控制网稳定论文目录.doc

摘要：分析讨论平面施工控制网整体稳定性分析的方法及其存在的问题，并结合实例详细介绍在施工过程中利用测景边长等检验控制点稳定性的原理和评判标准。关键词：工程控制网;控制点；稳定性;间隙分块法第一章 绪论1.1 概述为施工控制用的，以国家坐标控制网为依据建立起来的一个坐标控制网（含坐标或轴线，及水准点）。也可这样理解：国家控制网，网大，点稀，可能距离也比较远。满足不了频繁的施工测量的要求。为此需要建立自己的一个网，为施工服务，这个自己建立的为施工服务的网，叫施工控制网。为保证工程建设的顺利进行及工程各部分之间建立有机的联系，一般都需要建立施工控制网。然而由于一些大型建设工程的施工周期较长，再加上施工区条件复杂，外界干扰比较大，所以，在工程初期建立的施工控制网点在施工过程中有的会产生位移。一旦控制网点发生变化而又未及时发现，若用原来的坐标数据继续放样，就会产生明显的放样误差，给工程质量带来影响。对施工控制网进行定期的复测，并对测量结果进行综合分析，是了解控制点稳定性的有效手段，对保证工程的施工质量十分必要。另外，在控制点稳定性分析过程中，由于测量误差的影响，使两期的测量成果之间存在差异，如何使用这些成果，也是工程建设过程中必须解决的一个实际问题。1.2 控制网的稳定性在施工中的重要性1.3 控制网稳定性分析方法的发展概况第二章 控制点单点稳定性分析2.1 控制点的建立方法与稳定性的影响因（一）施工控制网是在施工期间为测设工程建筑物服务的，其布设应根据设计总图和施工总图，结合场区的条件统一考虑。（二）布设施工控制网时，既要考虑建筑工地的整体要求（绝对精度），又要考虑建筑物的局部要求（相对精度）。当建筑区面积不大或具有局部精度要求的建筑物较集中时，可考虑采用全面提高整个施工控制网精度的方案。这时控制网的精度，通常以要求最高的建筑物的局部精度来设计，当建筑区面积较大，或具有局部精建筑物主要轴线精度（绝对精度）的饿首级网，用满足局部精度（相对精度）要求的二级网（独立网，局部精度高于首级网）来加密。（三）控制点位置要通视良好，使用方便，尽量避免施工干扰和便于长期保存。（四）设计总图上建筑物的位置，往往用施工坐标系（或称建筑坐标系）表示，或以某一主要建筑物的轴线为施工坐标系的坐标轴，施工控制网的坐标系应与设计总图的坐标系一致。当施工坐标系与其他坐标系放生关系时，应给出坐标换算关系式。 布设施工控制网时应如何选择控制面1、方法的控制这里所指的方法控制,包含工程项目整个建设周期内所采取的技术方案、工艺流程、组织措施、检测手段、施工组织设计等的控制。施工方案正确与否,是直接影响工程质量控制能否顺利实现的关键。往往由于施工方案考虑不周而拖延进度,影响质量,增加投资。为此,应在制定和审核施工方案时,必须结合工程实际,从技术、组织、管理、工艺、操作、经济等方面进行全面分析、综合考虑,力求方案技术可行、经济合理、工艺先进、措施得力、操作方便,有利于提高质量、加快进度、降低成本。2、施工机械设备选用的质量控制 在项目施工阶段,必须综合考虑施工现场条件、建筑结构型式、机械设备性能、施工工艺和方法、施工组织与管理、建筑技术经济等各种因素进行机械化施工方案的制定和评审。使之合理装备、配套使用、有机联系,以充分发挥建筑机械的效能,力求获得较好的综合经济效益。从保证项目施工质量角度出发,应着重从机械设备的选型、机械设备的主要性能参数和机械设备的使用操作要求等三方面予以控制。(1)机械设备的选型:机械设备的选择,应本着因地制宜、因工程制宜按照技术上先进、经济上合理、生产上适用、性能上可靠、使用上安全、操作上方便和维修方便等原则,贯彻执行机械化、半机械化与改良工具相结合的方针,突出机械与施工相结合的特色,使其具有工程的适用性,具有保证工程质量的可靠性,具有使用操作的方便性和安全检查性。(2)机械设备的使用、操作要求:合理使用机械设备,正确地进行操作,是保证项目施工质量的重要环节,应贯彻“人机固定,原则,实行定机、定人、定岗位责任的“三定制度。操作人员必须认真执行各项规章制度,严格遵守操作规程,防止出现安全质量事故。3、环境因素的控制 影响工程项目质量的环境因素较多，有工程技术环境，如工程地质、水文、气象等；工程管理环境，如质量保证体系、质量管理制度等；劳动环境，如劳动组合、劳动工具、工作面等。环境因素对工程质量的影响，具有复杂而多变的特点，如气象条件就变化万千，温度、湿度、大风、暴雨、酷暑、严寒都直接影响工程质量，往往前一工序就是后一工序的环境,前一分项、分部工程也就是后一分项、分部工程的环境。因此,根据工程特点和具体条件,应对影响质量的环境因素,采取有效的措施严加控制。此外,在冬期、雨季、风季、炎热季节施工中,还应针对工程的特点,尤其是对混凝土工程、土方工程、深基础工程、水下工程及高空作业等,必须拟定季节性施工保证质量和安全的有效措施,以免工程质量受到冻害、干裂、冲刷、胡塌的危害。同时,要不断改善施工现场的环境和作业环境:要加强对自然环境和文物的保护:要尽可能减少施工所产生的危害对环境的污染:要健全施工现场管理制度,合理的布置,使施工现场秩序化、标准化、规范化,实现文明施工。二、住宅施工过程的质量控制(一)工序质量的控制1、工序质量控制的概念 工序质量包含两方面的内容,即工序活动条件的质量和工序活动效果的质量。从质量控制的角度来看,这两者是互为关联的,一方面要控制工序活动条件的质量,即每道工序的投入质量是否符合要求,另一方面又要控制工序活动效果的质量,即每道工序施工完成的工程产品是否达到有关质量标准。工序质量的控制,就是对工序活动条件的质量控制和对工序效果的质量控制,据此来达到对整个施工过程的质量控制。2、工序质量控制的内容 在进行工序质量控制时,应着重于以下几方面的工作:(1)确定工序质量控制流程(2)主动控制工序活动条件(3)及时检验工序质量(4)设置工序质量控制点。(二)质量控制点的设置质量控制点,也就是质量控制工作的重点,其涉及面较广,可能是结构复杂的某一工程项目,也可能是技术要求高、施工难度大的某一结构件或项、分部工程,也可能是影响质量关键的某一环节。1、人的行为：某些工序或操作重点应控制人的行为,避免人的失误造成安全和质2、物的状态:在某些工序或操作中,则应以物的状态作为控制的重点,也就是说,根据不同的工程特点,有的应以控制机具设备为重点,有的应以防止失稳、倾覆、过热、腐蚀等危险源为重点,有的则应以作业场所作为控制的重点。 3、材料的质量和性能:材料的质量和性能是直接影响工程质量的主要因素,尤其更应将材料的质量和性能作为控制的重点。4、关键的操作：一些操作技术是专业性很强的,如果控制不严则达不到设计要求。5、施工顺序：有些工序或操作,必须严格控制相互之间的先后顺序。顺序不对也会造成质量事故。6、技术参数:技术参数与质量密切相关,亦必须严格控制,参数选错往往达不到预期效果,也可能引发安全事故,或影响建筑的耐久性。7、常见的质量通病:对常见的质量通病亦应事先研究对策,提出预防的措施。8、新工艺、新技术、新材料应用z当新工艺、新技术、新材料虽已通过鉴定、试验,但施工单位缺乏经验,又是初次进行施工时必须作为重点严加控制。9、质量不稳定、不合格率较高的工程产品:通过质量数据统计,表明质量波动,不合格率较高的产品或工艺,也应作为质量控制点设置。 10、特殊土地基和特种结构:对于湿陷性黄土、膨胀土、红粘士等特殊士地基的处理和大跨度结构、高耸结构难度大的施工环节和重要部位更应特别控制。11、施工工法:施工工法中对质量产生重大影响的问题,如升板法施工中提升差的控制问题,失稳问题等均是质量控制的重点。2.2 通过两期观测计算所得的坐标差进行分析如图l所示，假设A点和8点为稳定点，P点为待定点，每隔一定的时间间隔，利用A，曰两点用相同的仪器对P点进行观测，从而求出P点每一期的观测坐标，设第K期观测所得坐标为,第K+1期观测所得坐标为。由此可以得出两期观测所得的坐标差（1）图1 坐标差分析控制点的稳定性由于两期观测所使用的仪器相同，所以，观测中误差相同，以X。为例，可以设观测中误差为m，所以X的观测中误差应该为2m。2.3 通过各期的边长观测值进行分析第三章 控制网整体稳定性分析3.1 控制网稳定性的影响因素3.2 控制网整体平差法分析其稳定性 3.2.1 经典平差法 3.2.2 自由网平差法 3.2.3 拟稳平差法3.3 趋势性分析方法3.4 统计检验分析方法第四章 控制网稳定性分析的实施1.平面控制网按网形可划分为：三角网、四边形网按测量内容可分为：边角网、测角网、测边网按导线控制点的数量和分布可分为：附合导线（4个控制点）、闭合导线（2个控制点）、支导线（2个控制点）。其中，附合导线一般用于施工控制网（规范要求的），由于起算数据较多，一般精度很高，不易出错。闭合导线用于房建施工控制网较多，一般就在建筑的四个角上各部设一个控制点外加一个方向点，就可以观测，精度和网形都很好。支导线相对来说由于缺少必要的测量检核条件，精度很低，而且外业出错了一般不易当场发现，用的较少！2.高程控制网是大地控制网的一部分。高程控制网用水准测量方法建立。一般采用从整体到局部，逐级建立控制的原则，按次序与精度分为一、二、三、四等水准测量。水准测量的施测路线，称为“水准路线”，一等水准路线是高程控制骨干，是研究地壳垂直移动和解决科学研究的主要依据。各等水准路线上每隔一定距离埋设水准标石，该点称为“水准点”，即高程控制点。3.控制网的稳定性分析是在控制网逐期平差的基础上进行的。进行平差计算时控制网点的垂直面、平面或空间坐标位置参数及其协因数矩阵的估计，其结果都是相对于选定的基准数据。因此，基准数据或者说基准点对整个控制网点的稳定性分析来说是十分重要的，只有所选择的基准点是稳定的，才能保证所进行的判断是客观的、正确的。然而在实际施工过程中情况十分复杂，对不同的控制网进行稳定性分析时要根据具体情况采用不同的方法。概括起来，主要有以下3种方法拉J。1当控制网内具有确保稳定的固定点时，可采用经典平差的方法，如条件平差、间接平差等。这种方法的优点在于比较简单，应用面广。但由于必须具有固定点因此也有很大的局限性，而且，容易使外业观测的真实结果受到歪曲，损害实际精度。2当网内控制点的稳定情况不明时，即相当于在平差时网内所有点均为待定点，则采用自由网平差方法。但由于自由网平差采用的是“重心基准”，而如果两期网客观上存在变形，则其重心实际上已经不稳，由此可以导致错误的平差结果。3采用拟稳平差方法。拟稳平差是在最小二乘，TPy=min和最小范数工T工=min的条件下，求定未知参数的最佳估值未。其实质是在自由网平差的基础上，选择拟稳点组成拟稳基准。其优点是既不会使观测值受到歪曲，又具有相对稳定的基准。然而，由于拟稳点的选择常常是在自由网平差的基础上进行的，有时会出现与自由网平差同样的问题，即所选择的拟稳点可能是具有相同形变量的点。所以，综上所述，最为理想的分析方法是采用固定基准的经典平差方法第五章 总结与展望5.1 技术经济分析5.2 总结1当控制网中有确实稳定的控制点时，应该采用经典平差的方法对控制点进行稳定性分析；当难以确定稳定点时，应对控制网进行拟稳平差或自由网平差，以分析相对稳定点群和动点群。2由于在施工过程中，控制点常常会发生位移，因此，应经常对所使用的控制点进行检测。其中，利用边长比较的方法是较为方便和实用的方法。3由于测量过程总带有一定的误差，因此，检测结果与所使用的成果总会存在一定的差异，只有当该差异达到一定的程度，确认该控制点已发生位移时，才能使用新的成果，否则，应采用原来的成果。4当控制网中有确实稳定的控制点时，应该采用经典平差的方法对控制点进行稳定性分析；当难以确定稳定点时，应对控制网进行拟稳平差或自由网平差，以分析相对稳定点群和动点群。5由于在施工过程中，控制点常常会发生位移，因此，应经常对所使用的控制点进行检测。其中，利用边长比较的方法是较为方便和实用的方法。6由于测量过程总带有一定的误差，因此，检测结果与所使用的成果总会存在一定的差异，只有当该差异达到一定的程度，确认该控制点已发生位移时，才能使用新的成果，否则，应采用原来的成果。图4趋势性分析方法的两种情况5.3 展望随着测量工程规模的越来越大，精度要求越来越高，技术越来越先进，特别是矩阵代数，概率论与数理统计，最优化理论和电子计算机新理论和新技术的发展和出现，对测量平差的理论发展和实践应用产生了深刻的影响，使测量平差从经典平差进入到了现代平差的时期。它的发展和重点内容主要体现在以下几方面：1函数模型得到扩充首先把函数模型的研究扩展到粗差的探测和系统误差的补偿。把粗差纳入函数模型的实质是利用数据探测方法对粗差进行识别和剔除，为此引进可靠理论和度量平差模型可靠性指标；把系统误差作为附加参数纳入函数模型的实质是通过函数模型的扩展进行系统误差的补偿，为此必须对引进的系统参数今次那个优选和显著性检验，以防止附加参数过度化问题。其次，把位置参数扩展到具有先检验随机特性的随机参数，在此基础上建立了最小二乘配置，滤波和推估的广义高斯-马尔科夫模型。此外，人们还建立了函数模型不一定是列满秩或行满秩的秩亏平差模型，其中包括加权秩自由网平差，常规自由网平差以及拟稳平差的解决法和应用。2随机模型的研究得到重视把粗差纳为随机模型的实质是通过选权秩代法不断改进随机模型，使其更趋于合理，以抵抗粗差对平差值的影响，因此产生了所谓稳健估计法和有偏估计法等多种估计方法。此外人们还研究了具有奇异权，无限大权以及零权的这类模型秩亏的参数估计问题。对含多种观测值的平差问题，人们不但注意随机信息先验特性的分析和确定，而且十分注重其验后特性的估计，不但进一步完善赫尔默特提出的验后估计各自单位权中误差的方法，而且还出现了利用验后信息估计观测值方差-协方差分量的最优二次无偏估计及最大似然估计法。 在上述“2”及“3”的基础上，印度学者劳（C.R.Rao）于1971年综合了各种情况，提出了广义的高斯-马尔代夫模型。V=AX-L,RK(A)t3数据处理的内容和服务领域得到扩宽测量既是在三维几何空间进行的，又是在具有地球重力场这一物理空间进行的。忧郁各种条件的限制，传统上采用分开处理的方法，即在集合空间确定点位，在物理空间确定地球重力场，而在几何空间中又将平面位置和高程位置分开处理。严格来说这种处