工程測量應用

工程丈量的運用內(nèi)容第一章概述第二章施工丈量的根本任務第三章線路工程丈量第四章橋隧工程丈量第五章建筑物變形觀測與開工總平面圖編繪第一章概述內(nèi)容第一節(jié)工程丈量的義務與作用第二節(jié)丈量任務的組織原那么和程序第一節(jié)工程丈量的義務與作用丈量學是研討如何量測地球或地球部分區(qū)域的外形、大小和地外表各種物體的幾何外形及其空間位置；并把量測結(jié)果用數(shù)據(jù)或圖形表示出來的科學。根據(jù)研討對象和范圍的不同，丈量學科主要包括以下幾個分支：大地丈量學是研討地球的外形、大小和地球重力場測定的實際，以及在地球外表寬廣地域建立國家大地控制網(wǎng)的學科。攝影丈量學是研討利用攝影或遙感影像，進展分析處置，以繪制地形圖或獲得數(shù)字化信息的實際和方法的學科。地圖制圖學是研討地圖的制造、工藝和運用的學科。工程丈量學是研討各種工程建立在勘測、設(shè)計、施工和管理階段中所進展的一系列丈量任務的實際和方法的學科。工程丈量學主要義務是：一、測繪大比例尺地形圖〔測定〕二、建筑物的施工放樣〔測設(shè)〕三、建筑物的變形觀測第二節(jié)丈量任務的組織原那么和程序丈量任務的組織原那么:“從整體到部分〞、“先控制后碎部〞的方法是組織丈量任務應遵照的原那么，它可以減少誤差的累積，保證測圖的精度，而且可以分幅測繪，加快測圖進度。第二章施工丈量的根本任務內(nèi)容第一節(jié)施工丈量的根本任務第二節(jié)點的平面位置放樣第三節(jié)知坡度直線的放樣

第一節(jié)施工丈量的根本任務施工放樣是按設(shè)計的要求將建〔構(gòu)〕筑物各軸線的交點、道路中線、橋墩等點位標定在相應的地面上。這些點位是根據(jù)控制點或已有建筑物的特征點與放樣點之間的角度、間隔和高差等幾何關(guān)系，運用儀器和工具標定出來的。因此，放樣知程度間隔、放樣知程度角、放樣知高程是施工丈量的根本任務。一、放樣知程度間隔二、放樣知程度角三、放樣知高程第二節(jié)點的平面位置放樣點的平面位置放樣是根據(jù)已布設(shè)好的控制點與放樣點間的角度〔方向〕、間隔或相應的坐標關(guān)系而定出點的位置。放樣方法可根據(jù)所用的儀器設(shè)備、控制點的分布情況，放樣場地地形條件及放樣點精度要求等從以下幾種方法中選擇運用。一、直角坐標法圖1直角坐標放樣點的平面位置二、極坐標法圖2極坐標法放樣點的平面位置三、角度交會法四、間隔交會法五、GPS-RTK坐標放樣法六、全站儀坐標放樣法全站儀坐標放樣法，就是根據(jù)放樣點的坐標定出點位的一種方法。儀器安頓在測站點上，使儀器置于放樣方式，然后輸入測站點、后視點和放樣點的坐標，一人持反光棱鏡立在放樣點附近，用望遠鏡照準棱鏡，按坐標放樣功能鍵，全站儀顯示出棱鏡位置與放樣點的坐標差。根據(jù)坐標差值，挪動棱鏡位置，直到坐標差值等于零時，此時，棱鏡位置即為放樣點的點位。第三節(jié)知坡度直線的放樣知坡度直線的放樣就是在地面上定出的直線，其坡度等于已給定的坡度。它廣泛運用于道路工程、排水管道和敷設(shè)地下工程等的施工中。知A點的高程、坡i和間隔D，計算B點的高程：圖3知坡度直線的放樣第三章線路工程丈量內(nèi)容第一節(jié)概述第二節(jié)中線丈量第三節(jié)縱、橫斷面水準丈量第四節(jié)管道施工丈量第五節(jié)道路施工丈量第一節(jié)概述“線路〞是管道、道路、渠道及輸電線路等的總稱，在這些線路工程的勘測設(shè)計、施工和管理階段所進展的丈量任務，統(tǒng)稱為線路工程丈量。線路工程丈量包括兩方面的義務：一是為線路工程設(shè)計提供地形圖和斷面圖；二是進展線路工程施工丈量。線路工程丈量詳細內(nèi)容有：〔1〕中線丈量?！?〕丈量線路的縱橫斷面圖?！?〕測繪線路沿線一定寬度的帶狀地形圖，供設(shè)計和施工用?！?〕施工丈量?！?〕測繪開工圖，供日后管理和維修用。第二節(jié)中線丈量一、線路主點的測設(shè)線路主點：城區(qū)或廠區(qū)的管道、道路及其他管線經(jīng)規(guī)劃設(shè)計后，其起點、轉(zhuǎn)機點及終點〔統(tǒng)稱為線路主點〕。二、丈量線路的轉(zhuǎn)機角三、設(shè)置中樁四、曲線的測設(shè)第三節(jié)縱、橫斷面水準丈量縱斷面水準丈量又稱為道路水準丈量，它的義務是測定中線上各里程樁〔簡稱中樁〕的地面高程，繪制縱斷面圖，供線路縱坡設(shè)計用。橫斷面丈量是測定各中樁兩側(cè)垂直于中線的地面高程，繪制橫斷面圖，供線路斷面設(shè)計、計算土石方量及施工時邊樁放樣用?？v斷面水準丈量通常采用附合水準道路的方式，即從一個水準點開場，測出各整樁和加樁的高程后，附合到另一個水準點。一、縱斷面水準丈量二、縱斷面圖的繪制繪制縱斷面圖時，以里程為橫坐標，高程為縱坐標。為了更明顯地表示出沿線路的地面高程變化情況，高程比例尺普通比程度間隔比例尺大10～20倍。

圖4縱斷面圖三、橫斷面水準丈量在橫斷面上應選擇地面坡度變化較顯著的點作為斷面點。圖5橫斷面水準丈量圖6橫斷面圖第四節(jié)管道施工丈量在城市和工業(yè)建立中，需求敷設(shè)許多地下管道，如給水、排水、煤氣、電力等。管道施工丈量的主要義務，就是根據(jù)工程進度的要求向施工人員隨時提供中線方向和標高位置。下面分開槽施工和頂管施工兩種情況引見。一、開槽施工丈量〔一〕預備任務熟習圖紙和現(xiàn)場情況、校核管道中線、加密水準點?！捕彻艿婪啪€丈量測設(shè)備工控制樁、槽口放線?！踩彻艿朗┕み^程中的丈量任務埋設(shè)坡度板和測設(shè)中心釘、測設(shè)坡度釘圖7開槽施工丈量二、頂管施工丈量當?shù)叵鹿艿佬枨蟠┰借F路、公路、河流或重要建筑物等妨礙物時，為了保證正常的交通運輸和防止大量的拆遷任務，往往不允許從地面開挖溝槽，此時常采用頂管法施工。圖8頂管施工丈量第五節(jié)道路施工丈量道路施工丈量的主要任務有測設(shè)備工控制樁、線路坡度放樣、路基邊樁測設(shè)等。一、測設(shè)備工控制樁由于中線樁在施工中要被挖掉，為了在施工中控制中線位置，就需求在不受施工干擾、便于援用、易于保管樁位的地方，施測施工控制樁。方法有平行線法和延伸線法。圖9平行線法定施工控制樁圖10延伸法定施工控制樁二、線路坡度的放樣根據(jù)縱斷面圖上各中線樁點的設(shè)計高程，在現(xiàn)場利用水準儀后視附近水準點，用視野高測出各樁頂高程，樁頂高程減去該樁設(shè)計高程，就得到該樁的填、挖高度，并用油漆注于樁上。三、路基邊樁的測設(shè)路基的根本方式是路堤〔填方路基〕和路塹〔挖方路基〕。路基施工前，應把路基邊坡與原地面相交的坡腳點〔或坡頂點〕定出來以便施工，測設(shè)路基邊樁的方法有圖解法和解析法。第四章橋隧工程丈量內(nèi)容第一節(jié)橋梁工程施工丈量第二節(jié)隧道工程施工丈量第一節(jié)橋梁工程丈量一、概述橋梁工程丈量主要包括橋位勘測和橋梁施工丈量兩部分。1.橋位勘測橋位勘測的目的是為選擇橋址和為橋梁設(shè)計提供地形、水文地質(zhì)等資料。橋位勘測的主要任務包括橋位控制丈量(平面控制丈量和高程控制丈量)、橋位地形圖測繪、橋軸線縱斷面丈量、橋軸線橫斷面丈量、水文地質(zhì)調(diào)查等。2.橋梁施工丈量橋梁施工丈量的內(nèi)容主要包括橋軸線長度的測定、高程控制丈量、橋墩臺的測設(shè)等。橋梁施工丈量的義務是:(1)根據(jù)橋梁設(shè)計的要求和施工詳圖，遵照從整體到部分的原那么，先進展控制丈量，再進展細部放樣丈量。(2)將橋梁構(gòu)造物的平面和高程位置，在實地放樣出來。(3)為不同的施工階段提供準確的設(shè)計位置和尺寸，并檢查其施工質(zhì)量。二、橋位控制丈量(一)平面控制側(cè)量橋位平面控制丈量主要用以確定橋軸線的位置和長度。橋梁軸線的位置是在橋位勘測設(shè)計時根據(jù)線路的走向、地形、地質(zhì)、河床等情況選定設(shè)計的，在施工前必需準確無誤地在實地標定出來，并測出橋軸線的長度。1.橋位平面控制丈量的等級與精度要求2.橋位平面控制網(wǎng)的建立橋位平面控制網(wǎng)的建立方法主要有三角丈量、邊角丈量或GPS丈量，常用橋位控制網(wǎng)的圖形為雙三角形、大地四邊形和雙大地四邊形。(二)高程控制丈量橋位高程控制網(wǎng)應采用水準丈量的方法建立。水準點應埋設(shè)在橋址附近平安穩(wěn)定、便于觀測的位置，橋址兩岸至少應各設(shè)一個水準點；引橋較長時，應適當增設(shè)。對于地質(zhì)條件較差或易受破壞的地段，應加設(shè)輔助水準點或明、暗標志。當水準道路跨越江河，視野長度在200m以內(nèi)時，可用普通水準丈量方法進展丈量。但在測站上應換一次儀器高度，觀測兩次。兩次高差之差應不超越7mm，取兩次結(jié)果的中數(shù)作為河流兩岸兩點間的高差。三、橋墩臺的測設(shè)在橋梁墩、臺施工丈量中，最主要的任務是準確地定出橋梁墩、臺的中心位置。橋梁墩臺中心丈量的測定常采用角度交會法和極坐標法。1.角度交會法橋梁墩臺的中心位置可用電磁波測距儀測設(shè)。假設(shè)沒有測距儀，可用角度交會法測設(shè)墩臺位置。2.極坐標法極坐標法普通采用全站儀測設(shè)，最好是將儀器安頓在一個橋軸控制樁上，瞄準另一端的橋軸控制樁作為定向，以保證墩臺中心位于橋軸線上。無論用什么方法測設(shè)墩臺，儀器運用前都應按規(guī)范要求嚴厲檢驗與校正；用極坐標法測設(shè)時，最好運用雙軸補償?shù)娜緝x，丈量時應留意翻開雙軸補償器;丈量觀測時的大氣溫度與壓力一并輸人全站儀，以便儀器自動對間隔施加氣候矯正。第二節(jié)隧道工程丈量一、概述1.隧道勘測的任務內(nèi)容隧道勘測的任務內(nèi)容主要包括:隧道方案的核對與落實、隧道洞頂及銜接道路定測、橫斷面丈量、洞外控制丈量、高程控制丈量、地形丈量、水文地質(zhì)調(diào)查等。2.隧道施工丈量的義務隧道施工丈量的主要義務如下:(1)地面控制丈量:在地面上建立平面和高程控制網(wǎng);(2)聯(lián)絡丈量:將地面上的坐標、方向和高程傳到地下，建立地面地下一致坐標系統(tǒng);(3)地下控制丈量:包括地下平面與高程控制丈量;(4)隧道放樣丈量:為指點開挖及襯砌，需根據(jù)隧道設(shè)計要求進展中線測設(shè)和高程放樣丈量。3.隧道施工丈量根本規(guī)定(1)隧道工程施工前，應熟習隧道工程的設(shè)計圖紙，貫穿誤差的要求，進展隧道丈量控制網(wǎng)的設(shè)計。(2)隧道工程的相向施工中線在貫穿面上的貫穿誤差并根據(jù)隧道的長度、線路外形和對不應大于相應的規(guī)定。(3)隧道控制丈量對貫穿中誤差的影響值，不應大于相應的規(guī)定。二、隧道洞外控制丈量洞外控制丈量主要是對施工隧道進展定位、定向和控制。(一)洞外平面控制側(cè)量1.洞外平面控制丈量的等級

2.洞外平面控制網(wǎng)的建立隧道洞外平面控制網(wǎng)的建立，應符合規(guī)定。3.洞外平面控制丈量方法隧道洞外平面控制丈量常采用導線丈量法與GPS法。(二)洞外高程控制丈量1.洞外高程控制丈量的等級

2.洞外高程控制丈量方法隧道洞外高程丈量普通采用水準的丈量方法。水準丈量的等級，取決于隧道的長度、隧道地段的地形情況等。三、隧道豎井聯(lián)絡丈量(一)豎井聯(lián)絡側(cè)量的平面控制豎井聯(lián)絡丈量的平面控制是經(jīng)過豎井根據(jù)地面控制網(wǎng)將坐標和方位角傳送到地下坑道的丈量任務，也叫豎井定向丈量或豎井定向。豎井聯(lián)絡丈量的平面控制宜采用光學投點法、激光準直投點法、聯(lián)絡三角形法或陀螺經(jīng)緯儀定向法;對于開口較大、分層支護開挖的較淺豎井，也可采用導線法(或稱豎直導線法)。1.投點法2.聯(lián)絡三角形法3.陀螺經(jīng)緯儀定向法(二)豎井聯(lián)絡側(cè)量的高程控制豎井聯(lián)絡丈量高程控制的義務是把地面點的高程傳送到井下的高程起始點，使井上、下為同一高程系統(tǒng)。豎井聯(lián)絡丈量的高程控制，宜采用懸掛鋼尺或鋼絲導入的水準丈量方法。1.懸掛鋼尺法2.鋼絲導入法四、隧道洞內(nèi)控制丈量隧道洞內(nèi)控制丈量的目的是為隧道施工丈量提供根據(jù)。洞內(nèi)控制丈量包括平面控制和高程控制。平面控制采用導線丈量、高程控制采用水準丈量。(一)洞內(nèi)平面控制側(cè)量1.洞內(nèi)平面控制丈量的等級2.洞內(nèi)平面控制網(wǎng)的建立3.洞內(nèi)導線的分級布置(二)洞內(nèi)高程控制丈量1.洞內(nèi)高程控制丈量的等級2.洞內(nèi)水準點的設(shè)置五、隧道洞內(nèi)施工丈量隧道洞內(nèi)施工丈量，應符合以下規(guī)定:(1)隧道的施工中線，宜根據(jù)洞內(nèi)控制點采用極坐標法測設(shè)。當掘進間隔延伸到1-2個導線邊(直線不宜短于200m,曲線部分不宜短于70m)時，導線點應同時延伸并測設(shè)新的中線點。(2)當較短隧道采用中線法丈量時，其中線點間距，直線段不宜小于100m,曲線段不宜小于50m。(3)對于大型掘進機械施工的長間隔隧道，宜采用激光指向儀、激光經(jīng)緯儀或陀螺儀導向，也可采用其他自動導向系統(tǒng)，其方位應定期校核。(4)隧道襯砌前，應對中線點進展復測檢查并根據(jù)需求適當加密。加密時，中線點間距不宜大于10m，點位的橫向偏向不應大于5mm。第五章建筑物變形觀測與

開工總平面圖編繪內(nèi)容第一節(jié)概述第二節(jié)建筑物沉降觀測第三節(jié)建筑物傾斜觀測第四節(jié)建筑物程度位移和裂痕觀測第五節(jié)開工總平面圖的編繪第一節(jié)概述建筑物的變形觀測，隨著高大建〔構(gòu)〕筑物的不斷興建，越來越遭到人們的注重各種大型的建〔構(gòu)〕筑物，如水壩、高層建筑、大型橋梁、隧道在其施工和運營過程中，都會不同程度出現(xiàn)變形。這些變形總有一個由量變到量變的過程，以致于最終釀成事故。因此及時地對建〔構(gòu)〕筑物進展變形觀測，掌握變形規(guī)律，以便及時分析研討和采取相應措施是非常必要的。同時也為檢驗設(shè)計的合理性，為提高設(shè)計質(zhì)量提供科學的根據(jù)。一、建筑物產(chǎn)生變形的緣由建筑物發(fā)生變形的緣由主要有兩方面：一是自然條件及其變化，即建筑物地基的工程地質(zhì)，水文地質(zhì)及土壤的物理性質(zhì)等；二是與建筑物本身相聯(lián)絡的緣由，即建筑物本身的荷重，建筑物的構(gòu)造，型式及動荷載〔如風力、震動等〕。此外，由于勘測、設(shè)計、施工以及運營管理等方面任務做得不合理還會引起建筑物產(chǎn)生額外的變形。所謂變形觀測：就是用丈量儀器或公用儀器測定建〔構(gòu)〕筑物及其地基在建〔構(gòu)〕筑物荷載和外力作用下隨時間變形的任務?！白冃唯暿且粋€總體的概念，包括地基沉隆回彈，也包括建筑物的裂痕、位移以及扭曲等。二、變形觀測的精度要求及內(nèi)容變形觀測的精度要求，取決于工程建筑的估計允許變形值的大小和進展觀測的目的。假設(shè)為建〔構(gòu)〕筑物的平安監(jiān)測，其觀測中誤差普通應小于允許變形值1/10～1/20；假設(shè)是研討建〔構(gòu)〕筑物的變形過程和規(guī)律，那么精度要求還要高。變形丈量的等級劃分及精度要求變形觀測的內(nèi)容:建〔構(gòu)〕筑物的沉降觀測、傾斜觀測、程度位移觀測、裂痕觀測和撓度觀測等。第二節(jié)建筑物沉降觀測建筑物沉降觀測也稱為垂直位移觀測，它是根據(jù)水準基點定期測出設(shè)置在變形體上的變形點的高程變化值。建筑物的沉降觀測宜采用幾何水準或液體靜力水準丈量方法。一、水準基點及沉降觀測點的布設(shè)〔一〕水準基點的布設(shè)和要求水準基點是垂直位移觀測的基準，因此，水準基點應設(shè)在建筑物變形影響范圍之外，距變形觀測點20～100m之間，保證穩(wěn)定不變，并永久保管，不受施工影響的平安地點?！捕吵两涤^測點布設(shè)和要求觀測點布設(shè)在變形體上，并能正確反映其變形有代表性的特征點。點的位置和數(shù)量應根據(jù)地質(zhì)情況、支護構(gòu)造方式、基坑周邊環(huán)境和建〔構(gòu)〕筑物荷載情況而定。高層建筑物應沿其周圍每隔10～20m設(shè)置一點，房角、縱橫墻銜接處以及沉降縫的兩旁，工業(yè)廠房可布置在根底柱子、承重墻及廠房轉(zhuǎn)角處。圖11沉降觀測點方式二、沉降觀測沉降觀測就是根據(jù)水準基點定期進展水準丈量，丈量出建筑物上觀測點的高程，從而計算其下沉量。對于高層建筑、深基坑開挖、橋梁和水壩的沉降觀測，通常采用精細水準儀，按國家二等水準丈量的要求進展施測，將各觀測點布設(shè)成閉合或附合水準道路聯(lián)測到水準基點上。三、沉降觀測的成果整理〔一〕成果整理觀測任務終了后，應及時檢查和整理外業(yè)觀測手薄，確認無誤后再進展內(nèi)業(yè)計算?！捕秤嬎愠两捣ǖ谝淮斡^測后，經(jīng)過計算，就對各個沉降觀測點賦予了一個起始值〔相當于一個基準〕，在以后每次觀測終了后，都可以根據(jù)基準點高程算出各觀測點高程，然后分別計算各觀測點相鄰兩次觀測的沉降量〔本次觀測高程減去上次觀測高程〕和累積沉降量〔本次觀測高程減去第一次觀測的起始值〕并將計算結(jié)果中。沉降量觀測記錄表〔三〕繪制沉降曲線為了更籠統(tǒng)地表示沉降、荷重、時間之間的關(guān)系，可繪制荷重、時間、沉降量關(guān)系曲線圖，如圖8所示。時間—沉降量關(guān)系曲線是以沉降量為縱軸，時間t為橫軸，根據(jù)每次觀測日期和相應的沉降量按比例畫出各點位，然后銜接各點，構(gòu)成s-t曲線圖。圖12沉降曲線第三節(jié)建筑物傾斜觀測建筑物主體傾斜觀測，就是測定建筑物頂部相對于底部或各層間的程度位移量，分別計算整體或分層的傾斜度、傾斜方向以及傾斜速率。對具有剛性建筑物的整體傾斜，亦可經(jīng)過丈量頂面或根底的相對沉降間接確定。一、傾斜觀測方法〔一〕投點法所謂投點法就是根據(jù)經(jīng)緯儀的視準軸繞橫軸旋轉(zhuǎn)的豎直面原理將高層建筑物上的變形點〔傾斜點〕投影到低點〔作為固定點〕，從而