土木工程概论.docx

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土木工程概论

浅

谈

测

绘

工

程

在

土

木

工

程

的

应

用

目录

第一序绪论2

第二序工程勘测阶段3

2.1测绘仪器3

2.2大比例尺地形图4

2.3钻孔放样5

第三序工程施工阶段5

3.1土地整平5

3.2建筑轴线放样6

3.3沉降观测7

第四序工程竣工阶段9

4.1验收9

4.2竣工后的变形观测9

第五序工程运营、保养维护阶段10

5.1工程竣工后的变化10

5.2对工程进行监测10

第六序总结10

摘要：

工程建设的过程中伴随这测绘技术的实施与应用。

为了工程顺利、安全的进行，需要测量技术实时地对工程进行精测，反映工程的在施工过程中出现的问题，及时让有关施工部门采取措施来确保施工安全进行。

测绘技术在土木工程建设中发挥重要地位。

如：

探勘，施工，监测，验收，保养维护等等都需要测绘人员利用先进的测绘仪器，采用先进的测绘技术实时地对土木工程进行监控，土木工程时时与测绘技术伴随一起。

关键词：

土木工程测绘技术

第一序绪论

近年来，随着国家经济建设的飞速发展，对土木工程专业提出了新的更多更强更全面的要求。

与土木工程专业相联系的一些专业也相应得到一系列的崭新的发展进程。

而测绘工程在土木工程应用中变得至关重要，占据相当大的成分，地位，是土木工程不可缺少的一部分。

土木工程为了保证工程的质量，工程的安全，工程施工的进程，工程的创新等，必须依附测绘工程的高新技术，通过测绘工程的可靠的技术保障来实现。

测绘工程对土木工程项目进行全程见监测，提供工程在进行的过程中的各项数据，及时反映工程出现的情况，确保工程的顺利进行。

一切土木工程,从勘测、设计、施工、竣工,到质量管理、安全监护,都离不开测绘。

测绘技术先进与否,能否合理地应用测绘技术,直接影响土木工程的进展速度。

所以一切土木工程,从勘测、设计、施工、竣工,到质量管理、安全监护,都离不开测绘。

第二序工程勘测阶段

2.1测绘仪器

现代测绘仪器凭借着自动化、数字化、智能化、网络化为发展方向,在高科技，高标准的形象下，传统的光学测绘仪器（比如：

水准仪、经纬仪、平板仪）等等逐渐出现被淘汰的境地，无法适合现在人们需求的高精度，高效率要求，在测绘市场已经无法满足测绘需要。

全站仪堪称工程测量的代表仪器,在现在的各项工程测量中，全站仪还具备有比较重要的地位，它主要是电子经纬仪和测距仪的集成体。

全站仪不仅具有电子测角和电子测距的功能,而且具有自动记录、存储和运算能力,有很高的工作效率。

目前各厂家推出的新型全站仪大都有许多新的功能:

如目标自动调焦照准、短距离无棱镜测距、测量软件机内操作、大容量测量数据存储和菜单化操作等。

随着计算机技术的发展，目前还出现了“自动目标识别全站仪”,它可以自动跟踪反射器并实时得到三维坐标,在软件的支持下与设计值比较,从而控制施工过程。

用于高精度定向的陀螺经纬仪向激光陀螺定向发展。

另外,将陀螺仪和全站仪集成、GPS-RTK与全站仪集成等等出现了功能强大，齐全的测绘仪器的组合，大大地提高测绘仪器的技术含量。

大面积的首级控制测量早已使用GPS全球定位系统。

目前,用于控制测量的静态GPS接收机已实现天线、接收机和电源一体化,重量仅一公斤左右,操作完全自动化。

用于图根控制测量和采集数据的实时动态RTKGPS接收机,可以瞬时获得地面点的坐标。

另外,它还可以在30～50km范围内按坐标施工放样。

将全站仪和GPS集成一体,就出现了“超站仪”,它改变了工程测量外业的作业模式,实现控制测量、碎部测量和施工放样的一体化和无缝衔接作业。

三维激光影像扫描仪可以快速、精确和可靠地获得被识别物体三维空间数据,在桥梁变形、水坝监测及建模、土石滑坡监控、开挖容量测量、城市数字化测量等方面非常有用。

高精度高程测量方法目前还是采用几何水准测量,但水准测量的仪器实现了数字化和自动化。

数字水准仪不光实现了自动安平,还配合条码标尺,实现观测自动化和测量结果数字化。

数字水准仪主要是利用相关法和相位法的原理实现自动读取视线高和视线距离。

现代的测量仪器内部大都带有存储器,用于记录存储工程测量数据。

若测量仪器没有内存储器,可用通用的掌上计算机实现数据记录、处理和实时传输一体化。

随着计算机网络技术和通讯技术的发展,数据记录设备可直接通过电台、GSM或全球星手机等进行远程数据传输。

2.2大比例尺地形图

工程的实施阶段的首要任务就是进行设计图从一般的软件画图套用到实际的地形图上面，进行合理的规划，确定最佳的方案。

这就需要最原始的实际地理情况，地理的测量和绘制都得依靠懂得技术的测绘工程专业人员。

测绘工程专业人员通过利用各种各样先进的测绘仪器到实地进行外业测绘，把要进行测绘的地块的高低起伏，房屋建筑，水利设施等等各式各样的地表物准确地测量出来，并采用先进的处理软件（南方数字成图处理软件等）把地形图在计算机中勾画出来。

结合地形结构和地表的附着物，用南方测绘自动成图软件对地物真实描绘成电子地图。

2.3钻孔放样

土木工程在施工之前，工程施工队需要知道施工地方的具体岩土情况，需要人员进行对施工的地方进行岩土采集分析。

这一步骤就需要我们测绘人员对设计建筑物的轴线进行第一次施工前的放样，为钻孔人员指明打孔的具体位置，最终为岩土技术人员提供整个建筑所在的土地下层岩土情况，让岩土技术人员能够正确的分析建筑地面的地质情况。

第三序工程施工阶段

3.1土地整平

工程在设计的时候，设计人员会给定一个特定的设计标高，设计标高就是建筑在施工过程中的标准高程。

测量员在进行第一步野外地形测绘时所得到的高程是大地表面的真实高程，而工程施工的时候只要设计员设计提供的标高，所以我们在测量所得的数据，继而进行土方计算，得到相应的土方量。

在成功计算土方量之后，指导施工人员利用挖土机，推土机，掘进机等等各种各样的机器进行土的挖掘，外运，内送。

最终使得场地平整，到达设计的要求，满足了施工的需要。

3.2建筑轴线放样

图纸上的建筑物需要在实地上才能显示出其本身的现状。

想要得到这样结果，必要进行建筑的放样，把图纸上的建筑平面图实地地定位到实际的地面上。

这就是建筑放样的简单原理

图例是学校某教学楼的建筑轴线放样点，真实反映测量技术人员需要进行放样的的建筑轴线点，需要测绘人员利用仪器实地放样出来。

3.3沉降观测

在工程施工的前期到后期，建筑都会发生这样那样的沉降变化，所以我们测绘技术人员需要对建筑物进行定期，短时间的沉降观测，确保工程的正常进行。

沉降观测的具体步骤如下介绍：

1、沉降观测通常采用几何水准法进行观测，水准基点的位置应根据总平面图上建筑物的分布及工程地质条件而定，以保证基准点稳定可靠为原则，即水准基点在整个观测期间固定在同一个地方不产生移动。

当设置水准基点处有基岩出露时，可用水泥砂浆直接将水准基点的金属支座嵌在基岩中；当设置水准基点处为粘性土或砂土时应采用深埋准基点法。

当表层土软弱而不深处有坚密土层时，可将金属管或钢筋混凝土桩打入或钻孔埋入坚密土层中，并将水准基点的金属支座安在管或桩的上端中心部位，孔口地表砌砖盒，上加盖保护。

水准基点的数量在每一测区内不少于3个。

区域面积较大或对多栋建筑物进行观测时，应适当增加，并使所有基准点构成水准网。

水准基点分布设在建筑物压力影响范围以外一般距离高层建筑物不少于30m，距有振动影响的建筑物则应更远，但一般不大于100m。

2、观测点应布置在建筑物沉降变化显著，并保证在施工期间和投产后能顺利观测的地点，通常在建筑物四角及沿墙长每隔8-12m，或每隔2-3个柱基布置一个；也布置在建筑结构、基础类型、地基土层等发生变化处以及受临近建筑影响处。

并且在每一个测区内观测点不应少于6个。

3、观测点的标志一般用圆钢（φ20-25mm），角钢（30×30mm）制成，为了不影响建筑物外表的美观，并起装饰作用时，可用有色金属制成，而且观测标志应在建筑物施工的同时安在建筑物的基础上、墙上或地下室的适当位置。

为便于立尺观测，观测标志应离开墙面和地面一定距离，标志埋入墙体内的尺寸应大于外露尺寸的三倍。

4、沉降观测的仪器宜采用精密水平仪和铟钢尺。

对第一观测对象宜固定人员，观测前应严格校验仪器，测量精度宜采用Ⅱ级水准测量。

（视线长度宜为20-30m，视线高度不宜低于0.3m，水准测量应采用闭合法。

（5）观测工作中要做到：

①施工期间的观测，当基础砌好安上观测标志后，即开始观测，以后可按建筑物完成的层数观测，每增加一层（包括地下部分）观测1-2次。

②竣工后的观测，竣工投产后的时间间隔，视沉降量的大小和沉降速度而定。

一般第一年内1-3个月观测一次，不少于5次；以后每年观测2-3次，直至沉降稳定为止。

第四序工程竣工阶段

4.1验收

在工程竣工阶段后。

按照国家规范,所有大型建设项目竣工之后都要进行竣工测绘,验收的阶段需要测绘人员实地查看，采用测绘仪器（如：

测量机器人，全站仪，GPS,电子水准仪等等）准确的测量出竣工后各项指标的评估和完成各种项目资料（例如,利用野外数字测图、GPS测图和DPS测图技术进行竣工图的测绘,并按数字工程的要求进入三维可视化、网络化GIS工程管理信息系统,以作为工程验收评估和今后长期安全运行的原始依据，现代测绘技术能够快速地获取这些数据和信息,并实现数字化管理），最终还要提供多种工程运行期间的测试文档、图表资料。

4.2竣工后的变形观测

工程的竣工之后并不能代表工程的结束和安全监测的尾声。

在经过专业人员的评估验收之后，技术人员只能确保当时或者近期的建筑正常运行（排除了外部因素的影响），但是随着外部因素的剧烈影响会让已经安全使用的建筑物发生安全隐患。

为了确保建筑的运行和人们能够舒适的运用建筑条件，测绘人员同样要进行相应的变形测量，测绘技术依然发挥着自身的优势去确保建筑使用的安全。

第五序工程运营、保养维护阶段

5.1工程竣工后的变化

工程竣工后可能出现建筑沉降加速，造成建筑的不均匀沉降，最后形成建筑物倾斜或者整体，局部断裂的危急情况。

形成的原因：

1、周围建筑物的施工影响该建筑的地基变化。

2、工程施工建设初期的地基施工不规范，减弱了地基在设计承载能力强度而造成竣工后建筑物沉降不一致。

3、自然因素改变了地基的承载能力，构成建筑的变形。

5.2对工程进行监测

针对工程的变化情况，采取相应的测绘工具，遵循相应的测绘规范，进行相应测绘方法。

对于一般高层建筑工程，测绘人员通过定期的对建筑进行水准高程测量，时时鉴定建筑物的沉降变化情况，也可以采用全站仪对建筑物同一铅垂线上的顶部和底部偏差来确定建筑物的沉降变化（即倾斜变化情况）。

随着测绘仪器和技术的发展，现在测绘变得高效性，准确性，连续性。

现在实时变形监测已开始采用GPS、智能全站仪（测量机器人）和数字垂线仪等技术,它们都具有全自动、全天候、无人值守的特点,综合其他工业传感器,可实现全自动、无人或少人值守的工程运行方式，这样的测绘技术变得越来越智能化。

第六序总结

测绘技术伴随着整个土木工程在勘测，设计，施工，验收，运营，维护的全过程。

工程的安全生产，施工，投入运营的正常性无时无刻不伴随测绘技术作保障，工程的每一个步骤都需要测绘技术进行必要的监督。

测绘技术构成了土木工程在整个过程中的灵魂，是土木工程在进行前后的技术保障。

因此，测绘技术在土木工程的应用的首要高技术，并占据重要地位。