工程測量課程設(shè)計

1、工程測量課程設(shè)計二、課程設(shè)計的目的、任務(wù)、時間及地點(diǎn)安排等。工程測量學(xué)課程設(shè)計是該課程理論部分學(xué)習(xí)后的一個必要的帶有學(xué)術(shù)性的 實(shí)踐環(huán)節(jié)，是對課程理論綜合與補(bǔ)充。通過課程設(shè)計，培養(yǎng)同學(xué)們運(yùn)用本課程基 本理論知識，分析解決現(xiàn)場工程技術(shù)問題的能力，加深對課程理論的理解和應(yīng)用， 提高工程測量現(xiàn)場服務(wù)的技能。對同學(xué)們的創(chuàng)新能力的提高、加深課程理論的理 解和應(yīng)用均具有十分重要的意義。課程設(shè)計的任務(wù)是：（1）橋梁施工控制網(wǎng)建立及橋梁墩臺放樣方案（2）焦作市廣播電視塔變形監(jiān)測課程設(shè)計時間：第1周（9月6日9月12日）。三、課程設(shè)計各項(xiàng)目概況。（一）橋梁施工控制網(wǎng)建立及橋梁墩臺放樣方案1 .工程概況該橋梁工程位

2、于焦作市南約 9km處的大沙河上，大橋全長500米，主跨300 米、深10余米，工程現(xiàn)已基本完工。橋梁跨越結(jié)構(gòu)為 10孔簡支梁。本工程具體 位置如下頁圖1所示。2 .已有測繪成果在工程范圍內(nèi)（沙河橋北、永興屯與河南理工大學(xué)）有三個GPS控制點(diǎn)，標(biāo)志保存完好，可以作為控制基準(zhǔn)。三個 GPS控制點(diǎn)的坐標(biāo)如下:點(diǎn)號X(m)Y(m)H(m)G13892887.530432123.79695.353G23894169.232433650.96191.668G33895703.813431937.38794.560（二）焦作市廣播電視塔變形監(jiān)測1 .概述焦作市廣播電視塔（以下簡稱電視塔）位于焦作市高新區(qū)龍

3、源湖公園中心,北距豐收路400 多米， 西距焦作市南大門迎賓路 300多米。 電視塔總高度為238.0m， 是焦作市最高的建筑物。建設(shè)的目的主要用于改善焦作市人民收看電視、收聽調(diào)頻廣播的效果，同時，還可以用于旅游、觀光、娛樂、休閑等，它的建成必將為焦作市廣播電視文化事業(yè)的發(fā)展發(fā)揮重要作用。同時， 電視塔也將成為焦作市的重要標(biāo)志和景觀，展現(xiàn)焦作蓬勃的發(fā)展氣勢和對外開放的雄姿。電視塔是由上海同濟(jì)大學(xué)設(shè)計的，江西湘東安裝工程公司承建的。電視塔設(shè)計主體為鋼架結(jié)構(gòu)，總重達(dá) 1100多噸， 共分三個部分，從上至下依次為天線段、塔樓（又分為上塔樓和下塔樓）和塔身段，其中上塔樓中心層位于標(biāo)高139.5m處，為

4、一球形塔樓，高22m,共有大小球結(jié)點(diǎn)116個，網(wǎng)架管600多根，合計約 70多噸。建筑面積920m2,下塔樓位于標(biāo)高47.5m處，為一圓盤表塔樓，塔樓 中布置有旅游娛樂、生活設(shè)施。塔體又分為內(nèi)塔和外塔，其中內(nèi)塔為六邊形結(jié)構(gòu)，主要用于交通、通訊。外塔為主承重部分，呈品字形矗立在塔基上。塔體下面是總高度為17m 的三層配套用房（建筑面積11000 m2）和塔基。其中塔基由基樁、樁承臺和環(huán)梁組成。在平面布置上分四部分，中心部分為圓柱狀（半徑為5m） ， 下有八根基樁支撐內(nèi)塔。外塔則支撐在下為半徑28m 的圓環(huán)，上呈品字形布置的三個樁承臺上，每個樁承臺面積為8X17 m2,其下各有18根基樁支撐。承載

5、基樁為鉆孔灌注，孔徑7m, 樁長40m,樁承臺則為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，其中底板厚3m,承臺高7.05m。這62根灌注樁及其上的樁承臺共同支撐起電視塔一千余噸的重量。見電視塔塔基相對位置及樁位圖2。2項(xiàng)目開展的意義電視塔是焦作市最高的建筑物，在此建設(shè)之前，焦作市在焦南的黃土地上尚未建設(shè)高于50m 的建筑物。所以，在地基處理、建筑技術(shù)以及建成后的運(yùn)營維護(hù)等方面均無經(jīng)驗(yàn)可借鑒。因此， 在電視塔設(shè)計建設(shè)中，技術(shù)人員采取了多項(xiàng)與其它建設(shè)經(jīng)驗(yàn)不同的措施。但是， 由于電視塔巨大重量突然矗立于天然黃土地上，改變了其原始的地質(zhì)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，同時， 由于地質(zhì)結(jié)構(gòu)的不均質(zhì)性，在巨大的外部壓力下，地基將產(chǎn)生沉降、傾斜、上升、

6、位移等一系列復(fù)雜的彈、塑性變形，同時也將對電視塔的正常使用造成一定的威脅。通過變形監(jiān)測取得第一手資料，監(jiān) 視其狀態(tài)變化和工作情況，在發(fā)現(xiàn)不正?，F(xiàn)象時，可及時分析原因，采取措施，以保證電視塔順利安全地運(yùn)營3地質(zhì)情況電視塔場地地質(zhì)結(jié)構(gòu)較簡單，層位較穩(wěn)定。地基土為粘性土和砂土。粘性土主要為粘土及粉質(zhì)粘土。從上至下為：粘土：黃褐及灰黑色，硬塑。下部為灰黃色粉質(zhì)粘土，可塑較塑，部分地段缺失?？偤穸?.6m4.1m。砂土：灰黃色，稍密，飽水，主要為粉細(xì)砂，夾粉質(zhì)粘土層。打鉆施工時孔內(nèi)多坍塌。粉質(zhì)粘土：灰黃色，硬可塑，具深黃色色帶。局部地段含鈣質(zhì)結(jié)核且夾灰黑色細(xì)砂。總厚度15.4m16.7m。砂土：灰黃色，

7、稍密，飽水。主要為粉細(xì)砂夾粘土或粉土層，偶見礫石，施工時也內(nèi)坍塌，局部嚴(yán)重?？偤穸?7.9m10.7 m。粉質(zhì)粘土：灰黃色， 堅硬硬塑。 具深黃色及灰色條帶，含較多鈣質(zhì)結(jié)核。揭露厚度21.7m33.8 m。強(qiáng)度高，厚度大，是樁基的持力層，由于頂部有厚0.0m2.3m的可塑粘土，樁基的落底深度應(yīng)在本層底界。據(jù)此，計算出樁基持力層層角最大坡度為5.3%。上述事實(shí)反映了山前洪沖積物下部的特征，是第四紀(jì)全新世（Q4 ）的沉積物。4電視塔可能產(chǎn)生的變形（ 1）地基沉降巨大壓力造成地基下陷，會降低發(fā)射塔高度，進(jìn)而影響信號的傳遞距離和質(zhì)量，同時，一些連接管也可能發(fā)生斷裂。（ 2）傾斜變形當(dāng)發(fā)射塔相對兩側(cè)沉降

8、不均勻時，發(fā)射塔將會產(chǎn)生傾斜變形，影響到發(fā)送信號的質(zhì)量，更為重要的是，傾斜變形嚴(yán)重時將會使發(fā)射塔發(fā)生傾倒。（ 3）扭曲變形發(fā)射塔基底發(fā)生不規(guī)則沉降時，將導(dǎo)致發(fā)射塔內(nèi)部應(yīng)力重新分布，達(dá)到一定程度后，發(fā)射塔鋼架結(jié)構(gòu)將產(chǎn)生彈性和塑性變形。（ 4）上升（反彈）由于地基的彈性作用，在塔體的巨大壓力作用下，距電視塔一定距離處的地基會發(fā)生上升運(yùn)動（反彈），均會對地基和一些地下管線造成危害。（ 5）水平變形在電視塔的垂直壓力作用下，地基在不同的地方會沿不同的方向發(fā)生變形，在平面方向的變形主要表現(xiàn)為水平變形。平面位移改變了兩點(diǎn)之間的相對距離，使電視塔塔身在平面方向產(chǎn)生壓縮式拉伸，影響電視塔的垂直度，危及電視塔的

9、安全。對于以上變形，其危害最大、最可能發(fā)生的變形是地基沉降過大以及不均勻沉降導(dǎo)致的塔體傾斜，影響其安全使用。因此， 對塔身進(jìn)行定時監(jiān)測就成為一項(xiàng)重要的手段。四、課程設(shè)計各項(xiàng)目內(nèi)容介紹。（一）橋梁施工控制網(wǎng)建立及橋梁墩臺放樣方案1施工控制網(wǎng)的建立（ 1）橋梁施工控制網(wǎng)的建立特點(diǎn)（ 2）控制網(wǎng)的網(wǎng)形結(jié)構(gòu)與技術(shù)指標(biāo)（ 3）精度估算（從橋墩放樣的容許誤差來估算施工控制網(wǎng)精度）（ 4）平面控制方案的實(shí)施（包括人員組織、儀器選擇、經(jīng)費(fèi)預(yù)算等）（ 5）高程控制方案的實(shí)施（包括人員組織、儀器選擇、經(jīng)費(fèi)預(yù)算等）2橋墩、橋臺放樣方案包括精度確定、測量方案選擇、測量方案實(shí)施等。（二） 焦作市廣播電視塔變形監(jiān)測1水平

10、位移監(jiān)測布設(shè)方案（ 1）水平位移監(jiān)測網(wǎng)的精度要求根據(jù)電視塔的使用要求，為有效、 準(zhǔn)確地監(jiān)測電視塔變形觀測點(diǎn)的水平位移量，需要首先建立水平位移監(jiān)測網(wǎng)。參照工程測量規(guī)范的有關(guān)內(nèi)容，確定電視塔的變形監(jiān)測等級為三等。（ 2）水平位移監(jiān)測網(wǎng)的建立建立了統(tǒng)一于城建坐標(biāo)系的電視塔水平位移監(jiān)測網(wǎng)。該制網(wǎng)的建立，對于監(jiān)測電視塔塔身扭曲、傾斜及在不同氣候條件下的水平變形規(guī)律具有十分重要的作 用。(3)水平位移觀測方案水平位移監(jiān)測點(diǎn)構(gòu)造與埋設(shè)水平位移監(jiān)測點(diǎn)的布設(shè)，根據(jù)電視塔及其周圍的實(shí)際情況，選用了兩種標(biāo)志 布設(shè)。水平位移監(jiān)測點(diǎn)的布設(shè)依據(jù)工程測量規(guī)范和電視塔的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，水平位移監(jiān)測點(diǎn)盡可能布置在 沉降變化顯著的地方，如塔基的基礎(chǔ)上、塔身上，對電視塔在其荷載的作用下塔 體水平變形進(jìn)行監(jiān)測。另外，塔頂?shù)募t燈標(biāo)志也要作為其中的一個水平位移監(jiān)測 點(diǎn)，目的監(jiān)測塔頂?shù)拇怪倍?。監(jiān)測點(diǎn)觀測精度的確定選用儀器和施測方法觀測周期的確定尤其要注意在變形活躍期、雨季、加載前后、大風(fēng)等情況下，應(yīng)隨時調(diào)整觀 測周期，以便及時、準(zhǔn)確地測定各水平位移監(jiān)測點(diǎn)的沉降量， 掌握水平變形規(guī)律。經(jīng)費(fèi)預(yù)算，觀測過程中應(yīng)注意的問題五、課程設(shè)計各項(xiàng)目設(shè)計步驟。六、課程設(shè)計相關(guān)圖表及附件。圖1橋梁施工控制網(wǎng)建立及橋梁墩臺放樣工