工程测量的内容与要求

工程测量学是研究各种工程在规划设计、施工建设和运营管理阶段所进行的各种测量工作的学科。可以说，任何一项工程从开始到结束都离不开测量工作， 自从有了人类以后，测量工作就伴随着人类的生产实践活动。随着人类历史文化的发展和科学技术的进步，工程建设的数量越来越多，规模越来越大，内容越来越复杂，对测量工作的要求越来越高，在测绘科学领域内渐渐形成了“工程测量学”这门学科。

我国的测量技术有着悠久的历史，在几千年发展中有许多关于测量的记载。例如，西晋的裴秀编写了《制图体系》，清朝康熙年间完成了世界上最早的地形图之一《皇舆全图》。新中国成立后，我国建立了全国天文大地控制网，统一了国家大地坐标系和高程系统，特别是现代科学技术的发展，极大地推动了工程测量技术的发展。传统的工程测量工作主要是采用机械和几何的方法解决，近年来，其逐渐被光学的、电子的、 自动化的方法所代替。

工程测量学研究的专题很多，应用领域很广，其内容的划分方式也有多种，其中常用的划分方式是按照工程建设中测量工作进行的次序以及所用的测量理论、作业方法的性质来划分。一般的工程建设，基本上可以分为三个阶段，即规划设计阶段、建筑施工阶段、运营管理阶段，三个阶段对应的测量工作分别为“工程勘测”“施工测量”“安全监测”，现概述如下：

（1）工程建设规划设计阶段的测量工作。每项工程建设都必须按照自然条件和预期目的进行规划设计。在这个阶段中的测量工作，主要是提供各种比例尺的地形图，另外还要为工程地质勘探、水文地质勘探以及水文测验等进行测量。对于重要的工程（如某些大型特种工程）或在地质条件不良地区（如膨胀土地区）进行建设，则还要对地层的稳定性进行观测。

（2）工程建设施工阶段的测量工作。每项工程建设进入施工阶段后，首先要将所设计的工程建筑物按照施工的要求在现场标定出来（即所谓定线放样），作为实地施工的依据。为此，要根据工地的地形、工程的性质以及施工的组织与计划等，建立不同形式的施工控制网，作为定线放样的基础。然后再按照施工的需要，采用各种不同的放样方法，将图纸上所设计的内容测设到实地。所以这一阶段主要包括施工控制网的建立和定线放样工作两项内容。此外，还要进行施工质量控制，例如高层建筑物的垂直度、地下工程的断面监控等，有时还要进行一些竣工测量、变形观测以及设备的安装测量等工作。

（3）工程建设运营管理阶段的测量工作。在工程建筑物运营期间，为了监视其安全和稳定的情况，了解其设计是否合理，验证设计理论是否正确，需要定期地对其位移、沉陷、倾斜以及摆动等进行观测。这些工作，就是通常所说的工程建筑物的变形观测。对于大型的工业设备，还要进行经常性的检测和调校，以保证其按设计安全运行。

工程测量的内容，如果按照其服务的行业划分，它包括建筑工程测量、铁路公路测量、桥梁工程测量、隧道工程测量、水利工程测量、矿山测量、三维工业测量等等。每一种工程都有其特殊性，所以为各项工程建设服务的测量工作，各有其特点与要求。而按照工程建设的三个阶段划分，不同类型的工程在同一建设阶段中的测量工作的基本原理和基本方法又有相同之处。所以本书的编写采取了“共性与个性”相结合的结构体系，共性是指各种工程建设过程中普遍性、一般性的测量工作和方法，个性是指不同工程建设中测量工作的不同内容、方法和要求。在本书的总论部分，详细阐述了“共性”内容，主要包括施工控制网的建立方法和要求、施工放样的方法和精度分析；在后面的各篇中，分别讲述了各类工程建设过程中测量工作的特殊内容、方法和要求，这就是“个性”的内容，主要包括建筑工程测量、线路工程测量、水利工程测量、矿山测量等；在变形监测方法与应用篇，同样首先阐述“共性”内容，即常见变形监测的内容、方法、要求与数据处理，然后阐述“个性”内容，即不同工程在建设施工和运营管理阶段的变形监测工作。

工程测量学与其他测量学科的关系非常密切。例如，在勘测设计阶段，主要是建立工程控制网、测绘大比例尺地形图，完成这些工作必须掌握测量学、控制测量学、测量平差、摄影测量学等有关方面的理论和方法以及测量所用仪器的构造和使用方法。在施工建设和运营管理阶段，施工控制网的建立、工程点位的放样和变形观测等工作，很多都是建立在测量学和控制测量学基础上的。全球定位系统（GPS）已经广泛的应用到工程测量的各种工作中。现在利用摄影测量的方法测绘地形图，已经广泛地应用于工程建设的规划设计阶段中，利用近景摄影测量的方法进行工程建筑物的变形观测已经趋于成熟。

由于工程测量是直接为工程建设服务的，所以工程测量人员还必须具有一定的有关工程建设方面的知识。例如，在为工程的规划设计进行勘测时，应该了解该项工程的作用、总体布置的特点以及它与周围环境的关系等等。在为工程施工进行定线放样时，必须了解工程的结构，了解工程施工的步骤和方法以及施工现场的布置情况，以便确定在现场应该放样的点和线，选择合适的控制点布设位置和控制测量方案，选择合适的放样方法。测量工作者必须善于识图和读图，以便在工作中验证工程图纸的正确性，正确地计算所需的有关元素。当进行变形监测时，为了合理地进行观测点和基准点的布置，确定观测的精度，选择观测的方法，以及合理地进行成果的整理与分析，都需要具有该项工程的构造及其使用情况的知识。总之，在工程建设的整个过程中进行测量工作时，都需要有关工程的知识。工程测量的目的是为工程建设服务，工程测量的程序从属于工程勘察设计和施工的程序，工程测量的方法受施工方法的影响，工程测量的精度取决于工程建筑的限差要求。因此，从事工程测量工作的人员必须掌握相关的工程建设方面的知识，这样才能使测量工作有针对性、避免盲目。