第三章工程控制网布设的理论与方法(上).pptVIP

* * 第三章 工程控制网布设的理论与方法 第一节 工程控制网的分类和作用 一、测量控制网的分类 按其范围和用途，测量控制网分为三大类： （1）全球控制网——研究地球的形状、大小及其运动变化和地球的板块运动 （2）国家控制网——提供全国范围内的统一地理坐标系统，保证国家基本图的测绘和更新。 （3）工程控制网——是工程项目的空间位置参考框架，是针对某项具体工程需要布设的。 二、工程控制网的分类、作用和建网步骤 （一）分类 1、按用途分： （1）测图控制网 （2）施工（测量）控制网 （3）变形监测网 （4）安装（测量）控制网 2、按网点性质分： （1）一维网（或称水准网、高程网） （2）二维网（或称平面网） （3）三维网； 3、按网形分： （1）三角网 （2）导线网 （3）混合网 （4）方格网 4、按施测方法分：测角网、测边网、边角网、GPS网； 5、按坐标系和基准分：附合网（约束网）、独立网、经典自由网、自由网； 6、按其他标准划分：首级网、加密网、特殊网、专用网（如隧道控制网、建筑方格网、桥梁控制网等）。 （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。 三、测图控制网 作用：1）控制测量误差的累积；2）保证图上内容的精度均匀； 3）保证相邻图幅正确拼接 二、三、四等三角网，一、二级小三角网或一、二、三级导线（或一、二级导线）网。现在已经没有纯粹的测角三角网 四、施工控制网 1、施工平面控制网具有以下特点： （1) 控制的范围较小，控制点的密度较大，精度要求较高 范围：一般几百平方米——几十平方公里 主要建筑物轮廓点放样的点位中误差≤±2cm （2）使用频繁 葛洲坝一期工程为浇筑坝、闸所进行的施工放样次数＞17000次，控制点精度要求高，有时采用观测墩以减少误差 （3）受施工干扰大→控制点密度要求大 （4）投影面特殊，施工控制网中的实际长度一般是投影到特定的平面上——使按控制点坐标反算的两点间长度与实地两点间长度之差尽可能小 一般：1）工业场地控制网投影到厂区平均高程面上 2）桥梁施工控制网投影到桥墩顶面的平面上 3）隧道施工控制网投影到贯通平面上等 （5）施工控制网常采用独立的坐标系，其坐标轴平行或垂直于建筑物的主轴线—便于数据处理和减小测角误差等 （6）有时分两级布网，次级网可能比首级网的精度高 五、变形监测网 变形监测网由参考点和目标点组成，一个网可以由任意个网点组成，但至少应由一个参考点、一个目标点（确定绝对变形）或两个目标点（确定相对变形）组成。参考点位于变形体外，是网的基准，目标点位于变形体上。 1、变形监测网类型：（1）一维网 （2）二维网（3）三维网。 2、布设方式：取决于变形监测的目的和变形体的形状，此外还与地形和环境条件有关。 一般布设成边角网或三边网、导线或导线网、GPS网或GPS网与地面测量网构成混合网，目前有人采用GPS与In-SAR技术结合监测地表沉陷。 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——变形体形状不规则、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，确定网的精度 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。 第二节 工程控制网的基准和建立方法 一、工程控制网的基准 1、工程控制网的基准可分为以下三种类型： （1）约束网。具有多余的已知数据——工程控制网。 （2）最小约束网（经典自由网）。只有必要的已知数据——施工控制网或变形控制网。 （3）无约束网（自由网），无必要的已知数据——变形监测网。 2、基准秩亏 若将全部网点的坐标作为未知数，则表现为观测值和坐标值之间的联系不固定，这将产生平差线性模型的图形矩阵