全站仪在园林施工放线中的应用 论文

全站仪在园林施工放线中的应用 论文

园林绿化施工的结果经常与园林设计之间存在相当大的偏差,产生这一现象的原因是多种多样的,但园林施工放线过程中存在的问题是引起这些偏差存在的主要原因之一。施工放线作为园林施工的第一道实施步骤,它对园林设计的准确物化,其重要性可谓举足轻重。

1、传统的园林施工放线方式

传统的园林施工放线多以方格网(现在仍在施工现场广为采用)和平板仪联合经纬仪或皮尺(以下简称平板仪联合法)方式进行,在放线过程中,同时再参考图纸上的现有地物进行放线。

1.1 方格网放线法

在图纸上以一定的尺寸画好方格网,然后在实地依相应的比例划出实地方格(通常为10m×10m),再参照现有的地物进行放线。

方格网法放线本身就不是一种严谨、精确的方法,而是一种粗略的估算法,它的运用一方面受到地域地形条件的限制,另一方面又与放线的实施人的判断力有很大的关系,因此结果存在着一定差异。当地形较为复杂或施工地域较大时,这种方法只能作为参考,更多地要依靠现有地物进行放线。对于地域范围大,又缺少地物时,这种方法就难以进行正常工作,即便是能将线放出来,其结果也是偏差很大。

但方格网对放线设备没有更多的要求,在缺乏相应设备的条件下,能完成小范围的园林施工放线工作。由于它是估算型放线,所以这种方法只能作为一种参考放线方法,不能成为真正意义上的施工放线。

1.2 平板仪联合法

平板仪联合法比单纯用方格网法进行放线,在理论上更为精确。平板仪联合法的用法在于,用平板仪定出目标点的方向,用测量工具在这个方向上定出距离,从而确定这个目标点的位置。这种方式对于平面园林的布局放线有一定的优势。但平板仪联合法放线也会受到很多条件的限制:因为平板仪放线时,要把设计图纸展在平板上,所以对其影响首先是天气条件,刮大风可能影响平板仪的稳定,下雨则会淋坏图纸从而不能正常开展工作;其次是受地形限制较大,由于平板仪自身的结构,在地形塑造过程中或者原始地形复杂的地块则不能正常展开工作;又如在放线过程中,由于操作者必须与平板仪上的图纸接触,可能会引起定向的移位,从而带来方向上的偏差。当图面上的目标点太多时,需要多次换站点,所以其工作效率较低。

1.3 不论是方格网法还是平板仪联合法,它们在地形塑造的放线过程中从理论上就存在误差。因为这两种方式都是平面数据处理系统,不具备立体数据处理能力。

从图纸上测到的图上距离都是这些点在水平面上投影的距离,通过比例尺换算OA,OB,OC得到的实际距离其实是地形断面图中水准面上的的OA, OB, OC等距离,并不是空间中OA,OB,OC的距离,即 OA≠OA, OB≠OB, OC≠OC,但在放线过程中则认为成:OA=OA, OB=OB, OC=OC,所以从这个层次上讲,这两种方式放线的结果与实际都是有偏差的。此外,这两种方法在进行地形塑造时,都需要再配合水准仪等仪器,才能进行高程控制。这样更增加了偏差的可能性。

总之,方格网法和平板仪联合法放线都不能精确地进行园林施工放线。那么,如何才能做到园林施工的精确放线呢?

科学技术的发展,特别是GPS和全站仪技术及计算机辅助制图(Autocad)的发展,使园林施工精确放线成为可能。GPS系统较为昂贵,目前园林施工实践中较少使用,而全站仪不仅相对便宜且能够解决这些问题,下面就全站仪(拓普康GTS-311)进行园林施工精确放线作一介绍。

2、全站仪(拓普康GTS-311)在园林施工精确放线中的应用

2.1 全站仪简介

全站仪是全站型电子速测仪的简称,又被称为“电子全站仪”,是指由电子经纬仪、光电测距仪和电子记录器组成的,可实现自动测角、自动测距、自动计算和自动记录的一种多功能高效率的地面测量仪器。电子全站仪进行空间数据采集与更新,实现测绘的数字化。 拓普康(GTS-311)相关参数:测角精度:±2“/5”,绝对法测角,无须过零检验;测距精度:±(2mm+2×10-6.D);测程:3km/一块棱镜;高速测量:精测1.2s,粗测0.7s,跟踪0.45s;可存贮8000个观测点或16000个坐标点;装有双轴补偿器,可提供电子气泡用于整平,并可自动改正由于整平误差对水平角和竖直角观测的影响。

2.2 全站仪的优势

①数据处理的快速与准确性。全站仪自身带有数据处理系统,可以快速而准确地对空间数据进行处理,计算出放样点的方位角与该点到测站点的距离。我们可以在Autocad中方便地查出OA、OB、OC等各点的X、Y坐标,同时也可以查出相应点的设计高程(Z坐标值),只要把这些数据从电脑中通过数据线传输到全站仪中(一次最多可输入16000个点的坐标值),全站仪便能快速而准确地计算出O、A、B、C等的实际距离(而不是OA、OB、OC等的值)及相应的A、B、C等点的方位角。由于测距和测角的精度很高,所以完全可以做到精确定点放线。

②定方位角的快捷性。全站仪能根据输入点的坐标值计算出放样点的方位角,并能显示目前镜头方向与计算方位角的差值,只要将这个差值调为0,就定下了要放样点的方向,然后就可进行测距定位。

③测距的自动与快速性。全站仪能够自动读出距离数值,只要将棱镜对准全站仪的镜头,全站仪便可很快读出实测的距离,同时比较它自动计算出的理论上的数据,并在屏幕上显示出两者的差值,从而可以判断棱镜应向哪个方向再移动多少距离。到显示的距离差值为0时,表明那时棱镜所在的位置就是要放样点的实际位置。

④定完一个点后,可按“下一个(next)”键调出下一个要放样的点,重复②~③步骤,便可依次放出其它各点。

⑤由于全站仪体积小重量轻(只有4.9kg)且灵活方便,较少受到地形限制(除非全站仪无法看到棱镜),且不易受处界因素的影响(只要三角架扎稳,一般不会引起仪器的偏移),只要合理保护全站仪,即使在复杂的自然条件下也可以照常工作。

⑥由于所有的计算是由全站仪自动完成,所以放线过程中不会受到参与者个人的主观影响。

2.3 全站仪(拓普康GTS-311)在园林施工放线中应用实例

郑州市黄河花园口景区位于黄河南大堤南侧,沿黄河大堤呈东西向带状格局。其东西向长近20xx米,南北宽150~220米不等。施工区域呈现不规则的S形,现有地物只有小型山体。

本次绿化施工放线工作的任务是把绿化设计图上共10000多棵树的种植点位放样到现实地域中,树木种类多达60余种,呈自然式布局方式。由于该区域及紧临的大堤呈现不规则的S形,且地面参照物较少,定位树木数量大,种类多,投资单位要求要严格按照设计图纸进行施工,因而最终决定用全站仪进行施工放线。

在运用全站仪进行放线前,我们作了一些必要的准备工作,首先是对种植设计施工图纸上的树木按就近同类的原则进行编号,比如把位置相近的几棵银杏编号为1,把旁边的几棵白腊编号为2等,同类树木由于位置不同可以有不同的编号(主要以位置作为编号的参考依据),再在这个编号下分别标出这些个体的代号,比如:1.1,1.2,1.3……;2.1,2.2,2.3,

2.4……再从Autocad中命令“List”查出每一个编号的树木群体中个体的X、Y、Z值,最后找到现有地物在图纸上的对应点的坐标值(至少有两个这样的点位),后再编号,最终将这些数据通过格式转换工具转换成全站仪(拓普康GTS-311)能识别的格式,用数据线将这些数据输入全站仪中。

下一步即可以进行现场放线。架仪器前,准备好大量的木桩作为标记物,根据图上编号及同一编号中树木的数量对木桩进行编号(用油漆在木桩上写相应的号码),完成后,在工作区域找到图纸上标明的实际地物点,一个作为站点,一个作为后视点,在站点上安放全站仪,调平仪器,调出相应的放样程序,输入站点点号(已在查其坐标时进行编号),再输入后视点点号(已在查其坐标时进行编号),将全站仪目镜对准那个后视点,点选“ok”,再调用“放样”程序,然后依次调用各点号,按②~④的方法分别定出各个点位,拿相应点的木桩进行标记。通过用全站仪放线的方式,我们精确而快速地把图纸上的设计符号变成了现实中的种植点位。

从实践中,我们感到全站仪能够实现园林施工的精确放线,提高工作效率,用全站仪进行园林施工放线能最大限度地减小园林施工的结果与园林设计的偏差。

参考文献:[1]吴机际。园林工程制图。华南理工大学出版社[2]张琰。拓普康全站仪新产品简介。测绘通报,20xx:92-93 [3]胡晋山等。应用AutoCad图形接口生成数字地形图。测绘通报,20xx(11):57-59 [4]郭宗河。全站仪两点参考线测量与放样及其在工程中的应用。测绘通报, 20xx(8):62-63

 

第二篇:地铁车站施工中应用论文

工程测量技术在曲线地铁车站施工中应用论文

摘要:文中结合天津地铁1号线改扩建工程,简要介绍了曲线地铁车站施工测量技术特点;施工控制测量及施工放样方法,确定了用精密导线作为施工控制测量线最为适宜 关键词:工程测量;地铁;曲线

1工程概况

天津市地铁1号线西北角车站为原有站改扩建工程,位于北马路芥园道和西马路大丰路交口。全现浇钢筋混凝土箱型地下结构,双轨侧式站台车站起点里程k9+385.784,终点里程k9+603.500总长218 m,箱体最宽处28 m,结构净高5.55 m,主要站段埋深10.039 m,设4个出入口,2座风道,建筑总面积10 666 m2。

2施土测量技术特点、难点

2.1工程平面位置

该车站为全曲线站,地下结构中柱纵轴线、铁道左轨中线、右轨中线均由圆曲线和缓和曲线组成,三条线曲线元素各不相同,即缓和曲线起终点不在同一里程,圆曲线圆心各异,半径分别为800 m,801.908 m,804.037 m箱体侧墙均为圆曲线,并与同侧轨道中心线同圆心,但由于墙体的里凹和外凸形成多种不同半径的圆弧,平面定位放线作业相当复杂。2.2高程 工程箱体结构位于1.98%和2.54%两种不同坡度的坡度线上,两侧站台板也存在不同坡度的变换,且变坡点不在同一里程工程主体结构和站台板的标高必须由不同的坡度线控制。

2.3施工

工程设计为明开挖分段施工,施工段最大长度不能超过25 m由于工斯和施工技术要求决定了工程必须多头开挖,点位的坐标和高程需多次向基坑内引测,多头贯通,给施工放线的精度提出了更高的要求。

3施土控制测量

3.1测量仪器的选烈

《地下铁道,轻轨交通测量规范》要求精密导线测量相对点位中误差≤±8 mm;精密水准测量附合路线闭合差≤8mm。

设导线平均边长100 m,取II级全站仪,因边长较短设测角中误差mβ=±5",测距中误差ms=2+2 x10-6,佑算导线点相对点误差为:

因此使用且级全站仪、DS1水准仪进行控制测量,完全满足地铁的施工测量精度要求。

3.2施工平面控制测量

西北角车站施工作业面为长220 m,宽20-30 m的带状,因此用精密导线作为平面控制最为适宜,在考虑便于施工放样、点位保护和变形等诸多因素的前提下,在车站的起讫点及中点附近布置了3个精密导线点A,B,C,与已知点GPS515 , GPS550, GPS514组成附合导线,导线平均边长105m,工程位置及导线布置见图1。

导线水平角采用II级全站仪6测回测定,边长取5次测量平均值,往返各两测回测定,外业观测成果精度如下:方位角闭合差;fβ==a始+∑(β±180°)-a终=5″

该导线用天津市测绘院提供的计算软件严密平差后,最大点位中误差1.32mm,最大

点间误差1.28 mm,导线全长中误差达到1/180000。

3.3施工高程控制测量

将精密导线点同时作为施工高程控制点与已知二等水准点JBM-3,JBM-4组成附和水准线路,水准线路总长度约600 m,其中最远点.4距已知水准点240 m

高程控制测量采用带有平行玻I}板测微器的DS.水准仪和锢瓦水准尺按二等水准测量技术要求施测实测4个测段最大往返不符值0.8 mm,附合水准路线闭合差1.2 mm,每km水准测量高差偶然中误差

4施土放样

4.1施工放样平面控制点的建立

4.1.1近井点的测设

施工段开挖完毕,在基坑支护结构的压顶梁上选择适当位置建立近井点,并分别从两个地面控制点(GPS点或精密导线点)测定其坐标,两次测定坐标值较差在±10 mm之内,取其中数作为近井点坐标当两个以上施工段同时开挖完毕,可将各段近井点与地面控制点连成附合导线,取平差结果作为近井点的坐标.

4.1.2地下平面控制点的测设

首段施工在施工段两端建立地下控制点,并与近井点组成闭合导线确定地下控制点坐标,后续施工布设的地下导线至少应联测一个先期建立的地下控制点当重合点测定的坐标值与原坐标值较差在±10 mm之内时,取其中数作为重合点坐标。

4.2 1也下高程控制点的测设

高程传递测量采用吊钢尺法,地上地下安置两台DS1水准仪同时读数,观测三测回,测回间变动仪器高度,三测回测定的地下水准点高程较差应小于3 mm。

考虑底板混凝土浇筑后的沉降,每个施工段的高程传递应独立进行并连测已建立的地下水准点,计算结构沉降量,同时对地下水准点的高程进行改正地下水准测量使用DS1水准仪、铟瓦、钢尺往返测定。

5曲线的测定

5.1内业计算放样准备

依据曲线要素计算曲线上每隔3m点的坐标(半径800m,3 m弧长以直代曲后的最大误差为1.4 mm可忽略不计)。利用微机Excel表格处理计算软件,将曲线要素及线路曲线计算公式输入微机进行计算,并用手算进行核对无误后,再用CAD软件定点做图,观察曲线形状,量取相关结构尺寸和施工图对照,进行验证.

计算曲线放样点在本段弦上的投影长度Si和弓高hi,见图2.

5.2曲线放样

将地下控制点坐标、放样点坐标全部输入全站仪,用全站仪坐标放样程序在实地放样诸点,并弹线确定曲线位置检验:在直线A ,B上用钢尺量取S1,S2...,S3...,同时量取该的曲线弓高其值与计算值之差在±5 mm之内可不调整,否则查找原因重新测设。

6坡度线的测设

结构施工的标高放样采用DS3水准仪,按四等水准测量的精度要求施测,水准仪使用前进行i角检测(水准轴与视准轴夹角),其值必须小于±20″,否则应进行校正。

结构高程的测设除每个施工段的两个结构端点和变坡点必须测设外,余者每隔10m左右测设一点,点与点之间拉小线即可确定结构坡度具体测量方法是,依平面定位测量点确定高程放样点的里程位置,再按设计坡度计算出该点处结构高程依据地下水准点从一端逐个将计算高程测设到标桩酬钢筋上,测设到另一端点后与另一个地下水准点闭合,其闭合差应

小于士5 mm否则查找原因重新测设。

7地铁西北角车站施土测量效果及体会

依设计要求西北角地铁站分为12个施工段,又由于施工条件限制和工斯要求没有按施工段顺序施工,这样共形成5个贯通面,由于采用上述测量方法,最大纵向贯通误差13mm,最大横向贯通误差9 mm,最大高程贯通误差10 mm,经竣工测量,轨道中心线点位中误差仅为8 mm ,测量精度完全满足了规范要求。

(1)根据工程规模和精度要求,确定工程测量的控制等级,配置相应的仪器设备,严格按规范要求的相应控制等级技术要求施测,确保控制点的精度对于曲线型地铁站,用精密导线做为施工控制测量线最为适宜。

(2)视工程具体情况,制定施工放线方法和验核方法,做到既切实可行,又能满足精度要求。

(3)充分利用计算机和软件进行平差计算、放样计算、作图等内业工作,减少内业工作量,提高内业成果的可靠性。

(4)所有工程平面位置或高程的放样必须设有多余观测,用以验证放样结果的正确与否。

参考文献:

[1] GB50308-1999,地下铁道轻轨交通工程测量规范[S].

[2] GB 50299-1999,地下铁道施工及验收规范[S].

[3] GB 50206-93,工程测量规范[S].

[4]《工程测量规范》(GBJ50026-1993)《城市测量规范及条文说明》(CJJ8—1999)

[5]邹学忠,赵小祥.测量监理在城市地下管线施工中的作用.现代测绘,20xx.

[6]董强.地铁施工精密导线(网)布设精度的探讨.天津市政工程,20xx.

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