葉洪劍

【摘要】本文針對(duì)精密施工測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用原則展開分析，內(nèi)容包括合理性原則、經(jīng)濟(jì)性原則、先整體后局部原則等，結(jié)合精密施工測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)，通過研究做好儀器調(diào)試工作、加強(qiáng)測(cè)量人員管理、建立測(cè)量數(shù)據(jù)庫等內(nèi)容，其目的在于提升技術(shù)應(yīng)用水平，加快城市軌道交通工程作業(yè)速度。

【關(guān)鍵詞】精密施工測(cè)量技術(shù);經(jīng)濟(jì)性原則;合理性原則

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.02.181

1、精密施工測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用原則

1.1合理性原則

在技術(shù)應(yīng)用過程中，首要遵循的應(yīng)用原則便是合理性原則，具體體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：第一，設(shè)備合理性，根據(jù)城市軌道工程的作業(yè)規(guī)模、區(qū)域地形變化等資料，選擇恰當(dāng)?shù)臏y(cè)量設(shè)備參與到活動(dòng)當(dāng)中，從而得到真實(shí)有效的測(cè)量數(shù)據(jù)。第二，監(jiān)測(cè)點(diǎn)合理性，在布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)時(shí)需要根據(jù)測(cè)量區(qū)域的地形變化、透視性等內(nèi)容來完成監(jiān)測(cè)點(diǎn)的合理布設(shè)，而且也需要做好監(jiān)測(cè)點(diǎn)的保護(hù)工作，為監(jiān)測(cè)工作的有序進(jìn)行奠定基礎(chǔ)。

1.2經(jīng)濟(jì)性原則

進(jìn)行城市軌道交通工程作業(yè)活動(dòng)時(shí)，其涉及到許多的工作內(nèi)容，所需要消耗的時(shí)間成本、人力成本較高，為了降低最終的成本支出，需要做好各環(huán)節(jié)成本控制，滿足經(jīng)濟(jì)性原則要求。在具體應(yīng)用中，體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：第一，設(shè)備成本管控，結(jié)合工程作業(yè)期限、施工單位資質(zhì)等內(nèi)容，選擇租賃或購買的方式來引入測(cè)量設(shè)備，減少該環(huán)節(jié)的成本支出。第二，人員成本控制，在實(shí)際應(yīng)用中，需要選擇執(zhí)行能力強(qiáng)、綜合水平高的測(cè)量隊(duì)伍，同時(shí)也需要兼顧成本支出情況，使該環(huán)節(jié)成本能夠調(diào)控在合理范圍內(nèi)，從而加快各項(xiàng)作業(yè)活動(dòng)的有序進(jìn)行。

1.3先整體后局部原則

除了上述應(yīng)用原則外，在技術(shù)具體的應(yīng)用過程中，還需要注重先整體后局部原則，即技術(shù)在應(yīng)用時(shí)需要先做好整體規(guī)劃，隨后再做好局部規(guī)劃，在確保數(shù)據(jù)采集完整性的同時(shí)，也為數(shù)據(jù)分析工作的有序展開奠定基礎(chǔ)。在具體實(shí)踐中，需要在前期做好軌道工程沿線資料的調(diào)查工作，如已有建筑數(shù)量、在建建筑數(shù)量、沿線地形變化情況、區(qū)域氣候條件等，以此來擬定整體測(cè)量計(jì)劃，將區(qū)域劃分為若干個(gè)測(cè)量區(qū)域，隨后再擬定細(xì)部測(cè)量方案，做好層次數(shù)據(jù)的采集工作，提升最終測(cè)量結(jié)果的可靠性。

2、精密施工測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)

2.1設(shè)置平面控制測(cè)量網(wǎng)

2.1.1首級(jí)平面控制網(wǎng)

在所有類型的平面控制網(wǎng)當(dāng)中，首級(jí)平面控制網(wǎng)屬于應(yīng)用穩(wěn)定性較強(qiáng)、精準(zhǔn)度較高的控制網(wǎng)類型，同時(shí)該控制網(wǎng)也是其他控制網(wǎng)順利應(yīng)用的基礎(chǔ)條件。在具體的應(yīng)用過程中，所應(yīng)用到的控制樁點(diǎn)便是首級(jí)控制點(diǎn)，在布設(shè)過程中需要和城市軌道交通工程方向保持一致，而且在應(yīng)用過程中，也需要兼顧控制點(diǎn)的覆蓋范圍，需要所設(shè)置控制點(diǎn)能夠完全覆蓋作業(yè)區(qū)域，對(duì)區(qū)域設(shè)備安全情況、結(jié)構(gòu)沉降狀態(tài)、結(jié)構(gòu)變形情況等內(nèi)容做好分析，從而為后續(xù)精密測(cè)量工作的開始奠定基礎(chǔ)。

2.1.2二級(jí)平面控制網(wǎng)

在對(duì)二級(jí)平面控制網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，需要提前將控制點(diǎn)圍繞施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行布置，總結(jié)以往應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，其位置一般會(huì)布設(shè)在作業(yè)區(qū)域邊緣距離100m～200m的位置，受到作業(yè)期間施工現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)輸車輛、機(jī)械設(shè)備工作、土方開挖等工作內(nèi)容的影響，使得二級(jí)平面控制網(wǎng)中的監(jiān)測(cè)點(diǎn)經(jīng)常被破壞，對(duì)此也需要提前做好相應(yīng)的保護(hù)工作，而且在間隔一段時(shí)間后，需要對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行復(fù)核，并且也需要做好及時(shí)的修正處理，確保所監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度。另外，在二級(jí)平面控制網(wǎng)應(yīng)用過程中，也需要將導(dǎo)線網(wǎng)作為主要載體，搭配全站儀來完成數(shù)據(jù)測(cè)量，得到可靠的測(cè)量數(shù)據(jù)。

2.1.3三級(jí)平面控制網(wǎng)

完成前兩級(jí)平面控制網(wǎng)布設(shè)之后，進(jìn)入到三級(jí)平面控制網(wǎng)的布設(shè)環(huán)節(jié)中，為了提升采集數(shù)據(jù)的精密性，一般會(huì)分為兩個(gè)階段進(jìn)行布設(shè)。在第一階段的布設(shè)環(huán)節(jié)中，其位置在建筑物基礎(chǔ)底板位置處，此時(shí)結(jié)構(gòu)初始標(biāo)高在±0.000m 以下，利用控制網(wǎng)進(jìn)行細(xì)部放線。第二階段則是在結(jié)構(gòu)標(biāo)高超過±0.000m之后，將三級(jí)平面控制網(wǎng)轉(zhuǎn)移到結(jié)構(gòu)內(nèi)部，采用豎向投測(cè)的方式來完成結(jié)構(gòu)細(xì)部測(cè)量。一般情況下，所使用的三級(jí)控制網(wǎng)精準(zhǔn)度在1mm～2mm，而且建筑物內(nèi)部所設(shè)置的控制點(diǎn)很容易受到到建筑物沉降的影響，這也是控制點(diǎn)布設(shè)過程中需要重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容，以提升測(cè)量數(shù)據(jù)的可靠性。

2.2進(jìn)行高程測(cè)量

高程控制網(wǎng)較之平面控制測(cè)量相對(duì)比較簡(jiǎn)單，高程控制網(wǎng)分二級(jí)布置。首級(jí)高程控制網(wǎng)以建設(shè)單位提供的高程控制點(diǎn)為基準(zhǔn)建立，布設(shè)在視野開闊、遠(yuǎn)離施工現(xiàn)場(chǎng)的穩(wěn)定可靠處，按二等精密水準(zhǔn)測(cè)量的精度進(jìn)行測(cè)設(shè)。二級(jí)高程控制網(wǎng)以首級(jí)高程控制網(wǎng)為依據(jù)創(chuàng)建，布設(shè)在施工場(chǎng)內(nèi)，按四等水準(zhǔn)的精度進(jìn)行測(cè)設(shè)。兩級(jí)高程控制網(wǎng)布設(shè)與首級(jí)和二級(jí)平面控制網(wǎng)一致，共用同一點(diǎn)位。由于隨著時(shí)間的推移與超高層建筑的不斷升高，建筑物自重荷載不斷增加，建筑物會(huì)產(chǎn)生沉降。因此，平均每月一次復(fù)測(cè)高程控制點(diǎn)，并及時(shí)進(jìn)行修正。

2.3豎向傳遞測(cè)量

2.3.1平面?zhèn)鬟f測(cè)量

城市軌道交通工程在修建過程中，會(huì)存在平面坐標(biāo)傳遞的情況，這也是作業(yè)時(shí)需要重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容。在具體的傳遞測(cè)量環(huán)節(jié)中，經(jīng)常使用到的傳遞測(cè)量方法包括激光鉛直內(nèi)控法、修正處理方法、后方交會(huì)處理法、軸線投測(cè)作業(yè)法等。以軸線投測(cè)作業(yè)法為例，在實(shí)際應(yīng)用中，會(huì)在工程主軸線的延長(zhǎng)線方向上進(jìn)行全站儀設(shè)備的架設(shè)，隨后利用儀器將所需要的施工軸線投射到作業(yè)層，為了提升軸線投測(cè)結(jié)果的可靠性，縱向和橫向上的軸線數(shù)量不小于2組，這也是進(jìn)行數(shù)據(jù)校核時(shí)的基礎(chǔ)條件。

2.3.2高程傳遞測(cè)量

城市軌道交通工程在修建過程中，也需要進(jìn)行高程坐標(biāo)傳遞，這也是作業(yè)時(shí)需要重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容。在具體的傳遞測(cè)量環(huán)節(jié)中，經(jīng)常使用到的傳遞測(cè)量方法包括鋼尺、天頂測(cè)距法（全站儀）、水準(zhǔn)點(diǎn)引測(cè)等。以天頂測(cè)距法（全站儀）為例，在實(shí)際應(yīng)用中，其是將全站儀作為傳遞測(cè)量載體，在實(shí)際應(yīng)用中，會(huì)提前將全站儀安裝到初始基準(zhǔn)點(diǎn)位置處，設(shè)置好儀器標(biāo)高數(shù)據(jù)之后，將全站儀的望遠(yuǎn)鏡垂直向上，激光束此時(shí)會(huì)沿著垂直方向到達(dá)待測(cè)層上，根據(jù)得到的高差測(cè)量數(shù)據(jù)，得到傳遞的高程數(shù)據(jù)。

2.4細(xì)部施工測(cè)量

2.4.1平面細(xì)部測(cè)量

進(jìn)行精密性測(cè)量時(shí)，需要加強(qiáng)平面細(xì)部測(cè)量，一般情況下，所需要測(cè)量的區(qū)域總面積相對(duì)較小，此時(shí)進(jìn)行細(xì)部測(cè)量時(shí)，可以選擇“全站儀+鋼尺”法來完成測(cè)量工作。在具體的測(cè)量過程中，需要將全站儀擺放在頂模的平臺(tái)上，依次進(jìn)行工程角度閉合性、結(jié)構(gòu)邊長(zhǎng)距離等內(nèi)容的質(zhì)量復(fù)核，確定各項(xiàng)內(nèi)容沒有問題后，將鋼尺作為輔助工具，依次完成結(jié)構(gòu)細(xì)部軸線的放樣工作，做好數(shù)據(jù)記錄和整理工作，為后續(xù)作業(yè)活動(dòng)的開奠定基礎(chǔ)。

2.4.2標(biāo)高細(xì)部測(cè)量

進(jìn)行精密性測(cè)量時(shí)，同樣額需要加強(qiáng)標(biāo)高細(xì)部測(cè)量，一般情況下，所需要測(cè)量的區(qū)域范圍比較固定，而且測(cè)量高度存在一定落差，此時(shí)進(jìn)行細(xì)部測(cè)量時(shí)，可以選擇“水準(zhǔn)儀儀+鋼尺”法來完成測(cè)量工作。在具體的測(cè)量過程中，需要將全站儀擺放在結(jié)構(gòu)頂端，搭配著鋼尺結(jié)構(gòu)來完成標(biāo)高參數(shù)的采集，做好數(shù)據(jù)記錄和整理工作，為后續(xù)作業(yè)活動(dòng)的開奠定基礎(chǔ)。部分地區(qū)進(jìn)行水準(zhǔn)儀架設(shè)的難度較高，此時(shí)需要提前在結(jié)構(gòu)處預(yù)埋托架結(jié)構(gòu)，為測(cè)量工作的順利進(jìn)行奠定基礎(chǔ)。

2.5控制點(diǎn)復(fù)核

施工單位接樁后，對(duì)測(cè)量樁點(diǎn)采取有效保護(hù)措施，嚴(yán)禁碰撞、毀壞。同時(shí)，測(cè)量人員對(duì)控制樁點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測(cè)，復(fù)測(cè)精度不低于釘樁精度。平面坐標(biāo)的復(fù)測(cè)方法采用 GPS 靜態(tài)測(cè)法，GPS 靜態(tài)控制測(cè)量技術(shù)要求。具體做法是，用四臺(tái) GPS同時(shí)架設(shè)在四個(gè)控制點(diǎn)上，聯(lián)測(cè) 40 分鐘以上，以長(zhǎng)邊兩個(gè)控制點(diǎn)為基準(zhǔn)，解算另外兩個(gè)控制點(diǎn)的坐標(biāo)，與其已知坐標(biāo)進(jìn)行對(duì)比，計(jì)算坐標(biāo)偏差△X、△Y ，若計(jì)算結(jié)果數(shù)值在±1mm以內(nèi)，那么平面坐標(biāo)復(fù)測(cè)精度合格。

2.6形變監(jiān)測(cè)測(cè)量

2.6.1結(jié)構(gòu)沉降測(cè)量

在形變監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)整理過程中，結(jié)構(gòu)沉降測(cè)量屬于基礎(chǔ)性的工作內(nèi)容，在實(shí)際應(yīng)用中，第一，做好監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布設(shè)工作，選擇4-8個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)來組成閉合導(dǎo)線，同時(shí)也需要將基準(zhǔn)點(diǎn)和導(dǎo)線點(diǎn)關(guān)聯(lián)在一起，為基準(zhǔn)點(diǎn)破壞后的順利恢復(fù)提供保障。第二，在具體的監(jiān)測(cè)過程中，需要確保水準(zhǔn)尺的水平狀態(tài)，而且應(yīng)確保每次監(jiān)測(cè)時(shí)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置不變，得到統(tǒng)一的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。第三，進(jìn)行數(shù)據(jù)信息處理，校核數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性之后，繪制沉降曲線，若沉降速度超過安全值，需要及時(shí)進(jìn)行報(bào)備，擬定可靠的處理方案，確保工程作業(yè)環(huán)境的安全性。

2.6.2彈性形變測(cè)量

在彈性形變測(cè)量過程中，第一，做好監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布設(shè)工作，沿著垂直方向選擇4-8個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，同時(shí)也需要將監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)置在同一鉛垂線上，以采集到可靠的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。第二，在具體的監(jiān)測(cè)過程中，需要確保棱鏡的的穩(wěn)定狀態(tài)，而且應(yīng)確保每次監(jiān)測(cè)時(shí)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置不變，得到統(tǒng)一的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。第三，進(jìn)行數(shù)據(jù)信息處理，校核數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性之后，繪制彈性變化曲線，若形變速度或累計(jì)形變值超過安全值，需要及時(shí)進(jìn)行報(bào)備，擬定可靠的處理方案，確保工程作業(yè)環(huán)境的安全性。

2.6.3動(dòng)態(tài)形變測(cè)量

除上述內(nèi)容外，還需要做好動(dòng)態(tài)形變的測(cè)量工作，在具體的測(cè)量過程中，第一，做好監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布設(shè)工作，在作業(yè)區(qū)域周圍布設(shè)不少8個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，同時(shí)也需要將監(jiān)測(cè)點(diǎn)組成一個(gè)閉環(huán)，以采集到可靠的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。第二，在具體的監(jiān)測(cè)過程中，合理應(yīng)用引測(cè)的方法，豐富采集到的數(shù)據(jù)種類和總量。第三，進(jìn)行數(shù)據(jù)信息處理，校核數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性之后，繪制變化曲線，若曲線變化趨勢(shì)接近危險(xiǎn)區(qū)域，需要及時(shí)進(jìn)行處理，以提升作業(yè)過程的安全性。

2.7采集數(shù)據(jù)整理

對(duì)于已經(jīng)采集到的數(shù)據(jù)信息，也需要做好相應(yīng)的處理工作，具體要點(diǎn)如下：第一，進(jìn)行數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性校驗(yàn)，檢查所采集數(shù)據(jù)的完整性和準(zhǔn)確性，確定沒有問題后可以將其錄入到軟件中進(jìn)行下一階段的處理。第二，進(jìn)行數(shù)據(jù)曲線的繪制，將得到的變形類監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，利用數(shù)字化技術(shù)處理之后，生成相應(yīng)的曲線圖，而坐標(biāo)數(shù)據(jù)則會(huì)借助三維軟件來完成建模處理，借此來提升采集數(shù)據(jù)的可視化。

3、精密施工測(cè)量技術(shù)應(yīng)用時(shí)的注意事項(xiàng)

3.1做好儀器調(diào)試工作

通過做好儀器調(diào)試工作，可以降低采集數(shù)據(jù)的誤差范圍，提升采集數(shù)據(jù)的使用價(jià)值。在具體的應(yīng)用過程中，需要擬定可靠的設(shè)備采購計(jì)劃，而且采購計(jì)劃中需要明確儀器的各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)，確保采購儀器的合規(guī)性。在儀器正式使用前，還需要對(duì)儀器進(jìn)行調(diào)試，如調(diào)整其水平狀態(tài)、是否對(duì)準(zhǔn)基準(zhǔn)點(diǎn)、數(shù)值偏差情況等，在完成合理調(diào)試后再進(jìn)行使用。另外，在儀器完成使用后，還需要做好儀器保養(yǎng)工作，使其能夠恢復(fù)到初始狀態(tài)，以延長(zhǎng)儀器的使用壽命。

3.2加強(qiáng)測(cè)量人員管理

通過加強(qiáng)測(cè)量人員管理，能夠加快測(cè)量活動(dòng)的開展速度，減少人為因素帶來的干擾性。在具體應(yīng)用中，需要做好以下兩方面內(nèi)容：一方面，做好測(cè)量人員的選拔工作，選擇綜合實(shí)力較強(qiáng)，執(zhí)行力強(qiáng)、學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的員工組成測(cè)量隊(duì)伍，提升初始狀態(tài)下測(cè)量隊(duì)伍的綜合能力水平。另一方面，在日常工作中也需要做好測(cè)量人員的培訓(xùn)工作，提升員工理論和實(shí)踐能力，而且在工作期間還需要做好能力考核，淘汰不合格成員，提升員工的危機(jī)意識(shí)，重視培訓(xùn)工作，確保培訓(xùn)課程的開展效果。

3.3建立測(cè)量數(shù)據(jù)庫

通過建立測(cè)量數(shù)據(jù)庫，可以積累有效的測(cè)量數(shù)據(jù)，同時(shí)也能夠?yàn)楣芾眢w系的完善提供數(shù)據(jù)支持。在實(shí)際應(yīng)用中，可以利用數(shù)據(jù)庫技術(shù)來建立數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫中還包含了許多分類模塊，如形變監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、坐標(biāo)數(shù)據(jù)等，定期進(jìn)行數(shù)據(jù)匯總整理。而且在數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)也會(huì)做好關(guān)鍵詞標(biāo)記，如“某某段某某監(jiān)測(cè)點(diǎn)”，并且利用時(shí)間來劃分同類型監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的層次，這樣在后期數(shù)據(jù)提取時(shí)，可以更加方便快捷地獲取到所需數(shù)據(jù)，進(jìn)而提升監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的使用價(jià)值。

3.4控制測(cè)量誤差

通過控制測(cè)量誤差，能夠提升數(shù)據(jù)采集結(jié)果的可靠性，為方案優(yōu)化提供可靠支持。在實(shí)際應(yīng)用中，所需要面臨的誤差主要包括系統(tǒng)誤差和偶然誤差。前者主要是設(shè)備因素、人為因素、觀測(cè)條件影響結(jié)果準(zhǔn)確性，可以通過規(guī)范操作行為、做好設(shè)備調(diào)試來規(guī)避。后者則具備了較強(qiáng)的不確定性，為更加接近測(cè)量真實(shí)值，可以利用多次測(cè)量的方式來縮小誤差范圍，依提升測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

結(jié)語：

綜上所述，做好儀器調(diào)試工作，可以降低采集數(shù)據(jù)的誤差范圍，加強(qiáng)測(cè)量人員管理，能夠加快測(cè)量活動(dòng)的開展速度，建立測(cè)量數(shù)據(jù)庫，可以積累有效的測(cè)量數(shù)據(jù)，控制測(cè)量誤差，能夠提升數(shù)據(jù)采集結(jié)果的可靠性。采取合理措施來提升精密測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用效果，對(duì)于提升測(cè)量數(shù)據(jù)應(yīng)用價(jià)值，促進(jìn)工程有序開展有著積極地意義。

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