3.5-典型工程控制网的布设
2024年二级建造师《公路工程管理与实务》案例汇编及答案解析
第一篇公路工程技术案例一【背景资料】某施工单位承建了一项二级公路工程，起讫里程为KO+000～K20+10.52，包括路基工程、路面工程及交通安全设施工程等，该地区雨季降雨比较集中，路面面层采用OOFC沥青混凝土，该面层属于典型的骨架－孔隙结构，具备排水功能，路面结构方案如图2-1所示，路肩大样图如图2-2所示。
施工中发生以下事件：事件一：沥青混凝土面层施工时，对横接缝处理要求如下：首先采用B方法检测平整度，不符合要求时，垂直于路中线切齐清除，清理干净后在切除部位涂粘层沥青，摊铺时调整好预留高度，接缝处摊铺层施工结束后再用B方法检测平整度。
最后对横向接缝进行碾压施工。
【问题】1.写出图2-1中路面面基结构形式的中文名称及路面设计指标A的名称，写出图2-2中PVC管的作用。
2.写出事件一中B方法的名称。
3.事件一中横向接缝应如何进行碾压施工？【答案】1.A的名称是排水沥青混合料,PVC管的作用排除路面水。
2.3m直尺检查平整度。
3.横向接缝的碾压先用双轮双振压路机进行横压,碾压时压路机位于已压实的混合料层上,伸入新铺层的宽为150mm，然后每压一遍向铺混合料方向移动150~200mm,直至全部在新铺层上为止,再改为纵向碾压。
案例二【背景资料】某施工单位承接的二级公路路基施工项目，长度3.5km，该项目共有15座跨径均为2.0m的钢筋混凝土盖板涵，盖板为C30钢筋混凝土，采用预制安装施工。
涵身、涵台帽为C20素混凝土，涵洞进出口、涵底铺砌均采用砂浆片石砌筑，其中6号涵洞结构立面示意图如图3所示。
施工中发生以下事件：事件一：盖板涵施工主要工序包括：①测量放线；②基坑开挖；③基础施工；④出入口浆砌；⑤沉降缝与防水层施工；⑥D；⑦涵洞回填及加固；⑧现浇涵台帽；⑨预制安装盖板事件二：6号涵洞的15块盖板为同批预制，按照规范要求由工地试验室对**土取样制作边长为150mm的立方体标准试件。
按照工地试验样品管理要求，工地试验室制定了试件样品管理制度，对样品的取样、运输、E、存储、F及处置等全过程实施严格的控制和管理。
工程控制网优化设计方案
工程控制网优化设计方案一、引言随着现代社会的发展，大部分工程项目都会使用到工程控制网。
工程控制网是一个用于地形测量和工程建筑的重要基础设施，在土木工程、建筑工程、水利工程和交通工程等领域都有着广泛的应用。
因此，如何优化工程控制网设计是一个重要的课题。
通过对工程控制网进行优化设计，可以提高工程测量的精度和效率，减少测量成本，为工程施工提供更好的保障，达到经济和社会效益。
本文将介绍工程控制网的基本概念和作用，分析工程控制网优化设计的必要性，然后提出一种基于GPS和GIS技术的工程控制网优化设计方案，并对其进行深入探讨。
二、工程控制网的基本概念和作用工程控制网是用于工程测量和建筑的一种基础设施，由一系列控制点构成，主要用于测量和定位工程项目的各个部分。
在工程测量中，控制网可以提供精确的水平和垂直控制，以确保工程施工的精度和准确度。
同时，工程控制网也是测绘和地理信息系统的基础设施，用于地图制图、地形测量、环境监测等方面。
三、工程控制网优化设计的必要性随着科学技术的发展和工程项目的复杂化，对工程控制网的精度和稳定性要求也越来越高。
然而，传统的工程控制网设计存在一些问题，如控制点过于密集、控制点分布不均匀、控制点传递效率低等。
这些问题导致工程测量成本高、效率低，无法满足现代工程项目的需求。
因此，需要对工程控制网进行优化设计，提高其精度和效率，降低测量成本。
目前，基于GPS和GIS技术的工程控制网优化设计方案已经成为一个研究热点。
四、基于GPS和GIS技术的工程控制网优化设计方案GPS（全球定位系统）和GIS（地理信息系统）是两种现代化的测量技术，它们广泛应用于地理空间数据收集、处理和分析，具有较高的精度和效率。
基于GPS和GIS技术的工程控制网优化设计方案主要包括以下几个方面：1. 控制点选取和布设在工程控制网的优化设计中，首先需要进行控制点的选取和布设。
传统的控制点布设是靠人工判断和摸索，容易出现偏差和误差。
建筑工程施工控制网的布设
建筑工程施工控制网的布设随着科技的不断发展和应用，建筑工程施工控制网已成为现代建筑工地不可或缺的一部分。
施工控制网的布设对于建筑项目的顺利进行起着至关重要的作用。
本文将探讨建筑工程施工控制网的布设及其影响。
一、施工控制网的定义和作用施工控制网是指为了保证建筑施工过程中精确测量和控制建筑结构的姿态和形状而布设的网络。
它通过在工地上建立具有一定精度的控制点，并通过设置的水平线和竖直线来引导施工者进行定位和测量。
施工控制网的布设在建筑结构的垂直和水平方向上提供了准确的定位和控制，从而确保了施工过程的顺利进行。
施工控制网的作用主要有以下几点：1. 提供定位和测量基准：施工控制网通过设置控制点和参考线，为建筑施工提供准确的定位和测量基准，确保建筑结构的准确度和稳定性。
2. 引导施工过程：施工控制网可以作为施工过程中的参考线和标志物，指导施工者进行施工，保持施工的准确性和一致性。
3. 控制施工误差：施工控制网的布设可以帮助施工者发现和纠正施工中的误差，防止错误的进一步扩散，并保证施工的质量和安全性。
二、施工控制网的布设原则施工控制网的布设应遵循以下原则：1. 准确性：施工控制网的布设必须准确无误，控制点的位置和高程应符合设计要求，并通过精密测量工具进行检验和验证。
2. 稳定性：施工控制网的布设要保证其稳定性和持久性，布设的控制点应该具有足够的抗变形和抗位移能力，以确保长期使用期间的准确性和可靠性。
3. 可见性：施工控制网的布设要考虑可见性，控制点和参考线应放置在能够被施工人员清晰看到的位置，以便于指导施工和测量。
控制网布设及控制方案
测量控制方案一、控制网的布设⑴制网的布设原则和布设方案Ａ平面控制网的布设，遵循下列原则：首级控制网的布设，因地适宜，且适当考虑发展，与国家坐标系统联测时，同时考虑联测方案。
首级控制网的等级，应根据工程规模、控制网的用途和精度要求合理确定。
Ｂ平面控制网的建立，可采用卫星定位测量、导线测量、三角形网测量等方法。
平面控制网精度等级的划分，卫星定位测量控制网依次为二、三、四等和一、二级，导线及导线网依次为三、四等和一、二、三级，三角形网依次为二、三、四等和一、二级。
平面控制网的坐标系统，应在满足测区内投影长度变形不大于２.５ｃｍ／ｋｍ的要求下，做下列选择：小测区或有特殊精度要求的控制网，可采用独立坐标系统在已有平面控制网的地区，可沿用原有的坐标系统C平控制网形式：根据桥梁跨越宽度、地形条件，可布设如下形式：选择控制点要求：尽可能使桥轴线作为三角网的一个边，提高桥轴线精度。
或将桥轴线的两个端点纳入网内，间接求算桥轴线长度。
交会角不致太大或太小（图形刚强），地质条件稳定，视野开阔， 便于交会墩位。
控制点要埋设标石，刻有“十”字的金属中心标志。
当兼作高程控制点使用时，中心顶部应为半球状。
控制网基线精度：高于桥轴线精度2～3倍根据已知条件以及经济因素，采用导线布置控制网，等级为四级。
精密导线的布置形状平面控制测量中精度导线的布置形状一般为：直伸形，曲折形， 闭合环形和主副导线环形等。
三角大地四边双大地四边三角⑵控制网布设应考虑的因素布设控制网时，可利用桥址地形图，拟定布网方案，并仔细研究桥梁设计图及施工组织设计图及施工组织计划的基础上，结合当地情况进行踏勘选点。
点位布设满足以下要求：①图形应简单②控制网的边长一般在0.5～1.5倍河宽的范围内变动。
③使桥轴线与控制网紧密联系。
④所有控制点不应位于淹没地区和土壤松软地区，尽量避开施工区、堆料区及受交通干扰区。
便于观测和保存二、现场测量控制现场放线时候要注意复测，放完线通过拉距离及换人测量等避免出错，而且还要通过下面所述的控制现场测量成果精度。
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3.1 工程控制网的分类和作用
按网形分： 三角网 导线网 混合网 方格网
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3.1 工程控制网的分类和作用
按施测方法划分： 测角网 测边网 边角网 GPS网
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3.1 工程控制网的分类和作用
按坐标系和基准划分： 附合网（约束网） 独立网 经典自由网 自由网
3.3 工程控制网的质量准则
5.均匀性和各向同性准则
λ λ
m ax m in
1
λmax λmin min
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3.3 工程控制网的质量准则
二、 点位精度和相对点位精度 三、 未知数函数的精度 四、 主分量 五、 准则矩阵
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3.3 工程控制网的质量准则
3.3.1.2 可靠性准则
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3.2 工程控制网的基准和建立方法
3.2.1 工程控制网的基准
（1）约束网：具有多余的已知数据。 （2）最小约束网（经典自由网）：只有必要的已 知数据。 （3）无约束网（自由网）：无必要的已知数据。
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3.2 工程控制网的基准和建立方法
表3-1 各种工程控制网的基准秩亏和基准参数
第三章 工程控制网布设的理论与方法
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第三章 工程控制网布设的理论与方法
主要内容
工程控制网的作用和分类 工程控制网的基准和建立方法 工程控制网的质量准则 工程控制网的优化设计 典型工程控制网 控制点的埋石与标志 控制测量内外业一体化
重点
工程控制网的质量准则
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控制网布设原则
咱们平时说的控制网主要有首级网和加密网，首级网就是设计院做的控制网，一般设计院提供的控制点并不能满足施工放样的要求，这就要求我们根据设计院提供的控制网来加密，以满足施工放样的要求。
这样就存在一个加密网了，加密网的成果是有施工单位自己选点，埋点，以及测量，报监理单位复核、批准方能使用。
控制网又分为平面网和高程网，设计院要先提供一部分控制点给施工单位，设计交桩点有CP0，CPI,CPII,JY点，还有SM水准点，其中CP0，CPI,CPII是坐标点，JY点和SM点是高程点，是高程基准。
当然为使用方便CP0，CPI,CPII也可以带高程，作为高程点使用，这些设计单位提供的点位和成果就是咱们后续施工的加密网测设的依据。
加密网是又咱们自己施测，所以咱们主要就是要做好加密网：1、选点：点位选择要沿线路两侧布设，点位置不能离线路太远也不能离线路太近，太远了施工放样时不方便，太近了，在施工过程当中容易被破坏。
平面和高程网要在施工范围外50-100米为宜。
当然，客专上要求做沉降观测，我们根据实际情况沉降观测的基准网也就是高程都是沿线路红线附近埋设。
特别是路基段，高差太大，沿着红线附近埋设为了方便沉降观测时不用转站太多，在300米左右一个点，桥上和隧道里面可能更长一点。
平面网要看有什么仪器测量，使用GPS测，还是直接用全站仪测。
用GPS测量时要保证相邻的一对点能通视，还有视野要开阔，周围不能有遮挡，附近不能有大面积水域。
用全站仪测量时要保证前后两个点都要通视的原则。
相邻两个点位之间要保证300米左右为宜，不能太近也不能太远。
2、埋点：埋点要根据当地实际情况考虑埋设深度，像咱们这边冻土层较深，埋的点位深度要达到1米8，方能保证冬天施工时控制点的稳定。
3、测设：高程用电子水准仪测量，测量数据仪器自动记录，每一测站自动提示超限与否，最后要注意往返程不超限方可。
平面用GPS 测量比较简单，但要注意，测量过程当中不能随意开关机。
控制网布设及控制方案
测量控制方案一、控制网的布设⑴制网的布设原则和布设方案Ａ平面控制网的布设，遵循下列原则：首级控制网的布设，因地适宜，且适当考虑发展，与国家坐标系统联测时，同时考虑联测方案。
首级控制网的等级，应根据工程规模、控制网的用途和精度要求合理确定。
Ｂ平面控制网的建立，可采用卫星定位测量、导线测量、三角形网测量等方法。
平面控制网精度等级的划分，卫星定位测量控制网依次为二、三、四等和一、二级，导线及导线网依次为三、四等和一、二、三级，三角形网依次为二、三、四等和一、二级。
平面控制网的坐标系统，应在满足测区内投影长度变形不大于２.５ｃｍ／ｋｍ的要求下，做下列选择：小测区或有特殊精度要求的控制网，可采用独立坐标系统在已有平面控制网的地区，可沿用原有的坐标系统C平控制网形式：根据桥梁跨越宽度、地形条件，可布设如下形式：选择控制点要求：尽可能使桥轴线作为三角网的一个边，提高桥轴线精度。
或将桥轴线的两个端点纳入网内，间接求算桥轴线长度。
交会角不致太大或太小（图形刚强），地质条件稳定，视野开阔， 便于交会墩位。
控制点要埋设标石，刻有“十”字的金属中心标志。
当兼作高程控制点使用时，中心顶部应为半球状。
控制网基线精度：高于桥轴线精度2～3倍根据已知条件以及经济因素，采用导线布置控制网，等级为四级。
精密导线的布置形状平面控制测量中精度导线的布置形状一般为：直伸形，曲折形， 闭合环形和主副导线环形等。
三角大地四边双大地四边三角⑵控制网布设应考虑的因素布设控制网时，可利用桥址地形图，拟定布网方案，并仔细研究桥梁设计图及施工组织设计图及施工组织计划的基础上，结合当地情况进行踏勘选点。
点位布设满足以下要求：①图形应简单②控制网的边长一般在0.5～1.5倍河宽的范围内变动。
③使桥轴线与控制网紧密联系。
④所有控制点不应位于淹没地区和土壤松软地区，尽量避开施工区、堆料区及受交通干扰区。
便于观测和保存二、现场测量控制现场放线时候要注意复测，放完线通过拉距离及换人测量等避免出错，而且还要通过下面所述的控制现场测量成果精度。
工程控制网方案设计
工程控制网方案设计一、引言工程控制网是指建设工程的测量控制网，用于实施工程测量和监控施工质量的一种控制系统。
它是工程施工过程中的一个重要组成部分，对于保证工程质量、提高施工效率具有非常重要的意义。
本方案旨在设计一套完善的工程控制网方案，确保工程测量和施工过程中的精确度和准确性。
二、工程控制网的作用1. 定位作用：工程控制网能够为工程中的所有测量提供坐标系和高程基准，为地面点位、建筑物、地下设施的位置提供准确的坐标和高程信息。
2. 监控作用：工程控制网能够监控工程施工过程中的变形和位移情况，对于地基沉降、桥梁结构变形等情况进行监测和分析。
3. 测量作用：工程控制网为施工过程中的各项测量提供准确的基准，包括水准测量、导线测量、全站仪测量等，确保施工过程中的精确度和准确性。
三、工程控制网设计原则1. 稳定性原则：工程控制网应该建立在稳定的地质基础上，避免建立在易发生变形的地质区域。
2. 合理性原则：工程控制网应该根据工程实际需要进行布设，合理确定控制点位置和分布密度。
3. 可扩展性原则：工程控制网应该具有一定的可扩展性，能够适应工程施工过程中的需求变化。
四、工程控制网的布设方案1. 控制点选址：根据工程实际情况确定控制点的选址，包括主控制点、次控制点和辅助控制点，以确保工程测量和监控的准确性和全面性。
2. 分布密度：根据工程范围和复杂程度确定控制点的分布密度，一般主控制点的间距不应超过200米，次控制点的间距不应超过50米。
3. 布设方式：控制点的布设应尽量采用地面固定方式，并进行加固处理，以确保控制点的稳定性和可靠性。
五、工程控制网的建设过程1. 控制点的建立：根据布设方案，对控制点进行测量、标志和建立，确保控制点的准确性和稳定性。
2. 数据采集：根据建设过程中的实际需要，对控制点进行定期的数据采集和监测，保证其准确性和可靠性。
3. 系统建设：建立工程控制网的信息管理系统，包括控制点的坐标、高程和测量数据等信息的采集和管理。
第五章 施工控制网的建立
二、抵偿投影面的3°带高斯正形投影平面直角坐标系
在这种坐标系中，仍采用国家3°带高斯投影，但投影的高 程面不是参考椭球面而是依据高斯投影长度变形而选择的高 程参考面，在这个参考面上，长度变形为零。当采用第一种 坐标系时， 超过允许的精度要求时，可令 ，即：
三、任意带高斯正形投影平面直角坐标系 在这种坐标系中，仍把地面观测结果归算到参考椭球面上， 但投影带的中央子午线不按国家3°带的划分方法，而是依 据补偿高程面归算长度变形而选择的某一条子午线作为中央 子午线。即保持 不变，可求得：
1）、通过改变 从而选择合适的高程参考面，将抵偿分带 投影变形，这种方法通常称为抵偿投影面的高斯正形投影。 2）、通过改变 ，从而对中央子午线作适当移动，来抵 偿有高程面的边长归算到参考椭球面上的投影改正。 3）、通过既改变 ，又改变 ，来共同抵偿两项归算 改正变形。 §5-2-2 工程平面坐标系统的选择 在工程控制测量时，根据施工所在的位置、施工范围及施工 各阶段对投影误差的要求，可采用以下几种平面直角坐标系。 一、国家3°带高斯正形投影平面直角坐标系 由表5-1和表5-2可知，当测区平均高程在50m以下，且 值不 大于20km时，其投影变形值 和 均小于1.0cm，这个精度 基本可以满足绝大部分线型工程的测图和工程放样的精度要 求。因此，在偏离中央子午线不远和地面高程不大的区域， 无需考虑投影变形问题，直接采用国家统一的3°带高斯正 形投影平面直角坐标系作为工程测量的坐标系，使二者相一 致。
施工控制网与国家或城市控制网相比较，其最大的不同是： 在精度上并不遵循“由高级到低级”的原则。例如，厂区施 工控制网主要是为工业厂区各工程建筑物的布局放样而建立 的，而对于车间或厂房，其内部设备放样的相对精度要求更 高，这样就存在厂房矩形控制网比厂区控制网要求更高的精 度。 变形监测控制网是在施工及运营期间为监测建筑工程对象的 变形状况而建立的控制网。 由于平面坐标是相对于几何参考面，而高程是相对于物理参 考面，因而，控制网点位的表述通常是分解为平面坐标和高 程坐标两个方面，故工程控制网应包括有平面控制网和高程 控制网。本章将从工程建筑物放样的程序和要求、控制网精 度的确定方法、国家高精度控制点的利用、施工控制网的设 计以及典型工程施工控制网布设等方面进行阐述。 5-1 控制网精度确定的一般方法 在建筑施工中，测量工作将贯穿整个施工过程的各个阶段。从 做准备工作开始，就需要进行场地平整、建立施工控制网； 根据施工控制网进行建筑物放样；为了解基础沉降情况，在 施工过程中及建筑物使用期间，还要进行沉降测量，为了便 于建筑物使用过程中的管理、维修、扩建等，建筑工程完工 时，应作竣工测量。由此可见，建筑施工的全过程是离不开
3.5_典型工程控制网的布设
如果建筑区对施工控制网的精度要求较高，则必须用 归化法来建立方格网。
首先按以上方法放样各方格点。为了求得一大批方格 点的精确坐标，可以采用任何一种控制测量方法即静态 GPS、三角、导线、交会等法，也可以联合应用几种方法 来测量，然后通过严密平差精确计算出各点的实际坐标。
由于水利枢纽工程多建在山区，那里地形复杂， 起伏较大。因此，宜用边角测量方法来建立控制网。
大坝的施工控制网布设在河谷两岸。由于点位分 布在不同高度上，有时与近点不通视，而只能与远 点通视。因此控制网的图形往往很不规则又很复杂。
3.1 平面施工控制网
平面控制网建立的要求：
控制网必须覆盖建筑物施工范围，能满足建筑物的施 工要求；
控制点尽量避开施工的影响，且通视良好； 便于在首级控制网的基础上加密低等级控制点，方便
施工放样； 控制网点在被毁坏后，能方便恢复； 保证控制点的精度能满足要求。
为地面边角网； 全网共有27个点，其中已知点数10个，未知点数17个； 方向和边长观测值数分别为98和88个，多余观测值总数达131个； 平均多余观测分量为0.70； 最大边长为760多米，最短边仅有11.32米。
厂区施工控制网的主要任务是放样各系统工程的中心线
和各系统工程之间的连接建筑物。例如，放样厂房的中心线， 高炉和焦炉的中心线、皮带通廊、铁路和管道等。通过对这 些工程中心线的放样，就将这些工程进行了整体定位。
厂区控制网的精度应能保证这些工程之间相对位置误差 不超过连接建筑物的允许限差，至于各系统工程内部精度要 求很高的大量中心线的放样工作，可单独建立各系统工程的 控制网，如厂房控制网、高炉和焦炉控制网、设备安装专用 控制网等。
工程高程控制网的布设方案
工程高程控制网的布设方案一、前言工程高程控制网是指在工程测量中，用于控制和监测工程地理坐标和高程的一种重要设施。
它是工程测量的基础，对工程建设的质量和安全有着重要的影响。
因此，合理、科学地布设工程高程控制网对于工程测量至关重要。
本文将对工程高程控制网的布设方案进行详细介绍，包括网点选取、布设方式、设备选用等方面。
二、工程高程控制网的意义在工程测量中，地理坐标和高程是两个最基本的测量要素。
地理坐标通常使用全站仪等设备来进行测量，而高程则是通过工程高程控制网来控制。
工程高程控制网的布设合理与否直接关系到工程建设的质量和安全。
如果在工程测量中高程控制不到位，可能会导致工程建设过程中的偏差和错误，甚至导致工程质量问题或安全事故，因此，科学合理地布设工程高程控制网对于工程测量至关重要。
三、工程高程控制网的网点选取1. 布设原则工程高程控制网的网点选取应遵循以下原则：①网点应能保证高程数据的准确性和可靠性；②网点应分布均匀，覆盖整个工程区域，且应有一定的密度，以满足工程测量的需求；③网点应具有一定的地理位置，便于后续的实地调查和监测。
根据这些原则，我们可以选择适合的网点进行布设。
2. 网点选择在网点选择上，应优先选择一些地势较平坦，离主要工程区域较近的地方，便于后续的使用和维护。
同时，应选择一些地震较少、土地沉降较小的地区，以避免地震、土地沉降等自然灾害对网点的影响。
此外，网点应尽量选择在地势较高的地区，便于后续的高程观测和测量。
在此基础上，我们可以综合考虑各种因素，选择适合的网点进行布设。
3. 网点密度在网点的布设中，应注意控制网点的密度。
一般来说，网点的密度应根据工程区域的大小和复杂程度来确定。
在较大的工程区域中，应适当增加网点密度，以保证高程控制的准确性。
而在较小的工程区域中，网点密度则可以适当降低。
在实际布设中，应根据具体的工程情况和要求，确定合适的网点密度。
四、工程高程控制网的布设方式1. 通用布设方式在工程高程控制网的布设中，可以采用通用布设方式。
控制网的布设
的
布
设
二、国家三角控制网的布设
1、国家一等三角锁的布设方案
沿经纬线布设 成纵横交叉的
控
三角锁。
制
锁段长度： 200km；
网
边长：25km；
的
测角中误差：
布
0.7″；
设
起算边精度：
1/350000；
最弱边精度： 1/150000；
2、国家二等三角网的布设方案
填满一等锁环
三角网 平均边长
等级
1：50 000 1：25 000 1：10 000
3 2～3
1
约150km2 约50km2 约20km2
13km 8km 2～6km
二等 三等 四等
第一节 国家控制网的布设
一、控制网的布网原则
4、应有统一的规格；
控
《城市测量规范》，《工程测量规范》
制 网
《全球定位系统（GPS）测量规范》等
控
内的空白。
制
边长：3km；
网
测角中误差：
的
1.0″；
布 设
起算边精度：
1/350000；
最弱边精度：
1/150000；
2、国家二等三角网的布设方案
布设方案： 20世纪60年代前：在一等锁环内，先沿经
纬线纵横交叉布设二等基本锁（平均边长约
15~20km，测角中误差小于±1.2″），将一等
A级网一般为区域或国家框架网、区域动力学网； B级网为国家大地控制网或地方框架网； C级网为地方控制网和重大工程控制网； D级网为中小工程控制网； E级网为测图网。
国家GPS网的布设
国家军测部门建立的国家GPS一、二等网
控制网布设的基本形式
GNSS 网宜布设为全面网，当需增设骨架网加强控制网精度 时，也可分级布网。城市或工程GNSS网按与邻点的平均距离和 精度划分为二、三、四等和一、二级GNSS网。 GNSS网的点与点之间不要求通视，但需考虑常规测量方法 加密时的应用，每个点应有一个以上通视方向。
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昆明冶金高等专科学校测绘学院
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昆明冶金高等专科学校测绘学院
2）闭合导线 闭合导线是从一个已知控制点出发，最后仍旧回到这一点， 见图
3）导线网 导线网是由若干条导线汇合，形成一个或多个节点，见图
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昆明冶金高等专科学校测绘学院
4）支导线 支导线是从一个已知控制点出发，既不附合到另一 个已知控制点，也不回到原来的起始点。支导线没有检 核条件，不易发现错误，故一般不宜采用，见图。
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昆明冶金高等专科学校测绘学院
3．三角形网的布设形式
2008 年开始施行的《工程测量规范》中将传统的三角网、 测边网和边角网统称为三角形网，这是由一系列相连的三角 形构成的测量控制网。三角形网测量是通过测定三角形网中 各三角形的顶点水平角、边的长度，来确定控制点位置的方 法。
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昆明冶金高等专科面控制网和高程控制网，大都是在国家一、 二等网的基础上加密的。控制网的布设，应从实际出发，根据 不同的情况和要求选择适宜的布设方案。
（一）平面控制网的布设形式
平面控制测量的形式主要有：卫星定位测量、导线测量、 三角形网测量。
1、GNSS网的布设形式
2．导线网的布设形式 在局部较小的范围内，特别是在隐蔽地区、城市街区、地下工 程以及GNSS接收机天线接收信号受限的区域，用电磁波测距导 线布设控制网的方法就显得特别实用。导线（网）的基本形式 为： 1）单一附和导线 附和导线都有附和条件。如图中，(a)为方位附和导线；(b)为 坐标附和导线，也叫无定向导线；(c)为方位坐标附和导线。
控制网的布设
制
已有地形图；
网
已有控制点资料，等级、投影带、投影面、
的
精度等；
布
觇标标石保存情况。
设
3、交通运输情况；
4、地形：地物、地貌
5、物资供应：人力、物资
三、图上设计
控制网的图上设计：
根据对上述资料进行分析的结果，按照有关规范的
技术规定，在中等比例尺图上以“下棋”的方法确定控
制点的位置和网的基本形式。图上设计对点位的基本要
各种比例尺航测成图时对平面控制点的密度要求
测图比例尺
每幅图 要求点数
每个三角 点控制面积
三角网 平均边长
等级
1：50 000 1：25 000 1：10 000
3 2～3
1
约150km2 约50km2 约20km2
13km 8km 2～6km
二等 三等 四等
第一节 国家控制网的布设
一、控制网的布网原则
控
➢ 三等水准：闭合300km，附合200km；
制
➢ 四等水准：附合长：80km；
网
➢ 精度要求：
的
每km水准测量的高差中数偶然中误差MΔ，
布
每km水准测量高差中数的全中误差MW，见下页。
设
➢ 埋石及密度要求：
基岩水准标石：间隔500km（一等水准）
基本水准标石: 间隔60km （一二等水准）
普通水准标石：间隔2~6km （各等水准）
15~20km，测角中误差小于±1.2″），将一等
锁环分为大致相等的四个区域，然后在这四个 区域中处再补充布设二等补充网（平均边长约
为13km，测角中误差小于±2.5″）。
20世纪60年代后：二等网以全面三角网的 形式布设在一等锁环内，四周与一等锁衔接。
控制网的布设形式
§1.3 控制网的布设形式1.3.1水平控制网的布设形式1.三角网1）网形在地面上选定一系列点位1，2，…，使互相观测的两点通视，把它们按三角形的形式连接起来即构成三角网。
如果测区较小，可以把测区所在的一部分椭球面近似看做平面，则该三角网即为平面上的三角网（图1-4）。
三角网中的观测量是网中的全部（或大部分）方向值（有关方向值的观测方法见第三章），图1-4中每条实线表示对向观测的两个方向。
根据方向值即可算出任意两个方向之间的夹角。
若已知点1的平面坐标（11,y x ），点1至点2的平面边长2,1s ，坐标方位角2,1α，便可用正弦定理依次推算出所有三角网的边长、各边的坐标方位角和各点的平面坐标。
这就是三角测量的基本原理和方法。
以图1-4为例，待定点3的坐标可按下式计算CB s s sin sin 2,13,1= （1-1） A +=2,13,1αα （1-2）⎪⎭⎪⎬⎫=∆=∆3,13,13,13,13,13,1sin cos ααs y s x （1-3） ⎪⎭⎪⎬⎫∆+=∆+=3,1133,113y y y x x x （1-4） 即由已知的2,1s ，2,1α，1x ，1y 和各角观测值的平差值A ,B ,C 可推算求得3x ，3y 同理可依次求得三角网中其他各点的坐标。
2）起算数据和推算元素为了得到所有三角点的坐标，必须已知三角网中某一点的起算坐标（11,y x ）,某一起算边长2,1s 和某一边的坐标方位角2,1α，我们把它们统称为三角测量的起算数据（或元素）。
在三角点上观测的水平角（或方向）是三角测量的观测元素。
由起算元素和观测元素的平差值推算出的三角形边长、坐标方位角和三角点的坐标统称为三角测量的推算元素。
3）工程测量中三角网起算数据的获得在工程测量中，三角网起算数据可由下列方法求得：图1-4（1）起算边长当测区内有国家三角网（或其他单位施测的三角网）时，若其精度满足工程测量的要求，则可利用国家三角网边长作为起算边长。
第三章工程控制网布设的理论与方法
Qii , Qkk , Qik , Qki 为图3.1中的2维子矩阵，相对误差椭圆的特 式中， 征量计算公式： 1
2 ARF 2 B RF 2 RF 2 s0 (qΔ xΔ x qΔ yΔ y R ) 2 1 2 s 0 (qΔ xΔ x qΔ yΔ y R ) 2 2 pΔ xΔ y 1 ( ) 2 arctg qΔ xΔ y qΔ yΔ y
3、坐标系和基准 （1）独立坐标系 ——一般坐标轴与监测体的主轴线重合、平 行或垂直 （2）大地坐标系——变形提形状不规则、范围大时选用 （3）天体坐标系——用于监测地球的变形 根据网的布设、坐标系和基准的确定，以及目标点的精度要求， 则网的精度得以确定 六、安装测量控制网 1、安装测量控制网为大型设备构件安装定位而设计的，也是 工程竣工后建筑物和设备变形观测及设备调整的依据，它们一 般在土建工程施工后期布设。 2、布设要求：控制点的密度和位置能满足设备构件的安装定 位要求，根据设备的位置、数量、建筑物的形状、特定方向的 精度要求等设计。 3、布设形式：安装测量控制网通常是一种微型边角网，边长 较短，一般从几米至一百多米。整个网由形状相同、大小相等 的基本图形组成，网形与工程对象相同。
（二）作用 （1）为工程建设提供工程范围内统一的参考框架，为 各项测量工作提供位置基准 （2）满足工程建设不同阶段对测绘在质量（精度、可 靠性）、进度（速度）和费用等方面的要求。 （3）工程控制网具有控制全局、提供基准和控制测量 误差积累的作用。 （三）建网步骤 工程控制网的布设采用逐级布设方式。 主要步骤： 1 ）确定控制网的等级； 2 ）确定布网形式； 3 ）确定 测量仪器和操作规程（国家或行业规范）；4）在图上 选点构网，到实地踏勘； 5 ）埋设标石、标志； 6 ）外 业观测；7）内业数据处理；8）提交成果。
《工程测量学》课件54典型工程施工控制网的布设
桥梁施工控制网的布设 首级控制测量
5.4 典型工程施工控制网的布设
桥梁施工控制网的布设 首级控制测量 桥梁GPS网布设应与国家大地网进行联系,以便于大桥配套工程(如公路、引桥、互通立交等)的连接; 同时，保证桥梁控制网网内控制点之间相对高精度。 测量时，考虑到投影带可能带来的误差，工程选用了任意带高斯正形投影平面直角坐标系，以东经122º为中央子午线，平面坐标采用1954北京坐标系，并根据坐标转换关系，与国家84坐标系、上海市城市坐标系建立了相应的转换关系。
5.4 典型工程施工控制网的布设
典型工程施工控制网的布设
桥梁施工控制网的布设 首级控制测量
全球最早的永久性GPS跟踪站之一，1993年由中美两国合作共建。现为IGS的核心站，是中国地壳运动观测网络的国家基准站。该站装配BenchMark接收机，Agilent 5071A原子钟，VSAT卫星通讯及MT-1综合数字气象自动采集仪等精密仪器。建站以来，为维护国家动态地心参考系，开展全球地壳运动观测和研究等持续提供基础保障。
5.4 典型工程施工控制网的布设
一、桥梁施工控制网的布设 （一）首级控制测量 GAMIT(GPS AT MIT)是由美国麻省理工学院(MIT)、美国加利福尼亚大学斯克瑞布斯(SCRIPPS)海洋研究所(SIO)等研制的用于大地测量目的的GPS分析软件，以后经许多人不断改进而成为应用面较为广泛的高精度GPS分析软件。 IGS(International GPS Service)，是GPS连续运行站网和综合服务系统的范例。它无偿向全球用户提供GPS各种信息，如GPS精密星历、快速星历、预报星历、IGS站坐标及其运动速率、IGS站所接收的GPS信号的相位和伪距数据、地球自转速率等。这些信息在大地测量和地球动力学方面支持了无数的科学项目，包括电离层、气象、参考框架、精密时间传递、高分辨的推算地球自转速率及其变化、地壳运动等。
控制网的布设形式
控制⽹的布设形式§1.3 控制⽹的布设形式1.3.1⽔平控制⽹的布设形式1.三⾓⽹1）⽹形在地⾯上选定⼀系列点位1，2，…，使互相观测的两点通视，把它们按三⾓形的形式连接起来即构成三⾓⽹。
如果测区较⼩，可以把测区所在的⼀部分椭球⾯近似看做平⾯，则该三⾓⽹即为平⾯上的三⾓⽹（图1-4）。
三⾓⽹中的观测量是⽹中的全部（或⼤部分）⽅向值（有关⽅向值的观测⽅法见第三章），图1-4中每条实线表⽰对向观测的两个⽅向。
根据⽅向值即可算出任意两个⽅向之间的夹⾓。
若已知点1的平⾯坐标（11,y x ），点1⾄点2的平⾯边长2,1s ，坐标⽅位⾓2,1α，便可⽤正弦定理依次推算出所有三⾓⽹的边长、各边的坐标⽅位⾓和各点的平⾯坐标。
这就是三⾓测量的基本原理和⽅法。
以图1-4为例，待定点3的坐标可按下式计算CB s s sin sin 2,13,1= （1-1） A +=2,13,1αα（1-2）=?=?3,13,13,13,13,13,1sin cos ααs y s x （1-3） +=?+=3,1133,113y y y x x x （1-4）即由已知的2,1s，2,1α，1x ，1y 和各⾓观测值的平差值A ,B ,C 可推算求得3x ，3y 同理可依次求得三⾓⽹中其他各点的坐标。
2）起算数据和推算元素为了得到所有三⾓点的坐标，必须已知三⾓⽹中某⼀点的起算坐标（11,y x ）,某⼀起算边长2,1s 和某⼀边的坐标⽅位⾓2,1α，我们把它们统称为三⾓测量的起算数据（或元素）。
在三⾓点上观测的⽔平⾓（或⽅向）是三⾓测量的观测元素。
由起算元素和观测元素的平差值推算出的三⾓形边长、坐标⽅位⾓和三⾓点的坐标统称为三⾓测量的推算元素。
3）⼯程测量中三⾓⽹起算数据的获得在⼯程测量中，三⾓⽹起算数据可由下列⽅法求得：图1-4（1）起算边长当测区内有国家三⾓⽹（或其他单位施测的三⾓⽹）时，若其精度满⾜⼯程测量的要求，则可利⽤国家三⾓⽹边长作为起算边长。
控制网布设
工程测量中的专用控制网，往往在某些方面有其特殊要求。在满足这一要求的前提下，可以有若干个不同的布网方案提供选择。随着计算工具的发展，可以应用最优化方法的理论确定最佳的设计方案。
4高程控制网
主要用水准测量和三角高程测量方法建立。
水准测量
用水准测量方法建立的高程控制网称为水准网。区域性水准网的等级和精度与国家水准网一致。高程控制网可以一次全面布网，也可以分级布设。各等级水准测量都可作为测区的首级高程控制。首级网一般布设成环形网，加密时可布设成附合线路或结点网。测区高程应采用国家统一高程系统。小测区联测有困难时，也可用假定高程。
三边测量要求丈量网中所有的边长。应用电磁波测距仪测定边长后即可进行解算。此法检核条件少，推算方位角的精度较低。
3边角测量法
边角测量法既观测控制网的角度，又测量边长。测角有利于控制方向误差，测边有利于控制长度误差。边角共测可充分发挥两者的优点，提高点位精度。在工程测量中，不一定观测网中所有的角度和边长，可以在测角网的基础上加测部分边长，或在测边网的基础上加测部分角度，以达到所需要的精度。
三角高程测量
三角高程测量是根据两点间的竖直角和水平距离计算高差而求出高程的，其精度低于水准测量。常在地形起伏较大、直接水准测量有困难的地区测定三角点的高程，为地形测图提供高程控制。三角高程测量可采用单一路线、闭合环、结点网或高程网的形式布设。三角高程路线一般由边长较短和高差较小的边组成，起讫于用水准联测的高程点。为保证三角高程网的精度，网中应有一定数量的已知高程点，这些点由直接水准测量或水准联测求得。为了尽可能消除地球曲率和大气垂直折光的影响，每边均应相向观测。
控制网布设有关规范与要求
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由于水利枢纽工程多建在山区，那里地形复杂， 起伏较大。因此，宜用边角测量方法来建立控制网。 大坝的施工控制网布设在河谷两岸。由于点位分 布在不同高度上，有时与近点不通视，而只能与远 点通视。因此控制网的图形往往很不规则又很复杂。
3.1 平面施工控制网
平面控制网建立的要求： 控制网必须覆盖建筑物施工范围，能满足建筑物的施 工要求； 控制点尽量避开施工的影响，且通视良好； 便于在首级控制网的基础上加密低等级控制点，方便 施工放样； 控制网点在被毁坏后，能方便恢复； 保证控制点的精度能满足要求。
主横轴 A=2990m
细部方格网是在一级建筑方格网的基础上根据各系统工程建筑物 施工放样的需要分期加密布设的，其形状和规格均不一样，主要以各 系统工程建筑物施工放样应用方便为原则。
主纵轴 B=5991m
某钢铁公司方格网的布设
主横轴 A=2990m
一般首级为基本网，可采用“＋”字形、“口”字形或“田”字 形，然后再加密或扩展方格网。
返回
4、工业厂区施工控制网的布设
对于工业建设来说，由于建筑场地上工程建筑物 的种类很多，施工的精度要求也各不相同，有的要 求很低，有的则很高。 例如， 连续生产设备的中心线横向偏差要求不超过1mm； 钢结构工业厂房钢柱中心线间的距离偏差要求不超 过2mm； 管线道路的施工限差相对而言要求较低。
桥梁施工平面控制网的测量:
角度观测:经纬仪 距离观测：钢尺测距，光电测距
桥梁施工平面控制测量内业计算
施工平面控制网通常采用独立的坐标系：
直线桥以桥轴线两控制桩中里程较小的一个 为坐标原点，以桥轴线按里程增加方向为 x 轴正 向建立测量坐标系；
X X B B C
4# 3# 2# 1# 0#
（4）为了便于施工放样，可根据实际需要在施工地 点附近设立若干个施工水准点。 （5）施工水准点的高程必须定期检测。 （6）水准点应埋设标石。 返回
2、隧道施工控制网的布设
隧道施工至少要从两个相对的洞口同时 开挖。长隧道的施工需要通过竖向或侧向的 通道（竖井、斜井、平洞）增加工作面，加 快施工进度。很多工作面同时施工时，测量 人员应保证隧道最后正确贯通。
然后，在O'点上安置经纬仪，测出∠A'O'B'，计算归化值 ε，使其调整到一直线上。
s1 s 2 (180 ) 2( s1 s 2 )
放样出主轴线AOB线后，将仪器架于O点并转90度即 可定出C、D。
主轴线AOB、COD经调整后，再加密E、F、G、H各 点。 在A、C两点架设 经 纬仪，后视O点， 分别测设90角，两方 向线之交点即为E点。 实量AE、CE边长进 行检核。
测设主轴线时，应首先应根据设计的主轴线 和施工坐标，按照所在区域的地形条件，在主轴 线上选出若干格网点(至少3个)，用坐标换算的公 式将它们的施工坐标换算成测量坐标。
然后根据勘测控制点将其在现场进行定位。
通常采用极坐标法和角度交会法。通常一条主轴线至 少应放样出三个点。
通常采用极坐标法和角度交会法。通常一条主轴线至 少应放样出三个点。测设出的为其概略位置A‘、O’、 B‘。
为地面边角网； 全网共有27个点，其中已知点数10个，未知点数17个； 方向和边长观测值数分别为98和88个，多余观测值总数达131个； 平均多余观测分量为0.70； 最大边长为760多米，最短边仅有11.32米。
某大型水利枢纽工程施工控制网
3.2 高程施工控制网 根据工程建筑物分布的范围和高程控制网的特 点及施工区交通情况，高程控制网设计为精密水 准网。 根据《水利水电工程施工测量规范》要求，对 于混凝土建筑物，高程控制设计必须满足最末级 高程控制点相对首级高程控制点的高程中误差， 不大于±10mm。
典型工程控制网的建立
环境与规划系
1、桥梁施工控制网的布设 2、隧道施工控制网的布设 3、水利枢纽施工控制网的布设 4、工业厂区施工控制网的布设 5、大坝变形监测控制网 6、加速器环形控制网
1、桥梁施工控制网的布设
在桥梁施工时，测量工作的主要任务 是精确的放样桥墩桥台的位置和跨越结构 的各个部分，并随时检查施工质量。 中小型桥： 直接丈量 大型和特大型桥： 前方交会法
1.1 桥梁施工平面控制网的布设
桥梁三角网的基本网型：大地四边形和三角形 以控制跨越江河的正桥部分为主，应用较多的 有大地四边形，双大地四边形，双三角形以及大 地四边形与三角形相结合的图形。
B
B
C
A C D
A
D
(a)双三角形控制网
双三角形
(b)大地四边形控制网
大地四边形
图 6桥梁施工平面控制网示意图
建筑施工控制网的精度究竟应该如何确定呢？ 厂区施工控制网的主要任务是放样各系统工程的中心线
和各系统工程之间的连接建筑物。例如，放样厂房的中心线， 高炉和焦炉的中心线、皮带通廊、铁路和管道等。通过对这 些工程中心线的放样，就将这些工程进行了整体定位。 厂区控制网的精度应能保证这些工程之间相对位置误差 不超过连接建筑物的允许限差，至于各系统工程内部精度要 求很高的大量中心线的放样工作，可单独建立各系统工程的 控制网，如厂房控制网、高炉和焦炉控制网、设备安装专用 控制网等。
2.2
隧道洞内控制网
隧道洞内狭长形状的空间使洞内控制网的设计没有选 择的余地，而只能采用支导线的形式。 为了进行检核，一般布设两个等级的导线： 施工导线 在掘进的同时首先布设施工导线，为掘进指明方向， 为其他施工提供依据；
主导线
当隧道掘进至大约1～2km时，布设边长较长的、具有 较高精度的主导线，用于检核程中，地下导线也常采用交叉 导线：在每设置一个新的导线点时，均由两条交 叉导线测得其坐标，当检核无误后，取其平均值 作为新点的测量数据。
隧道在曲线部分时，可以跳站（隔一个或几个测站） 观测，构成跳点导线。
当隧道在直线部分时，应在每个吊篮上安置两个观测台， 形成左右两条导线，最后在新点处交会，它不但能使测量 数据有足够可靠性，还可以提高导线的精度。 返回
4.1 平面施工控制网
布置成正方形或矩形格网形式的施工控制网称 为建筑方格网。在大型工业厂区如武汉钢铁公司、 马鞍山钢铁公司以及上海宝山钢铁公司，其施工 控制网就是采用了建筑方格网的形式。 建筑方格网的布置一般是根据建筑设计总平面 图并结合现场情况来拟定。布网时应首先选定方 格网的主轴线。
各系统的局部控制网不是强制地附合在厂区施工控 制网上按所谓的由高级到低级、高级控制低级的原则加 密得到的，而是根据厂区施工控制网放样各系统工程的 主要中心线(亦称主轴线)，进行工程的整体定位，然后以 放样的主轴线为基础再建立工程的控制网。 由以上的控制关系可以得出，厂区施工控制网的精 度主要取决于各系统工程间连接建筑物施工的精度要求。 工程施工控制网间不存在一般测量控制网的精度梯度关 系。
某钢铁公司方格网的布设
主横轴 A=2990m
O2点定为矩形控制网的坐标起算点，称为原点。 为了能够长期保存横向轴线的两个端点，设计中又将它们向两端延 伸。最终横向主轴线的西端点为I号点，东端点为II号点。主纵轴线的 南、北两端点分别为III号点和IV号点。
主纵轴 B=5991m
某钢铁公司方格网的布设
用同样方法可以交会F、H、G点。
在建立了“田”字形方格网后，还需以此加密1～16 各 点。可在C点架设经纬仪照准E点，按设计要求沿视线精密量
距，即可定出点1。 图中细部格网点，如1~16 各点，均可用直线内分法标 定，而4、6、11、13各点又 可用方向线交会法根据已定 点加密。 当测区范围较大时，也可 直接采用GPS RTK法放样方 格点。
如果建筑区对施工控制网的精度要求较高，则必须用 归化法来建立方格网。 首先按以上方法放样各方格点。为了求得一大批方格 点的精确坐标，可以采用任何一种控制测量方法即静态 GPS、三角、导线、交会等法，也可以联合应用几种方法 来测量，然后通过严密平差精确计算出各点的实际坐标。
将各点的实际坐标和设计坐标比较，求得各方格点的 归化量。从而把各方格点归化到设计位置。
某钢铁公司方格网的布设
主纵轴 B=5991m
主横轴 A=2990m
首级网是一个由沿纬III路布设的横向长轴线以及与它互相垂直的7 条纵向短轴线及一个闭合多边形组成。纵向短轴线与横向长轴线的交点 自西向东依次为JI、JII、JIII、甲、JIV、乙、JV等点，闭合多边形处 在JV线以东。
主纵轴 B=5991m
D D B F
B
F
A C
E C
A E
(a)双大地四边形控制网
(b)加强型双大地四边形控制网
图 6桥梁施工平面控制网示意图 加强型大地四边形 双大地四边形
B E
D
C
F
A
图 6桥梁施工平面控制网示意图 大地四边形加三角形
由于高精度测距仪的应用，桥梁施工控 制网除了采用传统的三角网（边角网）形 式外，精密导线网也是一种方法。
因此，在布设建筑工地施工控制网时，采用 分级布网的方案是比较合适的。也即首先建立布 满整个工地的厂区控制网，目的是放样各个建筑 物的主要轴线。然后，为了进行厂房或主要生产 设备的细部放样，在由厂区控制网所定出的各主 轴线的基础上，建立厂房矩形控制网或设备安装 控制网。
在大型工业厂区建筑工程中，通常采用的厂区 控制网的形式有： 建筑方格 导线网 边角网 GPS网 等
点位布设时，河流两岸的桥轴线上各设 立一个控制点，并在桥轴线上、下游沿岸 布设最有利交会水中桥墩的精密导线点， 并增加上、下游过江测距，使导线闭合于 桥轴线上的控制点。
三角网各点选择的原则： （1）图形简单并具有足够的强度； （2）为了使三角网与桥轴线联系起来，应在 河流两岸的桥轴线上各设立一个三角点 （即将桥轴线作为三角网的一个边）； （3）桥梁三角网的边长与河宽有关，一般在 0.5----1.5倍河宽的范围内变动。