簡單的數(shù)學(xué)方法在土木工程放線中的作用

袁沁琳

【摘 要】進(jìn)入二十一世紀(jì)以來，我國經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，城市化進(jìn)程不斷加深，對建筑的需求越來越大，土木工程建設(shè)的速度日益加快，對土木工程的施工質(zhì)量越來越重視，放線操作是土木工程中的重要內(nèi)容。 在土木工程中，放線是工程施工中的一個(gè)必要步驟，可以為工程施工提供正確的依據(jù)，它貫穿著整個(gè)工程施工，對后期工程的施工質(zhì)量有著很大程度的影響，其重要性不言而喻。數(shù)學(xué)方法是土木工程測量放線的基礎(chǔ)，其中應(yīng)用的很多公式都是建立在數(shù)學(xué)理論的基礎(chǔ)上推導(dǎo)出來的，基于此，本文的主要內(nèi)容就是對簡單的數(shù)學(xué)方法在土木工程放線中的作用進(jìn)行分析研究。

【關(guān)鍵詞】簡單；數(shù)學(xué)方法；土木工程；放線；作用

在土木工程中應(yīng)用數(shù)學(xué)方法可以幫助我們更好地解決工程中的實(shí)際問題，尤其是在土木工程的測量放線方面，可以說數(shù)學(xué)理論的發(fā)展是土木工程發(fā)展的前提和基礎(chǔ)，而數(shù)學(xué)方法的應(yīng)用則是為土木工程的質(zhì)量提供強(qiáng)大后盾支持。與此同時(shí)，通過在土木工程測量中的數(shù)學(xué)方法應(yīng)用，可以通過實(shí)踐對其存在的問題加以分析，促進(jìn)數(shù)學(xué)的發(fā)展和改革，兩者之間相互促進(jìn)。

1 土木工程中需要放線的三個(gè)階段

（1）工程定位放線

定位放線是土木工程施工開始后的第一次放線操作，在這個(gè)過程中，必須安排專門的人員進(jìn)行，參與施工操作的人員必須是專業(yè)素質(zhì)較高的，為保證定位放線的施工質(zhì)量，應(yīng)該讓城市規(guī)劃部門的測量隊(duì)和施工單位的測量人員參與進(jìn)來，提高測量質(zhì)量和效率。在施工過程中需要安排專業(yè)的人員進(jìn)行操作，并根據(jù)土木工程建設(shè)的規(guī)劃定位圖進(jìn)行詳細(xì)定位，并在最終確定的位置安置定位樁，方便土木工程的后續(xù)施工。由于放線的精度對土木工程的質(zhì)量和施工精度起著十分重要的作用，對測量放線的成果有著較高的要求，必須做到準(zhǔn)確無誤，保證放線質(zhì)量。

（2）基礎(chǔ)施工放線

建筑物在完成定樁設(shè)置之后，在符合施工標(biāo)準(zhǔn)及要求的前提下，由施工單位的專業(yè)測量人員對基礎(chǔ)工程進(jìn)行放線操作并對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行再次檢查，增加測量放線的準(zhǔn)確性和可靠性，同時(shí)，在還應(yīng)該安排專門的人員對現(xiàn)場進(jìn)行施工監(jiān)督管理以及對放線操作進(jìn)行驗(yàn)證，做到對整個(gè)放線施工負(fù)責(zé)?；A(chǔ)施工的放線主要就是對所有建筑物的軸線進(jìn)行定位，軸線之間的放線間隔主要根據(jù)建筑的實(shí)際情況進(jìn)行安排，在完成定位確定工作之后，應(yīng)該及時(shí)在確定位置上進(jìn)行定位樁的安插，在施工過程中必須保證所有軸線定位樁的放線是符合建筑施工設(shè)計(jì)圖的標(biāo)準(zhǔn)和要求。在完成基礎(chǔ)定位放線操作之后，施工現(xiàn)場的測量人員及施工人員還需要根據(jù)定位的軸線放出基礎(chǔ)的邊線，并按照邊線進(jìn)行基礎(chǔ)的開挖?；A(chǔ)開挖放線需要使用到多種工具，比如經(jīng)緯儀、線繩、鋼卷尺、線墜子以及龍門板等。如果是小型的土木工程施工，現(xiàn)場可能沒有測量人員，只有施工人員進(jìn)行放線施工。

（3）主體施工放線

在基礎(chǔ)工程施工完成后，緊接著就是主體的施工。由于城市建設(shè)步伐的不斷加快，對于建筑的要求日益提高，在建筑設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)根據(jù)不同建筑的功能要求進(jìn)行具體分析，并注重建筑的外觀造型設(shè)計(jì)，以滿足人們對建筑的不同要求。高層建筑的外觀造型較復(fù)雜，對測量精度要求也比較高，在這類建筑物施工過程中，主題施工放線顯得十分重要。主體施工放線主要是指對建筑物主題從一層、二層.直至主題封頂?shù)氖鞘┕ぜ胺啪€操作。在放線施工過程中，每一層的放線施工主要是依據(jù)先前定位好的軸線定位樁及外引的軸線局準(zhǔn)線進(jìn)行施工放線。

2 簡單的數(shù)學(xué)方法在土木工程放線中的作用

（1）等腰三角形的高確定垂直線

在土木工程施工中，局部放線或者是平時(shí)放線過程中，大多數(shù)技術(shù)人員都會(huì)采用勾股定理來確定直角三角形的三個(gè)邊關(guān)系，即勾三股四弦五方法，但是土木工程建設(shè)的現(xiàn)場有時(shí)可能無法滿足這一定理實(shí)施的條件，這種方式的局限性較大。等腰三角形的高確定垂直線方式的應(yīng)用可以有效解決這一問題，受限性較小，可以有效提高土木工程放線的施工質(zhì)量和施工效率。在使用這一方法時(shí)，后弦可以確定一個(gè)定點(diǎn)，然后在左右兩端進(jìn)行等距離的直線截取，再然后對直線兩端的點(diǎn)進(jìn)行劃線使得兩條直線相交于某點(diǎn)，最后將這點(diǎn)與最開始確定的點(diǎn)進(jìn)行連接，從而得出土木工程放線的具體位置，采用這種方式節(jié)省了大半時(shí)間，打破土木工程建設(shè)施工現(xiàn)場對放線操作的局限性，提高了放線施工的靈活性。

（2）用圓的標(biāo)準(zhǔn)方程式解決圓弧線問題

在現(xiàn)代建筑中，土木工程設(shè)計(jì)為滿足人們對建筑的觀感要求，設(shè)計(jì)人員通常會(huì)對建筑物的造型進(jìn)行獨(dú)特設(shè)計(jì)，比如圓弧式的陽臺(tái)設(shè)計(jì)等，通常設(shè)計(jì)人員只給出圓弧的半徑，相對與實(shí)際施工中的真實(shí)數(shù)據(jù)，這個(gè)半徑數(shù)據(jù)相對較大。面對土木工程放線這樣具體而實(shí)在的工作，施工技術(shù)人員是不能夠按照一定比例進(jìn)行半徑縮小的，這就導(dǎo)致無法用鋼卷尺找到正確的圓心，進(jìn)而無法完成具體的放線工作。這個(gè)時(shí)候利用圓的方程式來解決問題就簡單多了，只需要用鋼尺按照常規(guī)的方法進(jìn)行圓心的確定，在常規(guī)上，工程技術(shù)人員難以根據(jù)半徑畫圓弧來確定放線的操作，且技術(shù)人員的施工空間也相對較小，于是可以將關(guān)系圖建成平面直角坐標(biāo)系，然后根據(jù)已知的數(shù)據(jù)，得到相關(guān)的方程式，再進(jìn)行計(jì)算，然后得到具體的數(shù)據(jù)，得出數(shù)據(jù)相鄰之間的間隔越小，代表結(jié)果越精準(zhǔn)。

（3）相鄰建筑物采用比例法進(jìn)行放線簡化

在實(shí)際施工過程中，土木工程建設(shè)的四大角放線主要是依靠經(jīng)緯儀進(jìn)行定位，采用比例法進(jìn)行放線的簡化，需要將土木工程建筑的兩條軸線同時(shí)引到相鄰建筑物的圍墻上。相鄰建筑物采用比例法的應(yīng)用主要是對鄰近的建筑物進(jìn)行利用，將相鄰建筑物的圍墻當(dāng)做參照物，其具體操作如下：首先，用水平儀在圍墻進(jìn)行測量，確定一條有用的水平線，并通過經(jīng)緯儀將確定的兩條軸線引到該水平線上，讓兩條水平線可以相交；然后，用鋼卷尺分別測出兩條線的長度，兩個(gè)數(shù)據(jù)相比得出需要的數(shù)據(jù)，并在圍墻上測出各個(gè)軸線，采用比例法最終簡化放線的工作。

3 結(jié)語

數(shù)學(xué)方法一直伴隨著土木工程放線工作的施工，在實(shí)踐過程中，需要不斷通過數(shù)學(xué)方法來解決問題，做施工和研究的強(qiáng)大后盾。在未來的發(fā)展道路上，結(jié)合先進(jìn)的施工技術(shù)，讓簡單的數(shù)學(xué)方法可以在施工過程中充分發(fā)揮作用，幫助施工的完成，并不斷進(jìn)行優(yōu)化，減少土木工程放線施工所需要的人力、物力和財(cái)力，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益最大化。

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