施工控制测量

施工控制测量第1页，共50页，2023年，2月20日，星期五第一节施工控制网的特点1．控制的范围小，控制点的密度大2．点位布设和精度有特定的要求3．使用频繁4．受施工干扰5．投影面的选择不同2第2页，共50页，2023年，2月20日，星期五第二节三角测量基本原理控制测量平面控制导线测量高程控制三角测量水准测量三角高程测量测角网测边网边角网单导线导线网GPS测量3第3页，共50页，2023年，2月20日，星期五一、三角网三角网：将控制点按观测方法用三角形连接而成的几何图形三角点：三角网中的控制点4第4页，共50页，2023年，2月20日，星期五5第5页，共50页，2023年，2月20日，星期五J1J2J3JC1CC3C2贯通面贯通点····隧道（洞）轴线出口端·····XY进口端6第6页，共50页，2023年，2月20日，星期五三峡大坝施工控制网7第7页，共50页，2023年，2月20日，星期五上海磁浮铁路地面控制网8第8页，共50页，2023年，2月20日，星期五杭

州

湾

GPS

首

级

控

制

网9第9页，共50页，2023年，2月20日，星期五10第10页，共50页，2023年，2月20日，星期五二、三角测量的原理按坐标正算方法可得：X2

α12S12α131S133其中：S13

按正弦定理计算11第11页，共50页，2023年，2月20日，星期五起算数据――为了得到所有点的坐标，必须已知的数据。包括：网中某一点的坐标x1、y1，某一边长度S1及其坐标方位角α12。观测元素――在各三角点上进行观测得到的数据。一般是水平角（方向值）或边长。推算元素――根据起算数据和观测元素的平差值推算出来的数据。包括：三角网中各边长、坐标方位角和三角点的坐标。三、三角网中的数据类型：12第12页，共50页，2023年，2月20日，星期五四、起算数据的获得1．起算边长

测区内已有国家三角网，且精度能够满足要求，可直接利用其作为起算边长。已有网边长精度不能满足要求或无边长可利用时，可采用光电测距或GPS基线法直接测定三角网的某一边或某些边的边长作为起算边长。13第13页，共50页，2023年，2月20日，星期五2．

起算坐标

测区内已有国家三角网时，由已有的三角网传递起算坐标。

测区附近无三角网成果可供利用，可在一个三角点上用天文测量方法测定其经纬度，再换算成高斯平面直角坐标作为起算坐标。保密工程或小测区也可采用假定坐标或建筑坐标系统。14第14页，共50页，2023年，2月20日，星期五3．起算方位角

测区附近已有控制网时，由已有网传递方位角。无已知控制网成果可利用时，一般用天文测量方法测定三角网某一边的天文方位角作为起算方位角或用陀螺经纬仪测定真方位角作为起算方位角。方向精度要求不高时，也可测定一条边的磁方位角作为起算方位角。15第15页，共50页，2023年，2月20日，星期五

第三节三角测量的外业工作一、三角网的设计和选点1.主要内容地形图上选择点位，布置网形；精度估算（与控制网形状有关）；现场踏勘布点。16第16页，共50页，2023年，2月20日，星期五2.三角网的基本图形

三角锁中点多边形大地四边形17第17页，共50页，2023年，2月20日，星期五3.选点布网的基本要求（1）三角形的内角不应小于30°；受地形限制时，个别角亦不应小于25°。（2）相邻点间应通视良好，便于观测，不受旁折光影响。（3）测距边应满足相应测距方法对地形等因素的要求。（4）控制点应便于长期保存和寻找，点位应有利于控制网的加密、扩展。

（5）要考虑三角测量的基本要求和施工放样的特殊需要。18第18页，共50页，2023年，2月20日，星期五二、角度观测

观测方法：方向观测法

CABED选择起始方向（如A）；盘左：照准起始方向，配置水平度盘，读数；顺时针依次照准各目标，直至归零，即：A—C—D—E—A盘右：照准起始方向，读数；逆时针依次照准各目标，直至归零，即：A—E—D—C—A19第19页，共50页，2023年，2月20日，星期五各测回起始方向的读数按下列公式计算式中：

m—总测回数；

j—测回序号（j=1、2、3…、m）；

i'—水平度盘最小间隔分划值，DJ1型仪器为4’，DJ2型仪器为10’；

ω

—测微器分格数，DJ1型仪器ω=60格，DJ2型仪器ω=600”。20第20页，共50页，2023年，2月20日，星期五21第21页，共50页，2023年，2月20日，星期五度盘读数为：165°38′15.4″22第22页，共50页，2023年，2月20日，星期五2.全圆方向法记录计算23第23页，共50页，2023年，2月20日，星期五3.

方向观测注意事项（1）选择最有利的时间观测，通视良好，成象清晰、稳定。（2）注意旁折光的影响。（3）在每半个测回中，照准部只按一个方向转动。（4）微动螺旋必须以旋进方向照准目标。测微器以旋进方向使度盘分划线重合。（5）认真消除视差。在一测回的观测过程中不得重新调焦，以免引起视准轴的变动。（6）仪器(包括三脚架)不要受阳光直接照射。（7）观测过程中，照准部水准管不得偏离中心位置一格。（8）水平角观测的结果超过限差时，应在原度盘位置上进行重测。24第24页，共50页，2023年，2月20日，星期五4.成果检核（1）三角形的闭合差检核三角形闭合差三角形闭合差的限值式中m

为该等级三角网限制的测角中误差。25第25页，共50页，2023年，2月20日，星期五测角中误差检核

测角中误差计算：

式中，w为各三角形的角度闭合差；n为所测三角形的个数。实际得出的测角中误差mβ应小于设计要求的测角中误差。否则应检查原因，首先在角度闭合差较大的有关各测站上进行重测。26第26页，共50页，2023年，2月20日，星期五三、基线测量1.方法：光电测距，基线尺测距。

2.光电测距注意事项：基线两端的高差不宜过大，一般h<0.2D测距边直接选在地面覆盖物相同的地段，不宜选在烟囱、散热塔、散热池等发热体的上空；测线上不应有树枝、电线等障碍物，四等及以上的测线应离开地面或障碍物1.3m以上；测线应避开高压线等强电磁场的干扰。27第27页，共50页，2023年，2月20日，星期五第四节精密导线一.

工程精密导线的布设原则1．宜布设成直伸形状，在必要的情况下，可以布设成直伸的导线闭合环。2．导线边所在位置应便于测距。3．导线点彼此之间通视良好，减弱折光的影响。4．尽量布置长边，以提高测距的相对精度并使导线点数减少。5．导线点所在位置应便于放样和连测。6.导线点位置应尽量避开地质不稳定的地方，并避免施工的干扰。

28第28页，共50页，2023年，2月20日，星期五二、工程精密导线的测量方法

1.

角度测量

用测回法观测。奇数测回测左角，偶数测回测右角。左、右角分别取中数。29第29页，共50页，2023年，2月20日，星期五角度观测注意事项：观测右角时，仍以左角起始方向为准配置度盘位置。检查左、右角之和与圆周角的闭合差

Δ=β左+β右–360ºΔ不应大于表2-8的规定(P.22)为了消除旁折光影响，一个测站的全部测回数，至少应分配在两个不同的时间段观测。30第30页，共50页，2023年，2月20日，星期五2．边长测量

根据测量设计所需的精度，结合仪器设备条件，采用光电测距方法往返观测，或按不同时段观测。

测距精度测距仪精度等级往返测回数

1/200000І41/150000І、ІІ41/100000І2ІІ31/50000І、ІІ1ІІІ231第31页，共50页，2023年，2月20日，星期五3.数据处理

导线环角度闭合差限差检核：式中：m—设计所需的测角中误差；

n—

导线环内角个数。测角中误差计算：mβ应符合测量设计的精度要求。32第32页，共50页，2023年，2月20日，星期五导线的平差计算：

宜采用间接平差、条件平差。角、边观测值应按下式确定权数：

式中mβ—导线测角中误差；

mD—导线边长中误差。当导线精度要求不高时，如四、五等导线亦可采用近似平差。33第33页，共50页，2023年，2月20日，星期五第五节高程控制网目的：确定水准点的高程，为工程建设的施工放样和建筑物沉降变形的监测提供高程基准。观测方法：水准测量，三角高程测量。

工作程序：图上设计水准点的分布和水准网的图形（路线走向）、实地选定水准点的位置，埋设水准标石、实施外业观测、进行内业平差计算、编制水准测量成果表。34第34页，共50页，2023年，2月20日，星期五一、高程控制网的布设图上设计应注意以下几点：1.水准路线应尽量沿坡度较小、土质坚实、施工方便的道路布设，尽量避免跨越河流、湖泊、沼泽与峡谷等障碍物，以减弱前后视折光误差的影响。2.布设首级控制网时，应考虑到进一步加密的方便。3.水准网应尽可能布设成环形网或结点网，在个别情况下，亦可布设成附合路线。4.应与国家水准点进行联网，以求高程系统的统一。35第35页，共50页，2023年，2月20日，星期五二、精密水准仪和水准尺1.精密水准仪的特点(1)水准器有较高的灵敏度，可借以建立精确的水平视线。(2)必须有光学测微器装置，用来精确地在水准尺上读数。(3)望远镜有良好的光学性能。(4)仪器的视准轴与水准轴之间的联系相对稳定，并受外界条件的影响较小。36第36页，共50页，2023年，2月20日，星期五Ni004精密水准仪37第37页，共50页，2023年，2月20日，星期五Ni005A自动安平水准仪38第38页，共50页，2023年，2月20日，星期五DL101C数字水准仪39第39页，共50页，2023年，2月20日，星期五2.读

数

方

法40第40页，共50页，2023年，2月20日，星期五3.精密水准尺的特点当空气温度变化时，水准尺长度必须稳定或变化甚微。水准标尺的分划的偶然误差和系统误差都应很小。水准标尺在构造上必须保证全长笔直，并且不易发生弯曲或扭转。水准标尺上应附有水准器，以便扶尺者保持水准尺的垂直位置。水准标尺底面应有坚固耐磨的金属板，使其不易磨损。41第41页，共50页，2023年，2月20日，星期五三、精密水准测量的实施工程测量中，将水准测量分为二、三、四等三个等级1.二等精密水准测量作业的一般规定

（1）前、后视距离应尽量相等，其差应小于规定的限值。对二等水准测量，一测站前、后视距差应小于1.0m；前、后视距累计差应小于3m。以消除或减弱与距离有关的各种误差对观测高差的影响，如i角误差和垂直折光及调焦运行误差等。42第42页，共50页，2023年，2月20日，星期五（2）应按奇、偶数测站的观测程序进行观测，即分别按“后前前后”和“前后后前”的观测程序在相邻测站上交替进行。以消除或减弱与时间成比例均匀变化的误差的影响，如i角的变化和仪器的垂直位移等。（3）在一测段的水准路线上，测站的数目应安排成偶数。以消除或减弱两水准标尺零点差和交叉误差在仪器垂直轴倾斜时的影响。（4）每一测段应进行往、返测。以消除或减弱性质相同、正负号也相同的误差影响，如水准标尺垂直位移的误差影响。（5）一个测段的水准路线往、返测应在不同条件下进行（如上午或下午）。43第43页，共50页，2023年，2月20日，星期五2.观测程序与步骤在相邻测站上，按奇、偶数测站的观测程序进行观测。往测时的观测程序为奇数测站：①后视基本分划②前视基本分划③前视辅助分划④后视辅助分划偶数测站：①前视基本分划②后视基本分划③后视辅助分划④前视辅助分划返测时，奇数测站和偶数测站的观测程序与往测时相反。44第44页，共50页，2023年，2月20日，星期五3.计算步骤（1）计算视距、视距差、累积视距差（2）检核读数正确性（3）计算基本分划高差（4）计算辅助分划高差（5）检核计算正确性（6）计算平均高差（7）计