工程测量 摘要3

1.竣工测量是工程竣工时，对建（构）筑物或管网等的实地平面位置、高程进行的测量工作。
按工程对象，竣工测量可分为建筑竣工测量、线路竣工测量。
2.竣工测量工作内容包括控制测量、细部测量(亦称竣工测量)、竣工图编绘等。竣工图是竣工测量的主要成果，包括竣工总平面图、专业分图、断面图等。
竣工测量控制测量的坐标系统和高程系统应与施工坐标系和高程基准保持一致。一般充分利用原有的施工控制网点，不另行建立竣工控制网。
3.建筑竣工测量是在建筑工程完工后进行，其目的是为工程的交工验收及将来的维修、改建、扩建提供依据。其工作内容包括：建筑平面位置及四至关系测量、建筑高程及高度测量。
平面位置测量采用极坐标法测量建筑物的外轮廓拐点、悬挑部分投影点，建筑配套管线的检修井、管线点等细部点的平面位置，确定主体建筑物轮廓线平面图形。
四至关系测量采用手持测距仪或钢尺实量法。
高程测量采用图根水准连测建筑物的室外地坪（或散水）、室内地坪、±0，建筑配套管线的检修井、管线点等细部点的高程。
楼高测量是采用三角高程法、前方交会法、手持测距仪或钢尺实量法。
4. 线路竣工测量在路基土石方工程完工之后，铺轨（面）之前进行，其目的是最后确定中线位置，作为铺轨（面）的依据，同时检查路基施工质量是否符合设计要求。
线路竣工测量工作内容包括中线测量、高程测量和横断面测量。
5.中线测量:首先根据护桩将主要控制桩恢复到路基上。在桥梁、隧道地段进行线路中线贯通测量，检查桥梁、隧道的中线是否与恢复的线路中线相符合。如果不相符合，应从桥梁、隧道的中线向
两端引测。贯通测量后的线路中线位置应符合路基宽度和建筑物接近限界的要求，同时应对中线控制桩和交点桩固桩。
中线测量完成后，在中线上的直线地段每50m，曲线地段每20 m测设一桩。道岔中心、变坡点、桥涵中心等处需钉设加桩。全线里程自起点连续计算，消除因局部改线或假设起始里程而造成的里程“断链”。
6.高程测量:通过水准测量将水准点引测于桥台、涵洞帽石、隧道洞口边墙等稳固建筑物上，也可沿线路埋设永久性混凝土水准点。
7.桥梁竣工测量在桥梁工程竣工后进行，其工作内容主要包括桥梁墩台竣工测量、桥梁架设竣工测量。
8.墩台竣工测量主要包括测定各墩台的跨度、丈量墩台各部尺寸、测定支承垫石顶面高程等工作。
桥墩、桥台间的跨度可根据墩中心点或工作线交点标志测定。如果跨距较小，可用钢尺直接丈量；当跨距

较大不便直接丈量时，可用
光电测距仪或三角测量的方法施测。在测出各跨的
距离后可计算出桥长，与设计桥长比较以估算其精度。
桥墩、桥台各部尺寸主要是墩顶的尺寸、支承垫石的尺寸和位置等。可根据墩顶标有的纵、横方向线或工作线进行丈量。
桥墩、桥台顶面高程可自桥梁一端的水准点开始逐墩测量，最后闭合于另一端的水准点上。
9.桥梁架设竣工测量主要包括测定主梁弦杆的直线性、梁的拱度、立柱的竖直性、各墩上梁
的支点与墩台中心的相对位置等工作。
主梁弦杆的直线性、梁的拱度和立柱的竖直性的测定按照架梁时的方法进行。，
墩上梁的支点与墩台中心的相对位置主要是固定支座及活动支座底板中心与墩台中心的相对位置、上摆与铰枢中心的相对位置，以及支座底板中心与下摆中心的纵向相对位置。根据
测量结果，即可推算出梁的支点与墩台中心的相对位置，以及与设计位置的差值。
10. 地下管线竣工测量在新建、改建、扩建的地下管线覆土前进行，其工作内容主要包括管线点调查和管线点测量。
11.编绘竣工总图应收集的资料如下：(l)总平面布置图；
(2)施工设计图；
(3)设计变更文件；
(4)施工检测记录；
(5)竣工测量资料；
(6)其他相关资料。
12. 竣工总图遵循现场测量为主，资料编绘为辅的原则进行编绘。
(l)施工中应根据施工情况和设计变更文件及时编绘竣工总图。
(2)单项工程竣工后应立即进行实测并编绘竣工总图。
(3)对于设计变更部分，应按实测资料绘制。
(4)地下管道及隐蔽工程，应根据回填前的实测数据编绘。
13. 竣工总图通常随着工程的陆续竣工而相继编绘，其作业过程如下：
(1)底图处理
根据工程竣工总图和各专业分图的要求内容，将设计总平面图按专业进行分层处理，展绘
出所有控制点的位置，注记出各种设计元素，为制作竣工总图做好准备。
(2)总图编制
施工过程中，通过复测检查及竣工时的实测，陆续获得施工放样和竣工测量资料，及时展
绘细部点坐标、高程以及各种必要的元素，用实测数据替换、修改设计数据以及变化的地形数
据，持续更新底图。最后，经统一补调补测、编辑和整饰，形成竣工总图。
14.竣工测量成果的整理归档一般应包括如下内容：
(1)技术设计书，技术总结；
(2)竣工测量观测、计算资料；
(3)竣工总图、专业分图、断面图；
(4)细部点成果表；
(5)仪器检定和检校资料；
(6)检查报告，验收报告。
15. 变形是物体在外来因素作用下产生的形状和尺寸的改变。变形贫为少形体自身的形变（伸缩、错动、弯曲和

扭转）
、
变形体的刚体位移（整体平移、整体转动、整体升降和整体倾斜）两类，一般称前者为形变，称后者为变形。
形变监测是指对地壳或地面的水平和垂直运动所进行的变形监测工作。其目的是监测地震前兆或评价区域构造的稳定性。
变形监测是通过测量位于变形体上有代表性的离散点（变形观测点）的变化来描述变形体
的变形。变形监测分静态变形监测和动态变形监测，静态变形通过周期观测得到，动态变形通过持续监测得到。
变形监测目的是要获得变形体的空间位置随时间变化的特征（变形的几何分析），同时还要解释变形的原因（变形的物理解释）。
16.变形监测对象主要包括以下三类：全球性变形监测、区域性变形监测、局部性变形监测。
变形监测特点：重复观测、精度要求较高、测量方法综合应用、数据处理要求严密。
17.变形监测内容包括几何量、物理量两方面。
几何量监测:监测内容主要包括水平位移、垂直位移和偏距、倾斜、挠度、弯曲、扭转、震动、裂缝等测量。水平位移是变形监测点在水平面上的变动，垂直位移是变形监测点在铅直线方向上的变动。
物理量监测:监测内容主要包括应力、应变、温度、气压、水位（库水位、地下水位）、渗流、渗压、扬压力等测量。
18.对于较大规模的或重要的工程，变形分析一般包括如下内容；较小规模的工程，至少应包
括前3项内容。
(1)观测成果的可靠性分析；(2)变形体的累计变形量和两相邻观测周期的相对变形量分析，
(3)相关影响因素（荷载、应力应变、气象和地质等）的作用分析；(4)回归分析；(5)有限元分析。
19.变形监测的等级及精度要求取决于变形体设计时确定的变形允许值大小和变形监测的目的。
如果监测目的是为了使变形值不超过变形允许值，从而确保工程安全，则其观测中误差应小于变形允许值的1/10～1/20;如果监测的目的是为了研究其变形过程，则其观
测精度还应更高。
20.监测网点布设:
基准点, 基准点是变形监测的基准，应布设在变形影响区域外稳固可靠的位置。每个工程至少应布设3个基准点。大型工程的变形监测，其水平位移基准点应采用观测墩，垂直位移基准点宜采用双金属标或钢管标。
工作基点,工作基点是直接测定观测点的控制点，在一周期变形监测过程中应保持稳定，可选在比较稳定且方便使用的位置。设立在工程施工区域内的水平位移监测工作基点宜采用观测墩，垂直位移监测工作基点可采用钢管标。对于通视条件较好的小型工程，可不设立工作基点，直接在基准点上测定变形

观测点。
变形观测点（亦称目标
点、变形点、观测点）,变形观测点布设在变形体的地基、基础、场地及上部结构等能反映变形特征的敏感位置。
21.变形观测周期的确定根据变形体的变形特征、变形速率、观测精度及外界影响因素等综合确定。
变形观测过程中，变形发生显著变化时，应及时增加观测频率。
22.静态变形监测:
常规大地测量方法,利用常规的经纬仪、水准仪、测距仪、全站仪以及测量机器人等大地测量仪器通过测量方向、角度、距离、高差等观测值来测定变形。该法主要用于变形监测网的布设以及周期观测。
GPS测量方法,利用GPS精密定位技术建立变形监测网，对基准点和变形观测点进行周期观测。GPS测量方法具有精度高、受外界干扰小等特点。
合成孔径雷达干涉测量(lnSAR)方法，利用微波雷达成像传感器对地面进行主动遥感成像，经过一系列数据处理，从雷达影像的相位信号中提取地面的形变信息。该法主要用于地面形变监测，不需要建立监测网；空间分辨率高，可以获得某一地区连续的地表形变信息；全天候。
准直测量方法，通过测量变形观测点偏离基准线的距离，确定某一方向上点位相对于基准线的变化。准直测量包括水平准直和铅直两种方法。水平准直法为偏离水平基准线的微距离测量，水平基准线一般设置为平行于被监测物体；铅直法为偏离垂直基准线的微距离测量，垂直基准线设置为经过基准点的铅垂线。
液体静力水准测量方法，利用静止液面原理来传递高程的方法，可以测出两点或多点间的高差，即利用连通管原理测量各处容器内液面高差的变化必测定垂直位移。该法适用于建筑物基础、混凝土坝基础、廊道和土石坝表面的垂直位移观测。
特殊监测方法，如应变计测量、倾斜仪测量等。
23.动态变形监测：实时动态GPS测量方法、近景摄影测量方法、地面三维激光扫描方法。
近景摄影测量方法，在变形体周围的稳定点上安置高精度数码相机，对变形体进行摄影，然后通过数字摄影测量处理获得变形信息。
地面三维激光扫描方法， 利用地面三维激光扫描系统以一定间隔对变形体表面进行扫描，大量采集三维坐标数据（点云数据），通过去噪、拟合和建模，获得变形体的变形信息。需要站与站之间拼接时，在变形体周围要布置标靶。该法特点主要包括信息全面和丰富；对变形体非接触测量；便于对变形体进行整体变形研究。
24.变形监测网一般布设为基准网（首级网）、监测网（次级网）两级。基准网由基准点和工作基点构成；监测网由部分基准点、工作基点

和变形观测点构成。
采用大地测量方法进行变形监测网布设时，对于
大型建筑物、滑坡等，水平位移监测网宜布设三角形网、导线网GPS网等；对于分散、单独的小型建筑物，水平位移监测网可布设监测基线（如视准线）。
垂直位移监测网一般布设为环形水准网。
25.沉降观测（亦称垂直位移观测），常用方法是水准测量，有时也采用液体静力水准测量。
位移观测，观测方法包括地面测量方法、数字近景摄影测量方法、GPS测量方法和特殊测量方法（如视准线、激光准直法）等。通过各期的水平位移观测成果可绘制水平位移曲线图。
位移观测还包括建筑裂缝观测、挠度观测等。裂缝观测主要是观测裂缝的长度、宽度、深度随时间变化的情况，通过各期的裂缝观测成果可绘制裂缝变化曲线图；挠度观测是通过观测不同位置变形点相对于固定点的位移值来计算挠度值，也可使用挠度计、位移传感器等来观测，通过各期的挠度观测成果可绘制挠度曲线图。
倾斜观测，是各种高层建筑物变形监测的主要内容。倾斜观测分为如下两类。相对于水平面的倾斜（如建筑基础倾斜），可采用几何水准测量方法、液体静力水准测量方法和倾斜仪测量方法。相对于垂直面的倾斜（如建筑主体倾斜），可采用投点法、测水平角法、前方交会法、激光铅直仪观测法、激光位移计法和正、倒垂线法等。
动态变形观测，通常是测量变形体在日照、风荷、振动等动荷载作用下而产生的变形。动态变形测量的精度应根据变形速率、变形幅度、测量要求和经济因素来确定。
地面形变观测，包括地面沉降观测、地震形变观测等。目前，地面形变观测主要采用水准测量、GPS测量、InSAR测量等方法。
26.变形几何分析的任务是确定变形量的大小、方向及其变化，其内容包括基准点稳定性分析和观测点变动分析（周期间叠合分析）。基准点稳定性分析方法有平均间隙法、卡尔曼滤波法等，常用方法为平均间隙法。
变形物理解释的任务是确定变形体的变形和变形原因之间的关系，解释变形原因。变形物理解释的方法可分为统计分析法、确定函数法（力学模型分析法）和混合模型法3类。
27.变形监测成果归档：观测资料整理、监测成果表达、成果归档。
监测成果表达：传统表达方式中，变形监测、分析和预报的技术总结和报告是最重要的文字成果。成果表达最重要的是准确性和可靠性，其次是艺术性和逻辑性。
28.变形监测任务全部完成后或委托方需要时，应提交下列综合成果：
(l)技术设计书，技术总结；
(2)变形监测网点分布图；

(3)变形观测、计算资料；
(4)变形曲线图、成果表；
(5)变形分析、预报资料；
(6)仪器检
定和检校资料；
(7)检查报告，验收报告。
29.数百米内的精密距离测量使用因瓦基线尺比较方便。 数百米至数千米的精密距离测量宜使用精密的光电测距仪（或全站仪）。双频激光干涉仪是目前测长仪中精度较高的一种仪器。
几何水准测量仍是精密高程测量的最主要方法。
30.在大坝、防洪大堤及其他构筑物的变形监测，以及高精度的机械设备安装中，需要观测基本位于同一水平基准线上的许多点的偏移值，称为准直测量。
准直测量方法很多，光学测量方法有小角法、活动标牌法；光电测量方法有激光准直法等；机械法有引张线法等。
31.精密垂准测量，在数百米高大厦、电视塔、烟囱等建筑物施工，以及核电站、火箭发射架等机械设备安装中，必须进行高精度垂准测量，垂准精度通常要求达到亚毫米级。
垂准测量是以过基准点的铅垂线为垂直基准线，测定沿垂直基准线分布的目标点相对于铅垂线的水平距离。与准直测量一样，铅垂线可以用光学法、光电法或机械法产生。
32.精密工程控制网一般一次布网。分级布设时，其等级一般不具有上级网控制下级网的意义。精密工程控制网必须进行优化设计。
精密水平控制网通常布设为固定基准下的独立网，网形主要取决于工程任务和实地条件，一般不作具体要求。精密高程控制网主要采用水准测量的方法建立，布设为闭合环或附合路线构成的结点网。
精密工程测量的平面点常采用带有强制对中装置的测量标志。一般用基岩标作为绝对位置要求非常稳定的平面和高程基准点；在软土地区可用深埋钢管标作为高程基准点，用倒锤作为平面基准点。
33.特殊精密控制网布设:直伸形三角网、环形控制网、三维控制网。
在高山区或深切割河谷地带，若垂线偏差不够精确或不予考虑，则其影响将远大于测角、测距误差的影响。将三维观测数据统一处理，可以有效解决垂线偏差问题。因此，在这类地区
建立精密工程控制时，需要布设三维控制网。
34.工业设备形位检测常用方法有如下4类： (l)电子经纬仪（或全站仪）基于前方交会的测量方法；
(2)全站仪（或激光跟踪仪）基于极坐标的三维坐标测量方法；
(3)近景摄影测量方法；
(4)激光准直测量方法。