工程控制网的技术特点与建立综述

工程控制网的技术特点与建立综述

摘要：工程控制网的用途不一样，其精度指标要求不同，它们之间既相互关联，又有各自的特点，因此，在建立工程控制网时，首先是认真做好项目的优化设计，确定经济合理的技术方案，然后再实施过程中做好质量控制，才能确保为工程勘测设计、施工及安全监测等阶段提供可靠的测量基准。

关键词：工程控制网特点建立方法

1 引言

建立测量控制网是测绘工作的基础，其控制网按其用途不同分为两大类，即国家基本控制网和工程控制网。国家控制网的主要作用是提供全国范围内的统一坐标框架。其特点是控制面积大，控制点点间距较长，点位的选择主要考虑布网是否有利，不侧重具体工程利用时是否有利。它一般分级布设，共分一、二、三、四个等级。工程控制网是为某一项工程建设的需要而建立的，其作用是为工程各种大比例尺地形图和施工及安全管理服务，点位的选设是根据工程部位的分布来设计的。水利水电工程建设分为规划设计、建筑施工和运营管理三个阶段，在三个阶段需分别建立工程专用控制网；其对应的分为测图控制网、施工控制网、变形监测控制网等。只有掌握了专用控制网的特点，才能在工程建设不同阶段建立经济合理的测量控制网。

2 各类工程控制网的特点

2.1控制网的用途不同

（1）测图控制网是在工程施工前勘测设计阶段建立的。其目的主要是为测绘地形图服务。点位的选择是根据地形条件来确定的，并不考虑工程建筑物的总体布置，因而在点位分布和密度上都满足不了后续工程建设的需要。

（2）施工控制网是为工程建筑物的施工放样提供控制，其点位、密度以及精度取决于建设的性质。施工控制网点的精度一般要求高于测图控制网，它具有控制范围小（仅建筑物区域），控制点的密度大（密度要满足所有建筑物落地放样），精度要求高（放样位置准确），受施工干扰大（开挖放炮等因素）等特点。施工控制网与国家或城市控制网相比较，其最大的不同是：在精度上并不遵循“由高级到低级”的原则。

（3）变形监测控制网是在施工及运营期间为监测建筑工程对象的变形状况而建立的控制网；其精度是根据监测对象的允许变形量来确定，一般在2～3mm。

控制网用途不一样，那么布点密度、精度指标就不同。

2.2衡量控制网的精度指标及布设层次差异大

2.2.1测图控制网

测图控制网的精度是根据测图比例尺和地形图所采用的基本等高距、测图范围的面积大小、形状等因素来确定的。

（1）平面控制：

平面控制测量包括：基本平面控制、图根平面控制和测站点平面控制，基本平面控制最弱相邻点点位中误差要求不得大于（对应测图比例尺图上）±0.05mm,图根及像控点平面控制：最后一次图根点对于邻近基本平面控制点的点位中误差不得大于（对应测图比例尺图上）±0.1mm；测站点平面控制：测站点对于邻近图根点的点位中误差不得大于±0.2mm。当进行1:500比例尺测图时，其三、四、五等基本平面控制最弱相邻点点位中误差允许放宽到不超过±5cm。这里特别强调的是：不同比例尺地形图对应的点位中误差不同。

基本平面控制等级：视测图范围的面积大小、形状及长度可取二、三、四等。当地形图等高距为0.5m时，只允许布设一级加密控制；当地形图等高距为≥1.0m 时，加密控制允许布设二级。条件有利时，可以在基本平面控制的基础上直接加密测站点测图，较小测区，还可用图根控制作为首级控制。在满足规范精度指标的前提下，可逐级或越级布网。

（2）高程控制：

高程控制测量可分为基本高程控制、图根高程控制和测站点高程控制，基本高程控制最弱点高程中误差不得大于±h/20，当h=0.5m时，不得大于±h/16（h 为对应测图比例尺采用的基本等高距）；图根及像控点高程控制：最后一次加密的高程控制点对邻近的基本高程控制点的高程中误差不得大于±h/10，且最大不得大于±0.5m；测站点高程对邻近的图根高程控制点的高程中误差不得大于±h/6。

基本高程控制等级：视测图范围的面积大小、形状及长度可取一、二、三、四等。当地形图等高距为0.5m时，只允许布设一级加密控制；当地形图等高距为≥1.0m时，加密控制允许布设二级。条件有利时，可以在基本平面控制的基础上直接加密测站点测图，较小测区，还可用图根控制作为首级控制。在满足规范精度指标的前提下，可逐级或越级布网。

（3）在水电水利专题图的测图中，当设计需用较大比例尺图面，而精度要求低于图面比例尺精度时，可采用实测放大图，即按小一级比例尺的精度要求，施测大一级比例尺地形图。图幅内地物、地貌测量可按小一级比例尺精度要求施测，地形点密度和细致程度依图面比例尺要求表达，按图面比例尺执行国家现行地形图图式，并在地形图的下方注明精度比例尺和图面比例尺。

2.2.2枢纽工程施工控制网

根据建筑物分布、枢纽区地形地貌特征等因素来确定点位数量及网形；按照

枢纽工程等级、坝型及坝高、放样精度经过优化设计方案来确定控制等级、观测方案。

（1）枢纽区平面控制网的布设梯级，根据地形条件和放样需要决定，以1～2级为宜，最末级平面控制网相对于首级控制网的点位中误差不应大于±10mm，对于施工精度要求较低的工程项目，点位中误差可放宽至±20mm。

（2）枢纽区高程控制测量的精度应满足以下要求：

最末级高程控制点相对于首级高程控制点的高程中误差，对于混凝土建筑物不应大于±10mm，对于土石建筑物不应大于±20mm。在施工区以外布设较长距离的高程路线时，应按GB/T 12897 和GB/T 12898 规定的相应等级精度指标进行设计。

（3）输水隧洞工程测量施工控制包括应分别建立地面和地下平面与高程控制网。输水隧洞开挖的极限贯通误差是根据隧洞施工相向开挖长度来确定其值的，例如《水电水利工程施工测量规范》（DL/T 5173—2012）的规定如下表2.2.2-1。

表 2.2.2-1 输水隧洞开挖贯通测量容许极限误差值（mm）

注：相向开挖长度包括支洞的长度。

相向开挖长度大于50km 时应做专门技术设计。当在主斜地下贯通时，纵向误差按横向误差的要求执行。对于上、下两端相向开挖的竖井，其极限贯通误差，不应超过±200mm。

对于水工隧洞平面和高程控制测量的精度主要是用纵横向、竖向中误差来衡量，大小是根据相向开挖长度确定。在进行贯通测量设计时，可取极限误差的1/2，作为贯通面上的贯通中误差。地下控制观测条件差，一般要求地面控制精度要高于地下控制，使地面控制误差尽量小。

2.2.3监测控制网

监测控制网精度是根据工程允许变形量来确定的。对于水工建筑物，根据其