施工控制測量

施工控制測量第1頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五第一節(jié)施工控制網(wǎng)的特點(diǎn)1．控制的范圍小，控制點(diǎn)的密度大2．點(diǎn)位布設(shè)和精度有特定的要求3．使用頻繁4．受施工干擾5．投影面的選擇不同2第2頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五第二節(jié)三角測量基本原理控制測量平面控制導(dǎo)線測量高程控制三角測量水準(zhǔn)測量三角高程測量測角網(wǎng)測邊網(wǎng)邊角網(wǎng)單導(dǎo)線導(dǎo)線網(wǎng)GPS測量3第3頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五一、三角網(wǎng)三角網(wǎng)：將控制點(diǎn)按觀測方法用三角形連接而成的幾何圖形三角點(diǎn)：三角網(wǎng)中的控制點(diǎn)4第4頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五5第5頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五J1J2J3JC1CC3C2貫通面貫通點(diǎn)····隧道（洞）軸線出口端·····XY進(jìn)口端6第6頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五三峽大壩施工控制網(wǎng)7第7頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五上海磁浮鐵路地面控制網(wǎng)8第8頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五杭

州

灣

GPS

首

級

控

制

網(wǎng)9第9頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五10第10頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五二、三角測量的原理按坐標(biāo)正算方法可得：X2

α12S12α131S133其中：S13

按正弦定理計(jì)算11第11頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五起算數(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)。三、三角網(wǎng)中的數(shù)據(jù)類型：12第12頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五四、起算數(shù)據(jù)的獲得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(shí)，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。13第13頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五2．

起算坐標(biāo)

測區(qū)內(nèi)已有國家三角網(wǎng)時(shí)，由已有的三角網(wǎng)傳遞起算坐標(biāo)。

測區(qū)附近無三角網(wǎng)成果可供利用，可在一個(gè)三角點(diǎn)上用天文測量方法測定其經(jīng)緯度，再換算成高斯平面直角坐標(biāo)作為起算坐標(biāo)。保密工程或小測區(qū)也可采用假定坐標(biāo)或建筑坐標(biāo)系統(tǒng)。14第14頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五3．起算方位角

測區(qū)附近已有控制網(wǎng)時(shí)，由已有網(wǎng)傳遞方位角。無已知控制網(wǎng)成果可利用時(shí)，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(shí)，也可測定一條邊的磁方位角作為起算方位角。15第15頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五

第三節(jié)三角測量的外業(yè)工作一、三角網(wǎng)的設(shè)計(jì)和選點(diǎn)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)。16第16頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五2.三角網(wǎng)的基本圖形

三角鎖中點(diǎn)多邊形大地四邊形17第17頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五3.選點(diǎn)布網(wǎng)的基本要求（1）三角形的內(nèi)角不應(yīng)小于30°；受地形限制時(shí)，個(gè)別角亦不應(yīng)小于25°。（2）相鄰點(diǎn)間應(yīng)通視良好，便于觀測，不受旁折光影響。（3）測距邊應(yīng)滿足相應(yīng)測距方法對地形等因素的要求。（4）控制點(diǎn)應(yīng)便于長期保存和尋找，點(diǎn)位應(yīng)有利于控制網(wǎng)的加密、擴(kuò)展。

（5）要考慮三角測量的基本要求和施工放樣的特殊需要。18第18頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五二、角度觀測

觀測方法：方向觀測法

CABED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(shí)針依次照準(zhǔn)各目標(biāo)，直至歸零，即：A—C—D—E—A盤右：照準(zhǔn)起始方向，讀數(shù)；逆時(shí)針依次照準(zhǔn)各目標(biāo)，直至歸零，即：A—E—D—C—A19第19頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五各測回起始方向的讀數(shù)按下列公式計(jì)算式中：

m—總測回?cái)?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’；

ω

—測微器分格數(shù)，DJ1型儀器ω=60格，DJ2型儀器ω=600”。20第20頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五21第21頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五度盤讀數(shù)為：165°38′15.4″22第22頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五2.全圓方向法記錄計(jì)算23第23頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五3.

方向觀測注意事項(xiàng)（1）選擇最有利的時(shí)間觀測，通視良好，成象清晰、穩(wěn)定。（2）注意旁折光的影響。（3）在每半個(gè)測回中，照準(zhǔn)部只按一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)。（4）微動(dòng)螺旋必須以旋進(jìn)方向照準(zhǔn)目標(biāo)。測微器以旋進(jìn)方向使度盤分劃線重合。（5）認(rèn)真消除視差。在一測回的觀測過程中不得重新調(diào)焦，以免引起視準(zhǔn)軸的變動(dòng)。（6）儀器(包括三腳架)不要受陽光直接照射。（7）觀測過程中，照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管不得偏離中心位置一格。（8）水平角觀測的結(jié)果超過限差時(shí)，應(yīng)在原度盤位置上進(jìn)行重測。24第24頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五4.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。25第25頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五測角中誤差檢核

測角中誤差計(jì)算：

式中，w為各三角形的角度閉合差；n為所測三角形的個(gè)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。26第26頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五三、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。27第27頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五第四節(jié)精密導(dǎo)線一.

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。

28第28頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五二、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)。29第29頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五角度觀測注意事項(xiàng)：觀測右角時(shí)，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–360oΔ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(gè)測站的全部測回?cái)?shù)，至少應(yīng)分配在兩個(gè)不同的時(shí)間段觀測。30第30頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五2．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(shí)段觀測。

測距精度測距儀精度等級往返測回?cái)?shù)

1/200000?41/150000?、??41/100000?2??31/50000?、??1???231第31頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五3.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(gè)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。32第32頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五導(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；

mD—導(dǎo)線邊長中誤差。當(dāng)導(dǎo)線精度要求不高時(shí)，如四、五等導(dǎo)線亦可采用近似平差。33第33頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五第五節(jié)高程控制網(wǎng)目的：確定水準(zhǔn)點(diǎn)的高程，為工程建設(shè)的施工放樣和建筑物沉降變形的監(jiān)測提供高程基準(zhǔn)。觀測方法：水準(zhǔn)測量，三角高程測量。

工作程序：圖上設(shè)計(jì)水準(zhǔn)點(diǎn)的分布和水準(zhǔn)網(wǎng)的圖形（路線走向）、實(shí)地選定水準(zhǔn)點(diǎn)的位置，埋設(shè)水準(zhǔn)標(biāo)石、實(shí)施外業(yè)觀測、進(jìn)行內(nèi)業(yè)平差計(jì)算、編制水準(zhǔn)測量成果表。34第34頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五一、高程控制網(wǎng)的布設(shè)圖上設(shè)計(jì)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1.水準(zhǔn)路線應(yīng)盡量沿坡度較小、土質(zhì)堅(jiān)實(shí)、施工方便的道路布設(shè)，盡量避免跨越河流、湖泊、沼澤與峽谷等障礙物，以減弱前后視折光誤差的影響。2.布設(shè)首級控制網(wǎng)時(shí)，應(yīng)考慮到進(jìn)一步加密的方便。3.水準(zhǔn)網(wǎng)應(yīng)盡可能布設(shè)成環(huán)形網(wǎng)或結(jié)點(diǎn)網(wǎng)，在個(gè)別情況下，亦可布設(shè)成附合路線。4.應(yīng)與國家水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，以求高程系統(tǒng)的統(tǒng)一。35第35頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五二、精密水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺1.精密水準(zhǔn)儀的特點(diǎn)(1)水準(zhǔn)器有較高的靈敏度，可借以建立精確的水平視線。(2)必須有光學(xué)測微器裝置，用來精確地在水準(zhǔn)尺上讀數(shù)。(3)望遠(yuǎn)鏡有良好的光學(xué)性能。(4)儀器的視準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)軸之間的聯(lián)系相對穩(wěn)定，并受外界條件的影響較小。36第36頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五Ni004精密水準(zhǔn)儀37第37頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五Ni005A自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀38第38頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五DL101C數(shù)字水準(zhǔn)儀39第39頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五2.讀

數(shù)

方

法40第40頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五3.精密水準(zhǔn)尺的特點(diǎn)當(dāng)空氣溫度變化時(shí)，水準(zhǔn)尺長度必須穩(wěn)定或變化甚微。水準(zhǔn)標(biāo)尺的分劃的偶然誤差和系統(tǒng)誤差都應(yīng)很小。水準(zhǔn)標(biāo)尺在構(gòu)造上必須保證全長筆直，并且不易發(fā)生彎曲或扭轉(zhuǎn)。水準(zhǔn)標(biāo)尺上應(yīng)附有水準(zhǔn)器，以便扶尺者保持水準(zhǔn)尺的垂直位置。水準(zhǔn)標(biāo)尺底面應(yīng)有堅(jiān)固耐磨的金屬板，使其不易磨損。41第41頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五三、精密水準(zhǔn)測量的實(shí)施工程測量中，將水準(zhǔn)測量分為二、三、四等三個(gè)等級1.二等精密水準(zhǔn)測量作業(yè)的一般規(guī)定

（1）前、后視距離應(yīng)盡量相等，其差應(yīng)小于規(guī)定的限值。對二等水準(zhǔn)測量，一測站前、后視距差應(yīng)小于1.0m；前、后視距累計(jì)差應(yīng)小于3m。以消除或減弱與距離有關(guān)的各種誤差對觀測高差的影響，如i角誤差和垂直折光及調(diào)焦運(yùn)行誤差等。42第42頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五（2）應(yīng)按奇、偶數(shù)測站的觀測程序進(jìn)行觀測，即分別按“后前前后”和“前后后前”的觀測程序在相鄰測站上交替進(jìn)行。以消除或減弱與時(shí)間成比例均勻變化的誤差的影響，如i角的變化和儀器的垂直位移等。（3）在一測段的水準(zhǔn)路線上，測站的數(shù)目應(yīng)安排成偶數(shù)。以消除或減弱兩水準(zhǔn)標(biāo)尺零點(diǎn)差和交叉誤差在儀器垂直軸傾斜時(shí)的影響。（4）每一測段應(yīng)進(jìn)行往、返測。以消除或減弱性質(zhì)相同、正負(fù)號也相同的誤差影響，如水準(zhǔn)標(biāo)尺垂直位移的誤差影響。（5）一個(gè)測段的水準(zhǔn)路線往、返測應(yīng)在不同條件下進(jìn)行（如上午或下午）。43第43頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五2.觀測程序與步驟在相鄰測站上，按奇、偶數(shù)測站的觀測程序進(jìn)行觀測。往測時(shí)的觀測程序?yàn)槠鏀?shù)測站：①后視基本分劃②前視基本分劃③前視輔助分劃④后視輔助分劃偶數(shù)測站：①前視基本分劃②后視基本分劃③后視輔助分劃④前視輔助分劃返測時(shí)，奇數(shù)測站和偶數(shù)測站的觀測程序與往測時(shí)相反。44第44頁，共50頁，2023年，2月20日，星期五3.計(jì)算步驟（1）計(jì)算視距、視距差、累積視距差（2）檢核讀數(shù)正確性（3）計(jì)算基本分劃高差（4）計(jì)算輔助分劃高差（5）檢核計(jì)算正確性（6）計(jì)算平均高差（7）計(jì)