电子课件—建筑工程测量(第二版)—A091553第二章建筑控制测量.ppt

1、第二章 建筑控制测量第一节 平面控制测量第二节 高程控制测量 施工测量必须遵循“从整体到局部，先控制后碎部”的原则，也就是说首先建立控制网，然后根据控制网进行碎部测量和测设。在一定区域内为地图测绘或工程测量需要而建立的控制网并按相关规范要求进行的测量工作称为控制测量。控制网是在选定区域内，确定数量较少且分布大致均匀的一系列对整体有控制作用的点作为控制点（控制点的平面坐标和高程用合适的测量仪器进行精确的测定），按一定的规律和要求构成网状几何图形。控制网分为平面控制网和高程控制网两种。第一节第一节 平面控制测量平面控制测量一、测量控制网的分类一、测量控制网的分类 测量控制网按其控制的范围分为国家平

2、面控制网、国家平面控制网、城市平面控制网、小地区平面控制网城市平面控制网、小地区平面控制网三类。1.国家平面控制网 国家平面控制网又称为基本控制网。在全国范围内建立的平面控制网，称为国家控制网。国家控制网是用精密测量仪器和方法依照施测精度按国家控制网是用精密测量仪器和方法依照施测精度按一、二、三、四等四个等级建立的，它的低级点受高一、二、三、四等四个等级建立的，它的低级点受高级点逐级控制。级点逐级控制。国家平面控制网主要布设成三角网，采用三角测量的国家平面控制网主要布设成三角网，采用三角测量的方法。方法。布设原则：布设原则：是从高级到低级，逐级加密布网。一等三角是从高级到低级，逐级加密布网。一

3、等三角网，沿经纬线方向布设，一般称为一等三角锁，是国家平面网，沿经纬线方向布设，一般称为一等三角锁，是国家平面控制网的骨干；二等三角网，布设在一等三角锁环内，是国控制网的骨干；二等三角网，布设在一等三角锁环内，是国家平面控制网的全面基础；三等、四等三角网是二等三角网家平面控制网的全面基础；三等、四等三角网是二等三角网的进一步加密，以满足测图和施工的需要，如图的进一步加密，以满足测图和施工的需要，如图2-12-1左图所左图所示。示。2.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

4、高程控制网一般布设为二、三、四等水准网。城市控制网的一般要求：（1）城市平面控制网一般布设为导线网。（2）城市高程控制网一般布设为二、三、四等水准网。（3）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。（4）测定图根点位置的工作，称为图根控制测量。（5）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。3 3小地区控制网小地区控制网 在面积小于15km2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。测区范围内建立最高一

5、级控制网，称为首级控制网；最低一级的即直接为测图而建立的控制网，称为图根控制网。二、导线测量二、导线测量 将测区内相邻控制点连成直线而构成的折线，称为导线。这些控制点，称为导线点。导线测量就是依次测定各导线边的长度和各转折角值；根据起算数据，推算各边的坐标方位角，从而求出各导线点的坐标。1 1导线布设的三种形式导线布设的三种形式 导线包括闭合导线、附合导线和支导线三种形式。（1）闭合导线起讫于同一已知点的导线，称为闭合导线，如图22a所示（2）附合导线 布设在两已知点间的导线，称为附合导线，如图22b所示。（3）支导线 由一己知点和一已知边的方向出发，既不附合到另一已知点，又不回到原起始点的导

6、线，称为支导线，如图22c所示。注：注：1 1表中表中n n为测站数。为测站数。2 2当测区测图的最大比例尺为当测区测图的最大比例尺为1:10001:1000时，一、时，一、二、三级导线的平均边长及总长可适当放长，但二、三级导线的平均边长及总长可适当放长，但最大长度不应大于表中规定的最大长度不应大于表中规定的2 2倍。倍。2 2导线测量的外业工作导线测量的外业工作 导线测量的外业工作包括勘探选点勘探选点及建立标建立标志、量边、测角和连测。志、量边、测角和连测。（1）勘探选点及建立标志实地选点时应注意下列几点：1）相邻点间通视良好，地势较平坦，便于测角和量距。2）点位应选在土质坚实处，便于保存标

7、志和安置仪器。3）视野开阔，便于测图或放样。4）导线各边的长度应大致相等，除特殊情形外，相邻边长度比一般不大于1：3，平均边长符合表2-2的规定。5）导线点应有足够的密度，分布较均匀，便于控制整个测区。（2）导线边长的测量 若用钢尺丈量，钢尺必须经过检定。对于一、二、三级导线，应按钢尺量距的精密方法进行丈量。对于图根导线，用一般方法往返丈量或同一方向丈量两次；当尺长改正数大于1/10000时，应加尺长改正；量距时平均尺温与检定时温度相差10时，应进行温度改正；尺面倾斜大于1.5时，应进行倾斜改正；取其往返丈量的平均值作为成果，并要求其相对误差不大于1/3000。（3 3）测角）测角 导线的转折

8、角有左右之分，用测回法施测导线左角（位导线的转折角有左右之分，用测回法施测导线左角（位于导线前进方向左侧的角）或右角（位于导线前进方向右于导线前进方向左侧的角）或右角（位于导线前进方向右侧的角）。侧的角）。一般在附合导线中，测量导线左角，在闭合导线中均一般在附合导线中，测量导线左角，在闭合导线中均测内角。若闭合导线按反时针方向编号，则其左角就是内测内角。若闭合导线按反时针方向编号，则其左角就是内角。图根导线，一般用角。图根导线，一般用DJ6DJ6级光学经纬仪测一个测回。若盘级光学经纬仪测一个测回。若盘左、盘右测得角值的较差不超过左、盘右测得角值的较差不超过4040，则取其平均值。，则取其平均值

9、。测角时，为了便于瞄准，可在已埋没的标志上用三根竹杆吊一个大垂球，或用测钎、觇牌作为照准标志。注：1全站仪、电子经纬仪水平角观测时不受光学测微器两次重合读数之差指标的限制。当观测方向的垂直角超过30的范围时，该方向2C互差可按相邻测回同方向进行比较，其值应满足表中一测回内2C互差的限值。2当观测方向不多于3个时，可不归零。3当观测方向多于6个时，可进行分组观测。分组观测应包括两个共同方向（其中一个为共同零方向）。其两组观测角之差，不应大于同等级测角中误差的2倍。分组观测的最后结果，应按等权分组观测进行测站平差。4各测回间应配置度盘。水平角测量为了提高测角的精度，有时要求测多个测回，以多个测回角

10、值的平均值见第一章第三节角度测量中的知识拓展：度盘配零的方法。5水平角的观测值应取各测回的平均数作为测站成果。（4）连测导线与高级控制点连接，必须观测连接角、和连接边，作为传递坐标方位角和坐标之用。如果附近无高级控制点，则应用罗盘仪施测导线起始边的磁方位角，并假定起始点的坐标作为起算数据。3 3导线测量的内业计算导线测量的内业计算 导线测量内业计算的目的就是计算各导线点的坐标。（1）内业计算中数字取位要求（2）坐标方位角的推算1）正、反坐标方位角。如图2-4所示，以A为起点、B为终点的直线AB的坐标方位角AB，称为直线AB的坐标方位角。而直线BA的坐标方位角BA，称为直线AB的反坐标方位角。由

11、图2-4中可以看出，正、反坐标方位角间的关系为：2）坐标方位角的推算。如图2-5所示，已知直线12的坐标方位角，观测了水平角2和3，要求推算直线23和直线34的坐标方位角。3）坐标计算的基本公式 控制测量的主要目的是通过测量和计算求出控制点的坐标，控制点的坐标是根据边长及方位角计算出来的 坐标正算。根据直线起点的坐标、直线长度及其坐标方位角计算直线终点的坐标，称为坐标正算。如图2-6所示，已知直线AB起点A的坐标为（xA，yA），AB边的边长及坐标方位角分别为和，需计算直线终点B的坐标。根据上式计算坐标增量时，正弦函数和余弦函数值随着角所在象限不同而有正负之分，因此算得的坐标增量同样具有正、负

12、号。坐标增量正、负号的规律见表2-6。坐标反算。根据直线起点和终点的坐标，计算直线的边长和坐标反算。根据直线起点和终点的坐标，计算直线的边长和坐标方位角，称为坐标反算。如图坐标方位角，称为坐标反算。如图2-62-6所示，已知直线所示，已知直线ABAB两端两端点的坐标分别为（点的坐标分别为（x xA A，y yA A）和（）和（x xB B，y yB B），则直线边长），则直线边长D DABAB和坐标象限角和坐标象限角R RABAB的计算公式为：的计算公式为：应该注意的是坐标方位角的角值范围在003600间，而arctan函数的角值范围在900900间，两者是不一致的。应根据坐标增量x、y的正、

13、负号，把象限角换算成相应的坐标方位角。（3）闭合导线的坐标计算闭合导线坐标计算的步骤。：1）准备工作。将校核过的外业观测数据及起算数据填入表27，起算数据用双线标明。2）角度闭合差的计算与调整由于观测角不可避免地含有误差，致使实测的内角之和不等于理论值，而产生角度闭合差：各级导线角度闭合差的容许值超过，则说明所测角度不符合要求，应重新检测角度。若不超过，可将闭合差反符号平均分配到各观测角中。改正后内角和应为（n-2）1800，以作计算校核。3）用改正后的导线左角或右角推算各边的坐标方位角。根据起始边的已知坐标方位角及改正角按下列公式推算其他各导线边的坐标方位角。在推算过程中必须注意：如果算出的

14、 360，则应减去360。如果0，则应加360o。闭合导线各边坐标方位角的推算，最后推算出起始边坐标方位角，它应与原有的已知坐标方位角值相等，否则应重新检查计算。5）坐标增量闭合差的计算与调整。闭合导线纵、横坐标增量代数和的理论值应为零，实际上由于量边的误差和角度闭合差调整后的残余误差，往往不等于零，而产生纵坐标增量闭合差与横坐标增量闭合差，即：表2-7 闭合导线坐标计算表（4）附合导线坐标计算附合导线的坐标计算步骤与闭合导线相同。两者形式不同，角度闭合差与坐标增量闭合差的计算稍有区别。如图2-8中的附合导线测量的计算见表2-8。第二节第二节 高程控制测量高程控制测量 小区域高程控制测量的主要

15、方法有图根水准测量、三等四等水准测量与三角高程测量。如果测区地势比较平坦，可采用四等或图根水准测量，三角高程测量则主要用于山区或丘陵地区的高程控制。表2-9 图根水准测量的主要技术要求注：1表中 L为往返测段、附合或环线的水准路线的长度（km），n为测站数。2当水准路线布设成支线时，其路线长度不应大于2.5km。一、图根水准测量 图根水准测量是指用水准测量的方法测定图根点高程的测量工作。其精度低于四等水准测量，又称为普通水准测量（或等外水准测量）。二、二、三、四等水准测量三、四等水准测量三、四等水准测量，能够应用于建立小区域首级高程控制网。三、四水准测量的起算点高程应尽量从附近的一、二等水准点

16、，则在小区域范围内可采用闭合水准路线建立独立的首级高程控制网，假定起算点的高程。如果是进行加密，则多采用附合水准路线或支水准路线。三、四等水准路线一般沿公路、铁路或管线等坡度较小、便于施测的路线布设。三、四等水准点一般须长期保存，点位须建立在稳固处。注：1结点之间或结点与高级点之间，其路线的长度，不应大于表中规定的0.7倍。2L为往返测段、附合或环线的水准路线长度（km）；n为测站数。3数字水准仪测量的技术要求和同等级的光学水准仪相同。三、四等水准测量的步骤 1.四等水准测量一个测站的观测步骤：（后-前-前-后；黑-黑-红-红）第一步：照准后视尺黑面，精平，分别读取上、下、中三丝读数，并记为

17、（1）、（2）、（3）。第二步：照准前视尺黑面，精平，分别读取上、下、中三丝读数，并记为（4）、（5）、（6）。第三步：照准前视尺红面，精平，读取中丝读数，记为（7）第四步：照准后视尺红面，精平，读取中丝读数，记为（8）这四步观测，简称为“后一前一前一后(黑一黑一红一红)”，这样的观测步骤可消除或 减弱仪器或尺垫下沉误差的影响。对于四等水准测量，规范允许采用“后一后一前一前（黑一 红一黑一红)”的观测步骤。2.一个测站的计算与检核：(1)视距的计算与检核 后视距(9)=(1)(2)X100m 前视距(10)=(4)(5)Xl00，四等 l00m 前、后视距差(11)=(9)(10)，四等 5m 前、后视距差累积(12)=本站(11)+上站(12)，四等 l0m (2)水准尺读数的检核 同一根水准尺黑面与红面中丝读数之差：前尺黑面与红面中丝读数之差（13)=(6)十K(7)后尺黑面与红面中丝读数之差 (14)=(3)十K(8)，四等 3mm(上式中的K为红面尺的起点数，为4687m或4787m)四、四等水准测量观测手簿见表2-11。