建立平面控制网及高程控制网
建立平面控制网及高程控制网
所谓控制网是由一定等级(满足一定精度要求)地控制点所组成地相邻点互相通视并构成一定图形地测量网.平面控制网是建筑物定位地基本依据，要分清场区平面控制网还是建筑物平面控制网，根据整体控制局部、高精度控制低精度地原则，以场区平面控制网控制建筑物平面控制网.
3.3.1大面积地建筑小区、大型建筑物或创市优重点工程，必须测设场区平面控制网，作为场区地整体控制，它是建筑物平面控制地上一级控制，应结合建筑物平面布置地图形特点来确定这种控制网地图形，可布置成十字形、田字形、建筑方格网或多边形.
建筑方格网应在场区平展完成后在总平面图上进行设计，其设计原则如下.
(1)方格网地主轴线应尽可能选择在场区地中心线上(宜设在主要建筑物地中心轴线上).其纵横轴线地端点应尽量延伸至场地边缘，既便于方格网地扩展又能确保精度平均.
(2)方格网地顶点应布置在通视优良又能长期保存地地点.
(3)方格网地边长合宜太长，大凡小于100 m，为便于计算和记忆，宜取10 m地倍数.(4)轴线控制桩应尽量投测在方格网边上.
(5)方格网全部施测完成后，采用将所有建筑物一次性定位地方法来检验其准确性，对于未进行平差地方格网是一种较好地检验方法.
建筑方格网地测设方法是先测设主轴线，后加密方格网，并按导线测量进行平差.
3.3.2建筑物平面控制网是建筑物定位和施工放线地基本依据，它是场区内地二级平面控制.建筑物平面控制网地图形，可以是一字形基线(两个控制点组成地)、十字形控制网或平行于建筑物外廓轴线地其他图形(图1).
3.3.3高程控制网是建筑场区内地上、地下建(构)筑物高程测设和传递地基本依据.高程控制网布点地密度应恰当，大凡每幢楼房应设置1～2个点，主要建
筑物应设置3个点.其测量方法可采用水准测量和光电测距中地三角高程测量方法.
高程控制网地等级为国家三、四等水准测量或等外水准测量等.以上各等级都可作为建筑场区地首级高程控制.当场区长、空阔于100 m时，可在场区内布置4个以上高程起始点，与已知高程点构成闭合水准路线进行测量.。
控制网的建立
控制网的建立本工程控制网分两级测设，首级为场区控制网，二级控制网为各建筑物控制网。
5.1.4.1、工程控制流程场区控制→建筑物控制→轴线内控→楼层控制轴线→楼层细部线5.1.4.2、场区控制网1、平面控制网（1）场区平面控制网布设原则及要求1）平面控制应先从整体考虑，遵循先整体、后局部，高精度控制低精度的原则，以避免放样误差的积累。
2）轴线控制网的布设根据设计总平面图、现场施工平面布置图以及各施工段的划分等因素进行。
3）控制点应选在通视条件良好、安全、易保护的地方。
4）控制桩位必须用混凝土保护，必须用钢管进行围护，并用红油漆作好测量标记。
平面控制网的埋设形式详见下图。
（2）平面控制网的布设针对本工程建筑物的结构形状及现场具体情况拟布设矩形建筑方格网作为场区平面控制网。
测量人员接到业主提供的廊坊市测绘院坐标成果后，首先对测绘院提供的四角坐标及高程进行校核，合格后利用测角精度为 1″，测距精度为：±（2mm+2ppm.D）的电子全站仪对四角桩距离及角度进行校测。
并将校测结果上报业主或监理单位,然后对结果相应调整后，测设矩形方格网作为场区平面控制网。
（3）场区控制网的精度技术指标2、高程控制网（1）高程控制网的布设原则1）高程控制网是建筑场区内地上、地下建（构）筑物与市政工程高程测设的基本依据；2）高程控制网的建立，本工程采用水准测量法建立；3）本工程高程控制网的测量等级为：国家三等水准测量；4）本工程高程控制网的测量采用附和水准的方法进行测量；5）场区水准点的间距应小于1公里，距离建筑物应大于25米，距离回填土边线应不小于15米，6）对高程控制网进行保护，并在施工期间每半年定期复测一次。
（2）高程控制网的建立高程控制网的建立是根据业主提供的场区水准基点，采用水准仪对所提供的水准基点按三等水准精度进行复测检查，校测结果合格后，按照国家三等水准的要求测设一条附合水准路线，联测场区内高程控制点，经平差计算后的结果，作为场区高程控制点的高程，以此作为保证整个场区施工高程控制的首要条件。
矿区控制网建立的方法
4．卫星定位测量
进入20世纪90年代，随着卫星定位技术的引进，许多大、 中城市的测绘单位及工程测量单位都广泛应用GPS方法布设 控制网。GPS技术的出现，给控制测量带来了革命性改变， 由于GPS测量精度高、测量速度快、经济省力、操作简便、 全天候工作等诸多优点，目前GPS方法已经占据平面控制测 量绝对的主导地位。 GPS相对定位精度，在几十公里的范围内边长相对误 差可优于10-6，完全可以满足《城市测量规范》和《工程测 量规范》对城市或工程二、三、四等网的精度要求。
项目五 矿区控制测量
单元一 矿区控制网建立的方法
任务十三 全站仪坐标测量
一、建立平面控制网的基本方法
二、建立高程控制网的基本方法
一、建立平面控制网的基本方法
1．导线测量
Tn T0 1 2 n n 180
n xn1 x1 [S i cosTi ]1 n y n1 y1 [S i sin Ti ]1
二、建立高程控制网的基本方法
1．几何水准测量法
用水准仪配合水准标尺进行水准测量的方法称为几何水准测 量法。用该方法建立起来的高程控制网称为水准网。直接用几何水准 测量方法传递高程，可以取得很高的精度，它是建立全国性高程控制 网、城市控制网等高精度高程控制网的主要方法。
2．三角高程测量法
三角高程测量的基本原理，是根据测站点观测照准点的垂直角和 两点问的距离(平距或斜距)来计算测站点与照准点之间的高差，进而 求得地面点的高程。这种方法虽然精度较低，但布网简便灵活，受地 形限制较小，适用于地形起伏较大的地区或精度要求较低的场合，因 此作为一种辅助方法，有时也能起到重要作用。
• 导线（网）的主要优点：
• • • （1）网中各点上的方向数较少，除节点外只有两个方向，因而布网时受通 视要求的限制较小，易于选点和降低观测目标的高度； （2）导线网的图形非常灵活，选点时可根据具体情况随时改变； （3）网中的边长都是直接测定，因此边长的精度较均匀。
01700021建立平面控制网及高程控制网
控制点数量足够且分布合理 与场区平面控制网协调一致
建筑物的规模、形状和位置 场区地形和环境条件
建筑方格网的设计原则
建筑方格网是建筑物定位的基本原 则。
方格网的主轴线应尽可能选择在场区的中心线 上，方便施工测量和建筑物定位。
方格网的顶点应布置在通视良好又能长期保存的地 点，方便测量和校核。
建筑物定位和施工放线的依据
高程控制网
高程控制网的布点和测量方法：高程控制网布点的密度应根据场区大小、建筑物高度和施 工要求等因素进行综合考虑。一般每幢楼房设置1～2个点，主要建筑物应设置3个点。高 程控制网的测量方法可采用水准测量和光电测距中的三角高程测量方法。
高程控制网的等级和应用：高程控制网的等级为国家四等水准测量或等外水准测量等。建 筑场区的首级高程控制可采用上述等级之一。当场区长、宽大于100m时，可在场区内布 置4个以上高程起始点，与已知高程点构成闭合水准路线进行测量。
三角高程测量方法
三角高程测量是一种利用三角学原理测定两点之间高差的方法。它具有速度 快、精度高、测量范围广等优点，但是需要使用精密的仪器和准确的计算。
05 高程控制网的等级
高程控制网的等级
高程控制网的等级为国家四等水准测量或等外水准测量 等。
高程控制网布点的密度应恰当，一般每幢楼房应设置1～ 2个点，主要建筑物应设置3个点。
平面控制网与高程控制网的关联
平面控制网是建筑工程中确定位置和尺寸的控制网络， 而高程控制网则是确定建筑场地和建。
在建立平面控制网时，需要考虑地形起伏和建。
平面和高程控制网的测量精度对建筑工程的质量有着至 关重要的影响。在确定控制网的测量精度时，需要综合 考虑工程的定位精度要求、地形条件、建。
筑物高程的控制网络。两者在建筑工程中是相互关联的 ，因为位置和尺寸的确定需要考虑高程的变化，而高程 的确定也需要考虑位置和尺寸的影响。
(完整版)三网合一
高速铁路工程测量平面控制网应在框架控制网（CPO）基础上分三级布设，第一级为基层平面控制网（CPI），主要为勘测、施工、运营维护提供坐标基准；第二级为线路平面控制网（CPⅡ），主要为勘测和施工提供控制基准；第三级为轨道控制网（CPⅢ），主要为轨道铺设和运营维护提供控制基准。
三级平面控制网之间的相互关系如图1所示。
图1高速铁路三级平面控制网示意图高速铁路工程测量高程控制网分二级布设，第一级线路水准基点控制网，为高速铁路工程勘测设计、施工提供高程基准；第二级轨道控制网（CPⅢ），为高速铁路轨道施工、维护提供高程基准。
高速铁路建立框架控制网CPO，是在总结京津城际铁路、郑西、武广、哈大、京泸、石武高速铁路平面控制测量实践经验基础上提出的。
由于高速铁路线路长、地区跨越幅度大且平面控制网沿高速铁路呈带状布设，为了控制带状控制网的横向摆动，沿线必须每隔一段距离联测高等级的平面控制点。
但是由于沿线国家的高级控制点之间的精度较低，基础平面控制网CPI经国家点约束后使高精度的CPI 控制网发生扭曲，大大降低了CPI控制点间的相对精度，个别地段经国家点约束后的CPI控制点间甚至不能满足1/180000的要求。
在测量中不得不采用一个点和一个方向的约束方式进行CPI控制网平差，但这种平差方式给CPI控制网复测带来不便。
为此在京津城际铁路、哈大、京沪、石武高速铁路平面控制测量中首先采用GPS精密定位测量方法建立高精度的框架控制网CP0，作为高速铁路平面控制测量的起算基准，不仅提高了CPI控制网的精度，也为平面控制网复测提供了基准。
高速铁路工程测量平面控制网应在框架控制网（CPO）基础上分三级布设，是因为测量控制网的精度在满足线下工程施工控制网测量要求的同时必须满足轨道铺设的精度要求，使轨道的几何参数与设计的目标位置之间的偏差保持在最小。
而轨道的铺设施工和线下工程路基、桥梁、隧道、站台等工程的施工放样是通过由各级平面高程控制网组成的测量系统来实现的，为了保证轨道与线下工程路基、桥梁、隧道、站台的空间位置坐标、高程相匹配协调。
高程控制网的建立
二、水准测量的设计工作
4 、水准标石的埋设
《国家一、二等水准测量规范》：国家水准标石的制 作材料、规格和埋设要求，具体规定和说明
基岩水准标石 一等水准路线，大约500千米 基本水准标石 一、二等水准路线，每隔40-60千米 普通水准标石 各等水准路线，每隔2～6千米一座
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三角高程测量：（可代替四等水准测量） • 山区的高程控制，平面控制点的高程测定
第二部分
水准测量的设计工作
二、水准测量的设计工作
1、工作程序Βιβλιοθήκη 1.（1）水准网图上设计：图上拟定网型方案 2.（2）水准点选定：实地选定水准点位置 3.（3）水准标石的埋设 4.（4）水准测量观测：外业 5.（5）平差计算和成果表的编制：内业
1975——8848.13m 2005——8844.43m
一、高程控制网的建立
2、高程控制网的布设形式
水准测量：又名“几何水准测量” 是高程控制测量的主要形式 •利用水准仪和水准尺测定地面上两点间高差。由已知点高 程确定未知点的方法
三角高程测量
是高程控制测量的辅助形式 主要用于山区的高程控制和平面控制点的高程测定
Mw ≤±1.0 ≤±2.0 ≤±6.0 ≤±10.0
一、高程控制网的建立
（1）国家一等水准网
• 国家高程控制网的骨干 • 研究地壳和地面垂直运动的主要依据 • 复测周期：15～20年，沿相同的路线 • 环线周长，一般在1000～2000km • 我国一等水准网由289条路线组成，其中284
条路线构成100个闭合环，共计埋设各类标 石近2万余座
国家水准测量规范规定： 各等级水准路线一般都应构成闭合环线或附合于高级水准路线上
一、高程控制网的建立
场区平面控制网、建筑方格网、高程控制网
场区平面控制网、建筑方格网、高程控制网建立平面控制网及高程控制网所谓控制网是由一定等级(满足一定精度要求)的控制点所组成的相邻点互相通视并构成一定图形的测量网。
平面控制网是建筑物定位的基本依据，要分清场区平面控制网还是建筑物平面控制网，根据整体控制局部、高精度控制低精度的原则，以场区平面控制网控制建筑物平面控制网。
（1）、根据测绘院给出的几个桩点，对此点进行实测实量精度升级，当测设结果中误差小1/15000时则可作为建立本工程平面控制网的依据。
（2）、桩点引测时根据现场实际情况将主控制桩定位在距槽边1m位置做成高0.25m、0.6m*0.6m的四方砼桩台（同一方向的桩点尽量在一条线上），做在基坑护栏内可以防止碰撞和人为损坏；并向外延伸至围墙或临建根部做二次控制桩，桩点永久保护，外侧做1000mm见方的钢管防护，做法同基坑护栏，刷红白漆。
（3）、依据建筑红线及总平面图相配合，建立建筑物平面控制网，其测设点为小圆点，红色三角为测设方向，为双向对称布置。
建筑物平面控制网测角中误差控制在±5″，边长相对误差控制在1/30000（mm）以内。
（4）、平面轴线控制网施测后，由施测人员自检，再由专职验线员复验，确认无误后报监理公司验线，并申请规划、勘测部门验收。
建筑物平面控制网测定并验线合格后，在控制网外轮廓边线上测定建筑轴线控制桩，作为控制轴线的依据。
（5）、根据测绘院给出点坐标，以部分楼的坐标点做为工程的测设起始点及始方向，其它点作为校核点。
采用建筑物二级平面控制网的技术要求，测角中误差±5秒，边长相对中误差1/15000，采用经纬仪，在实际定位测量过程中为达到技术，测角采用回测法，测距为单向测两次取平均值用木桩打入地面，在轴线位置钉小钉，用C20砼围护，并对其做好明显的防护与标识，以保证减少施工中对其影响，各边的控制桩均在一条直线上，距基槽边1.0米，以便随在定位过程中依据《测量规程》DBJ 01-21-95校核及其被破坏后可随时很快用经纬仪结合钢尺将其恢复。
大地测量控制网的建立
2、 选 点 图上设计完成后，须进行实地选线，其目的在于使设计 方案能符合实际情况，以确定切实可行的水准路线和水准 点的具体位置。选定水准点时，必须能保证点位地基稳定、 安全僻静，并利于标石长期保存与观测使用。水准点应尽 可能选在路线附近的机关、学校、公园内。不宜在易于淹 没和土质松软的地域埋设水准标石，也不宜在易受震动和 地势隐蔽而不易观测的地方埋石。 水准点点位选定后，应填绘点之记，绘制水准路线图及 结点接测图。
水准测 量等级 一等 二等 三等 四等
MΔ 的 限 值
MW 的限 值
≤±0.45 mm
≤±1.0 mm
≤±1.0 mm
≤±2.0 mm
≤±3.0m m
≤±6.0m m
≤±5.0m m
≤±10.0 mm
一等水准网应定期复测
国家水准网的布设方案及精度 • 我国的水准测量分为四等，各等级水准测量路线必 须自行闭合或闭合于高等级的水准路线上，与其构 成环形或附合路线，以便控制水准测量系统误差的 积累和便于在高等级的水准环中布设低等级的水准 路线。 • 一等闭合环线周长，在平原和丘陵地区为1 000～1 500km，一般山区为2 000km左右。 • 二等闭合环线周长，在平原地区为500～750km,山 区一般不超过1 000km。 • 三、四等水准用于加密，根据高等级水准环的大小 和实际需要布设，其中环线周长、附合路线长度和 结点间路线长度，三等水准分别为200km、150km 和70km；四等分别为100km、80km和30km。
四、国家GPS网的建立
用GPS技术建立的控制网就叫GPS 网。GPS网分为A、B、C、D、E五个等 级，其中A、B级网主要是指全球或全国 性的高精度的GPS网，C、D、E级网则 主要指区域性的GPS网。
国家平面控制网建立的基本原理
3）三、四等三角网
目的：为了控制大比例尺地形测图和工程建设需要，在
一、二等锁网基础上，还需加密三、四等三角网。使大地点
的密度与测图比例尺相适应，以便作为图根测量的基础。
（1）三、四等插网
插（2）三、四等插点
三等网的平均边长为8km。由三角形闭合差计算的测角中 误差小于1.8″。
四等网的平均边长为2-6km。由三角形闭合差计算的测角 中误差小于2.5″.
5.1 国家平面大地控制网建立的基本原理
本节内容：
建立国家平面大地控制网方法； 建立国家平面大地控制网的基本原则； 国家平面大地控制网的布设方案； 大地控制网优化设计。
大地测量学的基本任务之一：
是在全国范围内建立高精度的大地测量控制网， 以精密确定地面点的位置。 地面点位置：坐标和高程。 控制网分为：平面控制网和高程控制网。
4）导线控制网
我国20世纪60年代青藏高原大部地区是采用导线法 布设稀疏的一、二等控制网的。
优点：布设灵活，推进迅速，易克服地形障碍等。 缺点：控制面积、检核条件以及控制方位角传算误差 时不如三角测量。
导线测量分为四个等级，一等沿主要交通干线布设， 二等导线布设在一等导线（或三角锁）环内；三、四 等是在一、二等导线网（或三角锁网）基础上进一步 加密。
优点：各点彼此独立观测，勿需点间通视，测量误差不会 积累。 缺点：精度不高，受天气影响大。 用途：在每隔一定距离的三角点上进行天文观测，以推求 大地方位角，控制水平角观测误差积累对推算方位角的影响。
3、现代定位新技术简介
1）GPS测量
全球定位系统 GPS(Global Positioning System)可为用户 提供精密的三维坐 标、三维速度和时 间信息。
控制网布设的基本形式
GNSS 网宜布设为全面网，当需增设骨架网加强控制网精度 时，也可分级布网。城市或工程GNSS网按与邻点的平均距离和 精度划分为二、三、四等和一、二级GNSS网。 GNSS网的点与点之间不要求通视，但需考虑常规测量方法 加密时的应用，每个点应有一个以上通视方向。
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昆明冶金高等专科学校测绘学院
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2）闭合导线 闭合导线是从一个已知控制点出发，最后仍旧回到这一点， 见图
3）导线网 导线网是由若干条导线汇合，形成一个或多个节点，见图
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4）支导线 支导线是从一个已知控制点出发，既不附合到另一 个已知控制点，也不回到原来的起始点。支导线没有检 核条件，不易发现错误，故一般不宜采用，见图。
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3．三角形网的布设形式
2008 年开始施行的《工程测量规范》中将传统的三角网、 测边网和边角网统称为三角形网，这是由一系列相连的三角 形构成的测量控制网。三角形网测量是通过测定三角形网中 各三角形的顶点水平角、边的长度，来确定控制点位置的方 法。
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昆明冶金高等专科面控制网和高程控制网，大都是在国家一、 二等网的基础上加密的。控制网的布设，应从实际出发，根据 不同的情况和要求选择适宜的布设方案。
（一）平面控制网的布设形式
平面控制测量的形式主要有：卫星定位测量、导线测量、 三角形网测量。
1、GNSS网的布设形式
2．导线网的布设形式 在局部较小的范围内，特别是在隐蔽地区、城市街区、地下工 程以及GNSS接收机天线接收信号受限的区域，用电磁波测距导 线布设控制网的方法就显得特别实用。导线（网）的基本形式 为： 1）单一附和导线 附和导线都有附和条件。如图中，(a)为方位附和导线；(b)为 坐标附和导线，也叫无定向导线；(c)为方位坐标附和导线。
建筑物垂直度的规定及要求
建筑物垂直度的规定1．相关规范：《建筑变形测量规程》JGJ／T 8—97《工程测量规范》GB 50026 —93。
2．在土木工程施工中，测量工作是贯穿整个施工过程各个阶段的基础性技术工作。
施工测量工作的内容及其完成情况的准确程度，对工程能否顺利施工及其质量水平起着至关重要的作用。
为此，国家颁布了系统的工程测量和施工验收规范、规程，以指导和规范工程测量技术工作。
应高度的重视施工测量技术、测量管理。
3．施工测量的主要内容：(1)工程场地施工控制测量，主要包括建立建筑平面控制网和高程控制网。
(2)建筑主轴线测量及定位放线。
(3)主体施工测量，包括轴线投测及高程传递。
高层(超高层)建筑物主体施工测量中的主要问题是控制垂直度，即是须将基准轴线准确地向高层引测，要求各层相应轴线位于同一竖直平面内。
因此，控制轴线投测的竖向偏差，并使其偏差值不超过规范、规程允许的限值，是高层建筑施工测量中一件很重要的工作。
(4)建筑变形测量。
其主要内容包括对建筑物实体的沉降观测、倾斜观测、位移观测及裂缝观测等。
(5)施工偏差检测。
各种结构构件及建筑设备，其就位、垂直度、标高等状态，难免会因施工及环境等原因出现偏差。
因此，施工规范、规程及质量验评标准都规定了要对结构施工偏差情况进行检查，并规定了允许偏差值。
4．关于高层建筑施工竖向(垂直度)控制的规定要求。
从以上对建筑施工测量有关内容分类可看出，对于建筑物施工过程，其施工过程的竖向(垂直度)控制，也即轴线投测的控制是非常重要的一环。
轴线投测的准确度直接关系到建筑结构施工质量及安全性。
对于超高层建筑物来讲尤其重要。
因此，《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3 —2002) 对高层建筑结构施工的测量放线作业及其允许误差作了明确的规定。
其中第7．2．3 条，规定了测量竖向垂直度时，必须根据建筑平面布置的具体情况确定若干竖向控制轴线，并应由初始控制线向上投测。
对于轴线投测的误差，规定了层间测量偏差不应超过3mm ；建筑全高垂直度测量偏差不应超过3H/10000(H 为建筑总高度)，且对应于不同高度范围的建筑物，其总高轴线投测偏差有不同的规定。