建筑施工测量方法研究.doc
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1、摘要本文主要是对建筑施工测量方法的研究,涉和变形监测,基坑建设,施工放线。通过对上述三个方面的研究,希望能让大家对施工测量的方法有更全面和深入的了解,掌握施工测量的方法,为今后从事施工测量的工作打下基础。关键词:施工放线,基坑建设,变形监测AbstractThispapermainlyresearchontheconstructionmethodofmeasurement,involvesthedeformationmonitoring,foundationpitconstruction,theconstructionofpay-off.Throughthestudyoftheabovethr
2、eeaspects,thehopecanleteverybodyforconstructionsurveymethodismorecomprehensiveandin-depthunderstanding,masterthemethodsofconstructionsurvey,andengagedintheconstructionsurveyworktolaythefoundationforthefuture.Keywords:constructionsteel,constructionoffoundationpit,deformationmonitoring目录摘要2Abstract3第一
3、章1.绪论52.建筑物变形监测的方法73.变形监测的基本监测方法104.变形监测的总结12第二章1.绪论122.深基坑建设具体操作要求133.深基坑建设总结14第三章1.绪论152.施工放线的方法163.施工放线的步骤223.施工放线总结23第四章1. 建筑施工测量未来的发展走向24参考文献25第一章:变形监测1.绪论1.1变形监测的概述一般情况来说,建筑物的变形主要是由两个方面的原因造成的:一是自然条件和其变化,也就是建筑物的地基的工程地质、土壤物理性质、水文地质、大气温度等。因为地质条件不同,有的稳定,有的不稳定,会造成建筑物不均匀沉降,导致其发生倾斜,而在土基上的建筑物,由于土基的塑性变
4、形而造成沉降,由于温度与地下水位的季节性和周期性的变化,而造成建筑物的规律变形,另一种是与建筑物本身联系的因素,即建筑物本身的荷重,建筑物的结构、型式和动荷载。同时,可能由于勘测设计以及施工和管理工作的不合理,也会造成建筑物的额外变形。这些变形的原因是相互联系和制约的,随着建筑物结构的兴建,改变了地面原有的形态,使得建筑物地基施加了一定的额外力,这必然就会造成地基和其周围底层的变形,而建筑物本身和基础,由于地基的变形和其外部荷载与内部应力的作用而产生变形的。1.2变形监测的基本概念变形监测就是利用专用的仪器和方法对变形体的变形现象进行持续观测、对变形体变形性态进行分析和变形体变形的发展态势进行
5、预测等的各项工作。其任务是确定在各种荷载和外力作用下,变形体的形状、大小、和位置变化的空间状态和时间特征。在精密工程测量中,最具代表性的变形体有大坝、桥梁、高层建筑物、边坡、隧道和地铁等。受各种因素影响,所有的建筑物在从施工至倒塌(拆除)的过程中,都会产生变形,而这种变形是三维的。为保证建筑物在施工、管理和科学研究提供可靠的资料,在建筑物施工和运行期间,需要对建筑物的稳定性进行观测,这种观测称为建筑物变形监测。1.3变形监测的分类(1)静态变形监测,静态变形是时间的函数,观测结果只表示在某一期间内的变形,静态变形通过周期测量得到。(2)动态变形监测,动态变形指在外力(如风、阳光)作用下产生的变
6、形,它是以外力为函数表示的,动态变形需通过持续监测得到。1.4变形监测的观测对象1)研究全球性变形,如监测全球板块运动、地极运动、地球自转速率变化、地潮等;2)区域性变形研究,如地壳形变监测、城市地面沉降;3)工程和局部性变形研究,工程变形监测一般包括工程(构)建筑物和其设备以和其他与工程建设有关的自然或人工对象。1.5变形监测的监测目的变形监测的首要目的是要掌握建筑物的实际性状,科学、准确、和时的分析和预报水利工程建筑物的变形状况,对水利工程建筑物的施工和运营管理极为重要。变形监测涉和工程测量、工程地质、水文、结构力学、地球物理、计算机科学等诸多学科的知识,它是一项跨学科的研究,并正向边缘学
7、科的方向发展。1.6建筑物变形产生的原因静载荷:建筑物自身的荷重与自然条件和其变化,如建筑物地基的工程地质、水文地质、土壤的物理性质、大气温度等。东载荷:外力与建筑物相互作用,如建筑物的结构、形式与日照、风振、月球引力等。人类活动造成的变形:抽取地下水、采矿、施工等。建筑物变形是多种因素综合作用的结果。1.7建筑物变形监测的内容主要包括基础的沉降观测与建筑物本身的变形观测。究其基础而言,主要观测内容是建筑物的均匀沉降与不均匀沉降。对于建筑物本身来说,则主要是观测倾斜与裂缝。对于高层和高耸建筑物,还应对其动态变形进行观测。1.8变形监测的意义变形监测工作的意义主要表现在两个方面:首先是掌握水利工
8、程建筑物的稳定性,为安全运行诊断提供必要的信息,以便和时发现问题并采取措施;其次是科学上的意义,包括根本的理解变形的机理,提高工程设计的理论,进行反馈设计以和建立有效的变形预报模型。2.建筑物变形监测的监测方法2.1变形监测技术和其发展变形信息获取方法的选择取决于变形体的特征、变形监测的目的、变形大小和变形速度等因素。在全球性变形监测方面,空间大地测量是最基本且最适用的技术,他主要包括全球定位系统(GPS)、甚长基线射电干涉测量(VLBI)、卫星激光测距(SLR)、激光测月技术(LLR)以和卫星重力探测技术等手段。在区域性变形监测方面,GPS已成为至要的技术手段。近十年发展起来的空间对地观测遥
9、感技术合成孔径雷达干涉测量,在监测高层建筑物、地震变形、火山地表移动、冰川漂移、地面沉降、山体滑坡等方面,其实验成果的精度已可达cm活mm级,表现出了很强的技术优势,但精密水准测量依然是高精度高程信息获取的主要方法。2.2变形监测的方法2.2.1变形监测非大地测量方法用于变形监测的非大地观测仪器,需要固定于变形体上或者附近,必须直接接触观测部位。一类仪器的观测结果是相邻观测标志间平面位置或高程位置的相对位移;另一类仪器则是直接测定物理量进而间接求算几何量。这类仪器类型较多,大致分为物理类、机械类和电测类等。2.2.2变形监测传统大地测量方法大地测量方法所测得观测结果的几何意义既明确又直观,故从
10、古到今广泛用于各类工程建筑物的变形观测。例如,用于沉降观测的几何水准测量、液体静力水准测量、微水准测量和三角高程测量;用于位移观测的三角测量、三边测量、边角测量、精密导线测量、交会测量和基准线测量;用于倾斜观测的纵横距投影测量和交会测量;用于挠度观测的交会测量和精密水准测量等。尽管近20年来空间定位技术、激光三维扫描技术、数字摄影测量技术在建筑物。变形观测中得到一定程度的应用,但在大多数情况下,传统的常规大地测量方法仍然是进行桥梁变形观测的主要手段。在某些观测项目上常规大地测量方法与现代的空间定位技术相比具有显著的优势。例如在建筑物基础沉降观测、桥梁的挠度观测等方面,精密水准测量目前仍然是精度
11、最高、成果最可靠且简便易行的方法。但传统的大地测量监测方法也存在一定的缺点,如外业工作量大,布点受地形条件制约,不易实现自动化监测等。2.2.3变形监测现代测量方法传统的大地测量方法,无法直接测得各种荷载状态下的变形观测点的三维坐标,而只能观测一些间接的观测值,通过进一步解算才能得到变形量。现代测量技术则为直接测定观测点在各种荷载状态下的三维坐标提供了可能。基于全站仪的变形监测全站仪变形监测以其自动化、高精度、三维监测的技术优势,在变形监测中得到了普遍应用。全站仪正在向全能型和智能化方向发展。带马达驱动和程序控制的全站仪结合激光、通讯和CCD技术,可实现测量过程的全自动化,被称作测量机器人。测
12、量机器人可自动搜寻观测目标,在很短的时问内完成一目标点的观测,并可以对多个目标作持续和重复观测。测量机器人与测量数据处理分析软件系统相结合完全可以实现变形监测的自动化。测量机器人作为多传感器集成系统在人工智能方面的进一步发展,使其在建筑物变形监测中必将得到进一步应用。基于GPS的变形监测GPS的应用是测量技术的项革命性变革。具有定位精度高、连续性、实时性、提供三维坐标、全天候作业等优点。尤其是实时动态测量技术(RTK)是以载波相位观测量为根据的实时差分GPS测量技术。实时地计算并显示出用户站的三维坐标。GPS与计算机技术、数据通讯技术和空间分析技术进行集成,实现了从数据采集、传输、管理到变形分
13、析和预报的自动化,以实现远程在线网络实时监控。在该领域的研究,开始重视建立实用的、低成本的GPS实时在线监测系统以推动其在变形监测领域的应用范围;重视研究有效提取变形体动态变形特征的变形分析方法;重视研究GPS垂直位移监测精度,使之能与水平位移监测精度匹配,发挥其测定三维位移的优越性。基于数字摄影测量的变形监测摄影测量作为一种遥感式数据采集方法,可用于各种目的的测量,以前,由于存在设备专业化,价格昂贵,所需工作环境的限制、数据处理技术复杂,处理周期长,信息反馈慢等原因难以推广。近年来,随着计算机技术的飞速发展,摄影测量已经进入了数字摄影测量时代。被摄物体的数字影像的获取变得越来越容易。利用数字
14、影像处理技术和数字影像匹配技术获得同名像点的坐标,就可以计算出对应物点的空间坐标。整个处理过程是由计算机完成的,因此也称为“计算机视觉的摄影测量”。数字近景摄影测量技术应用于变形监测与其他测量手段相比具有显而易见的优点。通过摄影测量的方法,建立变形体的三维立体模型,通过模型的量测,以测定监测点乃至整个变形体的空间位置和其变化。其监测精度已经达到了mm级。显然,变形监测的摄影测量方法,不仅圆满地解决了观测的同时性、观测点的连续性、动态监测等问题,而且可以对一些无法到达的变形体进行监测。基于三维激光扫描技术的变形监测激光雷达通过发射红外激光直接测定雷达中心到地面的角度和距离信息以获取监测点的三维坐
15、标数据。激光雷达属于无合作目标主动遥感测量技术,事先不需要布置任何测量标志,直接对变形体扫描,能够快速获取变形体上高密度的三维坐标数据。根据遥感平台不同,三维激光扫描可分为机载型、车载型、站载型,其中车载型和站载型属于地面遥感系统,是工程建筑物变形监测的主要平台。三维激光扫描技术对变形体监测数据采集采用高密度、高速度的面采集方式,具有很强的数字空间模型信息的获取能力。测程根据仪器种类,从几米到2km以上。单点测量精度在几毫米到数厘米之间,模型的精度要远高于单点精度,可达23131nl。三维激光扫描技术已经在桥梁、文物保护、滑坡监测等领域进行应用。激光扫描系统得到的是海量数据,点云具有一定的散乱
16、性、没有实体特征参数,直接利用该数据比较困难。必须建立针对三维激光扫描技术的整体变形监测概念,研究三维激光扫描变形监测理论和数据处理方法。研究无监测点的监测对象测量方法;研究监测对象三维表面模型的建立;研究基于三维监测对象模型的变形分析理论和方法;建立基于维扫描技术的监测数据和模型精度的评价体系等。由于三维扫描系统价格昂贵,该方法用于建筑物的变形监测投入较大,目前普和应用还有相当的难度。3.变形监测的基本监测流程3.1变形监测流程图3.2监测基本流程3.2.1踏勘、布点监测点布置沉降监测采用精密水准测量的方法,测定布设于建筑物上测点的高程,通过监测测点的高程变化来监测建筑物的沉降情况,在周期性
17、的监测过程中,一旦发现下沉量较大或不均匀沉降比较明显时,随时报告施工单位。根据建筑施工规程要求和地基不均匀沉降将造成建筑破坏的机理,一般应在建筑物围墙每个转折点连接处设一个监测点。控制点布设由于控制点是整个沉降监测的基准,所以在远离基坑比较安全的地方布设2个控制点。每次监测时均应检查控制点本身是否受到沉降的影响或人为的破坏,确保监测结果的可靠性。3.2.2外业数据采集沉降变形监测采用水准测量的方法,多次重复测定埋设在大楼上的沉降监测点相对于基准点的高差随时间的变化量。数据采集包括对基准点和监测点的埋设、保护和观测。3.2.3内业数据处理、预测变形监测的数据处理和资料分析工作是一项重要的工作内容
18、,建筑物的变形监测数据一般在全部工程完成后进行提交,但每次观测数据成果须进行分析,并递交建设方、监理方。建筑物的沉降量、沉降差、倾斜值应在规范容许范围之内,如有数据异常,应和时报告有关部门,和时采取措施处理质量隐患。若数据正常应在竣工后将观测资料和数据分析判定得出的结论,移交建设方作为结构质量验收的依据之一,为以后建筑物结构变化,荷载变化提供原始依据。3.2.4监测报告沉降观测成果表;沉降观测点位分布图;v-t-s(荷载、时间、沉降量)曲线图;建筑物等沉降曲线图;沉降观测分析报告4.变形监测的总结变形监测理论和技术是工程测量学中的一项重要研究内容,也是目前监测建筑物安全的一种重要手段,对保障国
19、民经济建设和工程的正常运营有重要意义。虽然变形监测是掌握建筑物工作性态的基本手段,但仅对建筑物进行位移特征的监测是不够全面的,还需要对结构内部的应力,温度以和外部环境进行相应的监测,只有这样才能够全面掌握建筑物的性态特征,为此,变形监测的基础上发展为安全监测。安全监测的成果不仅可以反应建筑物的工作性态,同时还能反馈给生产管理部门,以控制和调节建筑物的荷载,所以,安全监测有时又称安全监控。第二章:深基坑建设1.绪论1.1深基坑建设的概述随着我国国民经济日益蓬勃发展,建筑向着大型化、高层化快速发展,大量大型建筑、高层建筑拔地而起,日益增多。众所周知,任何建筑都必须有一个好的基础,对大型高层、超高层
20、建筑来讲,这点尤为重要。于是深基坑的施工安全技术的重要性日益凸显。随着社会的进步,经济的发展,高层建筑日益增多。目前,我国建筑正向着大型化、高层化快速发展,大量大型建筑、高层建筑拔地而起,日益增多。高层建筑上部结构传到地基上的荷载很大,为此多建造补偿性基础。为了充分利用地下空间,有得设计有多层地下室,所以高层建筑的基础埋深较深,施工时基坑开挖深度较大。大部分城市建筑,施工场地邻近的已有建筑物、道路、纵横交错的地下管线等对沉降和唯一很敏感,不允许采用较经济的边坡开挖,而需在人工支护条件下进行基坑开挖。因此,高层建筑的基坑的支护施工技术就显得越加凸显其重要性。基坑支护施工是为保证地下结构施工和基坑
21、周边环境的安全,对基坑侧壁和周边环境采用的支挡、加固与保护措施的施工。常见的支护结构种类有:1、重力式水泥土挡墙式;2、排桩与板墙式;3、边坡稳定式。常见的基坑支护型式主要有:排桩支护,桩撑、桩锚、排桩悬臂;地下连续墙支护,地连墙+支撑;水泥土挡墙;钢板桩支护;土钉墙(喷锚支护);逆作拱墙;放坡;基坑内支撑等等。伴随着目前建筑发展趋势,深基坑施工也向大深度、大广度方向发展。基坑施工的规模的加大也直接导致了施工周期变长,施工难度加大。深基坑施工的特点决定了深基坑施工的技术要求。主要包括:首先,施工时技术手段要先进可靠,确保基坑受力可靠以和支护的保护作用完全体现;其次,大型高层建筑通常都建在城市中
22、心,周围建筑物繁多复杂,地下市政管线众多,所以施工必须充分保证不能影响周围相邻的建筑物的安全和稳定,不能破坏周围的地下管线等。再次,基坑开挖期间,地下水控制也属于基坑支护的一部分。因此,必须合理运用明排、降水、截水和回灌等形式控制地下水。保证基础施工安全。最后,根据实际工程需要选取经济合理的施工方案,实现工程最优化。地下结构施工和基坑周边环境的安全主要是由支护体所保障。所以深支护体系的设计、施工能力水平直接关系到基坑施工的安全性,工程整体的安全可靠。1.2我国深基坑工程施工的特点基坑深度不断增加为了使用方便、节约土地,为了符合城市管理规定和人防需要等,建筑不断向地下发展。过去建l2层地下室,在
23、大城市也不普遍,中等城市则更为少见。现在大城市、沿海地区尤其是特区,地下34层已经很平常,5-6层也很多见。因此,基坑开挖深度多在10m16m之间,深度在20m左右的也很多。建筑工程地质条件越来越差,基坑周围环境复杂在某些沿海经济开发区,建筑工程所处的地质条件差的问题较为突出。城市中,高层和超高层建筑集中在人口稠密、建筑物密集的地方,并紧靠重要市政公路。而一般情况下,这些地方的原有建筑结构陈旧,地上与地下管线密布。因此,基坑开挖不仅要保证基坑本身的稳定,也要保证周围的建筑物和构筑物不受破坏。基坑支护方法多现在,深基坑支护的方法越来越多,如混凝土灌注桩、人工挖孔桩、预制桩、深层搅拌桩、钢板桩、地
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- 建筑 施工 测量方法 研究
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