重力和潮汐的影響。主網(wǎng)和加密網(wǎng)采用 GPS 測量，精度優(yōu)于 1 106 D。 露天煤礦的大型挖煤機(jī)開挖量的動態(tài)測量計(jì)算系統(tǒng) (德國 )。大型挖煤機(jī)長 140 m，高65 m,自重 8 000 t，其挖斗輪的直徑 m，每天挖 煤量可達(dá) 10 多萬噸。為了實(shí)時(shí)動態(tài)地得到挖煤機(jī)的采煤量，在上安置了 3臺 GPS 接收機(jī)，與參考站無線電實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸和差分動態(tài)定位，挖煤機(jī)上兩點(diǎn)間距離的精度可達(dá)177。 cm。根據(jù) 3 臺接收機(jī)的坐標(biāo)，按一定幾何模型可計(jì)算出挖煤機(jī)挖斗輪的位置及采煤層截曲面，可計(jì)算出采煤量，經(jīng)對比試驗(yàn)，其精度達(dá) 7%～ 4%。這是 GPS， GIS 技術(shù)相結(jié)合在大型特種工程中應(yīng)用的一個(gè)典型例子。 核電站冷卻塔的施工測量系統(tǒng)。南非某一核電站的冷卻塔高 165 m，直徑 163 m。在整個(gè)施工過程中，要求每一高程面上塔壁中心線與設(shè)計(jì)的限差小于177。 50 mm，在塔高方向上每 10 m的相鄰精度優(yōu)于 10 mm。由于在建造過程中發(fā)現(xiàn)地基地質(zhì)構(gòu)造不良，出現(xiàn)不均勻沉陷，使塔身產(chǎn)生變形。為此，要根據(jù)精密測量資料擬合出實(shí)際的塔壁中心線作為修改設(shè)計(jì)的依據(jù)。采用測量機(jī)器人用極坐標(biāo)法作 3維測量，對每一施工層，沿塔外壁設(shè)置了 1 600多個(gè)目標(biāo)點(diǎn)，在夜間可完成全部測量工作。對大量的測量資料通過恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)處理模型使精度提高了一至數(shù)倍，所達(dá)到的相鄰精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了設(shè)計(jì)要求。精密測量不僅是施工的質(zhì)量保證，也為整治工程病害提供了可靠的資料，同時(shí)也能對整治效果作出精確評價(jià)。 瑞士阿爾 卑斯山的特長雙線鐵路隧道哥特哈德長達(dá) 57 km，為該工程特地重新作了國家大地測量 (LV95)，采用 GPS 技術(shù)施測的控制網(wǎng)，平面精度達(dá)177。 7 mm，高程精度約177。 2 cm。以厘米級的精度確定出了整個(gè)地區(qū)的大地水準(zhǔn)面。為加快進(jìn)度和避開不良地質(zhì)段，中間設(shè)了 3 個(gè)豎井，共 4 個(gè)貫通面，橫向貫通誤差允許值為 69～ 92 mm(較只設(shè)一個(gè)貫通面可縮短工期 11 年 )。整個(gè)隧道的工程投資預(yù)計(jì)約 15 億瑞士法朗，計(jì)劃于 2020 年全線貫通。 高聳建筑物方面，有人設(shè)想，在 21 世紀(jì)將建造 2 000 m 乃至 4 000 m 的摩天大廈，這不僅是 建筑師的夢想，也是對測量工程師的挑戰(zhàn)。 第二章 工程建筑的測量應(yīng)用 8 第二章 工程建筑的測量應(yīng)用 控制測量 控制測量是施工的基礎(chǔ)，對建筑物的控制測量一般布設(shè)成方格網(wǎng)形式，為了便于施工，其坐標(biāo)系采用建筑坐標(biāo)系，坐標(biāo)軸平行于建筑物的主軸線。工程控制網(wǎng)的布設(shè)，一般遵循從整體到局部、分級布網(wǎng)、逐級控制的原則 。 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(shí)地進(jìn)行放樣定位以及測定控制高程，為下一步的施工提供基準(zhǔn)。這一步工作非常重要，測量精度要求非常高，關(guān)系整個(gè)工程質(zhì)量的成敗。假如在這一環(huán)節(jié)里面出現(xiàn)了差錯(cuò)，那將會造成重大質(zhì)量 事故，帶來的經(jīng)濟(jì)損失是無法估量。在施工行業(yè)里也發(fā)生過類似工程質(zhì)量事故：圖紙上建筑物的正北方向變成了正南方向，事故的處理結(jié)果是：把已經(jīng)建好的房子重新砸掉，再從零開始。可見建筑物的定位測量是多么的重要。 在基礎(chǔ)施工階段，基礎(chǔ)樁位的施工更加需要準(zhǔn)確的工程測量技術(shù)保證。根據(jù)施工規(guī)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(guī)范要求，將會引起原承臺設(shè)計(jì)的變化，從而增加了工程成本。嚴(yán)重的樁位偏差將會導(dǎo)致樁位作廢，需要重新補(bǔ)樁等處理措施，一方面影響了施工的進(jìn)度，另一方面，改變了原來的受力計(jì)算，對建筑物埋下了質(zhì)量 的隱患。 在土方開挖及底板基礎(chǔ)施工過程中，由于設(shè)計(jì)要求，底板、承臺、底梁的土方開挖是要盡量避免撓動工作面以下的土層，因此周密、細(xì)致的測量工作能控制土方開挖的深度及部位，避免超挖及亂挖。從而能保證墊層及磚胎膜的施工質(zhì)量，對與采用外防水的工程意義尤為重大。另外墊層及樁頭標(biāo)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(chǔ)施工階段的另外一個(gè)重點(diǎn)是基礎(chǔ)墻柱鋼筋的定位放線，在這一個(gè)環(huán)節(jié)里面，容不得有半點(diǎn)差錯(cuò)。否則將導(dǎo)致嚴(yán)重的質(zhì)量事故發(fā)生。對于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，面積較大的工程，只有 周密、細(xì)致的進(jìn)行測量放線方能保證墻柱插筋質(zhì)量，避免偏位、移位等情況的發(fā)生。 南京工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)論文 9 工程放樣 放樣是測量工作者把設(shè)計(jì)的待建建筑物的位置和形狀在實(shí)地標(biāo)定出來，在建筑工程測量中也叫定位。如果設(shè)計(jì)人員已經(jīng)給了各建筑物的主要角點(diǎn)坐標(biāo)，或者給定了一些特征點(diǎn)坐標(biāo)以及建筑物的形狀和大小，測量人員找到與設(shè)計(jì)同一坐標(biāo)系的控制點(diǎn)，進(jìn)行控制測量，將坐標(biāo)系統(tǒng)引到待建建筑物的場地附近，采用全站儀的放樣功能，很容易測出待建建筑物的實(shí)地位置。測量放樣負(fù)責(zé)人逐一將標(biāo)注數(shù)據(jù)與記錄結(jié)果對比，驗(yàn)證標(biāo)注數(shù)據(jù)和所放樣點(diǎn)位無誤。 準(zhǔn)備工 作 閱讀設(shè)計(jì)圖紙，校算建筑物輪廓控制點(diǎn)數(shù)據(jù)和標(biāo)注尺寸，記錄審圖結(jié)果。選定測量放樣方法并計(jì)算放樣數(shù)據(jù)或編寫測量放樣計(jì)算程序、繪制放樣草圖并由第二者獨(dú)立校核準(zhǔn)備儀器和工具，使用的儀器必須在有效的檢定周期內(nèi)。給儀器充電，檢查儀器常規(guī)設(shè)置：如單位、坐標(biāo)方式、補(bǔ)償方式、棱鏡類型、棱鏡常數(shù)、溫度、氣壓等。使用有內(nèi)存的全站儀時(shí)，可以提前將控制點(diǎn)（包括擬用的測站點(diǎn)、檢查點(diǎn)）和放樣點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)輸入儀器內(nèi)存并檢查。 極坐標(biāo)法放點(diǎn) 在控制點(diǎn)上架設(shè)全站儀并對中整平，初始化后檢查儀器設(shè)置：氣溫、氣壓、棱鏡常數(shù)；輸入（調(diào)入）測站點(diǎn)的三維坐標(biāo)，量取并輸入儀器高，輸入（調(diào)入）后視點(diǎn)坐標(biāo)，照準(zhǔn)后視點(diǎn)進(jìn)行后視。如果后視點(diǎn)上有棱鏡，輸入棱鏡高，可以馬上測量后視點(diǎn)的坐標(biāo)和高程并與已知數(shù)據(jù)檢核。瞄準(zhǔn)另一控制點(diǎn)，檢查方位角或坐標(biāo)；在另一已知高程點(diǎn)上豎棱鏡或尺子檢查儀器的視線高。利用儀器自身計(jì)算功能進(jìn)行計(jì)算時(shí)，記錄員也應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的對算以檢核輸入數(shù)據(jù)的正確性。在各待定測站點(diǎn)上架設(shè)腳架和棱鏡，量取、記錄并輸入棱鏡高，測量、記錄待定點(diǎn)的坐標(biāo)和高程。以上步驟為測站點(diǎn) 的測量。在測站點(diǎn)上按步驟 1安置全站儀，照準(zhǔn)另一立鏡測站點(diǎn)檢查坐標(biāo)和高程，記錄員根據(jù)測站點(diǎn)和擬放樣點(diǎn)坐標(biāo)反算出測站點(diǎn)至放樣點(diǎn)的距離和方位角。測量放樣負(fù)責(zé)人逐一將標(biāo)注數(shù)據(jù)與記錄結(jié)果比對，同時(shí)檢查點(diǎn)位間的幾何尺寸關(guān)系及與有關(guān)結(jié)構(gòu)邊線的相對關(guān)系尺寸并記錄，以驗(yàn)證標(biāo)注數(shù)據(jù)和所放樣點(diǎn)位無誤。填寫測量放樣交樣單。 第二章 工程建筑的測量應(yīng)用 10 誤差處理 施工放樣的成果通常是即刻 (或數(shù)小時(shí)后 )交付使用，往往不能等待再去檢查成果的正確性。這就要求放樣作業(yè)人員在作業(yè)中處處要有自我校核條件，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，及時(shí)糾正。 盡量避免誤差出現(xiàn) 一般工程 放樣的平差工作都是在現(xiàn)場進(jìn)行的，因此，常將這類在現(xiàn)場消除測量誤差的方法統(tǒng)稱為現(xiàn)場平差。如在測放一個(gè)方向線時(shí)，采用正、倒鏡定點(diǎn)，而后在現(xiàn)場取兩方向線的中點(diǎn)作為最后方向值等方法。在所有建筑領(lǐng)域中，對測量放樣的精度要求具有嚴(yán)密性和松散性兩個(gè)方面的特性。嚴(yán)密性指工程建筑物必須保持其構(gòu)件嚴(yán)密的相互關(guān)系，即在放樣中具有較大誤差時(shí)，則會有損于工程質(zhì)量。松散性指松散的建筑部位，彼此間聯(lián)系松馳。這類工程部位，雖在設(shè)計(jì)圖紙上有三維尺寸的規(guī)定，但在施工時(shí)，可予以不同程度的伸縮，因其放樣后果對工程建設(shè)的影響遠(yuǎn)比嚴(yán)密性的部位要寬松得 多。 在放樣工作中采取適當(dāng)?shù)拇胧?，使?yán)密區(qū)段保證嚴(yán)密性，以滿足建筑標(biāo)準(zhǔn)要求，而將由于控制測量所帶來的誤差平攤于工程部位松散的區(qū)段中， 使它對工程質(zhì)量不產(chǎn)生任何影響，從而達(dá)到現(xiàn)場平差的目的。它和一般平差任務(wù)不同之處是：誤差并未消除，不過是將其擠放于一個(gè)對工程質(zhì)量不產(chǎn)生影響的區(qū)段，而將其 “ 吸收 ” 罷了?？刹捎靡韵缕讲钍侄芜_(dá)到這一目的 ： 第一，對嚴(yán)密部位，一般采用本身主軸線為基本控制去進(jìn)行放樣。即不論控制網(wǎng)布設(shè)的精度如何，一旦利用其測設(shè)主軸線后，該工程部位就以該軸線為基礎(chǔ)了，這樣就保證了建筑物的相對嚴(yán)密性 。 第二， 所有軸線的測設(shè)，應(yīng)在主軸線的基準(zhǔn)上進(jìn)行，以避免再由控制網(wǎng)測設(shè)，而將控制網(wǎng)本身的測設(shè)誤差帶入嚴(yán)密區(qū)段 。 第三，在施工過程中，所有軸線的測設(shè)定位，應(yīng)具有一次性，切忌反復(fù)變更造成軸系的混亂。 復(fù)測工作 測量復(fù)測 (檢查測量 )是保證建筑工程質(zhì)量必不可少的一項(xiàng)工作。復(fù)測的目的是檢查建筑物 (構(gòu)筑物 )平面位置和高程數(shù)據(jù)是否符合設(shè)計(jì)要求。以往發(fā)生的施工測量事故，大都是忽視復(fù)測工作所造成的。 施工測量人員要對設(shè)計(jì)圖紙上的尺寸進(jìn)行全面的校核，校對總平面上的建筑物坐標(biāo)和南京工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)論文 11 相關(guān)數(shù)據(jù)，檢查平面圖和基礎(chǔ)圖的軸線位置、標(biāo)高尺寸和 符號等是否相符，分段長度是否等于各段長度的總和。矩形建筑物的兩對邊尺寸是否一致，局部尺寸變更后，是否給其他尺寸帶來影響。 建筑物定位后，要根據(jù)定位控制樁或龍門樁，復(fù)測建筑物角點(diǎn)坐標(biāo)、平面幾何尺寸、標(biāo)高與設(shè)計(jì)圖紙上的數(shù)據(jù)是否吻合，是否滿足工程精度要求，建筑物的方向是否正確，有無顛倒現(xiàn)象，有沒有因現(xiàn)場運(yùn)輸車輛將樁碰動，造成位置偏移等現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)問題要及時(shí)糾正。 施工現(xiàn)場引進(jìn)水準(zhǔn)點(diǎn)后，要進(jìn)行復(fù)測并應(yīng)往返觀測兩次。測設(shè) 177。0 水準(zhǔn)點(diǎn)時(shí)，一定要校核好圖紙上每個(gè)數(shù)據(jù)，防止用錯(cuò)高程而造成整棟建筑物高程降低或升高的嚴(yán)重后果。 對外業(yè)實(shí)測記錄，應(yīng)換另外一名測量員進(jìn)行全面復(fù)核?？捎眉臃ㄟ€原檢查法，利用校對公式或采取其他方法查原始計(jì)算項(xiàng)目，發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤及時(shí)解決。 建筑標(biāo)高測量 標(biāo)高是建筑物豎向定位的依據(jù)。標(biāo)高的測量常使用水準(zhǔn)儀進(jìn)行。 對于任何一個(gè)待測點(diǎn)，需找到一個(gè)已知點(diǎn)才可以測量。對于兩點(diǎn)距離較近的情況，將水準(zhǔn)儀架設(shè)兩點(diǎn)大概的中間，在已知點(diǎn)立好塔尺，水準(zhǔn)儀進(jìn)行讀數(shù)記錄 a1，再將塔尺立到待測點(diǎn)上讀數(shù)記錄 b1。假設(shè)已知點(diǎn)高程為 X，那么待測點(diǎn)高程 Y=X+a1b1。如果距離遠(yuǎn)的話，不能一次測出來，剛說的這個(gè)程序?yàn)橐粋€(gè)測站， Y=X+a1b1 這樣算出來的只是轉(zhuǎn)點(diǎn)的高程。同樣的程序，同樣的算法，直到塔尺立的不是轉(zhuǎn)點(diǎn)，而是待測點(diǎn)的時(shí)候，工作就完成了。 垂直度測量 垂直度測量是建筑工程測量的重要組成部分。垂直度測量是指利用儀器在一個(gè)測站上完成向上向下作垂直投影或提供一條垂直線，將平面上的坐標(biāo)，經(jīng)過豎向傳遞，標(biāo)定在要求的位置上，保證建筑物的垂直度。線錘鉛直投測法是交為常見也是使用最多的方法。 第二章 工程建筑的測量應(yīng)用 12 變形監(jiān)測 測量 工程變形監(jiān)測