1、武漢大學測繪學院潘正風2l 隧道控制測量案例隧道控制測量案例l 大比例尺地形圖測量案例大比例尺地形圖測量案例l 變形監(jiān)測案例變形監(jiān)測案例l 施工測量案例施工測量案例l 市政工程測量案例市政工程測量案例3 在某新建鐵路線上，已有首級控制網(wǎng)數(shù)據(jù)。有一隧道長10Km，平均海拔500m，進出洞口以橋梁和另外兩標段的隧道相連。為保證雙向施工，需要按GPS C級布設平面控制網(wǎng)和進行二等水準測量。 儀器設備：單、雙頻 GPS 各6臺套、S3光學水準儀5臺、數(shù)字水準儀 2臺（0.3mm/Km)、2 秒級全站儀 3臺。 計算軟件：GPS 數(shù)據(jù)處理軟件、水準測量平差軟件。4 建立隧道控制網(wǎng)的主要作用是保證隧道的正

2、確貫通。隧道控制包括地面和洞內(nèi)兩部分。 原有地面控制點精度、點位不滿足貫通要求時，建立隧道獨立控制網(wǎng)。如點位不滿足，則進行加密。平面控制網(wǎng)按GPS C級布設，每個洞口3個點，進洞點和方位點間要通視，如邊長小于500 m 應設強制對中觀測墩。高程為二等水準，每個洞口 2個點。 GPS控制網(wǎng)采用6臺雙頻GPS觀測，二等水準采用 2臺數(shù)字水準儀分兩組觀測。 5單項選擇題單項選擇題 1.長度大于4Km的隧道地面平面控制測量優(yōu)先采 用（ C ）。 A.導線測量 B.三角形網(wǎng)測量 C.GPS測量 2.二等水準測量往返測高差不符值為（ A ）。 A.4K B.6K C.8K 簡答題簡答題 1.在控制測量觀測

3、之前，需要做哪些準備工作？ 資料收集、現(xiàn)場踏勘、選點埋石、方案設計。 2.為滿足工程需要，應選用哪些儀器進行測量？ 采用6臺雙頻GPS接收機和2臺數(shù)字水準儀。6簡答題簡答題 3.最終提交的成果應包括哪些內(nèi)容？ 技術設計書 儀器檢驗校正資料 控制網(wǎng)圖、點之記 控制測量外業(yè)觀測資料 控制測量計算及成果資料 所有測量成果及圖件電子文件 7 某水庫規(guī)劃為城市供水，需進行水庫地區(qū)地形測量。測區(qū)面積15Km2，為丘陵地區(qū)，海拔高50120m。山上灌木叢生，通視較差。需遵照城市測量規(guī)范11000地形圖，工期 60 天。 已有資料已有資料：國家二等三角點 1 個、D 級GPS點 1 個，國家一等水準點 2 個

4、。作為平面和高程控制起算點。 坐標和高程系統(tǒng)、基本等高距、圖幅分幅：坐標和高程系統(tǒng)、基本等高距、圖幅分幅：采用54北京坐標系和1956年黃海高程系。基本等高距1.0m。5050矩形分幅。8提交成果資料：提交成果資料： 技術設計書 儀器檢驗校正資料 控制網(wǎng)圖 控制測量外業(yè)觀測資料 控制測量計算及成果資料 地形圖 所有測量成果及圖件電子文件9地形圖基本內(nèi)容：地形圖基本內(nèi)容： 數(shù)學要素包括比例尺、坐標格網(wǎng)、控制點坐標等。地形要素包括各種地物（以比例符號、非比例符號、半比例符號表示）、地貌（以等高線表示）。圖內(nèi)注記要素和圖廓整飾要素。碎部測量：碎部測量： 碎部測量是以控制點為基礎，測定地物、地貌的平面

5、位置和高程，并繪制成地形圖。10等高線：等高線： 等高線是表示地貌的符號之一，它是一定高度的水平面與地面相截的截線。等高線分為首曲線、計曲線、間曲線和助曲線。等高線特性有：在同一條等高線上的各點的高程都相等 ；等高線是閉合曲線；除了陡崖和懸崖處之外，等高線既不會重合，亦不會相交；等高線與山脊線和山谷線成正交；等高線平距的大小與地面坡度大小成反比。 11導線的平差計算：導線的平差計算： 城市導線控制測量等級分為三、四等和一、二、三級。三、四等導線應采用嚴密平差法，四等以下導線采用近似平差計算。附合導線的近似平差計算是先計算坐標方位角閉合差，平均分配到每個轉(zhuǎn)角上；按改正后的轉(zhuǎn)角計算各點的坐標增量，

6、計算坐標閉合差，按邊長比例改正各坐標增量后，計算各點坐標。附合導線測量應滿足方位角閉合差、全長相對閉合差的限差要求。12地塊面積計算：地塊面積計算： 按直角梯形計算面積，累加求和。13大比例尺地形圖數(shù)字地面測圖的作業(yè)流程：大比例尺地形圖數(shù)字地面測圖的作業(yè)流程： 接受任務，明確作業(yè)范圍、技術要求、上交成果及作業(yè)期限；收集資料和現(xiàn)場踏勘，進行技術設計；基本控制測量，平面控制采用GPS測量和導線測量方法，高程控制采用水準測量方法；圖根控制測量進行控制點加密，平面控制采用和GPS RTK和導線測量方法，高程控制采用水準測量和三角高程方法；野外數(shù)據(jù)采集，采用全站儀極坐標和 GPS RTK方法；編繪地形圖

7、；資料檢查和驗收；技術總結和提交成果。14計算題計算題 在測區(qū)范圍內(nèi)有一六邊形地塊ABCDEF，坐標分別為A（500，500）、B（920，700）、C（1350，760）、D（1300，940），E（400，1000）、F（360，780），坐標單位米，計算該地塊面積。 S =（920 +500）*（700-500）+ （1350+920）*（760-700）+ + （500 +360）*（500-780） = 295600 （ m2 ) 15簡答題簡答題 1.地形圖的地形要素指什么？等高線有什么特 性？ 地形要素包括各種地物（以比例符號、非比例符號、半比例符號表示）、地貌（以等高線表示）。

8、圖內(nèi)注記要素和圖廓整飾要素。等高線特性有：在同一條等高線上的各點的高程都相等 ；等高線是閉合曲線；除了陡崖和懸崖處之外，等高線既不會重合，亦不會相交；等高線與山脊線和山谷線成正交；等高線平距的大小與地面坡度大小成反比。16簡答題簡答題 2.圖根平面控制點測量常用哪些方法？簡要敘 述一種圖根平面控制測量的作業(yè)流程。 圖根平面控制點測量常用圖根導線測量或GPS RTK測量，確定圖根點坐標。圖根導線測量的作業(yè)流程：收集測區(qū)的控制點資料；現(xiàn)場踏勘、布點；導線測量觀測；導線點坐標計算；成果整理。17簡答題簡答題 3.解釋“兩級檢查、一級驗收”的含義。 檢查驗收的主要依據(jù)是技術設計書和國家有關規(guī)范。遵循“

9、兩級檢查、一級驗收”的原則，測繪生產(chǎn)單位對產(chǎn)品質(zhì)量實行過程檢查和最終檢查。過程檢查是在作業(yè)組自查、互查基礎上由項目部進行全面檢查。最終檢查是在全面檢查基礎上，由生產(chǎn)單位質(zhì)檢人員進行的再一次全面檢查。驗收是由任務委托單位組織實施或其委托具有檢驗資格的機構驗收。驗收包括概查和詳查，概查是對樣本以外的影響質(zhì)量的重要質(zhì)量特性和帶傾向性問題的檢查，詳查是對樣本（從批中抽取510%）作全面檢查。18工程概況：工程概況： 某地鐵將通過正在施工的住宅小區(qū)工地，工地地質(zhì)條件差。目前工地基坑開挖已完成，正進行工程樁施工。住宅小區(qū)周邊較大范圍內(nèi)地面有明顯沉降。 地鐵采用盾構施工，從工程樁中間穿過，兩者最近距離1.7

10、1.8 m。地鐵施工可能引起周邊土體、工程樁位移和周邊地面、建筑物沉降。 基于上述考慮，在采取相關的加固工程措施的同時，應進行變形監(jiān)測，確保周邊建筑物安全。19變形監(jiān)測實施技術方案編制依據(jù)：變形監(jiān)測實施技術方案編制依據(jù)： 建筑地基基礎設計規(guī)范、地下鐵道、輕軌交通工程測量規(guī)范、建筑變形測量規(guī)范、工程測量規(guī)范、國家一、二等水準測量規(guī)范、城市測量規(guī)范、建筑工程設計手冊、該工程相關圖紙。20變形監(jiān)測項目和測點布置：變形監(jiān)測項目和測點布置： 周邊建筑物、地面（管線）沉降測量。周邊建筑物、地面（管線）沉降測量。 在監(jiān)測范圍內(nèi)，根據(jù)到地鐵隧道的遠近，在每棟樓分別布設212個基礎沉降測點和14個地面沉降測點；

11、在基坑南側(cè)管線位置布設8個地面沉降測點；在隧道與止水幕墻交叉的2個位置各布設68個地面沉降測點。總共布設沉降測點165個。 基坑止水幕墻頂部位移和沉降測量。基坑止水幕墻頂部位移和沉降測量。 在基坑止水幕墻頂部共布設21個位移和沉降測點，間距1530m。21變形監(jiān)測項目和測點布置：變形監(jiān)測項目和測點布置： 工程樁頂部水平位移測量。工程樁頂部水平位移測量。 在隧道兩側(cè)的82條工程樁中選擇20條樁，在其樁頂布設水平位移測點。22變形監(jiān)測方法：變形監(jiān)測方法： 沉降觀測按二等水準測量建立高程基準點，埋設6個水準測量基準點，線路長25Km。沉降觀測按三等變形測量的精度要求施測，變形觀測點的高程中誤差1.0

12、mm。水準測量采用精密水準儀觀測。 水平位移觀測按二等水平位移標準建立基準網(wǎng)，共布設12個基準點和工作基點，測角中誤差1.8。采用精密全站儀用極坐標法施測變形點的位移，變形點的點位中誤差3mm。23變形監(jiān)測頻率：變形監(jiān)測頻率： 監(jiān)測時間6個月，分三個階段：地鐵施工前、施工中和施工后。由于監(jiān)測時間短，基準網(wǎng)不進行復測。測點在初測后，按其變形速度確定監(jiān)測頻率。變形速度 w，當 w10mm/d 每天2次，當5w10mm/d 每天1次，當 1w5mm/d 每 2 天1次，當w 1mm/d每12周1次。地鐵施工后每月測量12次，直至變形體穩(wěn)定。24變形監(jiān)測的定義變形監(jiān)測的定義: 變形監(jiān)測是對變形體進行多

13、次觀測，以確定其空間位置隨時間的變化特征。變形分為兩類：變形體自身的變形和變形體的剛體位移。變形體自身的變形包括伸縮、錯動、彎曲和扭轉(zhuǎn)四種變形。變形體的剛體位移包括整體平移、轉(zhuǎn)動、升降、傾斜四種變形。根據(jù)變形隨時間變化的特性可分為靜態(tài)和動態(tài)變形，靜態(tài)變形通過周期性的監(jiān)測得到，動態(tài)變形通過連續(xù)監(jiān)測得到。25變形監(jiān)測的內(nèi)容：變形監(jiān)測的內(nèi)容： 變形監(jiān)測包括水平位移、垂直位移監(jiān)測以及傾斜、撓度、彎曲、扭轉(zhuǎn)、震動、裂縫等觀測，還包括與變形有關的物理量的測定，如應力、應變、溫度、氣壓、水位、滲流、滲壓、揚壓力等的測定。變形監(jiān)測的特點：變形監(jiān)測的特點： 周期性、高精度、綜合應用多種方法進行監(jiān)測、數(shù)據(jù)處理和分

14、析需結合變形體的結構。26變形監(jiān)測方法：變形監(jiān)測方法： 常規(guī)大地測量方法，有精密高程測量、精密距離測量和角度測量等。空間測量技術，有GPS測量、InSAR技術。專門的測量技術和手段，有液體靜力水準測量、準直測量、正倒垂線測量、裂縫測量、應變測量和傾斜測量等。攝影測量和激光掃描技術等。27變形監(jiān)測資料分析的常用方法：變形監(jiān)測資料分析的常用方法： 作圖分析、統(tǒng)計分析、對比分析和建模分析等。作圖分析是將觀測資料繪制成各種曲線，常將觀測資料按時間順序繪制成過程線。統(tǒng)計分析是用數(shù)理統(tǒng)計方法（多元線性回歸）分析計算各種觀測物理量的變化規(guī)律和變化特征，分析其周期性、相關性和發(fā)展趨勢。對比分析是觀測值與設計值

15、或模型試驗值進行比較分析。建模分析是建立數(shù)學模型（統(tǒng)計模型、確定性模型、混合模型）研究觀測物理量的變化規(guī)律。28變形監(jiān)測資料作圖分析29變形測量工程提交的成果資料：變形測量工程提交的成果資料： 技術設計書和測量方案、監(jiān)測網(wǎng)和監(jiān)測點布置圖、標石和標志規(guī)格埋設圖、儀器的檢校資料、原始觀測記錄、平差計算和成果質(zhì)量評定資料、變形觀測數(shù)據(jù)處理分析和預報成果資料、變形過程和變形分布圖表、變形監(jiān)測及分析和預報的技術報告。30多項選擇題多項選擇題 變形觀測周期的確定與下列因素有關： （ B、C、D ）。 A.觀測的精度 B.變形的速度 C.變形的大小 D.觀測目的 E.觀測方法31簡答題簡答題 1.變形監(jiān)測除

16、布設監(jiān)測點外，還布設測量基準點 和工作基點。布設測量基準點和工作基點的目 的是什么？ 布設測量基準點是保證變形監(jiān)測的起始值穩(wěn)定，有統(tǒng)一的測量基準。工作基點相對于監(jiān)測點有較好的穩(wěn)定性，方便對監(jiān)測點進行測量，并減少測量誤差。32簡答題簡答題 2. 對變形監(jiān)測資料進行分析是變形監(jiān)測的主要 工作之一，常用的方法有哪兒種？ 見分析要點：變形監(jiān)測資料分析的常用方變形監(jiān)測資料分析的常用方法。法。 3.變形監(jiān)測項目完成后，提供給甲方的成果應 包含哪些內(nèi)容？ 見分析要點：變形測量工程提交的成果資變形測量工程提交的成果資料。料。 33 某商務綜合樓，樓高88層，高度450米，位于商業(yè)核心區(qū)。為保證工程質(zhì)量，由第三

17、方進行檢測，測量內(nèi)容包括：首級GPS平面控制網(wǎng)復測、施工控制網(wǎng)復測、電梯井與核心筒垂直度測量、外筒鋼結構測量、建筑物主體工程沉降監(jiān)測、建筑物主體工程日周期擺動測量。34施工放樣的任務：施工放樣的任務： 施工放樣是以控制點為基礎，將設計圖上設計的建（構）筑物的平面位置和高程按設計要求在實地標定，作為施工依據(jù)。對于建（構）筑物的高精度放樣，需根據(jù)放樣的點位精度和相對點位精度以及控制點的精度、施工和制造精度進行各級測量精度限差的設計。35常用的施工放樣方法：常用的施工放樣方法： 直接放樣方法。高程放樣有水準儀法放樣、全站儀三角高程放樣、激光水平儀法等；角度放樣；距離放樣；點位放樣有極坐標法、全站儀坐

18、標法、距離交會法、角度交會法、GPS RTK放樣法等；鉛垂線放樣（經(jīng)緯儀天頂法、光學或激光鉛垂儀法等）。 歸化法放樣。首先用直接放樣方法在實地放出標定后，再精確測定其位置，與設計位置比較求出偏差，然后調(diào)整到設計位置。36超高層建筑物施工測量：超高層建筑物施工測量： 超高層建筑物施工測量中主要是控制豎向偏差，隨著施工進展保證軸線垂直向上引測。還要進行高程控制、傾斜測量、各層面的細部放樣、變形監(jiān)測等測量工作。當施工到一定高度后，要注意日照、風力的影響對超高層建筑物產(chǎn)生的撓曲。37簡答題簡答題 1.作為第三方監(jiān)測單位，為完成案例中所要求的監(jiān)測項目，應投入哪些儀器設備，針對進行哪項測量工作？ 雙頻GP

19、S接收機，用于首級GPS平面控制網(wǎng)復測、建筑物主體日周期擺動測量、施工控制網(wǎng)復測；高精度全站儀，用于建筑物主體日周期擺動測量、施工控制網(wǎng)復測、電梯井與核心筒垂直度測量、外筒鋼結構測量等；數(shù)字水準儀，用于建筑物主體沉降監(jiān)測；激光投點儀，用于軸線控制點的豎向傳遞。38簡答題簡答題 2.如何利用激光投點儀進行豎向傳遞？ 在0層上以主軸線為中心建立矩形（或十字線）控制網(wǎng)；在各控制點上分別用激光投點儀向上投點，為消除投點儀的軸系誤差，可按四等分（或三等分）位置投點后取中點位置；投點后進行投點間的距離檢查，與0層相應控制點間的距離比較，距離之差應在測量誤差范圍內(nèi)。39簡答題簡答題 3.使用全站儀放樣與使用

20、GPS RTK放樣有何異 同？各自的優(yōu)勢和使用場合？ 全站儀放樣要求測站與放樣點之間通視，其放樣精度隨視距長度的增加而降低。而GPS RTK放樣時不需要彼此通視，能遠距離測設點的三維坐標，點位精度均勻。采用高精度全站儀放樣，點位精度可達到毫米級。因此，需要高精度放樣或在室內(nèi)、地下工程中放樣時，只能用全站儀放樣。在野外具有良好的GPS信號，點位精度為厘米級時用GPS RTK放樣有很好的優(yōu)勢。40 某市由于城市的迅速發(fā)展，中心城市與東部衛(wèi)星城間交通壓力日益加重，為此擬建一條按高速公路標準，時速 80Km/h 的城市快速路，線路長12Km。初測階段，需測繪規(guī)劃路沿線 1500帶狀地形圖，寬度為規(guī)劃紅

21、線外50m，遇規(guī)劃及現(xiàn)狀路口加寬50m，同時調(diào)查繪圖范圍內(nèi)地下管線。定測階段，進行中線測量和縱橫斷面測量。 測繪成果采用地方坐標系和地方高程系。城市已建GNSS網(wǎng)絡，已有資料：城市一級導線點和三、四等GPS點以及二、三等水準點。41市政工程建設勘測設計測量任務及作業(yè)流程：市政工程建設勘測設計測量任務及作業(yè)流程： 市政工程建設的勘測設計、施工和運營管理階段進行的各種測量工作總稱為市政工程測量。案例任務是勘測設計階段，提供道路設計帶狀地形圖。作業(yè)流程為踏勘和測量設計、平面和高程控制測量、地形圖測繪、專項測繪（包括地下管線調(diào)查測量、中線測量和縱橫斷面測量）、質(zhì)量檢查和驗收、產(chǎn)品交付和資料歸檔。42踏

22、勘和測量設計：踏勘和測量設計： 測繪單位在接受該項測量任務后，應收集現(xiàn)有資料，組織人員進行踏勘，進行各種測量工作的技術設計、組織測量人員和準備測量儀器設備及儀器的檢驗。43控制測量：控制測量： 在建筑區(qū)，平面控制測量可采用導線測量，有條件時也可采用網(wǎng)絡RTK、GPS測量方法建立。本項目沿線路施測城市一級附合導線，作為首級控制，用網(wǎng)絡RTK或圖根導線加密圖根點。 高程控制測量可采用水準測量和全站儀三角高程測量。本項目布設四等水準測量引測一級導線點，用圖根水準測定加密圖根點的高程。44地形圖測繪：地形圖測繪： 確定測圖范圍，按城市測量規(guī)范要求測圖。居民地和工礦的建筑物應測注散水處、小區(qū)門口和單位門口的高程。高架道路、橋梁的橋墩要實測表示。測注橋面、地面高程。永久性電力線、通信線電桿、鐵塔位置應實測，道路中線與高壓線交叉時應測注交叉處地面高及對應最低線、最高線的高程，并標注電壓。地下管線檢修井應分類表示，并測注高程。實測有特征意義的獨立樹表示，實測古樹并標注編號、樹種及胸徑。45地下管線調(diào)查測量：地下管線調(diào)查測量： 地下管線調(diào)查包括地下管線現(xiàn)狀資料的收集整理，采用