摘要:现如今,我国建筑行业中高层建筑发展速度是相当快的,数量在不断增加,类型呈现多元化。高程建筑在刚开始投入使用和施工时,由于其受到外力的影响和荷载的波动,导致建筑物出现下沉情况。当建筑工程各个部分出现不均匀沉降的时候,容易导致建筑工程出现问题,比如:裂缝、倾斜等等。因此,在工程使用和施工的过程中,必须要适当进行变形监测,以便于保证工程质量。本文从不同的角度分析工程测量变形监测的有效措施,以供大家参考。
关键词:工程测量;变形监测;有效措施
在我国建筑工程行业快速发展的背景下,建筑工程的结构和形式呈现复杂化的特点,规模在不断扩大。任何工程,在施工和使用过程中,都离不开变形监测。对于建筑工程施工单位而言,根据施工实际情况,采取适当的变形监测措施,不仅可以保证工程质量,而且避免人员伤亡。因此,变形监测在建筑工程中是重要的组成部分,需要引起相关人员的注意。
一、工程测量变形监测方法
(一)全站仪变形监测
在变形监测中,全站变形监测之所以可以得到广泛的应用,主要原因在于其自身具有强大的优势,主要包括自动化程度强,精度高以及三维监视等等。随着经济的迅速发展,以及科学技术的不断进步,全站仪正朝着智能化和全能型的方向不断发展。全站仪是一种受程序控制和马达带动,将CCD技术、激光以及通讯技术结合在一起,能够实现测量中的全部自动化,被称为测量机器人。这种机器人能够自动查找观测目标,及时完成某个目标地点的观测,而且能够持续和反复观测不同的目标。[1]测量数据处理分析软件系统和测量机器人进行结合,从根本上可以实现自动化的变形监测。该机器人属于多传感器集成系统,在人工智能方面可以得到更好的发展,使其可以广泛应用于建筑工程变形监测中。
(二)以数字摄影测量为基础的变形监测
摄影测量是遥感式数据采集方式的重要组成部分,可以适用于不同目的测量。发展初期,由于受到多种原因的影响,比如:设备专业化程度高、费用贵,工作环境的限制,数据处理技术相当复杂,处理周期较长,信息反馈时间较慢,等等。因此,摄影测量尚未得到广泛的推广。现如今,在科技不断发展进步的背景下,普通的摄影测量已经转化为摄影测量技术,可以轻松获得被摄物体的数字影像内容。结合数字影像匹配技术和处理技术,可以获得同一个名字的像点坐标,以便于准确计算对应的空间空间坐标数据。通过电脑,可以完成整个数据处理过程,又将其称为“计算机视觉的摄影测量。”
(三)以全球卫星定位系统为基础的变形监测
应用全球卫星定位系统是工程测量技术改革的必然发展趋势。自身具有明显的特点,主要包括可靠性、准确性、时效性、24小时作业以及获取三维坐标等等。特别是RTK,这是一种实时动态测量技术,以载波相位观测量作为基础,可以实时差分全球卫星定位系统测量技术,随时随地计算且准确现实用户站的三维坐标体系。[2]把空间分析、计算机、数据通讯以及全球卫星系统技术集成在一起,能够真正实现整个测量过程的自动化,从数据搜集、数据传输、数据管理、数据变形以及数据预报等等,即便相隔较远的距离,也可以进行远程遥控,实时监控。
二、工程变形观测方式
建立固定不变的观测路线。根据图纸设计方案中变形观测点布点图或者变形观测点中的埋没具体要求,找到变形观测点的最佳位置。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在变形观测点与控制点两者之间建立一条固定不变的观测路线,并且在装置仪器转点与站点的地方,认真做好标记桩工作,确保每次观测都按照相同的路线进行
(一)观测方式
结合观测方法和观测周期时间,首次观测是变形监测在稳定观测点后进行,各个观测量的高程或者首次坐标可以在两次同期观测后作出正确的决定。一般来说,进行外业观测的时候,相关人们必须要使用精度较高的测量设备,采用合适的方法,按照相关部门制定的要求。[3]如果陆地部门的观测点是垂直位移,可以采用两种观测方法,分别是光电测距三角高程测量方式和普通的水准测量方式。如果水中墩的观测点是水平位移,对其进行观测时,可以采用跨河高层测量方式。但是这种情况下,必须要按照实际情况,采取适当的措施,否则直接导致观测结果出现失误。
(二)观测时需要注意的问题
根据测量规范的相关要求进行观测;使用水准基点时,检测其稳定性,而且变形分析的参考点设置为相对稳定或者稳定的点;只要进行观测,必须要提前检验校正所需的设备,及时记录检验结果;整个水准测量过程,应当采用水准尺;每次观测都要根据稳定的观测路线进行,在观测中使用相同的设备,安排同一个观测员;观测过程中,尽量不要受到阳光直射,而且每次观测环境都要始终保持一致;实时观测、实时检查核对,整个观测过程不能出现中断的情况,应该一次性完成;在下雨前和下雨后要进行联测,仔细检查水准点的高程数据是否稳定。
三、概述变形监测及监测方案
变形监测,简单来说,就是测量被检测的物体或者对象,确定其内部形态特征和空间位置。这样做的意义在于可以准确评价和分析建筑物的安全运行状态、对施工质量进行及时反馈、对设计参数进行验证,以及探讨预报变形和正确的变形规律。变形监测的主要技术由五个部分组成,分别是实施摄影测量、测量机器人、空间定位系统、地面三维激光扫描系统以及数字摄影测量技术。与其他类型的检测相比,变形监测已经被广泛应用于自然灾害的防治与监测领域,并且发挥重要的作用。
变形监测方案设计的主要思路是遵循“先控制后变形、先整体后局部”的原则。首先,确定变形监测的工作基点、基准控制网。[4]其次,在工作基点或者基点上观测桥梁墩身和承台等位置是否出现水平位移的情况,如果具备较好的观测条件,尽量不要设置或者少设置工作基点,采用基准点对变形观测点进行测量,以便于减少工作量,提升变形测量精度。通常,变形监测方法的主要内容包括设计监测精度、布测基准网及工作基点、选择观测方式、布置观测点、确定检测频率和周期、以及整理、搜集、分析以及处理数据等等。按照桥梁机构的具体特征、地质条件和变形特点,设计科学的监测方案。
四、介绍变形监测的观测周期、精度
(一)观测周期
变形监测的观测周期应该以能系统的反应,观测被变形对象的前后变形过程,而且坚持不以利用其变化过程作为准则,按照规定单位时间内变形量数据,以及外界因素的影响力进行确定。若发现变形情况出现明显的异常,务必要适当提高观测次数。结合工地具体情况,考虑监理方和业主的建议,在安全地区完成观测。一般情况下,首次观测时,各次放炮后,距离掌子面25米的地方布置观测点;在获取基本数据后25米-50米之间位置,每隔24小时进行监测;距离掌子面50米的观测点,每隔一个星期监测,连续四个星期,后来更改为每个月监测一次。[5]如果位移量相对较小、变形情况稳定,可以适当加宽观测间的距离;如果发现变形值变大,或者数据异常,必须要适当增加观测频率,并且立即向监理方和业主进行报告,
(二)精度
变形监测的等级受到变形观测目的、级别以及预计变形量的“必要精度”影响。一般来说,隧道施工期间要求拱顶沉降的监测精度控制在1mm左右。为了可以确保监测精度是准确无误的,整个作业过程中不能随意更换观测工作人员和重要的观测仪器,每次观测顺序和观测路线是相同的。
结语
目前,工程测量发展速度是非常快的,为我国国防建设和城市化建设做出重要的贡献。工程测量在我国建筑行业中得到广泛的应用。在现代化的测绘时代,工程测量取得重要的成就。相信在不久的将来,随着经济的迅速发展,以及科学技术的进步,工程测量可以实现基础设施公共化、信息交互网络化以及数据获取实时化。
参考文献
[1]郭建平.GPS技术在工程变形监测中的应用[J].科学技术创新,2017(29):78-79.
[2]吴战广,张献州,张瑞,杨龙杰.基于物联网三层架构的地下工程测量机器人远程变形监测系统[J].测绘工程,2017,26(02):42-47+51.
[3]李孝雁,黄飒,刘昌华.工程测量变形监测的有效对策探究[J].太原城市职业技术学院学报,2016(09):173-174.
[4]邓永安.关于工程测量变形监测的有效措施的论述[J].科技与企业,2012(23):206.
[5]范国庆. 工程变形监测数据处理及其在越南的应用研究[D].武汉大学,2012.
论文作者:胡庆章
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第15期
论文发表时间:2018/10/24
标签:测量论文; 工程论文; 技术论文; 精度论文; 基点论文; 观测点论文; 数据论文; 《建筑学研究前沿》2018年第15期论文;