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知识科普 | 工程测量中误差产生的原因及规避

2018-9-25 17:11
来自: 测绘联盟 收藏 分享 邀请

在建筑工程施工中,工程测量的放样精度对工程质量和进度都有十分重要的影响。如果工程测量中出现了放样误差,将可能导致开挖、立模、打桩和钢筋捆扎等作业错误施工,带来较大的损失。1.放样测量中误差产生的原因1.1 ...

在建筑工程施工中,工程测量的放样精度对工程质量和进度都有十分重要的影响。如果工程测量中出现了放样误差,将可能导致开挖、立模、打桩和钢筋捆扎等作业错误施工,带来较大的损失。

1.放样测量中误差产生的原因

1.1 人员观测的影响
观测人员的测量经验和熟练程度对测量结果也会产生比较大的影响,尤其对于精密工程,仪器操作水平的高低是产生误差的重要来源,甚至可能导致测量误差的产生。

1.2 环境因素的影响
测量作业环境对测量放样的影响无处不在,如建筑阻挡视线、大气的折射、卫星星率和磁场对GPS 观测的影响等。由于精密工程对测量放样的精度较高,因此,某些环境因素所带来的测量误差可能达到或超过工程本身要求的测量精度。

1.3 施测方法的影响
不同的施测方法对测量放样结果会产生很大影响。如全站仪的自由设站后方交会方法测放中线点、改化后的三角高程测量方法等,它们精简了测量环节(如不需对中、不需量取仪器高和棱镜高等),提高了测量精度。

1.4 仪器因素的影响
仪器本身的精度及测量状态对精密工程放样非常重要,如全站仪的测距误差、i 角产生的垂直角测量误差等。精度高、状况良好的测量设备不仅能够较好地保证放样精度,而且还可大大提高作业效率。

2 .放样测量中误差规避的主要措施

工程测量过程中往往会出现一些误差,这些误差有些是被允许的,而有些则会给整个工程的建设质量带来严重的消极影响,必须进行重新测量予以消除,这样就大大降低了工程测量的速度,进而拖慢整个项目的进程。因此,最大程度避免误差的出现就成了提高测量速度的一个重要环节。
2.1 合理安置测量仪器
在安放测量仪器时应选择那些地势平坦、通视效果好的地段,注意避开车流和人流,如果因条件限制确实无法避开,至少要保证地面的坚实。不要将仪器架设在井盖或过于光滑的地面上,在大风天气要注意将仪器放低,在冬季作业时应预先将附近的积雪清除。总之,只有将测量仪器平稳、牢固的安置后方可进行工程测量,从而保证测量精度。

2.2 注意仪器的保养和校正
测量仪器要轻拿轻放,在往三角架上安装时,应注意将固定螺栓拧紧,以防止仪器脱落摔坏;使用过程中应平稳转动,尤其是对于带有阻尼功能的仪器,千万不要剧烈转动;测量仪器一旦出现问题要及时处理,做到早发现早解决,不能积攒,更不能让仪器“带病工作”。要派专业人员对测量仪器进行定期的校正,从而避免因仪器失准而造成的返工或重测。

2.3 选择合适的放样方法
随着科学技术的发展,各种先进仪器设备的使用,使得测量放样技术也发生了翻天覆地的变化。在现代测量技术中,应用较为广泛的主要有以下两种:

2.3.1 全站仪放样技术
随着电子测绘技术的出现和发展,电子测绘技术逐渐取代传统的光学测绘技术而在工程放样中得到广泛的应用。全站型电子速测仪简称全站仪,是一种集光、机、电为一体的高技术测量仪器,是集水平角、垂直角、距离( 斜距、平距)、高差测量功能于一体的测绘仪器系统。具有速度快、精度高、功能强和自动化程度高等优点。

在放样中进行高程测量时,传统的测量方法一般采用水准测量和三角高程测量。水准测量是一种直接测高法,测定高差的精度是较高的,但水准测量受地形起伏的限制,工作量大,施测速度较慢。三角高程测量是一种间接测高法,它不受地形起伏的限制,且施测速度较快。在大比例地形图测绘、线型工程、管网工程等工程测量中广泛应用。但精度较低,且每次测量都得量取仪器高,棱镜高,麻烦而且增加了误差来源。

在异形建筑物测量放样时,如果使用传统的经纬仪加钢尺的放线方法,其难度较方形建筑物要大得多,而且放样效率低,计算量大,准确度也不高。而采用AUTOCAD 加全站仪的放样方法具有信息化程度高、准确、效率高等优点。其操作程序为:施测准备、在AUTOCAD 中准确找出坐标数据、输入全站仪中、工程定位测量、复核相关尺寸及主要点位坐标、下一阶段测量。

2.3.2 RTK 技术
RTK 技术是建立在实时处理两个测站的载波相位基础上的。它能实时提供观测点的三维坐标,并达到厘米级的高精度。通过RTK 技术能够在野外实时得到厘米级定位精度的测量方法,它采用了载波相位动态实时差分方法,是GPS 应用的重大里程碑,它的出现为工程放样、地形测图,各种控制测量带来了新曙光,极大地提高了外业作业效率。与其它放样技术相比,RTK 技术具有如下优点:

(1)RTK 作业自动化、集成化程度高,测绘功能强大。
(2)降低了作业条件要求。和传统测量相比,RTK 技术受通视条件、能见度、气候、季节等因素的影响和限制较小,在地形复杂、地物障碍而造成的难通视地区也能轻松地进行快速的高精度定位作业。
(3)定位精度高,数据安全可靠,没有误差积累。不同于全站仪等仪器,全站仪在多次搬站后,都存在误差累积的状况,搬的越多,累积越大,而RTK则没有,只要满足RTK的基本工作条件,在一定的作业半径范围内,RTK 的平面精度和高程精度都能达到厘米级。

2.4 应用精密仪器
随着科学技术日新月异的发展,计算机技术、电子技术、光学和机电技术水平得到大幅度提升,精密仪器产生使得依靠传统原始测量仪器的古老的测量技术正逐步转向精密测量技术。精密测量仪器在工程测量放样中的应用大大的提高了放样的精度。其中GPS 地位系统的建立,为测量提供了一个崭新的测量手段。

GPS 即全球定位系统,是由美国建立的一个卫星导航定位系统,利用该系统,用户可以在全球范围内实现全天候、连续、实时的三维导航定位和测速;另外,利用该系统,用户还能够进行高精度的时间传递和高精度的精密定位。目前,GPS 定位技术已经广泛地渗透到经济建设、国防建设和科学技术的许多领域,尤其对经典大地测量学的各个方面产生了极其深刻的影响。在工程测量放样应用中,大量的实践和研究表明,用载波相位观测量进行静态相对定位,在小于50km 的基线上,目前达到的典型精度为1ppm,而在100 ~ 500km 的基线上可达0.1ppm。随着观测技术与数据处理方法的不断优化,在大于1000km 的距离上,相对定位精度可达到0.01ppm,其精度是惊人的。

2.5 增强对测量人员技术水平


工程测量单位应经常组织员工进行相应的培训,并坚持“强化能力、培养人才”的原则,对教学模式进行深入的研究和分析,重点提高测量人员在进行日常工作时所必须的知识、技能和素质,使其更加符合岗位要求。同时引入国家职业资格证书和技能证书等的考评制度,促使其进行自主学习,以便更好的达到增强测量人员素质、提高工程测量效率的目的。

在建筑工程施工中,工程测量的放样精度对工程质量和进度都有十分重要的影响。如果工程测量中出现了放样误差,将可能导致开挖、立模、打桩和钢筋捆扎等作业错误施工,带来较大的损失。 

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