建筑工程测量误差的产生与控制分析
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作者: 梁伟友
摘要：建筑工程测量要求的数据准确度很高，然而由于设备原因或者测量人员技术不够成熟，往往造成一定的误差。为了对误差进行有效的控制，本文对建筑工程中误差产生的原因进行了详细的分析，并对误差本身进行了特性的深究，基于此，提出了控制误差的一些可行性措施及应该遵守的原则。
关键词：建筑工程，测量误差，产生与控制，分析
1.误差产生的原因
1.1仪器误差
仪器误差是由其自身原因造成的，即这种误差来源于仪器。仪器的制造不可能百分之百准确，不可避免地存在一些误差，因此，用仪器测量的数据与实际结果之间肯定存在一定的误差。实际应用中，天平、砝码的不准确都会造成一定的仪器误差。仪器误差有一定的计算方法，一般根据所使用仪器上面所标注的级数进行计算，其值=（量程*级数*%/测量值）*100%。举例来说，某仪器的量程为1000，级数是0.5，测量值是500，那么误差值：X=（1000*0.5%/500）*100%=1% 。一般来说，如果测量结果比较接近于最大量程，则误差不大，在实际计算中可以忽略。值得一提的是，在物理学中，一些仪器的测量误差是有一定约定的，比如，游标卡尺的仪器误差是根据其分度值进行计算的，而螺旋测微计、钢板尺则按照其最小分度的一半进行计算。
1.2观察误差
所谓“观察误差”，顾名思义，则是由于测量人员测量过程中对仪器的观察出了一定的偏差，这种误差是由于工作人员的失误造成的。一般来说，人的感官系统都不是很准确，这是无法避免的，而还有一些观测误差则是由于工作人员对仪器使用不熟练或者操作不够精确造成的。观察误差是由人的主观臆断造成的。
1.3环境影响
外界条件诸如风力、气压、温度、湿度都会对测量工作产生一定的影响。由于环境条件是时时变化的，不受人的主观影响，因此，在实际测量工作中应该予以避免，选择环境条件较好的地点进行测量。
2.误差与粗差的区别
粗差是指在相同观测条件下作一系列的观测，其绝对值超过限差的测量偏差。
它产生的最普遍原因是观测时的仪器精度达不到要求、技术规格的设计和观测程序不合理，以及观测者粗心大意和仪器故障或技术上的疏忽等。
误差包含系统误差和偶然误差，都是不可避免的。系统误差可以通过修正仪器有效减小，偶然误差一般符合正态分布，可以通过多次测量取平均值减小。
3.误差的分类及其特性
3.1偶然误差
偶然误差是由各种偶然因素对实验者、测量仪器、被测物理量的影响而产生的。偶然误差总是有时偏大，有时偏小，并且偏大偏小的概率相同。因此，可以多进行几次测量，求出几次测得的数值的平均值，这个平均值比一次测得的数值更接近于真实值。
在建筑工程中，偶然误差是存在较多的一类误差，主要特点有：在一定观测条件下，绝对值超过一定限值的误差出现的频率为零；绝对值较小的误差出现的频率大，绝对值较大的误差出现的频率小；绝对值相等的正负误差出现的频率大致相等；当观测次数无限增大时，偶然误差的算术平均值趋近于零。
3.2系统误差
系统误差是对同一测量对象进行多次测量，将这些测量值进行平均，这个平均值与实际值存在的差值即是系统误差。建筑工程测量中的系统误差具有可测量性、重复性、单向性三个特点。系统误差具有一定的规律可循，即使在完全相同的条件下进行测量，多次测量下来的结果也会不一样，因此，测量值可能存在系统偏高或者系统偏低。在实际的工作中，可能会出现这样的情况，一些仪器本身具有很高的精确度，然而系统误差的村子啊使得测定的最终结果还是与真实值存在一定的差异。一般情况下，只要找到了系统误差产生的原因，并通过一定的途径测量了其大小，系统误差可以通过校正的手段进行解决。
4.建筑工程施工过程中的误差控制方法及原则
4.1建筑施工测量控制网的建立
建筑施工控制测量的基本任务是建立一个施工控制网络。在勘测的阶段所建立控制网，出于一些建筑物的设计位置还没有确定，不能考虑施工要求，控制点的分布、密度及精度，都不能满足施工测量之要求。此外，由于场地平整和土方填挖，控制点大多都被破坏掉。所以，在施工之前，要重新建立施工控制网。
工业厂房、民用建筑、道路的大部分是沿着相互平行或垂直的方向建设的，所以，在新建大中型建筑施工场地上，施工控制网一般布设成正方形或矩形格网组成，称为建筑方格网（或矩形网）。对于在面积不大又不十分复杂的建筑设计，常采用平行于主要建筑物的轴线布设一条或若干条基线，作为施工测量的平面控制，称为建筑基线。也有布设导线作为建筑施工的平面控制网。
4.2制定科学的测量方案
应该在建筑施工的整个工作中将测量控制管理纳入施工队的重点技术基础管理工作，符合以下要求：各项目部必须加强现场测量控制管理，且技术管理人员须意识到测量控制很重要。工程开工前要编制工程整体测量控制的专项方案，方案中必须明确测量控制点的复核周期，并建立一些现场测量复核制度。
土建工程中，在施工组织设计中应该把测量方案当做分项方案进行写作，一般情况下是写原则的内容，但可操作性不强；然而测量工作贯穿于整个施工过程中，在每一个分项工作、分部工作中都有所涉及，因此测量部分的方案编写的出现角色是一个配角，一些方案写，一些方案只字不提，无法很好的指导现场施工。
测量工作固然重要，然而目前的测量工作更多依赖于我们的测量技师及测量工的经验及水平进行没有从一个科学性的角度，编制一个具有可操作性的测量方案，然后按照方案实施，指导施工。
4.3注意事项
进行测量之前，所用仪器及水准尺等器具须得做定期检校。摆放仪器要安稳。一般选择较坚实的地方，三脚架必须要踩牢，高度必须适合测量者身高，观测过程中勿触碰三脚架。仪器的经纬仪架头若不水平连接螺栓，其发生倾斜会造成垂球线偏远读盘中心，影响对中精度。一般架头每倾斜5mm，垂偏离度盘中心约1mm。经纬仪队中必须准确。若测设矩形控制网极有可能造成周边不闭合，超过允许之误差，队中误差勿超过2-3mm，后视边应该选在长边。仪器必须调平。若仪器不平，则望远镜绕横轴扫出的是一个斜面，读数时水准管泡必须居中。在强光照射下，必须撑伞遮住阳光，防止起泡出现不稳定的状况。水准仪前后视距尽量相等，能够消除仪器误差及其他条件因素的影响。水准尺必须立直，防止尺身倾斜使得读数偏大，必须经常检查和净尺底的泥土，水准尺必须立在坚硬的点位之上（加尺垫、钉木桩）。测量人员必须了解水准尺的刻划规律，读数应该由小到大，数值增加方向由小到大。若是倒镜，读尺必须从上往下读数。仪器目镜及物镜必须仔细对光，以便消除视差，使用经纬仪之时必须使得十字丝交点照准目标中心。
5.结论
建筑工程施工中，数据的测量时一个很重要的环节，如果把握不好，则设计图纸有可能出错，导致设计图纸不能科学指导施工进度，最终导致施工建设的质量不能得到有效的保证，给建筑物的使用带来隐患。因此，本文对测量中可能出现的误差进行了分析，并给出了一些可行的减小及控制误差的措施，希望能对建筑施工提供参考。
参考文献
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[2]张卫民.谈建筑工程测量中误差的基本分析[J]. 科技创新导报，2014，33：35.
[3]周聂. 建筑工程测量误差的产生与控制[J]. 江西建材，2014，24：239.
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