工程測(cè)量課程設(shè)計(jì)

1、工程測(cè)量課程設(shè)計(jì)二、課程設(shè)計(jì)的目的、任務(wù)、時(shí)間及地點(diǎn)安排等。工程測(cè)量學(xué)課程設(shè)計(jì)是該課程理論部分學(xué)習(xí)后的一個(gè)必要的帶有學(xué)術(shù)性的 實(shí)踐環(huán)節(jié)，是對(duì)課程理論綜合與補(bǔ)充。通過(guò)課程設(shè)計(jì)，培養(yǎng)同學(xué)們運(yùn)用本課程基 本理論知識(shí)，分析解決現(xiàn)場(chǎng)工程技術(shù)問(wèn)題的能力，加深對(duì)課程理論的理解和應(yīng)用， 提高工程測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)的技能。對(duì)同學(xué)們的創(chuàng)新能力的提高、加深課程理論的理 解和應(yīng)用均具有十分重要的意義。課程設(shè)計(jì)的任務(wù)是：（1）橋梁施工控制網(wǎng)建立及橋梁墩臺(tái)放樣方案（2）焦作市廣播電視塔變形監(jiān)測(cè)課程設(shè)計(jì)時(shí)間：第1周（9月6日9月12日）。三、課程設(shè)計(jì)各項(xiàng)目概況。（一）橋梁施工控制網(wǎng)建立及橋梁墩臺(tái)放樣方案1 .工程概況該橋梁工程位

2、于焦作市南約 9km處的大沙河上，大橋全長(zhǎng)500米，主跨300 米、深10余米，工程現(xiàn)已基本完工。橋梁跨越結(jié)構(gòu)為 10孔簡(jiǎn)支梁。本工程具體 位置如下頁(yè)圖1所示。2 .已有測(cè)繪成果在工程范圍內(nèi)（沙河橋北、永興屯與河南理工大學(xué)）有三個(gè)GPS控制點(diǎn)，標(biāo)志保存完好，可以作為控制基準(zhǔn)。三個(gè) GPS控制點(diǎn)的坐標(biāo)如下:點(diǎn)號(hào)X(m)Y(m)H(m)G13892887.530432123.79695.353G23894169.232433650.96191.668G33895703.813431937.38794.560（二）焦作市廣播電視塔變形監(jiān)測(cè)1 .概述焦作市廣播電視塔（以下簡(jiǎn)稱電視塔）位于焦作市高新區(qū)龍

3、源湖公園中心,北距豐收路400 多米， 西距焦作市南大門迎賓路 300多米。 電視塔總高度為238.0m， 是焦作市最高的建筑物。建設(shè)的目的主要用于改善焦作市人民收看電視、收聽(tīng)調(diào)頻廣播的效果，同時(shí)，還可以用于旅游、觀光、娛樂(lè)、休閑等，它的建成必將為焦作市廣播電視文化事業(yè)的發(fā)展發(fā)揮重要作用。同時(shí)， 電視塔也將成為焦作市的重要標(biāo)志和景觀，展現(xiàn)焦作蓬勃的發(fā)展氣勢(shì)和對(duì)外開(kāi)放的雄姿。電視塔是由上海同濟(jì)大學(xué)設(shè)計(jì)的，江西湘東安裝工程公司承建的。電視塔設(shè)計(jì)主體為鋼架結(jié)構(gòu)，總重達(dá) 1100多噸， 共分三個(gè)部分，從上至下依次為天線段、塔樓（又分為上塔樓和下塔樓）和塔身段，其中上塔樓中心層位于標(biāo)高139.5m處，為

4、一球形塔樓，高22m,共有大小球結(jié)點(diǎn)116個(gè)，網(wǎng)架管600多根，合計(jì)約 70多噸。建筑面積920m2,下塔樓位于標(biāo)高47.5m處，為一圓盤表塔樓，塔樓 中布置有旅游娛樂(lè)、生活設(shè)施。塔體又分為內(nèi)塔和外塔，其中內(nèi)塔為六邊形結(jié)構(gòu)，主要用于交通、通訊。外塔為主承重部分，呈品字形矗立在塔基上。塔體下面是總高度為17m 的三層配套用房（建筑面積11000 m2）和塔基。其中塔基由基樁、樁承臺(tái)和環(huán)梁組成。在平面布置上分四部分，中心部分為圓柱狀（半徑為5m） ， 下有八根基樁支撐內(nèi)塔。外塔則支撐在下為半徑28m 的圓環(huán)，上呈品字形布置的三個(gè)樁承臺(tái)上，每個(gè)樁承臺(tái)面積為8X17 m2,其下各有18根基樁支撐。承載

5、基樁為鉆孔灌注，孔徑7m, 樁長(zhǎng)40m,樁承臺(tái)則為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，其中底板厚3m,承臺(tái)高7.05m。這62根灌注樁及其上的樁承臺(tái)共同支撐起電視塔一千余噸的重量。見(jiàn)電視塔塔基相對(duì)位置及樁位圖2。2項(xiàng)目開(kāi)展的意義電視塔是焦作市最高的建筑物，在此建設(shè)之前，焦作市在焦南的黃土地上尚未建設(shè)高于50m 的建筑物。所以，在地基處理、建筑技術(shù)以及建成后的運(yùn)營(yíng)維護(hù)等方面均無(wú)經(jīng)驗(yàn)可借鑒。因此， 在電視塔設(shè)計(jì)建設(shè)中，技術(shù)人員采取了多項(xiàng)與其它建設(shè)經(jīng)驗(yàn)不同的措施。但是， 由于電視塔巨大重量突然矗立于天然黃土地上，改變了其原始的地質(zhì)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，同時(shí)， 由于地質(zhì)結(jié)構(gòu)的不均質(zhì)性，在巨大的外部壓力下，地基將產(chǎn)生沉降、傾斜、上升、

6、位移等一系列復(fù)雜的彈、塑性變形，同時(shí)也將對(duì)電視塔的正常使用造成一定的威脅。通過(guò)變形監(jiān)測(cè)取得第一手資料，監(jiān) 視其狀態(tài)變化和工作情況，在發(fā)現(xiàn)不正?，F(xiàn)象時(shí)，可及時(shí)分析原因，采取措施，以保證電視塔順利安全地運(yùn)營(yíng)3地質(zhì)情況電視塔場(chǎng)地地質(zhì)結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，層位較穩(wěn)定。地基土為粘性土和砂土。粘性土主要為粘土及粉質(zhì)粘土。從上至下為：粘土：黃褐及灰黑色，硬塑。下部為灰黃色粉質(zhì)粘土，可塑較塑，部分地段缺失。總厚度2.6m4.1m。砂土：灰黃色，稍密，飽水，主要為粉細(xì)砂，夾粉質(zhì)粘土層。打鉆施工時(shí)孔內(nèi)多坍塌。粉質(zhì)粘土：灰黃色，硬可塑，具深黃色色帶。局部地段含鈣質(zhì)結(jié)核且?jiàn)A灰黑色細(xì)砂?？偤穸?5.4m16.7m。砂土：灰黃色，

7、稍密，飽水。主要為粉細(xì)砂夾粘土或粉土層，偶見(jiàn)礫石，施工時(shí)也內(nèi)坍塌，局部嚴(yán)重。總厚度 7.9m10.7 m。粉質(zhì)粘土：灰黃色， 堅(jiān)硬硬塑。 具深黃色及灰色條帶，含較多鈣質(zhì)結(jié)核。揭露厚度21.7m33.8 m。強(qiáng)度高，厚度大，是樁基的持力層，由于頂部有厚0.0m2.3m的可塑粘土，樁基的落底深度應(yīng)在本層底界。據(jù)此，計(jì)算出樁基持力層層角最大坡度為5.3%。上述事實(shí)反映了山前洪沖積物下部的特征，是第四紀(jì)全新世（Q4 ）的沉積物。4電視塔可能產(chǎn)生的變形（ 1）地基沉降巨大壓力造成地基下陷，會(huì)降低發(fā)射塔高度，進(jìn)而影響信號(hào)的傳遞距離和質(zhì)量，同時(shí)，一些連接管也可能發(fā)生斷裂。（ 2）傾斜變形當(dāng)發(fā)射塔相對(duì)兩側(cè)沉降

8、不均勻時(shí)，發(fā)射塔將會(huì)產(chǎn)生傾斜變形，影響到發(fā)送信號(hào)的質(zhì)量，更為重要的是，傾斜變形嚴(yán)重時(shí)將會(huì)使發(fā)射塔發(fā)生傾倒。（ 3）扭曲變形發(fā)射塔基底發(fā)生不規(guī)則沉降時(shí)，將導(dǎo)致發(fā)射塔內(nèi)部應(yīng)力重新分布，達(dá)到一定程度后，發(fā)射塔鋼架結(jié)構(gòu)將產(chǎn)生彈性和塑性變形。（ 4）上升（反彈）由于地基的彈性作用，在塔體的巨大壓力作用下，距電視塔一定距離處的地基會(huì)發(fā)生上升運(yùn)動(dòng)（反彈），均會(huì)對(duì)地基和一些地下管線造成危害。（ 5）水平變形在電視塔的垂直壓力作用下，地基在不同的地方會(huì)沿不同的方向發(fā)生變形，在平面方向的變形主要表現(xiàn)為水平變形。平面位移改變了兩點(diǎn)之間的相對(duì)距離，使電視塔塔身在平面方向產(chǎn)生壓縮式拉伸，影響電視塔的垂直度，危及電視塔的

9、安全。對(duì)于以上變形，其危害最大、最可能發(fā)生的變形是地基沉降過(guò)大以及不均勻沉降導(dǎo)致的塔體傾斜，影響其安全使用。因此， 對(duì)塔身進(jìn)行定時(shí)監(jiān)測(cè)就成為一項(xiàng)重要的手段。四、課程設(shè)計(jì)各項(xiàng)目?jī)?nèi)容介紹。（一）橋梁施工控制網(wǎng)建立及橋梁墩臺(tái)放樣方案1施工控制網(wǎng)的建立（ 1）橋梁施工控制網(wǎng)的建立特點(diǎn)（ 2）控制網(wǎng)的網(wǎng)形結(jié)構(gòu)與技術(shù)指標(biāo)（ 3）精度估算（從橋墩放樣的容許誤差來(lái)估算施工控制網(wǎng)精度）（ 4）平面控制方案的實(shí)施（包括人員組織、儀器選擇、經(jīng)費(fèi)預(yù)算等）（ 5）高程控制方案的實(shí)施（包括人員組織、儀器選擇、經(jīng)費(fèi)預(yù)算等）2橋墩、橋臺(tái)放樣方案包括精度確定、測(cè)量方案選擇、測(cè)量方案實(shí)施等。（二） 焦作市廣播電視塔變形監(jiān)測(cè)1水平

10、位移監(jiān)測(cè)布設(shè)方案（ 1）水平位移監(jiān)測(cè)網(wǎng)的精度要求根據(jù)電視塔的使用要求，為有效、 準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)電視塔變形觀測(cè)點(diǎn)的水平位移量，需要首先建立水平位移監(jiān)測(cè)網(wǎng)。參照工程測(cè)量規(guī)范的有關(guān)內(nèi)容，確定電視塔的變形監(jiān)測(cè)等級(jí)為三等。（ 2）水平位移監(jiān)測(cè)網(wǎng)的建立建立了統(tǒng)一于城建坐標(biāo)系的電視塔水平位移監(jiān)測(cè)網(wǎng)。該制網(wǎng)的建立，對(duì)于監(jiān)測(cè)電視塔塔身扭曲、傾斜及在不同氣候條件下的水平變形規(guī)律具有十分重要的作 用。(3)水平位移觀測(cè)方案水平位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)構(gòu)造與埋設(shè)水平位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布設(shè)，根據(jù)電視塔及其周圍的實(shí)際情況，選用了兩種標(biāo)志 布設(shè)。水平位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布設(shè)依據(jù)工程測(cè)量規(guī)范和電視塔的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，水平位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)盡可能布置在 沉降變化顯著的地方，如塔基的基礎(chǔ)上、塔身上，對(duì)電視塔在其荷載的作用下塔 體水平變形進(jìn)行監(jiān)測(cè)。另外，塔頂?shù)募t燈標(biāo)志也要作為其中的一個(gè)水平位移監(jiān)測(cè) 點(diǎn)，目的監(jiān)測(cè)塔頂?shù)拇怪倍?。監(jiān)測(cè)點(diǎn)觀測(cè)精度的確定選用儀器和施測(cè)方法觀測(cè)周期的確定尤其要注意在變形活躍期、雨季、加載前后、大風(fēng)等情況下，應(yīng)隨時(shí)調(diào)整觀 測(cè)周期，以便及時(shí)、準(zhǔn)確地測(cè)定各水平位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)的沉降量， 掌握水平變形規(guī)律。經(jīng)費(fèi)預(yù)算，觀測(cè)過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題五、課程設(shè)計(jì)各項(xiàng)目設(shè)計(jì)步驟。六、課程設(shè)計(jì)相關(guān)圖表及附件。圖1橋梁施工控制網(wǎng)建立及橋梁墩臺(tái)放樣工