工程控制网的布设及施工控制网精度的确定方法PPT课件

二、工程控制网的分类及施工控制网精度的确定方法,1.工程控制网的分类和作用,1.1测量控制网的分类,全球控制网国家控制网工程控制网,1.2工程控制网的分类、作用和建网步骤,1）分类,按用途分,按网点性质分：一维网二维网三维网,（或称水准网、高程网）,（或称平面网）,三角网导线网混合网方格网,按网形分：,附合网（约束网）独立网自由网,按坐标系和基准划分：,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）,1.2工程控制网的作用,1.3建网步骤,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。,遵循大地测量学的原理，如：要有坐标系和基准要构成网要逐级布设等。,1.4测图控制网作用：控制测量误差的累积；保证图上内容的精度均匀；相邻图幅正确拼接。,1.5施工控制网三角、边角网导线网建筑方格网GPS网GPS网与地面网相结合的混合网,特点？,5)投影面与工程的平均高程面一致；,特点：,1)控制的范围较小，控制点的密度较大，精度要求较高；,2)使用频繁；,3)受施工干扰大；,4)控制网的坐标系与施工坐标系一致；,要点（4）：,1.6变形监测网,变形监测网由参考点和目标点组成；,变形监测网的坐标系和基准的选取原则；,对变形监测网应作同时顾及精度、可靠性、灵敏度以及费用进行监测网的优化设计；,对变形监测网都要进行重复观测。,1.7安装测量控制网特点：通常是一种微型边角网，边长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精度要求很高，其测量精度有时要达到计量级,（1）约束网：具有多余的已知数据。（2）独立网：只有必要的已知数据。（3）无约束网（自由网）：无必要的已知数据。,2.工程控制网的基准,2.1工程控制网基准的建立方法测图控制网多为约束网，总是选国家或城市坐标系（含平面和高程）下的已知点坐标为其基准。,精度准则可靠性准则灵敏度准则费用准则,3.典型工程控制网,隧道（洞）洞外GPS平面控制网布设示意图,洞内导线网布设示意图,某大桥GPS首级平面控制网,三峡大坝水利枢纽工程施工控制网,向家坝施工控制网图,某拱坝变形监测网,高能离子加速器安装测量控制网,大型正负电子对撞机地面控制网,4.施工控制网的精度确定方法,原则：保证各种建筑物施工放样的精度,在确定了建筑物放样的精度要求以后，就用它作为起算数据来推算施工控制网的必要精度。,在设计施工控制网时，应使控制点误差所引起的放样点位误差，相对于施工方样的误差来说小到可以忽略不计，以便为今后的放样工作创造有利条件。,例1：某建筑物的建筑限差（工程验收的质量标准，即对工程质量的最低要求）为，则由此可定出该该建筑物的施工控制网的精度要求是多少？,建筑物竣工位置的误差是由施工误差（包括构件制造、施工、安装误差等）和测量误差共同影响产生的，则竣工位置的中误差m与测量误差m测、施工误差m施的关系为：,（根据施工设备、技术条件而定）,解：设工程竣工位置中误差为m，则有：,又因为，测量误差m测包括了控制测量误差m控和放样误差m放，且三者的关系为：,假设建筑场地上的控制点密度足够，放样点离控制点不远，放样时产生的误差相对较小，则可：,基本思路,一项工程中的建筑限差很多，施工过程复杂，所以究竟按哪一种建筑限差来确定控制网的必要精度，还需要对各种建筑限差进行分析，并结合施工程序和方法来最后确定。,例2：南京长江二桥（斜拉桥）施工控制网的网形选取及精度设计实例。,1.网形的选择,（墩塔高、主梁跨度大的高次超静定结构体系的斜拉桥梁）,2.确定施工控制网的精度,桥墩在施工放样过程中，引起桥墩点位误差的因素包括控制测量误差和施工放样测量误差，它们的联合影响为：,将上式按级数展开并舍去高次项得：,由于m控对的影响，其大小取决于n的值,合理选用n很重要,n与的关系,1.当n很小时，控制点误差对的影响也很小，即对控制网精度要求很高。,2.当n0.45时，0.1，表示控制点误差影响比重小于0.1，且在（0，0.1）区间变化的趋势比较缓慢，表明尽管对控制网提高了精度要求，但其误差影响的比重变化不大。,3.当0.45n1时，0.10.5，曲线斜率变化很快，表明控制点误差影响的比重随着n的变化而显著变化，因此，在确定个控制网精度要求时，n宜选在0.451.0之间。,根据以上分析可知，在忽略不计控制网误差影响的原则下（即控制网误差对放样点的误差影响比放样误差本身小一个数量级），得=0.1，这样求得：,根据桥墩设计理论及铁路测量技术规程（TBJ101-85），当桥墩中心偏差小于20mm时，产生的附加力在容许范围内，由此当桥墩中心测量精度要求为20mm时，可得：,若以此为控制网的最弱边边长精度要求时，即可根据设计控制网的平均边长（或主轴线长度或河宽）确定施工控制网的相对边长精度。,思考题,1.布设施工控制网时应如何选择投影面？2.如何确定平面施工控制网的精度？3.对于二维网平面边