3章? 工程測量

[大綱要求] 9

1)據(jù)工程建設(shè)不同階段測量工作的需求,設(shè)計并建立相應(yīng)的工程控制網(wǎng)。

2)根據(jù)工程項目建設(shè)和管理的需要,確定測圖比例尺、基本等高(深)距及精度指標,選擇適當?shù)牡匦螠y繪方法,施測現(xiàn)狀地形圖。

3)根據(jù)城鄉(xiāng)規(guī)劃建設(shè)的需要,設(shè)計并實施城鄉(xiāng)規(guī)劃定線測量、城鄉(xiāng)用地測量、日照測量、建筑工程測量、規(guī)劃監(jiān)督測量和竣工測量。

4)根據(jù)市政、橋梁、水利、線路工程項目的特點,確定工程勘察設(shè)計階段和施工階段的測量方案,并實施相應(yīng)的初測、定測和施工測量等工作。

5)根據(jù)礦山和隧道工程項目的特點,選擇適當?shù)臏y量方案,設(shè)計并實施地上(洞外)、地下(洞內(nèi))控制測量和施工測量。

6)根據(jù)地下管線工程項目的需要,收集現(xiàn)狀管線資料,確定管線探測方法和設(shè)備,實施現(xiàn)場調(diào)查和探測,制作綜合或?qū)I(yè)管線圖,建立相應(yīng)的管線數(shù)據(jù)庫。

7)根據(jù)工程項目的需要,確定變形或形變監(jiān)測的內(nèi)容及技術(shù)要求,設(shè)計適當?shù)谋O(jiān)測方案,實施變形或形變監(jiān)測,并對監(jiān)測結(jié)果進行分析。

8)根據(jù)特殊精密工程項目的特點和要求,選擇適當?shù)臏y量方案,實施精密工程測量。

9)根據(jù)工程測量項目的特點和要求,對項目過程質(zhì)量進行控制,并對項目成果進行整理、檢查、驗收和歸檔。

工程測量規(guī)范 -2007

[復(fù)習(xí)重點]

工程測量部分考查的知識點包括

工程控制測量

工程地形圖測繪

施工測量(包括城鄉(xiāng)規(guī)劃測量,以及建筑、線路、橋梁、水利、市政、礦山、隧道等工程測量)

側(cè)重點:

工程控制測量工程地形圖測繪

施工測量(城鄉(xiāng)規(guī)劃測量,以及建筑、線路、隧道等工程測量)

竣工測量、變形監(jiān)測、地下管線探測

規(guī)范閱讀:

gb 500262007《工程測量規(guī)范(附條文說明)》、cjj/t 82011《城市測量規(guī)范》

jgj 82007《建筑變形測量規(guī)范(附條文說明)》、????

gb/t 1491220051:500? 1:1000? 1:2000外業(yè)數(shù)字測圖技術(shù)規(guī)范》

gb/t 20257.12007《國家基本比例尺地圖圖式? 第1部分:1:500 1:1000 1:2000地形圖圖式》

gb/t 183162008《數(shù)字測繪成果質(zhì)量檢查與驗收》

gb/t 243562009《測繪成果質(zhì)量檢查與驗收》

gb 503082008《城市軌道交通工程測量規(guī)范》

3.1工程控制測量

八個知識點

一、工程控制網(wǎng)分類????????????? 二、工程控制網(wǎng)的特點

三、工程控制網(wǎng)坐標系選擇??? 四、工程控制網(wǎng)布設(shè)

五、工程控制網(wǎng)施測方法?????? 六、工程控制網(wǎng)數(shù)據(jù)處理

七、工程控制網(wǎng)質(zhì)量檢驗????? 八、工程控制測量成果歸檔

知識點一、工程控制網(wǎng)分類

分類與作用

測圖控制網(wǎng)

施工控制網(wǎng)

安裝控制網(wǎng)

變形監(jiān)測網(wǎng)

作用:

測圖控制網(wǎng)是在工程規(guī)劃階段,以服務(wù)地形圖測繪為目的而建立的工程控制網(wǎng);

施工控制網(wǎng)是在工程建設(shè)階段,以服務(wù)施工放樣為目的而建立的工程控制網(wǎng);

安裝控制網(wǎng)是在工程建設(shè)階段后期,以服務(wù)大型設(shè)備構(gòu)件安裝定位為目的而建立的工程控制網(wǎng);

變形監(jiān)測網(wǎng)是在工程建設(shè)和運營階段,以服務(wù)工程對象變形監(jiān)測為目的而建立的工程控制網(wǎng)。

知識點二、工程控制網(wǎng)的特點

控制網(wǎng)涉及的問題:

目的 坐標系統(tǒng) 投影面 高程系統(tǒng) 范圍? 點位布設(shè) 精度 測量方法

1.測圖控制網(wǎng)

目的:測圖

特點:

測圖控制網(wǎng)具有控制范圍較大

點位分布盡量均勻、點位選擇取決于地形條件

精度取決于測圖比例尺等特點。

2.施工控制網(wǎng)

目的:為施工提供控制基準

特點:施工控制網(wǎng)具有控制范圍較小、點位密度較大、精度要求較高、點位使用頻繁、受施工干擾大等特點。具體而言,施工控制網(wǎng)的特點有:

1)控制網(wǎng)大小、形狀、點位分布應(yīng)與工程范圍、建筑物形狀相適應(yīng),點位布設(shè)要便于施工放樣,如隧道控制網(wǎng)的點位布設(shè)要保證隧道兩端都有控制點。

2)控制網(wǎng)不要求精度均勻,但要保證某方向或某幾點的相對精度較高,如橋梁控制網(wǎng)要求縱向精度高于其他方向精度。

3)投影面的選擇應(yīng)滿足“控制點坐標反算的兩點間長度與實地兩點間長度之差應(yīng)盡可能小”的要求,如隧道控制網(wǎng)的投影面一般選在貫通平面上,或選在放樣精度要求最高的平面上。

4)平面坐標系可采用獨立坐標系,其坐標軸與建筑物的主軸線平行或垂直。

3.變形監(jiān)測網(wǎng)

變形監(jiān)測網(wǎng)除具有施工控制網(wǎng)的特點外,

還具有精度要求高、

重復(fù)觀測等特點。

知識點三、工程控制網(wǎng)坐標系選擇

1-坐標系:工程控制網(wǎng)一般采用國家統(tǒng)一的3°帶高斯平面直角坐標系。

2-任意帶的獨立高斯平面直角坐標系:當不能滿足工程對高斯投影長度變形的要求(通常不大于2.5cm/km)時,可自定義中央子午線和投影基準面,建立任意帶的獨立高斯平面直角坐標系,但應(yīng)與國家坐標系銜接,建立雙向的坐標轉(zhuǎn)換關(guān)系。

3-根據(jù)工程需要,也可假定參考基準,建立假定平面直角坐標系。

以下五種平面直角坐標系可供工程控制網(wǎng)選用:

1)國家統(tǒng)一的3°帶高斯平面直角坐標系。

2)抵償投影面的3°帶高斯平面直角坐標系。

3)任意帶的高斯平面直角坐標系。

4)選擇通過測區(qū)中心的子午線作為中央子午線,測區(qū)平均高程面作為投影面,按高斯投影計算的平面直角坐標系。

5)假定平面直角坐標系。

知識點四、工程控制網(wǎng)布設(shè)

1.測圖控制網(wǎng)

平面控制網(wǎng):

??????? 采用gps網(wǎng)的形式一次布網(wǎng)

首級網(wǎng)采用gps網(wǎng)的形式布設(shè),加密網(wǎng)采用導(dǎo)線等常規(guī)形式布設(shè)

高程控制網(wǎng):水準網(wǎng)、電磁波測距三角高程網(wǎng)

2.施工控制網(wǎng)

坐標系:施工控制網(wǎng)一般基于施工坐標系(假定坐標系)布設(shè)成獨立網(wǎng)。

分級布網(wǎng):

??? 第一級作為總體控制,

??? 第二級直接用于施工放樣。

平面控制網(wǎng):gps網(wǎng)的形式布設(shè),導(dǎo)線網(wǎng)、邊角網(wǎng)、方格網(wǎng)等常規(guī)形式布設(shè);

高程控制網(wǎng)通常采用水準網(wǎng)形式布設(shè)。

地下施工控制網(wǎng)通常采用微型邊角網(wǎng)、測距導(dǎo)線

3.安裝控制網(wǎng)

一般基于獨立坐標系布設(shè)成獨立網(wǎng),通常為一次布網(wǎng),直接布設(shè)成高精度的全面網(wǎng)。

安裝控制網(wǎng)的精度:由設(shè)備關(guān)鍵部位安裝定位的容許誤差決定,通常精度、可靠性要求很高,有時精度要達到計量級。

部分工程的安裝控制網(wǎng)也要求精度具有方向性。

4.變形監(jiān)測網(wǎng)

可基于國家坐標系布設(shè)成附合網(wǎng)或獨立網(wǎng);

對于具有明顯結(jié)構(gòu)性特征的變形體,最好基于獨立坐標系布設(shè)成獨立網(wǎng)。

平面控制網(wǎng)通常采用gps網(wǎng)、導(dǎo)線網(wǎng)、三角形網(wǎng)形式布設(shè)。

高程控制網(wǎng)采用水準網(wǎng)形式布設(shè)。

精度:

變形監(jiān)測網(wǎng)的精度由變形體的允許變形值決定,一般要求中誤差不超過允許變形值的1/10~1/201~2mm

變形監(jiān)測網(wǎng)還要求有高可靠性和高靈敏度。

知識點五、工程控制網(wǎng)施測方法

1.平面控制測量

平面控制測量通常采用

gnss測量方法

邊角測量

導(dǎo)線測量

2.高程控制測量

方法:水準測量、電磁波測距三角高程測量和gps水準(gps擬合高程)測量方法。

高程控制測量精度等級劃分為二、三、四、五等。

高程控制測量一般采用水準測量方法,

四等及以下等級可采用電磁波測距三角高程測量方法,

五等也可采用gps擬合高程測量方法。

知識點六、工程控制網(wǎng)數(shù)據(jù)處理

1.平面控制測量

平面控制測量數(shù)據(jù)處理:

求定坐標未知數(shù)的最佳估值、

評定總體精度、點位精度、相對點位精度

未知數(shù)函數(shù)精度

gps測量數(shù)據(jù)處理:

按照觀測數(shù)據(jù)預(yù)處理

平差計算

坐標轉(zhuǎn)換

平差計算工作包括基線向量解算、無約束平差、坐標系統(tǒng)轉(zhuǎn)換或與地面網(wǎng)聯(lián)合平差等。

邊角測量數(shù)據(jù)處理可采用條件平差、間接平差等經(jīng)典方法。

gps選點 、外業(yè)測量、 基線處理、 基線網(wǎng)向量網(wǎng)平差、? 坐標變換

2.高程控制測量

檢查并消除觀測數(shù)據(jù)系統(tǒng)誤差、平差計算、評定觀測值和平差結(jié)果精度。

方法模型:條件平差法、間接平差法

???? 以及:

單一水準路線平差法

單結(jié)點水準網(wǎng)平差法

等權(quán)代替水準網(wǎng)平差法等。

三角高程測量數(shù)據(jù)處理除觀測值定權(quán)方法:

gps水準測量數(shù)據(jù)處理方法:

根據(jù)均勻分布的gps/水準公共點擬合測區(qū)高程異常模型,再利用高程異常模型將未知點的gps大地高解算為正常高*。

知識點七、工程控制網(wǎng)質(zhì)量檢驗

工程控制測量成果質(zhì)量檢驗的基本要求:

1)平面控制測量以點為單位成果;

高程控制測量一般以測段為單位成果,不便以測段為單位成果時,以點為單位成果。

2)成果質(zhì)量檢驗的抽樣方式采用簡單隨機抽樣或分層隨機抽樣。

3)成果質(zhì)量元素包括數(shù)據(jù)質(zhì)量、點位質(zhì)量、資料質(zhì)量。

其中,數(shù)據(jù)質(zhì)量包括數(shù)學(xué)精度、觀測質(zhì)量、計算質(zhì)量;點位質(zhì)量包括選點質(zhì)量、埋石質(zhì)量;

資料質(zhì)量包括整飾質(zhì)量、資料完整性。

4)成果檢驗方法

比對分析

核查分析

實地檢查

實地檢測

知識點八、工程控制測量成果歸檔

工程控制測量成果的整理歸檔一般應(yīng)包括:

  1. 技術(shù)設(shè)計書,技術(shù)總結(jié);
  2. 觀測記錄及數(shù)據(jù);
  3. 概算或數(shù)據(jù)預(yù)處理資料,平差計算資料;
  4. 控制網(wǎng)展點圖、成果表、點之記;
  5. 儀器檢定和檢校資料;
  6. 檢查報告,驗收報告。

???????????? 成果歸檔 質(zhì)量檢測是考試的重點內(nèi)容

案例樣題

我國在中南與西南地區(qū)擬修建一條東西走向的鐵路,設(shè)計單位提供了線路的首級控制網(wǎng)數(shù)據(jù)。中鐵某工程局中標鐵路線上的一隧道施工任務(wù),該隧道長近10km,平均海拔500m,進洞口和出洞口以橋梁和另外兩標段的隧道相連。為了保證隧道雙向施工的需要,需在線路首級控制的基礎(chǔ)上,按gps c級網(wǎng)觀測的要求布設(shè)隧道的地面施工控制網(wǎng),并按二等水準測量的要求對隧道進洞口和出洞口進行高程聯(lián)測。

該工程局可用的硬件設(shè)備包括雙頻gps接收機6臺套、單頻gps接收機6臺套、s3光學(xué)水準儀5臺套、數(shù)字水準儀2臺套(每千米往返水準觀測精度達0.3mm,最小顯示0.01mm)以及2″全站儀3臺套。

軟件包括gps數(shù)據(jù)處理軟件、水準平差軟件。

人員方面,可根據(jù)項目的需要,配備測量技術(shù)人員。

[問題]

1.在現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)之前,需要做哪些前期的準備工作?

2.為滿足工程需要,應(yīng)選用哪些設(shè)備進行測量?并寫出觀測方案。

3.最終提交的成果應(yīng)包括哪些內(nèi)容?

4.抵償坐標系的投影面應(yīng)如何選?。?/span>

[參考答案]

1.前期準備工作包括資料收集、現(xiàn)場踏勘、選點埋石、方案設(shè)計。

1)資料收集。設(shè)計單位提供了線路的首級控制網(wǎng)數(shù)據(jù)、測區(qū)周邊國家高等級的三角點和水準點資料。

2)現(xiàn)場踏勘。對測區(qū)的人文風(fēng)俗、自然地理條件、交通運輸、氣象情況等進行調(diào)查,同時現(xiàn)場查勘控制點的完好性和可用性。

3)選點埋石。在進、出口線路中線上布設(shè)進、出口點,進、出口再各布設(shè)至少3個定向點,進、出口點與相應(yīng)的定向點之間要通視。為了減小垂線偏差的影響,高差不要相差太大。因為有通視要求,洞口處gps基線不可能很長,一般要求300500m,若小于該值,應(yīng)設(shè)強制對中裝置,以減小照準與對中誤差對短邊測角精度的影響。按國家規(guī)范要求在所選點位埋石,并做點之記。

4)方案設(shè)計。根據(jù)現(xiàn)場勘察的情況和工程要求,編制控制測量技術(shù)設(shè)計書,以確定所用設(shè)備、人員、觀測方案、所需時間等。

2.以利用測區(qū)國家高等級三角點2個、線路首級控制網(wǎng)點2個、國家一等水準點1個,在進洞口與出洞口處各布設(shè)4個施工控制網(wǎng)點為例。

設(shè)備選擇包括雙頻gps接收機6臺套、數(shù)字水準儀2臺套。

觀測方案略(對gps c級網(wǎng)測量,在設(shè)計方案中,要重點突出觀測的時段數(shù)、每一時段的觀測時間、要按邊連接等內(nèi)容;對二等水準測量,要明確視距、前后視距差、前后視距累積差、視線高、往返高差之差等)。

3.最終應(yīng)提交如下成果:

1)技術(shù)設(shè)計書。

2)儀器檢驗校正資料。

3)控制網(wǎng)網(wǎng)圖。

4)控制測量外業(yè)資料。

5)控制測量計算及成果資料。

6)所有測量成果及圖件電子文件。

4.應(yīng)選擇測區(qū)的平均高程面500m作為抵償坐標系的投影面。