淺析工程平面控制網(wǎng)的建立

郭峰　郭寶成

摘 要：施工測量貫穿整個(gè)施工過程中。從場地平整、建筑物定位、基礎(chǔ)施工到建筑物的安裝等工序，都需要進(jìn)行施工測量。目的是按照設(shè)計(jì)和施工的要求將設(shè)計(jì)的建筑物的平面位置和高程，在地面上標(biāo)定出來，作為施工的依據(jù)。施工測量的首要工作就是建立平面控制網(wǎng)，只有建立科學(xué)合理的平面控制網(wǎng)，施工測量工作才能順利開展。

關(guān)鍵詞：控制網(wǎng)；建立；布設(shè)

為滿足小區(qū)域測圖和施工需要而建立的平面控制網(wǎng)，稱為小區(qū)域平面控制網(wǎng)。小區(qū)域平面控制網(wǎng)亦應(yīng)由高級到低級分級建立。測區(qū)范圍內(nèi)建立最高一級的控制網(wǎng)，稱為首級控制網(wǎng)；最低一級的即直接為測圖而建立的控制網(wǎng)，稱為圖根控制網(wǎng)。為了限制誤差的累積和傳播，保證測圖和施工的精度及速度，測量工作必須遵循”從整體到局部，先控制后碎部”的原則。即先進(jìn)行整個(gè)測區(qū)的控制測量，再進(jìn)行碎部測量?？刂茰y量的實(shí)質(zhì)就是測量控制點(diǎn)的平面位置和高程。測定控制點(diǎn)的平面位置工作，稱為平面控制測量。

一、工程控制網(wǎng)分類

（一）測圖控制網(wǎng)。在工程設(shè)計(jì)階段，技術(shù)設(shè)計(jì)人員要在大比例尺地形圖上進(jìn)行建筑物的設(shè)計(jì)或區(qū)域規(guī)劃，以求得設(shè)計(jì)所依據(jù)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)。為了測繪大比例尺地形圖往往需要建立測圖控制網(wǎng)，其作用在于使測量誤差的累積得到控制，以保證圖紙上所測繪的內(nèi)容（如地形、地物等）精度均勻，并使相鄰圖幅之間準(zhǔn)確拼接。

（二）施工控制網(wǎng)。在工程施工階段需要建立用于工程施工放樣的測量控制網(wǎng)。在這一階段，施工測量的主要任務(wù)是依據(jù)在施工現(xiàn)場建立的施工控制網(wǎng)點(diǎn)將圖紙上設(shè)計(jì)的建筑物放樣到實(shí)地上。對于不同的工程來說，施工測量的具體任務(wù)也不同。例如，巷道貫通施工測量的主要任務(wù)是保證對向開挖的巷道在水平方向和豎直方向能按照規(guī)定的精度貫通，并使各建筑物按照設(shè)計(jì)施工。施工放樣過程中，標(biāo)尺所安置的方向、距離是依據(jù)控制網(wǎng)點(diǎn)計(jì)算出來的。因此，在施工放樣以前，應(yīng)當(dāng)建立具有必要精度的施工控制網(wǎng)。

（三）變形監(jiān)測網(wǎng)。工程施工開始直至工程竣工后的一定時(shí)期，需要對建筑物的沉降與變形進(jìn)行監(jiān)測，還有如地下開采引起的城市、礦區(qū)地面沉降的監(jiān)測等，需要建立變形觀測專用控制網(wǎng)（又叫基準(zhǔn)網(wǎng)）。基準(zhǔn)網(wǎng)點(diǎn)位選擇在堅(jiān)固而穩(wěn)定的地面或建筑物頂上，依據(jù)基準(zhǔn)網(wǎng)點(diǎn)用GPS測量、導(dǎo)線測量、水準(zhǔn)測量等方法對變形觀測點(diǎn)的點(diǎn)位、方向、距離以及高差進(jìn)行定期觀測，計(jì)算出變形觀測點(diǎn)的位置變化，進(jìn)一步求出變形值。

二、工程平面控制網(wǎng)的布設(shè)

（一）分級布網(wǎng)，逐級控制。對于測圖用的工程平面控制網(wǎng)，根據(jù)測區(qū)面積的大小，通常先在全區(qū)范圍內(nèi)布設(shè)精度要求最高的首級控制網(wǎng)，隨后根據(jù)測圖需要，再分區(qū)加密若干等級精度較低的控制網(wǎng)。用于工程建筑施工放樣的專用控制網(wǎng)，往往分二級布設(shè)。第一級做總體控制，第二級直接為建筑物施工放樣而布設(shè)。用于變形監(jiān)測或其它專門用途的控制網(wǎng)，通常不分級，直接布設(shè)成高精度的控制網(wǎng)。城市或工程GPS控制網(wǎng)在布網(wǎng)時(shí)可以逐級布設(shè)、越級布設(shè)或布設(shè)同級全面網(wǎng)。

（二）要有足夠的精度。工程平面控制網(wǎng)一般要求最低一級控制網(wǎng)的點(diǎn)位中誤差能滿足大比例尺的測圖需求。一般工程建設(shè)所采用的最大比例尺為1：500，所以只需考慮1：500比例尺的測圖需求。為使平面控制網(wǎng)能滿足1：500比例尺測圖精度要求，應(yīng)使四等以下（包括四等）的各級平面控制的最弱邊的邊長中誤差（或相鄰點(diǎn)的相對點(diǎn)位中誤差）顧及測量誤差后使碎部點(diǎn)的點(diǎn)位誤差不大于圖上0.1mm，由此即可算得碎部點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差應(yīng)不大于5cm。這一數(shù)值可以作為測圖控制網(wǎng)精度設(shè)計(jì)的依據(jù)。

（三）要有足夠的密度。布設(shè)工程控制網(wǎng)時(shí)，要求在測區(qū)內(nèi)有足夠多的控制點(diǎn)?？刂泣c(diǎn)的密度通常是用控制網(wǎng)的平均邊長來表示。在我國現(xiàn)行的城市測量規(guī)范和各種工程測量規(guī)范中，將三角網(wǎng)和GPS控制網(wǎng)的等級依次劃分為：二、三、四等和一、二級。電磁波測距導(dǎo)線分為二、三、四等和一、二、三級。其中城市三角測量的等級，是沿用國家三角測量規(guī)范所規(guī)定的測角精度指標(biāo)。這里沒有列入一等三角這個(gè)等級，是因?yàn)闇y區(qū)面積一般較小，列入二、三、四等已經(jīng)夠用。

（四）要有統(tǒng)一的規(guī)格。工程控制網(wǎng)一般是由不同的測繪部門獨(dú)立施測的，為了能夠互相利用和協(xié)調(diào)，應(yīng)制定統(tǒng)一的規(guī)范，以便大家共同遵照執(zhí)行。工程控制網(wǎng)規(guī)范主要有《城市測量規(guī)范》、《工程測量規(guī)范》、《精密工程測量規(guī)范》以及《全球定位系統(tǒng)城市測量技術(shù)規(guī)程》等。

在進(jìn)行小區(qū)域平面控制測量工作中，由于導(dǎo)線的布設(shè)形式靈活，通視方向要求較少，適用于鋪設(shè)在建筑物密集、視線障礙較多的隱蔽地區(qū)或帶狀地區(qū)。隨著電磁波測距儀和全站儀的日益普及，導(dǎo)線測量已經(jīng)成為建立小區(qū)域平面控制網(wǎng)的一種主要方法。根據(jù)測區(qū)的不同情況和要求，根基測區(qū)具體的實(shí)際情況，導(dǎo)線可鋪設(shè)成以下三種形式：（1）附和水準(zhǔn)路線。從已知點(diǎn)和已知方向出發(fā)，經(jīng)過一系列的導(dǎo)線點(diǎn)，最后附和到另一個(gè)已知高級控制點(diǎn)和已知方向，這種折線圖形稱為附和導(dǎo)線。附和導(dǎo)線具有檢核觀測結(jié)果和已知成果的作用，普遍用于平面控制網(wǎng)的加密。（2）閉合水準(zhǔn)路線。從已知高級控制點(diǎn)和已知方向出發(fā)，經(jīng)過一系列的導(dǎo)線點(diǎn)，最后閉合到原已知高級控制點(diǎn)和已知方向，這種折線圖形稱為閉合導(dǎo)線。閉合導(dǎo)線本身具有嚴(yán)格的幾何條件，能檢測觀測結(jié)果但不能起檢核已知成果的作用，可用于測區(qū)的首級控制。（3）支導(dǎo)線。從已知高級控制點(diǎn)和已知方向出發(fā)，經(jīng)過一系列的導(dǎo)線點(diǎn)，最后既不附和也不閉合到已知高級控制點(diǎn)和已知方向，這種折線圖形稱為支導(dǎo)線。支導(dǎo)線缺乏檢核條件，因此其導(dǎo)線邊數(shù)一般不得超過四條，僅適用于圖根控制點(diǎn)的加密或增補(bǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1] 李青岳.工程測量學(xué)[M].北京：測繪出版社，1984.

[2] 李青岳，陳永奇.工程測量學(xué)[M].北京：測繪出版社，1995.

作者簡介：郭峰，身份證號碼：210403198803161534；郭寶成，身份證號碼：211382198702106019。