各工程建設(shè)項(xiàng)目的勘測(cè)設(shè)計(jì)階段以及施工階段都要進(jìn)行工程量測(cè)量。運(yùn)用坐標(biāo)變換法,，使用光電測(cè)距儀與經(jīng)緯儀(或全站儀)進(jìn)行遠(yuǎn)距離測(cè)量工程量,，克服了斷面法、方格法,、地形法等傳統(tǒng)方法的缺點(diǎn),，經(jīng)實(shí)際應(yīng)用收到了很好的效果。
一,、前言
建設(shè)工程中需要測(cè)量工程量的項(xiàng)目很多,，而且從勘測(cè)設(shè)計(jì)到施工期間由于各項(xiàng)工程交叉施工等原因，原始地形往往會(huì)發(fā)生較大變化,。因此,，不僅勘測(cè)階段要測(cè)算工程量，而且在施工前及施工過(guò)程中為控制工程進(jìn)度,、預(yù)算分項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)等也要多次測(cè)量工程量,。按傳統(tǒng)的斷面法、方格法,、地形法等方法測(cè)量工程量,，需要在施工區(qū)域建立多層次控制網(wǎng)點(diǎn)，然后,，
按工程設(shè)計(jì)資料給出的基線(xiàn)端點(diǎn)的坐標(biāo)值放樣,，定出基線(xiàn)在地面的實(shí)際位置，測(cè)出基線(xiàn)端點(diǎn)高程，再在基線(xiàn)上根據(jù)地形變化情況布設(shè)施測(cè)斷面,，最后在所布設(shè)斷面處逐個(gè)測(cè)量各斷面,。這種作業(yè)方法不僅工作量大，而且還須對(duì)逐項(xiàng)工程分別作平面高程控制,，且由于施工爆破,、機(jī)械開(kāi)挖等對(duì)控制點(diǎn)的破壞及補(bǔ)測(cè)，也常常會(huì)造成停工待測(cè),，影響施工等情況,。
對(duì)以上問(wèn)題，我們?cè)O(shè)想直接利用施工區(qū)高等級(jí)控制點(diǎn)作為測(cè)站點(diǎn),，使用測(cè)距儀與經(jīng)緯儀或全站儀遠(yuǎn)距離施測(cè)工程量,，在通視條件較好的控制點(diǎn)上，一般一站即可完成一項(xiàng)工程的全部斷面施測(cè)任務(wù),。這種方法不失為一種工程量快速測(cè)量方法,。
二、工程量快速測(cè)量法的原理
本法建立在目前已經(jīng)普遍應(yīng)用的先進(jìn)測(cè)量?jī)x器,，如測(cè)距儀,、經(jīng)緯儀或全站儀的基礎(chǔ)上。首先,，為了計(jì)算方便,，將坐標(biāo)系進(jìn)行變換，即將工程上用的坐標(biāo)系變換為以測(cè)區(qū)基線(xiàn)為x軸,，以基線(xiàn)的起點(diǎn)為原點(diǎn)的坐標(biāo)系,，再反算各個(gè)控制點(diǎn)在新坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值。以所計(jì)算的坐標(biāo)值作為站點(diǎn)的坐標(biāo)值,，進(jìn)行工程量的斷面測(cè)量,。這樣所測(cè)算出的測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)就是新坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值，測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)值xi代表斷面到起點(diǎn)的間距,，即里程樁號(hào);測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)值yi代表平距，即測(cè)點(diǎn)到基線(xiàn)的距離,。yi為負(fù)值時(shí),，測(cè)點(diǎn)居于基線(xiàn)左邊;yi為正值時(shí)，測(cè)點(diǎn)居于基線(xiàn)右邊;yi為零時(shí)測(cè)點(diǎn)居于基線(xiàn)之上,。所以測(cè)算出的值完全與斷面計(jì)算表格欄目相對(duì)應(yīng),，既直觀又實(shí)用。
三,、工程量快速測(cè)量方法的運(yùn)用
1. 控制點(diǎn)的選定
運(yùn)用工程量快速測(cè)量方法作業(yè)時(shí),，在建立施工區(qū)平面高程控制時(shí)，就要按工程布局，設(shè)計(jì)選定控制點(diǎn),，即最好是在需要挖填部位的對(duì)面通視條件好的地方設(shè)平面高程控制點(diǎn),。所選設(shè)的點(diǎn)要盡量與整個(gè)測(cè)區(qū)通視，且與測(cè)區(qū)的距離適當(dāng),，使其既便于施測(cè),，又要在施工過(guò)程中不被破壞。如果一個(gè)點(diǎn)不能滿(mǎn)足要求,，可以增設(shè)幾個(gè),，保證滿(mǎn)足施測(cè)要求。
2. 基線(xiàn)放樣
基線(xiàn)是工程量測(cè)量的基準(zhǔn)線(xiàn),，在選好施測(cè)站點(diǎn)后就可進(jìn)行基線(xiàn)放樣,，按設(shè)計(jì)資料，用常規(guī)方法進(jìn)行基準(zhǔn)點(diǎn)放樣,，以便下一步的斷面測(cè)量,。
3. 坐標(biāo)變換
在設(shè)計(jì)資料中，基線(xiàn)端點(diǎn)的坐標(biāo)值是已知的,，若未直接給出也可按其他已知數(shù)據(jù)推算出來(lái),，測(cè)站點(diǎn)的坐標(biāo)值也是已知的，利用這些數(shù)據(jù)就可推算出以基線(xiàn)兩個(gè)端點(diǎn)和測(cè)站點(diǎn)所構(gòu)成的三角形的其他要素,。設(shè)基線(xiàn)端點(diǎn)分別為A,，B，測(cè)站點(diǎn)為C(如圖1),。
圖1經(jīng)坐標(biāo)變換后,，A點(diǎn)的坐標(biāo)值為A(0，0),，B點(diǎn)的坐標(biāo)值為B(C,，0)，設(shè)C點(diǎn)的坐標(biāo)值為C(xC,yC),，可根據(jù)前方交會(huì)公式算得,。
4. 斷面施測(cè)
在選定測(cè)站點(diǎn)和對(duì)其進(jìn)行坐標(biāo)變換及測(cè)放出基線(xiàn)端點(diǎn)之后，就可按新坐標(biāo)系計(jì)算站點(diǎn)到基線(xiàn)各端點(diǎn)連接的方位角,，然后在測(cè)點(diǎn)安置儀器,，對(duì)準(zhǔn)后視方位角并檢查。如果用全站儀施測(cè)斷面,，就可把換算后的站點(diǎn)坐標(biāo)及高程等數(shù)據(jù)輸入儀器,，再輸入氣壓、氣溫值,，就可進(jìn)行斷面測(cè)量,。如果用測(cè)距儀加經(jīng)緯儀配合計(jì)算機(jī)施測(cè),，
可按具體情況編寫(xiě)計(jì)算程序，輸入測(cè)點(diǎn)坐標(biāo),、高程以及其他有關(guān)數(shù)據(jù)值,，然后進(jìn)行斷面測(cè)量。
(1) 斷面選定
斷面選定分為兩種情況,，第一種情況是原始斷面測(cè)量,。這種情況是由立尺員按地形轉(zhuǎn)折變化根據(jù)《規(guī)范》要求選斷面，在施測(cè)的第一個(gè)測(cè)點(diǎn)上插一個(gè)測(cè)釬,，再在該斷面線(xiàn)上用試測(cè)法找出第二個(gè)點(diǎn)(即里程樁號(hào)與前一個(gè)相等的點(diǎn)),。再插上一個(gè)測(cè)釬，其余點(diǎn)就可按以上兩個(gè)測(cè)釬所連的線(xiàn)上立尺,，依次再測(cè)其余斷面,。第二種項(xiàng)目管理培訓(xùn)
情況是復(fù)測(cè)斷面，這種情況由立尺員按給出的原始斷面樁號(hào)初步估出斷面位置,，再用試測(cè)法找到準(zhǔn)確的斷面位置,，最好也是按前一種情況插測(cè)釬定斷面，其余點(diǎn)就能很快找準(zhǔn),。
(2) 資料整理
用快速測(cè)量技術(shù)測(cè)算出的坐標(biāo)值,，x值是樁號(hào)值，y值是平距,。y值為正值時(shí),，測(cè)點(diǎn)居于基線(xiàn)右側(cè);y值為零時(shí)，測(cè)點(diǎn)在基線(xiàn)之上;y值為負(fù)值時(shí),，測(cè)點(diǎn)在基線(xiàn)左側(cè),。用計(jì)算機(jī)整理可直接打印斷面成果表和斷面圖并計(jì)算出工程量。如果用手工整理,，可把坐標(biāo)值分別記入樁號(hào)和平距欄,，把高程記入高程欄目，再按次序計(jì)算工程量,，繪制斷面,。
四、應(yīng)當(dāng)注意的幾個(gè)問(wèn)題
1. 地球曲率與折光差的計(jì)算改正
不論是用計(jì)算機(jī)計(jì)算還是用全站儀測(cè)算,，都應(yīng)注意地球曲率與折光差問(wèn)題,，因?yàn)椋こ塘靠焖贉y(cè)量方法一般視線(xiàn)長(zhǎng)度都較長(zhǎng),。此項(xiàng)改正計(jì)算式為：Δh=(1-k)/(2R)S2
其中，k為折光系數(shù);S為以km為單位的視線(xiàn)長(zhǎng),。
2. 后視點(diǎn)及方位角
本快速測(cè)量方法是建立在坐標(biāo)變換的基礎(chǔ)之上,，所以，不論用哪個(gè)點(diǎn)作后視，都必須對(duì)其進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換,，否則就會(huì)出錯(cuò),。
3. 儀器檢校與儀器精度
因?yàn)楸痉椒ㄊ怯脺y(cè)距儀測(cè)距，經(jīng)緯儀測(cè)角,，然后進(jìn)行坐標(biāo)和高程計(jì)算,。成果的精度主要決定于斜距和豎直角，因此,，施測(cè)前要對(duì)儀器進(jìn)行認(rèn)真檢校,，并選用相應(yīng)精度儀器施測(cè)。
五,、應(yīng)用情況
本項(xiàng)工程量快速測(cè)量方法于1993年至1994年在黃河萬(wàn)家寨水利樞紐工程中試測(cè),，分別對(duì)右岸拌料場(chǎng)、左岸生活小區(qū)開(kāi)挖工程量進(jìn)行了測(cè)量,。與斷面法對(duì)比工效提高10倍以上,，測(cè)量精度完全達(dá)到相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，而且可以省去大量的平面高程控制測(cè)量,，具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益,。