李衛(wèi)

【摘 ?要】控制測量是施工的基礎(chǔ)，對建筑物的控制測量一般布設(shè)成方格網(wǎng)形式，為了便于施工，其坐標(biāo)系采用建筑坐標(biāo)系，坐標(biāo)軸平行于建筑物的主軸線。工程控制網(wǎng)的布設(shè)，一般遵循從整體到局部、分級布網(wǎng)、逐級控制的原則。

【關(guān)鍵詞】工程建筑;測量應(yīng)用

1.控制測量

在工程開始施工前，首先通過測量把施工圖紙上的建筑物在實(shí)地進(jìn)行放樣定位以及測定控制高程，為下一步的施工提供基準(zhǔn)。這一步工作非常重要，測量精度要求非常高，關(guān)系整個工程質(zhì)量的成敗。假如在這一環(huán)節(jié)里面出現(xiàn)了差錯，那將會造成重大質(zhì)量事故，帶來的經(jīng)濟(jì)損失是無法估量。在施工行業(yè)里也發(fā)生過類似工程質(zhì)量事故：圖紙上建筑物的正北方向變成了正南方向，事故的處理結(jié)果是：把已經(jīng)建好的房子重新砸掉，再從零開始?？梢娊ㄖ锏亩ㄎ粶y量是多么的重要。

2.工程放樣

放樣是測量工作者把設(shè)計的待建建筑物的位置和形狀在實(shí)地標(biāo)定出來，在建筑工程測量中也叫定位。如果設(shè)計人員已經(jīng)給了各建筑物的主要角點(diǎn)坐標(biāo)，或者給定了一些特征點(diǎn)坐標(biāo)以及建筑物的形狀和大小，測量人員找到與設(shè)計同一坐標(biāo)系的控制點(diǎn)，進(jìn)行控制測量，將坐標(biāo)系統(tǒng)引到待建建筑物的場地附近，采用全站儀的放樣功能，很容易測出待建建筑物的實(shí)地位置。測量放樣負(fù)責(zé)人逐一將標(biāo)注數(shù)據(jù)與記錄結(jié)果對比，驗(yàn)證標(biāo)注數(shù)據(jù)和所放樣點(diǎn)位無誤。

3.建筑標(biāo)高測量

標(biāo)高是建筑物豎向定位的依據(jù)。標(biāo)高的測量常使用水準(zhǔn)儀進(jìn)行。

對于任何一個待測點(diǎn)，需找到一個已知點(diǎn)才可以測量。對于兩點(diǎn)距離較近的情況，將水準(zhǔn)儀架設(shè)兩點(diǎn)大概的中間，在已知點(diǎn)立好塔尺，水準(zhǔn)儀進(jìn)行讀數(shù)記錄a1，再將塔尺立到待測點(diǎn)上讀數(shù)記錄b1。假設(shè)已知點(diǎn)高程為X，那么待測點(diǎn)高程Y=X+a1-b1。如果距離遠(yuǎn)的話，不能一次測出來，剛說的這個程序?yàn)橐粋€測站，Y=X+a1-b1這樣算出來的只是轉(zhuǎn)點(diǎn)的高程。同樣的程序，同樣的算法，直到塔尺立的不是轉(zhuǎn)點(diǎn)，而是待測點(diǎn)的時候，工作就完成了。

4.垂直度測量

垂直度測量是建筑工程測量的重要組成部分。垂直度測量是指利用儀器在一個測站上完成向上向下作垂直投影或提供一條垂直線，將平面上的坐標(biāo)，經(jīng)過豎向傳遞，標(biāo)定在要求的位置上，保證建筑物的垂直度。線錘鉛直投測法是交為常見也是使用最多的方法。

5.變形監(jiān)測測量

5.1工程變形監(jiān)測的基礎(chǔ)知識

變形監(jiān)測就是利用專用的儀器和方法對變形體的變形現(xiàn)象進(jìn)行持續(xù)觀測、對變形體變形性態(tài)進(jìn)行分析和變形體變形的發(fā)展態(tài)勢進(jìn)行預(yù)測等的各項(xiàng)工作。其任務(wù)是確定在各種荷載和外力作用下，變形體的形狀、大小、及位置變化的空間狀態(tài)和時間特征。在精密工程測量中，最具代表性的變形體有大壩、橋梁、高層建筑物、邊坡、隧道和地鐵等。

變形監(jiān)測的首要目的是要掌握水工建筑物的實(shí)際性狀，科學(xué)、準(zhǔn)確、及時的分析和預(yù)報水利工程建筑物的變形狀況，對水利工程建筑物的施工和運(yùn)營管理極為重要。

變形監(jiān)測工作的意義主要表現(xiàn)在兩個方面：首先是掌握水利工程建筑物的穩(wěn)定性，為安全運(yùn)行診斷提供必要的信息，以便及時發(fā)現(xiàn)問題并采取措施;其次是科學(xué)上的意義，包括根本的理解變形的機(jī)理，提高工程設(shè)計的理論，進(jìn)行反饋設(shè)計以及建立有效的變形預(yù)報模型。

5.2變形監(jiān)測數(shù)據(jù)處理

根據(jù)變形觀測數(shù)據(jù)繪制變形過程曲線是一種最簡單而有效的數(shù)據(jù)處理方法，由過程曲線可作趨勢分析。如果將變形觀測數(shù)據(jù)與影響因子進(jìn)行多元回歸分析和逐步回歸計算，可得到變形與顯著性因子間的函數(shù)關(guān)系，除作物理解釋外，也可用于變形預(yù)報。多元回歸分析需要較長的一致性好的多組時間序列數(shù)據(jù)。

若僅對變形觀測數(shù)據(jù)，可采用灰色系統(tǒng)理論或時間序列分析理論建模，前者可針對小數(shù)據(jù)量的時間序列，對原始數(shù)列采用累加生成法變?yōu)樯蓴?shù)列，因此有減弱隨機(jī)性、增加規(guī)律性的作用。如果對一個變形觀測量（如位移）的時間序列，通過建立一階或二階灰微分方程提取變形的趨勢項(xiàng)，然后再采用時序分析中的自回歸滑動平均模型ARMA，這種組合建模的方法，可分性好且具有以下顯著優(yōu)點(diǎn)：將非平穩(wěn)相關(guān)時序轉(zhuǎn)化為獨(dú)立的平衡時序;具有同時進(jìn)行平滑、濾波和推估的作用;模型參數(shù)聚集了系統(tǒng)輸出的特征和狀態(tài);這種組合模型是基于輸出的等價系統(tǒng)的理想動態(tài)模型。

5.3變形的幾何分析與物理解釋

傳統(tǒng)的方法將變形觀測數(shù)據(jù)處理分為變形的幾何分析和物理解釋。幾何分析在于描述變形的空間及時間特性，主要包括模型初步鑒別、模型參數(shù)估計和模擬統(tǒng)計檢驗(yàn)及最佳模型選取3個步驟。變形監(jiān)測網(wǎng)的參考網(wǎng)、相對網(wǎng)在周期觀測下，參考點(diǎn)的穩(wěn)定性檢驗(yàn)和目標(biāo)點(diǎn)和位移值計算是建立變形模型的基礎(chǔ)。變形模型既可根據(jù)變形體的物理力學(xué)性質(zhì)和地質(zhì)信息選取，也可根據(jù)點(diǎn)場的位移矢量和變形過程曲線選取。此外，前述的時間序列分析，灰色理論建模、卡爾曼濾波以及時間序列頻域法分析中的主頻率和振幅計算等也可看作變形的幾何分析。

5.4變形分析與預(yù)報的系統(tǒng)論方法

用現(xiàn)代系統(tǒng)論為指導(dǎo)進(jìn)行變形分析與預(yù)報是目前研究的一個方向。變形體是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，它具有多層次高維的灰箱或黑箱式結(jié)構(gòu)，是非線性的，開放性（耗散）的，它還具有隨機(jī)性，這種隨機(jī)性除包括外界干擾的不確定性外，還表現(xiàn)在對初始狀態(tài)的敏感性和系統(tǒng)長期行為的混沌性。此外，還具有自相似性、突變性、自組織性和動態(tài)性等特征。

系統(tǒng)論方法涉及到許多非線性科學(xué)學(xué)科的知識，如系統(tǒng)論、控制論、信息論、突變論、協(xié)同論、分形、混沌理論、耗散結(jié)構(gòu)等。上述理論遠(yuǎn)不是工程測量工作者所能掌握的，將系統(tǒng)論方法與變形分析與預(yù)報相結(jié)合的研究只是初步的，希望有更多的青年學(xué)者加入到這一研究領(lǐng)域來

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