测量技术论文范文

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（1）箱梁水准点引测从0#、1#块顶板水准点利用钢尺引测到左右箱室人孔旁所做高程点，测算出所布设高程点的高程，用以作为以后底模标高测量的后视水准点。（2）底模标高测量在每个块段底腹板浇筑前，测算出底模最外缘侧的模板高程，按照监控单位发放的施工指令中给出的立模标高进行复核，调整。（3）底模高程点标高测量在每个块段底腹板浇筑前和浇筑完成后，各测出左右箱室焊设的模板高程点的高程，算出其变化量。（4）顶板高程点标高测量在每个块段顶板张拉前和张拉完成后，各测出顶板焊设的模板高程点的高程，算出焊设的测点的挠度变化量。

1.2箱梁合拢控制

（1）在各孔的边跨合拢块施工前，对各悬臂箱梁高程进行联测。（2）合拢段施工的高程观测按以下6个工况实测：①安装模板前；②浇筑混凝土前；③浇筑混凝土后；④张拉部分纵向预应力钢束后；⑤拆除临时支撑后；⑥张拉完所有预应力钢束后。（3）对于连续箱梁的中孔合拢，还应在主墩临时支座拆除的前后对各测控点进行监测。

2对称平衡施工

施工中严格按照平衡施工的要求进行，最大混凝土浇筑重量误差不得大于该梁段自重的30%，并在混凝土浇筑过程中实施监控，确保箱梁自重误差不大于设计要求的3%，控制梁段上的施工堆积物并及时清理箱梁中的施工垃圾，以避免由于施工荷载和桥面杂物的不平衡引起测量数据的不正确。

3质量保证措施

3.1抓好事前控制

3.1.1抓好人的质量施工测量放样工作是靠人干出来的，人是工作质量的决定因素，因此提高自身的思想水平、业务技术，工作能力、工作责任是极其重要的，同时必须了解和管理好所管辖内测量人员，有利于开展工作，必要时做好配合工作。3.1.2抓好测量仪器的质量测量放样必须有符合精度的仪器设备，才能确保精度和速度，除必要按规定进行鉴定，还必须在使用中时刻注意仪器的性能和状态，发现异常及时校正。3.1.3抓好基准点的精度平面高程控制点是实施施工放样的基准点，它的精度优劣直接影响放样精度。因此，施工前必须对控制点进行复测，并根据建筑物的分布，为便于放样，还需进行加密。施工阶段确保控制点的稳定完好，有破坏变动，应及时补埋补测。3.1.4抓好设计图纸的复核按设计图纸的数据进行施工，是我们的职责，设计单位要求对图纸进行复核是我们的义务，也是为了我们确保施工放样数值的准确。在复核发现问题，应及时地向设计单位反映。3.1.5学好规范、掌握规范、执行好规范规范是我们判别测放精度施工质量的标准，要养成严格执行规范的习惯，为此全面地学好规范，深刻地理解规范，认真地执行规范。在保证质量的前提下，把好执行规范，不断地总结提高。

3.2抓好事中控制

在检查时尽可能用自己的仪器自己测，及时发现问题及时解决，有些问题应及时汇报给相关的专业工程师。并有严格报验制度。3.2.1平面位置控制设站检查：全站仪对中整平后设置气象元素棱镜常数，输入站点后视点坐标，后视定向后要测距测坐标，一般误差控制在3mm以内。对每个放样点的检查，一般采用极坐标法，即以方位角定向、距离定点，再测坐标作校对。当检查点较多或时间较长时，要及时地复查后视点。当测放水中桩或不能直接定桩时，可放辅桩，但要标明辅桩与主桩的关系（方向和距离）。检查结束后，应到点位处一看一量，看所放的点组成的线形是否与设计院设计相符，量各桩间距是否与设计值相同。护栏的放样应保证其线形流畅，保证桥面宽度，其线形要确保不出现折角。3.2.2高程检查首先要经常检查水准仪的i角，确保其良好的性能，还需检查脚架及塔尺接头是否完好。检查时须从一个水准点联测到另一个水准点，这样可以：①发现所观测的是否闭合；②水准点是否变动；③水准仪有无问题。当要引测结构物上部或下部时可采用钢尺倒挂法，钢尺必须要垂角，最好用正、倒挂尺校检。

3.3事后总结

（1）平面控制方面目前采用的坐标系：①WGS-84大地坐标系；②1980西安坐标系；③1954北京系。（2）高程控制方面国家规定：采用1985国家高程基准点，它与1956黄海高程系的关系式：1985国家高程基准时1956年黄海高程值0.0286m。苏南地区采用吴淞值高程系，它与1956黄海高程系的关系式：吴淞系1956年黄海高程系值+1.8971.6972.097，根据不同地区而定。（3）加密控制对被破坏的不稳定的点必须重新埋测。桥梁处的点必须稳定可靠，并作为以后联测的起讫点。复测时设计路线不宜太长，尽量控制在2-3km，以减少误差的积累。（4）导线平差中对X、Y的fx、fy分配，可应仅考虑距离而应当按方位角距离的联合影响来分配。（5）采用全站仪用极坐标放样最大距离的控制国家规定最大误差是中误差的2倍，以J2级测一个单角，其精度约在10″左右，而放样桥梁桩、柱的平面位置，则最大要求<5mm。S=ρ″/10″×5mm=103m，最好控制在100m以内。

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2GPS－RTK测量控制要点

(1)控制点确定。设计测量控制点收集，根据需要，收集高级控制点参心坐标、高程成果与坐标转换参数等。其次确定平面控制点，把平面控制点划分等级成:一级、二级与三级。其三确定高程控制点，按精度可分成五等。最后布设平面控制点，用逐级布设与越级布设结合方式，争取控制点保证一个以上等级点和其通视。(2)测量方法。GPS－RTK测量用参考站RTK与网络RTK两种方法。通信困难时，可用后处理测量模式测量。(3)平面控制点测量。用GPS－RTK测平面控制点，先应该用流动站采集观测数据，用数据链接收参考站数据，系统中组成差分值实时处理，用坐标转换将观测地心坐标转为坐标系平面坐标。其次获取坐标转换参数时，直接用已知参数。最后，GPS－RTK测量起算点应均匀，且能控制测区。转换时根据测区与具体情况，检验起算点，采用数学模型，进行点组合式分别计算与优选。

3GPS－RTK测量土地测量中应用

(1)技术路线。土地开发所要求绘图比例为1∶10000或1∶2000，这对一定范围精度达到厘米的GPS－RTK测量将完全达到要求。准备工作。测量前检查仪器能否正常;精度检验;项目地基处理与行政界线等资料收集，为保证精度，在控制网中选取已知点求转换参数，校正应选4个以上校正点，且待测点位于校正点范围内。(2)数据采集。测量要素与综合取舍可能和普通测量不同，具体需参照指导书。外业采集时徐绘制草图。每天外业完成后要及时把观测数据输到计算机。一般主要有两种采集，即连续测量与非连续测量。(3)GPS数据处理阶段。开展传输时把电脑与测控设备放一起，就能把当天信息与内容融汇，以表格展示出来，非常便利。(4)图形编辑。用AutoCAD编辑图形，参照外业草图或外业点记录编号把测量区地物按实际连接与形成矢量图，等高线生成与地类符号等作业。(5)图幅整饰与面积统计。依据规范与指导书要求，将绘制土地现状图图号、坐标系、制图单位与其他说明上图。(6)界址点放样与埋设界桩。界址点放样测量方法，用接收机在放站为固定站，用RTK移动站放样和定位时。按这几个步骤:①建立项目与坐标管理。选择参考椭球与参数输入，选择和输入投影带等。②移动站频率选择。根据无线电频率。选一理想频率，移动站与基准站要使用一个频率。③坐标输入。将界址坐标及控制点坐标输入建立项目作为放样与检查使用。(7)测量菜单选择RTK形式，并初始化，完成后启动RTK，然后进行测量。(8)定位放样。从手薄中调出项目放样点坐标，手簿屏幕上放样点距移动站方位与距离，背着接收机，它会提醒走到放样点位置，迅速与方便。移动站正对放样点时，手簿有提示声，表明该点定位成功。然后挖坑和埋设界桩，埋设时不断纠正界桩位置到达到误差要求。良好条件下，PTK初始化需时间几十秒;不良条件下，先进PTK需几分钟或十几分钟。

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1.1切削测力仪

1.1.1应变式测力仪

应变式测力仪由弹性元件、电阻应变片及相应的测量转换电路组成，其工作原理如图2所示。把电阻应变片贴在弹性元件表面，并连接成某种形式的电桥电路，当弹性元件受到力的作用而产生变形时，电阻应变片便随之产生变形，从而引起其电阻阻值的变化ΔR，即

应变片电阻值的变化ΔR造成电桥不平衡，使电桥输出发生变化ΔU，通过标定建立输出电压与力之间的关系。使用时根据输出电压反算切削力的大小。

应变式测力具有灵活性大、适应性广、性能稳定等优点，而且配套仪表（如静态应变仪、动态应变仪等已标准化，因而得到广泛应用。但是其测量原理决定了测量精度和动态特性主要取决于弹性元件的结构，如何有效解决灵敏度和刚度之间的矛盾，是提高应变式测力仪测量精度和动态特性的关键。

1.1.2压电式测力仪

压电式测力仪是以压电晶体为力传感元件的切削测力仪，当石英晶体在外力作用下发生变形时，在它的某些表面上出现异号极化电荷。这种没有电场的作用、只是由于应变或应力在晶体内产生电极化的现象称为压电效应。通过测量产生电荷量即可以达到测量切削力的目的。

从动态测力的观点出发，压电式测力仪是一种比较理想的测力传感器，具有灵敏度高、受力变形小等优点。然而压电式测力传感器仍然存在一系列缺点：如由于电荷泄漏而不能测试静态力、固有频率的提高受装配接触刚度的限制、维护极不方便、价格昂贵，因此在使用上受到很大的限制。

1.1.3电流式测力仪

直接使用测力仪测量切削力有其局限性：①安装测力仪时，工艺系统结构遭到破坏从而导致其刚度发生变化，采集不到精确的切削力力信号；②测力仪的安装、调试技术复杂；③测试设备花费较高；④测力仪测试系统可靠性较低。

文献［4］提供了一种间接测量切削力的方法，即电流式测力仪，其测量原理是：切削力的变化会引起主轴电机电流的变化，通过测量主轴电机电流来估计切削力的大小。因机床主轴电机电流的测量比较容易和简单，所以这是一种经济而又简便的方法。

电流式测力仪的局限性体现在两个方面：①把主传动系统的运动学模型看作是一个线性模型，所以加工过程中的非线性因素会在一定程度上降低测量精度；②当切削力发生变化时，相应的主轴电流信号有一定的滞后现象，无法满足对切削力进行实时监测的较高要求。

1.2数据采集系统

如图3所示，数据采集系统通过一定的电子线路，对测力仪的输出信号进行放大、滤波等处理后，将其进行A/D转换，变为计算机的可用信号，再通过接口电路与PC机进行数据传输。

目前大多数切削力数据采集系统由放大器、滤波器、数据采集卡等分立元器件组成，体积较大，系统稳定性不高，测量精度和实时性也渐渐满足不了现代测力系统的要求。

1.3数据显示和分析处理

早期的数据显示和分析处理单元由指示仪表、示波器和记录仪等组成，其数据显示和分析处理功能都是很有限的。随着计算机技术的快速发展，目前数据显示和分析处理单元基本上被计算机终端所代替，显示功能更加丰富和强大，但软件的功能仅局限于数据拟合、图表显示和输出等，对测力仪各向力之间的耦合没有进行有效的处理，从一定程度上影响了测力精度。

2切削力测量技术的发展趋势

现代切削加工正在向高速强力切削、精密超精密加工方向发展，机床的振动频率也会远远高于系统的固有频率，这对切削力测量系统提出了新的要求：①测量范围大、高精度和高分辨率；②实时性好，能够在线实时测量；③数据处理和分析能力强，能够对复杂多变的切削力信号进行各种处理和分析。

针对这些方面的要求，切削力测量技术将朝着以下几方面发展：

（1）开发新型弹性元件，优化弹性元件结构及应变片布片方案，提高应变式测力仪固有频率，有效解决应变式测力仪刚度和灵敏度之间的矛盾问题，降低各向力之间的耦合程度；

（2）应用集成电路和微电子技术，使数据采集系统集成化，提高数据采集的速度与精度；

（3）完善数据处理分析软件的功能，例如通过解耦运算进一步减小测力仪各向力之间的耦合程度，以提高测量精度；将虚拟仪器技术引入切削力测试系统，以便对测量数据进行多种操作和数据库管理；建立专家系统，通过对测试数据的分析处理，对刀具磨损、切削颤振等情况做出预报并提出相应的治理措施。

参考文献

［1］罗学科.动态多维力传感器的理论研究与实践［D］.北京航空航天大学博士论文,1995.1.

［2］姜术君.采用虚拟仪器技术构建测力系统的研究［D］.北京航空航天大学硕士学位论文,2004.3.

［3］杨兆建，王勤贤.测力传感器研究发展综述［J］.山西机械，2003，（1）.

［4］周林，殷侠.数据采集与分析技术［M］.西安：西安电子科技大学出版社，2005.

［5］张小牛，侯国平，赵伟.虚拟仪器技术回顾与展望［J］.测控技术，2000，（9）.

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三维可视化技术，是对一种能够形象立体的描述矿山模型的技术手段，利用三维可视化技术可以更加全面的了解矿体的地表形态与矿体空间信息之间的位置关系，为测量人员提供更精准形象的空间分析数据。三维可视化技术是通过三维动画软件来实现的，常用的动画软件是3DMAX，它具有先进的运动匹配以及数字化建模等功能，可以大幅度的提升三维可视化模型的制作品质。

1.2数字化资料处理技术

资料的数字化处理，是矿山测量系统的一项重要工作，矿山测量工作包括数据信息的采集、存储以及处理，数据类型主要是图形、数字以及表格等[2]。进行资料的数字化处理，需要用到计算机的辅助绘图功能和电子图表化功能，许多测量工作者会运用VB、AutoCAD等软件进行实际的数据处理工作。

2数字化测量在地面控制测量中的应用

2.1GPS地面控制网的布设要点

地面控制测量的主要目的是为施工放样、变形观测、地面大比例成图、建立整体的控制奠定基础，建立地面控制网可以对全局有一个整体的把控，限制测量误差的积累和系统之间的错误信息传递，因此，有利于提高测量数据的精准度[3]。GPS与地面控制测量结合，就形成了GPS地面控制网这种先进的地面控制测量方法，在布设地面GPS控制网时，要充分考虑测量范围的大小、精度要求以及点位密度等因素，可以根据工程的需要设定不同的边长。在分布网点时，要遵循统一的测量规则，按照严格的等级标准进行施工作业。

2.2常见的网形

GPS地面控制网对横向误差没有影响作用，但其长度却会对地下贯通的纵向产生误差，因此，两点通视网形和后视同一点网形这两种简便灵活的网形，在城市地铁的地面控制网布设中具有更加明显的优势。针对丘陵隧道情况，采用后视同一点布设网形不能直观的通视两个控制点之间的联系，但可以在丘陵山脊上设置一个新的控制点，实现与两点之间的通视，只要水平角度够精确，就可以显著地减少地面控制网对横向误差的影响[4]。

3数字化测量在井筒深部延伸中的应用

立井井筒深部延伸是矿井测量的一项关键工作，利用激光测距仪、全站仪等进行井筒深部延伸的贯通测量能够有效的降低横向误差，提高贯通测量的精确度，而且与传统的测量方式相比，还能满足井筒深部延伸的精准定位要求[5]。针对地理坐标北纬30°55′，东径117°49′，平均海拔为168.5m的丘陵地带开掘的直径3m，筒深600m的辅助井，可以直接对其改造并延伸成井，一般是先在井筒内预留一段超过5m的岩柱作为井筒隔离层，在180～300m深部采用吊罐反掘的方法刷大成井。为了提高竖井贯通工程的测量精度，采用全站仪和陀螺仪能够定向的反映辅助井的贯通施工，对丘陵地带的辅助井贯通施工具有很强的指导意义和实用性。

3.1贯通测量误差的预计

贯通测量误差,需要从既定的k点开始，沿平巷和下山敷设导线，并测量回到k点所引起的误差，从外部形式上看像一条闭合的导线k-1-2...15-16-k，在实际贯通之前是一条支导线，所以，在水平方向上的重要贯通误差，实质上是支导线终点k在x方向上的误差。

3.2辅助井贯通测量

在辅助井贯通测量的地面控制测量中，可在辅助井、措施井及混合井井口附加埋设3各相似的近井点，并建立以第1个近井点为坐标原点，其余两个为假定方位的坐标系统，将3个近井点之间用1条直线连接，利用全站仪测量6个回数，利用激光测距仪测量往返距离，在闭合的三角形中就可以测定导线边长，同台仪器的往返测距和不同测量方法的测量结果可以多次使用。由测量误差所引起的x、y方向上的误差，采用全站仪导线，全站仪的测角精度为2s，测距精度为2mm+2ppm，由于平均误差小于100m，所以各边的误差均小于2.2mm。利用陀螺仪可以简化深部延伸井筒的定向程序，先在地面上独立测量3个仪器常数，再在井下定向边上独立测量2次陀螺方位，基础定位程序可以在3d之内完成。辅助井井中测量的目的，是为了确定井筒的垂直度，一般是先地表标记出一个以井筒为中心点的十字线，沿井筒十字线放置两根钢丝作为几何投点，通过测量多处井点，利用余角法就可以推算出井中坐标的具置，并进而确定井筒的垂直度[6]。主井与辅助井贯通时的测量误差来自于两工作面上井筒中心的相对偏差，一般是先假定井筒中心线方向为y'方向，与它垂直的方向为x'方向，最后求出井筒中心的平面位置误差。对于两个相向开凿的立井贯通，需要同时进行地面测量、井下测量和定向测量，这些测量误差的所得出的贯通相遇点的误差，需要同时预计x'、y'两个方向上的误差。