淺談土建工程測量的方法及應(yīng)用

摘要：隨著生活質(zhì)量的大幅度提高，人們對于出行的選擇也越來越多，尤其是新的交通工具的建設(shè)更是推動城市經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，地鐵這一新興交通工具正在被人們廣泛接受，此時確保地鐵安全就變成了首要解決的問題。進(jìn)而新的地質(zhì)測量儀器和各種新的測量方法被大量的應(yīng)用于城市地鐵地質(zhì)勘查之中，文章重點(diǎn)分析了土建工程中地鐵是如何采用新的技術(shù)方法來保證其安全，為廣大的測量人員提拱參考。

關(guān)鍵詞：土建工程；工程測量；方法應(yīng)用

1 土建工程以及工程測量

1.1 土建工程含義

顧名思義，就是土木建設(shè)工程與建筑施工工程相結(jié)合的一種工程。它涉及的范圍很廣，例如：道路施工；房屋建設(shè)；防洪建設(shè)；水利建筑以及城市的規(guī)劃等方方面面。主要是指在建筑材料與施工一切準(zhǔn)備好之后，根據(jù)有關(guān)水土設(shè)計，進(jìn)行的建造維修和工程技術(shù)。然而地鐵就屬于土木建筑工程中道路施工的范疇。

1.2 工程測量

工程測量在整個建筑施工中起著重要的作用，它根據(jù)建設(shè)項(xiàng)目數(shù)據(jù)和圖紙規(guī)劃，指揮著整個工程建設(shè)項(xiàng)目的發(fā)展方向。是建設(shè)項(xiàng)目的勘測規(guī)劃、動工安裝、竣工監(jiān)測以及營運(yùn)管理等程序服務(wù)的所有測繪工作的統(tǒng)稱。隨著建筑工程的大量涌現(xiàn)，工程測量不僅僅應(yīng)用于道路橋梁，施工建筑之中，也更多的開始應(yīng)用于海洋建設(shè)，礦山開采，軍事等高端建設(shè)之中。在此，文章主要以地鐵站為例，重點(diǎn)分析工程測量在土建工程建設(shè)中所使用的新方法和新技術(shù)。

2 工程測量的方法和新技術(shù)技術(shù)

2.1 工程測量的方法

嚴(yán)格來講，工程測量根據(jù)不同施工所采取的測量方法也不同，因此不能同等看待。文章中所提到的主要是指地鐵，它包括定向測量，控制網(wǎng)測量，斷面測量，軌面基標(biāo)測量。

2.2 工程測量的新技術(shù)

隨著社會的不斷進(jìn)步與科技的不斷發(fā)展，一些新的技術(shù)被應(yīng)用于工程測量之中。主要有以下幾種：（1）全球?qū)崟r動態(tài)定位測量技術(shù)；（2）數(shù)字測量技術(shù)；（3）遙感測量技術(shù)；（4）地理信息測量技術(shù)；（5）3s測量技術(shù)；（6）數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)。這些技術(shù)的發(fā)展使得工程測量技術(shù)更加的精準(zhǔn)，能夠針對復(fù)雜的情況全面系統(tǒng)的做出有效的判斷與分析，并結(jié)合相關(guān)的有效數(shù)據(jù)進(jìn)行全面的整合，查找出問題的原因，及時解決問題。

3 工程測量在地鐵中的實(shí)際應(yīng)用案例

3.1 定向測量

現(xiàn)以北京地鐵復(fù)8號線為例，進(jìn)行簡要的分析與總結(jié)。北京地鐵復(fù)八線的中間段全長12.7千米，東西走向由復(fù)興門至八王墳。其中地上線接近2千米，地底線十千米左右。

由于地下線處地質(zhì)情況復(fù)雜，有多層地下水分布，施工面臨防水的挑戰(zhàn)。為此必須結(jié)合精確的測量方法與新的技術(shù)進(jìn)行聯(lián)合作業(yè)，才能保證施工質(zhì)量，保證安全，為居民的出行提供一個可靠的安全保障。在進(jìn)行豎井定向時可采用全站儀、垂準(zhǔn)儀和陀螺經(jīng)緯儀組成的聯(lián)合作業(yè)方法，不僅僅可以提升圖形清晰度，縮短占用井筒時間。而且此方法可以有效的對數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化，提高測量的準(zhǔn)確性。測量中所使用的陀螺經(jīng)緯儀是gak-1型號。一次定向中誤差理論值為±20毫米，實(shí)際作業(yè)時自動校對其定向邊陀螺方位角誤差可達(dá)到±8毫米。在實(shí)際測量應(yīng)用中采用這種智能儀器進(jìn)行測量的主要目的就是保證定向測量的結(jié)果安全可靠。

在隧道比較復(fù)雜的地質(zhì)區(qū)域，可以采用導(dǎo)線測量的方式進(jìn)行設(shè)置布局。在隧道作業(yè)時，可以采用鉆孔投點(diǎn)法進(jìn)行施工作業(yè)。這樣做的目的就是為了更好的精準(zhǔn)的選擇測定投測點(diǎn)的位置，不僅僅提高了定向精確度更加加強(qiáng)了檢測能力。導(dǎo)線測量又叫直線導(dǎo)線，它適用于各種施工建設(shè)，主要原因就是測試時，不需要復(fù)雜的工藝，簡單明了，易于掌握。同樣也存在著很多的不利因素，如檢核時條件要求比較高。然而鉆孔投點(diǎn)法，是適用長度較長且較淺的隧道，它的優(yōu)點(diǎn)是測量精度高，誤差比較小，且施工時間短，對施工而言，可以減緩施工拖延現(xiàn)象的發(fā)生。但同時也存在一些缺點(diǎn)：成本高，垂直作業(yè)難度大，審批檢查程序比較復(fù)雜。在特殊施工作業(yè)中，可以采用強(qiáng)制觀測的方法。

3.2 控制網(wǎng)測量

以北京地鐵四號線為例，采用這種方法的主要原因是這一地段交通承載力大，客流量也大，施工過程中受干擾的因素也很多。周圍建筑物居民比較密集，在施工過程中很容易引起干擾到居民的正常生活。為此，在這種情況下，必須加大對工程測量的幅度。由于這些點(diǎn)受施工和地面沉降的影響有可能發(fā)生數(shù)據(jù)改變，所以測量時和施工中需要先對地上控制點(diǎn)進(jìn)行檢測，確保控制網(wǎng)的可靠性。它包涵相應(yīng)精密導(dǎo)線點(diǎn)的檢測和高程控制點(diǎn)的檢測等。地面控制網(wǎng)是隧道貫通的依據(jù)，必須加以重視。

3.3 斷面測量

以天津1號曲線地鐵為例，地鐵總長218米，箱體最寬處28米，結(jié)構(gòu)凈高5.55米，雙軌側(cè)式站臺，車站起/終點(diǎn)里程分別為k9+385.784和k9+603.500，主站段埋深10.039米，設(shè)出入口4個，風(fēng)道2座，建筑總面積一萬多平方米。全曲線站的鐵道左右軌中線和地下結(jié)構(gòu)中柱縱軸線都由圓曲線和緩和曲線構(gòu)成。三條曲線元素互異即緩和曲線起終點(diǎn)不在同一里程，且圓心各異，半徑不同箱體側(cè)墻均為圓曲線并與同側(cè)軌道中心線同心。由于墻體凹凸形成多種不同半徑圓弧，增加了平面定位放線作業(yè)的難度。在儀器選列上承建標(biāo)準(zhǔn)要求導(dǎo)線精密測量相對點(diǎn)位中誤差≤±8mm；精密水準(zhǔn)測量區(qū)間≤8mm符合路線閉合差。經(jīng)過數(shù)學(xué)運(yùn)算，選擇二級全站儀、精密水準(zhǔn)儀進(jìn)行控制測量。

3.4 鋪軌基標(biāo)測量

以沈陽地鐵為例，鋪軌基標(biāo)測量中街站雙層雙跨島式地下車站，車站有效站臺中心處地面高程50.08米，軌頂覆土厚度8.56米，軌面軌底埋深分別為28.25米和26.49米。東北角車站設(shè)有風(fēng)井，西北角設(shè)有施工豎井，需要時可以互換功能。共設(shè)東北、西北、西南三出入口，一個用于緊急疏散的安全通道和直升電梯，并預(yù)留將來進(jìn)行升級的換乘通道。沈陽地鐵量身制定了鋪軌基標(biāo)測設(shè)精度和基本方法經(jīng)測定符合地鐵軌道驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的要求。在控制基標(biāo)的測設(shè)上分程序完成初測、串線測量和調(diào)線測量。

由于是中轉(zhuǎn)換乘站，因此還特別增設(shè)了道岔鋪軌基標(biāo)的測設(shè)。對單開和交分道岔，交叉渡線道岔的測設(shè)數(shù)據(jù)比對基標(biāo)圖進(jìn)行。測設(shè)時先對岔心、交點(diǎn)、主線和側(cè)線進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和設(shè)計，再明確基標(biāo)與中線交點(diǎn)的關(guān)系后采用控制基標(biāo)直接測設(shè)，最后對高程的確定使用精密水準(zhǔn)測量方法。未來這些數(shù)據(jù)可以運(yùn)用數(shù)字?jǐn)z影測量技術(shù)取得。它是利用數(shù)字影像和攝影原理，配合計算機(jī)技術(shù)，模式識別，數(shù)字影像處理等技術(shù)進(jìn)行測量。運(yùn)用在地籍測量和大面積地形測圖中，近年向逐漸數(shù)字化和自動化發(fā)展。全數(shù)字系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了影響由3d向4d的轉(zhuǎn)化，為各個專業(yè)信息系統(tǒng)的建立提供了可靠數(shù)據(jù)。

綜上所述，在地鐵工程建設(shè)中，我們必須在掌握新的技術(shù)，新的方法的同時，能夠根據(jù)地鐵自身的實(shí)際情況有效的做出判斷。不能盲目的使用一種測量技術(shù)和方法，這樣很容易造成施工難度大且危險因素多，甚至?xí){到人們的自身安全。隨著時間的推移，科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，新的技術(shù)會越來越多的應(yīng)用于建筑工程之中，智能化的測量方式將更加準(zhǔn)確的在工程建筑中得以又好又快的發(fā)展。