市政工程测量控制方案及控制要点课件.ppt

市政工程测量控制方案市政工程测量控制方案及控制要点及控制要点一、控制测量概述二、平面控制测量三、高程控制测量四、市政工程建设测量要点五、测量质量事故典型案例分析及规避措施u主要内容主要内容一、控制测量的概念1 1控制网 在测区范围内选择若干有控制意义的点（称为控制点），按一定的规律和要求构成网状几何图形，称为控制网。控制网分为平面控制网和高程控制网。2 2控制测量 测定控制点位置的工作，称为控制测量。测定控制点平面位置（x x、y y）的工作，称为平面控制测量。测定控制点高程（H H）的工作，称为高程控制测量。一、控制测量概述2023/2/1 控制网有国家控制网、城市控制网和小地区控制网等。二、国家控制网 在全国范围内建立的控制网，称为国家控制网。它是全国各种比例尺测图的基本控制，并为确定地球形状和大小提供研究资料。国家平面控制网，主要布设成三角网，采用三角测量的方法。国家高程控制网，布设成水准网，采用精密水准测量的方法。一、控制测量概述2023/2/1国家三角网国家水准网一、控制测量概述2023/2/1三、城市控制网 在城市地区，为测绘大比例尺地形图、进行市政工程和建筑工程放样，在国家控制网的控制下而建立的控制网，称为城市控制网。城市平面控制网一般布设为导线网。城市高程控制网一般布设为二、三、四等水准网。直接供地形测图使用的控制点，称为图根控制点，简称图根点。测定图根点位置的工作，称为图根控制测量。一、控制测量概述2023/2/1 图根控制点的密度（包括高级控制点），取决于测图比例尺和地形的复杂程度。平坦开阔地区图根点的密度一般不低于下表的规定。测图比例尺测图比例尺1 1：5005001 1：1 0001 000 1 1：2 0002 0001 1：5 0005 000图根点密度图根点密度（点（点/km/km2 2）150150505015155 5 地形复杂地区、城市建筑密集区和山区，可适当加大图根点的密度。一、控制测量概述2023/2/1四、小地区控制测量 在面积小于15km15km2 2范围内建立的控制网，称为小地区控制网。建立小地区控制网时，应尽量与国家（或城市）的高级控制网连测，将高级控制点的坐标和高程，作为小地区控制网的起算和校核数据。如果不便连测时，可以建立独立控制网。一、控制测量概述2023/2/1 小地区平面控制网，应根据测区面积的大小按精度要求分级建立。在全测区范围内建立的精度最高的控制网，称为首级控制网；直接为测图而建立的控制网，称为图根控制网。首级控制网和图根控制网的关系如下表所示。测区面积测区面积/km/km首级控制网首级控制网图根控制网图根控制网1 11010一级小三角一级小三角或一级导线或一级导线两级图根两级图根0.50.52 2二级小三角二级小三角或二级导线或二级导线两级图根两级图根0.50.5以下以下图根控制图根控制一、控制测量概述2023/2/1 小地区高程控制网，也应根据测区面积大小和工程要求采用分级的方法建立。在全测区范围内建立三、四等水准路线和水准网，再以三、四等水准点为基础，测定图根点的高程。一、控制测量概述2023/2/1 导线测量就是依次测定各导线边的长度和各转折角值，再根据起算数据，推算出各边的坐标方位角，从而求出各导线点的坐标。用经纬仪测量转折角，用钢尺测定导线边长的导线，称为经纬仪导线；若用光电测距仪测定导线边长，则称为光电测距导线。一、导线测量二、平面控制测量2023/2/1 将测区内相邻控制点用直线连接而构成的折线图形，称为导线。构成导线的控制点，称为导线点。导线的布设型式分为：闭合导线、附合导线、支导线。ABx123CDx二、平面控制测量2023/2/11 1闭合导线A AB B1 12 23 34 4x x 从已知控制点B B和已知方向BABA出发，经过1 1、2 2、3 3、4 4最后仍回到起点B B，形成一个闭合多边形，这样的导线称为闭合导线。导线闭合导线本身存在着严密的几何条件，具有检核作用。二、平面控制测量2023/2/12 2附合导线A AB Bx x1 12 23 3C CD Dx x 从已知控制点B B 和已知方向BABA出发，经过1 1、2 2、3 3点，最后附合到另一已知点C C 和已知方向CDCD上，这样的导线称为附合导线。这种布设形式，具有检核观测成果的作用。二、平面控制测量2023/2/13 3支导线A AB Bx x1 12 2 由一已知点B B 和已知方向BABA出发，既不附合到另一已知点，又不回到原起始点的导线，称为支导线。二、平面控制测量2023/2/1 导线边长测量：导线边长可用钢尺直接丈量，或用光电测距仪直接测定。转折角测量：导线转折角的测量一般采用测回法观测。图根导线，一般用DJDJ6 6经纬仪测一测回，当盘左、盘右两半测回角值的较差不超过4040时，取其平均值。二、平面控制测量2023/2/1 坐标计算及方位角计算：略。二、平面控制测量2023/2/1二、二、GPSGPS技术技术Global Positioning System(GPS):全球定位系统优点：点间无须通视，全天候观测，数据实时处理二、平面控制测量2023/2/1GPS系统组成部分：空间GPS卫星 地面监控系统 用户接收机全球定位系统的空间星座部分由24颗卫星组成，其中21颗工作卫星，3颗可随时启用的备用卫星。工作卫星均匀分布在6个近圆形轨道面内，每个轨道面上有4颗卫星。二、平面控制测量2023/2/1 GPSGPS控制网测量实施过程控制网测量实施过程根据任务要求与实际情况确定控制网要求（形式，等级）按规范要求实施外业观测 进行内业控制测量数据处理 提交成果，该成果作为测图和工程建设的基础。二、平面控制测量2023/2/1三、高程控制测量精密水准测量：一、二等水准测量统称为精密水准测量。小区域高程控制测量：三、四等水准测量三角高程测量2023/2/1精密水准测量：国家水准网的布设采用由高级到低级、从整体到局部逐级控制、逐级加密的原则。国家水准网分4个等级布设，一、二等水准测量路线是国家的精密高程控制网。一等水准测量路线构成的一等水准网是国家高程控制网的骨干，同时也是研究地壳和地面垂直运动以及有关科学问题的主要依据，每隔1520年沿相同的路线重复观测一次。构成一等水准网的环线周长根据不同地形的地区，一般在1 0002000km之间。在一等水准环内布设的二等水准网是国家高程控制的全面基础，其环线周长根据不同地形的地区在500750km之间。一、二等水准测量统称为精密水准测量。三、高程控制测量2023/2/1城市和工程建设高程控制测量1、图上设计应遵循以下原则：（1）水准路线应尽量沿坡度小的道路布设，以减弱前后视折光误差的影响。尽量避免跨越河流、湖泊、沼泽等障碍物。（2）水准路线若与高压输电线或地下电缆平行，则应使水准路线在输电线或电缆50m以外布设，以避免电磁场对水准测量的影响。（3）布设首级高程控制网时，应考虑到便于进一步加密。（4）水准网应尽可能布设成环形网或结点网，个别情况下亦可布设成附合路线。水准点间的距离：一般地区为24km；城市建筑区和工业区为12km。三、高程控制测量2023/2/1一、三、四等水准测量（一）适用：平坦地区的高程控制测量。（二）精度技术要求：表一：三、四等水准测量测站技术要求 等等 级级视线长度视线长度(m)(m)前、后视前、后视 距离差距离差(m)(m)前、后视前、后视距离累积差距离累积差(m)(m)红、黑面红、黑面读读 数数 差差(mm)(mm)红、黑面红、黑面高差之差高差之差(mm)(mm)三三 等等 65 3 6 2 365 3 6 2 3四四 等等 80 5 10 3 580 5 10 3 5三、高程控制测量2023/2/1表二：三、四等水准测量主要技术要求等级 每公里高 附合路 水准仪 往返测高 附合路线或 差中误差 线长度 级别 差不符值 环线闭合差 (mm)(km)(mm)(mm)三等 6 45 S1或S3 12R 12L或4 n四等 10 15 S1或S3 20R 20L或6n注：R为测段的长度；L为附合路线的长度，均以km为单位。三、高程控制测量2023/2/11、每站观测程序（见图）（1）顺序：“后前前后（黑黑红红）”；一般一对尺子交替使用。（2）读数：黑面“三丝法”（上、下、中丝）读数，红面仅读中丝 后视后视(黑面黑面)上丝读数，下丝读数，中丝读数上丝读数，下丝读数，中丝读数 前视前视(黑面黑面)上丝读数，下丝读数，中丝读数上丝读数，下丝读数，中丝读数 前视前视(红面红面)中丝读数中丝读数 后视后视(红面红面)中丝读数中丝读数后视尺前视尺三、高程控制测量2023/2/1图表：四等水准测量记录表具体计算方法：略三、高程控制测量2023/2/1三角高程测量三角高程测量（一）适用于：地形起伏大的地区进行高程控制。实践证明，电磁波三角高程的精度可以达到四等水准的要求。三、高程控制测量2023/2/1（二）原理 B点的高程：点的高程：三、高程控制测量2023/2/1注意：当两点距离较大（大于300m）时：1、加球气差改正数：、加球气差改正数：2 2、可采用对向观测后取平均的方法，抵消、可采用对向观测后取平均的方法，抵消球气差的影响。球气差的影响。（三）观测与计算（三）观测与计算测竖直角、量仪器高、量觇标高测竖直角、量仪器高、量觇标高（棱镜高）。（棱镜高）。其技术要求，见各种规范。其技术要求，见各种规范。；即有：；即有：；即有：；即有：球差为正，气差为负球差为正，气差为负三、高程控制测量2023/2/1图形：电磁波三角高程测量记录表三、高程控制测量2023/2/11 1、市政工程建设勘测设计测量任务及作业流程：市政工程建设勘测设计测量任务及作业流程：市政工程建设的勘测设计、施工和运营管理阶段进行的各种测量工作总称为市政工程测量。案例任务是勘测设计阶段，提供道路设计带状地形图。作业流程为踏勘和测量设计、平面和高程控制测量、地形图测绘、专项测绘(包括地下管线调查测量、中线测量和纵横断面测量)、质量检查和验收、产品交付和资料归档。四、市政工程建设测量要点2023/2/12 2、踏勘和测量设计：踏勘和测量设计：测绘单位在接受该项测量任务后，应收集现有资料，组织人员进行踏勘，进行各种测量工作的技术设计、组织测量人员和准备测量仪器设备及仪器的检验。四、市政工程建设测量要点2023/2/13 3、控制测量：控制测量：在建筑区，平面控制测量可采用导线测量，有条件时也可采用网络RTK、GPS测量方法建立。高程控制测量可采用水准测量和全站仪三角高程测量。四、市政工程建设测量要点2023/2/14 4、地形图测绘：地形图测绘：确定测图范围，按城市测量规范要求测图。居民地和工矿的建筑物应测注散水处、小区门口和单位门口的高程。高架道路、桥梁的桥墩要实测表示。测注桥面、地面高程。永久性电力线、通信线电杆、铁塔位置应实测，道路中线与高压线交叉时应测注交叉处地面高及对应最低线、最高线的高程，并标注电压。地下管线检修井应分类表示，并测注高程。实测有特征意义的独立树表示，实测古树并标注编号、树种及胸径。四、市政工程建设测量要点2023/2/15 5、地下管线调查测量：地下管线调查测量：地下管线调查包括地下管线现状资料的收集整理，采用测井法、探测法和坑探法对不明地下管线进行实地调查。地下管线图以管线两侧的地形为背景，表示各种地下管线的位置。地下管线图分为综合管线图、各类专业管线图。四、市政工程建设测量要点2023/2/16 6、线路中线测量：线路中线测量：中线测量是将设计线路放样到实地上，为工程的详细测量工作打下基础，为线路工程平面测量、纵横断面测量、各项调查测量和施工详细放样提供依据。线路放样是将线路起点、交点、曲线主点、终点在现场实地标定。直线段间隔 150250米，曲线段间隔 4060米。在中线测量过程中，由于分段、局部改线等原因，造成中线里程不连续，称为中线断链，应作断链处理。四、市政工程建设测量要点2023/2/17 7、纵横断面测量：纵横断面测量：纵横断面测量是在水准测量和中线测量之后进行，根据控制点的高程，施测线路中桩的地面高程，中线穿越道路、建筑物、水域、坡坎等地形变化处应加桩。横断面测量是测量垂直于线路中线方向的地面高程。横断面测量后按一定比例绘制纵横断面图。四、市政工程建设测量要点2023/2/18 8、顶管工作坑测量、顶管工作坑测量：为保证管道施工基线边方向的准确性，顶管坑施工完成后，采用投点仪和陀螺仪或吊钢丝联系三角形法为主要手段，通过顶管坑向地下传递坐标与方向。（1）联系三角形法：先在顶管坑中自由悬挂两根吊锤线A、B，它代表一铅垂面，面上的任一条直线都具有相同的方位角，然后通过近井点C和C，用全站仪以联系三角形法将地面已知点D和井下导线D分别与吊锤线进行联测。通过计算求出井下导线起始边DE的方位角和起始点D的坐标。四、市政工程建设测量要点2023/2/1联系三角形法测量示意图联系三角形法测量示意图四、市政工程建设测量要点2023/2/1（2 2）高程传递测量：）高程传递测量：经顶管坑传递高程采用悬吊钢尺（经检定后）方法，井上和井下两台水准仪同事观测读书，每次错动钢尺3-5cm，施测3次。高差较差不大于3mm时，取平均值使用。当测探深度超过20m时，3次误差控制在正负5mm以内。四、市政工程建设测量要点2023/2/1顶管高程测量传递示意图顶管高程测量传递示意图四、市政工程建设测量要点2023/2/1五、测量质量事故典型案例分析及规避措施某重大测量事故案例 1 工程及事故概况工程及事故概况 某二级公路分布隧道群一个，该隧道群由三座隧道组成，分别是1#隧道591米、2#隧道150米、3#隧道141米；各洞口之间的距离分别为98米、100米。出现事故的是1#隧道，该隧道采用进口端独头掘进，进口端的线路设计情况为路基；出口端的2#隧道已进行开挖，在两隧道中间的涵洞已施作完毕。发现事故时1#隧道自进口已开挖达300米，主要桩点偏差情况见表所示，以靠近掌子面K31+723的临1点偏差最大，达3米之多；若按此中线继续开挖，则在出洞口处中线偏移将达近6米。2事故原因分析事故原因分析 2023/2/1五、测量质量事故典型案例分析及规避措施 为查找事故的原因，事故发生后，处精测队从洞外各控制点分别进行了复核，发现控制点XD22XA的距离与项目部坐标反算出的距离相差0.6米，其它部分则没有错误。根据此错误，查看项目部原始测量记录，发现斜距记录出错。同时计算时又重新用斜距进行平距反算而没有直接采用平距进行计算，导致XA的坐标计算出现严重错误。在隧道进洞施工测量时所有的施工放样都采用XA为基准点，因而导致隧道现施工中线与现论中线构成以XB点为转轴的整体旋转情况，具体如图1所示。2023/2/1五、测量质量事故典型案例分析及规避措施2023/2/1五、测量质量事故典型案例分析及规避措施3事故带来的启示及规避措施事故带来的启示及规避措施 1）测量人员自身应提高工作责任心，并培养良好的工作习惯，勤检查、多复核。坚持测量复核制，首先计算和复核工作应由不同人员采用不同计算方式进行；其次同一控制点的成果应由不同机构采用不同设备进行复核。2）应加强对测量工作的重视，从人员、设备方面的配置应满足要求,从源头上避免测量事故的发生。3）应及时编制项目测量技术资料手册：测量技术资料内容包括：线路平面设计资料、线路纵向设计资料、线路各种中线及线路设计中线中桩坐标表、管线中线坐标表、桥梁设计资料、涵洞及其它构造物设计资料。4）要求各项目测量复核制度必须切实有效进行。确保测量工作的正确性。2023/2/1