變形觀測(cè)控制網(wǎng)概述

變形觀測(cè)控制網(wǎng)是進(jìn)行各種變形觀測(cè)的控制基礎(chǔ)，它主要包括垂直位移觀測(cè)控制網(wǎng)(簡(jiǎn)稱高程控制網(wǎng))和水平位移觀測(cè)控制網(wǎng)(簡(jiǎn)稱平面控制網(wǎng))，必要時(shí)也可建立三維控制網(wǎng)。變形觀測(cè)控制網(wǎng)一般采用絕對(duì)網(wǎng)(即控制點(diǎn)全部在變形區(qū)以外)的形式；當(dāng)建筑物位于不穩(wěn)定的地區(qū)(如膨脹土、滑坡等)時(shí)，應(yīng)采用相對(duì)網(wǎng)(即控制點(diǎn)全部在變形區(qū)以內(nèi))的形式。

在絕對(duì)網(wǎng)中，一般將變形觀測(cè)控制點(diǎn)分為基準(zhǔn)點(diǎn)和工作基點(diǎn)?；鶞?zhǔn)點(diǎn)是檢查工作基點(diǎn)穩(wěn)定性的依據(jù)，通常埋設(shè)在比較穩(wěn)固的基巖上或變形影響范圍之外，盡可能地進(jìn)行長(zhǎng)期保存，使其穩(wěn)定不動(dòng)。由于基準(zhǔn)點(diǎn)一般設(shè)置在距離變形建筑物上行觀測(cè)點(diǎn)較遠(yuǎn)的地方，所以在建筑物的周圍還應(yīng)設(shè)置工作基點(diǎn)，用以建立基準(zhǔn)點(diǎn)和變形觀測(cè)點(diǎn)之間的聯(lián)系。

根據(jù)變形觀測(cè)要求精度確定的等級(jí)，也就是控制網(wǎng)的等級(jí)。為確保變形觀測(cè)的精度，控制網(wǎng)的復(fù)測(cè)周期應(yīng)根據(jù)觀測(cè)目的、點(diǎn)位的穩(wěn)定情況確定，一般情況下每年復(fù)測(cè)一次。對(duì)于重點(diǎn)監(jiān)測(cè)區(qū)的控制點(diǎn)，可根據(jù)需要縮短復(fù)測(cè)周期。如果對(duì)變形觀測(cè)結(jié)果產(chǎn)生懷疑，應(yīng)隨時(shí)對(duì)控制點(diǎn)進(jìn)行檢驗(yàn)校核觀測(cè)。

變形觀測(cè)控制網(wǎng)高程控制點(diǎn)的選設(shè)要求

高程控制網(wǎng)根據(jù)觀測(cè)任務(wù)要求和施工現(xiàn)場(chǎng)條件，可以設(shè)置成為閉合網(wǎng)和附合水準(zhǔn)網(wǎng)等形式。在一個(gè)變形觀測(cè)區(qū)內(nèi)，至少應(yīng)有三個(gè)固定高程控制點(diǎn)。高程控制網(wǎng)點(diǎn)的選設(shè)應(yīng)符合下列要求：

(1)為確?；鶞?zhǔn)點(diǎn)長(zhǎng)久保存、永久使用，必須將其埋設(shè)堅(jiān)固，應(yīng)選在變形觀測(cè)區(qū)以外的巖石、堅(jiān)硬土質(zhì)或古老的建筑物上等穩(wěn)固的地方。

(2)工作基點(diǎn)既要考慮以方便觀測(cè)為主，又要考慮到其長(zhǎng)期使用和穩(wěn)定性，一般應(yīng)選在二倍于建筑物寬度或三倍于基礎(chǔ)深度和影響范圍以外的穩(wěn)固位置。

(3)在觀測(cè)過程中，水準(zhǔn)測(cè)量路線的坡度要小，這樣不僅便于測(cè)量，而且可以避免出現(xiàn)測(cè)量誤差。

(4)高程控制點(diǎn)的設(shè)置，要避開交通干線、地下管線、倉庫、水井、河岸、新堆土、堆料處，埋設(shè)的標(biāo)志也要避開受振動(dòng)影響范圍內(nèi)易遭破壞和影響其穩(wěn)定性的地方。

(5)為使埋設(shè)的標(biāo)志充分完成沉降而穩(wěn)固，高程控制點(diǎn)的埋設(shè)應(yīng)在基坑開挖前至少15天完成。

變形觀測(cè)控制網(wǎng)高程控制點(diǎn)的標(biāo)志埋設(shè)

高程控制點(diǎn)可按照工程實(shí)際需要，分別采用深埋標(biāo)志和淺埋標(biāo)志，其型式一般有：深埋鋼管標(biāo)志、淺埋鋼管標(biāo)志、巖層標(biāo)石、混凝土標(biāo)石、墻上標(biāo)志等類型。在一般情況下，每個(gè)觀測(cè)區(qū)域內(nèi)應(yīng)至少埋設(shè)一個(gè)深埋式標(biāo)志。

基準(zhǔn)點(diǎn)是建筑物沉降變形觀測(cè)的依據(jù)，所有建筑物及其基礎(chǔ)的沉降均根據(jù)基準(zhǔn)點(diǎn)來確定，因此基準(zhǔn)點(diǎn)的構(gòu)造與埋設(shè)必須保證穩(wěn)定可靠和長(zhǎng)久保存。

基準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)盡可能埋設(shè)在基巖上，此時(shí)，如果地面的覆蓋層很淺，則基準(zhǔn)點(diǎn)可采用地表巖石標(biāo)類型。

對(duì)于測(cè)量精度要求很高的建筑物，為了避免溫度變化的影響，有時(shí)可以采用平峒巖石標(biāo)。工作時(shí)將水準(zhǔn)儀安置在平峒內(nèi)，關(guān)閉過渡室的外門，等到過渡室的溫度與平峒內(nèi)的溫度一致時(shí)，將室內(nèi)標(biāo)點(diǎn)的高程傳至室外標(biāo)點(diǎn)。此后關(guān)閉內(nèi)門，開啟外門，將儀器置于平峒外，待過渡室內(nèi)的溫度與外界溫度調(diào)和后，將高程傳至平峒外，這樣可避免由于通過不同溫度的空氣而產(chǎn)生的折光影響。

平面控制網(wǎng)是各項(xiàng)測(cè)量工作的基礎(chǔ)。在工程規(guī)劃設(shè)計(jì)階段，要建立地形測(cè)圖平面控制網(wǎng)，用來控制整個(gè)測(cè)區(qū)，保證最大比例尺測(cè)圖的需要；在施個(gè)階段，要建立施工平面控制網(wǎng)，以控制工程的總體布置和各建筑物軸線之間的相對(duì)位置，滿足施工放樣的需要；在經(jīng)營(yíng)管理階段，根據(jù)需要建立變形觀測(cè)平面控制網(wǎng)，用來控制建筑物的變形觀測(cè)，以鑒定工程質(zhì)量，保證安全運(yùn)營(yíng)，分析變形規(guī)律和進(jìn)行相應(yīng)的科學(xué)研究。

1．平面控制網(wǎng)的布設(shè)

用于變形觀測(cè)的平面控制網(wǎng)應(yīng)盡量布設(shè)絕對(duì)網(wǎng)，以便求得變形體的絕對(duì)位移?；鶞?zhǔn)點(diǎn)的埋設(shè)一定要穩(wěn)固，不能受到變形的影響，一般可在“深埋”和“遠(yuǎn)離”兩種措施中選擇，如果地質(zhì)條件允許，最好將基準(zhǔn)點(diǎn)建在基巖上。工作基點(diǎn)的選擇應(yīng)以其對(duì)變形點(diǎn)觀測(cè)方便為主考慮，這與具體工程建筑物的特點(diǎn)及變形觀測(cè)方法有關(guān)。

結(jié)合基準(zhǔn)點(diǎn)和工作基點(diǎn)的選擇，以及外界影響和觀測(cè)條件，還要考慮到平面控制圖的布設(shè)。在一般情況下，變形測(cè)量控制網(wǎng)都具有某一特定方向精度要求最高，因此控制網(wǎng)的圖形應(yīng)以提高這一特定方向的精度為原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。

變形控制網(wǎng)是一種高精度控制網(wǎng)，在以上所述的條件下，應(yīng)給出盡可能多的觀測(cè)方向，這樣不僅有利于提高控制網(wǎng)的精度，還能顯著地增加控制網(wǎng)的可靠性。當(dāng)然，這種做法必然會(huì)使控制網(wǎng)的網(wǎng)形變得復(fù)雜，也會(huì)增加平差計(jì)算的工作量。

變形觀測(cè)控制網(wǎng)的布設(shè)目的，是為了求得變形點(diǎn)的絕對(duì)變形值。一般來說，變形觀測(cè)更重視相對(duì)變形，因此并不對(duì)控制網(wǎng)提出更高的精度要求，可按與變形點(diǎn)相應(yīng)的精度進(jìn)行施測(cè)。

2．平面控制網(wǎng)的精度要求

變形觀測(cè)平面控制網(wǎng)的要求比較高，一般應(yīng)符合下列要求：

(1)測(cè)角網(wǎng)、測(cè)邊網(wǎng)或邊角網(wǎng)的最弱邊邊長(zhǎng)中誤差，不應(yīng)大于所選等級(jí)的觀測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)中誤差。

(2)工作基點(diǎn)相對(duì)于鄰近基準(zhǔn)點(diǎn)的點(diǎn)位巾誤差，不應(yīng)大于相應(yīng)等級(jí)的觀測(cè)點(diǎn)點(diǎn)位中誤差(點(diǎn)位中誤差約定為坐標(biāo)中誤差的1．4142倍，下同)。

(3)導(dǎo)線網(wǎng)和單一導(dǎo)線的最弱點(diǎn)點(diǎn)位中誤差，不應(yīng)大于所選等級(jí)的觀測(cè)點(diǎn)點(diǎn)位中誤差。

(4)基準(zhǔn)線法的偏差值測(cè)定中誤差，不應(yīng)大于所選等級(jí)的觀測(cè)點(diǎn)點(diǎn)位中誤差。

(5)為測(cè)定區(qū)段變形獨(dú)立布設(shè)的測(cè)站點(diǎn)、基準(zhǔn)線端點(diǎn)等，可不考慮其點(diǎn)位誤差。

3．測(cè)量技術(shù)要求規(guī)定

平面控制網(wǎng)的技術(shù)要求除特級(jí)控制網(wǎng)和其他大型、復(fù)雜控制網(wǎng)應(yīng)經(jīng)專門設(shè)計(jì)確定外，對(duì)一般工程的一、二、三級(jí)控制網(wǎng)，可按下列規(guī)定執(zhí)行。

(1)測(cè)量角度控制網(wǎng)的技術(shù)要求，可按表中的規(guī)定采用。

(2)測(cè)量邊長(zhǎng)控制網(wǎng)的技術(shù)要求，可按表中的規(guī)定采用。

(3)導(dǎo)線測(cè)量技術(shù)要求，可按表中的規(guī)定采用。

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(一)分級(jí)布網(wǎng)、逐級(jí)控制

對(duì)于測(cè)圖控制網(wǎng)，通常先布設(shè)精度要求最高的首級(jí)控制網(wǎng)，然后根據(jù)測(cè)圖需要、測(cè)區(qū)面積的大小，再加密若干級(jí)較低精度的控制網(wǎng)。用于工程建筑物放樣的專用控制網(wǎng)，往往分二級(jí)布設(shè)。第一級(jí)作總體控制，第二級(jí)直接為建筑物放樣而布設(shè)；用于變形觀測(cè)或其他專門用途的控制網(wǎng)，通常無需分級(jí)。

(二)要有足夠的精度

對(duì)于測(cè)圖控制網(wǎng)而言，其點(diǎn)位精度視測(cè)圖比例尺而定。按0.1mm的制圖精度要求，則測(cè)圖比例尺愈大，控制點(diǎn)的精度要求愈高，如測(cè)制1：500地形測(cè)圖時(shí)，控制點(diǎn)點(diǎn)位誤差為0.1mmx500=50mm=5cm。為精密放樣或變形觀測(cè)服務(wù)的專用控制網(wǎng)，其點(diǎn)位精度則要求更高。由此可見，工程控制網(wǎng)的點(diǎn)位精度要求往往比國家控制網(wǎng)的點(diǎn)位精度高得多。

(三)要有足夠的密度

不論是工測(cè)控制網(wǎng)還是專用控制網(wǎng)，都要求在測(cè)區(qū)內(nèi)有足夠多的控制點(diǎn)。所以，工程控制網(wǎng)的控制點(diǎn)密度要比國家控制網(wǎng)的控制點(diǎn)密度大得多，即工程控制網(wǎng)的邊長(zhǎng)較同等級(jí)的國家控制網(wǎng)的邊長(zhǎng)短得多。

(四)要有統(tǒng)一的規(guī)格

為了使不同的測(cè)繪部門施測(cè)的控制網(wǎng)能夠互相利用、互相協(xié)調(diào)，應(yīng)制定統(tǒng)一的規(guī)范，如現(xiàn)行的《城市測(cè)量規(guī)范》和《工程測(cè)量規(guī)范》等。

工程測(cè)t控制網(wǎng)(engineering surveying con-trol network進(jìn)行工程測(cè)量的一種基礎(chǔ)設(shè)施.即為工程建設(shè)測(cè)圖、施工、管理的需要，在一定區(qū)域內(nèi)布設(shè)的平面和高程控制網(wǎng).它具有提供基準(zhǔn)、控制全局和限制測(cè)量誤差積累的作用，是各項(xiàng)測(cè)量工作的依據(jù).二維平面控制網(wǎng)和一維高程控制網(wǎng)一般分別獨(dú)立布設(shè)，有時(shí)也一次布設(shè)成三維控制網(wǎng).平面控制網(wǎng)大多采用局部坐標(biāo)系.布設(shè)專用控制網(wǎng)，往往有其特殊要求.對(duì)于控制區(qū)域較大的網(wǎng)，應(yīng)與國家控制網(wǎng)聯(lián)測(cè).根據(jù)情況，既可采用分級(jí)布網(wǎng)，也可采用一次性全面布網(wǎng).布設(shè)時(shí)應(yīng)按最優(yōu)化理論確定最佳方案.平面控制網(wǎng)一般采用三角、導(dǎo)線、三邊和邊角測(cè)量方法建立;高程控制網(wǎng)用幾何水準(zhǔn)測(cè)量和三角高程測(cè)量方法建立;用電子速測(cè)儀同時(shí)作三角高程測(cè)量或三邊測(cè)量可建立三維控制網(wǎng).目前利用UPS技術(shù)建立各種工程測(cè)量控制網(wǎng)日漸增多. 2100433B

1．按用途劃分

按照用途，工程控制網(wǎng)可分為測(cè)圖控制網(wǎng)、施工控制網(wǎng)、安裝控制網(wǎng)和變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)。施工控制網(wǎng)、安裝控制網(wǎng)和變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)統(tǒng)稱為專用控制網(wǎng)。

(1)測(cè)圖控制網(wǎng)是在工程規(guī)劃階段，以服務(wù)地形圖測(cè)繪為目的而建立的工程控制網(wǎng)；

(2)施工控制網(wǎng)是在工程建設(shè)階段，以服務(wù)施工放樣為目的而建立的工程控制網(wǎng)；

(3)安裝控制網(wǎng)是在工程建設(shè)階段后期，以服務(wù)大型設(shè)備構(gòu)件安裝定位為目的而建立的工程控制網(wǎng)，本質(zhì)上也屬于施工控制網(wǎng)；

(4)變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)是在工程建設(shè)和運(yùn)營(yíng)階段，以服務(wù)工對(duì)象變形監(jiān)測(cè)為目的而建立的工程控制網(wǎng)。

2．按其他標(biāo)準(zhǔn)劃分

按照不同的劃分標(biāo)準(zhǔn)，工程控制網(wǎng)還可作如下分類：

(1)按照網(wǎng)點(diǎn)性質(zhì)，可分為一維網(wǎng)（水準(zhǔn)網(wǎng)、高程控制網(wǎng)）、二維網(wǎng)（平面控制網(wǎng)）、三維網(wǎng)；

(2)按照網(wǎng)形，可分為三角網(wǎng)、導(dǎo)線網(wǎng)、混合網(wǎng)、方格網(wǎng)等；

(3)按照施測(cè)方法，可分為測(cè)角網(wǎng)、測(cè)邊網(wǎng)、邊角網(wǎng)、GPS網(wǎng)等；

(4)按照坐標(biāo)系和基準(zhǔn)，可分為附合網(wǎng)（約束網(wǎng)）、獨(dú)立網(wǎng)、經(jīng)典自由網(wǎng)、自由網(wǎng)等：

(5)按照其他標(biāo)準(zhǔn)，還可分為首級(jí)網(wǎng)、加密網(wǎng)、特殊網(wǎng)、專用網(wǎng)（如隧道控制網(wǎng)、橋梁控制網(wǎng)、建筑方格網(wǎng)）等。