浅析工程平面控制网的建立

郭峰　郭宝成

摘 要：施工测量贯穿整个施工过程中。从场地平整、建筑物定位、基础施工到建筑物的安装等工序，都需要进行施工测量。目的是按照设计和施工的要求将设计的建筑物的平面位置和高程，在地面上标定出来，作为施工的依据。施工测量的首要工作就是建立平面控制网，只有建立科学合理的平面控制网，施工测量工作才能顺利开展。

关键词：控制网；建立；布设

为满足小区域测图和施工需要而建立的平面控制网，称为小区域平面控制网。小区域平面控制网亦应由高级到低级分级建立。测区范围内建立最高一级的控制网，称为首级控制网；最低一级的即直接为测图而建立的控制网，称为图根控制网。为了限制误差的累积和传播，保证测图和施工的精度及速度，测量工作必须遵循”从整体到局部，先控制后碎部”的原则。即先进行整个测区的控制测量，再进行碎部测量。控制测量的实质就是测量控制点的平面位置和高程。测定控制点的平面位置工作，称为平面控制测量。

一、工程控制网分类

（一）测图控制网。在工程设计阶段，技术设计人员要在大比例尺地形图上进行建筑物的设计或区域规划，以求得设计所依据的各项数据。为了测绘大比例尺地形图往往需要建立测图控制网，其作用在于使测量误差的累积得到控制，以保证图纸上所测绘的内容（如地形、地物等）精度均匀，并使相邻图幅之间准确拼接。

（二）施工控制网。在工程施工阶段需要建立用于工程施工放样的测量控制网。在这一阶段，施工测量的主要任务是依据在施工现场建立的施工控制网点将图纸上设计的建筑物放样到实地上。对于不同的工程来说，施工测量的具体任务也不同。例如，巷道贯通施工测量的主要任务是保证对向开挖的巷道在水平方向和竖直方向能按照规定的精度贯通，并使各建筑物按照设计施工。施工放样过程中，标尺所安置的方向、距离是依据控制网点计算出来的。因此，在施工放样以前，应当建立具有必要精度的施工控制网。

（三）变形监测网。工程施工开始直至工程竣工后的一定时期，需要对建筑物的沉降与变形进行监测，还有如地下开采引起的城市、矿区地面沉降的监测等，需要建立变形观测专用控制网（又叫基准网）。基准网点位选择在坚固而稳定的地面或建筑物顶上，依据基准网点用GPS测量、导线测量、水准测量等方法对变形观测点的点位、方向、距离以及高差进行定期观测，计算出变形观测点的位置变化，进一步求出变形值。

二、工程平面控制网的布设

（一）分级布网，逐级控制。对于测图用的工程平面控制网，根据测区面积的大小，通常先在全区范围内布设精度要求最高的首级控制网，随后根据测图需要，再分区加密若干等级精度较低的控制网。用于工程建筑施工放样的专用控制网，往往分二级布设。第一级做总体控制，第二级直接为建筑物施工放样而布设。用于变形监测或其它专门用途的控制网，通常不分级，直接布设成高精度的控制网。城市或工程GPS控制网在布网时可以逐级布设、越级布设或布设同级全面网。

（二）要有足够的精度。工程平面控制网一般要求最低一级控制网的点位中误差能满足大比例尺的测图需求。一般工程建设所采用的最大比例尺为1：500，所以只需考虑1：500比例尺的测图需求。为使平面控制网能满足1：500比例尺测图精度要求，应使四等以下（包括四等）的各级平面控制的最弱边的边长中误差（或相邻点的相对点位中误差）顾及测量误差后使碎部点的点位误差不大于图上0.1mm，由此即可算得碎部点的点位中误差应不大于5cm。这一数值可以作为测图控制網精度设计的依据。

（三）要有足够的密度。布设工程控制网时，要求在测区内有足够多的控制点。控制点的密度通常是用控制网的平均边长来表示。在我国现行的城市测量规范和各种工程测量规范中，将三角网和GPS控制网的等级依次划分为：二、三、四等和一、二级。电磁波测距导线分为二、三、四等和一、二、三级。其中城市三角测量的等级，是沿用国家三角测量规范所规定的测角精度指标。这里没有列入一等三角这个等级，是因为测区面积一般较小，列入二、三、四等已经够用。

（四）要有统一的规格。工程控制网一般是由不同的测绘部门独立施测的，为了能够互相利用和协调，应制定统一的规范，以便大家共同遵照执行。工程控制网规范主要有《城市测量规范》、《工程测量规范》、《精密工程测量规范》以及《全球定位系统城市测量技术规程》等。

在进行小区域平面控制测量工作中，由于导线的布设形式灵活，通视方向要求较少，适用于铺设在建筑物密集、视线障碍较多的隐蔽地区或带状地区。随着电磁波测距仪和全站仪的日益普及，导线测量已经成为建立小区域平面控制网的一种主要方法。根据测区的不同情况和要求，根基测区具体的实际情况，导线可铺设成以下三种形式：（1）附和水准路线。从已知点和已知方向出发，经过一系列的导线点，最后附和到另一个已知高级控制点和已知方向，这种折线图形称为附和导线。附和导线具有检核观测结果和已知成果的作用，普遍用于平面控制网的加密。（2）闭合水准路线。从已知高级控制点和已知方向出发，经过一系列的导线点，最后闭合到原已知高级控制点和已知方向，这种折线图形称为闭合导线。闭合导线本身具有严格的几何条件，能检测观测结果但不能起检核已知成果的作用，可用于测区的首级控制。（3）支导线。从已知高级控制点和已知方向出发，经过一系列的导线点，最后既不附和也不闭合到已知高级控制点和已知方向，这种折线图形称为支导线。支导线缺乏检核条件，因此其导线边数一般不得超过四条，仅适用于图根控制点的加密或增补。

参考文献

[1] 李青岳.工程测量学[M].北京：测绘出版社，1984.

[2] 李青岳，陈永奇.工程测量学[M].北京：测绘出版社，1995.

作者简介：郭峰，身份证号码：210403198803161534；郭宝成，身份证号码：211382198702106019。