地铁施工后每月测量1~2次,直至变形体稳定。
分析要点
变形监测的定义:
变形监测是对变形体进行多次观测,以确定其空间位置随时间的变化特征。
变形分为两类:
变形体自身的变形和变形体的刚体位移。
变形体自身的变形包括伸缩、错动、弯曲和扭转四种变形。
变形体的刚体位移包括整体平移、转动、升降、倾斜四种变形。
根据变形随时间变化的特性可分为静态和动态变形,静态变形通过周期性的监测得到,动态变形通过连续监测得到。
变形监测的内容:
变形监测包括水平位移、垂直位移监测以及倾斜、挠度、弯曲、扭转、震动、裂缝等观测,还包括与变形有关的物理量的测定,如应力、应变、温度、气压、水位、渗流、渗压、扬压力等的测定。
变形监测的特点:
周期性、高精度、综合应用多种方法进行监测、数据处理和分析需结合变形体的结构。
变形监测方法:
常规大地测量方法,有精密高程测量、精密距离测量和角度测量等。
空间测量技术,有GPS测量、InSAR技术。
专门的测量技术和手段,有
液体静力水准测量、准直测量、正倒垂线测量、裂缝测量、应变测量和倾斜测量等。
摄影测量和激光扫描技术等。
变形监测资料分析的常用方法:
作图分析、统计分析、对比分析和建模分析等。
作图分析是将观测资料绘制成各种曲线,常将观测资料按时间顺序绘制成过程线。
统计分析是用数理统计方法(多元线性回归)分析计算各种观测物理量的变化规律和变化特征,分析其周期性、相关性和发展趋势。
对比分析是观测值与设计值或模型试验值进行比较分析。
建模分析是建立数学模型(统计模型、确定性模型、混合模型)研究观测物理量的变化规律。
变形测量工程提交的成果资料:
技术设计书和测量方案、监测网和监测点布置图、标石和标志规格埋设图、仪器的检校资料、原始观测记录、平差计算和成果质量评定资料、变形观测数据处理分析和预报成果资料、变形过程和变形分布图表、变形监测及分析和预报的技术报告。
考试样题
多项选择题:
变形观测周期的确定与下列因素有关:
(B、C、D)。
A.观测的精度B.变形的速度C.变形的大小
D.观测目的E.观测方法
简答题:
1.变形监测除布设监测点外,还布设测量基准点和工作基点。
布设测量基准点和工作基点的目的是什么?
布设测量基准点是保证变形监测的起始值稳定,有统一的测量基准。
工作基点相对于监测点有较好的稳定性,方便对监测点进行测量,并减少测量误差。
2.对变形监测资料进行分析是变形监测的主要工作之一,常用的方法有哪儿种?
见分析要点:
变形监测资料分析的常用方法。
3.变形监测项目完成后,提供给甲方的成果应包含哪些内容?
见分析要点:
变形测量工程提交的成果资料。
四、施工测量案例
背景材料
某商务综合楼,楼高88层,高度450米,位于商业核心区。
为保证工程质量,由第三方进行检测,测量内容包括:
首级GPS平面控制网复测、施工控制网复测、电梯井与核心筒垂直度测量、外筒钢结构测量、建筑物主体工程沉降监测、建筑物主体工程日周期摆动测量。
分析要点
施工放样的任务:
施工放样是以控制点为基础,将设计图上设计的建(构)筑物的平面位置和高程按设计要求在实地标定,作为施工依据。
对于建(构)筑物的高精度放样,需根据放样的点位精度和相对点位精度以及控制点的精度、施工和制造精度进行各级测量精度限差的设计。
常用的施工放样方法:
直接放样方法。
高程放样有水准仪法放样、全站仪三角高程放样、激光水平仪法等;角度放样;距离放样;点位放样有极坐标法、全站仪坐标法、距离交会法、角度交会法、GPSRTK放样法等;铅垂线放样(经纬仪天顶法、光学或激光铅垂仪法等)。
归化法放样。
首先用直接放样方法在实地放出标定后,再精确测定其位置,与设计位置比较求出偏差,然后调整到设计位置。
超高层建筑物施工测量:
超高层建筑物施工测量中主要是控制竖向偏差,随着施工进展保证轴线垂直向上引测。
还要进行高程控制、倾斜测量、各层面的细部放样、变形监测等测量工作。
当施工到一定高度后,要注意日照、风力的影响对超高层建筑物产生的挠曲。
考试样题
简答题:
1.作为第三方监测单位,为完成案例中所要求的监测项目,应投入哪些仪器设备,针对进行哪项测量工作?
双频GPS接收机,用于首级GPS平面控制网复测、建筑物主体日周期摆动测量、施工控制网复测;高精度全站仪,用于建筑物主体日周期摆动测量、施工控制网复测、电梯井与核心筒垂直度测量、外筒钢结构测量等;数字水准仪,用于建筑物主体沉降监测;激光投点仪,用于轴线控制点的竖向传递。
2.如何利用激光投点仪进行竖向传递?
在±0层上以主轴线为中心建立矩形(或十字线)控制网;在各控制点上分别用激光投点仪向上投点,为消除投点仪的轴系误差,可按四等分(或三等分)位置投点后取中点位置;投点后进行投点间的距离检查,与±0层相应控制点间的距离比较,距离之差应在测量误差范围内。
3.使用全站仪放样与使用GPSRTK放样有何异同?
各自的优势和使用场合?
全站仪放样要求测站与放样点之间通视,其放样精度随视距长度的增加而降低。
而GPSRTK放样时不需要彼此通视,能远距离测设点的三维坐标,点位精度均匀。
采用高精度全站仪放样,点位精度可达到毫米级。
因此,需要高精度放样或在室内、地下工程中放样时,只能用全站仪放样。
在野外具有良好的GPS信号,点位精度为厘米级时用GPSRTK放样有很好的优势。
五、市政工程测量案例
背景材料
某市由于城市的迅速发展,中心城市与东部卫星城间交通压力日益加重,为此拟建一条按高速公路标准,时速80Km/h的城市快速路,线路长12Km。
初测阶段,需测绘规划路沿线1︰500带状地形图,宽度为规划红线外50m,遇规划及现状路口加宽50m,同时调查绘图范围内地下管线。
定测阶段,进行中线测量和纵横断面测量。
测绘成果采用地方坐标系和地方高程系。
城市已建GNSS网络,已有资料:
城市一级导线点和三、四等GPS点以及二、三等水准点。
分析要点
市政工程建设勘测设计测量任务及作业流程:
市政工程建设的勘测设计、施工和运营管理阶段进行的各种测量工作总称为市政工程测量。
案例任务是勘测设计阶段,提供道路设计带状地形图。
作业流程为踏勘和测量设计、平面和高程控制测量、地形图测绘、专项测绘(包括地下管线调查测量、中线测量和纵横断面测量)、质量检查和验收、产品交付和资料归档。
踏勘和测量设计:
测绘单位在接受该项测量任务后,应收集现有资料,组织人员进行踏勘,进行各种测量工作的技术设计、组织测量人员和准备测量仪器设备及仪器的检验。
控制测量:
在建筑区,平面控制测量可采用导线测量,有条件时也可采用网络RTK、GPS测量方法建立。
本项目沿线路施测城市一级附合导线,作为首级控制,用网络RTK或图根导线加密图根点。
高程控制测量可采用水准测量和全站仪三角高程测量。
本项目布设四等水准测量引测一级导线点,用图根水准测定加密图根点的高程。
地形图测绘:
确定测图范围,按城市测量规范要求测图。
居民地和工矿的建筑物应测注散水处、小区门口和单位门口的高程。
高架道路、桥梁的桥墩要实测表示。
测注桥面、地面高程。
永久性电力线、通信线电杆、铁塔位置应实测,道路中线与高压线交叉时应测注交叉处地面高及对应最低线、最高线的高程,并标注电压。
地下管线检修井应分类表示,并测注高程。
实测有特征意义的独立树表示,实测古树并标注编号、树种及胸径。
地下管线调查测量:
地下管线调查包括地下管线现状资料的收集整理,采用测井法、探测法和坑探法对不明地下管线进行实地调查。
地下管线图以管线两侧的地形为背景,表示各种地下管线的位置。
地下管线图分为综合管线图、各类专业管线图。
线路中线测量:
中线测量是将设计线路放样到实地上,为工程的详细测量工作打下基础,为线路工程平面测量、纵横断面测量、各项调查测量和施工详细放样提供依据。
线路放样是将线路起点、交点、曲线主点、终点在现场实地标定。
直线段间隔150~250米,曲线段间隔40~60米。
在中线测量过程中,由于分段、局部改线等原因,造成中线里程不连续,称为中线断链,应作断链处理。
纵横断面测量:
纵横断面测量是在水准测量和中线测量之后进行,根据控制点的高程,施测线路中桩的地面高程,中线穿越道路、建筑物、水域、坡坎等地形变化处应加桩。
横断面测量是测量垂直于线路中线方向的地面高程。
横断面测量后按一定比例绘制纵横断面图。
考试样题
简答题:
1.地下管线的实地调查方法有哪些?
地下管线实地调查有测井法、探测法和坑探法。
测井法是量取检修井面到管外顶和管内底、沟内底的埋深,量取井中心到管中心线的偏距。
探测法是利用地下管线探测仪,探测各种管线在地面上的投影位置及埋深。
坑探法是通过开挖进行实地调查和量测。
2.简述市政工程建设规划设计阶段的测量任务及作业流程。
见分析要点:
测量任务及作业流程。
3.简述在市政工程中线测量中中线断链的定义及处理方法。
在中线测量中,由于分段、局部改线等原因,造成中线里程不连续,称为中线断链。
当断链靠近线路的起、终点时,可将断链点移至起、终点。
断链不应设在建(构)筑物上和曲线内,宜设在直线段的整里程桩处,实地应钉断链桩,桩上注记线路的来向、去向里程和应增减的长度。
断链应在各有关资料和图表中注明。