6土木工程測量-控制測量教學課件

6土木工程測量--控制測量1、合法而穩(wěn)定的權(quán)力在使用得當時很少遇到抵抗?！ぜs翰遜2、權(quán)力會使人漸漸失去溫厚善良的美德?！?、最大限度地行使權(quán)力總是令人反感；權(quán)力不易確定之處始終存在著危險。——塞·約翰遜4、權(quán)力會奴化一切。——塔西佗5、雖然權(quán)力是一頭固執(zhí)的熊，可是金子可以拉著它的鼻子走?！勘?土木工程測量--控制測量6土木工程測量--控制測量1、合法而穩(wěn)定的權(quán)力在使用得當時很少遇到抵抗?！ぜs翰遜2、權(quán)力會使人漸漸失去溫厚善良的美德?！?、最大限度地行使權(quán)力總是令人反感；權(quán)力不易確定之處始終存在著危險。——塞·約翰遜4、權(quán)力會奴化一切?！髻?、雖然權(quán)力是一頭固執(zhí)的熊，可是金子可以拉著它的鼻子走?！勘?.控制測量控制測量及其分類控制測量基本原理平面控制測量的基本方法導(dǎo)線測量的工作方法交會定點控制測量及其分類6.1.1控制測量的基本概念1.控制點：選定測區(qū)內(nèi)具有控制意義的點位，并使用一定的標志固定下來，精確地測定其位置，作為下一級測量的依據(jù)2.控制測量：為確定控制點空間位置而進行的測量工作（1）平面控制測量：確定控制點平面位置的測量工作（2）高程控制測量：確定控制點高程位置的測量工作3.控制網(wǎng)：（1）平面控制網(wǎng)（2）高程控制網(wǎng)6.1控制測量概述6.控制測量控制測量及其分類控制測量基本原理平面控制測量的基本方法導(dǎo)線測量的工作方法交會定點控制測量及其分類3.工程中建立平面控制網(wǎng)的施測方法（1）導(dǎo)線測量：用于在狹長地帶、山區(qū)以及道橋工程中建立平面控制網(wǎng)，測定導(dǎo)線邊長及相鄰導(dǎo)線邊的導(dǎo)線轉(zhuǎn)折角。

（2）小三角測量：用于在丘陵或山區(qū)測圖所建立的控制網(wǎng)測量，測量各三角形的所有內(nèi)角及基線長度。（3）交會定點：加密控制點常用方法（前方交會、后方交會及側(cè)方交會法等）6.1.3高程控制網(wǎng)的等級劃分及技術(shù)要求技術(shù)要求：

路線長度、每公里高差中誤差、路線閉合差2.等級劃分：（1）國家水準網(wǎng)：分一、二、三、四等，一、二等采用精密水準測量方法建立，三、四等水準網(wǎng)可直接為地形測圖及工程建設(shè)提供高程控制點。（2）城市高程控制網(wǎng)：分二、三、四級三個等級。（3）小地區(qū)高程控制網(wǎng)：以國家或城市等級水準點為基礎(chǔ)，建立單一水準路線或水準網(wǎng)。3.建立高程控制網(wǎng)的方法：高精度水準測量或三角高程測量。

6.2.1導(dǎo)線類型：閉合導(dǎo)線、附和導(dǎo)線、支導(dǎo)線、導(dǎo)線網(wǎng)、結(jié)點網(wǎng)6.2導(dǎo)線測量6.2.2導(dǎo)線測量的外業(yè)工作

1.踏勘選點及建立標志

（1）資料搜集：測區(qū)及附近已有地形圖和控制點

（2）導(dǎo)線點位置的選擇:

1)

相鄰導(dǎo)線點間要通視。2)

應(yīng)選在土質(zhì)堅實處，以保存和安置儀器。3)

視野開闊，便于碎部測量。4)

相鄰導(dǎo)線的邊長應(yīng)大致相等。5)

導(dǎo)線點應(yīng)分布均勻，以便控制整個測區(qū)。測圖區(qū)域地形圖測繪控制點選擇（3）建立標志

1）臨時控制點應(yīng)打上木樁與地面齊平，中心釘釘

2）永久控制點則應(yīng)制成混凝土樁或石樁2.觀測轉(zhuǎn)折角（或內(nèi)角）和連接角

采用測回法測角（1）附合導(dǎo)線：城市測量一般觀測導(dǎo)線前進方向的左角，鐵路測量中一般觀測導(dǎo)線前進方向的右角。（2）閉合導(dǎo)線：觀測內(nèi)角。（3）連接角：各圖中β1′、βA均為連接角

導(dǎo)線前進方向3.邊長測量

用全站儀、測距儀或鋼尺精密測距進行導(dǎo)線邊長測量，讀數(shù)到毫米。導(dǎo)線測量手薄格式見下表所示。6.2.3導(dǎo)線測量的內(nèi)業(yè)計算（1）根據(jù)導(dǎo)線類型進行角度閉合差計算及分配（2）根據(jù)連接角及導(dǎo)線轉(zhuǎn)折角計算導(dǎo)線各邊的方位角（3）根據(jù)已知點坐標、已知邊長及導(dǎo)線各邊的坐標方位角計算未知點的坐標（4）根據(jù)導(dǎo)線類型進行坐標增量閉合差計算及分配（5）計算導(dǎo)線點最終坐標1.根據(jù)導(dǎo)線類型進行角度閉合差計算及分配（1）角度閉合差計算1）附合導(dǎo)線測左（右）角

2）閉合導(dǎo)線測內(nèi)角（2）閉合差分配（3）改正后的角度計算注意：改正數(shù)與閉合差反號注意：閉合差是否滿足精度要求2.導(dǎo)線邊方位角計算（1）觀測左角：（2）觀測右角：計算的方位角小于零時，應(yīng)加上360計算的方位角大于360時，應(yīng)減去360注意:3.計算導(dǎo)線點坐標（1）計算各導(dǎo)線邊坐標增量

已知A點坐標及AP直線邊長DAP，計算未知點P的坐標增量為（2）坐標增量閉合差計算及分配

1）計算坐標增量閉合差(a)閉合導(dǎo)線(b)附合導(dǎo)線

2）計算坐標增量改正數(shù)

（3）計算改正后的導(dǎo)線點坐標注意：閉合差是否滿足精度要求4.評價觀測結(jié)果精度（1）角度閉合差條件城市測量一級導(dǎo)線：城市測量二級導(dǎo)線：（2）導(dǎo)線全長相對閉合差導(dǎo)線全長閉合差

相對閉合差（1）應(yīng)用：丘陵或山區(qū)測圖控制，道橋工程平面控制（2）測距方式：以鋼尺精密量距為主（3）網(wǎng)格形式：單三角鎖、中心多邊形、大地四邊形和線形鎖等（4）等級劃分：一級、二級和圖根小三角

6.3小三角測量小三角網(wǎng)的形式

基線6.3.1小三角測量的外業(yè)工作步驟

踏勘選點、基線丈量和水平角觀測

1.踏勘選點選點應(yīng)注意的事項：(1)

基線的位置，應(yīng)布設(shè)在地形平坦便于精密量距的地方，如河灘，臺地等處。(2)

相鄰三角點應(yīng)通視，視野開闊便于測角及擴大控制范圍。(3)

三角形內(nèi)角盡可能布設(shè)成60o的等邊三角形，平均邊長應(yīng)符合規(guī)范規(guī)定。(4)

點位應(yīng)在土質(zhì)堅實，地勢較高，便于保存處。

２．基線丈量

基線一般作為小三角鎖的起始邊，丈量精度要求高，采用鋼尺精密丈量或電磁波測距儀測量。３．水平角觀測

（1）用全圓測回法或測回法測角

（2）對每個三角形進行精度評定

（3）聯(lián)測：應(yīng)與國家控制網(wǎng)聯(lián)測，若不能進行聯(lián)測時應(yīng)采用陀螺定位儀或羅盤測定起始方位角，并假定合適起始點獨立坐標系。

6.3.2小三角測量的平差原理

1.單三角鎖平差包括兩個方面：圖形平差以及基線平差。（1）圖形平差：對每個三角形均進行角度平差，使最后每個三角形的內(nèi)角和均為180o。（2）基線平差：由平差后的各三角形的內(nèi)角以及起始基線的量測值d0，根據(jù)正玄定理推算到終止基線得到推算值dn′，基線相對閉合差采用最小二乘原理，通過改變角度值使得閉合差為最小。（3）三角形邊長及控制點坐標計算2.中心多邊形的平差原理觀測各個內(nèi)角，丈量基線的邊長和基線的方位角。平差條件：(1)

三角形內(nèi)角和經(jīng)過調(diào)整后應(yīng)等于180o。(2)

中心點水平角之和經(jīng)過調(diào)整后應(yīng)等于360o。(3)

由AB基線經(jīng)過推算各邊邊長后，推回到AB基線時應(yīng)相等。3.大地四邊形平差原則

已知條件：8個內(nèi)角、一條基線邊的長度、基線邊一個點的坐標以及基線的方位角。有3個獨立條件：相應(yīng)有3個角度閉合差：（1）用途：加密控制點（2）常用方法：

前方交會法

后方交會法側(cè)方交會法

6.4交會定點1.前方交會法

A、B為兩控制點（坐標已知）在A、B上分別架設(shè)儀器，分別AB與AP的夾角α和BA與BP的夾角β，則P點坐標由下式計算

為了提高精度，通常采用3個已知點與待定點組成兩個三角形來測定P點的坐標。取兩組結(jié)果的平均值來確定P點坐標。注意：A、B、P三點必須是反時針旋轉(zhuǎn)2.后方交會法在P點設(shè)站對3個已知點A、B、C，進行觀測角度α和β,則P點坐標按下式計算其中1.用途：加密國家高程控制網(wǎng)；小地區(qū)地形測量中首級高程控制網(wǎng)；工程建設(shè)中建立高程施工控制網(wǎng)。2.觀測方法：雙面尺法（紅面及黑黑面）（1）三等水準：后黑（三絲）一前黑（三絲）一前紅（中絲）一后紅（中絲）（2）四等水準：后黑（三絲）一后紅（中絲）一前黑（三絲）一前紅（中絲）6.5三、四等水準測量3.計算校核：（1）視距計算與校核后視視線長：（9）=[（1）-（2）]*100前視視線長：（10）=[（5）-（6）]*100計算后視視線長與前視視線長之差：（11）=（9）-（10）對于三等水準測量，（11）不得超過3m；對于四等水準測量，（11）不得超過5m。計算前、后視線長累計差：（12）=上站（12）+本站（11）對于三等水難測量，（12）不得超過6m；對于四等水準測量，（12）不得超過10m。

2）黑、紅面讀數(shù)差計算與檢核

前尺：（13）=（3）+K-（7）

后尺：（14）=（4）+K-（8）對于三等水準測量，（13）、（14）不得超過2mm，對于四等水準測量，（12）不得超過3mm。３）高差計算與檢核

黑面高差：（15）=（3）-（4）紅面高差：（16）=（8）-（7）檢核計算：（17）=（15）-（16）±0.001=(14)-(13)對于三等水準測量，（17）不得超過3mm；對于四等水準測量（17）不得超過5mm。該站觀測高差:（18）=[(15)+(16)

±0.100]/24．每頁計算與檢核高差檢核：

（當測站數(shù)為偶數(shù)時）