任务三 平面控制测量
情境一 平面控制网的建立
1.一般规定
(1)平面控制网的精度指标及布设密度,应根据工程规模及建筑物对放样点位的精度要求确定。
(2)平面控制网的等级,依次划分为二、三、四、五等测角网、测边网、边角网或相应等级的光电测距导线网,其适用范围按表131执行。
表131
各等级首级平面控制网适用范围
对于特大型的水利水电工程,也可布设一等平面控制网,其技术指标应专门设计。各种等级(二、三、四、五等)、各种类型(测角网、测边网、边角网或导线网)的
平面控制网,均可选为首级网。
(3)平面控制网的布设梯级,可根据地形条件及放样需要决定,以1~2级为宜。但无论采用何种梯级布网,其最末级平面控制点相对于同级起始点或邻近高一级控制点的点位中误差不应大于±10mm。
(4)首级平面控制网的起始点,应选在坝轴线或主要建筑物附近。以使最弱点远离坝轴线或放样精度要求较高的地区。
(5)独立的平面控制网,应利用勘测设计阶段布设的测图控制点,作为起算数据,在条件方便时,可与邻近的国家三角点进行联测。其联测精度应不低于国家四等网的要求。
(6)平面控制网建立后,应定期进行复测,尤其在建网一年后或大规模开挖结束后,必须进行一次复测。若使用过程中发现控制点有位移迹象时,应及时复测。
(7)平面控制网的观测资料,可不作椭圆投影改正。采用平面直角坐标系统在平面上直接进行计算。但观测边长应投影到测区所选定的高程面上。
2.技术设计
(1)平面控制网的技术设计应在全面了解工程建筑物的总体布置,工区的地形特征及施工放样精度要求的基础上进行。设计前应搜集下列资料。
1)施工区现有地形图和必要的地质资料。
2)规划设计阶段布设的平面和高程控制网成果。
3)枢纽建筑物总平面布置图。
4)有关的测量规范和招投标文件资料。
(2)四等以上平面控制网布设前,应按下列程序进行精度估算,选定最优方案。1)在图上或野外实地选点、确定各待定平面控制点的近似坐标。
2)选定网的等级和类型,确定各观测量的先验权。
3)解算未知参数的协因数阵,计算各点的点位中误差或误差椭圆元素并与本规范的规定精度作比较。
4)若不能满足规范要求时,调整图形结构、改变网的类型或改变各观测元素的先验权,重复2)、3)项工作,直至满足规定的精度为止。
(3)直线形建筑物的主轴线或其平行线,应尽量纳入平面控制网内。(4)布设测角网的技术要求如下:
1)测角网宜采用近似等边三角形、大地四边形、中心多边形等图形组成。三角形内角不宜小于30°。如受地形限制,个别角也不应小于25°。
2)测角网的起始边,应采用光电测距仪测量,坡度应满足下列要求:
二等起始边坡度应小于5°;三等起始边坡度应小于7°;四等起始边坡度应小于10°。当测距边坡度超过以上规定时,天顶距的观测精度或水准测量精度,应另作专门
计算。
3)各等级测角网的主要技术要求应符合表132的规定。
表132
测角网的技术要求
(5)布设测边网的技术要求如下:
1)测边网也应重视图形结构。三角形各内角宜为30°~100°,当图形欠佳时,要加测对角线边长或采取其他措施加以改善。
2)对于四等以上测边网,要在一些三角形中,以相应等级测角网的测角精度观测一个较大的角度(接近100°)作为校核。
3)测边网中的每一个待定点上,至少要有一个多余观测。不允许布设无多余观测的单三角锁。
4)各等级测边网的布设应符合表133的要求。(6)布设边角网的技术要求:
1)边角网的测角与测边的精度匹配,应符合式(131)要求:
㊣
m2βρ″=S×ms103或ρmi″=S×ms103
(131)
式中 mβ、mi———相应等级控制网的测角中误差、方向中误差,(″);
ms———测距中误差,mm;S———测距边长,m;
ρ″———206265。
2)各等级边角网、测边网的主要技术要求应符合表133的规定。
表133
边角网、测边网的技术要求
注 1.光电测距仪一测回的定义为:照准一次,读数四次。
2.测距仪分级技术规格应符合要求。
3.边角网方向观测的测回数,应符合要求。
4.各站仪器高、棱镜高(觇牌高)的丈量误差对于二、三等网不应大于1mm,四、五等网不应大于2mm。5.除二、三等网以外,可用不同时段的单向测距代替往返测距。
(7)三、四、五等平面控制网,可用相应等级的导线网来代替。导线网的布设,应符合以下规定:
1)当导线网作为首级控制时,应布设成环形结点网,各导线环的长度不应大于表
134中规定总长的0.7倍。
2)加密导线,宜以直伸形状布设,附合于首级网点上。各导线点相邻边长不宜相差过大。
3)导线网的精度指标和技术要求,应符合表134的规定。
表134
光电测距附合(闭合)导线的技术要求
注 表中所列的技术要求,符合最弱点点位中误差不大于10mm(三、四等)和±20mm(五等)。
(8)五等测角网的起始边,可用鉴定过的钢尺丈量,钢尺的鉴定期一般不超过一年。鉴定相对中误差不大于1/10万。其主要技术要求应符合表135的规定。
表135
钢尺丈量起始边的技术要求
3.平面控制网选点、埋设及标志
(1)平面控制点应选在通视良好、交通方便,地基稳定且能长期保存的地方。视线离障碍物(上、下和旁侧)不宜小于2.0m。
(2)对于能够长期保存、离施工区较远的平面控制点,应着重考虑图形结构和便于加密;而直接用于施工放样的控制点则应着重考虑方便放样,尽量靠近施工区并对主要建筑物的放样区组成的图形有利。
控制点的分布,应做到坝轴线以下的点数多于坝轴线以上的点数。
(3)位于主体工程附近的各等级控制点和主轴线标志点,应埋设具有强制归心装置的混凝土观测墩。其他部位可根据情况埋设暗标或半永久标志。对于首级网,同一等级的控制点应埋设相同类型的标志。
(4)各等级控制点周围应有醒目的保护装置,以防止车辆或机械的碰撞。在有条件的地方可建造观测棚。
(5)观测墩上的照准标志,可采用各式垂直照准杆,平面觇牌或其他形式的精确照准设备。照准标志的形式、尺寸、图案和颜色,应与边长和观测条件相适应。
(6)照准标志底座平面应埋设水平。其不平度应小于10′。照准标志中心线与标志点的偏差不得大于1.0mm。
(7)对于测边网或边角网,其点位的选择,还应注意以下几点:1)视线应避免通过吸热、散热不同的地区,如烟囱等。
2)视线上不应有任何障碍物,如树枝、电线等,并应避开强电磁场的干扰,如高压线等。3)测距边的倾角不宜太大,可参照规范要求放宽3°~4°。