工程测量案例培训教程.ppt

1、山东科技大学测绘科学与工程学院,注册测绘师资格考试培训教程,案 例 分 析 工程测量部分 山东科技大学测绘科学与工程学院,山东科技大学测绘科学与工程学院,1、工程测量考试基本要求,1.根据工程测量控制网建立的分类，选择和设计方案，确定施测方法。掌握各类限差及超限判断，控制测量的内业计算流程。坐标系的相互转换方法。 2.根据工程建设项目的需要，选择测图比例尺和基本等高（深）距，确定测图方法和生产流程，掌握测区的划分原则、应上交的各项资料及检查验收的内容。 3.根据规划的法律法规文件和相关的技术标准，制定城镇规划定线与拨地测量的实施方案。 4.根据市政工程的特点，确定测绘内容，选择测量方案。 5.

2、根据精密工程的特点，对项目设计书的控制测量方案的可行性、合理性进行分析和评估。,山东科技大学测绘科学与工程学院,1、工程测量考试基本要求,6.根据线路工程的特点，确定工程初测和定测的方案。 7.根据地下管线工程项目要求，收集现状管线资料，实施现场调查程序，选择探测方法，确定探测仪器设备。 8.根据施工项目对施工测量的要求，选择施工测量方案，确定施工测量的方法和仪器设备。 9.根据隧道测量贯通精度，设计隧道测量的洞外和洞内控制测量方案。 10.根据工程项目的要求和分类，选择变形和形变的观测方案，确定观测的方法与操作规程及所使用的仪器设备。 11.根据竣工测量的要求，确定工程的测量技术方案。,山东

3、科技大学测绘科学与工程学院,2、隧道控制测量案例,一、背景材料 我国在中南与西南地区拟修建一条东西走向的地铁，设计单位提供了线路的首级控制网数据。中铁某工程局中标铁路线上的一隧道施工任务，该隧道长近10km，平均海拔500m，进洞口和出洞口以桥梁和另外两标段的隧道相连。为了保证隧道双向施工的需要，需在线路首级控制的基础上，按C级GPS网观测的要求布设隧道的地面施工控制网，并按二等水准测量的要求对隧道进洞口和出洞口进行高程联测。,山东科技大学测绘科学与工程学院,2、隧道控制测量案例,该工程局可用的硬件设备包括：双频GPS接收机6台套、单频GPS接收机6台套、S3光学水准仪6台套、数字水准仪2台套

4、（每千米往返水准观测精度达0.3mm，最小显示0.01mm），以及2秒全站仪3台套。 软件包括：GPS数据处理软件水准平差软件。 人员方面，可根据项目的需要，配备测量技术人员。,山东科技大学测绘科学与工程学院,2、隧道控制测量案例,二、分析要点 （一）基本概念及要求 （1）施工控制网的特点：精度要求高，控制点的密度大，控制范围小，受施工干扰大，使用频繁，控制网坐标系与施工坐标系一致，投影面与工程的平均高程面一致等；可不遵循“由高级到低级”的原则。 （2）选点时要考虑使用的方便性，尽量建立观测墩，采用强制对中盘。最好采用国家统一3带高斯直角坐标系。当边长的归算投影（高斯投影和高斯面投影）改正不能

5、满足工程精度要求时，应采用工程区域的中央子午线作为高斯投影的中央子午线进行高斯投影。,山东科技大学测绘科学与工程学院,2、隧道控制测量案例,投影面的选择应满足“控制点坐标反算的两点间长度与实地两点间长度之差应尽可能小”的要求。可将坐标数据归算到测区的平均高程上，最后再将坐标转换的施工坐标系中。如遂道施工控制网一般投影到隧道贯通平面上，也可以将长度投影到定线放样精度要求最高的平面上。 （3）遂道控制网不是国家级网，应根据工程的大小、范围、精度和点位密度的要求布设网点，不过分地要求点位均匀，平均边长从几百米到几公里不等，以满足工程需要为原则。目前，多采用GPS测量， GPS数据处理时，一般采用一点

6、一方向进行约束平差。,山东科技大学测绘科学与工程学院,2、隧道控制测量案例,（4）隧道控制测量分为地面和洞内两部分。地面的施工控制网，尽量采用GPS测量。在进、出口线路中线上布设进、出口点，洞口控制点的位置应便于引测进洞。该点最好纳入同级网，与主网一起平差，如果无法纳入主网内，也可以是低一级的控制点。另外再布设三个定向点，进、出口点与相应的定线点之间要通视。为减小垂线偏差的影响，高差不要相差太大。 因为有通视要求，洞口处GPS基线不可能很长，一般要求300-500m，若小于该值，应设强制对中装置，以减小照准与对中误差对短边测角精度的影响。,山东科技大学测绘科学与工程学院,2、隧道控制测量案例,

7、为减小进、出口点相对点位误差以及对贯通横向误差的影响，最好使进、出口点构成高级控制网的一条边或互相通视。对于山岭隧道，很难使进、出口点之间直接通视。但可在中间山脊上设一个控制点，使它分别与进、出口点通视。这样可显著地减小地面控制网误差对贯通横向误差的影响。 洞内导线的布设具有以下特点：洞内导线是随着隧道的开挖逐渐向前延伸，导线的形状完全取决于坑道的形状。故洞内导线常布设成大地四边形构成的全导线网和交叉双导线网等形式。为提高精度，可对某些边加测陀螺方位角。,山东科技大学测绘科学与工程学院,2、隧道控制测量案例,三、隧道控制网的工作流程 1）收集资料、了解情况，重点是判定已有资料的正确性和实用性

8、。并且初步设计控制网方案。控制网可根据现场的地形、工程大小和要求以及现有的仪器设备，在确保工程质量的前提下，可选择测距导线网、测边网、边角网、GPS网等。 2）现场踏勘选点，结合现场踏勘和工程要求，初步选点（应注意控制点点位不要布设在由于隧道开挖而可能产生地表变形的地区）。 3）编制测量设计书，进行误差预计，以验证所选择的测量方案、测量仪器和方法的合理性。 4）依据设计的测量方案，定点埋石。并进行施测和平差计算。 5）编写技术总结，提交资料。,山东科技大学测绘科学与工程学院,2、隧道控制测量案例,四、本案例分析 该隧道长度达10km，因此地面控制应布设C级GPS网，应选用双频GPS接收机，如选

9、择6台套接收机测量时，应注意重复基线数量是否满足规程要求。计算重复基线长度较差的最大允许值,独立闭合环坐标与坐标分量闭合差的限差值，并判定其是否超限。GPS数据处理的基本流程。 高程控制测量按二等水准测量要求进行，因此应选用数字水准仪（每千米往返水准观测精度达0.3mm）。 洞内平面控制测量应选用2秒全站仪进行，高程控制测量最好选用S1以上精度等级的水准仪。 投影面应选择隧道贯通平面上。,山东科技大学测绘科学与工程学院,2、隧道控制测量案例,方案设计：根据现场勘察的情况和工程要求，编制观测方案，以确定所用设备、人员、观测方案、所需时间等。 注：对GPS测量，在设计方案中要重点突出观测的时段数、

10、每一时段的观测时间、要按边连接等内容；对水准测量，要明确视距、前后视距差、前后视距累积差、视线高、往返高差之差等。 最终应提交的成果：技术设计书；仪器检验校正资料；控制网网图；控制测量外业资料；控制测量计算及成果资料；所有测量成果及图件电子文件；技术总结。,山东科技大学测绘科学与工程学院,2、隧道控制测量案例,五、2011年注册测绘师考试真题 某市的基础控制网，因受城市建设、自然环境、人为活动等因素的影响，测量标志不断损坏、减少。为了保证基础控制网的功能，该市决定对基础控制网进行维护，主要工作内容包括控制点的普查、补埋、观测、计算及成果的坐标转换等。 1）已有资料情况 该市基础控制网的观测数据

11、及成果；联测国家高等级三角点5个，基本均匀覆盖整个城市区域，各三角点均有1980西安坐标系成果；城市及周边地区的GPS连续运行参考站观测数据及精确坐标；城市及周边地区近期布设的国家GPS点及成果。 2）控制网测量精度指标要求 控制网采用三等GPS网，主要技术指标见下表：,山东科技大学测绘科学与工程学院,2、隧道控制测量案例,3）外业资料的检验 使用随接收机配备的商用软件对观测数据进行解算。对同步环闭合差，独立闭合环、重复基线较差进行检核，各项指标应满足精度要求： a.同步环各坐标分量闭合差（WX、WY、WZ） WX WY WZ 其中为基线测量误差。 b.独立闭合环坐标闭合差Ws和各坐标分量闭合

12、差（WX、WY、WZ） WX WY WZ 式中：的含义同上，n表示闭合环边数。,山东科技大学测绘科学与工程学院,2、隧道控制测量案例,项目实施中，测得某一基线长度约为10km，重复基线的长度较差95.5mm；某一由6条边（平均边长约为5km）组成的独立闭合环，其X、Y、Z坐标分量的闭合差分别为60.4mm、160.3mm、90.5mm。 4）GPS控制网平差解算 a、三维无约束平差 b、三维约束平差 5）坐标转换 该市基于2000国家大地坐标系建立了城市独立坐标系，该独立坐标系使用中央子午线为东经15任意带高斯平面直角坐标，通过平差与严密换算获得城市基础控制网2000国家大地坐标系与独立坐标系

13、成果后，利用联测的5个高等级三角点成果，采用平面二维四参数转换模型，获得了该基础控制网1954年北京坐标系与1980西安坐标系成果。,山东科技大学测绘科学与工程学院,2、隧道控制测量案例,6）问题： （1）计算该重复基线长度较差的最大允许值，并判定其是否超限。 （2）计算该独立闭合环坐标与坐标分量闭合差的限差值，并判定闭合差是否超限。 （3）简述该项目GPS数据处理的基本流程。 （4）简述该项目1980西安坐标系与独立坐标系转换关系的建立方法及步骤。 （上述计算：计算过程保留小数点后二位，结果保留小数点后一位）,山东科技大学测绘科学与工程学院,2、隧道控制测量案例,案例分析答案 1）可以将最弱

14、边相对中误差理解为边长相对误差的极限值，即 MSlim/S =（2*MS/S）=1/80000 (MS为边长相对中误差，S为边长) 题中指定边的误差的极限值 MSlim=2*MS=10000000mm*1/80000=125mm 可以算得：MS=62.5mm 因为边长测量值S=（s1+s2）/2 ( s1、s2分别为往返测量值) 往返测较差ds=s1-s2 根据误差传播率，则有： (MS)2 =（m1/2）2+（m2/2）2 (m1、m2分别为往返测量中误差) （Mds）2= m12+ m22 假定往返测精度相同，即m1=m2=m 可推得 MS= m /2 ； m=2* MS； Mds=2*m

15、=2 MS,山东科技大学测绘科学与工程学院,2、隧道控制测量案例,如果取两倍中误差作为极限误差，则较差极限值=2*Mds=4MS=250mm 题中往返较差为95.5mm250mm，故不超限。 实际工作中为了简化计算工作量，通常直接把往返测较差ds的一半（即47.8）当作为边长误差，而取两倍边长中误差2MS=125mm作为边长误差的极限值，这样就有：47.8mm125mm，也可得出不超限结论。 2）首先计算基线测量误差=（a2+（bd）2） =（102+（5000000/1000000）2 =11.1mm 独立环坐标闭合差W=2*(3n)*=2*(3*6)*11.1=94.1mm 独立环坐标分量

16、闭合差Wx=Wy=Wz=2*n*=54.3mm 实测得 Wx=60.4 Wy=160.3 Wz=90.5 均大于其容许值，故判定该独立环闭合差超限。,山东科技大学测绘科学与工程学院,2、隧道控制测量案例,3）数据处理流程如下： （1）数据准备 包括输入必要数据（如测站名称、仪器高）、将全部数据文件转换成数据处理软件认可的格式等； （2）将全部数据文件导入处理软件； （3）已知数据导入：5个高等级三角点的1980西安坐标系坐标 （4）基线解算 包括对基线精度、同步环、独立环和重复基线闭合差、较差情况的考察、分析和处理，必要时对某些测站进行重测； （5）WGS84坐标系下三维平差（无约束平差）及其

17、精度分析并决定处理办法； (6) 1980西安坐标系下二维平差（利用5个高等级三角点1980西安坐标系坐标作为约束条件的约束平差）及其精度分析并决定处理办法； （7）输出平差结果。,山东科技大学测绘科学与工程学院,2、隧道控制测量案例,4）坐标转换 (1) 采用GPS静态测量方式将5个（少一点也可，但最少不得少于2个）高等级三角点与城市独立控制网联测，得到5个高等级三角点的城市独立坐标系坐标（AB）； （2）将5个高等级三角点的1980西安坐标系坐标通过换带计算转换为中央子午线与城市独立坐标系中央子午线（下称L1）相同的任意带坐标（XY）； （3）将5个高等级三角点转换后的1980西安坐标系坐

18、标（XY）、城市独立坐标系坐标（AB）利用坐标系转换公式： A=p+k*cosa*X-k*sina*Y B=q+k*sina*X+k*cosa*Y 根据最小二乘原理，即可求出p、q、k、a等转换参数。 至此，1980西安坐标系与城市独立坐标系之间转换关系建立完成。,山东科技大学测绘科学与工程学院,2、隧道控制测量案例,项目实例： 西渴马隧道全长6km，测区大部分区域为山区按CPII级GPS控制网要求，共测设了15个CPII级GPS控制点。使用4个CPI级GPS平面控制点。本次GPS控制测量采用五台Trimble5800双频静态接收机进行。所有仪器都有检定证书，在使用前也按规范要求进行了检验。

19、该高铁项目所采用的平面坐标系统为： WGS84坐标系。中央子午线1160 45；投影面大地高程70m；X加常数=0km，Y加常数=500km；,山东科技大学测绘科学与工程学院,2、隧道控制测量案例,三、样题（简答题） 1）在现场采集数据之前，需要做哪些前期的准备工作？ 2）为满足工程需要，应选用哪些设备进行测量？并写出观测方案。 3）最终提交的成果应包括哪些内容？,山东科技大学测绘科学与工程学院,2、隧道控制测量案例,考题题型：单选题、多选题、简答题 主要涉及知识点： 隧道贯通的基本概念（贯通误差） 地下工程控制测量的特点 地下工程测量的内容 洞、内外控制测量的作用及方法 联系测量的方法 贯通

20、测量的基本方法 提交成果的内容 掌握案例的分析要点,山东科技大学测绘科学与工程学院,3、大比例尺地形图测量案例,一、背景材料 XX市是一座拥有100万人口的综合性大城市，为了改善城市的生活及生产用水问题，需要对XXX水库的建设进行前期综合勘探研究工作，通过野外实地踏勘、地形图测量、充分的调查研究、评价，对项目建设的必要性、经济合理性、技术可行性、实施可能性等方面进行综合性研究论证，从而为建设该项目的决策和审批提供科学的依据。 本测区面积约15.0平方千米，为丘陵地区、山地广布，丘谷之间地势起伏延绵，海拔高50米至120米。山地多为森林，山上灌木丛生，通视条件较差。需遵照国家颁布的城市测量规范（

21、CJJ899）对该测区完成1:1000的测量任务，工期60天。,山东科技大学测绘科学与工程学院,3、大比例尺地形图测量案例,已有资料情况 本工程收集到国家二等点XXX和D级GPS点XXX，这两点作为本工程平面控制起算点。两个国家一等水准点XXX和XXX，系1956年黄海高程系成果，作为本工程高程控制起算点。 坐标系统、高程系统和基本等高距、图幅分幅 平面采用1954北京坐标系、高程采用1956黄海高程系。 基本等高距1.0米。 图幅采用5050正规分幅；图幅号采用图幅西南角坐标X、Y的千米数表示，X坐标在前，Y坐标在后，中间以短线相连；图号由东往西、由南往北用阿拉伯数字按顺序编号，即1、2、3

22、，图幅内有明显地形、地物名的应标注图名。,山东科技大学测绘科学与工程学院,3、大比例尺地形图测量案例,提交成果资料 技术设计书； 仪器检验校正资料； 控制网网图； 控制测量外业资料； 控制测量计算及成果资料； 所有测量成果及图件电子文件。,山东科技大学测绘科学与工程学院,3、大比例尺地形图测量案例,二、分析要点 1)大比例尺地形图的作业流程 （1）接受任务：明确任务的来源、性质，开工及完成期限，测区位置及范围，成果坐标系和高程系统，比例尺及等高距，提交成果的内容及要求。 （2）资料收集：收集已有的控制成果和地形图。 （3）技术设计：主要根据任务要求、测区条件和本单位设备技术力量的情况，确定作业

23、方案、人员安排和主要技术依据。,山东科技大学测绘科学与工程学院,3、大比例尺地形图测量案例,（4）基本控制测量：在已有的控制点基础上，加密控制点，以满足图根控制测量对已知点密度和精度的要求。一般平面控制采用导线测量或GPS网测量，高程控制采用水准测量或三角高程测量。 （5）图根控制测量：主要在基本控制点的基础上，布设直接供野外数据采集所需的控制点。一般采用导线测量或GPS RTK测量，其密度和精度以满足测图需要为原则。 （6）碎部点采集：根据作业方式不同，可采用测绘法或测记法。,山东科技大学测绘科学与工程学院,3、大比例尺地形图测量案例,（7）编绘地形图。 （8）资料的检查和验收：主要对全部控

24、制资料和地形资料的正确性、准确性、合理性等进行概查、详查和抽查。检查验收的主要依据是技术设计书和国家规范。遵循“两级检查、一级验收”的原则：检查包括项目部检查和单位质检人员检查，验收由用户或其委托单位组织，包括概查和详查（5%-10%）。 （9）技术总结：主要是对任务的完成情况、设计书的执行情况等作总结，对施工中遇到的问题及处理办法等加以说明。应包括控制布点图、精度统计表和工作量统计表。 （10）提交成果。,山东科技大学测绘科学与工程学院,3、大比例尺地形图测量案例,三、案例分析 本测区面积约15.0平方千米，为丘陵地区、山地广布，丘谷之间地势起伏延绵，海拔高50米至120米。山地多为森林，山

25、上灌木丛生，通视条件较差。 控制测量宜采用GPS测量，应注意点间（两点）通视。高程控制测量宜采用红外测距三角高程，应严格对向观测，加入各项改正。 由于工期限制，应注意各项工作的时间安排，制订详细的工作计划。 平面控制点最好应选择3个以上。山区应注意地形的综合取舍。,山东科技大学测绘科学与工程学院,3、大比例尺地形图测量案例,考题题型：计算题、简答题 主要涉及知识点： 地形图的基本内容 等高线的定义及特性 地形图的测图方法 大比例尺地形图的作业流程 测图的质量控制 附合导线的平差计算 地块面积计算 提交成果的内容 掌握各案例的分析要点,山东科技大学测绘科学与工程学院,3、大比例尺地形图测量案例,

26、四、2011年注册测绘师考试真题 某化工厂全面建设完成后，某测绘单位承担1:500数字地形图测绘项目，厂区面积1.5km2。. 项目要求严格执行国家有关技术标准，主要包括1:500 1:1000 1:2000外业数字测图技术规程（GB/T 14912-2005）, 国家基本比例尺地图图式第1部分：1:500 1:1000 1:2000地形图图式（GB/T 20257.1-2007） 地形图图幅按矩形分幅，规格为50cm50cm。 在测区首级控制完成后，按三个作业组测图进行了测区划分，作业组按野外全要素进行了外业数据采集、编辑处理、测区接边等工作，最终提交的成果资料包括：测图控制点展点图、水准路

27、线图、埋石点点之记；地形图数据文件，元数据文件等各种数据文件；输出的地形图；产品检查报告等内容。,山东科技大学测绘科学与工程学院,3、大比例尺地形图测量案例,问题 1）计算该厂区面积折合满幅1:500地形图图幅数量。 2）简述测区划分的原则。 3）补充完善提交的成果资料中所缺少的内容。,山东科技大学测绘科学与工程学院,3、大比例尺地形图测量案例,1）地形图折合整幅数=1.5/0.0625=24(幅) 2）测区划分原则：分界线两侧相互联系的地物最少（如厂区道路），三个组工作量基本相同（兼顾面积大小、难易程度和交通耗时），同一组的范围尽量相邻或相近不要太零碎。 3）提交资料还应包括： （1）测量技

28、术设计书 （2）测量技术总结（含控制点成果表） （3）控制测量平差计算资料（视委托方要求） （4）仪器检验报告（复印件） （5）测绘资质证书（复印件） （6）含所有资料的数据光盘 （7）委托方要求而国家法律法规又允许提供的其它东西,山东科技大学测绘科学与工程学院,3、大比例尺地形图测量案例,样题（单选题） 1、地形图中，等高线相交的地貌是（ A ） A悬崖 B峭壁 C河流 D盘地 2、相邻两等高线之间的高差称为（A ）。 A等高距 B等高线平距 C基本等高距 D都不是 3、相邻两等高线之间的水平距离称为（B ）。 A等高距 B等高线平距 C基本等高距 D都不是 4、下面选项中不属于等高线的是（

29、C ）。 A首曲线 B计曲线 C闭合曲线 D间曲线 5、( A )注记不是地形图注记。 A. 说明 B. 名称 C. 比例尺 D. 数字,山东科技大学测绘科学与工程学院,3、大比例尺地形图测量案例,样题（多选题） 1）地形图的图式符号有（ ）。 A比例符号； B非比例符号； C 等高线注记符号； D 测图比例尺 2）等高线按其用途可分为（ ）。 A首曲线； B计曲线； C 间曲线； D 示坡线； E 山脊线和山谷线 3）等高线具有哪些特性（ ）。 A等高线不能相交； B 等高线是闭合曲线； C 山脊线不与等高线正交； D 等高线平距与坡度成正比； E 等高线密集表示陡坡,山东科技大学测绘科学与

30、工程学院,3、大比例尺地形图测量案例,样题（简答题） （1）地形图的地形要素指什么？等高线有什么特性？ （2）图根点的测量常用哪些方法完成？简要叙述一种图根测量的作业流程。 （3）解释“两级检查、一级验收”的含义。 样题（填空题） 1）在同一幅图内,等高线密集表示_，等高线稀疏表示_，等高线平距相等表示_。 2）等高线是地面上_相等的_的连线。,山东科技大学测绘科学与工程学院,4、变形监测案例,一、背景材料 （一）工程概况 某轨道交通线某区间盾构工程将通过正在施工的某住宅小区工地。目前，该工地基坑土方开挖已经完成，正在进行工程桩施工。地铁隧道将从工程桩中间穿过，两者最近距离1.7-1.8m。

31、该地段工程地质条件差，存在较厚的淤泥层和砂层。住宅小区基坑用搅拌桩、旋喷桩止水。支护采用喷锚支护。 目前，住宅小区周边较大范围内地面有明显沉降，该区域建筑大部分为多层建筑，其基础有采用静压桩（桩长12-18m），有采用锤击灌注桩（持力层为强风化层），另有部分建筑物基础形式未明。地层中存有流沙。,山东科技大学测绘科学与工程学院,4、变形监测案例,（二）实施技术方案编制依据 （1）建筑地基基础设计规范（GB500072002）； （2）地下铁道、轻轨交通工程测量规范（GB503081999）； （3）建筑变形测量规范（JGJ 82007）； （4）工程测量规范（GB500262007）； （5）国

32、家一、二等水准测量规范（GB128972006）； （6）城市测量规范（CJJ 899）； （7）建筑工程设计手册； （8）轨道交通线区间盾构工程住宅小区段相关图纸。,山东科技大学测绘科学与工程学院,4、变形监测案例,3.监测项目 为准确了解盾构施工对周边环境和已有建筑物的影响，及时发现可能存在的危险，并采取相应措施将地铁施工对周边的不利影响减至最小，确定以周边建筑物、地面（管线）沉降测量、基坑止水幕墙顶部位移和沉降测量、工程桩顶部水平位移测量为主要观测项目。,山东科技大学测绘科学与工程学院,4、变形监测案例,二、分析要点 在进行变形监测方案设计时，应重点针对以下关键要点进行分析： 工程概况、

33、施工方法、地质水文条件、周围环境条件等； 编制依据； 监测的项目或内容； 监测基准网和工作基点的布置； 监测方法、监测精度及监测设备的选定； 监测频率的确定； 变形监测数据的处理及分析； 应提交的成果资料。,山东科技大学测绘科学与工程学院,4、变形监测案例,（一）工程概况、地质水文及周围环境条件分析 该工程采用盾构施工，地铁隧道将从工程桩中间穿过，并通过正在施工的某住宅小区工地。由于地质和设计原因，该地段地铁隧道顶部部分需在砂层中成孔，成孔过程中流沙和降水均可能会对周边环境造成沉降、位移等影响 。 （二）监测的项目或内容的确定 为准确了解盾构施工对周边环境和已有建筑物的影响，及时发现可能存在的

34、危险并采用应措施将地铁施工对周边的不利影响减至最小，确定以周边建筑物、地面（管线）沉降测量、基坑止水幕墙顶部位移和沉降测量、工程桩顶部水平位移测量为主要观测项目。,山东科技大学测绘科学与工程学院,4、变形监测案例,（三）监测基准网和工作基点的布置 1）周边建筑物、地面（管线）沉降点设置 计划共埋设6个测量基准点：在住宅小区埋设3个测量基准点（其中2个为深埋式基准点，另1个基准点布置在施工影响范围外的、沉降已经稳定的桩基建筑物的结构柱位）；在邻近小区，埋设3个深埋式基准点。所有深埋式基准点均钻孔至岩层，然后在其顶部设置护罩。 建筑物沉降测点为直径14mm的膨胀螺丝，膨胀螺丝杆与墙面成60，以保证

35、每次测量测点与测尺在同一位置接触；对于基坑止水幕墙顶部沉降测点，为减少测点埋设高度，减少测点被破坏的概率，膨胀螺丝顶部与周围高差小于1cm；对于地面沉降点的埋设，先钻直径大于等于24mm的孔，再埋设直径14mm或16mm的钢筋，钢筋穿透路面，且比路面略高。,山东科技大学测绘科学与工程学院,4、变形监测案例,每栋楼根据距离地铁隧道的远近、基础形式的不同布置2-12个结构沉降测点和1-4个地面沉降测点；在住宅小区基坑南侧管线位置布置8个地面沉降测点；在隧道与止水幕墙交叉的2个位置个布置6-8个地面沉降测点。 2）基坑止水幕墙顶部测点的布置 监测工作基点在基坑四周布置，同时在远处稳固的地方布置基准点

36、，测量工作基点的变化情况，共布设约12个基准点和工作基点，基准网与工程桩顶部水平位移测量公用。 3）工程桩顶部水平位移测量 工程桩顶部水平位移测量共布置20个测点。,山东科技大学测绘科学与工程学院,4、变形监测案例,（四）监测方法、监测精度及监测设备的选定 参照工程测量规范（GB 500262007）、建筑变形测量规范（JGJ 82007）等有关规范，基准网观测按二等水准测量的技术要求作业，沉降按三等变形测量的精度要求施测。 观测（垂直位移测量）选用进口精密水准仪配合铟钢尺测量，仪器标称精度0.4mm/km。 水准测量须在水准基准点稳定后方可进行观测。测量采用相同的观测网形，固定使用仪器和观测

37、人员，并尽可能选择最佳观测时间段，在基本相同的环境和条件下进行观测。,山东科技大学测绘科学与工程学院,4、变形监测案例,水平位移观测使用精密全站仪配合棱镜并采用极坐标法施测；测量采用二等水平位移标准测量，变形点的点位中误差3mm；测点采用强制对中，减少对中误差。沉降测量方法同周边建筑物、地面（管线）沉降测量。工程桩顶部水平位移测量的测量方法同基坑止水幕墙顶部位移测量。,山东科技大学测绘科学与工程学院,4、变形监测案例,（五）监测频率的确定 监测时间从XXXX年XX月开始至XXXX年XX月结束，历时6个月，分为3个阶段：地铁隧道施工前、地铁隧道施工中、地铁隧道施工后。 由于本项目监测时间较短，基

38、准网没有复测计划，但每次观测前必须对基准点或工作基准点进行稳定性检查。 从工程实际情况出发可将测量分为两部分：一部分是所有测点定期普遍测量，一部分是对在隧道经过位置前后的测点进行加密观测。,山东科技大学测绘科学与工程学院,4、变形监测案例,地铁隧道监测频率,山东科技大学测绘科学与工程学院,4、变形监测案例,（六）变形观测数据的处理及分析 该工程观测数据属周期观测数据，根据这些数据，计算网点的坐标，进行参考点稳定性检验和周期间的叠合分析，从而得到目标点的位移； 通过整理、整编观测资料，计算测点坐标和变形量；采用回归分析、相关分析、时序分析和统计检验等理论，分析变形的显著性、规律性和成因等，确定变

39、形过程和趋势。 为使资料清晰明了，可采用下述方法进行辅助分析： （1）作图分析：将观测资料绘制成各种曲线； （2）统计分析：用数理统计方法分析计算各种观测物理量的变化规律、变化特征、周期性、相关性和发展趋势； （3）对比分析； （4）建模分析：建立数学模型，用以分离影响因素，研究观测物理量的变化规律，进行预报和实现安全控制。,山东科技大学测绘科学与工程学院,4、变形监测案例,（七）应提交的成果资料： （1）技术设计书和测量方案； （2）监测网和监测点布置图； （3）标石、标志规格及埋设图； （4）仪器的检校资料； （5）原始观测记录； （6）平差计算、成果质量评定资料； （7）变形观测数据处理

40、分析和预报成果资料； （8）变形过程和变形分布图表； （9）变形监测、分析与预报的技术报告。,山东科技大学测绘科学与工程学院,4、变形监测案例,考题题型：单选题、多选题、简答题 主要涉及知识点： 变形监测的定义 变形监测的内容 变形监测的特点 变形监测方案设计的内容 变形检测的方法 测量基本点的布设 变形观测数据的处理及变形监测资料分析的常用方法 变形测量工程应提交的成果资料 掌握各案例的分析要点,山东科技大学测绘科学与工程学院,4、变形监测案例,四、2011年注册测绘师考试真题 某测绘单位承担某大厦建设过程中的变形监测任务。该大厦位于城市的中心区，设计楼层80层（含地下4层），楼高约360m

41、，总建筑面积约250000m2，为钢结构地标性建筑物。 已有资料： 建筑物总平面图、施工设计图及相关说明文档； 施工首级GPS控制网资料（城市独立坐标系）； 周边地区一、二等水准点资料（1985国家高程基准）； 其他相关资料。,山东科技大学测绘科学与工程学院,4、变形监测案例,投入的主要测量设备： 0.5级全站仪1台套 双频GPS接收机 5台套 精度为1/10万的激光垂准仪 1台套 DS05型水准仪 1台套 50m钢卷尺 1个 测绘单位按规范要求在建筑物基坑周边外埋设了两个垂直位移监测工作基点和四个水平位移监测工作基点。垂直位移监测工作基点为钢管标，水平位移监测工作基点为带有强制对中装置的观测

42、墩，其中两个建于周边10层楼的楼顶，两个建于地面上。 变形监测的内容包括基坑支护边坡顶部水平位移及垂直位移、基坑回弹测量、基础沉降监测及主体工程倾斜测量、基坑周边50m范围内建筑物的沉降监测等。,山东科技大学测绘科学与工程学院,4、变形监测案例,问题： 1）为测定垂直位移监测工作基点的高程，应布设垂直位移监测基准点，简述基准点布设的位置和数量要求以及垂直位移监测的等级要求。 2）在投入的主要测量设备中，选择一种最适合用于监测水平位移监测工作基点稳定性的设备，并说明观测时的注意事项。 3) 简述变形监测成果中图和表的主要内容。,山东科技大学测绘科学与工程学院,4、变形监测案例,1)垂直变形监测基

43、准点的布设 （1）根据变形监测工程需要和现有仪器设备所能达到的精度，建议采用“变形测量二级”精度标准施测，即沉降监测：观测点测站高差中误差0.5mm；位移监测：观测点坐标中误差3.0mm. (2)高程基准点设置4个，位置设在基坑四周，距离基坑上边缘100m以外，可以设在稳定的建筑物墙面、地面以上0.3-0.5m处（墙上水准点），或者设在适合接收卫星信号的路边地面上，埋设足够深度的砼标桩，以便兼作位移基准点使用。 高程基准点位置选择要考虑基础稳定、便于使用、不易被破坏等因素。,山东科技大学测绘科学与工程学院,4、变形监测案例,2)监测水平工作基点的稳定性 （1）水平工作基点的稳定性监测采用双频G

44、PS接收机较为合适，它具有精度高、操作方便、数据处理简便、劳动强度低等优点，尤其是基准点选择困难不得不远离工作基点时，优点更为突出。 （2）观测时应注意仪器架设正确、稳定，做好现场记录如测站点号、时段号、起止时间、仪器高等，测量人员不能远离仪器、做好突发事件的应急方案。 3)变形监测成果中图和表的主要内容 （1）变形量成果图、表应按不同对象、不同内容(垂直、水平、倾斜等)分别提供。,山东科技大学测绘科学与工程学院,4、变形监测案例,（2）图表应包括：观测点位置布设图、形变曲线图、变形量计算表、变形量统计表等。 （3）变形量计算表应包括观测日期与时间、初始观测值、上次观测值、本次观测值、本周期变

45、形量、本周期平均变形量、本周期最大变形量，总变形量、平均总变形量、最大总变形量，意见与建议、观测对象相关记录等。 （4）变形量统计表应包括各次观测的日期、各周期的变形量、平均变形量、最大变形量，总的变形量、平均总变形量、最大总变形量，意见与建议、观测对象相关记录等。 （5）统计图是根据统计表中相关记录绘制的，包括时间-载荷-沉降曲线图、等沉降曲线图，水平位移曲线图等。 （6）计算、统计、绘图等人员的签名、日期。,山东科技大学测绘科学与工程学院,4、变形监测案例,变形监测实例： 1 工程概况 1.1工程简介 1.2工程地质及水文地质条件 1.3 环境条件 1.4基坑支护设计 2 监测重点、监测目

46、的及监测点布置 2.1监测的重点与关键点 2.2监测的目的和原则 2.3监测内容及布置,山东科技大学测绘科学与工程学院,4、变形监测案例,3 监测方法与要求 3.1控制网的建立 3.2围护结构顶部水平位移监测（HR1-HR18） 3.3坡顶土体垂直位移监测（VR1VR11） 3.4深层水平位移监测（HD1-HD7） 3.5周边建筑物沉降监测（VB1-VB12） 3.6地下水位监测（WL1-WL5） 3.7预应力锚杆轴力监测（SA1SA12） 4变形警戒值 5 监测周期与频率,山东科技大学测绘科学与工程学院,4、变形监测案例,6 险情应急措施 7 监测服务承诺及监测质量要求 7.1监测服务承诺及

47、措施 7.2监测质量要求 8 工程安全生产管理 9 需要建设单位协作事项 10 监测资料提交 11 主要监测设备表 12 劳动力计划表 13 进度网络图（附图1） 14观测点布置平面图（附图2）,山东科技大学测绘科学与工程学院,4、变形监测案例,山东科技大学测绘科学与工程学院,5、施工测量案例,一、背景材料 “XX中心”位于XXX商务区核心区，楼高88层，建造高度超450米，规划为超高层多功能商务综合体，地下4层，总建筑面积280000km2,，集写字楼、商店、商业、会议等功能于一体，按国际5A级标准设计，其难免紧邻规划占地35公顷的城市最大的人工水体公园。作为城市首个地标性建筑，“XX中心”

48、总投资将达到人民币50亿元。 XXX建筑工程有限公司通过竞标获得该项目的建设权，为了保证工程质量，业主方委托某甲级测绘单位对该项目进行第三方检测，工作内容包括：首级GPS平面控制网复测、施工控制网复测、电梯井与核心筒垂直测量、外筒钢结构测量、建筑物主体工程沉降检测、建筑物主体工程日周期摆动测量。,山东科技大学测绘科学与工程学院,5、施工测量案例,二、分析要点 1）施工放样精度的确定 施工放样的任务是将图纸上设计的建筑物、构筑物的平面位置和高程按设计要求，以一定的精度在实地标定出来，作为施工的依据，对于相当多的工程，施工规范中没有具体的测量精度的规定。必须根据建筑物、构筑物的施工允许总误差的大小

49、，采用“等影响原则”、“忽略不计原则”等，在测量、施工、施工制造几方面之间进行误差分配，以确定测量工作的最大允许误差，从而根据它来制订测量方案 。,山东科技大学测绘科学与工程学院,5、施工测量案例,2）施工测量方法及设备的选定 应根据工程对象对放样精度的要求及施工场地的条件，选择测量方法及设备。以前面超高层建筑物施工测量为例: 超高层建筑物施工测量任务：基础的施工放样、精确的向各层引测轴线、各层面的细部放样、倾斜度确定、高程控制和变形监测，建筑物主体工程日周期摆动测量。 1）垂直度控制 为保证高层建筑物的竖直度、集合形状和截面尺寸达到设计要求，必须根据工程实际情况，建立高精度的施工测量控制网。

50、目前常采用的控制形式主要是内控制，就是在建筑物的正负零面内建立控制网，在控制点竖向相应位置预留竖向传递孔，用仪器在正负零面控制点上，通过传递孔将控制点传递到不同高度的楼层。为防止误差积累，应实施分段投测和分段控制。,山东科技大学测绘科学与工程学院,5、施工测量案例,在内控制中，每一个投测段的施工测量步骤为： （1）顾及建筑物 的形式，在底层布置矩形或者“+”字控制网，并转测至建筑物的0.000层，井复测检核后，作为建筑物垂直度控制和施工测量的依据。 （2）用铅垂仪或经纬仪（全站仪）+弯管目镜或激光铅垂仪（投点仪）在0.000层（或相应的转层）控制点上做竖直传递，将控制点随施工进度传递到相应的楼

51、层。 （3）接受靶通常采用透明的刻有“+”字线的有机玻璃，在玻璃上做上投点标记。,山东科技大学测绘科学与工程学院,5、施工测量案例,（4）为了消除仪器的轴系误差，则可以在0、90、180、270四个方位投点，取其中点作为最终结果。 （5）当全部投测完成后，再用钢尺或全站仪测量投点间的水平距离。若投点间的水平距离与相应控制点的距离之差在测量误差范围内，完成投点；否则重投。 2）高程传递 高层建筑物的高度传递通常采用悬挂钢尺法和全站仪天顶测距法。,山东科技大学测绘科学与工程学院,5、施工测量案例,3）投点时间的选择 由于超高层建筑物受日照、地球自转、风力、温差等多种动态因素的影响，建筑物处于偏摆动

52、状态，为了很好的控制垂直度，投点时间的选择非常重要，一般选择在夜间、风力小的时段进行投点工作。 4）内控网与首级控制网的联测 在0层采用全站仪布设导线或导线网，但当建筑物施工到一定的高度以后，往往采用静态GPS测量，对内控网进行检测。 5）建筑物主体工程日周期摆动的测量方法主要有：测量机器人自动测量、数字正垂仪自动测量和GPS测量。,山东科技大学测绘科学与工程学院,6、市政工程测量案例,一、 背景资料 XX市拟建设一条按高速公路标准，设计时速80km/h的城市快速路连接两地以缓解交通压力，线路长度大约12km,大致走向沿已有规划路永中，测区位于平原地区，起点与城市X环XX立交桥相连，沿线途经数

53、条市级公路，XX河和XX铁路，其余地区为建成区、村落和农田，终点与卫星城现况XX路相连。,山东科技大学测绘科学与工程学院,6、市政工程测量案例,初测阶段，需测绘规划路线沿线1:500带状地形图，宽度为规划红线外50m，遇规划及现状路口加宽50m，同时调查绘图范围内地下管线； 定测阶段，设计方依据初测阶段测绘资料，提供中线直曲线元素后，进行中线测量、纵横断面测量。测绘成果要求坐标系统采用XX市城市一级点及三、四等GPS点；高程控制已有资料为XX市二、三等水准点；测区有部分管线竣工资料。提交成果资料初测阶段为1:500数字地形图（含地下管线、规划路永中红线），定测阶段为纵横断面电子数据。,山东科技

54、大学测绘科学与工程学院,6、市政工程测量案例,二、分析要点 市政工程建设分为规划设计阶段测量、施工阶段测量和运营管理阶段测量三个阶段。此项工程的测量任务为市政工程建设的规划设计阶段，主要任务是提供地形资料，作业流程一般情况下可按踏勘及准备、控制测量（包括平面控制测量和高程控制测量）、地形图测绘、专项测量（包括地下管线调查测量、中线测量和纵横断面测量）、质量检验与验收、产品交付与资料归档的流程进行。,山东科技大学测绘科学与工程学院,6、市政工程测量案例,（一）踏勘及准备 测绘单位在接受该项任务后，应收集现有资料，组织人员进行踏勘，踏勘时应关注测区交通、地理、作业环境、测区困难程度及现在又资料可以利用的程度等问题，以便根据实际情况制定合理的生产计划和实测方案。条件允许应邀请设计人员参加踏勘，以便在实地就工程情况进一步沟通。 （二）平面控制测量 平面控制测量方法可采用导线测量、GPS测量、GNSS网络RTK测量等方法。平面控制网应遵循从整体到局部、分级布网的布设原则，并应顾及工程的特点。首级网应布设在施工范围之外且点位应便于保留和使用。 根据本工程特点，应在测区沿线施测一级附合导线作为首级控制。使用“GNSS测绘服