工程测量应用

工程丈量的运用内容第一章概述第二章施工丈量的根本任务第三章线路工程丈量第四章桥隧工程丈量第五章建筑物变形观测与开工总平面图编绘第一章概述内容第一节工程丈量的义务与作用第二节丈量任务的组织原那么和程序第一节工程丈量的义务与作用丈量学是研讨如何量测地球或地球部分区域的外形、大小和地外表各种物体的几何外形及其空间位置；并把量测结果用数据或图形表示出来的科学。根据研讨对象和范围的不同，丈量学科主要包括以下几个分支：大地丈量学是研讨地球的外形、大小和地球重力场测定的实际，以及在地球外表宽广地域建立国家大地控制网的学科。摄影丈量学是研讨利用摄影或遥感影像，进展分析处置，以绘制地形图或获得数字化信息的实际和方法的学科。地图制图学是研讨地图的制造、工艺和运用的学科。工程丈量学是研讨各种工程建立在勘测、设计、施工和管理阶段中所进展的一系列丈量任务的实际和方法的学科。工程丈量学主要义务是：一、测绘大比例尺地形图〔测定〕二、建筑物的施工放样〔测设〕三、建筑物的变形观测第二节丈量任务的组织原那么和程序丈量任务的组织原那么:“从整体到部分〞、“先控制后碎部〞的方法是组织丈量任务应遵照的原那么，它可以减少误差的累积，保证测图的精度，而且可以分幅测绘，加快测图进度。第二章施工丈量的根本任务内容第一节施工丈量的根本任务第二节点的平面位置放样第三节知坡度直线的放样

第一节施工丈量的根本任务施工放样是按设计的要求将建〔构〕筑物各轴线的交点、道路中线、桥墩等点位标定在相应的地面上。这些点位是根据控制点或已有建筑物的特征点与放样点之间的角度、间隔和高差等几何关系，运用仪器和工具标定出来的。因此，放样知程度间隔、放样知程度角、放样知高程是施工丈量的根本任务。一、放样知程度间隔二、放样知程度角三、放样知高程第二节点的平面位置放样点的平面位置放样是根据已布设好的控制点与放样点间的角度〔方向〕、间隔或相应的坐标关系而定出点的位置。放样方法可根据所用的仪器设备、控制点的分布情况，放样场地地形条件及放样点精度要求等从以下几种方法中选择运用。一、直角坐标法图1直角坐标放样点的平面位置二、极坐标法图2极坐标法放样点的平面位置三、角度交会法四、间隔交会法五、GPS-RTK坐标放样法六、全站仪坐标放样法全站仪坐标放样法，就是根据放样点的坐标定出点位的一种方法。仪器安顿在测站点上，使仪器置于放样方式，然后输入测站点、后视点和放样点的坐标，一人持反光棱镜立在放样点附近，用望远镜照准棱镜，按坐标放样功能键，全站仪显示出棱镜位置与放样点的坐标差。根据坐标差值，挪动棱镜位置，直到坐标差值等于零时，此时，棱镜位置即为放样点的点位。第三节知坡度直线的放样知坡度直线的放样就是在地面上定出的直线，其坡度等于已给定的坡度。它广泛运用于道路工程、排水管道和敷设地下工程等的施工中。知A点的高程、坡i和间隔D，计算B点的高程：图3知坡度直线的放样第三章线路工程丈量内容第一节概述第二节中线丈量第三节纵、横断面水准丈量第四节管道施工丈量第五节道路施工丈量第一节概述“线路〞是管道、道路、渠道及输电线路等的总称，在这些线路工程的勘测设计、施工和管理阶段所进展的丈量任务，统称为线路工程丈量。线路工程丈量包括两方面的义务：一是为线路工程设计提供地形图和断面图；二是进展线路工程施工丈量。线路工程丈量详细内容有：〔1〕中线丈量。〔2〕丈量线路的纵横断面图。〔3〕测绘线路沿线一定宽度的带状地形图，供设计和施工用。〔4〕施工丈量。〔5〕测绘开工图，供日后管理和维修用。第二节中线丈量一、线路主点的测设线路主点：城区或厂区的管道、道路及其他管线经规划设计后，其起点、转机点及终点〔统称为线路主点〕。二、丈量线路的转机角三、设置中桩四、曲线的测设第三节纵、横断面水准丈量纵断面水准丈量又称为道路水准丈量，它的义务是测定中线上各里程桩〔简称中桩〕的地面高程，绘制纵断面图，供线路纵坡设计用。横断面丈量是测定各中桩两侧垂直于中线的地面高程，绘制横断面图，供线路断面设计、计算土石方量及施工时边桩放样用。纵断面水准丈量通常采用附合水准道路的方式，即从一个水准点开场，测出各整桩和加桩的高程后，附合到另一个水准点。一、纵断面水准丈量二、纵断面图的绘制绘制纵断面图时，以里程为横坐标，高程为纵坐标。为了更明显地表示出沿线路的地面高程变化情况，高程比例尺普通比程度间隔比例尺大10～20倍。

图4纵断面图三、横断面水准丈量在横断面上应选择地面坡度变化较显著的点作为断面点。图5横断面水准丈量图6横断面图第四节管道施工丈量在城市和工业建立中，需求敷设许多地下管道，如给水、排水、煤气、电力等。管道施工丈量的主要义务，就是根据工程进度的要求向施工人员随时提供中线方向和标高位置。下面分开槽施工和顶管施工两种情况引见。一、开槽施工丈量〔一〕预备任务熟习图纸和现场情况、校核管道中线、加密水准点。〔二〕管道放线丈量测设备工控制桩、槽口放线。〔三〕管道施工过程中的丈量任务埋设坡度板和测设中心钉、测设坡度钉图7开槽施工丈量二、顶管施工丈量当地下管道需求穿越铁路、公路、河流或重要建筑物等妨碍物时，为了保证正常的交通运输和防止大量的拆迁任务，往往不允许从地面开挖沟槽，此时常采用顶管法施工。图8顶管施工丈量第五节道路施工丈量道路施工丈量的主要任务有测设备工控制桩、线路坡度放样、路基边桩测设等。一、测设备工控制桩由于中线桩在施工中要被挖掉，为了在施工中控制中线位置，就需求在不受施工干扰、便于援用、易于保管桩位的地方，施测施工控制桩。方法有平行线法和延伸线法。图9平行线法定施工控制桩图10延伸法定施工控制桩二、线路坡度的放样根据纵断面图上各中线桩点的设计高程，在现场利用水准仪后视附近水准点，用视野高测出各桩顶高程，桩顶高程减去该桩设计高程，就得到该桩的填、挖高度，并用油漆注于桩上。三、路基边桩的测设路基的根本方式是路堤〔填方路基〕和路堑〔挖方路基〕。路基施工前，应把路基边坡与原地面相交的坡脚点〔或坡顶点〕定出来以便施工，测设路基边桩的方法有图解法和解析法。第四章桥隧工程丈量内容第一节桥梁工程施工丈量第二节隧道工程施工丈量第一节桥梁工程丈量一、概述桥梁工程丈量主要包括桥位勘测和桥梁施工丈量两部分。1.桥位勘测桥位勘测的目的是为选择桥址和为桥梁设计提供地形、水文地质等资料。桥位勘测的主要任务包括桥位控制丈量(平面控制丈量和高程控制丈量)、桥位地形图测绘、桥轴线纵断面丈量、桥轴线横断面丈量、水文地质调查等。2.桥梁施工丈量桥梁施工丈量的内容主要包括桥轴线长度的测定、高程控制丈量、桥墩台的测设等。桥梁施工丈量的义务是:(1)根据桥梁设计的要求和施工详图，遵照从整体到部分的原那么，先进展控制丈量，再进展细部放样丈量。(2)将桥梁构造物的平面和高程位置，在实地放样出来。(3)为不同的施工阶段提供准确的设计位置和尺寸，并检查其施工质量。二、桥位控制丈量(一)平面控制侧量桥位平面控制丈量主要用以确定桥轴线的位置和长度。桥梁轴线的位置是在桥位勘测设计时根据线路的走向、地形、地质、河床等情况选定设计的，在施工前必需准确无误地在实地标定出来，并测出桥轴线的长度。1.桥位平面控制丈量的等级与精度要求2.桥位平面控制网的建立桥位平面控制网的建立方法主要有三角丈量、边角丈量或GPS丈量，常用桥位控制网的图形为双三角形、大地四边形和双大地四边形。(二)高程控制丈量桥位高程控制网应采用水准丈量的方法建立。水准点应埋设在桥址附近平安稳定、便于观测的位置，桥址两岸至少应各设一个水准点；引桥较长时，应适当增设。对于地质条件较差或易受破坏的地段，应加设辅助水准点或明、暗标志。当水准道路跨越江河，视野长度在200m以内时，可用普通水准丈量方法进展丈量。但在测站上应换一次仪器高度，观测两次。两次高差之差应不超越7mm，取两次结果的中数作为河流两岸两点间的高差。三、桥墩台的测设在桥梁墩、台施工丈量中，最主要的任务是准确地定出桥梁墩、台的中心位置。桥梁墩台中心丈量的测定常采用角度交会法和极坐标法。1.角度交会法桥梁墩台的中心位置可用电磁波测距仪测设。假设没有测距仪，可用角度交会法测设墩台位置。2.极坐标法极坐标法普通采用全站仪测设，最好是将仪器安顿在一个桥轴控制桩上，瞄准另一端的桥轴控制桩作为定向，以保证墩台中心位于桥轴线上。无论用什么方法测设墩台，仪器运用前都应按规范要求严厉检验与校正；用极坐标法测设时，最好运用双轴补偿的全站仪，丈量时应留意翻开双轴补偿器;丈量观测时的大气温度与压力一并输人全站仪，以便仪器自动对间隔施加气候矫正。第二节隧道工程丈量一、概述1.隧道勘测的任务内容隧道勘测的任务内容主要包括:隧道方案的核对与落实、隧道洞顶及衔接道路定测、横断面丈量、洞外控制丈量、高程控制丈量、地形丈量、水文地质调查等。2.隧道施工丈量的义务隧道施工丈量的主要义务如下:(1)地面控制丈量:在地面上建立平面和高程控制网;(2)联络丈量:将地面上的坐标、方向和高程传到地下，建立地面地下一致坐标系统;(3)地下控制丈量:包括地下平面与高程控制丈量;(4)隧道放样丈量:为指点开挖及衬砌，需根据隧道设计要求进展中线测设和高程放样丈量。3.隧道施工丈量根本规定(1)隧道工程施工前，应熟习隧道工程的设计图纸，贯穿误差的要求，进展隧道丈量控制网的设计。(2)隧道工程的相向施工中线在贯穿面上的贯穿误差并根据隧道的长度、线路外形和对不应大于相应的规定。(3)隧道控制丈量对贯穿中误差的影响值，不应大于相应的规定。二、隧道洞外控制丈量洞外控制丈量主要是对施工隧道进展定位、定向和控制。(一)洞外平面控制侧量1.洞外平面控制丈量的等级

2.洞外平面控制网的建立隧道洞外平面控制网的建立，应符合规定。3.洞外平面控制丈量方法隧道洞外平面控制丈量常采用导线丈量法与GPS法。(二)洞外高程控制丈量1.洞外高程控制丈量的等级

2.洞外高程控制丈量方法隧道洞外高程丈量普通采用水准的丈量方法。水准丈量的等级，取决于隧道的长度、隧道地段的地形情况等。三、隧道竖井联络丈量(一)竖井联络侧量的平面控制竖井联络丈量的平面控制是经过竖井根据地面控制网将坐标和方位角传送到地下坑道的丈量任务，也叫竖井定向丈量或竖井定向。竖井联络丈量的平面控制宜采用光学投点法、激光准直投点法、联络三角形法或陀螺经纬仪定向法;对于开口较大、分层支护开挖的较浅竖井，也可采用导线法(或称竖直导线法)。1.投点法2.联络三角形法3.陀螺经纬仪定向法(二)竖井联络侧量的高程控制竖井联络丈量高程控制的义务是把地面点的高程传送到井下的高程起始点，使井上、下为同一高程系统。竖井联络丈量的高程控制，宜采用悬挂钢尺或钢丝导入的水准丈量方法。1.悬挂钢尺法2.钢丝导入法四、隧道洞内控制丈量隧道洞内控制丈量的目的是为隧道施工丈量提供根据。洞内控制丈量包括平面控制和高程控制。平面控制采用导线丈量、高程控制采用水准丈量。(一)洞内平面控制侧量1.洞内平面控制丈量的等级2.洞内平面控制网的建立3.洞内导线的分级布置(二)洞内高程控制丈量1.洞内高程控制丈量的等级2.洞内水准点的设置五、隧道洞内施工丈量隧道洞内施工丈量，应符合以下规定:(1)隧道的施工中线，宜根据洞内控制点采用极坐标法测设。当掘进间隔延伸到1-2个导线边(直线不宜短于200m,曲线部分不宜短于70m)时，导线点应同时延伸并测设新的中线点。(2)当较短隧道采用中线法丈量时，其中线点间距，直线段不宜小于100m,曲线段不宜小于50m。(3)对于大型掘进机械施工的长间隔隧道，宜采用激光指向仪、激光经纬仪或陀螺仪导向，也可采用其他自动导向系统，其方位应定期校核。(4)隧道衬砌前，应对中线点进展复测检查并根据需求适当加密。加密时，中线点间距不宜大于10m，点位的横向偏向不应大于5mm。第五章建筑物变形观测与

开工总平面图编绘内容第一节概述第二节建筑物沉降观测第三节建筑物倾斜观测第四节建筑物程度位移和裂痕观测第五节开工总平面图的编绘第一节概述建筑物的变形观测，随着高大建〔构〕筑物的不断兴建，越来越遭到人们的注重各种大型的建〔构〕筑物，如水坝、高层建筑、大型桥梁、隧道在其施工和运营过程中，都会不同程度出现变形。这些变形总有一个由量变到量变的过程，以致于最终酿成事故。因此及时地对建〔构〕筑物进展变形观测，掌握变形规律，以便及时分析研讨和采取相应措施是非常必要的。同时也为检验设计的合理性，为提高设计质量提供科学的根据。一、建筑物产生变形的缘由建筑物发生变形的缘由主要有两方面：一是自然条件及其变化，即建筑物地基的工程地质，水文地质及土壤的物理性质等；二是与建筑物本身相联络的缘由，即建筑物本身的荷重，建筑物的构造，型式及动荷载〔如风力、震动等〕。此外，由于勘测、设计、施工以及运营管理等方面任务做得不合理还会引起建筑物产生额外的变形。所谓变形观测：就是用丈量仪器或公用仪器测定建〔构〕筑物及其地基在建〔构〕筑物荷载和外力作用下随时间变形的任务。“变形〞是一个总体的概念，包括地基沉隆回弹，也包括建筑物的裂痕、位移以及扭曲等。二、变形观测的精度要求及内容变形观测的精度要求，取决于工程建筑的估计允许变形值的大小和进展观测的目的。假设为建〔构〕筑物的平安监测，其观测中误差普通应小于允许变形值1/10～1/20；假设是研讨建〔构〕筑物的变形过程和规律，那么精度要求还要高。变形丈量的等级划分及精度要求变形观测的内容:建〔构〕筑物的沉降观测、倾斜观测、程度位移观测、裂痕观测和挠度观测等。第二节建筑物沉降观测建筑物沉降观测也称为垂直位移观测，它是根据水准基点定期测出设置在变形体上的变形点的高程变化值。建筑物的沉降观测宜采用几何水准或液体静力水准丈量方法。一、水准基点及沉降观测点的布设〔一〕水准基点的布设和要求水准基点是垂直位移观测的基准，因此，水准基点应设在建筑物变形影响范围之外，距变形观测点20～100m之间，保证稳定不变，并永久保管，不受施工影响的平安地点。〔二〕沉降观测点布设和要求观测点布设在变形体上，并能正确反映其变形有代表性的特征点。点的位置和数量应根据地质情况、支护构造方式、基坑周边环境和建〔构〕筑物荷载情况而定。高层建筑物应沿其周围每隔10～20m设置一点，房角、纵横墙衔接处以及沉降缝的两旁，工业厂房可布置在根底柱子、承重墙及厂房转角处。图11沉降观测点方式二、沉降观测沉降观测就是根据水准基点定期进展水准丈量，丈量出建筑物上观测点的高程，从而计算其下沉量。对于高层建筑、深基坑开挖、桥梁和水坝的沉降观测，通常采用精细水准仪，按国家二等水准丈量的要求进展施测，将各观测点布设成闭合或附合水准道路联测到水准基点上。三、沉降观测的成果整理〔一〕成果整理观测任务终了后，应及时检查和整理外业观测手薄，确认无误后再进展内业计算。〔二〕计算沉降法第一次观测后，经过计算，就对各个沉降观测点赋予了一个起始值〔相当于一个基准〕，在以后每次观测终了后，都可以根据基准点高程算出各观测点高程，然后分别计算各观测点相邻两次观测的沉降量〔本次观测高程减去上次观测高程〕和累积沉降量〔本次观测高程减去第一次观测的起始值〕并将计算结果中。沉降量观测记录表〔三〕绘制沉降曲线为了更笼统地表示沉降、荷重、时间之间的关系，可绘制荷重、时间、沉降量关系曲线图，如图8所示。时间—沉降量关系曲线是以沉降量为纵轴，时间t为横轴，根据每次观测日期和相应的沉降量按比例画出各点位，然后衔接各点，构成s-t曲线图。图12沉降曲线第三节建筑物倾斜观测建筑物主体倾斜观测，就是测定建筑物顶部相对于底部或各层间的程度位移量，分别计算整体或分层的倾斜度、倾斜方向以及倾斜速率。对具有刚性建筑物的整体倾斜，亦可经过丈量顶面或根底的相对沉降间接确定。一、倾斜观测方法〔一〕投点法所谓投点法就是根据经纬仪的视准轴绕横轴旋转的竖直面原理将高层建筑物上的变形点〔倾斜点〕投影到低点〔作为固定点〕，从而