淺談建筑工程測量誤差及應(yīng)對措施

徐洪瑞 沈時

摘要：在建筑工程中測量誤差時時刻刻都存在著。由于受到儀器、人員和外界環(huán)境的影響，工程測量誤差不容易控制。如果出現(xiàn)不易發(fā)現(xiàn)的錯誤，致使錯誤產(chǎn)生導(dǎo)致測量值不準確，直接影響工程施工，造成經(jīng)濟、時間的損失。為了提高測量值的精度，需要研究影響測量精度的各種誤差來源、性質(zhì)、大小和規(guī)律,從而制定出消除或減弱這些誤差的原則和方法。將對影響測量精度和誤差產(chǎn)生的原因以及消除或減弱其影響的原因進行分析，并提出了應(yīng)對措施。

關(guān)鍵詞：工程測量，測量誤差，應(yīng)對措施

中圖分類號：P258文獻標識碼： A

誤差的定義:測量值與真實值之差。當(dāng)對一個物理量進行多次測量時總會有差異，測量工作是在一定條件下進行的，外界環(huán)境的變化、觀測者的技術(shù)水平和儀器本身構(gòu)造的不完善等原因，都可能導(dǎo)致測量誤差的產(chǎn)生。測量學(xué)上通常把外界環(huán)境、測量儀器和觀測者的技術(shù)水平三個方面綜合起來，稱為觀測條件。觀測條件不理想和不定性，是產(chǎn)生測量誤差的根本原因。通常把觀測條件相同的各次觀測，稱為等精度觀測；觀測條件不同的各次觀測，稱為不等精度觀測。誤差的來源有很多，概括起來主要分三個方面：1. 儀器誤差

由于儀器精度上的限制和構(gòu)造不可能十分完美的缺陷，雖然事前已經(jīng)校正了儀器但尚有誤差未完全消除,儀器誤差分為設(shè)計原理誤差和制造誤差。

（1）設(shè)計原理誤差：儀器在設(shè)計時，經(jīng)常采用近似的實際工作原理來代替理論的工作原理，其所造成的測量誤差，稱為設(shè)計原理誤差。為了減小測量誤差，一般在儀器設(shè)計時都要求進行修正。

（2）制造誤差：測量儀器一般是由多個零部件構(gòu)成的，在制造和安裝中不可避免的存在誤差，這種誤差即為制造誤差。因此，在測量時，要選擇測量誤差小的測量器具或帶有修正值的測量器具，以減小測量誤差。水準儀在構(gòu)造上有幾個軸線，儀器豎軸、圓水準器軸、視準軸、管水準器軸等。這些軸線滿足一定的幾何關(guān)系，水準儀才可以正常使用，水準儀在使用或搬運過程中對這些軸線間的關(guān)系造成一系列的影響，使儀器不能滿足正確的幾何關(guān)系，產(chǎn)生儀器誤差，而這些誤差中對測量影響最大的是視準軸與管水準器軸的平行關(guān)系被破壞后產(chǎn)生的誤差。這種誤差的影響與距離成正比，只要觀測時注意使前、后視距離相等，便可消除或減弱此項誤差的影響。

2. 人為因素

人為的測量方法誤差主要包括對準誤差、測量力誤差及定位安裝方法誤差三個方面。

（1）對準誤差：觀測者操作儀器的熟料度和感覺器官的鑒別能力有一定的局限性，在儀器的照準，觀測，讀數(shù)等觀測過程中使觀測值產(chǎn)生誤差。另還有誤讀和視差等。而誤讀常發(fā)生在游標尺、分厘卡等量具。游標尺刻度易造成誤讀一個最小讀數(shù)，如在10.00 mm處常誤讀成10.02 mm或9.98 mm。若讀取尺寸在非垂直于刻度面時，即會產(chǎn)生誤差量。對準誤差主要原因定位不準確，測量方向偏離被測尺寸所造成的誤差，對準誤差的大小主要取決于測量人員的技術(shù)水平。讀數(shù)對準誤差主要是在讀數(shù)時，人的視線與測量器具刻度不垂直所引起的偏視誤差，因此操作者在目視測量讀數(shù)時，要盡可能做到在垂直位置讀數(shù)，以減小測量誤差。

（2）測量力誤差:采用接觸測量時，為保證可靠的接觸，須給測頭施加一定的測量力，測量力使被測工件和測量器具產(chǎn)生彈性變形而引起的測量誤差稱為測量力誤差。

（3）定位安裝方法誤差:由于被測工件測量基準面的選定和安裝方式造成的誤差，包括由于測量基準面和設(shè)計基準或工藝基準不一致造成的定位誤差，也包括由于安裝方式造成的測量誤差。因此在測量過程中，遵守同一基準的原則，即設(shè)計、工藝、裝配和檢驗等基準盡可能的一致，以減小誤差的產(chǎn)生。

3. 外界環(huán)境因素在測量工件時通常會因受到不同的溫度、濕度、大氣折光、氣壓、振動、噪聲等諸多因素的影響，工件在不同的測量環(huán)境下，測量值都存在變化，這種變化即為環(huán)境誤差。例如：溫度變化使鋼尺產(chǎn)生伸縮，陽光暴曬使水準氣泡偏移，大氣折光使望遠鏡瞄準產(chǎn)生誤差，風(fēng)力過大是儀器安置不穩(wěn)定等。在環(huán)境誤差中，溫度是主要的影響因素。在幾何測量過程中，標準測量溫度為20℃。

當(dāng)前建筑工程規(guī)模目益擴大，施工技術(shù)精度要求越來越高。因而在土建建筑工程的施工測量中，采用原有的測量方法和手段受到巨大沖擊，盡早引進實用的新儀器，以提高建筑施工測量質(zhì)量，適應(yīng)現(xiàn)代建筑工程快速、高效、優(yōu)質(zhì)的施工，所以需要加大高精度測量儀器的投入力度,盡可能的減小由于儀器本身誤差帶來的影響。

在工程測量中常見的錯誤主要是由人為原因引起的，因此，加強測量人員的技能訓(xùn)練是提高實踐技能的重要環(huán)節(jié)，在測量中必須明確測量工作的任務(wù)和作用，并要養(yǎng)成認真、負責(zé)、嚴格的實事求是的科學(xué)態(tài)度和工作作風(fēng)，進而才能更好的服務(wù)于建筑工程項目的建設(shè)與管理。在對施工測量質(zhì)量監(jiān)控中，一定要堅持“事前預(yù)防，事中控制，事后復(fù)查”的原則，加強對施工測量的監(jiān)控。對主要的施工測量放樣，一定要復(fù)測，最好采用各種不同的方法加強校核工作。在測量成果交接、復(fù)測、施工過程檢查等各個工程測量管理環(huán)節(jié)上必須執(zhí)行有關(guān)管理制度、辦法，以規(guī)范測量作業(yè)行為，保證測量成果質(zhì)量，主要有：測量儀器的調(diào)撥、使用、保養(yǎng)、標定管理制度；測量儀器的開箱、入箱及安置管理制度；樁橛復(fù)測、資料復(fù)核管理制度；構(gòu)筑物關(guān)鍵階段部位控制復(fù)核檢查制度；施工過程放樣測量的檢查復(fù)核交底管理制度；原始測量資料的整理、歸檔管理制度；測量成果審核和批準制度；工程測量人員培訓(xùn)考核管理制度；工程測量人員技術(shù)考核。

工程主體結(jié)構(gòu)施工中的工程測量，主要包括構(gòu)件的平整度控制、高程控制點的測繪、平面控制網(wǎng)的測繪等。在標高測量控制方面，模施工的平整度要求提供準確的基準點，為混凝土施工提供標高控制線，保證混凝土平整程度。一般情況下，為加強工程質(zhì)量減小誤差避免錯誤的產(chǎn)生，測量人員應(yīng)在每道工序完成后，都要對下道工序進行準確的測量放線，這有兩方面的好處，一是可以對已建結(jié)構(gòu)進行審核校準，二是通過放線可以為下道工序做很好的準備。在放線施工前，各個工程都要建立平面控制網(wǎng)，核對紅線圖和設(shè)計圖紙所提供的坐標關(guān)系是否銜接緊密，所核對設(shè)計的建筑物，要保證不能超出用地紅線的范疇，設(shè)計坐標要準確無誤，確立基點及標高起算點穩(wěn)固與準確性的文件要完善，在認定之后還要對測量控制網(wǎng)所達得精度進行審閱評定。在一個具體的工程項目中，會涉及到方方面面的對象，由于它們各自對誤差的限定要求不一樣，所以在建網(wǎng)時要充分了解、分析它們的限定要求，確認最高建筑限差的要求，結(jié)合預(yù)測放樣的方法和條件等確定控制網(wǎng)的方向、點、邊等應(yīng)達到的精度要求，最終確定網(wǎng)的等級。另外在施工期間，測量人員應(yīng)重視建筑物的變形觀測。所謂的變形觀測主要包括建筑物主體的沉降觀測、基礎(chǔ)邊坡的位移觀測和高層建筑物的水平位移觀測等。依據(jù)觀測數(shù)據(jù)，可以及時了解工程結(jié)構(gòu)施工中的承載力和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)載重等情況。明顯偏離預(yù)測的沉降，一般很容易引起質(zhì)量管理人員的發(fā)覺，在這種條件下，需要具體問題具體分析，合理調(diào)整施工方案，防止施工問題的繼續(xù)擴大，避免重大質(zhì)量責(zé)任事故的發(fā)生，維護國家和人民的財產(chǎn)安全。

為避免由誤差給工程測量帶來不便的影響,測量人員在日常工作應(yīng)時注意以下事項：

(1)施測前，所用儀器和水準尺等器具必須經(jīng)檢校。

(2)儀器要調(diào)平。儀器不平時，望遠鏡繞橫軸掃出的為一個斜面，讀數(shù)時水準管泡要居中。在強光照射下，要撐傘遮住陽光，防止氣泡不穩(wěn)定。

(3)儀器要安穩(wěn)。選擇比較堅實的地方，三角架要踩牢，高度要適合觀測者身高置，觀測過程中不要觸碰三角架。儀器架頭如果不水平連接螺栓斜會造成垂球線偏離度盤中心，影響對中精度。架頭每傾斜5mm，垂偏離度盤中心約1mm。

(4)儀器對中要準確。如果測設(shè)矩形控制網(wǎng)很可能造成周邊不閉合，超出允許誤差，對中誤差不要超過2-3mm，后視邊應(yīng)選在長邊。

(5)水準儀前后視距盡量相等，以消除儀器誤差和其它自然條因素的影響。

(6)水準尺要立直，防止尺身傾斜造成讀數(shù)偏大，要經(jīng)常檢查和凈尺底泥土，水準尺要立在堅硬的點位上(加尺墊、釘木樁)作為轉(zhuǎn)點前后視湊數(shù)尺子必須立在同一標點上。塔尺上節(jié)容易下滑，使用上時要檢查卡簧位置，讀數(shù)是否連續(xù)完整，防止造成尺差錯誤。

(7)了解水準尺的刻劃規(guī)律，讀數(shù)應(yīng)由小到大，數(shù)值增加方向(不管上下，由小到大)。

(8)儀器目鏡、物鏡要仔細對光，以消除視差，使用經(jīng)偉儀時要十字絲交點照準目標中心，照準花桿底部時，投點時鉛筆要堅直，以字絲雙線交點照準鉛筆尖。

結(jié)束語

在現(xiàn)代建筑工程項目的建設(shè)中，測量是一門實踐性、技術(shù)性、專業(yè)性很強的工作，對于建筑工程項目的整體進度和質(zhì)量都具有重要的影響。所以，一定要加強工程測量的重視，在建設(shè)項目的施工過程中建立完善的工程測量管理制度，使用高精度儀器,將測量誤差降低到最小且一定要避免錯誤的發(fā)生。

參考文獻

[1]?李青岳.?工程測量學(xué)[M].?北京:?測繪出版社,1984。

[2]?李青岳,?陳永奇.?工程測量學(xué)[M].?北京:?測繪出版社,1995。

[3]?張正祿.?工程測量學(xué)[M].?武漢:?武漢大學(xué)出版社,2002。