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大家都知道在國民經濟和社會發展規劃中,測量信息是最重要的基礎信息之 一,各種規劃及地籍管理,首先要有地形圖和地籍圖。另外,在各項工農業基本建設中,從勘測設計階段到施工、竣工階段,都需要進行大量的測繪工作。在國防建設中,軍事測量和軍用地圖是現代大規模的諸兵種協同作戰不可缺少的重要保障。至于遠程導彈、空間武器、人造衛星或航天器的發射,要保證它精確入軌,隨時校正軌道和命中目標,除了應測算出發射點和目標點的精確坐標、方位、距離外,還必須掌握地球形狀、大小的精確數據和有關地域的重力場資料。在科學實驗方面,諸如空間科學技術的研究,地殼的變形、地震的預報等都要應用測繪資料。即使在國家的各級管理工作中,測量和地圖資料也是不可缺少的重要工具。 一、土木工程測量學的定義、任務及內容
那么土木工程測量學是如何定義的呢?我們給出以下一些定義:工程測量學是研究各種工程在規劃設計、施工建設和運營管理階段所進行的各種測量工作的學科;工程測量學主要研究在工程、工業和城市建設以及資源開發各個階段所進行的地形和有關信息的采集和處理,施工放樣、設備安裝、變形監測分析和預報等的理論、方法和技術,以及研究對測量和工程有關的信息進行管理和使用的學科,它是測繪學在國民經濟和國防建設中的直接應用;工程測量學是研究地球空間(包括地面、地下、水下、空中)中具體幾何實體的測量描繪和抽象幾何實體的測設實現的理論、方法和技術的一門應用性學科。
1、土木工程測量是研究土木工程建設在勘察設計、施工建設及運營管理等階段中各項測量工作,它的主要任務:
①研究測繪地形圖的理論和方法;
②研究在地形圖上進行規劃、設計的基本原理和方法;
③研究建(構)筑物施工放樣、建筑質量檢驗的技術和方法;
④對大型建筑物的安全性進行位移和變形監測。
2、土木工程測量學的內容:
①模擬或數字的地形資料的獲取與表達;
②工程控制測量及數據處理;
③建筑物的施工放樣;
④大型精密設備的安裝和調試測量;
⑤工業生產過程的質量檢測和控制;
⑥工程變形及與工程有關的各種災害的監測分析與預報;
⑦工程測量專用儀器的研制與應用;
⑧工程信息系統的建立與應用等。
二、工程測量學在土木工程建設中的地位及作用
土木工程技術人員明確測量科學在工程建設中的重要地位,熟練掌握測量基本理論和技術原理,熟練掌握和應用工程測量基本理論和方法,是進行交通土木工程技術工作的基本條件。測量學在軍事、國土管理、地籍測量與房產測量、資源勘察與開發、工程建設中是一項基礎性、前期和超前期的工作,直接為工程建設項目的設計與施工服務。其在土木工程建設中的地位及作用:
①在勘測設計階段:在測區范圍內測繪大比例尺地形圖或電子地圖,然后在地形圖上進行工程規劃、選址和設計;
②在施工階段:將設計的建(構)筑物的空間位置測設于實地,依據建(構)筑物的要求開始進行變形觀測,為保護建筑物提供資料;進行竣工測量,為今后的改建、擴建、修建提供依據;;
③在峻工階段: 進行竣工測量,為工程的擴建、改建提供竣工圖;
④在運營階段: 進行維護測量,以便對工程進行維護保養,確保運營安全。
三、工程測量的工作原則
工程測量工作實質上就是一門幾何學,是平面和高程分開計算的幾何。為了避免誤差的積累,使得整個測區的誤差分布均勻且傳遞合理,便于整個測區同時或分期開工,另外無論是測繪地形圖還是施工放樣,要在某一點上測繪該地區所有的地物和地貌或測設建筑物的全部細部是不可能的,必須連續的逐個設站,所以測量工作應按一定的原則進行。
1、在精度上遵守等級原則:由高級到低級。等級規定是工程建設中測量技術工作成果質量的標準,是嚴格科學態度與實際測量技術水平的象征;離開甚至違背技術等級要求的不合格測量工作是不能容許的。
2、在布局上遵守整體原則:由整體到局部。整體,指的是測量對象是一個個互相聯系的個體所構成的完整測量基地;指的是測定位置參數 不是孤立的,而是從屬于工程建設整體對象的參數。
1)從工程建設的全局出發實施定位的技術過程;
2)定位技術過程得到的點位置必須在數學或物理的關系上符合工程建設的整體要求。
3、在程序上遵守控制原則:先控制后碎部。控制,實際上是等級原則下為工程建設自身提供定位的基準。以控制測量技術建立的基準設施是工程建設的基礎,是工程建設中地面點定位的測量保證。
4、在過程中遵守檢核原則:步步有檢核。測量成果準確可靠是測量工作以及所涉及的土木工程優質的基礎,沒有經過檢核證明正確的測量成果是不可取的。
這就是測量工作應該遵守的重要原則。目的是為了防止測量誤差的逐漸傳遞及累積增大,保證測量結果滿足精度要求。
總之,工程測量是建筑施工和建筑工程中一項非常重要的工作服務于建筑工程建設的每個階段貫穿于整個建筑工程的始終。測量工作貫穿于工程建設的整個過程是一項具有先導性的工作。測量工作的質量直接關系并決定了工程建設的速度和質量。而我們在實際工程中必須認識到工程測量的重要性,做到科學管理讓工程測量為整個建筑工程的沒到工序更好的服務嗎,提高施工質量和建筑物的品質和安全系數。
參考文獻
[1] 覃輝等,《土木工程測量》(第二版),上海:同濟大學出版社,2007年
[2] 過靜B,《土木工程測量》(第二版),武漢:武漢理工大學出版社,2003年
作者簡介:劉勝兵(1976-),男,湖北天門人,武漢工程大學環境與城市建設學院,講師。(湖北 武漢 430073)
中圖分類號:G642.0?????文獻標識碼:A?????文章編號:1007-0079(2012)31-0070-02
自從1998年國內各高校按新的招生目錄實行“大土木”招生以來,原建筑工程和交通土建工程等8個專業被新的土木工程專業所覆蓋。為適應新專業的教學,全國各高校相繼開設了“土木工程概論”課程,其中以上海大學開設最早,該校于1996年即開始了“土木工程概論”課程的創立與建設工作。[1]經過10多年的發展,目前“土木工程概論”課程已成為全國各高校土木工程專業和工程管理專業的必修課程及其他相關專業的選修課程?!巴聊竟こ谈耪摗弊鳛橐婚T專業基礎課,特別是作為很多高校土木工程和工程管理專業學生入學后的第一門專業課程,其教學效果的好壞,直接影響到學生后續專業課程的學習熱情和效果。為適應新形勢下土木工程人才培養的需要,一些高校相繼開展了“土木工程概論”課程的教學和考試改革探索,已取得了一些成果。[2]武漢工程大學自2011年以來,在全校掀起人才培養模式改革浪潮,與此相配套的教學和考試改革也相繼展開,目的在于激發師生教與學的熱情和活力,通過校級以上精品課程必須申報、其他課程自愿申報的形式組織各課程試行教學和考試改革,以提高實際教學效果。筆者自2009年至今已連續承擔三年學校土木工程專業和工程管理專業“土木工程概論”課程的教學工作,值此學校開展教學和考試改革之機,結合自己在教學過程中的相關體會,對“土木工程概論”課程教學和考試改革進行一點探討。
一、選擇合適教材,精心設計教案
1.選擇合適教材
教材是教學的基礎條件,不同層次的學生在教材的選擇上應有所差別。武漢工程大學的“土木工程概論”課程學習安排在第一學期學生軍訓結束之后,共32個學時,此時學生還沒有進行過任何專業知識的學習,因此,應選擇一本知識面廣、通俗易懂的教材作為教學用書。武漢工程大學(以下簡稱“我?!保┑摹巴聊竟こ谈耪摗闭n程以前采用過丁大鈞、蔣永生教授主編的《土木工程概論》作為教材,[3]也采用過羅福午教授主編的《土木工程概論(第三版)》。[4]丁大鈞等主編的教材內容相對過多,而羅福午主編的教材出版于2005年,內容相對陳舊,沒有將近年來土木工程領域的一些最新技術成果收錄在內。筆者自2009年開始承擔“土木工程概論”課程的教學以來,一直選用的是上海大學葉志明教授主編的《土木工程概論(第三版)》作為教材。[5]該教材知識覆蓋面較廣,并且圖文并茂、通俗易懂,2005年被列入國家級精品課程。近三年教學實踐證明,選擇這本教材是合適的,學生反映良好。
2.精心設計教案
教案是教師為順利有效地開展教學活動,根據教學大綱的要求,以課時為單位,對教學內容、教學步驟、教學方法等進行具體安排和設計的教學文書。教案設計的合理與否,直接影響到實際教學效果。因此,筆者在上課前除了精心準備教學PPT課件外,都會精心設計教案。有些教師認為現在普遍采用多媒體教學,既然都準備了PPT,再準備教案是多此一舉,對教案設計不夠重視,筆者對此不敢茍同。因為PPT課件只是教師教學用的輔助素材,而教案則是教師為講好這些內容所進行的設計和計劃,“凡事預則立,不預則廢”,課程教學同樣如此。
二、介紹重大工程和土木大師,激發學生專業榮譽感
中圖分類號: S969 文獻標識碼: A
一、引言
隨著現代科學技術的迅猛發展,測量技術也有了長足的進步,各種測量新儀器、新技術的不斷推出,使得測繪行業進入了一個嶄新的數字測繪年代。數字地形測圖與傳統的模擬法測圖相比具有自動化、數字化和高精度的優勢。高校是培養具有新技術、新理論、新方法的測繪人才的搖籃,因此對于土木工程測量課程的教學模式應由傳統的模擬法測圖向數字化地形測圖方式過渡。但由于教學觀念落后,教材陳舊,實驗設備匱乏等因素的影響,當前大部分高校的地形測圖教學和實習還是以模擬法測圖為主,數字地形測圖的教學沒有得到應有的實踐,造成教學與實踐和應用的嚴重脫節,學生畢業后對工作顯得無所適從,有的新技術、新儀器甚至聞所未聞、見所未見。本人就近幾年大比例尺測圖教學和實踐中存在的問題,對如何做好土木工程測量課程的教學和實踐做了一些思考,旨在使教學更好地適應日新月異的測繪科技的進步和用人單位的需求。
二、現狀與發展要求
1、現狀
首先,一些高校實驗設備陳舊、實習手段落后,無法跟上地形測圖發展的需要。目前大部分高校由于教學經費有限,投入到教學設備上的部分就能少則少,導致實驗和實習設備無法更新,或者更新速度不能跟上發展要求,于是學生實習只能以傳統的測量儀器為主,一些新技術、新方法難以應用;其次,缺乏具有專業特色的新教材,目前該課程所使用的教材仍然是以講述傳統的測量儀器和方法為主,一些新儀器、新方法只是簡單的介紹,讓學生了解即可;再次,教師缺乏創新意識以及缺乏符合測繪市場要求的培養方案。
2、發展要求
目前發達國家已基本建立了數字地圖生產體系,城市基礎信息(圖形/屬性)的數字化及其在Internet網絡上的有效傳輸取代了傳統的紙圖、文檔和手工作業方式。在網絡上可以完成對各類基礎信息的檢索、查詢和空間分析。數字地圖與數字化技術已經構成了發達國家建立“國家空間數據基礎設施(NSDI)”的重要技術支撐之一。
根據目前發達國家的數字地圖發展現狀,導致測繪市場對人才的需求發生了根本變化,這也就對專業教育提出了新的要求,使土木工程測量課程教學改革勢在必行。土木工程測量課程是一門重要專業基礎課,對豐富學生的測繪理論知識和培養學生測繪方面的能力起著非常重要的作用。正是隨著目前科學技術的不斷進步,測繪新儀器、新技術、新方法的推廣應用,使測繪學從理論到實踐發生了根本性變化,高校教師必須把轉變教育思想,更新教育觀念,深化教學改革,提高教學質量作為基本指導思想,積極把握測繪市場的發展動態,深人開展教學體制和方法的改革,根據學科發展的需要制定切合實際的人才培養方案,以適應新世紀高等教育和科技發展的要求。因此,土木工程測量課程的教學改革,必須以傳統的測繪理論為指導,以現代測繪技術為手段,來滿足新時期地形測圖的需要。
三、改革的思路與方法
1、構建科學合理的課程體系
在教學改革中,只有在不斷優化課程體系的前提下,才有可靠的專業建設,學科領域才能真正得到發展。土木工程測量課程應打破舊的課程體系中課程內容多而雜,教材內容陳舊,時間內容少,教學方法和教學手段落后的現狀,以適應專業需要的人才培養為目標,以技術培養為主線,構建起課程的知識、能力和素質結構。知識結構應從土木工程測量的具體應用出發,以測定和測設作為教學的切如點和核心,將新儀器、新技術、新方法納入到測量教學中,闡述其測量的基本理論和基本原理,加強實踐聯系,強調其綜合運用技術和應用能力,發揮舉一反三、觸類旁通功能;注重測量技術原理,方法的邏輯關系,連續關系和互補關系。能力結構強調測量知識在測繪工程中的實際運用能力和應對能力,通過實踐將所學的測量知識轉化為應用能力。
2、及時修改教學大綱
教學大綱是決定課程教學內容的根本,沒有完善合理的教學大綱,就難以培養出滿足人才市場需求的學生,因此教學大綱應隨著學科的發展、專業的調整及時修改。修訂后的教學大綱應圍繞當代專業特點和對學生培養目標,改變過去一些不合理的培養模式,適當降低對測繪基礎理論的要求,刪減一些過時的理論和測繪方法,減少一些陳舊儀器的實踐課時。重點對數字地形測量所用的新儀器、新技術、新方法等內容進行補充。
3、精選教材,更新教學內容,突出重點
目前測量工程已逐步發展成為將測繪、計算機、光電子、3S乃至5S(即在3S技術的基礎上加入DPS數字攝影測量系統和ES專家系統)等技術運用其中的新學科。測繪科學和各項工程建設相互融合,教學信息和教學內容大量增加。要想使學生掌握最新的數字地形測圖理論與方法,在教材和課程教學內容上就要緊跟科技的進步,以適應現代測量技術的發展和市場對人才的需要,擺脫因教材陳舊,走不出應試教育的模式。同時還必須滿足專業教學時數的要求,在課程內容增多課時相對減少的情況下,應精選課程內容,突出“少而精”的原則,構建“以測繪基本理論知識為重點,以現代測量技術為手段,以最新測繪科技成果為主線,以滿足工程測量需要為目的的教學模式,突出教學重點和課程的特色,以適應現代測量技術的發展和市場經濟對人才的需求。
4、注重教師知識的更新和實踐能力的提高
教師是學生學習的指導者和引路人,教師自身專業水平的高低和新舊,直接影響到學生的學習效果。隨著測繪理論的不斷完善,測量儀器、設備的推陳出新要求教師要及時了解測繪理論的新動態,學習新技術,掌握新方法,知識儲備和知識結構也要及時更新與調整。作為教師,首先應積極參與科研活動,提高自身的專業素質:經常閱讀有關文獻,了解和關注國內外研究動態;經常到工程建設單位承擔一定的工程任務,使測量教學、科研和生產緊密結合在一起,以提高自身的實踐能力,促進業務水平的不斷提高。其次,高等院校應重視教師的培養,創造條件使教師有繼續學習的機會。
5、加強教學方法的創新,注重學生動手能力的培養
充分利用現有教具,使復雜內容簡單化,抽象問題具體化,使教學直觀易懂。充分利用現代網絡和多媒體教學手段,將實踐性強、技能訓練要求高、難以掌握的內容,通過電化教學,直觀地表達出來。
地形測圖是一門重實踐、重技術的專業課,在強調理論教育的同時,更應該重視學生知識運用能力的培養。地形測圖不是一門孤立的專業課,把地形測圖課程所學的知識與其他的相關課程結合起來,使其在其他相關課程中得到充分運用,才能達到地形測圖教學大綱所要求的效果。
四、結束語
土木工程測量課程教學改革十分重要,也非常迫切。通過對土木工程測量課程的教學改革,能有效地推動測繪工程專業的專業建設。學生通過該課程的學習,在測繪基礎理論和專業技能方面得到了全面的鍛煉和提高,具備了較強的地形測圖意識,能較好地滿足后續專業課學習和日后工作的需要。而教學改革是一項長期而艱巨的任務,面對新形勢,新要求,教師只有通過艱苦的努力,不斷更新觀念,開拓創新,制定切實可行的改革計劃,才能從根本上保證土木工程測量課程的教學質量,才能培養出適應測繪新時代需要的綜合型技術人才。
[參 考 文 獻]
[1]楊德麟等.大比例尺地形測圖的原理方法與應用[M]. 北京 :清華大學出版社
[2]程新文.測量與工程測量[M].北京:中國地質大學出版社
[3]張正祿.工程測量學的發展現狀和趨勢[J].武漢測繪科技大學報.1999,(增刊)
Abstract: as everyone knows measurement is any construction must be done before a project, can say to do not have any engineering measurement will be out of the question. A good measurement results in a project quality plays a role. Along with the development of engineering survey technology in various fields of action is strengthened ceaselessly, it has become an independent discipline, course of Surveying and Mapping Engineering in large part or service in civil engineering. In engineering construction and operation phase, also close and measurement engineering together, in order to ensure the safe use of the building, we need to regularly carries on the observation, in order to provide the first hand information, make analysis of buildings, when necessary, take appropriate measures. This paper mainly introduces the civil engineering measurement definition, task, content and Engineering Surveying in civil engineering construction status and function.
Key words: Civil Engineering; measurement; principle; content
中圖分類號:S969.1文獻標識碼:A 文章編號:2095-2104(2012)
大家都知道在國民經濟和社會發展規劃中,測量信息是最重要的基礎信息之一,各種規劃及地籍管理,首先要有地形圖和地籍圖。另外,在各項工農業基本建設中,從勘測設計階段到施工、竣工階段,都需要進行大量的測繪工作。在國防建設中,軍事測量和軍用地圖是現代大規模的諸兵種協同作戰不可缺少的重要保障。至于遠程導彈、空間武器、人造衛星或航天器的發射,要保證它精確入軌,隨時校正軌道和命中目標,除了應測算出發射點和目標點的精確坐標、方位、距離外,還必須掌握地球形狀、大小的精確數據和有關地域的重力場資料。在科學實驗方面,諸如空間科學技術的研究,地殼的變形、地震的預報等都要應用測繪資料。即使在國家的各級管理工作中,測量和地圖資料也是不可缺少的重要工具。一、土木工程測量學的定義、任務及內容
那么土木工程測量學是如何定義的呢?我們給出以下一些定義:工程測量學是研究各種工程在規劃設計、施工建設和運營管理階段所進行的各種測量工作的學科;工程測量學主要研究在工程、工業和城市建設以及資源開發各個階段所進行的地形和有關信息的采集和處理,施工放樣、設備安裝、變形監測分析和預報等的理論、方法和技術,以及研究對測量和工程有關的信息進行管理和使用的學科,它是測繪學在國民經濟和國防建設中的直接應用;工程測量學是研究地球空間(包括地面、地下、水下、空中)中具體幾何實體的測量描繪和抽象幾何實體的測設實現的理論、方法和技術的一門應用性學科。
1、土木工程測量是研究土木工程建設在勘察設計、施工建設及運營管理等階段中各項測量工作,它的主要任務:
①研究測繪地形圖的理論和方法;
②研究在地形圖上進行規劃、設計的基本原理和方法;
③研究建(構)筑物施工放樣、建筑質量檢驗的技術和方法;
④對大型建筑物的安全性進行位移和變形監測。
2、土木工程測量學的內容:
①模擬或數字的地形資料的獲取與表達;
②工程控制測量及數據處理;
③建筑物的施工放樣;
④大型精密設備的安裝和調試測量;
⑤工業生產過程的質量檢測和控制;
⑥工程變形及與工程有關的各種災害的監測分析與預報;
⑦工程測量專用儀器的研制與應用;
⑧工程信息系統的建立與應用等。
二、工程測量學在土木工程建設中的地位及作用
土木工程技術人員明確測量科學在工程建設中的重要地位,熟練掌握測量基本理論和技術原理,熟練掌握和應用工程測量基本理論和方法,是進行交通土木工程技術工作的基本條件。測量學在軍事、國土管理、地籍測量與房產測量、資源勘察與開發、工程建設中是一項基礎性、前期和超前期的工作,直接為工程建設項目的設計與施工服務。其在土木工程建設中的地位及作用:
①在勘測設計階段:在測區范圍內測繪大比例尺地形圖或電子地圖,然后在地形圖上進行工程規劃、選址和設計;
②在施工階段:將設計的建(構)筑物的空間位置測設于實地,依據建(構)筑物的要求開始進行變形觀測,為保護建筑物提供資料;進行竣工測量,為今后的改建、擴建、修建提供依據;;
③在峻工階段: 進行竣工測量,為工程的擴建、改建提供竣工圖;
④在運營階段: 進行維護測量,以便對工程進行維護保養,確保運營安全。
三、工程測量的工作原則
工程測量工作實質上就是一門幾何學,是平面和高程分開計算的幾何。為了避免誤差的積累,使得整個測區的誤差分布均勻且傳遞合理,便于整個測區同時或分期開工,另外無論是測繪地形圖還是施工放樣,要在某一點上測繪該地區所有的地物和地貌或測設建筑物的全部細部是不可能的,必須連續的逐個設站,所以測量工作應按一定的原則進行。
1、在精度上遵守等級原則:由高級到低級。等級規定是工程建設中測量技術工作成果質量的標準,是嚴格科學態度與實際測量技術水平的象征;離開甚至違背技術等級要求的不合格測量工作是不能容許的。
2、在布局上遵守整體原則:由整體到局部。整體,指的是測量對象是一個個互相聯系的個體所構成的完整測量基地;指的是測定位置參數 不是孤立的,而是從屬于工程建設整體對象的參數。
1)從工程建設的全局出發實施定位的技術過程;
2)定位技術過程得到的點位置必須在數學或物理的關系上符合工程建設的整體要求。
3、在程序上遵守控制原則:先控制后碎部。控制,實際上是等級原則下為工程建設自身提供定位的基準。以控制測量技術建立的基準設施是工程建設的基礎,是工程建設中地面點定位的測量保證。
4、在過程中遵守檢核原則:步步有檢核。測量成果準確可靠是測量工作以及所涉及的土木工程優質的基礎,沒有經過檢核證明正確的測量成果是不可取的。
這就是測量工作應該遵守的重要原則。目的是為了防止測量誤差的逐漸傳遞及累積增大,保證測量結果滿足精度要求。
總之,工程測量是建筑施工和建筑工程中一項非常重要的工作服務于建筑工程建設的每個階段貫穿于整個建筑工程的始終。測量工作貫穿于工程建設的整個過程是一項具有先導性的工作。測量工作的質量直接關系并決定了工程建設的速度和質量。而我們在實際工程中必須認識到工程測量的重要性,做到科學管理讓工程測量為整個建筑工程的沒到工序更好的服務嗎,提高施工質量和建筑物的品質和安全系數。
參考文獻
[1] 覃輝等,《土木工程測量》(第二版),上海:同濟大學出版社,2007年
[2] 過靜珺,《土木工程測量》(第二版),武漢:武漢理工大學出版社,2003年
測量是所有工程中必不可少的環節,有預測和度量的兩層含義。工程測量實際上就是一種數據的采集、處理、放樣、校對以及最終達到監測目的的綜合操作過程,應用于建設工程中的所有測繪日程中,在土木工程中的應用也極其廣泛,其實效性尤為突出。
一 工程測量的含義
工程測量有兩層含義:1)用儀器確定空間、時間、溫度、速度、功能等的有關數值。2)有關地形、地物等的測定工作。它是兼顧施工組織設計各環節的協調、發展和可持續的有力保障,擁有測量理論與度量數據、科學的方式方法和準確的組織推斷憑證三要素。
二 工程測量的重要性
工程測量是土木工程作業的一部分,因為土木工程龐大,具有工種繁多,交叉作業明顯,干擾大,更改難度大等特點,所以必須做好準備工作和有效實施。測量的質量將直接影響工程建設的質量,鑒于土木工程的特性,故工程測量應建立健全的檢查制度,確保測量工具的精度,測量方法得當,測量數據全面,測量人員的安全意識。工程測量包括距離測量、角度測量和高程測量三部分。由于誤差具有累加性和傳遞性,如不對工程測量誤差做限值規范,那么工程測量將對整個工程造成非常大的影響,輕者造成停工誤工、返工上的浪費,嚴重則造成工程功能性喪失的毀滅性傷害。
三 工程測量在土木工程中的應用
工程測量應用于土木工程的所有工序服務中,可以認為沒有工程測量就無法進行工程建設,任何工序都是空談。下面舉例說明其中土木工程的相關應用實例。
(1)施工前勘測
施工測量應建立健全測量組織、操作規程和檢查制度,在施工測量前應實地踏勘施工現場,對工程項目的地質、地形、地貌和周邊環境進行全面勘測,根據實際情況編制測設詳圖,計算測設數據。測量前應檢驗和校正施工測量所用的儀器和工具,同時保證測量人員具有測量資質。施工前的工程測量是土木工程開展施工的前提,為施工組織設計書提供數據理論基礎。
(2)施工階段的測量
在施工階段進行的測量工作是將圖紙上設計建筑物的平面位置和高程,按設計與施工要求,以一定的精度標定到實地,作為施工的依據。在施工過程中仍需進行一系列的測量工作,主要內容有:建立施工控制網;依據設計圖紙要求進行工程放樣;每道施工工序完成后,通過測量檢查各部位的平面位置和高程是否符合設計要求;隨著施工的進展,對一些大型、高層或特殊建筑物進行變形觀測等。
(3)設備安裝過程中的測量
使用測量儀器根據設計圖紙和基準,測定設備安裝的標高基準點和中心線,并在安裝過程中檢測和復驗安裝設備的偏差和精度,保證將設備安裝在正確位置上的工作。內容包括:參與基準控制網、基本水準點的定位定點的測量;檢查、復測與驗收設備基礎的中心線、標高及沉降觀測數據,復測基礎輪廓及與設備相關的孔、洞、槽的尺寸和定位距離,地腳螺栓的精度保持一致;在連續性生產線上,各設備中位線、標高等,確認基礎已具備安裝條件;測定設備基礎的主要基準點應與原始水準點組成水準環線,按二等分安裝的基準點、沉降觀測點、基準線和輔助線等;設水準測量精度和方法觀測,全部基準點的高程測量應具備安裝中的找平、找正和找標高的測定等測量工作,連續進行,以避免基礎沉降而影響設備的安裝精度;自設備安裝到設備投產的全過程的定期基礎沉降測量,實施設備安裝測量的全過程包括施工前觀測,并跟蹤由于沉降而引起的設備標高的更改度量、施工測量和沉降觀測三個階段,中心線的位移和水平度的變化;安裝結束時土木工程中設備安裝位置、安裝方式、整裝協調性都需要工程測量。
(4)竣工監測
土木工程中竣工驗收監測工作程序中的現場勘察、現場監測和數據統計處理的方式中都離不開工程測量,以此作為報告編制和報告審核階段的數據憑證。同時項目驗收時的關鍵點,如批復中專門提及的要求(監測工況和必要的原材料)、人環問題和總量問題等都需要嚴格測量,提供達標數據。
(5)后續維護測量
質量是企業的生命,更是土木工程的生命。在土木工程處于保修階段時,工程監理檢查工程質量狀況、鑒定質量責任問題都需要一定的數據依據,此依據的出具仍需要精準的工程測量。
四 工程測量新技術
隨著土木工程行業的不斷發展與進步,企業對質量關注度的提升,工程測量的技術革新勢在必行。數字化技術、全球定位技術GPS、地理信息技術GIS、遙感技術RS等高新技術已逐步應用于工程測量中,給測量帶來了便捷和高的可靠性,縮短了工時,提升了測量效率,從而大大增加了工程測量的營運效率和工程安全系數。如工程測量中的遙感RS技術,由于大面積的同步觀測、時效性、數據的綜合性和可比性及經濟性等優勢得到快速的普及多光譜航空攝影和高分辨率的遙感衛星將成為對地表觀測獲取基礎地理信息的重要手段。
五 結語
工程測量在土木工程中有舉足輕重的作用,應用也是極其廣泛的。隨著人們對質量關注度的不斷溫升,土木工程中的工程測量工序也備受關注,新技術的引進著實給工程測量帶來了便捷,同時也使得土木工程的運營效率逐步提升,質量得以保障,工程測量在土木工程中的應用價值更加顯著。
參考文獻
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在《土木工程測量》中,測量技術的應用比較廣泛。例如鐵路、公路、隧道在建造之前,為了確定一條最經濟、最合理的路線,事先必須進行該地帶的測量工作,由測量的成果繪制成帶狀地形圖,設計者根據測量成果在地形圖上進行線路設計,然后將設計路線的位置標定在地面上,以便施工單位進行施工;在線路跨越江湖河流時,需要建造橋梁,在造橋之前必須繪制兩岸的地形地貌圖,并測定河流的水位高程、水流速、斷面流量和橋梁軸線等,為橋梁設計者提供必要的測繪資料等。因此,土木工程測量是一門應用性、實踐性很強的課程,講授的內容為現代測量基礎理論、基本技能,是非測繪工程專業必不可少的學習內容;同時由于課程的實踐操作性很強,在教學安排中需要課堂教學、實驗教學和集中測量實習并重安排、有機銜接,培養學生實際動手能力、操作經驗和創新能力,以及實事求是、嚴謹認真的科學態度,吃苦耐勞的思想品德,團結協作的工作作風,調動學生的主觀能動性,為學生今后從事相關專業的工程勘測、設計、施工和管理工作奠定基礎。摘要:由于人們生活水平的提高,人們對于建筑物的要求越來越高,尤其是高層住宅大樓的技術含量正在不斷增加。與普通建筑相比,高層住宅樓施工難度較大,所涉及的專業知識更為復雜,同時,整個施工要具有一定的系統性,要想不斷提高高層住宅樓的土木工程施工質量,最大限度延長其使用壽命,就要重視施工技術以及施工工藝的運用。在此,結合現階段高層住宅樓的土木工程建設的實際情況,針對其中存在的問題,進行解決方法以及策略的提出。關鍵詞:高層住宅樓;土木工程;質量控制策略前言隨著現階段建筑行業的飛速發展以及人口的不斷增加,我國正在面臨著土地短缺的問題,為了進一步提高土地資源利用率,進而滿足人們的生活住房需求。建筑物逐漸向高層建筑發展。實踐證明,高層住宅樓的土木工程的實施可以為社會帶來更多的利益,一是高層住宅樓的建設可以讓相應的人口聚集;二是可以最大限度上節省資源,有效節約土地資源;散是讓市政工程的工期有效縮短。在不同的國家,對于高層建筑的定義也存在一定的不同,在美國,高于24.6m或是7層以上的建筑被稱之為高層建筑。然而,在我國高于28m或是10層以上的建筑被稱之為高層建筑。這就導致質量控制過程中存在一定的問題,在此,進行高層住宅樓的土木工程質量控制策略的探討具有十分重要的意義。
1.高層住宅樓的土木工程質量控制的注意點
在進行高層住宅樓的土木工程質量控制過程中,往往還是存在一定的問題,這些問題嚴重影響到高層住宅樓的土木工程質量控制水平,針對其中存在的問題,進行深入分析。1.1日常施工設備日常維護與管理在進行高層住宅樓建設過程中,往往會使用到各種設備,部分設備由于使用時間過長、性能存在一定的問題,導致機械事故的發生,因此,在施工過程中,要從整個土木工程建設出發,不能夠只關心一些小的利益進而忽視安全問題。對于整個土木工程經常能夠用到的設施,要派遣專業人員進行這些設備的管理,同時,要定期進行設備的檢測,確保這些設備性能的良好,為設備的正常使用提供一定的保障。例如,若是三腳架的結構存在不穩定問題,三腳架倒塌之后很容易相應的財產損失,嚴重的就是相關人員的損傷。僅僅三腳架就會出現較大的損失,何況是其他大型設備。在進行施工管理過程中,往往要涉及到各個方面,換句話說,就是要對整個土木工程中所使用機械結構的合理性、使用的規范性以及日常維修等方面進行有效的控制,進一步減少安全事故的發生,提高其施工質量。1.2建筑周邊在進行高層住宅樓建設過程中,一般都會安排有地下室,這些地下室有的是一層,有的是多層。要想實現這一目標,在進行基坑挖掘的過程中,就需要挖掘較深的基坑。這就導致基坑周圍因為這一原因所導致的塌方現象,這對于整個高層住宅樓的土木工程是一個較大的安全隱患。同時,在進行基坑挖掘的過程中,往往還會挖掘到地下水道,由于水的作用,往往會導致周圍土質輸送,地基的承載力下降,無法承受高層住宅樓的重量。因此,在進行基坑挖掘之后,一定要進行周圍環境的支護。其中最為關鍵的一個環節就是進行降水排水工作。在進行建筑施工之前,要仔細分析建筑周圍環境,并選擇符合現狀的降水方法。在進行排水的過程中,若是有意外事件的出現,例如流沙、管道坍塌,工作人員就要根據其實際情況進行補救方法的采取,以免影響到周圍的建筑,發生嚴重的安全事故。1.3土木工程監督管理工作要想不斷提高土木工程的質量控制水平,就要重視監管工作的進行。一個土木工程的監管工作內容主要包括工程的總體監督、工程使用材料的質量監控、工程資金投入使用以及人員管理等方面。在進行監管工作中,可以設立一個監理單位,其主要職責是負責所有監理事務?,F階段土木工程建筑過程中往往存在兩個獨立的利益單位,一個是施工工程承包單位與業主;一個是工程建筑設計單位。由于在利益方面存在一定的不同,因此,這兩者之間存在不同的立場與觀念,若是這兩者之間出現矛盾,將會直接影響到整個工程的進度以及質量控制水平。因此,監理單位應該體現出公正第三方形象出現,在確保土木工程順利實施的過程中,還要保障這兩者之間的有效溝通。1.4工程施工進程在進行這一工程施工之前,就要進行一個詳細施工進度計劃表的制作,然后按照實際情況進行每天工程進度的規劃,施工隊伍要根據這一計劃表進行工程的施工,每一個細節能不能夠忽視。若是工期拖延的時間越久,整個工程所需要投資資金就越多,因此,在進行工程施工的過程中,應該盡量保障進度的按時完成。此外,工程相關負責人要盡量協調工程進度,進行施工人員的有效安排,控制工程進度,以免發生目標失控。若是在工程施工過程中發現進度落后情況較為嚴重或是出現超前情況,那么工程負責人就要進行造成這一現象的原因分析,及時進行進度的調整,確保施工完成。1.5土木工程施工過程中高層建筑裂縫控制分析在進行高層住宅樓的土木工程施工中,裂縫的出現是無法避免的,因為,工程材料的凝固必然導致細小裂縫的出現。由于裂縫的種類較多,有由于運動造成的,也有穩定類型的,也有閉合類型的。這些裂縫的出現會直接影響到高層建筑的整體質量,因此,對于整個土木工程施工來說,應該最大限度的減少裂縫的出現。為了能夠減少裂縫的出現,應該采取相應的解決方法,其中,一項關鍵環節就是“放”與“抗”。這里我們所指的放就是在裂縫還有變形能力的時候,采取相應的措施阻止裂縫進一步擴大。一般我們所采取的措施就是在砌填充墻的時候在底部留下一定的空間,經過一個星期等待裂縫充分的運動之后再將這個預留空間的填補好。所謂的抗就是指在裂縫已經穩定的情況下,采取相應的措施讓烈風不再進一步擴大。一般我們所采取的措施就是使用旱墻比比較高的水泥,同時攙合相應的材料,讓整個建筑工程趨于穩定。
2.總結
綜上所述,進行高層住宅樓的土木工程質量控制策略的探討對于促進工程施工質量的提高以及降低安全事故發生率具有十分重要的意義,此外,進行質量控制,還能夠進一步延長高層住宅樓的使用壽命,為人們的生命安全提供一定的保障。在此,結合現階段高層住宅樓的土木工程建設的實際情況,從日常施工設備日常維護與管理、建筑周邊、土木工程監督管理工作、工程施工進程、土木工程施工過程中高層建筑裂縫控制五個方面進行分析,希望能夠起到一定的借鑒作用。
參考文獻
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測量學是土木工程一門重要的專業基礎課,也是一門理論和實踐緊密結合的技術基礎課。傳統的測繪儀器設備主要指有光學水準儀、經緯儀、平板儀等以及和它們配套使用的水準標尺、地形尺、計算器等設備。最近十多年以來,隨著計算機技術和信息技術的快速發展,測繪科學領域的理論、技術也發生了革命性的變化。在土木工程中電子全站儀、測量機器人、數字水準儀、GPS靜態和動態RTK測量、激光三維掃描技術已廣泛地應用于工程的規劃設計施工階段。由于這些技術的應用,控制測量、地形測繪、工程施工放樣、高程傳遞等常規的工作已經與傳統的方法完全不同。很顯然,傳統測量學教材的內容在測繪儀器、測繪方法上,都落后于現在理論的發展、技術的進步和工程的實際應用。綜上所述,采用CDIO工程教育模式,從培養應用型人才的角度出發,有必要對測量學教材內容重新構建,組織篩選適應現代工程需要的課程內容體系。測量學知識內容較多,涉及不同的專業的需要,從提高能力和素質上講,教學的最終目的是學生能夠運用測量的基本理論方法分析解決工程中的問題。因此,對于土木工程專業來說,測量學的重點應該是測量學的基本理論方法、地形圖的基本知識和應用、土木施工測量、線路工程測量等內容。但是由于學時數的原因,大多數高校的教學中只講授了測量學的最基礎部分,學生學習了這門課后,僅僅會一些簡單的計算和儀器的操作,而對于測量學知識在工程中的應用知之甚少,這就是現在教學中存在的弊端。筆者根據20年的教學和工程實踐,同時結合測繪科學理論技術的發展變化,認為在測量學課程中除了講授基本的理論方法外,還應重點講解測繪技術在工程中的應用,如土木工程施工測量、線路工程測量、橋梁隧道工程測量等,同時還應介紹GNSS、RS、GIS等理論和新技術、新儀器在工程測量中的應用,比如全站儀、數字水準儀、GPS靜態測量、GPSRTK測量、激光三維掃描儀等儀器的功能以及在工程中的應用方法。在土木工程專業測量學教學結束后,安排有兩周的測量學實習,這對于學生掌握和理解理論知識有很好的幫助,同時也能提高學生的儀器操作技能。但是大多數的學校安排的實習內容是測繪小區域的地形圖,而在工程施工中常用到的比如高程和坐標的引測、建筑物點位的放樣、土方測量計算、縱橫斷面的測繪、線路的測設、坐標的轉換等沒有得到應有的重視。為了培養學生的實際工程能力,應該將上述的內容納入實習中來,施工測量方法才是土木工程專業測量學的重點內容。
二、組織創新項目教學及工程案例教學
基于CDIO工程教育理念,把專業知識和能力素質融入具體的項目教學中,其特點是學習內容圍繞項目這個核心進行,學生在實施項目的過程中學習、探究、應用知識。根據測量學課程特點,構建以測量基本理論知識為基礎,以工程應用為引導,以現代測繪高新技術為重點,以滿足土木工程需要為目的的項目教學模式。為此,需要將測量學中的內容以實際工程為背景進行重組和整合,形成具有工程任務特點的具體項目。在項目實施過程中,教師更多的是充當指導者和輔助者的角色,引導學生主動學習項目涉及的理論知識和操作技能。通過完成項目任務,可以激發學生主動研究和探索的精神,培養學生獨立思考與分析問題和解決問題的能力,在此過程中也培養學生團結協作的精神。在項目教學中,除了以教材內容構建項目外,更多地要以綜合性更強的工程案例項目進行教學。對于工業與民用建筑方向的班級,可以采用某具體的高層建筑施工測量方案向學生講解工業民用建筑中測量方案的編制依據、控制點和定位依據點的檢查、主軸線控制網的建立、基坑土方和樁基礎測量控制、結構測量控制中內控點的建立、軸線和高程的測量方法以及建筑物及基礎的沉降觀測等內容;而對于道橋方向的班級,則以一條二級公路的規劃勘測設計階段和施工階段的測量工作任務為例,給學生講解選線、定線、線路控制網的建立方法、縱橫斷面測量和繪制的要求、線型的設計、線路中樁和邊樁坐標的計算、線路挖填方量的計算以及施工中各種不同線型的測設方法等??梢钥闯?,工程案例是前面的教學項目的更大的綜合,通過工程案例教學,學生掌握了工程項目的流程順序,學生對于土木工程不同方向的測量內容方法就會有更深一步的了解和認識。
三、創新課程教學評價體系
(一)對教師學識水平和教學能力的評價
教師是教學的組織者和引導者,教師的學識水平是教學的基礎。在項目化教學中強調學生主動學習去完成項目任務,但是教師在項目實施過程中起著至關重要的作用,教師的學識水平和指導方法對項目是否能夠順利開展有直接的影響。項目教學不僅要求教師對本門課程的知識點要非常熟悉,而且要有一定的工程實踐經驗,要求教師掌握測量學在土木工程中常見的應用方法和技術。教師在構思教學項目時必須明確要實現的能力目標、知識目標、項目任務以及教學進度安排等。從對教師課程項目設計的內容是否合理,在項目教學中是否以學生為主體,在項目實施過程中能否靈活運用多種教學方法給學生正確的指導、幫助以激發出學生的學習熱情,最終是否達到提高學生的工程能力為目的等方面評價考核教師學識水平和教學能力。對教師教學水平和能力的評價應重視學生對教師的評價,畢竟學生是教學的直接參與者和受益者,他們的評價是比較公平合理的。
(二)對學生學習效果和考核成績的評價
對學生學習效果的評價是多方面的綜合。學生學習效果主要表現在對于基本理論知識的理解掌握程度,能否運用理論知識和常規測繪儀器解決具體工程問題和最終的考試成績上。學生學習效果的評價主要是看經過課程項目和工程案例項目的學習參與后學生能否在項目設計的能力、知識和素質上達標,通過多種手段和方式綜合考核學生在這幾個方面達到的程度。基于CDIO的項目教學,不能簡單用考試卷面成績來評價學生的學習效果,而應采用學生在學習過程中參與項目任務的認真程度、完成項目任務的情況、提交項目成果的質量、團隊協作能力和老師的溝通以及實踐能力來綜合考核評價。在評價方法上應該更多地聽取來自學生的意見,采用學生自評、小組成員互評、教師評價,最后按一定的權重計算學生的考核成績。
(三)對課程項目教學效果的評價
大學承擔為社會培養人才的責任,最終的“產品”就是畢業生。畢業生憑借自己的知識和能力回報社會,服務企業,實現個人價值。通過對畢業生在用人單位的跟蹤調查,根據學生在崗位上的工作能力表現以及崗位所需的知識、能力和素質要求與課程項目設計中知識、能力和素質目標的差異,來評價課程的教學效果和人才培養的質量,這是對課程教學效果最客觀最真實的評價。根據全面跟蹤調查結果和用人單位反饋的意見,進一步調整課程的內容和修改項目設計以及相應的教學要求。
引言
如今科技進步和社會發展,賦予了測繪學科新的歷史使命,測繪學科的研究范圍、研究對象和研究手段均發生了重大變化。測量課程作為土建類專業必修的一門專業基礎課,隨著以空間定位技術(GPS)、數字測繪技術和地理信息系統技術為特征的測繪高新技術的發展、課時的大規模壓縮和土木工程施工新技術的運用,正面臨著重大的挑戰和選擇,過去的一些教學內容、方法已不適應當今形勢。近年來,對測量學教學改革的討論非常頻繁,也直接推動了測量學在教學內容、教學手段等方面的改革與更新,包括出版新教材、制作教學錄像、多媒體課件等。但對測量學理論與實踐教學的關系、實踐教學的改革研討卻不太重視,致使測量學教學實踐教學中存在許多問題。
一、當前土木工程測量實踐教學中存在的問題
(一)教學理念和教學模式落后
目前普通高校的工程測量教學受傳統教育觀念的影響和束縛,仍是所謂的“三中心”教學模式,即以教師為中心、以課堂為中心、以課本為中心。要培養出適應社會需要的高質量人才,就必須打破傳統的教學模式,使學生由被動學習變為主動思考,并用先進實用的教學方法,如自制教具、錄像片、計算機多媒體輔助教學等代替傳統的板書教學。
(二)傳統技術與現代技術的矛盾
測繪新技術、新方法,需要及時地在測量學教學中體現出來,面對增減哪些內容,才符合測量學的教學要求;怎樣編排才能使新內容和傳統內容有機地融合為一體等問題,雖然采取了增減內容,改變編排順序,增加附錄內容,編寫補充講義等辦法,但仍沒有形成科學、合理的非測繪專業測量學內容體系。
(三)教學條件相對比較滯后
教學條件主要指教材、實驗設備、師資隊伍這三個方面,測繪高科技的發展,大大地推動了測繪工作的數字化、自動化和智能化的進程,提高了作業效率,更好地保證了成果的質量,降低了勞動強度。教學內容的更新,信息量的增大,應用能力培養的加強,教學質量的提高等變化,要求相應的教學條件予以保障。而如今高校測量學實驗教材更新、實驗設備更新和教員知識更新得不到保證,教學條件滯后于測繪科學技術的發展。比如實驗設備比較老舊、先進儀器少;教師繼續教育跟不上等。
(四)實驗內容簡單化,與實際工程結合不夠
土木類專業工程測量實驗學時數較少,一般只有18學時,單個實驗的時間一般也只有2~3學時,使得實驗內容停留在儀器基本使用上,加上實驗場地在學校內,使得教學內容難以與實際工程相結合,造成學生對教學目的難以理解,例如在校園空地上觀測水平角,對中與照準點位設計不規范,達不到實驗的目的。
(五)考核體系不科學
實踐教學一般沒有固定的考核方案,只是按照學生的實習數據和圖紙籠統地進行評價,學生可以通過其他途徑來提高實習成績,造成學生實踐的積極性不高,不能達到能力培養的目的。目前測量學教學中,通常把單一的期末考試作為評判學生的唯一標準,考試成績占70%,平時成績占30%,而這平時成績里包括上課情況、作業及理論課后的實踐課成績,實踐課成績所占比例明顯偏低,這就導致學生重理念輕實踐,造成理論與實踐相脫節,不利于學生綜合能力的提高。
二、教學改革的內容及必要措施
(一)優化教學模式,培養學生工程意識
改變傳統的“灌輸式”課堂教學方法,以“啟發式”“引導式”方法。根據教學內容的難易分別采用講解、回答問題、討論、自學等多種教學方式。重點、難點部分采用詳細講解,并密切聯系工程實際情況,使學生對授課內容從感性認識上升到理性認識;適當地在授課中利用討論的形式,讓學生發現問題,并進行分析解決不斷培養學生的工程意識。在日常教學中引導學生把握工程整體觀念,結合測量教學實習,將具體的工程測量進行模擬設計。針對土木工程專業的應用領域,講解測量在工程實際中的應用。特別在當前的“大土木”環境下,應當不斷加強道路工程、橋梁工程、地下工程等內容的教授。根據具體工程實際結合施工組織設計,提出并設計測量工程施測方案,使學生獲得一種工程意識,不斷加強理論與實踐的結合能力。
(二)及時引進新技術、新內容,緊跟社會的發展
在教學中在介紹原有的技術原理的基礎上,加強對新儀器、新技術、新內容的介紹。測量技術的發展突飛猛進,原有的一般光學測量儀器正逐漸被光電一體化的數字化測量儀器所取代。隨著測繪技術的發展,原有的傳統體系內容已經不適應現代工程對測量的要求。在大土木中如何對原有體系進行取舍,新內容的合理補充及傳統內容與現代新技術的應用的關系等內容進行銜接顯得至關重要,所以對原有內容進行優化,再加以新內容進行組合,是教學內容改革的必由之路。
(三)加強硬件建設,完善實踐場地
為培養學生能力,達到“零距離”就業的目的,高校實習儀器應與教學內容相一致、與工程實踐同步,因而測量實習教學改革首先應加強硬件建設,及時更新測量實習儀器。同時為了達到測量實習的目的,并避免實驗經常受到過行車輛和行人的影響,高校應盡量建立獨立規范的測量實踐場地,并建立了可長期使用的標準固定點,使得實驗場景更符合生產實際,糾正了學生以往對“點”標志的錯誤理解。在有條件的情況下應帶領學生走出校園,走進工地進行測量實習。
(四)結合工程實際,設計系列實驗
一般的測量實習與工程實際脫節,許多學生不知學為何用!對實習缺乏積極性。為了提高學生的積極性和工程實踐能力,我們結合學?;üこ淘O計三個測量實習實驗。一是利用學校新校區即將建設的空地,要求完成該區域的地形圖的測繪任務,并利用地形圖進行挖填方設計;二是利用該空地和施工圖紙進行測量放線;三是利用學校剛剛竣工還未投入使用的教學樓進行樓層標高的測量和教學樓平面圖的測繪,并要求將測量結果與施工圖紙進行比較。這三個實驗極大提高了學生實習的積極性,鍛煉了學生的工程實踐能力。
(五)采用科學的考核方法,建立完善的評價體系
測量實驗室是專業基礎實驗室,位于內蒙古工業大學土木館二樓,面積約為110m2。測量實驗室主要負責土木工程測量課程的教學,服務學生每年約600余人。測量實驗室任務工程測量課是為土木工程專業、交通工程、建筑學、土木工程管理、給排水工程和城市規劃等本科專業開設的專業技術基礎課,測量實驗和實習是工程測量課程中不可缺少的實踐環節。為了加深學生對測量學的認識,更好地掌握各種儀器的使用和測量方法,測量學課程中包含約占總學時25%的實驗課教學。對于土木工程、交通工程、工程管理和給排水等專業(每年約14個班左右)的學生,在測量課理論教學結束后,要進行為期2周或1周的測量實習,根據測量學教學實綱的要求,每年主要負責如下實驗。一是,每年為約20個班的學生開設課內測量實驗,分別為14學時、8學時,對應課程教學為56學時、32學時。
內容主要進行水準測量、角度測量、距離測量和磁方位角測量等。二是,每年為約15個班的學生安排課外測量實習,教學學時為2周或1周。主要進行地形圖測繪,根據不同專業地形測圖然后進行簡單施工放樣測量。三是,負責土木工程專業(交通土建方向)和交通工程兩個專業每年280余人的道路勘測生產實習,為期4周。主要進行道路選線、道路中線放樣、橫斷面測繪、橋梁涵洞測量、帶狀地形圖測繪等。實驗室設備現狀實驗室原有設備總數為100臺(件),固定資產總值僅為46.9萬元。主要儀器有光學經緯儀25臺、水準儀30臺、大小平板儀10臺、電子經緯儀6臺套、自動安平水準儀2臺/套、精密水準儀1臺/套、羅盤6臺儀及部分電子儀器。這些設備中有半數以上都是1985年左右購置的舊式儀器,且都已接近報廢年限,難以滿足教學需要。隨著測量儀器的不斷更新,測量技術的不斷改進,學校儀器設備落后的現狀嚴重制約了工程測量課程的教學質量,尤其對學生實踐教學,新型測量技術掌握等影響較大。目前存在的主要問題由于近年來招生規模不斷擴大,實驗室接待的學生人數每年約20個班級(600人以上),而常規儀器數量嚴重不足,儀器設備老化,維修保養基本沒有。雖然常規實驗目前勉強能夠開設,僅能夠滿足測量學最基本的教學原理,無法開設綜合型、設計性的測量實驗。測量實習和公路勘測設計實習所用的儀器和測量方法早已淘汰,學生在校所用的儀器在生產單位已經消失,畢業生已不能適應生產單位的需要,而實驗室現代化儀器設備基本沒有,遠遠落后于國內以及區內各大中專院校,因此急需購置大批儀器設備。測量輔導教師不足。目前學校土木工程學院能夠參與測量實習輔導的專業教師4名,野外實習指導教師5名,指導教師的短缺嚴重影響了教學質量。因此,在硬件儀器設備更新的基礎上,急需培養3~5名專業測量教師,培養思路如下。第一階段:全程助課,包括課堂教學和課內測量實驗,為期4個月。第二階段:測量實習課全程助課,即參與2周的測量實習,協助任課教師完成實習全部內容。第三階段:由學院組織,道路與交通系協辦,組織測量專業教師對參與道路勘測生產實習的所有教師進行新型測量儀器設備的功能、使用方法、現場演示、儀器的出圖形式內容和學員實習操作培訓,為期1周。
常規測量實習教學內容的調整根據新型儀器的購置情況,以及每種測量儀器的功能,對工程測量課程教學作適當調整。適當增加基本理論部分的課堂教學,即以新型測量技術和測量功能的理論教學替代針對舊儀器的教學,大約替換4-6學時。課內實驗學時(14或8學時)約1/3的時間用于講解現有實驗儀器的基本理論,剩余的時間用于講解、演示新型儀器的使用方法,以及實驗數據處理、新舊儀器對比等內容。在課外實習內容和實習學時基本不變的情況下,針對實習內容所用新型儀器的不同,結合該類新型儀器功能特點,制定詳細的實習操作規程。實習目的:通過實習使學生加深對所學測量基本理論和基本知識的理解和掌握;了解新型測量儀器的基本構造,掌握儀器的正確操作技能;具備一定的計算和數據處理能力,以及地形圖繪制方法;掌握一般民用建筑及道路中線的測設方法。培養學生理論聯系實際分析和解決問題的能力。實習任務:每組測繪一張20×30cm(比例尺1∶500)地形圖,并在所測地形圖上布設一幢建筑物,根據其平面位置設計一條建筑物基線,計算出建筑物基線和建筑物外輪廓軸線交點的數據,再將其測設于實地進行檢核,完成500m左右管道縱橫斷面的測量?;疽?了解全站儀、GPS、GNSS測量系統、電子水準儀、光學水準儀等測量儀器的基本構造,掌握距離測量、角度測量、水準測量等基本測量的操作技能和記錄、計算方法;了解水準儀、經緯儀各軸線應滿足的幾何要求及儀器的檢驗方法。通過地形圖測繪實習,全面了解小區域大比例尺地形圖測繪工作的全過程及工作內容和技術要求,掌握一般民用建筑物\管道\公路曲線的放樣技能。根據教學內容的調整,結合舊理論教學、實驗教學和實習教學大綱[4],制定測量實驗教學大綱修改
道路勘測實習教學內容的調整根據購置新型儀器情況,重新制定為其4周的道路勘測生產實習詳細規程,尤其是選線組、中樁組、水平橫斷組和橋涵組操作流程和實習內容的調整。實習目的和任務:公路勘測生產實習是學校土木工程(交通土建方向)、道橋與渡河工程,及交通工程專業重要的一門綜合性專業必修實踐課程。通過為期4周的野外公路路線勘測實習,使學生掌握公路路線選線和定線的基本理論,掌握公路路線外業勘測選線、中樁、水平、橫斷、橋涵、地質、地形的測量、調查及內業工作,熟練使用有關測設儀器,并提高實際工作的科學性,為學生走向實際工作崗位奠定良好基礎。教學內容:修一條路首先就是要選線和定線。選線就是確定公路的基本線形和走向,定線就是具體確定公路線形,為公路線形設計和結構設計提供第一手外業測設資料。由于公路是一條線形帶狀構造物,公路路線線長面廣,按照公路外業測量的要求,將勘測實習的內容按照公路勘測實習教學內容分成選線組、量角中樁組、水平橫斷組、橋涵調查組以及地質調查組,每班學生分成5個組,在不同的路線上循環進行所有測設工作。每項工作循環作業時間,由原大綱的3天調整為2天,且每班完成3.5-4.0km三級公路野外路線勘測實習任務。最后,要求所有組在現有大綱的基礎上,增加為期3天的帶狀地形圖測設任務,長度至少完成500m,全班連成一條約3km左右的帶狀地形圖。內業工作由原大綱的實習地輔導改成回校集中輔導,為期6天,包括所有野外和內業工作整理、數據分析、圖紙繪制,以及實習成果提交等。
作者:李永 宋云連 胡兵 單位:內蒙古工業大學土木工程學院
二、啟發式教學模式
在工程測量的教學中采用啟發式教學模式,例如,從為什么經緯儀需要對中、整平來引導學生了解經緯儀的軸線,進而掌握經緯儀的檢驗和校正方法;引導學生思考為什么水準測量和角度測量實驗數據無法閉合,以此來進行誤差的分析和判斷等。從而使學生能夠自覺地、獨立地進行思考,融會貫通所掌握的知識和技能,提高思維能力和創新能力。
三、采取開放式實驗項目
工程測量是一門實踐性很強的學科,因此在課內實驗環節將學生分為4人一組,教師給出實驗目的,由學生根據所掌握的理論方法設計測量方案,每組上交各組根據實驗目的設計的實驗名稱、所需儀器、實驗內容和方法、可能出現的錯誤和注意事項,并同時提交根據上述內容所測實驗數據。在測量實訓環節則進一步加強學生的自主能力,仿照工程施工測量,給出施工圖紙,由學生編制測設方案并進行實地模擬測設及定線放樣。在考核方法上,采取單獨考核的方式,每個學生水準測量的儀器操作成績+角度測量的儀器操作成績+理論考試成績為工程測量的成績。通過實驗方法和考核方法的改革,學生的工程測量成績和操作技能的熟練程度都得到了大幅度的提升。表1是3年來土木工程專業學生的工程測量考核成績。
四、充分重視專業認識實習和專業實習
為了增強學生對工程測量的興趣和重視程度,在專業認識實習的參觀過程中有意識地引導,讓學生了解到測量對于工程建設的重要性。在專業實習階段,根據工地的不同進度讓學生進行施工控制測量和施工放樣,熟練掌握在各類土木工程建設中需要的測量基本理論、基本方法和基本技能。與此同時,為學生從事土木工程勘測、設計、施工、管理奠定基礎。
作為我國土木工程施工過程中的一個非常重要的施工環節,測量施工主要指的是在施工過程中對相應施工數據的實時收集,數據處理以及數據校對,通過上述的工作來實現工程施工檢測的主要目的,保障施工的順利進行,提升施工的施工質量。作為一項同工程施工全過程都有緊密聯系的一項施工部分,測量在工程施工過程中應用范圍非常廣泛,貫穿了施工的全過程。尤其是在土木工程施工過程中,工程測量施工技術應用更是非常廣泛,同時效果也是非常的突出。通過實際的施工經驗來看,測量施工技術是一項土木工程施工的基礎項目施工。測量施工的質量好壞直接影響著后續工程的設計施工以及工程的后續運行。因此本文從測量技術的主要內容,主要作用以及主要的工作原理來進行詳細的分析,將工程施工前期的測量;施工過程中的測量以及施工后期設備安裝過程中的測量等環節進行對比以及闡述,希望通過上述的內容闡述能夠有效的提升或者是擴大測量施工技術在土木工程中的重要性以及實際作用。
1 我國土木工程施工中測量技術的主要內容
在我國土木工程中,測量施工技術是一種各項測量施工的總和。其中包括了在工程勘探設計過程中的測量;工程在建設施工過程中的測量;工程在運行管理過程中的測量等等。土木工程測量施工技術最主要的科學依據就是工程測量學。主要是在工程施工過程中通過空間幾何實體的具體實際y量以及描繪,通過相應的科學測量以及描述能夠有效地收集關于工程施工的相關測量數據,為整個土木工程施工建設提供了非常重要并且準確的施工測量數據,有利于整個施工的施工質量以及施工進度的提升。在工程施工的各關階段中測量提供的數據能夠有效的提供現場的施工放樣所需的數據;現場設備安裝所需的數據以及現場施工變形測量所需的參考數據等。上述的測量數據我們還可以通過相應的理論測量數據進行比較,來找出相應的測量偏差,通過對測量偏差的調整來保障測量技術在應用中的準確率。
2 我國土木工程施工中測量技術的主要作用以及在工程中占據的位置
作為一項必須提供準確數據的施工工序,測量施工在整個土木工程的施工過程中要求非常嚴格。土木工程在施工過程中具有工程任務量較大;工程施工過程中工序繁瑣以及工程施工過程中經常出現交叉施工的狀況,因此我們在進行施工的前期要做好施工過程中的詳盡準備,確保施工的順利進行。測量施工技術作為能夠左右施工質量的一項施工項目,我們在測量施工的過程中要根據現場的實際施工現狀,全面建立健全相應的測量檢查制度,這樣能夠在一定程度上保障現場測量數據的精確性。我們在測量的過程中要始終堅持科學有效的測量方法,要在測量數據全面性的問題上給予足夠的保障。在土木工程測量過程中主要的測量環節有三個。第一個是工程的距離測量;第二個是工程的角度測量;第三個是工程的高程測量。因為在測量過程中會出現一定的誤差傳遞以及誤差積累,因此我們要對測量過程中出現的誤差進行詳細的規定以及限制,只有這樣才能夠保障測量施工對整個工程的施工起到正面的應用以及作用,否則整個工程的施工質量會受到很大程度的影響。在土木工程測量施工的過程中,相應的施工技術人員要明確施工過程中的施工態度以及施工方式,同時要在施工過程中保障測量施工的地位以及實現測量的主要作用。在測量的過程中要熟練的掌握相應的測量方法以及原理。作為一項基礎性工作,測量工程的服務對象是工程的施工設計以及現場的實際施工,因此現場的測量技術人員要對現場的測量數據負責。
3 我國土木工程施工中測量技術的主要工作原則
在建筑學中,工程的測量技術是一門幾何學的分支。在實際工程的測量過程中我們最主要的工作就是要減少或者消除測量誤差的積累以及傳遞。我們在實際的測量工作進行過程中要通過逐一設置測量點的方式來均化測量過程中出現的誤差。在測量精度方面,我們的工作原則是要保障精度等級由高到低的滿足。在測量技術中精度等級的規定有一套相應并且科學的理論,因此在測量過程中要嚴格的執行相應的測量精度要求以及標準。在測量布局過程中要保障測量工作的全局性,測量工作必須從整體開始逐漸的到局部測量過渡。在測量過程中使用的定位技術尤其是點定位技術必須保障測量的整體性,測量定位基準的選擇必須符合相應的測量精度標準。在測量工作進行過程中要保障檢核制度的完全落實,要保障每一個環節的測量數據都能夠有相應的檢核。在保障測量數據可靠精準的前提下,保障測量數據是可以應用在實際施工過程中。
4 我國土木工程施工中測量技術在整個施工中的具體應用
4.1 測量技術在土木工程施工前期勘測過程中的應用
在土木工程施工前期。測量工作的展開必須要保障測量人員有相應的測量施工資質,要保障施工的全過程有監督以及檢查體制。在測量施工中首先要對施工現場進行勘察,勘察內容包括了地形以及周邊的環境等。我們通過測量來測繪施工策略圖,為后續施工設計提供準確的設計數據。
4.2 測量技術在土木工程施工設計過程中的主要應用
在工程施工設計階段的測量主要是將設計過程中的數據以一定的比例以及高程來實際落實到現場的施工現場。因此我們通常是邊設計邊測量,以保障整個工程設計過程中的相應數據準確,讓現場的施工能夠順暢。
4.3 測量技術在土木工程設備安裝環節的主要應用
根據設計圖紙和基準,使用測量儀器測定設備安裝的標高基準點和中心線,在安裝過程中檢測安裝設備的精度與偏差,保證將設備安裝在正確位置上。其主要內容有:參與基準控制網及基本水準點的定位的測量;檢查、復測、驗收設備基礎的中心線與標高以及沉降觀測數據,并復測基礎輪廓及與設備相關的“孔、洞、槽”的尺寸和定位距離,保證地腳螺栓的精度一致;在連續性的生產線上,要明確各設備中的位線和標高等,確認已具備安裝條件;測定設備基礎的基準點,必須與原始水準點組成一個水準環線,按二等分安裝的基準點、沉降觀測點、基準線和輔助線。
4.4 測量技術在土木工程竣工環節的主要應用
工程測量還廣泛應用于土木工程中竣工驗收監測工作中的現場勘察監測和數據統計處理中,這也是報告編制和報告審核階段的重要數據憑證。在項目驗收時的關鍵點上,例如批復中專門提及的要求、人環問題、總量問題等都需要進行嚴格的測量工作,以提供達標的數據。
參考文獻
[1]李哲,高立,喬輝.GPSPPK技術在測量外業中的應用探討[J].測繪與空間地理信息,2012(05).