工程测量在土木工程中的应用

发表时间:2021/3/19   来源:《建筑实践》2020年第32期   作者:李洪杰
[导读] 受社会发展的影响,我国的经济水平快速提升,建筑行业在经济
        李洪杰
        山东永泰建设工程咨询有限公司  山东省滨州市  256600

        摘要:受社会发展的影响,我国的经济水平快速提升,建筑行业在经济发展中也起到了至关重要的作用,所以土木工程质量备受关注。而工程测量是保证工程质量的首要因素,工程测量贯穿于施工全过程,而且还影响着现场的施工进度情况。将对施工各个阶段测量工作进行阐述。
        关键词:土木工程;工程测量;三维激光;倾斜摄影
        引言
        土木工程在最后的收尾阶段都会进行验收,验收的目的是为了防止土木工程质量不合格、质量不过关等问题的出现,测量是影响验收质量的关键因素之一,测量不精确会严重影响工程后期的质量,因此我们需要采取测绘新技术保障前期测量数据的准确,保障土木工程的质量。
        1土木工程中应用新型技术的重要意义
        在很多工程领域中都需要应用测量技术,比如在水利水电、交通、建筑等行业中都广泛应用着测量技术。随着我国社会经济的不断发展,土木工程建设规模也在不断扩大,土木测量测绘工程对于公路建设质量有着重要的促进作用。GPS、GIS以及摄影测量等新型技术不断发展中,土木测量测绘工程通过对这些进行新型技术的应用,能够有效提升土木工程的测绘质量。这些技术能够为土木测量测绘工程提供大量的测绘数据,同时还能有效扩大测绘所涉及的领域,充分满足了时代发展对土木测量测绘工程测绘质量的需求。通过实时地测量,对相应的测量数据信息的专业性和技术性进行分析,能够有效提高土木测绘质量。土木建设环境有着一定的复杂性,在传统的测绘工作中的测绘效率较低,且对于一些较为复杂的环境难以进行精确的测量工作。根据使用环境的具体情况,制定相应的测量方案,选定新型技术,能够有效适应测量复杂环境,降低测量难度,大大提升测量质量和效率,对土木测量测绘工程的发展有着重要的意义。
        2工程测量在土木工程中的应用
        2.1地面三维激光扫描技术
        将地面三维激光扫描技术应用于隧道变形测量中,选取Leica C10 激光扫描仪作为测量工具,该激光扫描仪的角度精度为 12″、50m 处的距离精度为 4mm,待测量隧道采用盾构法施工,内外径分别为 13.8m 和 15.0m、管道宽度为 2m,沿隧道横断面方向设有 3 道混凝土板墙将其划分为 5 个空间,仅设置单独测站无法获得该隧道所有断面的点云数据,对此可以隧道为基准布设 6 个测站、设置 12 个标靶,相邻两测站间设有 3 个标靶,以逃生通道作为通视条件,利用 Cyclone 软件进行点云数据的拼接,构成全断面点云,以此实现对隧道相对变形量的精确测量,配合二次曲面函数的建立实现对变形量较大隧道的空间几何形态描述。将该技术应用于道路竣工测量中,利用激光扫描技术可获得道路的纵横断面样图,同比传统测量方式可将测量效率增大 4 倍,在提取点云数据后完成坐标系转换,结合点的三维坐标生成等高线,完成纵横断面样图的绘制。将该技术应用于建立复杂构筑物的精细三维模型,利用三维激光扫描技术获得构筑物的三维点云数据及影像数据,通过纹理映射生成三角网面片,待完成边缘处理后整合成为彩色三维模型,可实现对复杂构筑物距离、凹凸纹理等数据的测量,优化建模效果、续各钻孔地下水的量测。当出现新的含水层等水文状况变化时,应及时动态调整地下水的勘测内容和范围。第二,在对地下水进行实际观测期间,不应该仅局限于所在工程场地,这是因为地下水的渗透补给和排泄具有连通性,其往往受周边地形地质等因素影响。如果仅是局限于对部分区域进行水文勘测,会导致数据资料的片面性。

技术人员应充分考虑地下水的连通性,并对因此可能影响工程区地下水的附近区域,适当增加调查记录和观测分析,这对地下水勘察也是非常必要的。第三,进行稳定水位的量测,需结合地层渗透性确定其间隔时间。对于渗透性较强的砂质土≮ 0.5h,渗透性较弱的黏性土≮ 8h。对于多层含水层情况,还要使用套管来开展隔水处理工作,以此使含水层达到分层效果。此外,水位量测使用导线刻度标记的精度较差,应推广使用电子水位计,其深度自动显示,且精度较高,保证了水位数据符合相关标准要求。
        2.2推广新技术,提高测量人员专业技能
        随着社会的发展,GPS 定位精度也越来越高,而且 GPS的优点在于观测时间短,测站之间可不通视,仪器操作便利还可直接提供三维坐标,以及不受时间及天气的限制,可24 h进行测量工作,GPS 还有一个主要优点是可对原有之间的测量点进行独立复核。GPS 分为静态测量和动态定位2种模式,静态测量是将 GPS 接收机在流动站上静止地进行观测,并且在观测的过程中接收来自基准站和卫星同步观测数据,仪器会自动结算整周未知数及三维坐标数据,当其解满足用户精度要求时,就可结束测量。一般这种静态测量应用在控制点的加密,受到外界影响小,相对于全站仪而言,可节约时间。动态定位在已知控制点静止观测一定的时间之后便可进行工作,之后流动站会自动确定位置的三维坐标,其精度已经可达到1~3 cm,可在建筑工程土方开挖中进行应用,其作业效率相对于全站仪而言提高了数倍,是全站仪不可比拟的。当然应用 GPS 之前要提高测量人员的专业技能,在提高技能的同时,要多进行实践,只有将实践与理论相结合,才能不断积累经验,成为一名合格的测量人员。
        2.3无人机倾斜摄影技术的应用
        作为一种新型的土木测量测绘技术,无人机倾斜摄影技术能很好地使用带状土木工程的建设,具有测量效率高、测量结果准确的特点。在实际测量中,无人机是该技术应用的载体平台,其会携带3~5个传感器镜头,这些镜头处于不同的方向。无人机会按照预定的航道飞行,此时,传感镜头能从左、右和垂直等5个不同角进行地形取像。相比于传统的测量手段,无人机倾斜摄影测量能准确获取同一地物的多项数据,为后期数据联网平差处理奠定了基础。目前该技术在土木测量中的应用不断深入,在测量中,工作人员在预设飞行线路的基础上,对飞行次进行控制,就能获得整个施工区域内较为完整的图像资料,这些测量数据具有速度快、精度高的特点。基于这些优势,在现阶段的公路项目建设中,不论是选、定路线,还是了解施区地质、水文情况,工作人员都倾向于采用该技术进行测量分析。土木项目测量中,为提升该技术的应用水平,工作人员还应在输入倾斜影像、倾斜影像连接点自动匹配的基础上,进行匹配粗差检测,并构建自由网,最后通过人工干预输入控制数据的方式,实现区域网平差处理。另外,对于土木测绘项目中无人机倾斜摄影技术的应用,测绘人员还应进行无人机倾斜摄影空中测量过程的测绘,获得具有较高价值的公路工程信息数据,进行数据预处理,并通过建模的方式完成数据整合,进而为土木施工提供可靠的数据参考。
        结语
        简言之,我国土木工程项目非常的多,但是我国的地形宽广,而且复杂,因此,需要哟测绘方面的新技术来促进土木工程测量的发展,这也是顺应了社会科学技术发展的需求。测绘新技术的出现对于我国的工程建设以及测量有着非常重要的作用,在很大的程度上可以提升社会的经济效益。目前来说,虽然测绘新技术有很大的发展,但是还需要进一步努力,提高测绘的水平,造福更多的行业。
        参考文献
        [1]严从容,王亚凌,严蔚 . 复杂地形地质条件岩土勘查技术的应用分析[J]. 资源信息与工程,2019,34(03):86-87.
        [2]郭玉平 . 地质测绘技术在岩土勘察工程的应用探究[J]. 城市地理,2018(02):61-62.
        [3] 王斌 . 工程测量在施工质量管理中的重要性 [J]. 科技视界,2016(3):133–133.
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