施工控制測量課件

第二章施工控制測量第一節(jié)施工控制網(wǎng)的特點(diǎn)第二節(jié)三角測量基本原理第三節(jié)三角測量的外業(yè)工作第四節(jié)精密導(dǎo)線第五節(jié)高程控制網(wǎng)第二章施工控制測量§2-1概述布設(shè)施工控制網(wǎng)的目的規(guī)劃設(shè)計(jì)階段：為測繪大比例尺地形圖；施工建設(shè)階段：為工程建筑物的施工放樣提供控制；

施工建設(shè)與運(yùn)管管理期間：為監(jiān)測工程建筑物的變形和安全性能，布設(shè)變形觀測控制網(wǎng)。

這三個方面的控制測量工作，由于時間先后、規(guī)模大小、形式和精度要求不同，很難一次布設(shè)使其滿足各方面的要求，一般需采用分別布網(wǎng)的辦法。

相對于測圖控制網(wǎng)來說，一般的施工控制網(wǎng)具有以下特點(diǎn)：

1、控制的范圍小，控制點(diǎn)的密度大例如：大型的水利樞紐工程控制面積：十幾平方公里（個別達(dá)幾十平方公里）；中小型水利樞紐控制面積：一般不超過幾個平方公里；一般工業(yè)建設(shè)場地控制面積：許多都在1km2以下。在這樣一個較小的范圍內(nèi)，各種建筑物的分布錯綜復(fù)雜，為滿足施工期間的放樣工作，需布設(shè)稠密的控制點(diǎn)，2．點(diǎn)位布設(shè)和精度有特定的要求

點(diǎn)位布設(shè)要考慮施工放樣的方便(例如橋梁和隧道軸線兩端一定要有控制點(diǎn)。)

精度上對軸線的位置，在偏差上都有一定的限值(例如工業(yè)廠房主軸線定位的精度要求為2cm4km以下的山嶺隧道，當(dāng)相向開挖面貫通時，兩中線間的橫向偏差不應(yīng)超過10cm。)

施工控制網(wǎng)的精度不一定均勻，要求保證某一方向或幾個點(diǎn)的相對位置的高精度。(例如橋梁施工控制網(wǎng)要求沿橋軸線方向的高精度，以保證橋軸線長度及墩臺定位的精度；隧道施工控制網(wǎng)要保證隧道橫向貫通的精度等。)3．使用頻繁

在施工過程中，控制點(diǎn)常直接用于放樣。例如大壩，往往對每一層都要進(jìn)行放樣工作。對于橋墩，也要隨著他們的澆注升高，經(jīng)常地進(jìn)行放樣工作。

由此可見，放樣控制點(diǎn)的使用是頻繁的。

對于控制點(diǎn)的穩(wěn)定性，使用時的方便性，以及點(diǎn)位在施工期間保存的可能性等，就提出了比較高的要求。因此，在控制點(diǎn)上有時采用觀測墩。5．投影面的選擇不同由于施工放樣需要應(yīng)用控制點(diǎn)之間的實(shí)際距離，因此施工控制網(wǎng)的起始邊長度不需要投影到平均海水面上。例如工業(yè)建設(shè)場地上是將施工控制網(wǎng)投影到廠區(qū)平均高程面上；例如橋梁施工的三角網(wǎng)的起始邊長度就要求化算到橋墩頂?shù)钠矫嫔稀！豆こ虦y量規(guī)范》中規(guī)定，平面控制網(wǎng)的坐標(biāo)系統(tǒng)，應(yīng)在滿足測區(qū)投影長度變形值不大于2.5cm/km的要求下，作下列選擇：(1)

采用統(tǒng)一的高斯正形投影3°帶平面直角坐標(biāo)系統(tǒng)；(2)采用高斯正形投影3°帶平面直角坐標(biāo)系統(tǒng)，投影面可采用1985年國家高程基準(zhǔn)，測區(qū)抵償高程面和測區(qū)平均高程面；(3)小測區(qū)可采用簡易方法定向，建立獨(dú)立坐標(biāo)系統(tǒng)；(4)在已有平面控制網(wǎng)的地區(qū)，可沿用原有的坐標(biāo)系統(tǒng)；(5)廠區(qū)內(nèi)可采用建筑坐標(biāo)系統(tǒng)。按坐標(biāo)正算方法可得：X2

α12S12α131S133其中：S13按正弦定理計(jì)算§2-2三角測量基本原理

采用三角形作為三角網(wǎng)基本圖形，這是因?yàn)槿切谓Y(jié)構(gòu)簡單圖形強(qiáng)度好

計(jì)算方便有幾何條件檢核。起算數(shù)據(jù)―為了得到所有點(diǎn)的坐標(biāo)，必須已知的數(shù)據(jù)。包括：網(wǎng)中某一點(diǎn)的坐標(biāo)x1、y1，某一邊長度S1及其坐標(biāo)方位角α12。觀測元素―在各三角點(diǎn)上進(jìn)行觀測得到的數(shù)據(jù)。一般是水平角（方向值）或邊長。推算元素―根據(jù)起算數(shù)據(jù)和觀測元素的平差值推算出來的數(shù)據(jù)。包括：三角網(wǎng)中各邊長、坐標(biāo)方位角和三角點(diǎn)的坐標(biāo)。一、三角網(wǎng)中的數(shù)據(jù)類型：二、起算數(shù)據(jù)的獲得方法

1、起算邊長測區(qū)內(nèi)已有國家三角網(wǎng)，且精度能夠滿足要求，可直接利用其作為起算邊長。已有網(wǎng)邊長精度不能滿足要求或無邊長可利用時，可采用光電測距或GPS基線法直接測定三角網(wǎng)的某一邊或某些邊的邊長作為起算邊長。3．起算方位角

測區(qū)附近已有控制網(wǎng)時，由已有網(wǎng)傳遞方位角。

無已知控制網(wǎng)成果可利用時，一般用天文測量方法測定三角網(wǎng)某一邊的天文方位角作為起算方位角或用陀螺經(jīng)緯儀測定真方位角作為起算方位角。方向精度要求不高時，也可測定一條邊的磁方位角作為起算方位角。一、

三角網(wǎng)的設(shè)計(jì)和選點(diǎn)要求P16

1、主要內(nèi)容地形圖上選擇點(diǎn)位，布置網(wǎng)形；精度估算（與控制網(wǎng)形狀有關(guān)）；現(xiàn)場踏勘布點(diǎn)?！?-3三角測量的外業(yè)工作2.三角網(wǎng)的基本圖形

三角鎖

中點(diǎn)多邊形大地四邊形二、三角網(wǎng)的角度觀測

觀測方法：方向觀測法

選擇起始方向（如A）；盤左：照準(zhǔn)起始方向，配置水平度盤，讀數(shù)；順時針依次照準(zhǔn)各目標(biāo)，直至歸零，即：ACDEA盤右：照準(zhǔn)起始方向，讀數(shù)；逆時針依次照準(zhǔn)各目標(biāo)，直至歸零，即：AEDCA式中：

m—總測回數(shù)；

j—測回序號（j=1、2、3…、m）；

i'—水平度盤最小間隔分劃值，DJ1型儀器為4'，DJ2型儀器為10'；

w—測微器分格數(shù)，DJ1型儀器

w=60格，DJ2型儀器

w=600"。各測回起始方向的讀數(shù)按下列公式計(jì)算度盤讀數(shù)為：165°38′15.4″4、成果檢核（1）三角形的閉合差檢核

三角形閉合差

三角形閉合差的限值式中m為該等級三角網(wǎng)限制的測角中誤差。測角中誤差檢核

測角中誤差計(jì)算：

式中，w

—各三角形的角度閉合差；n

—所測三角形的個數(shù)。

實(shí)際得出的測角中誤差mβ應(yīng)小于設(shè)計(jì)要求的測角中誤差。否則應(yīng)檢查原因，首先在角度閉合差較大的有關(guān)各測站上進(jìn)行重測。三、基線測量

1、方法：光電測距，基線尺測距。

2、光電測距注意事項(xiàng)：

基線兩端的高差不宜過大，一般h<0.2D

測距邊直接選在地面覆蓋物相同的地段，不宜選在煙囪、散熱塔、散熱池等發(fā)熱體的上空；

測線上不應(yīng)有樹枝、電線等障礙物，四等及以上的測線應(yīng)離開地面或障礙物1.3m以上；

測線應(yīng)避開高壓線等強(qiáng)電磁場的干擾。一、工程精密導(dǎo)線的布設(shè)原則1、宜布設(shè)成直伸形狀，在必要的情況下，可以布設(shè)成直伸的導(dǎo)線閉合環(huán)。2、導(dǎo)線邊所在位置應(yīng)便于測距。3、導(dǎo)線點(diǎn)彼此之間通視良好，減弱折光的影響。4、盡量布置長邊，以提高測距的相對精度并使導(dǎo)線點(diǎn)數(shù)減少。5、導(dǎo)線點(diǎn)所在位置應(yīng)便于放樣和連測。6、導(dǎo)線點(diǎn)位置應(yīng)盡量避開地質(zhì)不穩(wěn)定的地方，并避免施工的干擾?！?-4精密導(dǎo)線測量二、工程精密導(dǎo)線的測量方法

1、

角度測量用測回法觀測。奇數(shù)測回測左角，偶數(shù)測回測右角。左、右角分別取中數(shù)。角度觀測注意事項(xiàng)：觀測右角時，仍以左角起始方向?yàn)闇?zhǔn)配置度盤位置。檢查左、右角之和與圓周角的閉合差

Δ=β左+β右–360o

Δ不應(yīng)大于表2-8的規(guī)定(P.22)為了消除旁折光影響，一個測站的全部測回數(shù)，至少應(yīng)分配在兩個不同的時間段觀測。2、邊長測量

根據(jù)測量設(shè)計(jì)所需的精度，結(jié)合儀器設(shè)備條件，采用光電測距方法往返觀測，或按不同時段觀測。

測距精度

測距儀精度等級

往返測回數(shù)

1/200000?41/150000?、??41/100000?2??31/50000?、??1???23.數(shù)據(jù)處理

導(dǎo)線環(huán)角度閉合差限差檢核：式中：m—設(shè)計(jì)所需的測角中誤差；

n—導(dǎo)線環(huán)內(nèi)角個數(shù)。測角中誤差計(jì)算：mβ應(yīng)符合測量設(shè)計(jì)的精度要求。

導(dǎo)線的平差計(jì)算：

宜采用間接平差、條件平差。角、邊觀測值應(yīng)按下式確定權(quán)數(shù)：

式中

mβ—導(dǎo)線測角中誤差；