摘要:测量在土建工程的建设中属于基础环节,其重要性不言而喻。所以在土建工程建设中需根据具体的情况,选择最合适的测量方法与技术,以确保工程的安全。本文就土建工程中的测量方法及其应用进行研究,仅供参考。
关键词:土建工程;测量方法;应用
引言
当前土建工程的建设工作面临的情况越来越复杂,工程测量方法与技术也随之不断地更新与完善。在常见测量方式:定向测量、断面测量、控制网测量等方法的基础上,新的測量技术如遥感技术、CPS RTK技术、3s技术、数字技术等也应用到了土建工程的测量中,丰富了土建工程的测量系统。但不管哪种测量方式,应从工程的实际出发,选择最合适的方法才能保证测量的可靠性与精度。
一、土建工程的概念
所谓土建工程,系建筑施工工程与土木建设工程的统称,指的是准备好建筑材料及施工设备后,以水士的基础建设设计为根据,完成建造、维修的一项工程技术与生产活动。其属于较为复杂的一项工程,范围涉及度极广,包括道路交通工程、房屋建筑工程、防洪工程、水利建筑工程等各方面。
土建基础工程主要工艺流程:
二、关于工程测量
所谓工程测量其实就是一项测绘工作,其内容服务主要包括;对工程项目的勘测、规划、动工、安装与竣工工程的监测、项目营运的管理等。其在工程项目的建设中起着主导的作用,工程项目需根据所测量数据与规划图纸进行建设,所以说其是项目建设的风向标,引导着建设的方向。目前,工程测量的应用范围主要包括建筑工程、道路工程、桥梁工程、水务工程、海洋工程、矿山工程、军事工程等方面。
三、工程测量方法及应用分析
3.1 土建工程的测量方法
在土建工程中可用的测量方法很多,如定向测量法、断面测量法、控制网测量法等是日常士建项目测量工作中中较为常见的。但在实际测量工作中,各种方法均有其应用的领域,所以必须综合考虑土建工程的施工环境,选择最适宜的、有针对性的测量方法,并需根据环境的变化而改变工程的测量方法,以促进土建工程的顺利开展。当前,在工程测量中引进了不少先进的信息技术,具体有GPS RTK技术、遥感技术、3s技术、数字技术、数据摄影技术、地理信息技术等内。将引进的新技术服务于项目工程的测量中,可以提供更加系统、全面的测量数据,有利于开展后期的土建工程建设工作。
3.2测量方法在土建工程的应用
3.2.1定向测量法的应用
以某地铁路段作为具体的例子进行分析。该地铁中间段为东西走向,总长为12.7km,其中地底线长约10km,地上线2km左右。地下线的地质条件较为复杂,分布着多层的地下水,故施工需做好防水工作。所以在测量时,应选择精确度高的测量方法,同时还应配合新技术共同使用,方可确保施工的质量,保障人们的安全出行。
联合使用陀螺经纬仪、垂准仪、全站仪的方法对竖井进行定向测量,如此可观测到清晰的图形,还可将井筒占用的时间缩短,同时该法还能优化数据,测量精度也能提高。本施工中所采用的测量仪中,陀螺经纬仪的型号是CAK-1,其-次定向的理论误差值是+20mm,在实际测量中,经自动校对其定向边陀螺的方位角后,其误差达+8mm。陀螺经纬仪是一种智能测量仪,可以确保测量结果的可靠性与安全性。
隧道处地质较为复杂的区域,在设计布局时宜采取的方式是导线测量。在进行隧道的施工作业应采取钻孔投点的方法,该方法可以保证所选择的测定投测点位置是较合理的,定向的精确度得以提高,检测能力也得以加强。导线测量(直线导线)的适用范围较广,因其工艺简单、操作方便,故在各种土建工程建设中都有使用。但其受到诸多不利因素的影响,例如其需要较高要求的检核条件。钻孔投点测量方法,适用于较浅且长度较长的隧道中,其具有测量准确度高产生误差较小、工期短的优点,故能够减少发生拖延施工的现象。但其也具有如成本较高、垂直施工的难度大、审批检查的程序较为复杂等的缺点。
3.2.2控制网测量法的应用
以某船闸人行交通桥作为分析例子。该主桥的结果是T型刚构,其预应力混凝土变截面为2~100m,南北走向的引桥是后张结构,其南侧需新建约50m长度的路基,使其平交于新建的运河南大堤,北侧引桥顺接于旧桥。本工程需改建、新建的桥梁主体长度有289.3m,宽为8m,因桥梁的宽跨较小,故宜于船闸人行交通桥的平面处建立控制网,以GPS RTK测量为主要测量方法,并辅助使用全站仪导线测量的方法。
(1)确定测量等级
以相关公路的勘测原则为根据,结合工程的实际难度,应采用的桥梁控制网测量等级是二、三、四级的公路平面测量等级要求。该工程中中的控制网等级设定为二级。
(2)测量作业
公路勘测的相关细则规定,平原上或是微丘区的二级平面控:制网所建立的相邻点距离应人于200m,但最大的距离不能超过2倍的平均边长值(参照值:0.3km)。通过埋置水泥块(有十字刻划钢钉)与水泥方墩(顶面有十字刻痕)的方式,实现控制点的设立。
通过GPSRTK技术,利用其静态功能,将已知船闸工程中的高等级控制点作为基准,观测控制点BM1~BM4两次,将每次观测时间控制在40min以上,记录两次观测所得数据,取平均值,则为该点的坐标。测量技术的主要要求:卫星的高度角应≥15°,静态放置的时间应≥40min,重复设站的平均次数应≥1.2,可同时有效观测的卫星个数应≥4个。表1是经分析静态数据后,得出的控制点坐标结果。
表1经测量、计算所得的控制点坐标
(3)校验控制测量结果
应该工程的技术难度较高,要求控制网的精度要高,故采取导线测量的方法,通过CTS-332全站仪测量大地四边形平面控制网,对利用GPSRTK静态功能所测量到的控制网数据进行校核。
(4)应用控制测量的成果
通过GPS RTK技术中的动态功能,将大地四边形平面控制网作为基准,联测人行交通桥的护栏内侧关键点,以测量所得数据拟合桥梁线位,明确路线起止点的坐标、曲线的参数,将其输入GPSRTK,通过动态功能中桩放线同。
3.2.3 断面测量法的应用
以另一地铁路段为例,总长218m, 28m为箱体的最大宽度,5.6m的结构净高,为双轨侧式站台,主站段的埋深为10.04m,出入口设为4个,风道为2座,总的建筑面积多达10000m2。铁道纵轴线的构成均是缓和曲线与圆曲线。曲线的起终点位于不同的里程,圆心也不同,不同半径的箱体侧墙均属于圆曲线,其圆心与同侧轨道的中心线-一致。墙体的凹凸导致半径不同的圆弧产生,为进行平面定位的放线施工工作增加了难度。所以选择的测量仪器应符合承建标准,并要求导线测量的精密要高,即相对点的位中误差值应不大于+8nm,满足路线闭合差的测景区间≤8mm。经数学计算后,确定本工程控制测量的仪器为精密水准仪与二级全站仪。
3.2.4测量铺轨基标
同样是以地铁作为分析例子,其地下车站属于双层双跨岛式,车站站台的高度为45.1m,轨顶覆土的厚度约为8.6m,轨面埋深为27.3m,轨底埋深为25.5m。风井设置于车站东北角,施工竖井在西北角,以满足施工。出入口共三个:西南向、东北向与西北向,其中一个作为安全通道以备紧急疏散人员,同时预留换乘通道,以使于以后的升级。根据该地铁的实际情况,制定了达到地铁轨道相关验收标准的铺轨基标测量方法,在挖制铺设基标测设的基础上,按程序进行初测、测量串线与测量调线。
因该下车站属于中转换乘站,故需对道岔铺轨基标进行测量。参照基标图,测设单开道岔、交分道岔与交叉渡线道岔。采集与设计主线、侧线、交点、岔心的数据是测设前应做的推备,待中线交点与基标间的关系确定后,可直接进行控制基标的测设,敢后是确定高程选定水准精密的测量方法。在未来可通过数字摄影技术获得该测量数据,数字摄影技术其原理是通过摄影和数字影像,在计算机技术的配合下,识别模式,对数字影像进行处理,进而实现测量的目的,其可应用到大面积的地形测图与地籍测量方面,近些年来有朝着数字化、自动化方向发展的趋势。
结束语
不同的土建工程所处的地质条件或是设计要求、施工技术的难易度是各不相同的,所以所采取的测量方法自然也就互不相同。但不管怎样,应根据土建工程的具体实际情况出发,选择最适宜的测量方法,并可配合使用先进的测量技术,以确保土建工程测量结果的推确度与测量数据的可靠性,为土建工程的顺利建设提供基础保陪。
参考文献:
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论文作者:黄镇财
论文发表刊物:《防护工程》2018年第21期
论文发表时间:2018/11/20
标签:测量论文; 工程论文; 土建论文; 测量方法论文; 技术论文; 数据论文; 导线论文; 《防护工程》2018年第21期论文;