02.测量操作手册

说明
1.本手册适用于一般施工中的控制测量及布网、开挖测量、施工放样、
平面位移及沉降的监测、竣工测量等测量作业。

2.涉及到测量学基础知识、仪器的基本操作，以及具体的计算过程，
本手册未做详细介绍，如有需要请参考相关的仪器操作手册和测量专业书籍。

3.手册中提及的误差限制均依照《水利水电工程施工测量规范
SL52-93》所定，若与之冲突或规范限差有修改，均以最新的规范标准要求为准。

一、取得测量控制点
一般地，施工单位在中标并签订合同后，业主、设计或监理等方会与之进行测量控制点交接，以便施工单位进行一系列的施工测量作业。

进行交接的控制点包括平面控制点和高程控制点，施工方应细心组织或配合其他三方进行点交接。

其内容包括：控制点的点名、等级、坐标系（或高程系）参数[注]、控制点的坐标（或高程）、点之记等等，还应实地勘踏其位置并察看其是否保留完整且可以使用。

二、测量控制网的布设
取得控制点后，其密度和数量往往不能满足施工测量所需，因此要进行测量控制网的布设。

1.平面控制网的布设
1.1 选点和做点
按预计的施工测量需要，在图上或实地围绕施工区域选点，确定各待定平面控制点的近似坐标。

选点须满足规范中规定的转角限制和坡度限制，设立在外界扰动较小的地点，并且保证相邻点之间能够通视。

完成选点后，可用各种方法埋设、加固和标记，编排点名，并做好《点之记》，以便日后寻找使用。

如混凝土座内嵌不锈钢点、刻石等。

控制点周围设立醒目的保护装置，以防止车辆或机械的刮碰。

1.2 确定布网方案并进行准备工作
视具体情况选择布设等级，布设形式可选三角网或导线网。

其中导线测量较三角测量布设更灵活，要求通视的方向少，边长可以直接测定，且误差均匀。

因此施工平面控制网多为导线网，可做闭合导线
或附合导线。

确定导线的大致走向后，应提前进行组织人员、鉴定仪器、打印记录表（样表见附录）、清除障碍物等准备工作，若有需要须同时向业主、设计和监理等方发出《联合测量通知》。

1.3 外业测量
*由于全站仪导线测量已经全面替代经纬仪加钢尺或测距测量，且全站仪测量方便快捷，所以手册中以全站仪为例。

1.3.1 测取气象数据设定仪器。

对当天的室外温度和气压等气象数据进行测取，其符合相关规范规定的气象条件时，方可出外业进行测量。

将符合规定的气象数据设置在全站仪中，仪器会根据设置，对测量结果进行自动修正。

1.3.2 水平角和距离的测定。

以至少两个已知控制点的连线作为已知导线，依次将仪器架设在拟做的控制点上，分别对准前后相邻点并记录水平旋转角，分别测量其与前后相邻点的距离并记录为导线长度。

以此类推，直至测回至已知导线。

各项观测限差应符合规范规定，若出现超限时应检查后重新观测。

具体测回限差见附录。

1.4 内业整理
1.4.1 记录的核对
外业测量结束后，应对记录表和仪器的原始数据进行校对，并对测回间的差值再次计算，确认无误后方可进行平差。

附合导线示意图
1.4.2成果验算和平差计算
a.导线方位角条件自由项限值：
b.导线闭合图形的自由项限值：
其中，n—导线测站数；
mβ—相应等级导线规定的测角中误差；
mβ1、m a2—附合导线两端已知方位角的中误差。

具体计算样表可见附录。

由于导线和平差计算较复杂且不够方便快捷，施工单位大多用软件对测量数据进行平差，在此以ESDPS为例。

a.正确安装ESDPS软件，并双击打开；
b.在左侧“工程类型”中选择导线测量→闭合导线（或附合导线）；
c.在主界面中依次添加并填写：点名、x，y坐标、角度[注]和边长；
d.主菜单中，点击数据处理→系统设置，则可设置标题和工程信息；
e.主菜单中，点击数据处理→开始计算，软件即生成计算表和简图；
f.主菜单中，点击报表或图形，即可将计算成果以多种格式输出；
g.仔细核对各项信息和限差符合要求后，即可打印计算成果和简图。

1.5整理资料
完成平面控制测量和计算后，须将资料整理归档。

如有必要，还须整理成《测量成果报验》上报，并由相关人员和单位签字盖章认定。

其包含以下资料：
a.平面控制网布设设计方案；
b.平面控制网布设成果表及计算表；
c.平面控制网布设图；
d.平面控制点点之记；
e.仪器鉴定、校正资料；
f.外业测量原始记录。

[注意]平面控制网建立后一年后或大规模开挖结束后，须进行一次复测。

若使用过程中发现控制点有位移迹象时，也应及时复测。

2.高程控制网的布设
1.1选点和做点
按预计的施工测量需要，在图上或实地围绕施工区域选点，确定各待定高程控制点的位置。

选点须考虑施工放样、地形测量和断面测量的使用，设立在外界扰动较小的地点，并且保证相邻点之间能够通视。

完成选点后，可用各种方法埋设、加固和标记，编排点名，并做好《水准点之记》，以便日后寻找使用。

如混凝土座内嵌不锈钢点、刻石等。

埋设控制点后，须视地基情况留足其沉降时间后方可观测。

控制点周围设立醒目的保护装置，以防止车辆或机械的刮碰碾压。

1.2 确定网形并进行准备工作
首级网应布设成环形网，加密时宜布设成附合路线或结点网。

施工中往往需根据业主、设计和监理交接的网点加密布设附合路线网。

施工用高程控制网多为三等以下网，因此使用DSZ3或DS3型水准仪和双面区格式木质标尺即可满足测量要求。

确定测量路线的大致走向后，应提前进行组织人员、鉴定仪器、打印记录表（样表见附录）、清除障碍物等准备工作，若有需要须同时向业主、设计和监理等方发出《联合测量通知》。

1.3 外业测量
1.3.1 外业测量须在温度适中、无风或微风且能清晰成像时进行。

1.3.2 以已知高程点为起点，将仪器架设在其相邻的待测点的连线中点，两木尺分别竖直放在两点上，分别依次按要求读数并记录于相应表格中。

具体操作如下：
a.将仪器稳定架设后，整平使气泡居中；
b.对准后视标尺黑面，分别读取三丝读数并填写在记录表中相应位置；
c.对准前视标尺黑面，按b步骤操作；
d.对准前视标尺红面，读取中丝读数并填写在记录表中相应位置；
e.对准后视标尺红面，按b步骤操作。

记录完成后立即验算视距差（视距限差见附录），满足要求后方能向前推进，否则需要调整仪器架设位置并重测前后两点。

以此类推，直至往返两次测回至已知高程点。

具体限差要求及验算方法见附录。

1.4 内业整理
1.4.1记录的核对
外业测量结束后，应对记录表中的原始数据进行检查计算，确认无误后方可进行高差计算和平差。

1.4.2 成果计算和平差
计算时，须由两人独立编制高差和高程表，完成后相互校检以保证计算准确。

具体计算方法和样表可见附录。

高程平差的定权公式：
其中，L—测段长度（km）；n—测站数。

1.5整理资料
完成高程控制网布设后，须将资料整理归档。

如有必要，还须整理成《测量成果报验》上报，并由相关人员和单位签字盖章认定。

其包含以下资料：
a.高程控制网布设设计方案；
b.高程控制网布设成果表及计算表；
c.高程控制点位置简图；
d.仪器鉴定、校正资料；
e.水准点点之记；
f.外业测量原始记录。

[注意]高程控制网建立后，若有大幅度扰动因素或控制点有移动迹象时，应在其稳定后进行一次复测。

3.控制网对GPS的校正
GPS的出现大大方便了测量的工作量，而RTK技术实现了实时动态定位，提高了工作效率。

现代的施工中越来越多的使用GPS进行定位，部分替代了老式仪器测量，因此有必要提及GPS的使用。

普通RTK-GPS的有效范围在10km～15km左右，所以在一般施工测量作业中，直接使用少数已知网点即可实现对整个施工区域的控制，无须加密布网。

对于施工区域A，只需依据能基本覆盖其区域的n个控制网点对GPS进行转换参数的计算和设置即可。

下面就以南方测绘灵锐S82型RTK-GPS以及软件“工程之星”为例说明。

A
a.打开电子手薄，进入工程之星，工程→新建工程并输入名称，随即
进入设置向导，可以选择或输入所属坐标系及椭球\投影参数等；
b.将仪器任选位置组装架设并整平，将杆拉至所需高度并固定，同时
在电子手薄中设置→其他设置→移动站天线高，输入当前高度；c.待搜索蓝牙、卫星和电台信号完成后，持移动站和电子手薄分别前
往已知控制点，测取各控制点的原始坐标（含高程）并按“A”键存储于电子手薄中；
d.在设置→坐标管理库中分别添加已知点的点名和x,y,h坐标；
e.在设置→求转换参数中，对应导入各点的原始坐标和已知坐标；
f.视显示精度大小，在右面“使用水平”和“使用高程”两列中，可
以对该点的平面或高程进行取舍，以求进行更准确的参数校正；g.点击下方“保存”并“应用”，电子手薄将自动计算转换参数并应用
至当前工程中，至此已完成转换参数的设置；
h.在设置→测量参数→四参数（七参数\高程拟合参数等等）中可对已
生成的各项参数进行浏览和修改。

三、土石方开挖测量与施工放样
开挖工程测量包括：开挖区原始地形或原始断面测量、开挖轮廓点放样、开挖竣工地形断面测量和工程量测算。

施工放样是根据建筑物的设计尺寸，找出建筑物各部分特征点与控制点之间位置的几何关系，算得距离和角度（或坐标）、高程等放样数据，然后利用控制点，在实地上定出建筑物的特征点的过程。

由于相关规范对开挖测量和放样精度要求较底，因此用全站仪和GPS即可完成。

1.使用全站仪进行开挖工程的测量和放样
a.依图纸在CAD中绘制出欲放样区域图，从中提取坐标后记录备用；
b.在欲放样的施工区域选择通视条件良好的位置，架设仪器并整平；
c.设置和检查相关气象参数、测量参数及棱镜高度是否与实际符合；
d.分别后视邻近的两个控制点，使用后方交汇法确定架站位置；
e.以任意控制点为准进行校核，残差满足要求后即可开始测量放样；
f.测量，将棱镜置于测点上并整平测距，仪器即显示其坐标和高程；
g.放样，输入该点坐标，确定方向并测距后指挥棱镜移动确定桩位。

2.使用GPS进行开挖工程的测量和放样
a.将仪器任选位置组装架设并整平，将杆拉至所需高度并固定，同时
打开电子手薄，进入工程之星，设置→其他设置→移动站天线高，输入当前高度；
b.待搜索蓝牙、卫星和电台信号完成后，持移动站和电子手薄分别前
往已知控制点，工具→校正向导，选取该控制点的已知坐标并整平站杆校正；
c.测量，移动站置于测点上整平按“A”，手薄即记录其坐标和高程；
d.放样，测量→点放样，从坐标库中选取欲放样点，手薄即显示该点
与移动站的相对方向、距离和高度，按提示移动并确定桩位即可。

3.开挖工程量测算
分别进行过原始断面（地形）和开挖成形的断面（地形）测量后，需要根据测得坐标和高程绘制成断面图，圈算断面面积后列表计算方量。

具体样表和计算公式见附录。

四、平面位移及沉降的监测
施工期间外部变形监测的内容包括：施工区的滑坡观测；高边坡开挖稳定性监测；围堰的水平位移和沉陷观测；临时性的基础沉陷（回弹）和裂缝监测等。

具体各项监测的位移量的限差请见附录。

1.滑坡、裂缝及建筑物的变形观测
a.观测基点的设定。

变形观测的基点，须靠近待观测点，建议建立独
立的相对控制点，其精度应不低于四等网的标准；
b.监测用点宜选用不锈钢半圆头钢点，并用混凝土固定在变形体上；
c.测点应选在变形幅度和速率大的部位，且能控制变形体范围；
d.测点埋设时应与变形体牢固结合，使其能共同移动；
e.滑坡、高边坡稳定等监测宜采用交会法，具体技术要求见附录；
f.垂直位移观测一般采用水准观测法即可；
g.观测周期应根据变形体的具体情况确定，在观测系统建立的初期，
应连续观测两次或数次，以确定可靠的首次基准值。

以后可逐渐加大间隔定期观测。

若遇特殊地质或气候情况，应增加测次。

2.吹填区域沉降观测点设置和观测
a.施工前在吹填区设立直径0.7m，厚0.015m，带孔的铁板底盘，盘上
焊有可接长的分划标志杆（一般用镀锌铁管），盘下焊有长0.25m 的稳定齿，杆上视吹填厚度焊有拉环（固定标志杆保持铅直）。

观测杆设置数量应视吹填区范围和吹填厚度由甲乙双方共同商定。

b.在沉降杆附近布设观测基点，对每个沉降杆编号并观测记录其相对
平均沉降量，视沉降速率可逐渐加大观测间隔时间。

3.资料的整理
观测资料须认真检查，并及时计算整理。

其包含以下资料：
a.外业观测的原始记录；
b.水平位移或垂直沉降量的计算和汇总，编制累计位移量一览表；
c.绘制水平位移或垂直沉降量，与时间等相关因素的关系曲线图；
d.对正常位移和异常位移均仔细分析其原因，并总结规律。

五、竣工测量
竣工测量主要包括：建筑物基础开挖建基面横断、纵断图（或等高图），建筑物过水部位或隐蔽部位形体测量、变形监测设备埋设安装图、施工区竣工总平面图等。

1．竣工测量的精度
竣工测量的精度不应低于放样精度，具体要求见以上章节附录。

2．竣工测量的方法
待单项工程完工后可进行竣工测量，但由于竣工测量的一次工作量较大，因此一般随工程进度逐步积累其测量资料。

特别对于隐蔽部位和中间施工步骤，须随进度进行测量。

3．竣工测量前的通知
进行竣工测量前一般需要联系业主、设计和监理等方，并发出《联合测量通知》。

4．竣工资料整理
竣工图的编绘，应与设计平面布置图相对应，图表应按竣工管理部门的统一图幅规格选用，分类装订成册，并附文字说明。

竣工地形图需注明图幅的坐标系统、高程系统、测图方法、比例尺、制图日期等基本数据。

对于竣工纵、横断面图，须注明断面桩号、断面中心桩坐标、断面方向、比例尺，并附断面位置示意图；
竣工测量应整理归档的资料包括：
a.施工控制网布设的原始记录；
b.施工控制网布置图、控制点坐标和高程成果表，及平差计算资料；
c.竣工建基面地形图和纵断、横断面图；
d.建筑物实测坐标、高程与设计坐标、高程比较表；
e.实测建筑物过水部位及其他主要部位的竣工测量成果（坐标表、平
面图和断面图）；
f.施工期间，要求监测部位的外部变形观测资料；
g.施工区竣工地形图、平面图。