工程测量

杨 超

(黑龙江省公路勘察设计院)

1 前言

勘测、设计、施工、竣工及养护维修等各阶段都需要测绘工作，它包括测绘和测设两个方面。工程测量通常是指在工程建设的勘测设计、施工和管理阶段中运用的各种测量理论、方法和技术的总称。20世纪80年代以来出现许多先进的地面测量仪器，为工程测量提供了先进的技术工具和手段，如:光电测距仪、精密测距仪、电子经纬仪、全站仪、电子水准仪、数字水准仪、激光准直仪、激光扫平仪等，为工程测量向现代化、自动化、数字化方向发展创造了有利的条件，改变了传统的工程控制网布网、地形测量、道路测量和施工测量等的作业方法。三角网已被三边网、边角网、测距导线网所替代。光电测距三角高程测量代替三、四等水准测量。具有自动跟踪和连续显示功能的测距仪用于施工放样测量。无需棱镜的测距仪解决了难以攀登和无法到达的测量点的测距工作。电子速测仪为细部测量提供了理想的仪器。精密测距仪的应用代替了传统的基线丈量。

2 施工测量的目的和内容

施工测量的目的是按照设计和施工的要求将设计的建筑物、构筑物的平面位置和高程在地面上标定出来，作为施工的依据，并在施工过程中进行一系列的测量工作，以衔接和指导各工序之间的施工。施工测量贯穿于整个施工过程中。其主要内容有:(1)建立施工控制网。(2)建筑物、构筑物的详细测设。(3)检查、验收。每道施工工序完工之后，都要通过测量检查工程各部位的实际位置及高程是否与设计要求相符合。(4)变形观测。随着施工的进展，测定建筑物在平面和高程方面产生的位移和沉降，收集整理各种变形资料，作为鉴定工程质量和验证工程设计、施工是否合理的依据。

3 水准测量

水准测量是高程测量中最常用的方法，水准测量的原理是利用水准仪的水平视线，在已知高程点和未知高程点上竖立水准尺并读取读书，测定两点间的高差，从而可由已知点的高程推算出未知点的高程。

如图1所示，已知地面上A点的高程为HA，欲测定B点的高程HB，需要先测出A、B两点间的高差hAB，为

此在A、B之间安置一台水准仪，再在A、B两点上各竖立一根水准尺。根据仪器的水平视线，分别读取A、B尺上的读数a和b，则B点对于A点的高差为

如果水准测量是由A到B进行的，如图1中的箭头所示，则A点尺上的读数称为后视读数，记为a;B点为待定高程点，B点尺上的读数称为前视读数，记为b;两点间的高差等于后视读数减去前视读数，即hAB=a-b。若a大于b，则高差为正，B点高于A点;反之高差为负，则B点低于A点。因为水准仪提供的水平视线可认为与大地水准面平行，由图1可知

图1

由式(2)根据高差推算待定点高程的方法叫做高差法。

例1:图1中已知A点高程HA=452.623 m，后视读数a=1.571 m，前视读数b=0.685 m，求B点高程。

解:B点对于A点高差

B点高程为

HB=452.623+0.886=453.509 m

例2:图2中，已知A点桩顶标高为±0.00，后视A点读数a=1.217 m，前视B点读数b=2.426 m，求B点标高。

解:B点对于A点高差

B点高程为

视线高法

如图1所示，B点高程也可以通过仪器视线高程Hi，求得。

视线高

待定点高程

由式(4)通过视线高推算待定点高程的方法称为视线高法。

例3:图3中已知A点高程HA=423.518 m，要测出相邻1、2、3点的高程。先测得A点后视读数a=1.563 m，接着在各待定点上立尺，分别测得读数b1=0.953 m，b2=1.152，b3=1.328 m。

解:先计算出视线高程

各待定点高程分别为

图2

高差法和视线高法的测量原理是相同的，区别在于计算高程时次序上的不同。在安置一次仪器需求出几个点的高程时，视线高法比高差法方便，因而视线高法在建筑施工中被广泛采用。

图3