论述市政工程的控制测量精度问题

李彬

市政工程(包括城市道路、桥梁、给水排水、堤防护岸、涵闸泵站及煤气管道等)设计阶段的测量工作是直接为设计服务的，同时也为工程施工提供依据。因此市政工程设计对市政工程测量的精度和测量内容有一定的要求。而测量精度对市政工程有很大的影响。如果忽视测量精度，就可能造成拆迁已有建筑物或平整大片土地，带来不应有的损失。如果片面的强调精度，又会造成时间与经济上的浪费。所以只有按照各种市政工程对测量的不同精度要求进行测绘工作，这样所得的测绘成果成图资料，才能满足各种市政工程设计的需要，又为施工测量提供了方便，加快了市政工程的建设速度。下面就市政工程的控制测量精度谈几点粗浅看法：

一、市政工程对平面控制测量精度的要求

(一)一般市政工程的平面控制测量精度

在市政工程建设中，如果布设地下管道较多，用地比较紧张的情况下，对每一种管道都要按其最小的间距要求布设。如：下水管道离建筑物的水平净距不小于2．5m；汇水管径小于或等于200mm时，汇水管道离下水管道不小于1．5m；道路侧石边缘离下水管道不小于1．5m；中压煤气管道离下水管道也不小于1．5m等等。如果原有建筑物的位置不准确，则有可能将管道布置得小于上述规定的最小间距。因此设计人员认为对于原有的建筑物所施测的解析坐

标，其最大点位误差不应超过10cm。如果布设的地下管道不多，管道之间的水平净距超出了最小水平净距，在这种情况下，建筑物与邻近已有构筑物以及与平面控制点的相对位置误差也不应大于10～20cm。

根据上述设计人员的要求，在一般市政工程(如汇水排水管道、煤气管道、次要城市道路、堤防护岸等)建设中，布设四等以下各级平面控制网时，可按最弱点点位误差相对于起算点不大于士10cm的精度进行施测。这样相邻同级点的点位误差会小于土10cm，能够满足设计或施工单位对一般市政工程施测线路交点，测绘地形图和纵横断面图或用解析法测定地物点坐标的精度要求。．

在市政工程测量工作中，一般采用电磁波测距导线比较多。如果导线平差后最弱点(对于附合单导线的最弱点即为导线中点)的点位中误差Mφ为士10cm时，则导线全长相对闭合差按下式计算：

公式：

上式中：L为附合导线全长、比例系数K=、Mφ=±10、1／T为相对闭合差。

如一级导线L为5.4km时

则

二级导线L为3.6km时

则

三级导线L为2．4km时

则

l、根据全长相对闭合差计算测角中误差，其计算公式如下：

式中n为导线边数，比例系数K为，T为导线全长相对闭合差分母值，δ为206265"。

现根据(2)式，用电磁波测距仪测量等级导线时的测角中误差如下表；

等级 导线全长相对闭合差 边数 测角中误差

估算（"） 采用（"）

Ⅰ 1：11000 12 ±6.34 ±

Ⅱ 1：7000 12 ±9.96 ±

Ⅲ 1：5000 12 ±13.95 ±

注：当导线平均边长较短，附合导线的边数超

过12时，应适当地提高测角精度。

2、各等级导线边用光电测距的测距中误差按下式计算：

式中n为导线边数，s为导线边长。

当时，测距中误差的估算值与采用值见表

等级 总长（km） 边数 每边测距中误差（㎜）

估算（㎜） 采用（㎜）

Ⅰ 5.4 12 28.70 ±29

Ⅱ 3.6 12 ±28.79 ±29

Ⅲ 2.4 12 ±28. 83 ±29

(二)城市主干道的平面控制测量精度

为了使市政工程按城市规划的要求施测，还需要进行城市主要干道的规划道路定线测量，将规划道路中线，或平行规划道路中线的轴线，或道路边线(又称红线)测设到实地，为城市的详细规划、各种线路工程的定线和建筑用地界址的测设提供资料和依据。由此可见，规划道路定线测量在城市建设中起着重要的作用，对测量的精度有比较高的要求，即平面控制网最弱点的点位中误差为士5cm。因此四等以下的各级平面控制网的最弱点点位误差相对于起算点(上级控制点)应不大于士5cm。所以城市主要干道的规划道路定线导线要按兰级或三级导线的技术要求(表3)施测，这样才能满足城市建设和管理的需要。

电磁波测距导线的主要技术要求

等级 附合导线长度（km） 平均边长

（m） 每边测距中误差（㎜） 测角中误差（"） 导线全长相对闭合差

一级 3.6 300 ±15 ±5 1/14000

二级 2.4 200 ±15 ±7 1/10000

三级 1.5 100 ±15 ±17 1/6000

(三)城市立体交叉桥梁和大型工程的平面控制测量精度

在现代化的城市建设中，由于道路网的扩充，立体交叉桥梁的修建工作日益增多。为了保证立体交叉桥梁的质量，其桥梁中线长度的精度要求如下：

l、当桥长小于100m而采用跨径为16m(标准跨径)的钢筋混凝土梁(或采用预应力混凝土空心板)时，要求在一个桥墩顶面中心点上的二个梁的纵向接触处之间的距离不能大于10mm，否则汽车在行驶时会产生跳动现象，因此二个桥墩顶面中心点之间的距离误差不能大于5mm，其相对误差为5 ：16000=1／3200，取相对误差的l／2作为桥中线长度的相对中误差，即、1／6000。

2、当桥长大于100m而小于500m而采用25m单跨径(标准跨径)的钢筋混凝土梁时，二个桥墩顶面中心点之间的距离误差也不能大于5mm，其相对误差为5／25000＝1／5000，取相对误差的1／2作为桥中线长度的相对中误差，即1／10000。

根据城市总体规划的要求和城市主要干道上的立体交叉桥的特点，以及测区的实际情况(人车来往频繁、建筑物密集、构筑物多、道路不宽等)，采取等级导线作为测区的平面控制比较合适。

附合导线全长相对闭合差为

式中△鼠为导线平差前终点的最大位移

L为导线全长

因为导线最弱点在导线(单导线)中点，所以导线中点最大位移为△限／2。

3、当桥长为100m～200m而采用16m长(标准跨径)的预应力混凝±空心板时，安装时的最大误差为士5mm。

即△限士5mm

则

即可采取Ⅱ级导线的精度施测。

4、当桥长200m—500m而采用25m长(标准跨径)的预应力混土空心板时，安装的最大误差也为士5mm。

即△限＝士5㎜

则

即可采取Ⅱ级导线的精度施测。

5、对于大型工程(如跨江河大桥、地下铁道、机场海堤等)，则可以利用城市基本平面控制网的一个已知方位和一个已知点布设高精度的专用平面控制网来解决。

二、市政工程的水准测量精度

(一)城市主要排水管道和城市主要干道的水准测量精度

1、城市主要排水管道的水准测量精度为：

fh=±9

或fh=±3 式中L为附合线路的长度，以公里计，N为测站数。

从上式可知，城市主要排水管道工程按三等水准测量精度施测。

2、城市主要干道工程的水准测量精度为：

fh=±18

fh=±6

从上式可知，城市主要干道（道路）工程按四等水准的测量精度施测。

（二）城市堤防护岸工程、小桥和水厂的水准测量精度为：fh=±20mm………… （6）

即也按四等水准测量精度施则。

（三）在一般市政工程（如给水管道、煤气管道、城市次要干道、防洪土堤等）中，其附合水准路线闭合差不应超过：

fh=±30mm…………………………（7）

（四）对于大型工程（如大桥、地下铁道、机场、海堤等），应采用城市测量规范中的二、三等水准测量精度要求施测。

总之，以上论述的市政工程控制测量的限差、曾多次用在大中型市政工程测量中，其效果是明显的。

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。