第二章 施工控制测量

31.2 30.5 30.2 29.4 28.6 58.1 59.0 59.9
+6.4
193 26 34.4
103 25 32.2
+12.8
248 40 35.8
158 39 33.6
+10.4
90 01 04.2
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3. 方向观测注意事项
（1）选择最有利的时间观测，通视良好，成象清晰、 稳定。 （2）注意旁折光的影响。 （3）在每半个测回中，照准部只按一个方向转动。 （4）微动螺旋必须以旋进方向照准目标。测微器以 旋进方向使度盘分划线重合。 （5）认真消除视差。在一测回的观测过程中不得重 新调焦，以免引起视准轴的变动。 （6）仪器(包括三脚架)不要受阳光直接照射。 （7）观测过程中，照准部水准管不得偏离中心位置 一格。 （8）水平角观测的结果超过限差时，应在原度盘位 置上进行重测。
选择起始方向（如A）；
二、角度观测
1. 观测方法：方向观测法 观测方法：
C A B E D
盘左：照准起始方向， 配置水平度盘，读数； 顺时针依次照准各目标， 直至归零，即： A—C—D—E—A 盘右：照准起始方向， 读数； 逆时针依次照准各目标， 直至归零，即： A—E—D—C—A
各测回起始方向的读数按下列公式计算
二、起算数据的获得
1． 起算边长 • 测区内已有国家三角网， 测区内已有国家三角网 ，且精度能够满足 要求，可直接利用其作为起算边长。 要求，可直接利用其作为起算边长。
• 已有网边长精度不能满足要求或无边长可 利用时， 可采用光电测距或GPS GPS基线法直接 利用时 ， 可采用光电测距或 GPS 基线法直接 测定三角网的某一边或某些边的边长作为起 算边长。 算边长。
mβ—导线测角中误差； mD—导线边长中误差。
当导线精度要求不高时，如四、五等导线 亦可采用近似平差。
第五节 高程控制网
• 目的 目的：确定水准点的高程，为工程建设 的施工放样和建筑物沉降变形的监测提 供高程基准 • 工作程序 工作程序：图上设计水准点的分布和水 准网的图形（路线走向）、实地选定水 准点的位置，埋设水准标石、实施水准 测量外业观测、进行内业平差计算、编 制水准测量成果表。 • 观测方法 观测方法：水准测量，三角高程测量。
4. 成果检核 • （1）三角形的闭合差检核 • 三角形闭合差
wi = ai + bi + ci − 180°
• 三角形闭合差的限值
w限 = ± 2 m
3
式中 m 为该等级三角网限制的测角中误差。
(2) 测角中误差检核 测角中误差计算：
mβ =
[ ww] 3n
式中，w为各三角形的角度闭合差；n为所测 三角形的个数。 实际得出的测角中误差mβ 应小于设计要求 的测角中误差。否则应检查原因，首先在角 度闭合差较大的有关各测站上进行重测。
第二章 施工控制测量
• 第一节 施工控制网的特点 • 第二节 三角测量基本原理 • 第三节 三角测量的外业工作 • 第四节 精密导线 • 第五节 高程控制网
第一节 施工控制网的特点
• • • • • 1．控制的范围小，控制点的密度大 ．控制的范围小， 2．点位布设和精度有特定的要求 ． 3．使用频繁 ． 4．受施工干扰 ． 5．投影面的选择不同 ．
2． 起算坐标 • 测区内已有国家三角网时 ， 由已有的三 测区内已有国家三角网时， 角网传递起算坐标。 角网传递起算坐标。
• 测区附近无三角网成果可供利用 ， 可在 测区附近无三角网成果可供利用，
一个三角点上用天文测量方法测定其经纬 度 ， 再换算成高斯平面直角坐标作为起算 坐标。 坐标。 • 保密工程或小测区也可采用假定坐标或 建筑坐标系统。 建筑坐标系统。
二、工程精密导线的测量方法
1. 角度测量 用测回法观测。奇数测回测左角，偶数测回 测右角。左、右角分别取中数。
角度观测注意事项： 角度观测注意事项：
• 观测右角时，仍以左角起始方向为准配 置度盘位置。 • 检查左、右角之和与圆周角的闭合差 ∆=β左+β右 – 360 º ∆不应大于表2-8的规定(P.22) • 为了消除旁折光影响，一个测站的全部 测回数，至少应分配在两个不同的时间 段观测。
一、 三角网的设计和选点
1. 主要内容 • 地形图上选择点位，布置网形； 地形图上选择点位，布置网形； • 精度估算（与控制网形状有关）； 精度估算（与控制网形状有关） • 现场踏勘布点。 现场踏勘布点。
2. 三角网的基本图形
•
三角锁
•
中点多边形
大地四边形
3. 选点布网的基本要求 • （1）三角形的内角不应小于30°；受地形限 制时，个别角亦不应小于25°。 • （2）相邻点间应通视良好，便于观测，不受 旁折光影响； • （3）测距边应满足相应测距方法对地形等因 素的要求； • （4）控制点应便于长期保存和寻找，点位应 有利于控制网的加密、扩展。 • （5）要考虑三角测量的基本要求和施工放样 的特殊需要。
• 导线环角度闭合差限差检核：
f β限 = 2 m
n — 导线环内角个数。
n
式中：m — 设计所需的测角中误差；
•测角中误差计算：
mβ =
[f
2
β
/n
]
N
mβ应符合测量设计的精度要求。
导线的平差计算： 宜采用间接平差、条件平差。角、边观测 值应按下式确定权数：
Pβ = 1 PD =
式中
mβ
2
2 mD
• 本章解决控制测量外业问题 • 本章基本目标： 本章基本目标：
• 了解：控制测量的方法。 了解：控制测量的方法。 • 理解：起算数据、观测元素、推算元素。 理解：起算数据、观测元素、推算元素。 • 掌握：控制网的布设、外业观测的方法。 掌握：控制网的布设、外业观测的方法。
• 本章重点： 本章重点： • 三角网布设要求、全圆方向测回法 三角网布设要求、 观测水平角、精密导线测角要求、 观测水平角、精密导线测角要求、 精密水准仪及精密水准测量步骤。 精密水准仪及精密水准测量步骤。 • 本章难点： 本章难点： • 方向法观测水平角计算。 方向法观测水平角计算。
第四节 精密导线
一. 工程精密导线的布设 原则
1．宜布设成直伸形状，在必要的情况下，可以 布设成直伸的导线闭合环。 2．导线边所在位置应便于测距。 3．导线点彼此之间通视良好，减弱折光的影响。 4．尽量布置长边，以提高测距的相对精度并使 导线点数减少。 5．导线点所在位置应便于放样和连测。 6. 导线点位置应尽量避开地质不稳定的地方， 并避免施工的干扰。
三、基线测量
1.方法 方法：光电测距，基线尺测距。 方法 2. 光电测距注意事项 注意事项： 注意事项 • 基线两端的高差不宜过大，一般 h < 0.2 D • 测距边直接选在地面覆盖物相同的地段，不 宜选在烟囱、散热塔、散热池等发热体的上 空； • 测线上不应有树枝、电线等障碍物，四等及 以上的测线应离开地面或障碍物1.3m以上； • 测线应避开高压线等强电磁场的干扰。
1
S13
3
一、三角网中的数据类型： 三角网中的数据类型：
•起算数据――为了得到所有点的坐标，必须 起算数据――为了得到所有点的坐标 为了得到所有点的坐标， 已知的数据。包括：网中某一点的坐标x 已知的数据。包括：网中某一点的坐标x1、y1， 某一边长度S 及其坐标方位角α 某一边长度S1及其坐标方位角α12。 •观测元素――在各三角点上进行观测得到的 观测元素――在各三角点上进行观测得到的 数据。一般是水平角（方向值）或边长。 数据。一般是水平角（方向值）或边长。 •推算元素――根据起算数据和观测元素的平 推算元素―― ――根据起算数据和观测元素的平 差值推算出来的数据。包括：三角网中各边长、 差值推算出来的数据。包括：三角网中各边长、 坐标方位角和三角点的坐标。 坐标方位角和三角点的坐标。
180° m
( j − 1) + i ' ( j − 1) + m ( j − )
ω
1 2
式中：
m —总测回数； — j —测回序号（j =1、2、3…、m）； i ' —水平度盘最小间隔分划值，DJ1型仪器 为4′，DJ2型仪器为10′； w —测微器分格数，DJ1型仪器 w=60格， DJ2型仪器 w=600″。
3．起算方位角 起算方位角 • • 测区附近已有控制网时，由已有网传 递方位角。 无已知控制网成果可利用时，一般用 天文测量方法测定三角网某一边的天文 方位角作为起算方位角或用陀螺经纬仪 测定真方位角作为起算方位角。 方向精度要求不高时，也可测定一条 边的磁方位角作为起算方位角。
•
第三节 三角测量的外业工作
2. 全圆方向法记录计算
水平度盘读数 测站 测回 目 盘左 标
(°′ ) °′
右 左 右 左—右 (左+右)/2 方 归 零方向值 盘右 2c (″) ″ 8 55.3 56.0 47.0 (″) ″ 9 +9.9 90 01 00.2 48.6 50.2 32.0 +11.9 148 46 54.6 58 45 52.4 向值 (°′″ °′″) °′″ 10 (02.2) 0 00 00.0 (°′″ °′″) °′″ 11
各测回 的平均值
(°′″ °′″) °′″
(″) ″ 4 06.6
(″) ″ 5 05.2
(°′ °′) °′ 6 270 00
(″) ″ 7 54.6
1
2 A
3 90 01
12
04.4 00.3 C 148 47 00.7 B D 193 26 2 38.6 42.0 E 248 40 42.5 10.3 A 90 01 08.4 09.4 270 00 42.2 68 40 36.6 37.6 13 26 00.5 328 46
第二节 三角测量基本原理
按坐标正算方法可得： 按坐标正算方法可得：
α 13 = α 12 + ∠ 213
x 3 = x1 + S 13 ⋅ cos α 13 y 3 = y1 + S 13 ⋅ sin α 13
其中： 其中：S13 按正弦定理计算
X
2
α
12
S12 α13
S 13 = S 12
sin ∠123 sin ∠132
上章回顾 第一章 绪论
• 控制测量的基本任务是精确测定地面点的平面位 置和和高程。控制测量是进行各项测量的基础。 置和和高程。控制测量是进行各项测量的基础。 • 铁路公路工程测量是工程测量学在具体工程中的 应用，是土木工程技术人员必须掌握的基本技能。 应用，是土木工程技术人员必须掌握的基本技能。 • 工程建筑物进行变形观测具有重要的意义：在安 工程建筑物进行变形观测具有重要的意义： 全监测方面， 全监测方面，可以检查各种工程建筑物和地质构 造的稳定性，及时发现问题，防患于未然； 造的稳定性，及时发现问题，防患于未然；为制 定各种工程建筑物养护、 定各种工程建筑物养护、维修方案等提供重要的 依据。在科学上，可以更好地了解变形机理， 依据。在科学上，可以更好地了解变形机理，验 证有关工程设计的理论。 证有关工程设计的理论。
2．边长测量 ．
根据测量设计所需的精度，结合仪器设备 条件，采用光电测距方法往返观测，或按不 同时段观测。
测距精度 1/200 000 1/150 000 1/100 000 测距仪精度等级 І І、ІІ І ІІ 1/50 000 І、ІІ ІІІ 往返测回数 4 4 2 3 1 2
3.数据处理 3.数据处理