淺談工程測量中應(yīng)注意的事項

精品文檔-下載后可編輯淺談工程測量中應(yīng)注意的事項摘要:工程測量對于現(xiàn)代工程建設(shè)具有十分重要的作用,文中介紹了工程測量的基本原則,說明了工程測量中應(yīng)注意的事項。

關(guān)鍵詞:公路;工程測量;測量儀器;曲線測設(shè);水準(zhǔn)測量

工程測量專業(yè)技術(shù)在現(xiàn)代各項工程建設(shè)中起著十分重要的作用,無論哪項工程建設(shè)自始至終都離不開測量工作,否則,建設(shè)工作將寸難行。依靠測量工作來確定建筑物的正確位置和保證建筑物各部尺寸的準(zhǔn)確無誤是工程建設(shè)中至關(guān)重要的問題。

1工程測量的基本原則

測量就其性質(zhì)而言可分為測定和測設(shè)兩大類工作。測定就是用各種測量儀器和工具通過實(shí)地測量和計算,以各種測量方法測定地球表面的地物和地貌位置,按一定的比例反縮繪成地形圖,供經(jīng)濟(jì)建設(shè)應(yīng)用。如鐵路、公路勘測階段的工作是把圖紙上設(shè)計好的建筑物的平面和高程位置按設(shè)計要求標(biāo)定在地面上,作為施工的依據(jù)。測量學(xué)從廣義上說就是研究如何確定地面點(diǎn)的位置,將地球表面的地形繪制成地形圖,以確定地球的形狀和大小的科學(xué),按所涉及的范圍由大到小有大地測量、普通測量和工程測量等,現(xiàn)主要介紹工程測量。

工程測量是一種小區(qū)域、小范圍的測定和測設(shè)工作,在工程測量中是將小區(qū)域的大地水準(zhǔn)面看成水平面,地面點(diǎn)垂直投影到這個水平面上,用平面直角坐標(biāo)表示。而用水平面代替水準(zhǔn)面的限度,是半徑為10km以內(nèi)的圓面積,因?yàn)檫@樣處理,地球曲率對長度的影響才8.2mm,相對誤差超過了目前最精密的量距相對誤差百萬分之一。但地球曲率對高程的影響較大,故在高程測量中,前后視線長度不應(yīng)超過80m,因?yàn)樵谶@種情況下,曲率之影響不會超過0.5mm,對三、四等水準(zhǔn)測量不受影響。此外三角網(wǎng)和導(dǎo)線網(wǎng)中的基線長度必須換算到隧道和建筑物的平均高程上來,因?yàn)閷﹂L200m的基線而言,標(biāo)高升高和降低40m,長度可以影響1.2mm。

工程測量中的平面直角坐標(biāo)與數(shù)學(xué)上的不同,其原因主要是經(jīng)緯儀水平度盤為順時針刻劃,這是符合人們習(xí)慣的。測量上的平面直角坐標(biāo),是以南北方向?yàn)榭v軸x,北為正,南為負(fù),東西方向?yàn)闄M軸y,東為正,西為負(fù),兩軸之交點(diǎn)為原點(diǎn)組成平面直角坐標(biāo)系,其四個象限Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ是從北東開始順時針方向編號的。經(jīng)過這樣的變換,數(shù)學(xué)中的全部三角公式和符號規(guī)則,就能直接應(yīng)用于測量計算中,不需作任何改變。

2工程測量中的控制測量

測量工作必須遵循“從全體到局部,先控制后碎部”的原則。所以控制測量必須走在橋隧施工放樣和地形圖的碎部測量之前。無論是用導(dǎo)線網(wǎng),還是三角網(wǎng)來控制一段線路和一塊測區(qū)面積,都必須根據(jù)國家的“測規(guī)”和設(shè)計要求的精度來選擇控制網(wǎng)的級別,選擇測量儀器、工具的種類和測量方法,按照需要的精度和測回數(shù)來控制測角量距工作。大型的工程必須有預(yù)計誤差計劃來指導(dǎo)控制和施工測量的全過程。

當(dāng)前光電測角量距儀器已經(jīng)大為普及,使工程控制測量工作大為簡化,因?yàn)闇y角特別是量距精度無數(shù)倍的提高使小型三角網(wǎng)的測設(shè)和計算工作失去了意義。如今僅用導(dǎo)線網(wǎng)的形式就能迅速地解決問題,但大型三角網(wǎng)在大地測量中仍然十分必要。

3公路中定測中線的復(fù)測

施工隊進(jìn)場之前必須對中線和水準(zhǔn)基點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測,以發(fā)現(xiàn)和糾正測量錯誤。按以往定測標(biāo)準(zhǔn),對橋梁隧道尤其是大型的橋梁隧道的施工精度是保證不了的,故此地段必須建立控制網(wǎng),校正設(shè)計偏角和中心線長度,并調(diào)正曲線主要點(diǎn)的位置,形成的斷鏈置于尾部,竣工時再統(tǒng)一里程。

中線復(fù)測工作首先是對直線進(jìn)行串線,選擇最遠(yuǎn)的通視轉(zhuǎn)點(diǎn)用測左(右)角的方法比用正倒鏡直接分中定點(diǎn)法準(zhǔn)確,測角之后計算一次性的調(diào)正點(diǎn)位至一條直線上來,中間非測角之點(diǎn)可用正倒鏡法糾正。第二步工作是復(fù)核轉(zhuǎn)角,如有交點(diǎn),可直接在交點(diǎn)測角,但視線不能太近,應(yīng)越遠(yuǎn)越好,否則應(yīng)建立付交點(diǎn)測角,然后間接算出轉(zhuǎn)角,如與原設(shè)計轉(zhuǎn)角之差在1′之內(nèi)無須調(diào)正。第三步是量距,用普通鋼尺測量,根據(jù)地形可采用不同方法。如鋼尺沒有檢驗(yàn),其量距相對誤差不能超過1/2000,與定測長度比較在1/2000～1/1000之內(nèi)無需調(diào)正。轉(zhuǎn)角距離均超限應(yīng)調(diào)正曲線要素和曲線起終點(diǎn)位置,形成的斷鏈,放在曲線尾,待竣工之日統(tǒng)一里程。這樣不致于引

起全線設(shè)計中線點(diǎn)位的變動而影響施工。目前設(shè)計單位亦用光電儀實(shí)施定測,中線僅僅給出主要點(diǎn)和整20m樁號之坐標(biāo),施工單位必須根據(jù)導(dǎo)線用光電儀恢復(fù)中線以便施工。復(fù)測工作僅僅變?yōu)閷?dǎo)線的復(fù)測,如果只是誤差問題也不必調(diào)正。但對大橋和長隧道施工地段亦應(yīng)進(jìn)行導(dǎo)線坐標(biāo)調(diào)正。水準(zhǔn)基點(diǎn)亦應(yīng)復(fù)核、調(diào)正高差。一般按30Lmm(L為路線長度之公里數(shù))來控制(等外標(biāo)準(zhǔn))。

4橋梁墩、臺的定位

如果導(dǎo)線控制網(wǎng)不是直接利用中線,可以選其就近導(dǎo)線點(diǎn)對數(shù)個墩位進(jìn)行交會,撥角交會應(yīng)有三個方向,其交會角盡量接近90°,再困難也不小于30°和大于90°。光電儀撥角跟蹤測距直接定位,最好也應(yīng)兩個方向進(jìn)行。如果中線本身就是導(dǎo)線,而且是直線橋,將點(diǎn)位調(diào)正到直線上后,可以直接定出墩臺中心,然后置鏡墩臺中心按垂直線路90°方向建立護(hù)樁(至少三個)或光電儀直接定出各墩臺之法線護(hù)樁。在今后的施工中即使用普通經(jīng)緯儀進(jìn)行交會亦是方便的。由于橋位地形復(fù)雜,直線、曲線、有水、無水都不一樣,要根據(jù)地形情況在便于使用、保

證精度的原則下進(jìn)行墩臺定位和護(hù)樁設(shè)置方法的選擇確定。無論怎樣,在施工中,對鄰近的墩臺跨度要經(jīng)常進(jìn)行實(shí)測。

5隧道貫通面誤差的調(diào)正

導(dǎo)峒貫通后,中線偏差可能很小,這并不說明測設(shè)的中線完全符合曲線的幾何圖形。在隧道端導(dǎo)峒中由A點(diǎn)測量至貫通面B點(diǎn),而在另一端導(dǎo)峒中由C′點(diǎn)測量至貫通面B′點(diǎn),兩種情向都重合,似乎貫通方向等于零,但圖1中的ABC′都不是一個完全符合幾何圖形的曲線,所以仍要進(jìn)行中線的調(diào)正。

在隧道貫通后,不論其中線偏差大小,都要繼續(xù)沿各自的中線進(jìn)測一定距離,以便調(diào)正出一條較好的中線。但所謂調(diào)正是貫通誤差在允許范圍之內(nèi)的調(diào)正,并不是對錯誤的調(diào)正。另一條原則是只能在未襯砌的地段進(jìn)行調(diào)正,而且還要保持導(dǎo)峒中線基本不變,只能作微小的變動。中線調(diào)正的方法很多,要根據(jù)貫通面在曲線或直線上的不同位置和誤差的大小,在未襯砌的地段,按照不同的方法進(jìn)行調(diào)正。歸納起來不外乎有調(diào)正圓曲線長度、曲線頭(尾)的位置、曲線半徑,變更緩和曲線長度和幾種方法同時配合等。

6曲線的測設(shè)(用普通儀器測設(shè))

曲線的測設(shè)有很多方法,不一一贅述,現(xiàn)在只列出一種簡單適用的方法,可稱之為“偏角后退法”,它與以往的前進(jìn)偏角法測設(shè)方向相反。對一個帶緩和曲線的完整曲線來說,要首先從

交點(diǎn)開始,沿兩個切線方向定出各自的曲線頭尾,即直緩(緩直)點(diǎn)和緩圓(圓緩)點(diǎn)在切線上的相應(yīng)投影點(diǎn),再撥切線交角之內(nèi)角平分線,量取外矢距,定出曲中點(diǎn),再置鏡于緩圓,圓緩在切線上的投影點(diǎn),定出緩圓、圓緩點(diǎn)之位置。曲線五大控制樁既已確立,曲線閉合問題已不存在。此時可以置鏡于曲中點(diǎn),用圓曲線全長偏角的一半的度數(shù)對準(zhǔn)緩圓或圓緩點(diǎn),松上盤逐次撥減固定距離之偏角,向儀器方向后退量距定出各中心樁;測設(shè)緩和曲線可以置鏡于直緩(緩直)或緩圓(圓緩)點(diǎn),以緩和曲線全長之切線偏角對準(zhǔn)緩圓(圓緩)點(diǎn)或直緩(緩直)點(diǎn),松上盤,按

預(yù)先算好的各樁偏角度數(shù)進(jìn)行撥角,向儀器方向后退量距,定出各中心樁。注意后退撥角時,根據(jù)曲線是左彎、右彎等情況,度盤讀數(shù)也可能是逐漸增大的(如右邊為曲線外測)。所以必須事先計算好度盤讀數(shù),再進(jìn)行實(shí)地操作,才能加快速度,避免錯誤。

7水準(zhǔn)測量問題

凡水準(zhǔn)測量(不是指中間點(diǎn)抄平)必須進(jìn)行閉合,這應(yīng)當(dāng)作為一條法則來執(zhí)行,很多測量人員自以為是,圖省事屢屢鑄成大錯。水準(zhǔn)儀要隨時進(jìn)行校正,測量人員要對誤差情況心中有數(shù)。操作中,腳尖要踩緊,前后視距長度不應(yīng)超過80m,而且要盡可能相等,這樣可以消除視準(zhǔn)軸不平行于水準(zhǔn)軸和地球曲率帶來的誤差。操作中,待調(diào)焦結(jié)束不存在視差時,再調(diào)正附合水準(zhǔn)氣泡(自動安平水準(zhǔn)儀待圓水泡居中數(shù)秒,十字絲穩(wěn)定以后)后立即讀數(shù)。水準(zhǔn)尺左右傾斜由司儀指揮,前后傾斜由立尺者自行掌握,而司儀在鏡中瞄準(zhǔn)標(biāo)尺數(shù)字,在數(shù)字的