淺論工程測(cè)量技術(shù)的主要應(yīng)用

摘 要 工程測(cè)量是研究各種工程在規(guī)劃設(shè)計(jì)、施工建設(shè)和運(yùn)營(yíng)管理階段所進(jìn)行的各種測(cè)量工作。本文介紹了工程測(cè)量學(xué)的定義和主要內(nèi)容，以及工程測(cè)量技術(shù)在工程建設(shè)中的主要應(yīng)用，并得出了一些結(jié)論。

關(guān)鍵詞 工程測(cè)量 工程建設(shè) 主要應(yīng)用

工程測(cè)量 （engineering survey ）在測(cè)繪界，人們把工程建設(shè)中的所有測(cè)繪工作統(tǒng)稱(chēng)為工程測(cè)量。實(shí)際上它包括在工程建設(shè)勘測(cè)、設(shè)計(jì)、施工和管理階段所進(jìn)行的各種測(cè)量工作。它是直接為各項(xiàng)建設(shè)項(xiàng)目的勘測(cè)、設(shè)計(jì)、施工、安裝、竣工、監(jiān)測(cè)以及營(yíng)運(yùn)管理等一系列工程工序服務(wù)的?？梢赃@樣說(shuō)，沒(méi)有測(cè)量工作為工程建設(shè)提供數(shù)據(jù)和圖紙，并及時(shí)與之配合和進(jìn)行指揮，任何工程建設(shè)都無(wú)法進(jìn)展和完成。

一、工程測(cè)量學(xué)的內(nèi)容

工程測(cè)量按工程建設(shè)的對(duì)象分為：建筑工程測(cè)量、水利工程測(cè)量、鐵路測(cè)量、公路測(cè)量、橋梁工程測(cè)量、隧道工程測(cè)量、礦山測(cè)量、城市市政工程測(cè)量、工廠建設(shè)測(cè)量以及軍事工程測(cè)量、海洋工程測(cè)量等等。因此，工程測(cè)量工作遍布國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國(guó)防建設(shè)的各部門(mén)和各個(gè)方面。

工程測(cè)量在工程建設(shè)不同階段的工作內(nèi)容不同，在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段提供各種比例尺的地形圖與地形數(shù)字資料，為工程地質(zhì)勘探、水文地質(zhì)勘探及水文測(cè)驗(yàn)進(jìn)行測(cè)量，對(duì)重要的工程或地質(zhì)條件不良的地區(qū)還要對(duì)地層的穩(wěn)定性進(jìn)行監(jiān)測(cè)測(cè)。在施工階段將所設(shè)計(jì)的建（構(gòu)）筑物，按施工要求在現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定出來(lái)，作為實(shí)地建設(shè)的依據(jù)，根據(jù)工程現(xiàn)場(chǎng)的地形、工程的性質(zhì)，建立不同的施工控制網(wǎng)，作為定線放樣的基礎(chǔ)，采用不同的放樣方法，將設(shè)計(jì)圖紙轉(zhuǎn)化為地上實(shí)物。在經(jīng)營(yíng)管理階段定期地對(duì)建筑物、構(gòu)筑物進(jìn)行位穩(wěn)、沉陷、傾斜以及擺動(dòng)進(jìn)行觀測(cè)，并及時(shí)反饋測(cè)量數(shù)據(jù)、圖表等工作。

二、工程測(cè)量技術(shù)的主要應(yīng)用

（一）工程控制測(cè)量

工程控制測(cè)量是各種工程測(cè)量的基礎(chǔ)和基準(zhǔn)。GPS技術(shù)作為一種高科技的控制測(cè)量技術(shù)手段，代替了傳統(tǒng)的三角測(cè)量、三邊測(cè)量、邊角測(cè)量以及導(dǎo)線測(cè)量建立高等級(jí)控制測(cè)量的方法，并被廣泛用于線路控制測(cè)量。全站儀的發(fā)展提高了測(cè)角和測(cè)距的精度，自動(dòng)全站儀能自動(dòng)識(shí)別、跟蹤和精確照準(zhǔn)目標(biāo)，大大簡(jiǎn)化了儀器的觀測(cè)操作，在工程測(cè)量中被廣泛應(yīng)用。電子水準(zhǔn)儀的出現(xiàn)，使幾何水準(zhǔn)測(cè)量向自動(dòng)化、數(shù)字化方向邁進(jìn)。全站儀電子測(cè)距精度的提高和高靈敏度垂直度盤(pán)讀數(shù)的自動(dòng)補(bǔ)償，使三角高程測(cè)量精度得到提高，操作更為簡(jiǎn)單。采用電子測(cè)距三角高程測(cè)量在起伏較大的地區(qū)代替三、四等幾何水準(zhǔn)測(cè)量，已得到實(shí)際應(yīng)用。GPS高程測(cè)量近幾年來(lái)受到廣泛關(guān)注，建立三維GPS控制網(wǎng)，結(jié)合精化局部大地水準(zhǔn)面，改變了傳統(tǒng)的平面和高程控制網(wǎng)分別布設(shè)、分別施測(cè)和分別處理的狀況。

（二）施工放樣測(cè)量

全站儀在施工放樣測(cè)量中的使用范圍非常廣泛，放樣方法主要有全站儀坐標(biāo)法放樣。在線路曲線放樣中，按測(cè)量坐標(biāo)系計(jì)算曲線點(diǎn)的測(cè)量坐標(biāo)，在測(cè)量控制點(diǎn)上由全站儀直接放樣曲線點(diǎn)，簡(jiǎn)化了線路曲線放樣操作。

在道路施工、管線架設(shè)中，除采用全站儀進(jìn)行樁點(diǎn)放樣外，利用GPSRTK技術(shù)直接放樣點(diǎn)位也已在生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。在橋梁、港口工程施工中，水面上樁位測(cè)量也采用GPSRTK技術(shù)，在打樁船上安置兩臺(tái)GPSRTK接收機(jī)和打樁機(jī)樁位構(gòu)成固定的幾何關(guān)系，實(shí)時(shí)測(cè)定打樁船的位置和方位進(jìn)行樁位樣。在城市地鐵隧道盾構(gòu)掘進(jìn)施工時(shí)，由一臺(tái)自動(dòng)照準(zhǔn)、觀測(cè)的全站儀實(shí)時(shí)地測(cè)量盾構(gòu)的位置，與設(shè)計(jì)位置進(jìn)行比較，自動(dòng)或人工調(diào)整盾構(gòu)的掘進(jìn)方向，使盾構(gòu)按隧道設(shè)計(jì)軸線掘進(jìn)。在大口徑曲線頂管工程施工中，將數(shù)臺(tái)自動(dòng)照準(zhǔn)、觀測(cè)的全站儀安置在自動(dòng)整平的基座上，在計(jì)算機(jī)控制下自動(dòng)進(jìn)行空間支導(dǎo)線測(cè)量，將起點(diǎn)坐標(biāo)、高程傳遞到頂管機(jī)頭上，實(shí)時(shí)地對(duì)機(jī)頭的位置進(jìn)行跟蹤測(cè)量，為調(diào)整機(jī)頭施工方向提供數(shù)據(jù)，大大提高了頂管的施工質(zhì)量和進(jìn)度。

在地下工程和某些特殊的場(chǎng)合需要高精度的方向測(cè)量，高精度陀螺經(jīng)緯儀可全程進(jìn)行全自動(dòng)化測(cè)量，在數(shù)分鐘內(nèi)得到3～5″的高精度定向。手持式激光測(cè)距儀可以在建筑工地替代普通鋼尺進(jìn)行距離測(cè)量。在高聳建筑物施工中，使用高精度天頂天底投點(diǎn)儀、激光鉛直儀進(jìn)行軸線測(cè)量，保證軸線的鉛直方向。

（三）工業(yè)測(cè)量

在飛機(jī)、造船、汽車(chē)、鋼鐵等工業(yè)生產(chǎn)，以及大型汽輪發(fā)電機(jī)組、電子加速器和大型拋物面天線等設(shè)備安裝中，需要進(jìn)行相對(duì)位置極高的精密測(cè)量工作。工業(yè)測(cè)量方法主要有:兩臺(tái)或多臺(tái)高精度電子經(jīng)緯儀的空間前方交會(huì)測(cè)量系統(tǒng)、單臺(tái)高精度全站儀(包括激光跟蹤儀)的極坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)、采用數(shù)字量測(cè)相機(jī)的工業(yè)近景攝影測(cè)量系統(tǒng)，及用于直線測(cè)量的激光準(zhǔn)直測(cè)量系統(tǒng)和用于水平面測(cè)量的靜力連通管高程測(cè)量系統(tǒng)。高精度全站儀極坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)距精度在120m范圍內(nèi)可達(dá)到0.5mm左右，因此在中等精度的工業(yè)測(cè)量中得到廣泛應(yīng)用。而激光跟蹤儀利用激光干涉法原理測(cè)距，在有效測(cè)量范圍內(nèi)(30～40 m)測(cè)距精度優(yōu)于0.005 mm/m，激光跟蹤儀工業(yè)測(cè)量系統(tǒng)具有很高的3維坐標(biāo)測(cè)量精度(大約0.01mm/m)，已用于飛機(jī)、汽車(chē)制造的設(shè)備檢測(cè)和外形測(cè)量。工業(yè)近景攝影測(cè)量系統(tǒng)采用兩臺(tái)高分辨率的數(shù)碼相機(jī)對(duì)被測(cè)物體同時(shí)攝影，特別適用于動(dòng)態(tài)物體的快速坐標(biāo)測(cè)量。激光準(zhǔn)直測(cè)量系統(tǒng)可分為激光束準(zhǔn)直和波帶板激光準(zhǔn)直，激光準(zhǔn)直測(cè)量系統(tǒng)已應(yīng)用于大型汽輪發(fā)電機(jī)組、電子加速器、大型機(jī)械設(shè)備安裝和檢修中的軸線測(cè)量。靜力連通管高程測(cè)量系統(tǒng)采用電容、電感等位移傳感器自動(dòng)探測(cè)液面位置，可以得到高精度的基準(zhǔn)平面，主要應(yīng)用于大型柴油機(jī)、設(shè)備安裝平臺(tái)的水平面測(cè)量。

總之，工程測(cè)量貫通了整個(gè)工程建設(shè)的前后，而且在工程建筑物的運(yùn)營(yíng)階段也離不開(kāi)工程測(cè)量，工程測(cè)量為城市工程建設(shè)的各階段服務(wù)，是實(shí)現(xiàn)城市規(guī)劃，保證工程質(zhì)量的重要手段。

參考文獻(xiàn)：

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