简单的数学方法在土木工程放线中的作用

【摘 要】进入二十一世纪以来，我国经济飞速发展，城市化进程不断加深，对建筑的需求越来越大，土木工程建设的速度日益加快，对土木工程的施工质量越来越重视，放线操作是土木工程中的重要内容。 在土木工程中，放线是工程施工中的一个必要步骤，可以为工程施工提供正确的依据，它贯穿着整个工程施工，对后期工程的施工质量有着很大程度的影响，其重要性不言而喻。数学方法是土木工程测量放线的基础，其中应用的很多公式都是建立在数学理论的基础上推导出来的，基于此，本文的主要内容就是对简单的数学方法在土木工程放线中的作用进行分析研究。

【关键词】简单；数学方法；土木工程；放线；作用

在土木工程中应用数学方法可以帮助我们更好地解决工程中的实际问题，尤其是在土木工程的测量放线方面，可以说数学理论的发展是土木工程发展的前提和基础，而数学方法的应用则是为土木工程的质量提供强大后盾支持。与此同时，通过在土木工程测量中的数学方法应用，可以通过实践对其存在的问题加以分析，促进数学的发展和改革，两者之间相互促进。

1 土木工程中需要放线的三个阶段

（1）工程定位放线

定位放线是土木工程施工开始后的第一次放线操作，在这个过程中，必须安排专门的人员进行，参与施工操作的人员必须是专业素质较高的，为保证定位放线的施工质量，应该让城市规划部门的测量队和施工单位的测量人员参与进来，提高测量质量和效率。在施工过程中需要安排专业的人员进行操作，并根据土木工程建设的规划定位图进行详细定位，并在最终确定的位置安置定位桩，方便土木工程的后续施工。由于放线的精度对土木工程的质量和施工精度起着十分重要的作用，对测量放线的成果有着较高的要求，必须做到准确无误，保证放线质量。

（2）基础施工放线

建筑物在完成定桩设置之后，在符合施工标准及要求的前提下，由施工单位的专业测量人员对基础工程进行放线操作并对测量数据进行再次检查，增加测量放线的准确性和可靠性，同时，在还应该安排专门的人员对现场进行施工监督管理以及对放线操作进行验证，做到对整个放线施工负责。基础施工的放线主要就是对所有建筑物的轴线进行定位，轴线之间的放线间隔主要根据建筑的实际情况进行安排，在完成定位确定工作之后，应该及时在确定位置上进行定位桩的安插，在施工过程中必须保证所有轴线定位桩的放线是符合建筑施工设计图的标准和要求。在完成基础定位放线操作之后，施工现场的测量人员及施工人员还需要根据定位的轴线放出基础的边线，并按照边线进行基础的开挖。基础开挖放线需要使用到多种工具，比如经纬仪、线绳、钢卷尺、线坠子以及龙门板等。如果是小型的土木工程施工，现场可能没有测量人员，只有施工人员进行放线施工。

（3）主体施工放线

在基础工程施工完成后，紧接着就是主体的施工。由于城市建设步伐的不断加快，对于建筑的要求日益提高，在建筑设计的过程中，应根据不同建筑的功能要求进行具体分析，并注重建筑的外观造型设计，以满足人们对建筑的不同要求。高层建筑的外观造型较复杂，对测量精度要求也比较高，在这类建筑物施工过程中，主题施工放线显得十分重要。主体施工放线主要是指对建筑物主题从一层、二层.直至主题封顶的是施工及放线操作。在放线施工过程中，每一层的放线施工主要是依据先前定位好的轴线定位桩及外引的轴线局准线进行施工放线。

2 简单的数学方法在土木工程放线中的作用

（1）等腰三角形的高确定垂直线

在土木工程施工中，局部放线或者是平时放线过程中，大多数技术人员都会采用勾股定理来确定直角三角形的三个边关系，即勾三股四弦五方法，但是土木工程建设的现场有时可能无法满足这一定理实施的条件，这种方式的局限性较大。等腰三角形的高确定垂直线方式的应用可以有效解决这一问题，受限性较小，可以有效提高土木工程放线的施工质量和施工效率。在使用这一方法时，后弦可以确定一个定点，然后在左右两端进行等距离的直线截取，再然后对直线两端的点进行划线使得两条直线相交于某点，最后将这点与最开始确定的点进行连接，从而得出土木工程放线的具体位置，采用这种方式节省了大半时间，打破土木工程建设施工现场对放线操作的局限性，提高了放線施工的灵活性。

（2）用圆的标准方程式解决圆弧线问题

在现代建筑中，土木工程设计为满足人们对建筑的观感要求，设计人员通常会对建筑物的造型进行独特设计，比如圆弧式的阳台设计等，通常设计人员只给出圆弧的半径，相对与实际施工中的真实数据，这个半径数据相对较大。面对土木工程放线这样具体而实在的工作，施工技术人员是不能够按照一定比例进行半径缩小的，这就导致无法用钢卷尺找到正确的圆心，进而无法完成具体的放线工作。这个时候利用圆的方程式来解决问题就简单多了，只需要用钢尺按照常规的方法进行圆心的确定，在常规上，工程技术人员难以根据半径画圆弧来确定放线的操作，且技术人员的施工空间也相对较小，于是可以将关系图建成平面直角坐标系，然后根据已知的数据，得到相关的方程式，再进行计算，然后得到具体的数据，得出数据相邻之间的间隔越小，代表结果越精准。

（3）相邻建筑物采用比例法进行放线简化

在实际施工过程中，土木工程建设的四大角放线主要是依靠经纬仪进行定位，采用比例法进行放线的简化，需要将土木工程建筑的两条轴线同时引到相邻建筑物的围墙上。相邻建筑物采用比例法的应用主要是对邻近的建筑物进行利用，将相邻建筑物的围墙当做参照物，其具体操作如下：首先，用水平仪在围墙进行测量，确定一条有用的水平线，并通过经纬仪将确定的两条轴线引到该水平线上，让两条水平线可以相交；然后，用钢卷尺分别测出两条线的长度，两个数据相比得出需要的数据，并在围墙上测出各个轴线，采用比例法最终简化放线的工作。

3 结语

数学方法一直伴随着土木工程放线工作的施工，在实践过程中，需要不断通过数学方法来解决问题，做施工和研究的强大后盾。在未来的发展道路上，结合先进的施工技术，让简单的数学方法可以在施工过程中充分发挥作用，帮助施工的完成，并不断进行优化，减少土木工程放线施工所需要的人力、物力和财力，进而实现企业的经济效益最大化。

【参考文献】

[1]钟有长.地理难题解答中的数学方法[J].福建地理.2004（01）.

[2]潘玉君，丁文荣，武友德.地理哲学与数学方法论[J].云南师范大学学报（哲学社会科学版）.2004（04）.