楊 超
(黑龍江省公路勘察設計院)
勘測、設計、施工、竣工及養(yǎng)護維修等各階段都需要測繪工作,它包括測繪和測設兩個方面。工程測量通常是指在工程建設的勘測設計、施工和管理階段中運用的各種測量理論、方法和技術的總稱。20世紀80年代以來出現(xiàn)許多先進的地面測量儀器,為工程測量提供了先進的技術工具和手段,如:光電測距儀、精密測距儀、電子經(jīng)緯儀、全站儀、電子水準儀、數(shù)字水準儀、激光準直儀、激光掃平儀等,為工程測量向現(xiàn)代化、自動化、數(shù)字化方向發(fā)展創(chuàng)造了有利的條件,改變了傳統(tǒng)的工程控制網(wǎng)布網(wǎng)、地形測量、道路測量和施工測量等的作業(yè)方法。三角網(wǎng)已被三邊網(wǎng)、邊角網(wǎng)、測距導線網(wǎng)所替代。光電測距三角高程測量代替三、四等水準測量。具有自動跟蹤和連續(xù)顯示功能的測距儀用于施工放樣測量。無需棱鏡的測距儀解決了難以攀登和無法到達的測量點的測距工作。電子速測儀為細部測量提供了理想的儀器。精密測距儀的應用代替了傳統(tǒng)的基線丈量。
施工測量的目的是按照設計和施工的要求將設計的建筑物、構筑物的平面位置和高程在地面上標定出來,作為施工的依據(jù),并在施工過程中進行一系列的測量工作,以銜接和指導各工序之間的施工。施工測量貫穿于整個施工過程中。其主要內(nèi)容有:(1)建立施工控制網(wǎng)。(2)建筑物、構筑物的詳細測設。(3)檢查、驗收。每道施工工序完工之后,都要通過測量檢查工程各部位的實際位置及高程是否與設計要求相符合。(4)變形觀測。隨著施工的進展,測定建筑物在平面和高程方面產(chǎn)生的位移和沉降,收集整理各種變形資料,作為鑒定工程質(zhì)量和驗證工程設計、施工是否合理的依據(jù)。
水準測量是高程測量中最常用的方法,水準測量的原理是利用水準儀的水平視線,在已知高程點和未知高程點上豎立水準尺并讀取讀書,測定兩點間的高差,從而可由已知點的高程推算出未知點的高程。
如圖1所示,已知地面上A點的高程為HA,欲測定B點的高程HB,需要先測出A、B兩點間的高差hAB,為
此在A、B之間安置一臺水準儀,再在A、B兩點上各豎立一根水準尺。根據(jù)儀器的水平視線,分別讀取A、B尺上的讀數(shù)a和b,則B點對于A點的高差為
如果水準測量是由A到B進行的,如圖1中的箭頭所示,則A點尺上的讀數(shù)稱為后視讀數(shù),記為a;B點為待定高程點,B點尺上的讀數(shù)稱為前視讀數(shù),記為b;兩點間的高差等于后視讀數(shù)減去前視讀數(shù),即hAB=a-b。若a大于b,則高差為正,B點高于A點;反之高差為負,則B點低于A點。因為水準儀提供的水平視線可認為與大地水準面平行,由圖1可知
圖1
由式(2)根據(jù)高差推算待定點高程的方法叫做高差法。
例1:圖1中已知A點高程HA=452.623 m,后視讀數(shù)a=1.571 m,前視讀數(shù)b=0.685 m,求B點高程。
解:B點對于A點高差
B點高程為
HB=452.623+0.886=453.509 m
例2:圖2中,已知A點樁頂標高為±0.00,后視A點讀數(shù)a=1.217 m,前視B點讀數(shù)b=2.426 m,求B點標高。
解:B點對于A點高差
B點高程為
視線高法
如圖1所示,B點高程也可以通過儀器視線高程Hi,求得。
視線高
待定點高程
由式(4)通過視線高推算待定點高程的方法稱為視線高法。
例3:圖3中已知A點高程HA=423.518 m,要測出相鄰1、2、3點的高程。先測得A點后視讀數(shù)a=1.563 m,接著在各待定點上立尺,分別測得讀數(shù)b1=0.953 m,b2=1.152,b3=1.328 m。
解:先計算出視線高程
各待定點高程分別為
圖2
高差法和視線高法的測量原理是相同的,區(qū)別在于計算高程時次序上的不同。在安置一次儀器需求出幾個點的高程時,視線高法比高差法方便,因而視線高法在建筑施工中被廣泛采用。
圖3