. 測繪與地理信息技術專業畢業論文水準測量在施工中的應用 XXX指導教師姓名及職稱 許輝熙（副教授） 敬小東（講師）論文提交日期 6周 論文答辯日期 7周 20XX年X月,.水準測量在施工中的應用摘 要高程測量是測量任務中的重要一部分。其中，水準測量在工程建設應用中發 揮著很重要的作用，它為施工放樣、設備安裝、變形監測及分析與預報領域中提供基礎資料，為工程的順利進行做鋪墊。本文介紹了水準測量的原理及水準測量在工程中的應用。關鍵詞： 水準測量；工程建設；變形監測AbstractHeight measurement is an important part of the task of measurement. Among them, leveling in engineering construction application plays an important role, it is the construction layout, equipment installation, provide basic data and analysis of deformation monitoring and prediction in the field, to smooth out the engineering groundwork.This paper introduces the application of principle and leveling leveling in engineering Keyword：level measurement; engineering construction; deformation monitoring引言 水準測量是確定工程地面點高程的方法之一，是高程測量中精度較高且常用的方法。水準測量為施工放樣、設備安裝、變形監測及分析與預報領域中提供基礎資料，工程地形圖測繪、地質勘測、工程施工、竣工驗收以及建筑變形監測過程中，水準測量都是十分重要的工作之一，探討水準測量技術在建筑工程中的運用探討，對提高建筑工程勘測施工質量，提升建筑整體質量水平，保證工程建設工期和投資效率都具有十分重要的現實作用。水準測量技術的不斷發展和完善為變形監測的應用和研究提供了有效的工具和手段。通過工程變形的幾何分析和變形的物理解釋,為工程建設提供了工科學更嚴謹的監測資料。科學，準確，及時的分析和預報工程及工程建構筑物的變形狀況，對工程項目的施工和運營管理有著重要意義。1水準測量的基本原理和方法1.1水準測量的基本原理 水準測量的基本原理是根據幾何關系，利用儀器提供的水平視線觀測立在兩點間上的水準尺以測定兩點間的高差。如圖1-1所示，地面上有A,B兩點，設A為已知點，其高程為HA，B點為待定點。在AB兩點間安置水準儀，兩點放置水準尺，當水準儀提供水平視線時，讀取A點上水準尺的讀數a和B點上水準尺讀數b，則A,B兩點高差為圖1-1 水準測量幾何原理 HAB= a - b （1-1） 于是B點的高程HB可按下式計算：HB= HA + HAB = HA + （a - b）hhhha （1-2）在工程測量中還有種比較廣泛的計算法，即由視線高程計算B點的高程。由圖1-1可知，A點的高程加上后視讀數a 等于水準儀的視線高差，簡稱視線高，一般用Hi表示視線高 Hi= HA + a （1-3） 則B點高差等于儀器視線高Hi減去B尺的讀數b，即為 HB = Hi b = ( HA+ a ) - b （1-4） 當安置一次水準儀根據一個已知高程的后視點，需要求若干個未知點的高程時，用上式計算較為方便，此法成為視線高法，它在建筑工程中經常應用。1.2 水準測量方法與水準路線當地面上兩點間的距離較長或高差較大時,僅安置一次儀器不能直接測得兩點間的高差,則進行連續的分段測量,將所得各段高差相加、即可求得兩點間的高差。如某一點的高程通過轉1、轉2、轉3、轉n等點傳遞到另一點,這些用來傳遞高程的點,稱為轉點。任意轉點位置的變動,都會直接影響到某一點的高程,因此,轉點位置應選在堅實的地面上,在其上放置尺墊并踩實。 水準路線是水準測量進行的路線。根據測區的具體情況,可選用不同的水準路線,水準路線分為附合水準路線、閉合水準路線、支水準路線等三種。（1）附合水準路線：當測區附近有高級水準點時,可由一高級水準點開始,沿著待測各高程的水準點1、2、作水準測量,最后附合到另一高級水準點叫附合水準路線。 （2）閉合水準路線：當測區附近有一高級水準點時,可從該點出發,沿著待測的水準點進行水準測量,最后仍回到起始點,形成一個閉合的路線。 （3）支水準路線：從某一水準點出發,進行水準測量到另一個點,即不符合到另一點,也不形成閉合的水準路線。2 水準測量在施工中的應用研究為工程勘測設計與施工所進行的水準測量。一般分為：（1）建立高程控制網，供工程勘測設計和施工用；（2）線路水準測量，測定沿某一線路的地面高低起伏，供縱斷面設計和施工用；（3）面水準測量，測定某一定面積內的地面高低起伏，供土方工程的設計和施工用。其測量的精度按工程的要求來決定，一般相當于或低于四等水準測量。工程高程制約網的建立前需要根據工程需要和測區實際，明確水準網等級，按照等級進行水準網設計，精度估算和優化設計職稱論文范文。同時水準制約網的布設應遵循以高級到低級，以整體到局部逐步制約、逐步加密的原則，按照統一的技術標準，同時，為滿足工程施工的需要，高程制約點必須有足夠的精度和合適的密度。水準測量在工程中的另一個運用就是土石方的計算，為計算建筑工程土方開挖的工程量，需要對待開挖區域的高程進行測量。首先需要利用經緯儀或全站儀對測區進行放線，將測區劃分為等面積的方格網，然后采用水準儀高程測量策略，測量出方格網的四個角點的高程，采用相應的體積擬合和計算策略，就能夠估算出開挖到某一高程基準需要開挖或回填的土方量，方格網越密集，測量的高程點越多，計算出的土方量就越大。通過實際工作發現，采用水準儀進行土方量測量計算相比全站儀和經緯儀土方測量用時更多，同時計算的精度也相對較低。3 水準測量在變形監測中的運用探討3.1水準測量變形監測案例的設計建筑工程變形觀測包括基礎沉陷觀測和建筑物本身變形觀測。變形監測案例的設計包括沉降點的布置以及監測周期的設計兩個方面。在沉陷觀測點的布置一般設計部門提出監測要求 ，由施工方編制沉降低布置案例并在施工期間進行埋設。沉降點的數量應足夠多，以保證測量的結果能夠放映整個基礎的沉陷、傾斜與彎曲的變化情況黨校畢業論文。同時，沉降點位置的選擇還應考慮建筑物的規模、型式和結構等特點，并結合建筑工程場地的工程地質、水文地質等條件。監測建筑物自身變形的觀測點應與建筑物緊密結合，在便于觀測的同時可保證在整個變形觀測期間不受損壞。在監測周期的確定上，建筑工程分竣工前后，竣工前由于載荷增加加快，造成的沉降量較大，因此，相關規定要求，建筑每增加一層必須進行一次變形監測，以便盡早發現不均勻沉降，在沉降異常時及時調整施工案例；竣工后的變形監測的周期一般根據前一次監測的日平均沉降值確定，大于0.3/d的要求每半月觀測一次，0.1-0.3/d要求每一月觀測一次，0.05-0.1/d要求每三月觀測一次，0.02-0.05/d要求每六月觀測一次；0.01/d是表明建筑物基本穩定，固定周期的變形監測可停止。3.2變形監測水準測量策略與國家一、二等精密水準測量策略相比 ，建筑工程沉降觀測的策略有其自身的特點，每一次觀測都是重新觀測，不有著因測量次數的增加而導致的誤差積累，同時，建筑工程沉降觀測不能采用閉合水準測量路線，因為閉合水準路線有著閉合差分配，會導致閉合差強制分配到每一測段的高差中 ，反而有可能扭曲沉降點的高程值 ，使得在沉降點并未下沉的情況下出現沉降點上升的不合理現象。如果因此若發現沉降點的高程值異常 ，不要進行誤差修正 ，正確的做法應該是無條件返工重測核實 ，以而分辨出是測量誤差太大 ，還是確有較大的沉降。4 二等水準測量的實施4.1 工程概況 本次我們承擔了對建院學生寢室9棟，10棟，11棟區域的二等水準測量（閉合）的任務。每一條閉合水準路線由3個待求水準點和1個已知水準點組成， BM1、BM2、BM3、BM4處，每處共有4組點。以BM1處4個點中的任意點為已知水準點，測出BM2、BM3、BM4處4個點中的任意點的高程，指定：每個組起始點已知高程都為500.00000m。電子水準儀二等水準測量儀器設備：電子水準儀（含木腳架1副、條碼標尺1對及尺墊2個）精密水準儀二等水準測量儀器設備：DSZ05精密水準儀（含木腳架1副、標尺1對及尺墊2個）4.2 觀測要求（1）采用單程觀測，每測站兩次高差，奇數站照準水準尺的順序為：后-前-前-后；偶數站照準水準尺的順序為：前-后-后-前。（2）水準測量各測段測站數必須為偶數。4.3技術要求（1）觀測按相應的測量標準。（2）記簿應記錄完整，符合規定。（3）測量限差要求按表“二等水準測量技術要求”執行。表4-1 二等水準規范要求表視線長度/m前后視距差/m前后視距累積差/m視線高度/m兩次讀數所得高差之差/mm數字水準儀重復測量次數測段、環線閉合差3且501.53.02.80且0.550.62次注：L為閉合路線的總長度，以公里為單位。4.4操作流程（1）、在兩尺之間大概正中的位置架好儀器、整平，再讀取前后尺的上下絲，計算出前后視距差，（若視距差小于1.5米則繼續下一步操作，若視距差大于1.5米則向距離長的一邊移動，至視距差范圍內方可進行下一步操作）（2）、按照后前前后的順序讀取中絲讀數（兩次），計算基輔分劃讀數差是否在0.4mm之內、基輔分劃所得高差之差是否在限差以內。（3）、第二步操作完成后，水準儀搬至下一站，前尺不動搬動后尺作為下一站的前尺。（4）、重復第一步的操作，然后按照前后后前的操作讀取中絲讀數（兩次），計算基輔分劃讀數差是否在0.4mm之內、基輔分劃所得高差之差是否在限差以內。（5）、按照一到四的步驟逐站測量，至水準路線閉合測量完成，并將所測數據填入相應的表格。（6）、計算出各測段的高差以及閉合差，檢驗閉合差是否在允許誤差范圍內，并將閉合差分配到個測段高差上，整理、提交資料，完成整個測量。表4-2 二等水準測量手簿測站編號后距前距方向及尺號標尺讀數兩次讀數之差備注視距差累積視距差第一次讀數第二次讀數122.723.3后 B1143906143906o前139260139261-1-0.6-0.6后-前+4646+46451h+0.04646219.319.8后120077120078-1前117809117808+1-0.5-1.1后-前+2268+2270-2+0.02270323.124.0后135550135549+1前1353231353230-0.9-2.0后-前+227+226+1h+0.00226420.719.5后1305171305170前13034913034901.2-0.8后-前+168+1680h+0.00168521.621.6后 116452116453-1前118568118569-10-0.8后-前-2116-21160h-0.02116622.822.1后1362221362220前136307136306+10.7-0.1后-前-85-84-1h-0.00084720.921.4后 132168132166+2前1339051339050-0.5-0.6后-前-1737-1739+2h-0.01738824.023.8后125369125368+1前128735128736-10.2-0.4后-前-3366-3368+2h-3367后 前后-前h注：高差中數按4舍6進5看奇偶的原則取之0.00001 5變形監測建筑物的沉降觀測在施工過程中有著重大的意義。 經過觀測獲得的首要資料，方便監測建筑物的呈現狀態和施工狀況，如果發生危險操作， 應該立即分析并解決，運用合適的手段， 避免嚴重施工事故的發生。變形觀測主要由以下內容: 觀測基礎邊坡的位置; 觀測建筑物主體的沉降; 觀測高層建筑物的水平位移等， 精確的觀測結果為保障施工期間的工程質量、 各方人員的生命財產安全奠定了基礎， 在深基坑施工、填海區、 地質斷層構造帶的施工工程顯得尤為重要， 而由于我們頻發的建筑物沉降、位移引起的邊坡及道路坍塌、 樓房及橋梁倒塌等施工安全質量事故， 所以我們務必積極努力的對待建筑物的變形觀測， 保障工程的施工質量。51觀測的內容、方法及要求觀測儀器及工具：電子水準儀或精密水準儀1臺，銦瓦鋼尺兩根，錘子1把，木樁6根等。（1）、在已布設的水準點中確定一個為基準點，假定所有已知點高程值都為100.0000m。“變形區”內，選擇6個呈矩形分布的沉降變形觀測點，依次編號B1-B6，并分別打入木樁。（2）、同時改變6個木樁的高度(通過錘子往下砸)，模擬沉降變化，利用基準點，測得監測點B1-B6的高程。（3）、再重復操作上述步驟9次，模擬10個觀測周期，每次觀測和計算成果分別記入“沉降觀測點水準測量記錄手簿（一）和（二）”。（4）、將10次觀測得到的B1-B6的高程記入“附表 某建筑物沉降觀測點的觀測成果表”，并計算出“本次下沉”量和“累計下沉”量。5.2沉降觀測的成果整理將原始記錄進行整理，在每次觀測后，把數據進行檢查和計算看看是不是正確，精度要求是不是符合，然后調整高差閉合差，推算出各沉降觀測點的高程，將10次觀測得到的B1-B6的高程記入“附表 某建筑物沉降觀測點的觀測成果表”，并計算出“本次下沉”量和“累計下沉”量。（1）計算各沉降觀測點的本期沉降量：沉降觀測點的本期沉降量=本次觀測所得的實測標高上次觀測所得的實測標高。（2）計算總沉降量： 總沉降量=本期沉降量+上次本期沉降量。 將計算出的沉降觀測點本期沉降量、總沉降量和觀測日期等記入“沉降觀測記錄”中。表5-1 沉降觀測點的觀測成果表N 班級： 組號： 小組成員： 假定觀測日期（年月日）假定荷載(t/m2)觀測點B1B2B3B4B5B6高程m本次下沉mm累計下沉mm高程m本次下沉mm累計下沉mm高程m本次下沉mm累計下沉mm高程m本次下沉mm累計下沉mm高程m本次下沉mm累計下沉mm高程m本次下沉mm累計下沉mm2012.10.24.5500.01310.000.00500.01020.000.00500.00980.000.00500.00920.000.00500.02270.000.00500.04400.000.002012.11.25.5500.00101.211.21499.99151.871.87499.99821.161.16500.00030.890.89500.00401.871.87500.02841.561.562012.12.27.0 499.97242.864.07499.96312.844.71499.97212.613.77499.97882.153.04499.97952.454.32499.99723.124.682013.01.29.5499.94892.356.42499.93982.337.04499.94812.406.17499.95292.595.63499.95382.576.89499.97592.136.812013.02.210.5499.93481.417.83499.91242.749.78499.92961.858.02499.93761.537.16499.94041.348.23499.95821.778.582013.03.210.5199.91891.599.42499.89481.7611.54499.91371.599.61499.92830.938.09499.92831.219.44499.94081.7410.32 B1B2B3B4B5B6高程m本次下沉mm累計下沉mm高程m本次下沉mm累計下沉mm高程m本次下沉mm累計下沉mm高程m本次下沉mm累計下沉mm高程m本次下沉mm累計下沉mm高程m本次下沉mm累計下沉mm2013.04.210.5499.89652.2411.66499.87641.8413.38499.90660.7110.32499.91341.499.58499.91241.5911.03499.92011.4711.792013.05.210.5499.87871.7813.44499.86161.4814.86499.88871.7912.11499.90241.1010.68499.89022.2213.25499.912