4.1平面控制测量

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1、4 控制测量.1平面控制测量4.1.1 一般规定1公路平面控制测量，其目的是测绘地形图，同步将图纸上的设计转放到实地上。这两项工作都要通过控制测量的“控制点”来实现,因此控制测量的“控制点”是地面与图上互相转换的桥梁。公路平面控制测量,应尽量接近国家工程测量规范的规定。但公路勘测有其特殊性,如路线控制测量，是一条较窄的带；而大型构造物,如桥梁、隧道为一种点,其控制网的布设、边长、措施与精度指标，还需要根据实际状况和公路勘测设计特点，进行必要的调节。2公路控制测量，本规范规定可采用GPS测量、三角测量、三边测量和导线测量。多种测量措施,可视工程需要及测量设备条件选择采用，力求做到可靠、经济、高效

2、。3.一条公路的路线控制测量，分段勘测时，在两段的接合处必然产生误差，因此应全线贯穿,统一平差。但有的公路很长,并且分期实行，全线贯穿也不现实,但应对一次实行的工程全线贯穿，实在有困难时应减少分段,并在分段处作妥善的解决。4.路线平面控制测量的精度和平面控制测量、级别与路线控制网的用途,一是测绘的地形图（有时也测量1:500或10的工点地形图）；二是供定测放线和施工放样使用。前者的最弱点中误差只规定达到图解精度0.1mm、化为实地精度2m即可。对于定测和施工中桩放线，中桩桩位精度虽受测站误差与测设误差的联合影响,但中桩放线的桩位误差规定为横向10，纵向1/1000。这一误差是相对闭合差,即各点

3、之间的相对偏离限度，并非点位的绝对误差大小，是中桩点位相对于邻近导线点的点位精度,与导线点间的相对点误差有关，与点位中误差无直接关系。因此,一级及如下控制测量的最弱点点位中误差采用2cm作为平面控制网的基本精度规格。对于独立大型构造物的平面控制测量,若地形测图为1001100时,其最弱点点位相对中误差采用cm作为平面控制网的基本精度规格。5根据上述平面控制网最弱点点位相对中误差,并使本规范采用的指标接近于工程测量规范的规定,经计算本规范将一级小三角、导线作为高速公路和一级公路的基本控制;二级小三角、导线作为二级及二级如下公路的基本控制；三级如下公路,由于公路级别低,肩负勘察设计任务的单位的水平

4、、设备条件不高，可采用三级导线测量(链距导线），以供地、县(市）或养护单位在里程较短及旧路改建工程测设时使用。桥梁控制测量级别,除应符合本规范表4.1.1的规定外，还应考虑施工时对桥轴线中误差的规定，即桥轴线间的距离及桥轴线相对中误差，拟定控制网的级别。对施工放样规定特别高的桥梁,应根据桥梁跨度、构造等计算相应需要的桥轴线长度相对中误差,拟定控制测量的级别。隧道平面控制测量，除应符合本规范表4.的规定外，还应考虑隧道在贯穿面上的贯穿横向误差规定,以拟定控制测量级别。6.坐标系统的选择。根据国家规定，结合公路工程特点，提出了满足测区内投影长度变形值应不不小于25m/km的规定。只有当投影长度变形

5、值在此范畴内，才有也许采用统一的高斯正形投影3带平面直角坐标系统。1km的长度变形为2cm,即相对误差为1400。这样的长度变形，能满足施工放样测量精度不低于1的规定，并与之相适应。41.2 三角测量的重要技术规定1.公路路线及隧道控制测量的范畴为一条30500较窄的带,三角网(锁)的平均边长过长不仅增长勘测的困难,也没什么意义；对于大桥，由于受河宽的限制,边长过长、过短都不符合实际。因此对三角网（锁）的平均边长分别规定为3.0m、2.0km、.k、0.km、0.3m比较符合公路实际;其他指标仍采用工程测量规范的规定，虽边长有所减短,但三角网的精度影响不大。2水平角观测的测回数是根据控制网水平

6、角中误差与测回数的记录资料所采用的指标。同步,同一型号的仪器达到某一精度的测回数,有一定的波动范畴，如T1经纬仪对二等网的测角精度,计算的测回数为9，但实际有近半数的三角网测回也达到了1.的精度；工程测量规范规定为12回，留有一定的余地,因此当边长有所减短时，无需再增长测回数。3最弱边相对中误差，对加密网而言，三角网的边长精度重要取决于测角的精度,即与测角相匹配,且有如下关系式: (4.1.-1）式中：第级三角网起始边、最弱边的边长相对于中误差的分母； 第级和第i-1级三角网测角中误差。独立的首级三角网，其最弱边的边长中误差,应与加密网的系列一致，因此,本规范规定二、三、四等及一、二级小三角仍

7、分别为/10、/7000、1/400、1/0、/1000。4三角网(锁)的布设，应注意如下事项:（1）当测区内没有高档控制网或高档网的精度不能满足规定,应布设成独立网。(）当测区内有高档控制网,且精度满足规定期,可用插点、插网、线形网等形式加密。（)当采用线形锁形式加密控制点时，线形锁的最弱点点位中误差按下式进行验证： (41-)式中：两高档点间实际距离(或称大基线长度)； R平为三角形图形强度系数（以对数第六位为单位), n三角形的个数； 0.433。由式(4.2-2）知,线形锁中间点的点位中误差中 与大基线长度成正比。偏离大基线愈远,m中 就愈大,故线形锁的布设宜近于直伸。又由公式（4.1

8、.23)计算线形锁最弱边边长中误差： (4.12-3) 式中：传距角的正弦对数的秒差。可知当传距角过大或过小时，相对中误差将迅速增大，因此，本规范规定传距角应不小于0且不不小于10。4.1 三边测量的重要技术规定1.三边网的边长参照三角网的边长采用，并尽量使图形构造坚强。2三边网的图形构造，根据理论公式验证。三边网的一种三角形的内角误差，根据图形构造及边长误差的关系,按下式计算： （4.3)如各内角相差过大，则由上式计算出的角度误差变化亦较大，因此规定了三角形内角不应不小于100和不不小于30，个别角也不应不不小于25。.角网、边网的误差传播规律不完全相似，角网相邻点位的精度随网的扩展减少的较

9、快,而边网则相对均匀稳定。考虑到目前测距仪的实测精度,在注重图形构造的条件下,四等网的测边中误差为/10000,是完全能满足所需的测距精度的;这个精度所需测距仪精度,也是目前一般中、短程测距仪具有的。实践证明,实测的测距边的精度大多比仪器的标称精度高，即测距边的精度可比规范规定的数字要高。4.1.4 导线测量的重要技术规定1为了减少导线的横向闭合差,应减少转折角的个数,即导线边长应长某些。但导线边过长,施测时测站与前后点联系困难,影响工作进度;同步导线边过长，在进行地形测量时,需要增设图根点或地形转点，这将会影响地形测绘的速度与精度;导线点过少,会影响桥涵、地质、路基、立体交叉等专业的外业调查

10、测绘;导线点过少,定测放线时，还需增长控制点。因此,导线边长原则上不适宜不小于500m；采用光电测距仪时,不适宜超过0m。因此本规范的平均边长分别为.0k、1.m、05km、0.3km。有关附合导线长度，由于公路测量所在的地区、线路位置规定同国家点附合，会有一定困难,故应合适调节。若附合长度分别采用0m、20km、1km、6km，按最弱点点位中误差不不小于20及上述平均边长推算出各级别的技术规定如表41.4-1。 表44-1等 级附合导线长度（k）平均边长（km）测角中误差()测距中误差（）三等30.0.1四等2.02.42.一级0.55.944.2二级6039944.5独立的大型工程，需测绘

11、501100地形图,最弱点点位中误差为5cm、且导线总长与平均边长亦减短的状况，推算的技术指标如表.1.4-。 表4.1.-等 级附合导线长度（m)平均边长(km）测角中误差（)测距中误差（m)三等11.01812.5四等0.5255.0一级3.355.综合上述分析计算，考虑本规范与国家工程测量规范相接近,并不减少勘测规定，又有也许达到并能满足多种条件的状况下，调节后采用的技术指标如表4.4-3。 表4.1.3等级导线长度(m)平均边长（km)测 角中误差(）测 距中误差（km）测距相对中误差(km)导线全长相对闭合差方位角闭合差DJ2经纬仪测回数三等302.01.8131/150 001/5

12、 0003.610四等1.0251/80 000/3505一级.5171/300001/1500102二级60.38.0301/4 001/00000613.有关三级导线。本规范的三级导线与工程测量规范中的三级导线的含义不相似,乃为链距导线,它重要用于低档别公路及缺少设备的低档别设计单位对较短公路,改、扩建工程等采用。其技术指标重要参照原公路路线勘测规程中有关的内容制定。4附合导线长度不不小于表4.1.4规定的13时，导线全长的最大闭合差,不能达到规范的最低规定,此时则以导线全长的绝对闭合差来衡量。导线中点的点位中误差和导线终点的点位中误差的关系式为： (.1.-1）取 。4.15 平面控制网

13、的设计、选点与埋石1.平面控制网的设计,应根据图上与现场设计,采用估算的措施;对特殊工程、精度规定很高的特大桥、特长隧道的控制网设计，应充足运用计算机技术,进行优化设计,拟定既满足工程精度又经济合理的控制网方案。2平面控制点位置的选择,除符合测角、测距的规定外,还根据公路使用特点，规定了控制点距路线中线应在50m以外、0m以内，以便于定测和施工放线使用,且不易被施工所破坏。大型桥、隧构造物的两侧布设控制点的规定，是便于定测及施工放样或大型构造物的联测以便。为测图而布设的控制网,应使网的精度均匀。最弱部分的精度,应满足测图规定；而对特殊工程的控制网，应提高重要部位的精度。41.6水平角观测.水平

14、角观测所使用的经纬仪应不低于DJ6型,是兼顾到低档别公路勘测和测设单位仪器装备状况而规定的。作业前对仪器的检查，根据DJ、DJ和D6三种仪器的精度不同,分别规定出不同的指标。2当采用方向观测法,方向数不多于3个时可不归零,是根据历年的实践,方向数少，观测时间短，不归零对观测精度影响不大；相反，归零观测,增长观测工作量,没有必要。当方向超过超过6个时,方向数多，观测时间长,气象等观测条件变化较大，不容易使各项观测误差满足质量规定,因此宜分组观测。3.测定归心元素所规定的各项精度指标，是在保证水平角观测精度,测定期容易办到而规定的。.水平轴不垂直于垂直轴之差的i值,对盘左、盘右读数之差“2c”的影

15、响为为垂直角)。如果当,各方向垂直角互差达到1015时，仅i角引起的2c变化就可达到3.654。因此本规范规定,当观测方向的垂直角超过3时，该方向的c较差可按相邻测回进行比较。.1.7 距离测量1三角网的基线边、测边网及导线网的边长,应采用光电测距仪施测。当施测的测距边明显高于相应级别的三角网的规定期，可作为无误差的固定基线解决，否则只能作为一般观测边长解决。一、二级小三角的基线边或二、三级导线的边长，当设备受限制时，方可采用一般钢尺进行测量,这是根据低档别公路的实际状况和测设单位的装备状况规定的。2测距仪中、短程的划分,短程为km如下,中程为315km。仪器精度分级,当测距长度为1km时，仪

16、器精度为、三个级别，分别代表了目前生产的红外测距仪的高、中、低三个级别的仪器水平。3.测距边的误差可用下式计算: （.1.-1） （1.7-2）式中：s测距边中误差;h高差中误差; mD测距中误差； E垂直角观测的偶尔误差; F仪器系统误差; 地面大气折光差； H垂线偏差及水准面不平行影响。如测距边倾角小,则、F、三项均相应减小，因此本规范规定测距边两端点高差不适宜过大;而高差采用水准测量措施测定期，上式中E、G均为0,只有H有一定影响,但影响不大，故规定高差采用水准测量措施测定期,高差的大小可不受限制。4测距的重要技术规定：一测回较差是根据不同距离各级仪器的标称精度规定的；单程测回较差为一测

17、回较差乘以；来回较差是各往、返测回间取平均值后，按仪器标称精度的极限值（两倍）作为限差的;仪器级别、测回数是根据该级别距离规定达到的测距精度而作出的规定。5.一般钢尺测距目前已较少使用,但对于低档别公路和设备较差的测设与施工单位,还是必不可少的，因此本规范仍予以保存。横基尺测距已不再采用。4.1.8 成果整顿与计算1一级以上平面控制网,必须采用严密平差法，才干保证质量规定。二级如下平面控制网,由于网的质量规定比较低某些，可使用严密平差法,也可采用近似平差法。.三角网条件方程式自由项的限值和三边测量的检核限差，在进行整体平差计算之前,应注意网的方程式自由项,按公式计算其限值与否满足规定；不满足时,应及时检查解决,然后才干进行整体的解算。3测距长度的归化投影计算,是对测距长度归化在不同的投影面上列出的计算公式。作业时应根据平面控制网的坐标系统选择的不同，而采用不同的公式。4.计算数字取值精度规定，是根据各级别网的边长不同，取位规定的原则不同,级别愈高，取位精度规定愈严格,否则达不到最后边长与坐标的实际有效位数的精度。