工程测量与桩基工程

'湖南安全技术职业学院设计题目：工程测量与桩基工程学生姓名：鲁耀山专业班级：测绘与地质工程1001班指导老师：邓桂凤系主任：甘孝君评阅人：2013年5月30 目录（小2号黑体居中）第1章引言…………………………………………………………………………………11.1工程测量地位与研究领域应用……………………………………………………11.1.1工程测量的定义…………………………………………………………………11.1.2工程测量的地位…………………………………………………………………11.1.3研究应用领域……………………………………………………………………21.2工程测量的内容……………………………………………………………………31.2.1工程内容划分……………………………………………………………………31.2.2工程测量的内容…………………………………………………………………31.3工程测量的发展历史………………………………………………………………41.4工程测量仪器的发展………………………………………………………………7第2章桩基工程的测量应用……………………………………………………………82.1控制测量……………………………………………………………………………82.1.1布设控制网………………………………………………………………………92.1.2大比例尺测图……………………………………………………………………112.2工程地质勘察………………………………………………………………………112.2.1建筑物与勘探点平面位置图……………………………………………………122.3工程放样……………………………………………………………………………132.3.1准备工作…………………………………………………………………………132.3.2极坐标法放点……………………………………………………………………142.3.3误差处理…………………………………………………………………………142.3.4复测工作…………………………………………………………………………152.3.5测量放线报验申请表………………………………………………………………15第三章工程测量应用案例分析………………………………………………………173.1工程概况……………………………………………………………………………173.1.1设计图纸及控制点图…………………………………………………………2030 3.2桩基施工测量……………………………………………………………………233.2.1前期准备工作………………………………………………………………233.2.2基线测设……………………………………………………………………233.2.3轴线测设……………………………………………………………………233.2.4桩位的测放与复核…………………………………………………………233.3工程施工放样……………………………………………………………………243.3.1全站仪放样使用说明………………………………………………………243.2.2定点放样……………………………………………………………………25第四章工程测量的发展展望………………………………………………………27致谢………………………………………………………………………………29参考文献………………………………………………………………………………30（注：XXXXX表示文字，目录文字采用小4号宋体，尾部数字对齐）30 摘要本文通过阐述工程测量在桩基上的应用；介绍了工程测量的发展和应用；然后结合具体工程项目，案例分析工程测量在桩基工程中的应用。例如控制测量、工程放样；并借助案例施工放样，介绍了全站仪的使用知识，并进行实际的放样工作；最后展望了测量在工程领域中的发展……关键词：工程测量；放样；全站仪；桩基工程30 第一章引言（小2号黑体居中）1.1工程测量地位和研究领域应用1.1.1工程测量的定义工程测量在测绘界，人们把工程建设中的所有测绘工作统称为工程测量。实际上它包括在工程建设勘测、设计、施工和管理阶段所进行的各种测量工作。它是直接为各项建设项目的勘测、设计、施工、安装、竣工、监测以及营运管理等一系列工程工序服务的。可以这样说，没有测量工作为工程建设提供数据和图纸，并及时与之配合和进行指挥，任何工程建设都无法进展。传统工程测量技术的服务领域包括建筑、水利、交通、矿山等部门，其基本内容有测图和放样两部分。现代工程测量己经远远突破了仅仅为工程建设服务的概念，它不仅涉及工程的静态、动态几何与物理量测定，而且包括对测量结果的分析，甚至对物体发展变化的趋势预报。苏黎世高等工业大学马西斯教授指出：“一切不属于地球测量，不属于国家地图集的陆地测量，和不属于法定测量的应用测量都属于工程测量”。我国近代以来工程测量可追溯至 1932年，同济大学工学院高等测量系正式成立，成为当时国立大学中惟一的测量系，并成为我国民用测绘高等教育事业的发祥地。随着传统测绘技术向数字化测绘技术转化，我国工程测量的发展可以概括为“四化”和“十六字”，所谓“四化”是：工程测量内外业作业的一体化，数据获取及其处理的自动化，测量过程控制和系统行为的智能化，测量成果和产品的数字化。“十六字”是：连续、动态、遥测、实时、精确、可靠、快速、简便。1.1.2工程测量的地位测量学是一门具有悠久历史和现代发展的一级学科。测量学按照研究范围和对象的不同,可分为如下几个分支学科：30 　　大地测量学：研究整个地球的形状和大小，解决地球表面大地区控制测量和地球重力场问题的学科，分为常规大地测量和卫星大地测量.普通测量学：研究小范围地球表面形状的测绘工作的学科．　　摄影测量学：通过航空对地面进行遥感获取地物和地貌绘制成地形图的学科．　　海洋测量学：研究以海洋和陆地水域为对象进行的测量和绘图工作．　　工程测量学：研究工程建设在设计、施工和管理阶段时的各种测量工作的学科．值得说明的是，随着社会的发展、科技的进步，教育不断改革。测绘专业也随着增加，特别是改革开放后，经济的突飞猛进，工程建设也加大了步伐，工程测量的需求也大大增加了，所以工程测量专业前景比较广阔.......1.1.3研究应用领域目前国内把工程建设有关的工程测量按勘测设计、施工建设和运行管理三个阶段划分；也有按行业划分成：线路(铁路、公路等)工程测量、水利工程测量、桥隧工程测量、建筑工程测量、矿山测量、海洋工程测量、军事工程测量、三维工业测量等，几乎每一行业和工程测量都有相应的著书或教材。由Hennecke,Mueller,Werner3个德国人所编著的工程测量学，主要按下述内容进行划分和编写：①测量仪器和方法；②线路、铁路、公路建设测量；③高层建筑测量；④地下建筑测量；⑤安全监测；⑥机器和设备测量。　　30 由于工程测量的研究应用领域非常广泛，发展变化也很快，因此写书十分困难。目前国内外没有一本全面涉及工程测量学理论、技术、方法和实际应用的现代专著或教材。国际测量师联合会(FIG)的第六委员会称作工程测量委员会，过去它下设4个工作组：测量方法和限差；土石方计算；变形测量；地下工程测量。此外还设了一个特别组：变形分析与解释。现在，下设了6个工作组和2个专题组。6个工作组是：大型科学设备的高精度测量技术与方法；线路工程测量与优化；变形测量；工程测量信息系统；激光技术在工程测量中的应用；电子科技文献和网络。2个专题组是：工程和工业中的特殊测量仪器；工程测量标准。德国、瑞士、奥地利3个德语语系国家自50年代发起组织每3～4年举行一次的“工程测量国际学术讨论会”。过去把工程测量划分为以下几个专题：测量仪器和数据获取；数据解释、处理和应用；高层建筑和设备安装测量；地下和深层建筑测量；环境和工程建筑物变形监测。1992年第11届讨论会的专题是：测量理论与测量方案；测量技术和测量系统；信息系统和CAD；在建筑工程和工业中的应用。1996年的第12届讨论会的专题是：测量和数据处理系统；监测和控制；在工业和建筑工程中的质量问题；数据模型和信息系统；交叉学科的大型工程项目。　　从以上可见，工程测量学的研究领域既有相对的固定性，又是不断发展变化的。笔者认为，工程测量学主要包括以工程建筑为对象的工程测量和以设备与机器安装为对象的工业测量两大部分。在学科上可划分为普通工程测量和精密工程测量。工程测量学的主要任务是为各种工程建设提供测绘保障，满足工程所提出的要求。精密工程测量代表着工程测量学的发展方向，大型特种精密工程建设是促进工程测量学科发展的动力。1.2工程测量的内容1.2.1工程测量的内容划分1.按阶段划分（1）工程建设规划设计阶段（2）工程建设施工阶段的测量（3）工程建设运营管理阶段的测量2.按所服务的对象划分为：建筑工程测量、水利工程测量、军事工程测量、海洋工程测量、地下工程的测量、工业工程测量、铁路工程测量、公路工程测量、管线工程测量、桥梁工程测量、隧道工程测量、港口工程测量以及城市建设测量等1.2.2工程测量的内容（1）提供模拟或数字的地形资料；（2）进行测量及其有关信息的采集和处理；（3）建筑物的施工放样；（4）大型精密设备的安装和调试测量；（5）工业生产过程的质量检测和控制；30 （1）各类工程建设物、矿山和地质病害地带的变形监测、机理解释和预报；（2）工程测量专用仪器的研制与应用；（3）与研究对象有关的信息系统的建立和应用等。1.3工程测量的发展历史测绘是一门古老的学科，伴随着人类的活动而产生，并不断的丰富起来的。中国是一个文明古国，测绘技术发展得相当早，相传公元前两千多年夏代的《九鼎》就是原始地图。《史记夏本纪》中描写大禹治水时测量情景的“左准绳，右规矩，载四时，以开九州，通九道”“准”是测量高低的，“绳”是量距的，“规”画圆，“矩”是画方形和三角形的那时还有一个测量单位是“步”，折三百步为一里，《山海经》也说，禹王派大章和竖亥两位徒弟步量世界大小，颛顼高阳氏（公元前2513～2434年）时，便开始观测日、月五星，定一年长短，到了秦代（公元前246～207年）用颛顼历定一年的长短为365、25日，公元前七世纪前后，即春秋时期管仲在所著《管子》一书中已上集了早期的地图二十七幅，1973年以长沙马王堆三号汉墓出土的西汉初期的帛地图《地形图》《驻笔图》《城邑图》是目前所发现的我国最早的地图，两晋初年裴秀编绘的《禹贡地域图》是世界最早的历史图集，裴秀编绘的《地形方丈图》是中国全国大地图，并且提出世界最早的制图理论，即《制图六体》，六体是“分率、准望、道里、高下、分斜、迁直。”分率－比例尺，准望－测量方法，道里－测量距离，高下－测量高低，方斜－测量角度，迁直－测量曲线与直线，唐代贾耽根据《制图六体》的理论曾编《海内华夷图》历时17年，成图幅面10平方丈，这一地图作品，在中国和世界制图学史上具有重要的意义，至今原图已失传，但它的缩印本在南宋刻石为《华夷图》。公元前五至三世纪，我国就已利用磁石制成最早的指南工具“司南”，中国的最古的天文算法著作《周髀算经》发表于公元前一世纪，书中阐述了利用直角三角形的性质，测量和计算高度，距离等方法，公元400年左右，中国发明了计里鼓车，这是用齿轮等机械原理30 作的测量和确定方位的工具，每走一里，车上木偶击鼓一下，走十里打镯一次，车上的指南针则记录着车子行走的方向，公元前720年前后，唐代僧人一行（张遂）等人，根据修改旧历的需要。组织领导了我国古代第一次天文大地测量，这次测量北达现今蒙古的乌兰巴托，南达今湖南省的常德，他们在这些地方，分别测量了冬至，夏至和日影长及北极高度，同时还把测量成果绘制成图，他们实测中得出的子午线的长度，是世界上第一次测量子午线长度，这次测量除了为修改历法，提供可靠数据之外，更重要的就是为了求出同一时刻日影差一寸和北极高差一度在地球上的相差距离（大约200里）。宋代沈括，在他的《梦溪笔谈》中记载了磁偏角现象，这在世界上是最早的发现，沈括在地形测量工程测量方面有较大贡献，他主持绘制了《天下州县图》使用水平尺，罗盘进行地形测量，制作地形立体模型，“木图”比欧洲最早的地形模型要早，元朝大科学家郭守敬用自制的仪器观测天文，发现黄道平面与赤道平面的交角为23°33′05″，而且每年都在变化，如果接现在的理论推算，当时这个角度是23°31′58″，可见郭守敬当时观测精度是相当高的，郭守敬还发明一些精确的内角和检验公式和球面三角计算公式，给大地测量提供了可靠的数学基础，当时，为兴修水利，他还带领队伍在黄河下游进行了大规模的工程测量和地形测量。明代郑和航海图是我国古代测绘技术的又一杰作。二．近代测量十七世纪初，资产阶段革命的兴起，测绘科学与其他科学一样为适应生产力的发展而有较大的发展，十七世纪初，荷兰人汉斯发明了望远镜，斯约尔创造了三角测量方法，1683年法国进行弧度测量，证明地球是两极略扁的椭圆形球体，法国人都明，特里尔提出用等高线表示地貌，德国科学家高斯提出最小二乘法理论，而后他又提出了横圆柱投影学说，使得地图的测量更为精确，18世纪出现了水准测量方法，提高了地形测图的精度，1875年国际米制公约的建立，使国际具有了统一的长度单位，1m被定义为通过巴黎子午线长度的四千万分之一。1899年摄影测量理论得到发展，1903年发明了飞机后，便使用了航空摄影测量方法测绘地形图。二十世纪五十年代前后，电子学，电子计算机、近代光学和航天技术的迅速发展为测绘科学的发展开辟了新的途径，从1947年光波测距的问世，使距距的丈量工作产生了一大变革，二十世纪四十年代百安平水准仪问世，使得水准测量更为方便快捷，电子经纬仪30 的问世。使得读数方法有了较大的改革，观测数据可自动记录，自动处理，大大的提高了劳动效率，人是地球卫星的上天，产生了卫星大地测量这门测绘学科，卫星多曾勤定位，卫星拍摄地球照片，监视自然现象变化，对深山、荒漠及海洋进行有效的勘测，陀螺经纬仪的产生，提高了矿井定向的精度，概率数理统计，线性代数等，工程数学的理论和方法被应用于测绘科学，使测量平差的理论有了较大发展。我国从十七世纪初，测绘事业有所发展，清朝康熙皇帝领导了全国性的大地测量和地图测绘工作，他首先统一全国测量中的长度单位，依据对子午线弧长的测量结果，亲自决定以二百里合地球经线一度，每里长一千八百尺，每尺为经长的百分之一秒，他不利用传教士培训人才，购置仪器，从北京附过开始，先后测绘了华北，东北、内蒙、东南、西南、西藏等地这的地图，然后编绘《亚洲全图》这些图都是当时世界上极为重大的测绘成果，清朝后期到新中国成立前，我国的测绘事业发展缓慢。新中国成立后，我国的测量事业，有了飞速的发展，测绘仪器制造业从无到有，各类精度仪器已能自行制造建成了全国的天文大地网，精密水准网，高精度重刀网完成了五万和十万分之一比例尺基本地形图的施测和中小比例尺示例地形图的编制，测绘事业发展的十分迅速。三．当代测绘当代测绘的GPS系统为主要标志，GPS全球卫星定位导航系统是美国从上世纪70年代开始研制，历时20年，耗资200亿美元，于1994年全面建成，具有在海、陆、空，进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统，GPS以全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点，赢得广大测绘工作者的信赖，并成功地应用于大地测量、工程测量、航空摄影测量、运载工具导航和管理制，地壳运动监测、工程变形监测、资源勘察、地球动力学等各种学科，从而给测绘领域带来一场深刻的技术革命，随着全球定位系统的不断改进，硬、软件的不断完善，应用领域正在不断地开拓，目前已遍及国民经济各种部门并开始逐步深入人们的日常生活。30 1.4工程测量仪器的发展　工程测量仪器可分通用仪器和专用仪器。通用仪器中常规的光学经纬仪、光学水准仪和电磁波测距仪将逐渐被电子全测仪、电子水准仪所替代。电脑型全站仪配合丰富的软件,向全能型和智能化方向发展。带电动马达驱动和程序控制的全站仪结合激光、通讯及CCD技术，可实现测量的全自动化，被称作测量机器人。测量机器人可自动寻找并精确照准目标，在1s内完成一目标点的观测，像机器人一样对成百上千个目标作持续和重复观测，可广泛用于变形监测和施工测量。GPS接收机已逐渐成为一种通用的定位仪器在工程测量中得到广泛应用。将GPS接收机与电子全站仪或测量机器人连接在一起，称超全站仪或超测量机器人。它将GPS的实时动态定位技术与全站仪灵活的3维极坐标测量技术完美结合，可实现无控制网的各种工程测量。专用仪器是工程测量学仪器发展最活跃的，主要应用在精密工程测量领域。其中，包括机械式、光电式及光机电(子)结合式的仪器或测量系统。主要特点是：高精度、自动化、遥测和持续观测。　　用于建立水平的或竖直的基准线或基准面，测量目标点相对于基准线(或基准面)的偏距(垂距)，称为基准线测量或准直测量。这方面的仪器有正、倒锤与垂线观测仪，金属丝引张线，各种激光准直仪、铅直仪(向下、向上)、自准直仪，以及尼龙丝或金属丝准直测量系统等。　　在距离测量方面，包括中长距离(数十米至数公里)、短距离(数米至数十米)和微距离(毫米至数米)及其变化量的精密测量。以ME5000为代表的精密激光测距仪和TERRAMETERLDM2双频激光测距仪，中长距离测量精度可达亚毫米级；可喜的是，许多短距离、微距离测量都实现了测量数据采集的自动化，其中最典型的代表是铟瓦线尺测距仪DISTINVAR，应变仪DISTERMETERISETH，石英伸缩仪，各种光学应变计，位移与振动激光快速遥测仪等。采用多谱勒效应的双频激光干涉仪，能在数十米范围内达到0.01μm的计量精度，成为重要的长度检校和精密测量设备；采用CCD线列传感器测量微距离可达到百分之几微米的精度，它们使距离测量精度从毫米、微米级进入到纳米级世界。30 　　高程测量方面，最显著的发展应数液体静力水准测量系统。这种系统通过各种类型的传感器测量容器的液面高度，可同时获取数十乃至数百个监测点的高程，具有高精度、遥测、自动化、可移动和持续测量等特点。两容器间的距离可达数十公里，如用于跨河与跨海峡的水准测量；通过一种压力传感器，允许两容器之间的高差从过去的数厘米达到数米。　　与高程测量有关的是倾斜测量(又称挠度曲线测量)，即确定被测对象(如桥、塔)在竖直平面内相对于水平或铅直基准线的挠度曲线。各种机械式测斜(倾)仪、电子测倾仪都向着数字显示、自动记录和灵活移动等方向发展，其精度达微米级。　　具有多种功能的混合测量系统是工程测量专用仪器发展的显著特点，采用多传感器的高速铁路轨道测量系统，用测量机器人自动跟踪沿铁路轨道前进的测量车，测量车上装有棱镜、斜倾传感器、长度传感器和微机，可用于测量轨道的3维坐标、轨道的宽度和倾角。液体静力水准测量与金属丝准直集成的混合测量系统在数百米长的基准线上可精确测量测点的高程和偏距。综上所述，工程测量专用仪器具有高精度(亚毫米、微米乃至纳米)、快速、遥测、无接触、可移动、连续、自动记录、微机控制等特点，可作精密定位和准直测量，可测量倾斜度、厚度、表面粗糙度和平直度，还可测振动频率以及物体的动态行为。第二章桩基工程的测量应用2.1控制测量控制网具有控制全局，限制测量误差累积的作用，是各项测量工作的依据。对于地形测图，等级控制是扩展图根控制的基础，以保证所测地形图能互相拼接成为一个整体。对于工程测量，常需布设专用控制网，作为施工放样和变形观测的依据。2.1.1布设控制网平面控制网的布设，应遵循从整体到局部，从高级到低级，分级布设的原则进行，以达到经济上和技术上的合理性。现介绍利用GPS建立控制网：30 1)分类方法：A、B、C、D、E级A.参考规范《全球定位系统GPS测量规范-2009》B.界面显示参数表1.1固定误差需要输入比例误差系数需要输入平均距离基线水平分量中误差基线垂直分量中误差C.划分标准B、C、D和E级的精度应不低于表1的要求：表1.2级别坐标年变化率中误差相对点间平均距离/km水平分量/（mm/a）垂直分量/（mm/a）B51050C102020D20405E20403布设原则：表1.3级别BCDE6581030 闭合环或附和路线的边数/条各级GPS网点位应均匀分布，相邻点间距离最大不宜超过网平均间距的2倍。接收机的选用:表1.4级别BCD、E单频/双频双频/全波长双频/全波长双频/单频观测量至少有L1、L2载波相位L1、L2载波相位L1载波相位同步观测机数≥4≥3≥2观测:表1.5级别级别BCDE卫星截止高度角/度10151515同时观测有效卫星数≥4≥4≥4≥4有效观测卫星总数≥20≥6≥4≥4观测时段数≥3≥2≥1.6≥1.6时段长度≥23h≥4h≥60min≥40min采样间隔3010-305-155-15注1：计算有效观测卫星总数时，应该各时段的有效观测卫星扣除期间的重复卫星数注2：观测时段长度，应为开始纪律数据到结束记录的时间段注3：观测时段≥1.6,指采用网观测模式时，每站至少观测一时段，其中二次设站点数应不少于GPS网总点数的60%注4：采用基于卫星定位连续运行基准站点观测模式时，可连续观测，但观测时间应不低于表中规定的各时段观测时间的和数据处理（1）外业数据检核1)B级GPS网基线外业预处理和C、D、E级GPS网基线处理，复测基线的长度较差ds应满足公式1.1的规定：ds≦2σ(1.1)σ---为基线测量中误差，单位为毫米2)B、C、D、E级GPS网基线测量中误差σ采用外业测量时使用的GPS接收机的标称精度，计算时变长按实际平均边长计算。30 3)B、C、D、E级GPS网同步环闭合差，不宜超过以下规定:三边同步环中只有两个同步边成果可以视为独立的成果，第三边成果应为其余两边的代数和。由于模型误差和处理软件的内在缺陷，第三边处理结果与前两边的代数和常不为零，其差值应符合公式1.2≦≦≦（1.2）式中：σ----基线测量中误差，单位为毫米，计算按12.2.5规定执行。对于四站以上同步观测时段，在处理完个边观测值后，应检查一切可能的三边环闭合差。4)B、C、D、E级GPS网外业基线的处理结果，其独立闭合环或附和路线坐标闭合差WS和各坐标分量闭合差应满足公式（1.3）的规定。≦3σ≦3σ≦3σ≦3σ(1.3)WS=n为闭合环数。（2）基线向量解算基本要求（略参考规范12.3.3节）2.1.2大比例尺测图数字化测图主要通过全站仪配合便携计算机或电子手簿,野外采集数据,最后利用专业测图软件编辑成图。这种方法要求在测站上测定各个地物地貌的碎部点,即要求碎部点必须与测站点通视。随着GPS技术的出现及其RTK定位技术的广泛应用,采用GPSRTK定位技术进行数字化测图.RTK测图速度快，无需太多人力，携带方便，特别应对野外没有他多遮挡物的地方更是方便实用.2.2工程地质勘察30 工程地质勘察研究、评价建设场地的工程地质条件所进行的地质测绘、勘探、室内实验、原位测试等工作的统称。为工程建设的规划、设计、施工提供必要的依据及参数。工程地质条件通常是指建设场地的地形、地貌、地质构造、地层岩性、不良地质现象以及水文地质条件等。2.2.1建筑物与勘探点平面位置图部分勘探点坐标：30 2.3工程放样施工放样把设计图纸上工程建筑物的平面位置和高程，用一定的测量仪器和方法测设到实地上去的测量工作称为施工放样(也称施工放线)。测图工作是利用控制点测定地面上地形特征点，缩绘到图上。施工放样则与此相反，是根据建筑物的设计尺寸，找出建筑物各部分特征点与控制点之间位置的几何关系，算得距离、角度、高程等放样数据，然后利用控制点，在实地上定出建筑物的特征点，据以施工。2.3.1准备工作30 阅读设计图纸，校算建筑物轮廓控制点数据和标注尺寸，记录审图结果。选定测量放样方法并计算放样数据或编写测量放样计算程序、绘制放样草图并由第二者独立校核准备仪器和工具，使用的仪器必须在有效的检定周期内。给仪器充电，检查仪器常规设置：如单位、坐标方式、补偿方式、棱镜类型、棱镜常数、温度、气压等。使用有内存的全站仪时，可以提前将控制点（包括拟用的测站点、检查点）和放样点的坐标数据输入仪器内存并检查。2.3.2极坐标法放点在控制点上架设全站仪并对中整平，初始化后检查仪器设置：气温、气压、棱镜常数；输入（调入）测站点的三维坐标，量取并输入仪器高，输入（调入）后视点坐标，照准后视点进行后视。如果后视点上有棱镜，输入棱镜高，可以马上测量后视点的坐标和高程并与已知数据检核。瞄准另一控制点，检查方位角或坐标；在另一已知高程点上竖棱镜或尺子检查仪器的视线高。利用仪器自身计算功能进行计算时，记录员也应进行相应的对算以检核输入数据的正确性。在各待定测站点上架设脚架和棱镜，量取、记录并输入棱镜高，测量、记录待定点的坐标和高程。以上步骤为测站点的测量。在测站点上按步骤1安置全站仪，照准另一立镜测站点检查坐标和高程，记录员根据测站点和拟放样点坐标反算出测站点至放样点的距离和方位角。测量放样负责人逐一将标注数据与记录结果比对，同时检查点位间的几何尺寸关系及与有关结构边线的相对关系尺寸并记录，以验证标注数据和所放样点位无误。填写测量放样交样单。2.3.3误差处理施工放样的成果通常是即刻(或数小时后)交付使用，往往不能等待再去检查成果的正确性。这就要求放样作业人员在作业中处处要有自我校核条件，以便及时发现错误，及时纠正。尽量避免误差出现一般工程放样的平差工作都是在现场进行的，因此，常将这类在现场消除测量误差的方法统称为现场平差。如在测放一个方向线时，采用正、倒镜定点，而后在现场取两方向线的中点作为最后方向值等方法。在所有建筑领域中，对测量放样的精度要求具有严密性和松散性两个方面的特性。严密性指工程建筑物必须保持其构件严密的相互关系，即在放样中具有较大误差时，则会有损于工程质量。松散性指松散的建筑部位，彼此间联系松驰。这类工程部位，虽在设计图纸上有三维尺寸的规定，但在施工时，可予以不同程度的伸缩，因其放样后果对工程建设的影响远比严密性的部位要宽松得多。30 在放样工作中采取适当的措施，使严密区段保证严密性，以满足建筑标准要求，而将由于控制测量所带来的误差平摊于工程部位松散的区段中，使它对工程质量不产生任何影响，从而达到现场平差的目的。它和一般平差任务不同之处是：误差并未消除，不过是将其挤放于一个对工程质量不产生影响的区段，而将其“吸收”罢了。可采用以下平差手段达到这一目的：第一，对严密部位，一般采用本身主轴线为基本控制去进行放样。即不论控制网布设的精度如何，一旦利用其测设主轴线后，该工程部位就以该轴线为基础了，这样就保证了建筑物的相对严密性;第二，所有轴线的测设，应在主轴线的基准上进行，以避免再由控制网测设，而将控制网本身的测设误差带入严密区段;第三，在施工过程中，所有轴线的测设定位，应具有一次性，切忌反复变更造成轴系的混乱2.2.4复测工作施工测量人员要对设计图纸上的尺寸进行全面的校核，校对总平面上的建筑物坐标和相关数据，检查平面图和基础图的轴线位置、标高尺寸和符号等是否相符，分段长度是否等于各段长度的总和。矩形建筑物的两对边尺寸是否一致，局部尺寸变更后，是否给其他尺寸带来影响。同时要做到以下几点：1、数据必须有计算，复核2人，且有签名。2、测量程序：先有确切的数据后，再进行实地放样。3、测量偏差≤5mm<核对护筒>。4、粗样一次性宜放样3个以上，分便相互核对。5、核对好的护筒，应该进行用第二控制点来检查。长度测量要求卷尺拉直、平。可进行往返读数据取均值。2.3.5测量放线报验申请表桩位测量放线报验申请表工程名称：花山区上湖安置房小区一期工程5#楼编号：30 致：马鞍山华诚建设工程咨询有限公司(监理单位)我单位已完成了花山区上湖安置房小区一期5#楼桩基工程的测量放线工作，现报上该工程报验申请表，请予以审查和验收。附件：承包单位(章)_______________项目经理_______________日期审查意见项目监理机构(章)_________________总/专业监理工程师_________________日期_________________注：本表由施工单位填报，一式二份，经监理机构签署意见后，监理单位、施工单位各存一份。分项、分部工程不合格，应填写《监理工程师通知单》，分部工程由总监理工程师签字。第三章工程测量应用案例分析30 3.1工程概况一、工程简介马鞍山苏杭置地发展有限公司拟建花山区上湖安置房，由安徽汇华建筑设计有限公司设计。拟建场地位于马鞍山市前进路以南，红东路以东。本工程根据化工部马鞍山地质工程勘察院提供的《岩土工程勘察报告》进行设计。拟建物设计参数如下:5#楼：层数为26层，总高度为75.8米，设计室内地坪标高为10.80米，剪力墙结构，对差异沉降敏感，基础砌置深度为-4.2米，要求单位荷载430kPa，有半地下室；二、场地地质水文条件（一）地形地貌拟建场地位于马鞍山市前进路以南，红东路以东。勘察场地原始地形有一定起伏，孔口标高变化在5.69～10.14米之间。地貌单元上属长江中下游平原漫滩与阶地接触相。（二）地层根据本次勘探揭露的地层情况，拟建场地地层自上而下可分为：第①层-杂填土（Qml）：主要由灰褐色、黄褐色粉质粘土回填，呈稍湿～湿、松散～稍密状态，局部为耕植土，含植物根茎，局部含少量碎石、砖块等建筑垃圾，该层均匀性差，为新填土，堆填时间小于10年。该层厚度0.30～4.60米，层底标高1.70～8.61米，场地内大部分地段分布。第②层-粉质粘土（Q4al）：灰褐色、灰色，呈湿、可塑状态，稍有光泽，无摇震反应，干强度中等，韧性中等，局部夹薄层软塑状粉质粘土，局部夹薄层状粉土。该层厚度0.60～3.10m，层底标高2.42～6.14m，场地内局部分布。第③层-淤泥质粉质粘土（Q4h）：灰色、灰黑色，呈很湿、流塑状态，局部呈软塑状态，稍有光泽反应，摇震反应弱，干强度较低，韧性较低，局部夹薄层状粉土、粉砂。该层厚度1.00～14.50m，层底标高-9.60～4.04m，场地内局部分布。第④层-粉质粘土（Q4al30 ）：灰褐色、灰黄色，呈湿、可塑状态，稍有光泽，无摇震反应，干强度中等，韧性中等，局部夹薄层软塑、硬塑状粉质粘土，局部夹薄层状粉土、粉细砂。该层厚度0.50～19.20m，层底标高-14.45～-0.97m，场地内局部分布。第④-1层-粉质粘土（Q4al）：灰褐色、灰黄色，呈稍湿、硬塑状态，稍有光泽，无摇震反应，干强度高，韧性高，局部夹薄层状粉土。该层厚度0.90～8.50m，层底标高-11.22～3.96m，场地内局部分布。第④-2层-粉质粘土（Q4al）：灰褐色，呈很湿、软塑状态，局部呈流塑状态，稍有光泽反应，摇震反应弱，干强度较低，韧性较低，局部夹薄层状淤泥质粉质粘土，局部夹薄层状粉土、粉砂。该层厚度1.00～9.70m，层底标高-12.84～-3.67m，场地内局部分布。第⑤层-粉质粘土（Q3al）：黄灰色、黄褐色，呈稍湿、硬塑状态，稍有光泽反应，无摇震反应，干强度和韧性高，局部夹薄层可塑状粉质粘土，层底含少量砂、碎石块。该层厚度0.50～12.50m，层底标高-19.03～3.40m，场地内局部分布。第⑥层-强风化闪长岩(ｒδ1)：黄褐色，岩石风化强烈，岩芯呈砂状、碎块状，局部呈短柱状，风化程度与厚度均不均匀，具球状风化特征。具铁染，结构大部分破坏，主要由长石、角闪石等矿物组成。裂隙发育，岩体强烈破碎，岩体基本质量等级为Ⅴ类。该层场地内均有分布，该层局部未揭穿。第⑦层-中风化闪长岩(ｒδ2)：黄褐色、青灰色，岩石中等风化，具斑状结构，块状构造，由长石、角闪石、云母等矿物组成，沿裂隙局部发生高岭土化及绿泥石化。该层岩石属较硬岩，局部为较软岩，岩芯呈短柱状、碎块状，裂隙较发育，岩体较破碎，岩体基本质量等级为Ⅳ类。该层未揭穿。(三)地下水1.该场地地下水可分为两个含水层：第一含水层为浅层潜水，主要赋存于第①层杂填土中；第二含水层为基岩裂隙水，主要赋存于下部风化基岩中。第②、③、④、④-1、④-2、⑤层均可视为不透水层，综合分析，该场地地下水第一、第二含水层之间无水力联系。从勘探情况看，基岩裂隙水具弱承压性，勘察期间所测地下水位为混合水位，测得钻孔稳定水位埋深0.20～3.50米，稳定水位标高在4.76～6.64米之间，地下水位年变化幅度约1.0米。该场地地下水补给来源主要是大气降水，主要排泄方式为自然蒸发。基坑施工时需做好降水及防渗工作，基坑排水可设明沟集水排放，或设置集水井。30 三、设计要求1.本工程±0.000相当于黄海高程10.800M.2.本工程桩设计据为：<<建筑桩基技术规范>>JGJ94-2008，<<建筑地基基础设计规范>>GB5007--2002.化工部马鞍山地质工程勘察院所提地质报告[报告编号：HK-S20120629].3.本工程基础采用钻孔灌注桩,桩径φ800,单桩竖向承载力特征值:3700KN。4.本次设计的桩均为工程桩,桩混凝土C35;垫层C15素混凝土;桩混凝土保护层厚度不小于50mm.5.根据地质情况,本工程桩为摩擦端承桩,桩端持力层为第7层中风化闪长岩,其饱和单轴抗压强度f=33.39MPa.要求桩身全断面进入该层不小于500.在进行工程桩施工前,应做3根试桩以确定成孔情况及桩的承载力.图中桩身长度仅作参考,施工时应根据地质情况作相应调整,且相邻桩端底标高差不得超过相邻桩的中心距。6.钻孔灌注桩的施工垂直度容许偏差为1%,桩位容许偏差为±10cm.7.钻孔工作结束后.应对钻孔进行全面检查(包括孔位、孔深、孔径、孔垂直度)，合格后方能进行清孔,清孔后孔底沉渣应小于5cm,清孔后应立即浇灌水下混凝土，不能间歇.8.水下混凝土的配合比应用现场的砂石作试验以求出其实际配合比，并且其性能应满足下列要求:a.保证设计有关强度和弹性模量的要求.b.应有良好的和易性和扩散角,坍落度为16-20cm,最大骨料不超过4cm.9.浇灌水下混凝土时应注意下列事项:a.导管埋入混凝土的深度不应小于2.0M,不宜超过6.0M.b.拔导管速度不宜过快，要与混凝土落入量相适应，以免管底离开混凝土面时被水渗入而造成质量事故.c.每根桩灌注混凝土时，应对抽管速度,相应混凝土落入量,事故等作详细记录,以备查用。d.质检人员对混凝土质量应进行检验,并应留试样,试件数量按照相关国家检测规范留置。30 10.由于浮浆上升，桩顶混凝土质量较差，故桩顶混凝土最终浇筑高度应比设计标高高出不小于1500mm且确保桩身混凝土强度,待混凝土凝固后凿去,凿后桩顶混凝土强度应符合设计要求.11.配制泥浆的土必须进行物理化学分析和矿物鉴定。泥浆的性能指标必须根据地层的特性,施工部位及造孔方法等通过试验加以选用，泥浆比重、粘度、含砂量等指标,在施工中必须严格遵守,并保证造孔泥浆满足下列要求:a.要有较少的失水量,能在孔壁上形成致密的泥皮.b.易于悬浮岩渣和砂子循环出渣.c.有良好的触变性和稳定性.d.有较低的含砂量.12.钢筋笼接驳应用电焊,位置应准确.保护层>5cm,并在钢筋与孔壁之间用钢筋隔开.13.采用静载试验测试单桩竖向承载力特征值(要求采用慢速维持荷载法),测试三根基桩.采用低应变动测测试桩身完整性,抽检桩数为总桩数的30%根,具体位置将根据打桩记录待定。14.本工程建筑桩基设计等级为乙级.桩距小于2.4m时,应避免同时开钻,采用跳钻跳灌,且先浇注桩应达到桩身混凝土设计强度的70%后方可进行相邻桩的施工.3.1.1设计总图纸及控制点图此图为马鞍山上湖安置房项目A2区块规划设计总平面图纸，比例为1:1000.图纸中给出了每栋房子的三个房角坐标，为以后放样采集坐标提供了依据。30 如图所示图中K1、K2为甲方提供控制点坐标。Z1、Z2、Z3为支点。其X、Y、Z坐标如下：K1,3509748.645,503983.018,8.811K2,3509669.158,503689.368,6.173Z1,3509550.421,503745.601,6.713Z2,3509638.101,503767.690,6.109Z3,3509487.648,503775.255,6.17930 此图为旋转后的图形，利用CAD绘图软件通过位移旋转使设计图纸转换成为测量坐标系上，更好的采集坐标以下是部分采集出来的放样坐标：1,1,503772.614,3509495.545,02,2,503774.038,3509490.233,03,3,503775.979,3509482.989,04,4,503777.532,3509477.193,05,5,503779.473,3509469.949,06,6,503780.897,3509464.636,07,7,503778.401,3509504.861,08,8,503780.342,3509497.616,09,9,503781.765,3509492.303,010,10,503783.706,3509485.059,011,11,503785.259,3509479.264,012,12,503787.201,3509472.019,013,13,503788.624,3509466.707,030 3.2桩基施工测量3.2.1前期准备工作1.测量人员进场后认真阅图，熟悉整个设计图纸，全面了解设计意图，根据现场总体布置，施工进度安排制定放线方案。2.测量、复核甲方提供的平面控制点及高程控制点，检查无误后办理好交点手续。3.根据设计图纸和控制点坐标计算测设数据，绘制放样详图。4.根据现场情况，建立测量控制方格网，利用坐标转换计算测量坐标。5.根据现场布置，建立平面控制点和高程控制点，并按要求预埋控制基点。3.2.2基线测设根据甲方提供的控制点，利用全站仪测设“十字”型纵横基线，测量时，以复核符合测量要求的控制点作为测站，后视另外两控制点，选择其中距离较远的点作为起始方向，根据已计算的水平角度和测边长度分别施测点A、点B及点O三个点。水平角测量不少于二个测回。三点测量完成后以O点为测站，后视B点检查角度∠BOA，若角度误差超出10秒，必须对三点重新定位，角度误差在规范围内时，则采用反方向把误差平差到各点，再移动各点位并固定，然后以O点为测站，后视B点或A点，然后施测控制点C点，D点，A、B、C、D点必须引测到不受施工影响，土质较为坚硬，便于保护和以后测量方便的地方。控制点作法一般采用不小于φ20，长度不小于30cm的钢筋打入地面，四周用砼保护，外露长度约10-20mm，并刻画十字丝作为标志。3.2.3轴线测设本工程轴线测设主要是工程桩轴线测设。工程桩采用钻孔桩，施工前必须施测出主要的轴线，然后依照轴线测量出各承台的桩位。为了方便测量减少计算量，先按设计图纸各轴线间的尺寸把施工坐标转换为测量坐标。3.2.4桩位的测放与复核30 桩位的测放要根据己测放出的建筑物轴线，认真准确的在施工场地上测放出来，并用木桩或钢筋头固定，桩位测放后应进行认真复核，无误后请监理及业主进行复核，桩机就位后还要对桩位进行复核，无误后才能施工。3.3工程施工放样3.3.1全站仪放样使用说明放样点：只知道图纸上坐标，而不知道现场位置，需要把坐标所对应的位置在现场标定出来的点就是放样点。全站仪坐标表示跟图纸坐标对应关系：N(北坐标)—X，E（东坐标）--Y，Z（天顶方向坐标）—标高。测站点和后视点必须满足的条件：知道两个点的现场位置和坐标，两点之间必须相互看得见。全站仪的两个最基本的功能：放样和数据采集。放样：已知现场两个点的位置和坐标：把知道坐标而不知道现场位置的点在现场的位置标定出来的工作就是放样。放样的具体操作步骤：1.先将全站仪架在测站点位置，调平圆水准器，移动全站仪，使光学对中器对准测站点，再反复调平管水准器，使全站仪无论哪个角度管水准器都在水平位置，并确保光学对中器对准测站点。2.按电源键开机。屏幕显示垂直角过零。3.动望远镜，屏幕显示V，HR，进入角度测量界面。4.按S.O键，进入放样程序，屏幕提示：选择一个文件。5.按F3选择跳过，屏幕进入坐标放样1/2菜单。6.按F1选择输入测站点，屏幕显示测站点。7.按F3选择坐标，屏幕进入测站点的N,E,Z坐标输入界面。8.按F1输入，进入集体坐标输入状态，在输入位置显示----，再按数字键输入具体坐标。每输完一个坐标后按F4回车确认输入。重复此项操作依次输入N,E,Z的坐标值。当输入完Z数据并回车后，屏幕显示输入仪器高。30 9.按F1输入，进入具体数据输入状态，在输入位置显示----，再按数字键输入具体仪高值。完成后按F4回车，仪器确认对点器所对坐标值，屏幕返回坐标放样1/2菜单。10.按F2输入后视点，屏幕显示后视点界面。11.按F3坐标，屏幕进入后视点的N,E坐标输入界面。12.按F1输入，分别输入后视点的N,E坐标（方法同第8步），然后按F4回车，屏幕显示照准后视点。此时，松开水平和垂直制动螺旋，转动仪器，精确瞄准后视点。（当测站点仪器望远镜与后视点棱镜杆尖满足互相通视，尽可能照准后视点棱镜杆尖位置，使测量结果更精确。）13.按F4是，仪器确认现场方位角，屏幕返回坐标放样1/2菜单。14.按F3输入放样点，屏幕显示放样点。15.按F3坐标，屏幕进入放样点的N,E,Z坐标输入界面。分别输入放样点的N,E,Z坐标（方法同第8步）。输入完毕后按F4回车,屏幕显示输入棱镜高度。16.按F1输入棱镜高，完成后按F4回车，屏幕显示放样参数计算。17.按F4继续，屏幕显示角度差调为零。松开仪器水平制动螺旋调整水平读数直到dHR值为0。指挥跑棱镜杆者，把棱镜杆放置到望远镜十字丝竖线的方向上。18.上下转动望远镜，知道瞄准棱镜中心，按F3距离，屏幕显示HD，dH,dZ,（HD为测站点到棱镜之间的水平距离,dH为棱镜到放样点间的水平距离19.指挥跑棱镜者在望远镜十字丝竖线的方向上前后移动，直到dH为0，此时棱镜杆尖所在位置即为放样点。20.按F4换点，屏幕返回14步，重复操作即可。3.3.2定点放样（1）检查全站仪是否在鉴定证书合格期内，确定是否为可用正常设备；30 （2）检视全站仪脚螺旋和微调等螺旋是否在初始零位置；仪器箱内量高钢尺，海拔仪和温度计等工具是否齐全；（3）在全站仪中新建项目，将已知控制点坐标和放样点设计坐标上传到全站仪的新建项目中。2.到达作业现场后，打开仪器箱，在已知控制点处架设全站仪，并开机预热2-3分钟，查看海拔仪和温度计，读取气压和温度，并输入全站仪的指定项目中。3.对中整平全站仪，进行测站定向工作。（1）输入测站点点号A，全站仪自动提取对应已知控制点的坐标和高程，确认后量取和输入仪器高；（2）询问和输入后视点点号B，全站仪自动提取对应已知控制点的坐标和高程，询问和输入后视点棱镜高，最后回报确认后视点点号及棱镜高。（3）望远镜瞄准后视点棱镜，然后按测量键并确认，完成测站后视定向工作。（4）定向起算边长的检核：使用全战仪内的放样功能，放样后视点B，检查起算边长误差是否符合精度，通常实测边长与坐标反算边长的相对误差应小于1/4000。否则，测站点或后视点就有问题。4.开始放样工作。（1）输入放样点点号，全站仪自动提取对应已知控制点的坐标和高程，并显示放样点与测站点的方向和距离。（2）将水平度盘旋转到放样点方向，并锁定水平度盘，使用望远镜粗瞄，指导司尺员到达预定放样点方向上，通知司尺员面对仪器方向向左/向右移动棱镜杆。（3）指导司尺员调整棱镜，使棱镜在望远镜视线以内，最终到达全战仪望远镜十字丝附近，然后测量距离，全战仪显示当前棱镜位置的前后偏距，并通知司尺员相对仪器延长/缩短的距离。（4）接近放样点设计坐标位置处时，望远镜瞄准棱镜杆根部，指导司尺员调整方向，使得棱镜杆根部位于望远镜竖丝方向上，然后搏动竖直方向瞄准棱镜，再次测量距离，再次通知司尺员相对仪器延长/缩短的距离，直至最终放样点的方向和距离的偏距都满足放样精度要求。（在以上放样过程中，水平度盘始终锁定在放样点的方向上，测量员须指导司尺员来调整棱镜位置到达指定的方向）30 （5）确认并通知司尺员钉桩，在桩位处再次立好棱镜后，询问棱镜高，测站修改棱镜高后，进行测量并记录实际放样点的坐标和高程。5.向甲方现场人员指认放样点桩位，并在放样交验单上签字确认。6.放样完成后，回到室内从全战仪导出放样点桩位的实测坐标和高程，并编写放样报告书，如放样交验单，放样点坐标表等。以下是部分放样数据与图纸：第四章工程测量的发展展望展望21世纪，工程测量学在以下方面将得到显著发展：　　1.测量机器人将作为多传感器集成系统在人工智能方面得到进一步发展，其应用范围将进一步扩大，影像、图形和数据处理方面的能力进一步增强；　　2.在变形观测数据处理和大型工程建设中，将发展基于知识的信息系统，并进一步与大地测量、地球物理、工程与水文地质以及土木建筑等学科相结合，解决工程建设中以及运行期间的安全监测、灾害防治和环境保护的各种问题。　　3.工程测量将从土木工程测量、3维工业测量扩展到人体科学测量，如人体各器官或部位的显微测量和显微图像处理　；　　　4.30 多传感器的混合测量系统将得到迅速发展和广泛应用，如GPS接收机与电子全站仪或测量机器人集成，可在大区域乃至国家范围内进行无控制网的各种测量工作。　　5.GPS、GIS技术将紧密结合工程项目，在勘测、设计、施工管理一体化方面发挥重大作用。　　6.大型和复杂结构建筑、设备的3维测量、几何重构以及质量控制将是工程测量学发展的一个特点。　　7.数据处理中数学物理模型的建立、分析和辨识将成为工程测量学专业教育的重要内容。　　综上所述，工程测量学的发展，主要表现在从1维、2维到3维、4维，从点信息到面信息获取，从静态到动态，从后处理到实时处理，从人眼观测操作到机器人自动寻标观测，从大型特种工程到人体测量工程，从高空到地面、地下以及水下，从人工量测到无接触遥测，从周期观测到持续测量。测量精度从毫米级到微米乃至纳米级。工程测量学的上述发展将　直接对改善人们的生活环境，提高人们的生活质量起重要作用结论本文通过对工程测量在桩基工程的应用地阐述在桩基施工过程中施工放样的重要性，经过半年的实习工作。让我知道施工放样是多么的重要，且必须要有高度的责任感以及谨慎的工作作风。一失足成千古恨，在测量中是不可忽略的。同时测量放样是一项富有技术性的工作，而放样工作的相对性，则贯穿于整个建设工程的放样过程中所有检查验收的规程中，对某些物体要求的高精度，大量是针对在相对附近轴线而言的，因此，只要掌握好各种轴线（中心线）的放样精度，就会比较容易地达到相关的精度要求。30 参考文献（小2号黑体居中）[1]卜艳萍.施工测量放样作业指导书[J].东北测绘，1998，（2）：47.[2]王毅明，钟金宁，黄志洲等.GPS-RTK测量技术的应用与体会[J].现代测绘，2003，（02）:28～29.[3]张正禄.工程测量学[M].武昌：武汉大学出版社，2005.[4]刘学，张弘.工程测量[M].海南：海南出版社，2007.[5]卢正主编.建筑工程测量[M].北京：化工出版社，2004[6]合肥工业大学，重庆建筑大学，天津大学，哈尔滨建筑大学.测量学[M].第四版.北京：中国建筑工业出版社，1995.30 致谢（小2号黑体居中）在我的论文撰写过程中感谢指导老师对我的悉心指导……（结论的内容采用小4号宋体）30 30'