浅谈测量学在工程建设中的作用

牛建勋 李春香

【摘要】测量学是从人类生产实践中发展起来的一门历史悠久的科学,是人类与大自然作斗争的一种手段,古有＂陆行乘车,水行乘船,泥行乘橇,山行乘轿,左准绳,有规矩,载四时,以开九州,通九道,陂九泽,度九山＂的记载,实际都是工程测量在实践中的作用

【关键词】工程测量；定位放线；变形观测

中图分类号： P258 文献标识码： A 文章编号：

随着国民经济的发展，城乡建设步伐的加快，工程测量学在各项工程建设中的应用愈来愈重要，工程测量学是研究地面、地下、水下、空中等具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的理论方法和技术的一门应用性学科。它是直接为国民经济建设和国防建设服务,是测绘学中最活跃的一个分支学科。测量学是从人类生产实践中发展起来的一门历史悠久的科学,是人类与大自然作斗争的一种手段,古有＂陆行乘车,水行乘船,泥行乘橇,山行乘轿,左准绳,有规矩,载四时,以开九州,通九道,陂九泽,度九山＂的记载,实际都是工程测量在实践中的作用.

一、测量学的概念

测量学是研究测定地面点的空间位置，将地球表面地形和其他地理信息测绘成图，以及确定地球形状和大小的科学。它的主要内容包括测定和测设两部分。测定就是使用测量仪器和工具，将测区内的地物和地貌缩绘成地形图，供规划设计、工程建设和国防建设使用。测设(也称放样)就是把图上设计好的建筑物和构筑物的位置标定到实地上去，以便于施工。测量学是研究地球的形状和大小以及确定地面点位的科学，是研究对地球整体及其表面和外层空间中的各种自然和人造物体上与地理空间分布有关的信息进行采集处理、管理、更新和利用的科学和技术。

二、测量学的研究对象

测绘学的研究对象主要是地球的形状和大小以及地球表面(包括空中、地表、地下和海洋)上各种物种的几何形状与空间位置，通过测绘工作把地球表面用平面图、地图或剖面图表示出来，以及对于这些空间位置信息进行处理、储存、管理，同时解决各种类型的实际问题。测绘技术对于空间技术研究、地壳形变、地震预报、地球动力学等科

学研究方向也是不可缺少的工具。

三、测量学在工程建设中的作用

测量学在工程实践中的应用由来已久，可追溯到公元前二十七世纪建设的埃及金字塔，它的形状与方向都很准确，说明当时已有放样的工具和方法。在中国两千多年前的夏商时代，开始了水利工程测量工作。秦代李冰父子领导修建的都江堰水利枢纽工程以及举世闻名的万里长城和京杭大运河，这些都是测量学在社会生产实践中的成功应用。以及在修建宫殿、陵墓和建造城市时中心线定向、开挖地道时的定向定位定高、南水北调工程、三峡大坝、小浪底工程等大型工程，这些大型工程的实施都离不开测量学的应用。就拿身边的实践来说：巩义市新城区的建设是在一个地形地貌高低交错的丘陵台地上进行的，因此不管是前期的规划方案阶段，还是后期的勘察设计、施工运营阶段，测量学在工程建设中起着不可或缺的重要作用。

首先：勘测设计阶段为选线测制带状地形图。

在本阶段，主要是提供各种比例尺的地形图与地形数字资料。另外还要为工程地址勘探、水文地质勘探及水文测验进行测量。对于重要的工程或地质条件不良的地区进行建设还要对地层的稳定性进行观测。

其次：施工阶段把线路和各种建筑物正确地测设到地面上。

每项工程建设的设计经过讨论审查和批准之后即进入施工阶段，这时首先要将设计的建筑物或构筑物，按施工要求在现场标定出来，作为实地建设的依据。为此，根据工程现场的地形、工程的性质，建立不同的施工控制网，作为定线放样的基础，然后采用不同的放样方法，逐一将设计图纸转化为地上实物。

再次：竣工测量对建筑物进行竣工测量。

竣工测量是规划管理竣工验收的一项重要程序，竣工测量形成的成果报告是规划竣工验收审核的重要依据，竣工测量既有工程测量的普遍性要求，也有规划管理的特殊性要求，不仅涉及到影响测绘管理部门掌握现状地理信息的正确性，而且涉及到影响规划管理部门规划审批的落实和监督管理，因此竣工测量是关系到城市建设管理和规划实施落实的一项重要测绘工作。

最后：运营阶段进行变型观测为改建、扩建而进行的各种测量以及为安全运营，防止灾害进行变形测量。由于各种因素的影响，建筑物及其设备在运营过程中，都产生变形。这种变形在一定限度之内，应认为是正常现象，但如果超过了规定的限度，就会影响建筑物的正常使用，严重时还会危及建筑物的安全。因此在工程建筑物的施工和运营期间，必须进行监视观测，通过变形观测取得第一手的资料，可以监视工程建筑物的状态变化和工作情况，在发现不正常现象时，应及时分析原因，采取措施，防止事故发生并改善运营方式以保证安全。另外通过在施工和运营期间对工程建筑物原体进行观测，分析研究，可以验证地基与基础的计算方法，工程结构的设计方法，对不同的地基与工程结构规定合理的允许沉陷与变形的数值，为工程建筑物的设计施工管理和科学研究工作提供资料。在工程建筑物运营期间，为了监视其安全和鉴定情况，了解其设计是否合理，验证设计理论是否正确，需定期对建筑物、构筑物进行位稳、沉陷、倾斜以及摆动进行观测，并及时反馈测量数据、图表等工作。

现代的测量学作为一门能采集和表示各种地物和地貌的形状、大小、位置等几何信息，以及能把设计的建筑物、设备等按设计的形状、大小和位置准确地在实地标定出来的技术，在各种工程建设中的应用愈来愈广泛。

例如，粒子加速器的磁块必须以0.1mm的精度安放在设计的位置上。某些飞行器的助飞轨道要求其准直度的偏差小于长度的10-6。建筑物建成后（甚至在施工期间）会因地基承载力弱或因自重和外力的作用而产生变形。如大坝可能位移、高层建筑物可能倾斜……等。

为了保障建筑物的安全运行，往往需要测量工作者以技术上可行的最高精度监测建筑物的变形量和变形速度的发展情况。有时还要求在一段时间内进行连续监测，为此要使用自动化的监测和记录的仪器。

四、工程测量的重要性

1、在工程设计中提供图纸资料、明确占地范围了解周边工程、了解占地范围内有无城市地下管线、是否对勘探和机械设施造成影响，如果没有工程测量带来的各种比例尺地形图及管线探测图，工程设计就成了无米之炊。

2、在施工过程中，工程的第一步就是建筑物、构筑物的实地定位放样，因为建筑物在什么地方摆放，不可能随随便便找个地方，根据建筑物的用途、工艺流程或对于同一建筑物的各个不同部分，其精度要求是不一致的，而且往往相差非常悬殊，此时应正确制定工程建筑物定位的精度要求，如果定得过宽，就可能造成质量事故，反之若定得过严，则给放样工作带来不少困难，从而增加放样的工作量，延长放样时间，也就无法满足现代化高速度施工的需要。

3、就是确定建筑物放样的精度，建筑物竣工时的定位误差是由施工误差和测量放样误差所引起的。由于各种建筑物或同一建筑物中各不同的建筑部分，对放样精度的要求是不同的，因此应考虑到施工现场条件与施工程序和方法，分析这些建筑物是否必须直接从控制点进行放样，对于某些建筑元素，虽然它们之间相对位置精度要求很高，但在放样时，可以利用它们之间的几何联系直接进行。

五、结束语：

工程测量是贯通整个工程建设的前后，而且在工程构筑物运营阶段也离不开工程测量，工程测量为城市工程建设的各阶段服务，是实现城市规划、保证工程质量的重要手段。