02第二章工程建设中的测量工作与信息管理

第二章工程建设中的测量工作与信息管理2.1工程勘测设计阶段测量工作•勘测设计阶段的测量工作主要是提供地形图和纵、横断面图。•取得地形资料的方法有：在所建立的控制测量的基础上，进行地面数字化测绘地形图或数字航空摄影测量成图。•勘测的任务就是为设计人员提供各种设计用图。•随着数字测图技术和GIS的逐步推广和使用，设计人员能利用野外数据和室内数据一体化软件以及GIS强大的空间分析功能，如缓冲区分析、图形叠加等很快的设计出最优的方案。但仍然需要结合现场的实际情况，根据设计方案测量更准确的地形图供设计人员使用。•勘测设计阶段的测量根据工程的性质不同而有所不同。2.1.1工业企业勘测设计阶段的测量工作•该阶段测量工作的任务是向设计者提供所需的地形图。•地形图主要使用在总平面运输（简称总图运输）设计部门。该部门的设计任务，就是根据地形图等各种基础资料和工业企业生产的特点，综合设计解决主要车间、辅助车间、动力设施、运输设施、仓库、工程管网以及行政福利设施等在厂区内的平面与竖向布置。•1：5000比例尺地形图可用于规划设计，例如厂址选择、总体规划、方案比较等；•1：2000比例尺地形图可用于初步设计；•1：1000比例尺地形图可用于施工设计，对于新建厂或比较简单的扩建厂、改建厂，可与初步设计共用同一比例尺的地形图；•1：500比例尺地形图可用于地形复杂、建筑物密集、精度要求较高的工矿企业的施工设计。•采用数字化成图技术，设计人员在电脑上进行设计和修改，使得总体规划、方案比较、厂址选择、初步设计、施工设计等均可完成。•另一方面以往从图上图解设计元素存在的误差已不存在，提高了设计和获取放样元素的精度。•从某种意义上讲，该阶段测量工作的任务是根据设计任务的性质，选择适当的成图比例尺，野外实测数字化地形图或航摄数字化图，为设计者提供设计底图。2.1.2线路勘测设计阶段测量工作•铁路、公路、架空送电线路、输油管道等均属于线型工程，它们的中线统称线路。•一条线路的勘测和设计工作，主要是根据国家计划与自然地理条件，确定线路经济合理的置。•为达此目的，必须进行反复的实践和比较。•线路在勘测设计阶段的测量工作，称为线路测量。•这种工作是为线路设计收集一切必要的地形资料。•线路设计除了地形资料外，还必须考虑线路所经地区的工程地质、水文地质以及经济等方面的问题。•线路设计一般分阶段进行，其勘测工作也要分阶段进行。•各种线型工程勘测工作的内容是基本一样的，但随着工程的不同有些差异。•铁路勘测设计的程序，一般要经过方案研究、初测、初步设计、定测、施工设计等过程。•勘测工作分为初测和定测两个阶段进行。•现在大部分的平面控制（即导线测量）、带状地形图测绘等均可应用GPS（RTK）技术完成，其布设速度快、精度高，成图周期短等特点成为各测量单位首选手段之一。•由于数字化成图技术的发展以及摄影测量技术的发展，使得线路测量勘测成果更加丰富多样，特别是数字地面高程模型（DEM）为线路设计提供了形像、逼真的地面立体模型，为设计人员进一步设计提供了良好的设计平台。2.1.3桥梁勘测设计阶段测量工作•桥位平面和高程控制测量；•桥址定线测量；•断面测量；•桥位地形测量；•河床地形测量；•流向测量；•船筏走行线测量；•钻孔定位测量。2.2工程施工阶段的测量工作•按设计要求将设计的建筑物位置、形状、大小及高程，在实地标定出来，以便进行施工。•作为施工质量的监督，还需进行工程质量监理。•工程监理是指独立于业主和承包商的第三方对基础设施施工项目建设过程的监督和管理，它是监理工程师依照“施工合同”，在业主授权的范围内，对施工现场进行监督管理，对施工进度、质量和费用进行控制，对合同执行中出现的问题进行处理，使工程施工按照施工合同要求进行，并获得预期的建筑产品。2.2.1施工测量工作•施工单位作为工程的建设者，主要任务是按照设计和施工技术要求，将图纸上设计建筑物平面位置、形状和高程，在施工现场标定，这种标定工作称为施工放样（或称测设）。•施工放样也可以说是将图纸上的建筑物放到地面上去的工作过程。•施工放样与地形图测绘其工作程序恰好相反，但工作方法和原理都是一样。•施工放样遵循“从整体到局部”、“先控制后碎部”的原则和工作程序。•首先，根据工程总平面图和地形条件建立施工控制网；根据施工控制网点在实地定出各个建筑物的主轴线和辅助轴线；再根据主轴线和辅助轴线标定建筑物的各个细部点。•采用这样的工作程序，能保证建筑物几何关系的正确，而且使施工放样工作可以有条不紊地进行，避免误差的累积。•由于施工的对象不同，施工测量方案也有所区别，但其工作程序基本上是一致的。•主要的测量工作有：施工控制网的建立与施工放样。平面施工控制网是根据施工对象的不同而有所区别：•建筑和厂区控制网布设成矩形控制网，即所谓建筑方格网。对于地形平坦但通视比较困难的地区，则可采用GPS与全站仪相结合布设的导线网；•对于地形起伏较大的山岭地区（如水利枢纽）及跨越江河的工程，一般采用GPS三角网或边角网；•对于线状工程（如铁路和公路）多采用GPS与全站仪相结合所布的导线网；•地下工程一般采用导线测量。根据控制点分布情况的不同放样方法也有所区别：•使用矩形控制网点放样时，多采用极坐标法和直角坐标法放样；•跨越江河的工程如桥梁台、桥墩等放样一般均采用前方交会、轴线交会等方法；•线路放样采用极坐标、前方交会法放样。•在目前在平坦、不隐蔽地区采用卫星定位系统实时动态定位放样已经成为广泛使用的方法之一；•全站仪是目前施工单位使用最频繁、最多的仪器之一，它可根据放样程序用极坐标法放样并检核与设计坐标的差值，指挥放样工作速度明显加快。2.2.2监理测量工作•测绘监理是指监理的执行者依据测绘行政法规和技术标准，综合运用法律、经济、行政、有关政策和技术标准，确保测绘行为的合法性和科学性。•其目的是对测绘项目的投资、质量、进度等程序进行有效地控制，实现合同的要求，以求得测绘项目的最佳综合效益。•测绘监理的形式包括咨询、顾问、监督、管理、协调、服务等。实施监理制度的重要性：①弥补甲方在测绘技术力量、项目管理水平和经验方面的不足，有效减轻建设单位管理项目实施的工作量。②有效降低测绘工程的风险，保障项目按照要求顺利实施和完成。③有效地改善甲、乙双方之间的技术沟通。④保障项目按质量要求实施。⑤保障项目按工期计划实施。⑥有效保证信息安全，维护建设单位的知识产权。⑦客观公正地处理甲乙双方在技术和合同管理上的争议，维护双方的合法权益，促进工程的顺利进行。监理人员的素质要求：•必须掌握现代测绘科学技术；•必须熟悉相应的法律、法规；•必须有丰富的实践经验；•必须具备高尚的职业道德和思想素质。施工测量监理的实施根据施工测量的具体特点，从各施工阶段对施工测量的质量进行控制，其内容主要包括：•控制网测量技术设计书的审核及成果检查验收；•施工单位测量人员、仪器设备审核；•控制网加密方案审核及成果审核；•施工测量方案的审核；•施工单位人员、仪器的抽查；•控制点交桩工作；•控制点巡视；•标段间界面点检查；•施工期各部位点位、位置检测；•交工验收测量；•拟发有关测量工作方面的文函；•详细编写测量监理日志,按时编写月监理小结、年终总结、工程完工后的工作总结。控制测量成果检核：•控制测量成果的检核工作一般由施工单位实施，测量监理负责方案的审核工作；•控制网检核方案的审核内容包括：检查提交方案的基本方法是否可行；检查观测网形是否合理；检查使用仪器是否满足要求；观测方法是否可行，限差要求是否符合技术规则或规范规程；数据处理方法是否合理；•对方案的可行性等作出明确的答复意见，对不可行的方案应退回重写，并提出建议性方案。测量人员与仪器审核：•审核测量人员数量是否与合同一致；•审核测量人员的资历以及专业技术情况；•审核测量人员的上岗证；•审核测量仪器设备的数量、型号是否满足施工要求；•审核仪器设备是否具有权威机构鉴定合格的证书。施工放样方案的审核：•施工单位按要求提交施工测量方案；•审核基本的放样方法是否合理；•审核测量仪器的型号、精度是否符合要求；•审核所使用的测量控制点、加密点是否合理；•检查方案中的精度论证、计算公式、放样数据表格、示意图等是否全面正确；•审查新技术、新方法的应用可行性；•审核作业程序及方法是否依据批准的技术设计要求与技术规范规定；•审核数据处理理论、方法、计算公式是否正确，所采用的计算软件是否合适。控制点加密方案的审核：•检查提交方案的基本方法是否可行；•检查加密点的布置是否合理；•检查与已有控制点的联测情况；•检查使用仪器是否满足要求；•观测方法是否可行，限差要求是否符合技术规则或规范规程；•数据处理方法是否合理；•对方案的可行性等作出肯定性的答复意见，对不可行的方案应退回重写，并提出建议性方案。施工放样检查测量：•承包人应根据批准后的施工放样方案进行准确的放样。•对工程任何部位进行放样和抄平，均应填写施工放样报验单，并将工程放样数据及图表等附件一式三份报测量监理工程师审批。•测量监理工程师针对承包人提供的放样资料，首先检查其自检资料和数据，必要时进行复测。•当符合规范要求时，则在放样报验单上签字认可，其中一份给承包人，另一份测量监理工程师留档。•测量监理工程师根据需要，将施工放样报验单及其附件的复制件转送工程监理工程师，以供检查下一道工序使用。竣工后的测量检查：•在每一个分项工程完工后，承包人需要在构筑物上定出十字线和标高，将数据资料整理后填写施工放样报验单报测量监理工程师审批。•测量监理工程师按开工前的测量监理步骤进行审批，并将结果转告工程监理工程师，以便于工程监理工程师对成品的验收，同时作为下道工序监理的依据。•待测量监理工程师将资料实地复核复测后，认为满足规范要求，方在放样报验单上签字认可，并将结果转告工程监理工程师。施工控制网的复测检查：•对于大型建设工程，因工程量大，工期长，在施工一段时间后(或某个阶段之后)，对全部控制点需进行复查。•测量监理根据施工的进度和下一阶段的工作要求，提出控制网复测的基本要求和施测日期，施测单位根据要求撰写控制网复测的技术设计书，测量监理对设计书进行审核。•控制网复测技术设计书的审核内容如下：审核控制网布设网形的可行性；对照技术要求与专业技术规范、规程审核控制网观测的方案；根据技术规范、规程审核观测仪器是否符合各项技术指标；审核数据处理的方法与方案；审核施测的质量保证体系；审核施测的人员组织、技术力量；审核施测的工作计划；审核提交资料的类别与数量；形成审核意见，提出修改意见。控制网复测完成后，测量监理和有关专家对控制网复测成果进行检查验收，具体内容如下：•检查提交资料是否齐全，原始记录是否规范；•对照技术设计书检查实际观测网形是否与其一致；•检查观测仪器的各项技术指标是否合格以及检定证书；•检查控制网外业观测是否规范、各项指标是否满足要求；•检查实际数据处理的方法；•检查处理结果的精度情况；•检查实际施测的人员组织、技术力量；•检查施测单位自检、验收结果；抽检部分边长和高差；•形成检查报告，配合业主进行复测成果的验收。2.3工程运营管理阶段的测量工作•在工程运营管理阶段，测量的主要任务是工程建筑物的变形观测。•变形监测的主要目的有：监测安全、验证设计参数和理论、检验施工质量、掌握变形规律。•变形监测的内容包括：水平位移、沉降、倾斜、震动等。•变形监测研究的内容包括：精度、周期、方法、数据处理等。定义：对建筑物及其地基由于荷重和地质条件变化等外界因素引起的各种变形（空间位移）的测定工作称为变形监测。目的：•分析建筑物的安全程度；•验证设计参数；•反馈工程的施工质量；•研究变形的基本规律。特点：•重复观测•网形较差而精度要求较高•各种观测技术的综合应用•着重于研究点位的变化主要内容：•沉降•水平位移•倾斜•挠曲•裂缝•震动•应力/应变•渗流/渗压•水位/地下水位•降雨量•风力•温度监测点的分类：•基准点：稳定、可靠、长期保存•工作基点：相对稳定、长期保存•变形观测点：能反映建筑物的变形特征精度要求：•允许变形值的1/10～1/20•以当时