工程测量学第二章(本科V3.6)

前方交会法
2.2.2 监理测量
目前，在我国建筑市场尚不完全规范的情况下， 监理的严格监督和管理显得尤为必要。FIDIC(国际咨 询工程师协会)条件中规定监理具有一票否决、分割工 程和终止合同的权力。可见，作为工程监理单位的测 量人员与工程施工方的测量人员之间是上下级和监督 和被监督的关系，自然，测量监理工作的侧重点与普 通施工单位的测量人员有很大的区别。测量监理工作 的重点是对工程施工中的测量数据进行审查和检核， 下面以公路、桥梁工程测量监理工程师的具体测量工 作为例介绍监理测量工作的内容。
线路（包括铁路、公路、架空管线、输油管道等）在勘测设 计阶段的测量工作，称为线路测量。该项工作是为线路设计收集 一切必要的地形资料。线路勘测设计的程序，一般要经过方案研 究、初测、初步设计、定测，施工等过程。勘测阶段工作分为初 测和定测两个阶段进行，但有些工程初测、定测一次完成。
1）初测具体的勘测任务是： ①插大旗 现场结合实际情况进行选线，用大旗标明 线路的走向和大致位置 ；②导线测量 导线测量根据 大旗位置选择导线点位，在较大河流两岸及隧道洞口 附近，应设置导线点，供日后进行水文、地质调查和 地形测绘工作 ；③水准测量 初测阶段的水准测量分 为基平测量（基平测量系沿着线路部设水准点）和中 平测量（中平测量是测定中桩的高程 ）；④带状地形 测量地形测量应尽量以导线点作为测站点，在地貌、 地物复杂处可测设第二个测站点。
第二章 工程建设中的 测量工作与信息管理
按工程建设进行的程序，工程测量 可分为规划设计阶段的测量，施工建设 阶段的测量和竣工后的运营管理阶段的 测量，以及非土建工程类的测量。
规划设计阶段的测量主要是提供地形 资料。取得地形资料的方法是，在所建 立的控制测量的基础上进行地面测图或 航空摄影测量。
1）规划设计阶段的测量主要是提供地形资料。 取得地形资料的方法是，在所建立的控制测量 的基础上进行地面测图或航空摄影测量。 2）施工建设阶段的测量的主要任务是，按照设 计要求在实地准确地标定建筑物各部分的平面 位置和高程，作为施工与安装的依据。一般也 要求先建立施工控制网，然后根据工程的要求 进行各种测量工作。
2．2 工程施工阶段的测量
工程施工阶段的测量工作 主要是按设计要求将设计的 建筑物位置、形状、大小及高程，在实地标定出来，以便 进行施工，另一方面作为施工质量的监督，还需进行工程 质量监理。工程监理是指独立于业主和承包商的第三方对 基础设施施工项目建设过程的监督和管理，它是监理工程 师依照“施工合同”，在业主授权的范围内，对施工现场 进行施工进度、质量和费用控制的监督管理， ，对合同 执行中出现的问题进行处理，使工程施工按照施工合同要 求进行，并获得预期的建筑产品。而测量工作是工程施工 的眼睛，在工程建设中起着至关重要的作用。
3、验收承包人测定的原始地面高程
监理工程师应要求承包人对全部工程或开 工段落的原始地面进行实际测定，并对测定工 作进行检查验收，以作为路基横断面施工图和 土石方工程计量的依据。承包人的测定工作应 在原始未被施工扰动以前进行；测定所使用的 仪器及操作方法符合勘测设计要求与规定。监 理工程师的检查与复核测量应伴随承包人的测 量同步或平行进行。复测频率应能判定承包人 测定结果是否真实可靠。
2.3 工程营运管理阶段的测量
在工程运营管理阶段，根据具体使 用单位和工程的不同，测量的主要任务 是工程建筑物的变形观测。所谓变形观 测就是由于在各种因素的影响下，工程 建筑物及其设备的运营过程中，都会产 生变形。这种变形在一定限度之内，应 认为是正常的现象，但如果超过了规定 的限度，就会影响建筑物的正常使用。
地形图的高程精度根据企业建、构筑 物的地坪高程、铁道轨顶高程、道路中心 线高程以及工程管网高程的设计要求，这 些高程的设计原则仍然是尽量与自然地形 相适应，考虑到排水条件，室内地坪要高 出室外地面0.15~0.5m左右。地下管道埋 设深度最浅为0.6m。因此平坦地区地形图 的高程误差可为±0.15m，最大误差应在 ±0.3m以内。
4、桥梁下、上部结构的施工放样的检测
大桥、特大桥的施工放样检查一般按如下原 则：1）桥梁的高程施工放样检测，用水准仪 由水准点直接检测就可。但一定要注意检查施 工单位计算的设计高程，以免有计算的错误。 2）桥梁的下部施工放样一般有桩基础、承台 （系梁）、立柱、墩帽等的放样组成，检查时 按照规范要求或图纸要求检查。
2）定测具体的勘测任务是： ①中线测量 即将设计的线路测设到实地，它依 据初测导线点确定出设计路线，测设中线桩 （百米桩和加桩）以及曲线测设 ； ②纵横断面图的测绘 测定以中平测量确定的里 程桩、加桩处的高程，并绘制纵断面图；另一 方面，在线路上所有的百米桩、加桩处均应测 绘横断面图。
由以上我们可以看出勘测设计阶段测量的主要工作： 1、控制 平面与高程控制； 2、图件 地形图（带状）、纵断面图、横断面图； 3、设计区域测量控制、地理、人文、地质、交通情 况说明材料，为设计人员提供详尽信息。
2. 1.1勘测设计阶段的测量工作
勘测设计阶段的测量大致可分为工业企业勘测 设计测量工作和工程勘测设计测量工作两类。 1 工业企业勘测设计阶段的主要测量工作： 1）提供设计单位所需设计底图 工业企业不同与铁路和公路呈线状地形，它 一般采用面状地形图，地形图的精度是这一阶段必 须考虑的。在已往的设计中一般是在图上图解数据， 存在图解误差与量度误差，设计人员在设计规程上 考虑了安全系数。通常留有１－２ｍ的余地。所以 也就提出了对于工业企业初步设计用图1：1000比 例尺地形图的测绘误差不超过±1m,1：2000比例尺 不超过±2m(实地距离)。图上误差不应超过±1mm。
3）竣工后的营运管理阶段的测量，包括竣 工测量以及为监视工程安全状况的变形 观测与维修养护等测量工作。 4）非土建工程类的测量，包括大型设备的 高精度定位，精密工业产品构件设计数 据放样、空间质量控制和古迹保护性监 测与变形测量等。
2.1 工程规划设计阶段的测量
任何一项工程都必须按照自然条件和预期 目的，进行选址和规划设计。在此阶段的测量工 作，过去主要是提供各种比例尺的地形图供规划 设计人员进行规划设计，随着内外一体化设计软 件和GIS (地理信息系统)的发展及其在国土资源、 能源、交通、人口、市政、生态环境和综合管理 等方面的广泛应用，不仅给各类规划人员提供了 更好的辅助工具，而且，可以让决策者可以据此 对规划设计的好坏作出客观的评价。
建筑物主轴线
施工放样的进度和精度，直接影响施工进 度和施工质量。因此，进行施工放样之前，应 熟悉建筑物的总平面图和各个建筑物的结构设 计图，检查、校核设计图上轴线间的距离和各 部位高程的注记。在施工中对建筑物重要部位 均要再取一定的检核方法对已标定的位置进行 检核，检查无误后方可进行施工。
施工放样（指采用全站仪或GPS)测设 出平面位置，它是在施工控制网的基础上 进行的测量工作。根据控制点分布情况的 不同放样方法也有所区别。如使用矩形控 制网点放样时，多采用极坐标法和直角坐 标法放样（见第六章）
工程建筑物的变形按其类型来区分，可以 分为静态变形和动态变形。静态变形通常是指 变形观测的结果只表示在某一期间内的变形值， 也就是说，它只是时间的函数；动态变形是指 在外力影响下而产生的变形，故它是以外力为 函数来表示的动态系统对于时间的变化，其观 测结果是表示建筑物在某个时刻的瞬时变形。
变形观测的任务是周期性地对观测点进行 重复观测，求得其在两个观测周期间的变化量。 而为了求得瞬时变形，则采用各种自动记录仪 器记录其瞬时位置。目前，随着测绘仪器、网 络技术、信息技术的不断发展，各种监测仪器 应运而生。最具代表性的仪器设备是全站仪和 GPS时实动态（RTK）技术。如湖南省张家界观 光电梯运营期间智能机器人变形观测。
1、工业与民用建筑物：对于基础而言，主要观 测内容是均匀沉陷与不均匀沉陷，从而计算绝 对沉陷值、平均沉陷值、相对弯曲、相对倾斜、 平均沉陷速度以及绘制沉陷分布图。对于建筑 物本身来说，则主要是倾斜与裂缝观测。对于 工业企业、科学试验设施与军事设施中的各种 工艺设备、导轨等，其主要观测内容是水平位 移和垂直位移。对于高大的塔式建筑物和高层 房屋，还应观测其瞬时变形、可逆变形和扭转 （即动态变形）。
5、对每层路基的厚度、平整度、宽度、纵横坡 度进行抽查，检查施工单位的内业资料是否真 实。在路基成型后严格检查其平整度，纵横坡、 高程是否达到规范要求。 6、对工程单位每月完成的计量支付进行复查、 审核。是监督工程进度与质量的重要手段。 7、审核承包人提交的施工图 在各项工程开工前合同规定或合理的时间内，监 理工程师应对承包人依据合同规定完成并提交 的各种施工图进行审核批准。
2.2.1 施工测量
施工单位作为工程的建设者，主要任务是按 照设计和施工技术要求，将图纸上设计建筑物平 面位置、形状和高程，在施工现场标定，这种标 定工作称为施工放样（或称测设）。施工放样也 可以说是将图纸上的建筑物放到地面上去的工作 过程。施工放样与地形图测绘其工作程序恰好相 反，但工作方法和原理都是一样。工程建筑物的 放样，同样必须遵循“从整体到局部”、“先控 制后细部”的原则和工作程序。
首先，是根据工程总平面图和地形条件建立施 工控制网，根据施工控制网点，在实地标定出各个建 筑物的主轴线和辅助轴线，再根据主轴线和辅助轴线 标定建筑物的各个细部点。采用这样的工作程序，能 保证建筑物几何关系的正确，而且使施工放样工作可 以有条不紊地进行，避免误差的累计。
Hale Waihona Puke ①②③④
⑤ Q
P
M
N ① ② ③ ④ ⑤ 控制点定位
直角坐标法
极坐标法
跨越江河的工程如桥梁台、桥墩等放样一般均采 用前方交会、轴线交会等方法；线路放样采用极坐标、 前方交会法放样。在目前在平坦、不隐蔽地区采用卫 星定位系统实时动态定位放样已经成为广泛使用的方 法之一，它的优点是：放样速度快、成本低、10-20公 里只需一个参考站（已知控制点，因此对于施工面积 较小的工程不需要布设施工控制网）、可全天候作业。 但要求定位精度较高的工程还达不到要求。全站仪是 目前施工单位使用最频繁、最多的仪器之一，它的主 要特点是，即能测距又能测角，并且内置了放样程序， 内存大可将室内计算的放样元素存在仪器内。在野外， 可根据放样程序用极坐标法放样并检核与设计坐标的 差值，指挥放样工作速度明显加快。