二建市政施工测量与监控量测 讲义 1701.docx
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二建市政施工测量与监控量测 讲义 1701.docx
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二建市政施工测量与监控量测讲义1701
2K317000 施工测量与监控量测
2K317010 施工测量
※重点导读
选择考点:
测量内容、仪器、测量步骤;平面测设,高程控制网;竣工图绘制
案例考点:
测量步骤;平面测设,高程控制网
2K317011 施工测量主要内容与常用仪器
一、施工测量的基本概念
(一)作用与内容
施工测量以规划和设计为依据,是保障工程施工质量和安全的重要手段;施工测量的速度和质量对工程建设具有至关重要的影响,是工程施工管理的一项重要任务,在工程建设中起着重要的作用。
施工测量包括交接桩及验线、施工控制测量、施工测图、钉桩放线、细部放样、变形测量、竣工测量和地下管线测量以及其他测量等内容。
施工测量是一项琐碎而细致的工作,作业人员应遵循“由整体到局部,先控制后细部”的原则,掌握工程测量的各种测量方法及相关标准,熟练使用测量器具正确作业,满足工程施工需要。
(二)准备工作
(1)施工测量前,应依据设计图纸、施工组织设计和施工方案,编制施工测量方案。
(2)定期对仪器进行检校,保证仪器满足规定的精度要求;所使用的仪器必须在检定周期之内,应具有足够的稳定性和精度,适于放线工作的需要。
(3)测量作业前、后均应采用不同数据采集人核对的方法,分别核对从图纸上采集的数据、实测数据的计算过程与计算结果,并据以判定测量成果的有效性。
(三)基本规定
(四)作业要求
(1)从事施工测量的作业人员,应经专业培训、考核合格,持证上岗。
(2)施工测量用的控制桩要注意保护,经常校测,保持准确。
雨后、冻融期或受到碰撞、遭遇损害,应及时校测。
(3)测量记录应使按规定填写并按编号顺序保存。
测量记录应做到表头完整、字迹清楚、规整,严禁擦改、涂改,必要可斜线划掉改正,旁注正确数据,但不得转抄。
(4)应建立测量复核制度。
(5)实行成果检验制度。
【2018年广东海南补考】测量工作中,现测记录的原始数据有误,一般采取( )方法修正。
A.擦改
B.涂改
C.转抄
D.划线改正
『正确答案』D
『答案解析』本题考查的是施工测量主要内容与常用仪器。
测量记录应做到表头完整、字迹清楚、规整,严禁擦改、涂改,必要可斜线划掉改正,旁注正确数据,但不得转抄。
参见教材P191。
二、常用仪器及测量方法
市政公用工程常州的施工测量仪器主要有:
全站仪、经纬仪、光学水准仪、自动安平水准仪、数字水准仪、激光准直(铅直)仪、GPS-RTK及其配套器具等。
(一)全站仪及经纬仪
1.全站仪主要应用于施工平面控制网的测量以及施工过程中点间水平距离、水平角度的测量;
全站仪在测站上一经观测,必要的观测数据如斜距、天顶距(竖直角)、水平角等均能自动显示,而且几乎是同一瞬间内得到平距、高差、点的坐标和高程。
(二)光学水准仪
(1)光学水准仪主要由目镜、物镜、水准管、制动螺旋、微动螺旋、校正螺丝、脚螺旋及专用三脚架等部分组成,现场施工多用来测量构筑物标高和高程,适用于施工控制测量的控制网水准基准点的测设及施工过程中的高程测量。
(2)测量应用举例:
设B为待测点,其设计高程为HB,A为水准点,已知其高程HA,为了将设计高程HB测定于B,安置水准仪于A、B之间,先在A点立尺,读得后视读数为a,然后在B点立尺。
为了使B点的标高等于设计高程HB,升高或者降低B点上所立之尺,使前视尺之读数等于b。
b可按照下式计算:
b=HA+a-HB
【2018年一建真题】采用水准仪测量工作井高程时,测定高程为3.460m,后视读数为1.360m,已知前视测点高程为3.580m,前视读数应为( )。
A.0.960m
B.1.120m
C.1.240m
D.2.000m
『正确答案』C
『答案解析』本题考查的是施工测量常用仪器及测量方法。
水准仪测量应遵循公式:
后视点高程+后视读数=前视点高程+前视读数,即前视读数=3.460m+1.360m-3.580m=1.240m。
参见教材P192。
(三)激光准直(铅直)仪
(1)激光准直(铅直)仪主要由发射、接收与附件三大部分组成,现场施工测量用于角度坐标测量和定向准直测量,适用于长距离、大直径以及高耸构筑物控制测量的平面坐标的传递、同心度找正测量。
(2)测量应用举例:
将激光准直(铅直)仪置于索(水)塔的塔身(钢架)底座中心点上,调整水准管使气泡居中,严格整平后,进行望远镜调焦,使激光光斑直径最小。
这时向上射出激光束反映在相应平台的接收靶上,即可测出塔身各层平台的中心是否同心;若不同心,即说明平台有偏移,这时可以根据激光束来测量出相应平台的偏移数值,然后及时进行纠偏。
(四)GPS-RTK仪器
(1)全球定位GPS
GPS-RTK系统由基准站、若干个流动站及无线电通讯系统三部分组成。
基准站包括GPS接收机、GPS天线、无线电通信发射系统、供GPS接收机和无线电台使用的电源(车用蓄电瓶)及基准站控制器等部分;流动站由GPS接收机、GPS天线、无线电通信接听系统、供GPS接收机和无线电使用的电源及流动站控制器等部分组成。
(五)陀螺全站仪
陀螺全站仪是由陀螺仪、经纬仪和测距仪组合而成的一种定向用仪器,其原理为:
在地球自转作用下,高速旋转的陀螺转子之轴具有指向真北的性能,从而可以测量某一直线的真方位角,进而计算出这一直线的坐标方位角。
【2016年真题】不能进行角度测量的仪器是( )。
A.全站仪
B.准直仪
C.水准仪
D.GPS
『正确答案』C
『答案解析』本题考查的是施工测量主要内容与常用仪器。
水准仪适用于施工控制网水准基准点的测设及施工过程中的高程测量。
参见教材P192。
三、施工测量主要内容
(一)道路施工测量
(1)道路工程的各类控制桩主要包括:
起点、终点、转角点与平曲线、竖曲线的基本元素点及中桩、边线柱、里程桩、高程桩等。
(2)道路直线段范围内,各类桩间距一般为10~20m。
平曲线和竖曲线范围内的各类桩间距宜控制在5~10m。
(二)桥梁施工测量
(1)桥梁工程的各类控制桩包括:
中桩及墩台的中心桩和定位桩等。
(三)管道施工测量
(1)管道工程各类控制桩主要包括:
起点、终点、折点、井位中心点、变坡点等特征控制点,排水管道中线桩间距宜为10m,给水等其他管道中心桩间距宜为15~20m。
(四)隧道施工测量
(1)施工中应将地面导线测量坐标、方位、水准测量高程,通过竖井、斜井、通道等适时传递到地下,形成地下平面、高程控制网。
2K317012 场区控制测量
一、基本概念与规定
(1)市政公用工程现场可分为场区、沿线两种形式,施工控制测量应依据工程特点和实际需要,在施工现场范围内建立测量控制网,选择若干有控制意义的点(称为控制点),按一定的规律和要求构成网状几何图形(称为控制网)。
控制网分为平面控制网和高程控制网,场区控制网按类型分为方格网、边角网和控制导线等。
(2)设定场区控制点位置的工作,称为场区控制测量。
测定场区控制点平面位置(x、y)的工作,称为场区平面控制测量,测定场区控制点高程(H)的工作,称为场区高程控制测量。
二、场(厂)区平面控制网
(一)控制网类型选择
一般情况下,建筑方格网,多用于场地平整的大型场区控制;边角网,多用于建筑场地在山区的施工控制网;导线测量控制网,可视构筑物定位的需要灵活布设网点,便于控制点的使用和保存。
导线测量多用于扩建或改建的施工区,新建区也可采用导线测量法建控制网。
(二)准备工作
(1)根据施工方案和场区构筑物特点及设计要求的施测精度,编制工程测量方案。
(2)办理桩点交接手续,桩点应包括:
各种基准点、基准线的数据及依据、精度等级,施工单位应进行现场踏勘、复核。
(3)对基准点、基准线和高程进行内业、外业复核。
复核过程中发现不符或与相邻工程矛盾时,应向建设单位提出,进行查询,并取得准确结果。
(三)作业程序
三、场区高程控制网
(一)测量等级与方法
(1)场区高程控制网系采用Ⅲ(三)、Ⅳ(四)等水准测量的方法建立,大型场区的高程控制网应分两级布设。
首级为Ⅲ等水准,其下用Ⅳ等水准加密。
小型场区可用Ⅳ等水准一次布设。
(2)为保证水准网能得到可靠的起算依据和检查水准点的稳定性,应在场地适当地点建立高程控制基点组,其点数不得少于三个,点间距离以50~100m为宜,高差应用Ⅰ等水准测定。
(3)各级水准点标桩要求坚固稳定。
Ⅳ等水准点可利用平面控制点,点间距离随平面控制点而定。
Ⅲ等水准点一般应单独埋设,点间距离一般以600m为宜,可在400~800m之间变动。
Ⅲ等水准点一般距离厂房或高大建筑物应不小于25m、距振动影响范围以外应不小于5m、距回填土边线应不小于15m。
水准基点组应采用深埋水准标桩。
(三)主要技术要求
(1)场区高程控制网应布设成附合环线、路线或闭合网形。
高程测量的精度,不宜低于三等水准的精度。
(2)施工现场的高程控制点有效期不宜超过半年,如有特殊情况可适当延长有效期,但应经过控制校核。
(3)矩形建(构)筑物应据其轴线平面图进行施工各阶段放线;圆形建(构)筑物应据其圆心施放轴线、外轮廓线。
2K317013 竣工图编绘与实测
一、竣工图编绘
(三)竣工图编绘基本要求
(1)市政公用工程竣工图应包括与施工图(及设计变更)相对应的全部图纸及根据工程竣工情况需要补充的图纸。
(2)各专业竣工图应符合规范标准以及合同文件规定。
(3)竣工总图编绘完成后,应经施工单位项目技术负责人审核、会签。
二、编绘竣工图的方法和步骤
(一)准备工作
1.决定竣工图的比例尺
应根据工程规模大小和构筑物密集程度,参照下列规定确定竣工图的比例尺:
(1)小区内为1/500或1/1000;
(2)小区外为1/1000~1/5000。
(二)竣工图的编制
3.根据竣工测量资料或施工检查测量资料展点成图
在市政公用工程施工过程中,在每一个单位(体)工程完成后,应该进行竣工测量,并提出其竣工测量成果。
对凡有竣工测量资料的工程,若竣工测量成果与设计值之差不超过所规定的定位允许偏差时,按设计值编绘;否则应按竣工测量资料编绘。
(三)凡属下列情况之一者,必须进行现场实测编绘竣工图
当平面布置改变超过图上面积1/3时,不宜在原施工图上修改和补充,应重新绘制竣工图。
(四)竣工图最终绘制
(五)随工程的竣工相继进行编绘
市政公用工程上道工序的成品会被下道工序隐蔽,或工程未验收已投入使用,工程持续时间长,过程变化因素多,必须随着分项、分部工程的竣工,及时编绘工程平面图,并由专人汇总各单位工程平面图编绘竣工图。
随着工程进度应及时利用当时竣工测量成果进行编绘,如发现问题,能及时到现场实测查对。
同时由于边竣工、边编绘竣工图,可以辅助考核和反映施工进度。
(七)竣工图的附件
为了全面反映竣工成果,便于运行管理、维修和日后改扩建,下列与竣工图有关的一切资料,应分类装订成册,作为竣工图的附件保存。
(1)地下管线、地下隧道竣工纵断面图。
(2)道路、桥梁、水工构筑物竣工纵断面图。
工程竣工以后,应进行公路路面(沿中心线)水准测量,以编绘竣工纵断面图。
(3)建(构)筑物所在场地及附近的测量控制点布置图及坐标与高程一览表。
(4)建(构)筑物沉降及变形观测资料。
(5)工程定位、检查及竣工测量的资料。
(6)设计变更文件。
(7)建(构)筑物所在场地原始地形图。
【2014年真题】市政公用工程施工中,每一个单位工程(子单位)工程完成后,应进行( )。
A.竣工图的编绘
B.复核图的编绘
C.校核图的编绘
D.放线图的编绘
『正确答案』A
『答案解析』本题考查的是竣工图编绘与实测。
在市政公用工程施工过程中,在每一个单位(体)工程完成后,应该进行竣工测量,并提出其竣工测量成果。
参见教材P201。
2K317020 监控量测
※重点导读
选择考点:
监控量测的内容;监控量测项目;监控量测报告
案例考点:
监控量测项目
2K317021 监控量测主要工作
一、工作内容
监控量测,简称监测,在《工程测量规范》GB50026—2007和《城市轨道交通工程测量规范》GB/T50308—2017中称为变形监测。
根据《工程测量规范》GB50026-2007,变形监测是指对建(构)筑物及其地基、建筑基坑或一定范围内的岩体及土体的位移、沉降、倾斜、挠度、裂缝和相关影响因素(如地下水、温度、应力应变等)进行监测,并提供变形分析预报的过程。
监控量测是一项通过既定项目的重复测量、测试、测算,将采集的数据用曲线回归、数理统计、对比分析等手段得出结论,并将其反馈于施工过程中,达到指导施工、预防事故等目的的工程技术工作。
监控量测的内容,应根据所监测物体的性质和地基情况决定。
建(构)筑物主要观测水平位移、垂直位移、渗透及裂缝观测,这些内容称为外部观测。
为了了解建(构)筑物内部结构的情况,还应对混凝土应力、钢筋应力、土压力、温度等进行观测,这些内容常称为内部观测,在进行监测数据处理时,特别是对变形原因做物理解释时,必须将内、外观测资料结合起来进行分析。
市政公用工程,特别是地下工程与城市轨道交通工程在施工过程中对一定范围内桥涵、路面结构和地下围岩都会产生影响。
因此在施工过程中需要对所产生施工扰动影响的环境和结构体进行监控量测;通过施工过程的连续监测和分析,及时预测结构变形的发展,反馈有关方面,可有效地控制施工对周边环境以及交通设施的影响程度。
在现今的城市建设中,工程施工安全越来越受到有关部门和单位重视。
监控量测作为工程施工安全重要的保障技术,近些年来得到了不断提升,在工程实践中应用更加规范。
二、主要目的
监控量测在市政公用工程施工中有着重要的作用,其主要目的如下:
(1)保证城市基础设施安全。
通过监控量测结果,结合相关规范规定以及设施权属单位所给出的指导意见,判断建(构)筑物以及结构的安全及周边环境的安全,及时反馈有关方面,调整设计、施工参数,减小建(构)筑物以及结构和周边环境的变形,保证交通安全。
(2)预测施工引起的环境变化。
根据建(构)筑物和路面以及地下结构变形的发展趋势,分析预测施工中的各项控制指标变化趋势,为有关方确定有效的保护措施提供基础数据。
(3)控制各项监测指标。
依据现场监控量测结果,为有关方判断施工中的各项控制指标是否超过允许值范围时,依据相关法律法规、规范、标准、专家意见、既定方案等提供仲裁依据。
三、工作原则
监控量测是一项系统工程,监控量测工作的成效与监测方法的选取及测点的布置直接相关。
归纳以下主要原则:
(一)可靠性原则
可靠性原则是监测系统设计中所考虑的最重要的原则。
为了确保其可靠性,必须做到:
(1)系统要采用技术先进、性能可靠的仪器。
(2)监测点、基准点设置应合理,在监测期间测点得到良好的保护。
(二)方便实用原则
为减少监测与施工之间的干扰,监测系统的安装和监测,应尽量做到方便实用。
(三)经济合理原则
系统设计时采取先进实用的方法、合理的精度要求,以降低监测费用。
四、工作基本流程
(1)依据设计要求,进行现场情况的初始调查。
(2)编制监测方案和实施细则。
(3)依据获准的监测方案,布设控制网和测点,并取得初始监测值。
(4)现场监控量测,对数据进行整理与分析。
(5)依据有关规定,提交监控量测成果(报告)。
2K317022 监控量测方法
一、方法选择与要求
监控量测方法应根据工程项目的特点、监测对象和监测项目的特点、工程监测等级、设计要求、精度要求、场地条件和当地工程经验等综合考虑确定,并应合理易行。
监控量测方法需满足合同的约定和设计要求。
当合同没有明确的约定、设计没有提出具体要求时,应依据有关规范或标准进行选择。
监控量测方法选择应遵循“简单、可靠、经济、实用”的原则,依据监测量控项目和精度等要求,考虑有关因素进行选择。
监控量测方法通常包括仪器测量和现场巡视(查)。
仪器测量方式可分为光学仪器式测量、机械式仪表测量和电测式传感器测量。
变形监测基准点、工作基点的布设应符合设计要求和规范的规定。
通常用于变形观测的光学仪器有:
精密电子水准仪、静力水准仪、全站仪;机械式仪表常用的有倾斜仪、千分表、轴力计等;电测式传感器可分为电阻式、电感式、差动式和钢弦式。
监控量测精度应根据监测项目、控制值大小、工程要求、国家现行有关标准等综合确定,并应满足对监测对象的受力或变形特征分析的要求。
监控量测过程中,应做好监测点和传感器的保护工作。
监控量测新技术、新方法在应用前,应与传统方法进行验证,且监测精度应符合规范的规定。
二、监控量测项目确定
《城市轨道交通工程监测技术规范》GB50911—2013将监控量测分为三个等级,对明挖与盖挖法、矿山法和盾构法施工、周边环境的应测项目和选测项目做出了具体规定。
工程监测等级宜根据基坑、隧道工程的自身风险等级、周边环境风险等级和地质条件监控量测复杂程度进行划分。
基坑、隧道工程的自身风险等级宜根据支护结构发生变形或破坏、岩土体失稳等的可能性和后果的严重程度,采用工程风险评估的方法确定,也可根据基坑设计深度、隧道埋深和断面尺寸等按下表划分。
基坑、隧道工程的自身风险等级 表2K317022-1
工程自身风险等级
等级划分标准
基坑工程
一级
设计深度大于或等于20m的基坑
二级
设计深度大于或等于10m且小于20m的基坑
三级
设计深度小于10m的基坑
隧道工程
一级
超浅埋隧道;超大断面隊道
二级
浅埋隧道;近距离并行或交叠的隧道;盾构始发与接收区段;大断面隧道
三级
深埋隧道;一般断面隧道
注:
①超大断面隧道是指断面尺寸大于100m2的隧道;大断面隧道是指断面尺寸在50~100m2的隧道;一般断面隧道是指断面尺寸在10~50m2的隧道;
②近距离隧道是指两隧道间距在一倍开挖宽度(或直径)范围以内;
③隧道深埋、浅埋和超浅埋的划分根据施工工法、围岩等级、隧道覆土厚度与开挖宽度(或直径),结合当地工程经验综合确定。
周边环境风险等级宜根据周边环境发生变形或破坏的可能性和后果的严重程度,采用工程风险评估的方法确定,也可根据周边环境的类型、重要性、与工程的空间位置关系和对工程的危害性来具体划分。
周边环境的应测项目和选测项目应与基坑、隧道工程应测项目和选测项目配套、相互印证。
工程监测项目应根据监测对象的特点、工程监测量控等级、工程影响范围、设计及施工的要求进行比选后合理确定,应力求反映监测对象的变化特征和安全状态。
各监测对象和监测项目应相互配套,满足设计、施工方案的要求,并形成有效、完整的监测体系。
三、监测项目
明挖法和盖挖法基坑支护结构和周围土体监测项目表2K317022-2
序号
监测项目
工程监测等级
一级
二级
三级
1
支护桩(墙)、边坡顶部水平位移
√
√
√
2
支护桩(墙)、边坡顶部竖向位移
√
√
√
3
支护桩(墙)体水平位移
√
√
○
4
支护桩(墙)结构应力
○
○
○
5
立柱结构竖向位移
√
√
○
6
立柱结构水平位移
√
○
○
7
立柱结构应力
○
○
○
8
支撑轴力
√
√
√
9
顶板应力
○
○
○
10
锚杆拉力
√
√
√
11
土钉拉力
○
○
○
12
地表沉降
√
√
√
13
竖井井壁支护结构净空收敛
√
√
√
14
土体深层水平位移
○
○
○
15
土体分层竖向位移
○
○
○
16
坑底隆起(回弹)
○
○
○
17
地下水位
√
√
√
18
孔隙水压力
○
○
○
19
支护桩(墙)侧向土压力
○
○
○
16
坑底隆起(回弹)
○
○
○
矿山法隧道支护结构和周围岩土体监测项目 表2K317022-3
序号
监测项目
工程监测等级
一级
二级
三级
1
初期支护结构拱顶沉降
√
√
√
2
初期支护结构底板竖向位移
√
○
○
3
初期支护结构净空收敛
√
√
√
4
隧道拱脚竖向位移
○
○
○
5
中柱结构竖向位移
√
√
○
6
中柱结构倾斜
○
○
○
7
中柱结构应力
○
○
○
8
初期支护结构、二次衬砌应力
○
○
○
9
地表沉降
√
√
√
10
土体深层水平位移
○
○
○
11
土体分层竖向位移
○
○
○
12
围岩压力
○
○
○
13
地下水位
√
√
√
注:
√—应测项目,○—选测项目
2K317023 监控量测报告
一、类型与要求
监控量测报告统称为监控量测成果,可分类为监测日报、警情快报、阶段(月、季、年)性报告和总结报告。
每种类型都有一定的内容要求、格式的规定和报送程序,应依据合同约定和有关规定进行编制,并及时向相关单位报送。
监控量测报告应完整、清晰、签字齐全,监测成果应包括现场监测资料、计算分析资料、图表、曲线、文字报告等,表达应直观、明确。
现场监测资料宜包括外业观测记录、现场巡查记录、记事项目以及仪器、视频等电子数据资料。
外业观测记录、现场巡查记录和记事项目应在现场直接记录在正式的监测记录表格中,监测记录表格中应有相应的工况描述。
取得现场监测资料后,应及时对监测资料进行整理、分析和校对,监测数据出现异常时,应分析原因,必要时应进行现场核对或复测。
监控量测成果应及时计算累计变化值、变化速率值,并绘制时程曲线,必要时绘制断面曲线图、等值线图等,并应根据施工工况、地质条件和环境条件分析监测数据的变化原因和变化规律,预测其发展趋势。
监控量测报告应标明工程名称、监控量测单位、报告的起止日期、报告编号,并应有监控量测单位用章及项目负责人、审核人、审批人签字。
二、监测报告主要内容
(一)日报
(1)工程施工概况;
(2)现场巡查信息:
巡查照片、记录等;
(3)监测项目日报表:
仪器型号、监测日期、观测时间、天气情况、监测项目的累计变化值、变化速率值、控制值、监测点平面位置图等;
(4)监测数据、现场巡查信息的分析与说明;
(5)结论与建议。
(二)警情快报
(1)警情发生的时间、地点、情况描述、严重程度、施工工况等;
(2)现场巡查信息:
巡查照片、记录等;
(3)监测数据图表:
监测项目的累计变化值、变化速率值、监测点平面位置图;
(4)警
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- 二建市政施工测量与监控量测 讲义 1701 市政 施工 测量 监控