工程测量 第二篇工程建设中的定线放样工作 学·施工控制网的建立 施工放样的方法和精度分析 春·曲线测设(与线路勘测合并) 地下建筑物的施工测量 勘·竖井联系测量与陀螺经纬仪测量
工程测量学长春工程学院勘测学院
第五章施工控制网的建立 程§5-1工程建筑物放样的程序和要求 量工程测设:将图纸上设计好的建(构)筑物的位置、形状、大小、及 学高程等,在满足设计要求的前提下标定于实地。 工程测设的程序:首先在现场标定出建(构)筑物的轴线,然后再定 出建(构)筑物的各个部分。 工程建筑物主轴线的精度要求:由建筑物的性质、与已有建筑物的关 长系、建筑区的地形(主要决定工程量的大小)和地质(主要决定建筑物 春的稳定性)情况来决定。 工程学院勘 主轴线及建筑物细部的放样:依据施工控制网来放样主轴线,再依据 程主轴线或施工控制网进行细部的放样。 施工控制网:为工程建设的施工而专门建立的测量控制网。 当施工控制网仅用于测设建筑物的主轴线时,因其位置放样精度不高, 测故对厂区施工控制网的精度要求也不高但当施工控制网除了用于放样 学主轴线外,还需直接放样辅助轴线和个别细部结构时,则对施工控 院制网的精度要求就大大提高
工 程 测 量 学 长 春 工 程 学 院 勘 测 学 院 工程测设：将图纸上设计好的建（构）筑物的位置、形状、大小、及 高程等，在满足设计要求的前提下标定于实地。 工程测设的程序：首先在现场标定出建（构）筑物的轴线，然后再定 出建（构）筑物的各个部分。 工程建筑物主轴线的精度要求：由建筑物的性质、与已有建筑物的关 系、建筑区的地形（主要决定工程量的大小）和地质（主要决定建筑物 的稳定性）情况来决定。 主轴线及建筑物细部的放样：依据施工控制网来放样主轴线，再依据 主轴线或施工控制网进行细部的放样。 施工控制网：为工程建设的施工而专门建立的测量控制网。 当施工控制网仅用于测设建筑物的主轴线时，因其位置放样精度不高， 故对厂区施工控制网的精度要求也不高。但当施工控制网除了用于放样 主轴线外，还需直接放样辅助轴线和个别细部结构时，则对施工控 制网的精度要求就大大提高
工施工测量的工作程序:首先建立施工控制网,然后进行各种工程测设 和设备安装测量,并同时进行各种检查与校正,最后进行竣工测量等。 程测量技术人员在施工测量中应具备的基本条件 测 1)具有良好的组织、协调、合作能力,具有团队精神,责任心强, 季心理素质好,敢于吃苦,敢于开拓,胆大心细,严谨求实 2)具有比较坚实的测绘基础理论,能够结合工程需要,设计出涉及 工程的各种测量方案(施工控制网、工程测设、设备安装测量、竣工测 量、检查和校正方案等)。 长3)具有坚实的测绘仪器设备操作和数据处理、计算技术,尤其是现 春代测绘仪器和计算机绘图、计算的技术。切莫纸上谈兵。 工 4)具有良好的识图、用图与分析能力,睿智果敢,善于发现并总结 程问题,及时纠正错误、调整方案。 学 院5)具有刻苦的钻研精神,加强学科交叉,善于活学活用,突破陈规, 勘形成以纵带横、以横促纵的纵深领域发展势头,以解决各种施工测量的 测疑难问题。 学院
工 程 测 量 学 长 春 工 程 学 院 勘 测 学 院 施工测量的工作程序：首先建立施工控制网，然后进行各种工程测设 和设备安装测量，并同时进行各种检查与校正，最后进行竣工测量等。 测量技术人员在施工测量中应具备的基本条件： 1）具有良好的组织、协调、合作能力，具有团队精神，责任心强， 心理素质好，敢于吃苦，敢于开拓，胆大心细，严谨求实。 2）具有比较坚实的测绘基础理论，能够结合工程需要，设计出涉及 工程的各种测量方案（施工控制网、工程测设、设备安装测量、竣工测 量、检查和校正方案等）。 3）具有坚实的测绘仪器设备操作和数据处理、计算技术，尤其是现 代测绘仪器和计算机绘图、计算的技术。切莫纸上谈兵。 4）具有良好的识图、用图与分析能力，睿智果敢，善于发现并总结 问题，及时纠正错误、调整方案。 5）具有刻苦的钻研精神，加强学科交叉，善于活学活用，突破陈规， 形成以纵带横、以横促纵的纵深领域发展势头，以解决各种施工测量的 疑难问题
§5-2施工控制网的布设 工 程 、建立施工控制网的缘由 测、因测图控制网一般不能满足工程施工精度及工作方便的需要,故需要建 量立施工控制网 学二、施工控制网的特点(与测图控制网比较) 1.控制的范围小,控制点的密度大,精度要求较高 对于水利工程建设,其范围在几平方公里至十几平方公里间,而对于工 业企业大多在1km2以下,但要求的精度都较高,且施工密集,为便于工作 长要求网点的密度也大。 春 工2控制网点使用频繁 程由于工程施工密集和施工的特点等原因,决定着要经常利用控制点进行 学施工测设、检查、修正等工作,故控制网点的使用是非常频繁的。 统3.受施工干扰较强 勘 测现代施工均交叉作业,工地空间又有限,所以,一方面经常造成测量视 学线受阻,影响测量:另方面,控制点经常遭到破坏,需要重新补点,从 院而影响了整体的测量精度和工作的进度
工 程 测 量 学 长 春 工 程 学 院 勘 测 学 院 一、建立施工控制网的缘由 因测图控制网一般不能满足工程施工精度及工作方便的需要，故需要建 立施工控制网。 二、施工控制网的特点（与测图控制网比较） 1.控制的范围小，控制点的密度大，精度要求较高 对于水利工程建设，其范围在几平方公里至十几平方公里间，而对于工 业企业大多在1km2以下，但要求的精度都较高，且施工密集，为便于工作， 要求网点的密度也大。 2.控制网点使用频繁 由于工程施工密集和施工的特点等原因，决定着要经常利用控制点进行 施工测设、检查、修正等工作，故控制网点的使用是非常频繁的。 3.受施工干扰较强 现代施工均交叉作业，工地空间又有限，所以，一方面经常造成测量视 线受阻，影响测量；另一方面，控制点经常遭到破坏，需要重新补点，从 而影响了整体的测量精度和工作的进度
4.施工控制坐标系经常采用独立坐标系 工由于工程的轴线是工程的骨架,为便于工程施工,通常选用轴线的方向 程作为施工控制网的轴系方向,原点选在合适的位置处,这样建立的坐标系 测即属于独立的坐标系。为实现这种坐标系与测量坐标系的转换,就必须建 量立相应的数学转换模型。见图5-1。模型为: 学 A y P x 独立→测量 cosa -sina sina cosa)(b oa B 长,她b(- cosa sina x-xo 春 sIna cosa y-yo 图5-1 工 程式中:a一独立坐标系AB0’的纵轴A在测量坐标系XYO中的方位角, 学 0′、Y0′是独立坐标系的原点0′在测量坐标系XY0中的坐标 院 勘5.施工控制的投影面有时是任意的 测当按标准投影不能满足投影精度要求(一般为1/40000时,经常设计 学一种投影面或投影带来满足投影要求。 院
工 程 测 量 学 长 春 工 程 学 院 勘 测 学 院 4.施工控制坐标系经常采用独立坐标系 由于工程的轴线是工程的骨架，为便于工程施工，通常选用轴线的方向 作为施工控制网的轴系方向，原点选在合适的位置处，这样建立的坐标系 即属于独立的坐标系。为实现这种坐标系与测量坐标系的转换，就必须建 立相应的数学转换模型。见图5－1。模型为： (5 1) sin cos cos sin O O y x b a y x 独立 测量 (5 2) sin cos cos sin O O y y x x b a 测量 独立 式中：α－独立坐标系ABO’的纵轴A在测量坐标系XYO中的方位角， XO′ 、YO′是独立坐标系的原点O′在测量坐标系XYO中的坐标。 5.施工控制的投影面有时是任意的 当按标准投影不能满足投影精度要求（一般为1/40000）时，经常设计 一种投影面或投影带来满足投影要求
6.施工控制网经常采用两级布网形式 工 级网(基本网)控制全局,主要作用是控制主轴线;二级网(加密网) 程控制细部结构及其连接,主要作用是控制细部测设。但二级网的内部精 测度并不一定低于一级网的精度 量 学m如对于工业企业,则需要布设厂区控制与厂房控制:对于水利枢组, 则需要布设基本网与定线网;对于桥梁,则需要布设桥梁基本网与插点 网等。 7.高程控制也有区别 长1)在工程施工期间,要求平、纵两向上均要布设高程控制点,且控制 春点离各测点的距离较近,最好一站即能完成高程测量。 工2)高程控制通常也分两级控制(基本控制、加密控制)。基本高程控 程制通常采用三等水准测量施测,加密高程控制通常采用四等水准测量施 学 测,且加密点通常是临时的。 院勘测学院
工 程 测 量 学 长 春 工 程 学 院 勘 测 学 院 6.施工控制网经常采用两级布网形式 一级网(基本网)控制全局，主要作用是控制主轴线；二级网(加密网) 控制细部结构及其连接，主要作用是控制细部测设。但二级网的内部精 度并不一定低于一级网的精度。 如对于工业企业，则需要布设厂区控制与厂房控制；对于水利枢纽， 则需要布设基本网与定线网；对于桥梁，则需要布设桥梁基本网与插点 网等。 7.高程控制也有区别 1）在工程施工期间，要求平、纵两向上均要布设高程控制点，且控制 点离各测点的距离较近，最好一站即能完成高程测量。 2）高程控制通常也分两级控制（基本控制、加密控制）。基本高程控 制通常采用三等水准测量施测，加密高程控制通常采用四等水准测量施 测，且加密点通常是临时的
§5-3施工控制网精度确定的方法 工正确的确定工程建筑物放样的精度,是确定施工控制网精度的基础。因 程测量 此,确定施工控制网的精度,应以保证各种建筑物的放样达到设计要求为 准来考虑。 子建筑物放样的精度要求,是根据建筑物工时对于设计尺时的容许误差 误差等)和测量放样误差所引起的,测量误差只是其中的一部分。因此, 依据建筑限差来确定建筑物放样的精度,不仅需要测绘知识,还必须具有 长一定的工程知识。 春测量放样的误差实际包含两大部分,即:施工控制网的误差和测量放样 工的误差,且是相互独立的。 程若设M为由测量所引起的总的点位中误差,m为由控制测量所引起的点 学位中误差,m2为由测量放样所引起的点位中误差,则: 勘 测 M=Vm2+m2=m211+-2(5-3) 学 院因m1<吗,故m/m2<1。将上式按二项式定理 展开,并略去高次项,得
工 程 测 量 学 长 春 工 程 学 院 勘 测 学 院 正确的确定工程建筑物放样的精度，是确定施工控制网精度的基础。因 此，确定施工控制网的精度，应以保证各种建筑物的放样达到设计要求为 准来考虑。 建筑物放样的精度要求，是根据建筑物竣工时对于设计尺寸的容许误差 （即建筑限差）来确定的。其实际误差是由施工误差（含构件误差、安装 误差等）和测量放样误差所引起的，测量误差只是其中的一部分。因此， 依据建筑限差来确定建筑物放样的精度，不仅需要测绘知识，还必须具有 一定的工程知识。 测量放样的误差实际包含两大部分，即：施工控制网的误差和测量放样 的误差，且是相互独立的。 若设M为由测量所引起的总的点位中误差，m1为由控制测量所引起的点 位中误差，m2为由测量放样所引起的点位中误差，则： 因m1＜m2，故m1/m2 ＜1。将上式按二项式定理 展开，并略去高次项，得： 1 (5 3) 2 2 2 1 2 2 2 2 1 m m M m m m
工程测量学 M=m2(1+2) (5-4) 21 0.1(5-5)m1=0.4M(5-6 若使式中第二项为0.1,即控制点误差的影响仅占总误差的10%,则得 (5-5)式。将该式再代至(5-4)式,可得(5-6)式。 式(5-6)表明,当控制点影响放样点的误差为测量总误差的0.4倍时, 其对总的测量误差影响仅约为10%,对放样点位不发生显著影响,是可以 忽略的。 长施工控制网一般分两级布设,随着布网形式的不同,还要设计基本网和 春加密网对放样点位的不同影响。 工 以上只分析了一般性误差的影响问题,对于实际情况应分别对待,使控 程制网误差和放样误差的匹配比较合理。如对于桥梁控制网,因桥墩、桥台 学 院的测设不很方便,因而控制网就必须有足够的精度,以减轻放样工作的精 勘度难度。对于工业企业施工控制网,因放样距离一般较近,且方法选择较 测」多,故可适当降低控制网的精度,使控制和放样的精度达到合理的匹配。 学院
工 程 测 量 学 长 春 工 程 学 院 勘 测 学 院 若使式中第二项为0.1，即控制点误差的影响仅占总误差的10%，则得 （5－5）式。将该式再代至（5－4）式，可得（5－6）式。 式（5－6）表明，当控制点影响放样点的误差为测量总误差的0.4倍时， 其对总的测量误差影响仅约为10%，对放样点位不发生显著影响，是可以 忽略的。 施工控制网一般分两级布设，随着布网形式的不同，还要设计基本网和 加密网对放样点位的不同影响。 以上只分析了一般性误差的影响问题，对于实际情况应分别对待，使控 制网误差和放样误差的匹配比较合理。如对于桥梁控制网，因桥墩、桥台 的测设不很方便，因而控制网就必须有足够的精度，以减轻放样工作的精 度难度。对于工业企业施工控制网，因放样距离一般较近，且方法选择较 多，故可适当降低控制网的精度，使控制和放样的精度达到合理的匹配。 ) (5 4) 2 (1 2 2 2 1 2 m m M m 0.1 (5 5) 2 2 2 2 1 m m 0.4 (5 6) m1 M
§5-4桥梁施工控制网的建立及其必要精度的确定 工 程 桥梁施工控制网的建立 测1.要求 量1)桥梁施工控制网应覆盖桥梁,且最好有一条控制边与桥梁一致或长 学于之; 2)与桥梁一致的这条控制边的边长相对精度,必须能满足敷设桥梁的 精度要求;同时靠近桥梁的所有控制点应能满足测设桥墩、桥台的精度要 求 长3)所有网点应非常稳定、可靠,且靠近桥梁的网点的通视条件、放样 春工 条件等应比较优越 程4)各主要网点应尽量布设在最高洪水位以上。 学2.形式 院 勘按测绘设备的条件和桥梁设计的要求等不同,桥梁控制网的形式可以为: 测 三角网、导线网、边角网及GPS网等,无论采用哪种形式,必须保证网点 学 的精度及可靠性,尤其是桥长方向这条边的边长相对精度。 院几种典型的形式如下:
工 程 测 量 学 长 春 工 程 学 院 勘 测 学 院 一、桥梁施工控制网的建立 1.要求 1）桥梁施工控制网应覆盖桥梁，且最好有一条控制边与桥梁一致或长 于之； 2）与桥梁一致的这条控制边的边长相对精度，必须能满足敷设桥梁的 精度要求；同时靠近桥梁的所有控制点应能满足测设桥墩、桥台的精度要 求； 3）所有网点应非常稳定、可靠，且靠近桥梁的网点的通视条件、放样 条件等应比较优越； 4）各主要网点应尽量布设在最高洪水位以上。 2.形式 按测绘设备的条件和桥梁设计的要求等不同，桥梁控制网的形式可以为： 三角网、导线网、边角网及GPS网等，无论采用哪种形式，必须保证网点 的精度及可靠性，尤其是桥长方向这条边的边长相对精度。 几种典型的形式如下：
工程测量学 c Ca) 长 春 B 工 (d) Ce) 程图(a)-(c)均适用于中、小型桥,尤其是小型桥;图(d)适用于 学中型桥;图(d)适用于大型桥。 院 勘在作GPS网时,也需要考虑主要点间的通视间题,因为在工程测设时 测若控制点间不通视,会给放样工作带来不必要的麻烦,甚至再加密网时, 学还要重新考虑控制的精度问题。 院
工 程 测 量 学 长 春 工 程 学 院 勘 测 学 院 图（a）－（c）均适用于中、小型桥，尤其是小型桥；图（d）适用于 中型桥；图（d）适用于大型桥。 在作GPS网时，也需要考虑主要点间的通视问题，因为在工程测设时， 若控制点间不通视，会给放样工作带来不必要的麻烦，甚至再加密网时， 还要重新考虑控制的精度问题