工程测量技术在房地产建设中的应用与实践

　摘要

在测绘领域，一切工程项目的测绘工作都被称为“工程测量”。从勘察、设计、施工、竣工后的使用管理等各个环节，全面地涵盖了项目施工的整个过程。是对各类工程的全部过程进行直接的测量，设计，施工，安装，竣工，监测和运营的全过程。可以说，没有测绘工作，就不能为项目的施工提供资料和设计图，没有及时的协调和指导，就不可能完成项目的施工。任何一个建设项目的最初阶段都必须进行基础测量工作，基础测量又可分为项目准备阶段的规划测量、地基勘察测量、场地平整测量和项目施工阶段的基础(桩位)放样测量和其他结构放样测量。这两个阶段的工程测量过程实际上就是将规划设计和结构设计意图进行实地放样的过程。这一系列的工程测量工作所要贯穿的一个重点，那就是准确。本文就工程测量技术在房地产建设中的应用与实践进行探讨。

　关键词：工程测量房地产建设应用与实践

　第1章绪论

工程测量是一门应用科学，它与建筑工程有着紧密的关系，它对国民经济的发展起着至关重要的作用。而现代科学技术的发展，特别是微电子、激光、计算机、空间、网络、通讯等技术的迅速发展和应用，对整个测绘技术的发展起到了很大的促进作用，无论是在理论上还是在实际应用领域上，都有了很大的改变和发展。但是，由于大多数的测绘工作者将目光转向了GIS、遥感等高新技术领域，使得传统的工程测量人才短缺，发展速度缓慢。如何扭转这一不利局面，加速发展，提升科研和学术地位，成为广大工程测量工作者面临的重大课题。经过半个多世纪的发展，工程测量学已有了长足的进步。以大地测量、摄影测量等相关学科的理论与技术为依托，通过多年的工程实践，积累了丰富的经验，逐渐形成并发展出一套完整的理论体系，并具有明显的工程应用特点。其主要成就有如下几个方面：

(1)基础理论研究。基本原理的学习。当前，人工智能、专家系统、神经网络、遗传算法等新的数学方法也在不断地改进和完善着安全监控的理论。在工程测量领域，精密工程测量也取得了一定的成果，例如在大型粒子加速器施工过程中，控制网的建立不仅需要精确的测量，还需要特定的计算条件，因此，在此基础上，提出了一种新的计算方法。此外，由于大型天线、大型船舶等工业生产的需求，已形成了一套适用于小范围、高精度测量的工业测量理论体系。其中，数模与造型技术、3D可视化技术是其主要应用领域。

(2)仪器设备的发展。全站仪、电子水准仪、GPS是我国目前最具代表性的工程测量设备，它们的使用不仅可以减轻工人的劳动强度和工作效率，还可以改变传统的生产方式，使测绘工作质量得到改善，同时也减少了工人的技术水平。近几年，测量机器人已广泛用于变形监测和精密工程测量，三维激光扫描技术在工程测量领域的应用也取得了长足的进步。精密工程测量在大亚湾核电站和秦山核电站的建设和设备安装中起着举足轻重的作用。大亚湾核电厂的施工控制网精度为2毫米，而秦山核电厂的主厂房是一种直径36米、高73米、内部构造较为复杂的密闭圆筒，测量其内环网的测量精度为0。

(3)生产技术的改进。提高生产工艺水平，离不开仪器设备的发展。全站仪数字制图技术取代了传统的白纸制图技术；控制网络的建设，从传统的经纬坐标三角网向全站和GPS进行观测；从经纬仪加钢尺到全站仪放样，再到GPS、RTK实时放样；同时，在测量精度、实时性、同步性等方面，也从传统的经纬仪、水平测量发展为机器人、GPS以及各种传感器的自动测量。

在工程测量中，利用特殊的测量仪器，利用特定的技术手段，将设计图纸上所标定的位置、数据、几何形状的真实放样到现场。测量放样结果对工程质量等级、结构安全及竣工后的使用效果有很大的影响。

工程测量的最基本的出发点就是控制点。在测量工作开始之前施工方必须从建设方得到由相关机构提供的两个以上的精确的已知坐标点作为场内控制点。而这样的坐标点通常是相关机构由2级(省市级)控制网引出的3级至是4级控制点。施工方得到的控制点将被视为基准点，并忽略其误差产生的影响。当然，一般情况下这样的控制点的精确度足够满足相关规范要求。

为减少误差的积累与扩散，确保测绘与施工的准确性与速度，应坚持“由总体到局部、先控制后破碎”的原则。也就是说，首先对整个测区进行控制，然后对破碎部进行测量。控制测量的本质是对控制点进行平面定位和高度的测量。测量控制点的平面位置，又称平面控制，即：对控制点进行高程测量。

　第2章工程测量概述

　　2.1工程测量地位

工程测量是贯穿整个土木工程的整个过程，并将其运用到施工的各个环节，因此可以说，没有工程测量是不可能进行的。它的工作内容主要有三个方面：工前测量，工中控制测量，工后检测。

(1)工前勘测

工前测量是指采用多种方式、方式进行测量、提供图纸资料、明确用地范围、了解周边工程、了解用地范围是否存在城市地下管线、是否会对勘探及设备设备产生影响等。在进行施工测量之前，要对施工场地进行实地勘察，对项目的地质、地形、地貌及周边环境等进行全面的勘察，并依据实际条件编制测设图纸，并进行实测资料的计算。为工程组织设计书的编制工作提供了理论依据。

(2)工中控制测量

在工程建设中，根据设计和施工的需要，对所设计的建筑进行平面定位、高程的测量。在工程建设中，还需要进行一系列的测量工作，包括：建设施工控制网；按设计图纸进行施工现场放样；在每次施工结束后，对各个部分进行测量，以确定其平面位置及高度与设计要求一致；施工中的竣工验收监测是规划管理竣工验收的一个重要环节，它是设计和审查报告的主要依据。工程竣工后所形成的成果报表是工程竣工验收审查的一个重要内容，因而工程竣工后的竣工测量工作是影响到城市建设管理和规划贯彻落实的关键环节。

(3)工后检测

工后检测是指在施工期间定期进行反复的观察，观察竖向和横向位移，并对结果进行整理、分析。在施工管理阶段，由于多种因素的作用，使建筑和设施在运行时会发生不同程度的变形。但是，如果超出这个范围，将会对建筑的正常使用产生不利的影响，甚至会对建筑的安全造成威胁。所以，在建设和运行过程中，要对施工中出现的异常情况进行监测，对异常情况进行分析，并采取相应的预防措施，提高运行管理水平，确保安全运行。在工程质量保修期，工程监理对工程质量状况、质量责任鉴定等方面都有必要提供一些资料，而这种资料的签发还需要精确的工程测量。

在建设过程中，工程测量是不可或缺的，可以说，没有工程测量，就没有平坦的公路，没有工程测量，就没有整洁的建筑。在工程建设中，施工测量的功能是无可比拟的，而施工测量又是确保工程质量的关键。工程测量是一种直接应用于国家和国防的测绘技术，是一种以工程为中心的综合应用技术，其服务和应用领域涵盖了城市、地质、铁路、交通、房地产、水利、电力、能源、航天、国防等各个领域。简而言之，测量技术已广泛地应用于土木工程，没有了它，土木工程将不能按期完工，甚至不能开工。

　2.2工程测量的内容

工程测量工作的内容是将已完成的工程结构，按照设计的要求，在相应的场地上布设各种标识，以保证施工的顺利进行。根据测量工作的先后次序和工作性质，对项目的各个阶段进行了详细的阐述，其内容可以归纳为：

1、规划设计阶段的测量项目.任何项目的施工，都要根据当地的地形、生态条件，根据预定目标进行规划和设计。这一阶段的工作主要是对各类尺度的地形图的绘制，以及为工程、水文地质勘探、水文测验等的测量工作。在一些特殊的大型工程和地质情况较差的地方，也要进行岩层稳定监测。值得注意的是：一般来说，这一阶段所用的地图规模较小，可以直接采用1:10000~1:100000的全国地图系列。但对某些大型项目，要进行区域性或条状地形图的绘制，通常可以采用航拍的方式进行。而1:1000~1:5000的局部或条形地形图，则可以通过地面测量来绘制。

2、施工阶段的施工测量。项目的规划、设计.在通过有关部门的论证、审查和批准后，就可以开始施工了。该阶段的工作内容：一是依据场地地形、地质条件、工程性质和施工组织规划，在施工过程中设置施工控制网络。其次是进行施工放样，即按施工期。根据工艺的需要，通过合理的方式，将所设计的抽象几何实体在现场进行标定，从而形成一个特定的几何实体。在施工测量阶段，施工图纸的工作量很大，这是最重要的一项，除了施工质量的控制之外，还包括施工的质量，比如隧道的断面、高层建筑的垂直度和曲线，以及曲面建筑的形状。在施工测量阶段，为监督工程进度，必须进行土石方的测量；在工程完工后，应及时完成一系列的施工测量，包括变形、沉降等。

3、运营管理阶段的考核指标。项目建成后，即进入生产经营管理，在这一时期，要对大型机械设备进行定期的检查和调试，以确保其安全可靠。为监控项目的安全与稳定，确定项目设计的合理性，必须定期对项目的动态变形(水平位移、沉降、倾斜、裂缝、震动、摆动等)进行监测，并建立变形监控和项目管理信息，以便对项目进行有效的维护和管理。

　2.3工程测量仪器

　　2.3.1水准仪及水准测量

水平仪是用来测量两个点之间的高度差的水平视线测量工具。其基本原理是利用水平测量的原理来实现对地平面点之间的高差的测量。其主要部件有：望远镜，水平仪(或补偿器)，垂直轴，基座，脚螺旋。根据其结构可划分为：自动安平水准仪、激光水准仪、数码水准仪(也称为电子水准仪)。按照精确度可分为一般水准和精确度两种。

(1)水准仪的应用主要有：水平仪的安装，粗平，瞄准，精平，读数。

①安置安置是把仪表放在一个可伸缩的三脚架上，放在两个观察点之间。首先，将三脚架打开，使其高度适当，用目测方法使其大致水平，并确认支架的坚固程度，然后，开启仪表盒，用连接螺钉把水平仪表与三脚架相连。

②粗平粗平是把仪器的视线大致横向，用脚螺旋放置圆形水平管，位于圆形指示器内。具体做法：使用器械进行实践。在整平时，气泡的运动与拇指的运动方向是一致的。

③瞄准瞄准就是用望远镜对着靶子进行精确的定位。首先，将望远镜对准远方的明亮背景，旋转目镜，调整螺旋形，以使十字线变得更加清楚。然后松开固定螺钉，转动望远镜，将照门与准星线对齐，然后将螺钉旋紧。最后，将物镜旋转到光轴上，让水平线清楚地落在十字线上，然后旋转旋转，让水平线的影像贴在十字线上。

④精平精平就是把望远镜的视野调整到了水平。微倾式水准器，在水准器的上方安装一套棱镜，它可以将水平管的两头，分别反射到镜筒旁边的一个标准观测窗口，当气泡位于中心时，气泡的两端会形成一个抛物线，表示视野是水平的。如果气泡的两头图像不一致，则表示视觉不是横向的。此时可以用右手旋转微小倾斜的螺旋，使气泡的两个影像完全一致，这样就可以为仪器提供一个水平的视野，从而达到了水平仪的基本原理。注：气泡左边的运动，总是和右手的大拇指不相符合。

⑤读数用十字线把水平仪上的读数截断。水平仪多为倒影式望远镜，读出时要从上到下。首先估计的是毫米级的读数，然后是所有的读数。请注意，水平仪的操作必须按照上述的顺序进行，不可反转，尤其是在读数之前要进行符合的气泡调节。

(2)水平仪的型号以DS开头，是中文首字母“大地”、“水准仪”，一般是DS。后面的数字如“0.5”，“1”，“3”，“10”，以显示仪器的准确度。S3、S10水准计也叫一般水准计，是中国国家三级、四等水准及一般水准的量度，S0.5、S1水准计是中国国家一级、二级精密水准计：

(3)水准测量的作业原理

如图所示2-2,在A、B两点上坚立两根尺子，并在A、B两点之间安置一架水准仪。设水准仪的水平视线截在尺子上的位置为M、N，过A点作一水平线与过B点的铅垂线相交于C。因BC之长即为A、B两点之间的高差hAB。由此从矩形MACN中可以得到计算hAB的式子：

hAB＝a－b

通常情况下A点高程为已知ab分别为用准仪瞄准水准水尺直接出来的后视读数和前视读数。所以有：

hAB＝后视读数－前视读数。

式中：当高差hAB小于0时，说明A点高于B点；当高差hAB大于0时，说明B点高于A点。这就是水准测量的作业原理。

　2.3.2经纬仪

经纬仪是以角度为基础而设计的一种用于测量水平、垂直角度的仪器，可分为两类，其中以电子经纬仪最为常见。经纬仪在测量工作中更是占主导地位

(1)经纬仪的角度测量原理

经纬仪角测定的基本原则

水平角测定法

水平角是由两条横线交叉而成的垂直平面之间的夹角，角度从0度到360度不等。假定在一个平面上有两条线OA和OB相交，在垂直方向上把A、O、B点投影到水平面上，得到对应的投射点A’、O’、B’，水平线O’A’和O’B’之间的角度β就是两条线在垂直方向上的垂直面之间的角度，也就是水平角度。

水平角度的大小不受地面点高度的影响。

在进行水平角测量时，需要满足两个基本条件：

①能够提供一种刻度园盘，它的中心可以与方位线的交叉点在同一垂直线上，即水平标尺；

②要有一架望远镜，可以把它对准远处的目标，并使它在水平面上和垂直面上都能转动，这样才能穿过望远镜。经纬仪由望远镜、水平度盘、竖直度盘、水准器、基座等组成。

图2-3经纬仪

　　(2)经纬仪的安装方式：

①把三脚架调整到等长，并与操作人员的高度相适应，用三脚架将仪表的底座与三脚架的顶部平行。

②把仪器放在测量台上，目测中，然后把一根支架固定住，把光学瞄准器目镜(能看到十字线)和物镜(能看到测量点)，然后用两只手一只脚前后摆动，把十字线和测量点重合，然后把脚放稳，踩实。

③三脚式三脚架的长度为平面圆度。

④水平管用两个平行的水平螺杆进行水平管整平。

⑤水平旋转对准部分90°，水平管采用第三个螺旋式水平。

⑥在光学对中，如果出现微小的误差，可以将连接螺杆的平移式底座打开，使之准确地对中。

(3)度盘读数方法

光学经纬仪读数系统由横向、纵向、微型仪器、读数显微镜组成。度盘刻划的最小格子通常是1度或30度，如果要读出小于1格的角值，就需要用到测微设备，DJ6级光学经纬仪的读数测量设备主要有两种：一是测微尺，二是平行玻璃测微器。

①测微尺的读数器

新生产的如图所示2-4DJ6型光学经纬仪在中使用了该设备。

图2-4 DJ光学经纬仪

　　在读数显微镜的视野内，放置一块带有刻度尺的刻度板，刻度盘上的刻度线经过显微镜的放大，并将其成像到刻度板上，刻度盘的最小格子(60’)的成像宽度与刻度板上的刻度尺的1°分割线的长度相等，刻度尺分为60个小格，记录方向与刻度盘的相反。测量时，用0-0的分界线作为标志。

②单排玻璃薄片测微仪的读数设备

单排玻璃薄片测微仪由单排玻璃、扇形分划尺、测微轮等组成。该仪表的表格值是30’，在扇形尺上有90个小的格子，格子的数值是30’/90=20”。

在进行角度测量时，在目标对准后，旋转测微轮，用双指线夹持度盘分划线图像，然后读取。整度是按刻度盘上的刻度线读出的，而不是刻度的刻度则由测微分刻度尺读取。

③读数显微镜

光学经纬仪的读数显微镜主要用于对读数进行放大，以方便读取。

　2.3.3全站仪

全站仪，也就是全站式电子测距仪，它是一种集光、机、电于一体的高科技测量仪器。与光学经纬仪相比，电子经纬仪采用光电式扫描器代替传统的人工光学式微量读数，从而简化了测量角度的工作，减少了测量过程中的读数错误。由于它可以一次放置一台设备来完成整个测点的测量工作，故称全站仪。它广泛应用于地面、大型建筑物、隧道建设等精密工程的测量及变形监控。

(1)全站仪的构成

电子全站仪由电源、测角、测距、数据处理、通讯接口、显示屏、键盘等组成。

图2-5全站仪

　　(2)全站仪的使用步骤

①安装全站仪，将全站仪置于观测站，反射棱镜置于目标点。对中和校正的方法和光学经纬仪一样。新的全站仪还具备激光对中的作用，它的方式是：将仪器放置、平齐，启动后，打开激光对点器，释放中央的螺钉，把仪器放到支架上，把仪器放到支架上，让显示器上的激光对点器的光点与地面测量点的标记相对准，然后转动螺钉，使管道水平气泡处于中间，然后按ESC按钮，自动关掉激光对点器。该仪表采用了双轴式调整器，调平后的气泡稍有偏移，但不会对测量产生任何影响。

②开启电源开关(按POWER)，显示当前的棱镜常数、天气改正数目和供电电压。如果电池的电量不够，请立即进行更换。

③自检装置旋转一圈照准器和一架望远镜，并对该装置的水平和垂直度进行初始化(有些设备不需要初始化)。

④设定参数棱镜常数的检验和设定：检验装置设定的常数是否与出厂时设定的常量相符，如果不符合，则要进行修正。气象修正参数设定：可以直接输入气象参数(大气温度t和气压p)，也可以从随之而来的天气修正表格中查找修正参数，也可以通过公式进行计算，最后输入气象修正参数。

⑤进行角度、距离、坐标测量在标准测量的情况下，可以在角度测量、斜距测量、平距测量和坐标测量模式之间进行转换。在对目标进行准确定位后，利用各种测量方式的转换，可以获得所需要的观测数据。

⑥在照度、方向测量时，要以基准或标志牌为中心，距离测量要对准反射棱镜的中心，用测量键显示水平、垂直和倾斜，或者显示水平、水平和高度。

⑦测量完毕，关闭。

(3)坐标测量

①测量站的空间坐标设置

②设置后视点或设置后视方向的水平转轮读数为其方位。在设置了后视点坐标后，全站仪将自动计算出后视方向的方位，并将后视方向上的水平转盘的读数设置为其方位。

③设定棱镜的参数。

④设定气压变化值或温度、气压值。

⑤量仪器高，棱镜高，并将全站仪录入。

⑥对准目标棱柱，按下座标，如图2-6所示，全站开始测距，并计算出所示的立体坐标。

2-6坐标测量图

　　第3章工程测量控制网

　　3.1工程测量网的基准

在工程测量网的基础上，采用网平差方法解决未知点的坐标，从而限制网的位置、大小和方向，从而保证了平差的唯一解。当网络的基准不够充分时，网络平差时间方程的系数矩阵就会产生秩损，需要一个特定的解析解；若网络中的参考数太多，就会产生一个问题，即参考之间的一致性。工程测量控制网的基准分为三种：

(1)约束网。具有多余的已知数据。

(2)最小约束网(经典自由网)。只有必要的已知数据。

(3)自由网(无约束网)。没有已知数据，全部网点都是未知点。

对于水准网或高程网(一维网)，网中只有一个点的高程已知，为最小约束网；网中有两个以上点(含两个)的高程已知，则为约束网；网中没有已知点的，为自由网。对于二、三维网，假设都测有边长(这是最常见的，纯测角网已消亡，不需讨论)。平面网(二维网)中只有一个点的坐标和一条边的方位角已知，为最小约束网；若含两个或两个以上已知点的为约束网；没有已知点的为自由网。

　3.2工程测量网的布设

　　3.2.1测图控制网

顾名思义，地图控制网是一种为地图提供服务的测控网络。目前，我国已建成的地图控制网络，大部分都是为大比例尺的数字地形图提供的，其功能是确保地图内容的精度均匀，相邻图幅的正确拼接，以及对测量误差的积累。由于测绘技术的进步，以前的三角网、小三角网、导线网或一、二级导线已基本不用了，而是采取了两级布局，以GNSS技术为主，以导线(网)或GNSSRTK为基点进行加密。

测绘平面控制网必须达到1:500比例尺的测量精度；网片的控制面积要比测区大，网片要尽可能均匀，密度视图的比例也要大。在大项目中，地图控制网应该与全国联网，可以采取挂靠方式进行。对于小型或局部的项目，可以在单独的网络中设置第一个测控网络。

测绘高程控制网一般是通过水准或电磁测距三角高程来确定，而三、四等水准可代替三、四等水准，在实际应用中要注意：

(1)视线的长度应当加以控制，倾斜距离不能过长(例如超过1公里)；中间设点方法宜采用，其前后间距基本相同。

(2)选择最佳的观测时机，在条件允许的情况下，可以使用两个相对的测量设备，或来回测量垂直角度，并尽可能缩短来回测量。仪器高度和觇标高度要准确测量。

　3.2.2施工测量控制网

施工控制网是在工程施工中设置的一种测量控制网，其功能是对本地区建筑的立体定位(平面和高度)进行控制。施工控制网是施工放样、工程竣工、建筑物沉降监测、建筑物改建和扩建的基础。建筑控制网的特性、精确性、布置原理、布置方式等都要与建筑本身的需求相适应。

在勘察设计阶段所设置的各个层次的控制网，其作用主要是为测绘地图提供服务，其精度的高低与地图尺度的大小有关，而且点位的分布也较为均衡。无论是控制点的精度，还是控制点的密度，通常都无法满足工程的放样需求。在建设过程中，施工控制网也是必要的。

(1)建筑网格化特征

①控制区较小，控制点较多，

在勘察阶段，房屋的选址尚未最终敲定，要经过勘察，多项方案对比，最终选择最优方案。因而，在勘察中所测得的面积通常要比工程建筑物的实际面积大上数至十倍。而在施工阶段，已选定了工程建筑，并将其服务对象明确。因此，工程控制网覆盖的面积远小于测绘控制网。

②精确性

施工控制网是指在建筑物的轴线上进行放样，也可以在建筑物的轮廓点上进行放样，对测量的精度有很高的要求。建筑控制网的精度比厕所地图要高得多。这种高精度的控制网需要强大的图形和充足的额外观察，在电磁测距仪、电子计算机等广泛使用的情况下，利用边角网进行施工控制是一种很好的方法。

③经常使用

施工测量是整个施工全过程的一项工作，在不同的高度下，建筑的外形、大小也各不相同。在施工过程中，要经常对其进行放样或对其位置进行检验，在某一控制点，常常要进行数十次乃至数百次的放样。比如在桥梁施工中，由于桥墩的浇筑，在不同的工序、不同的高度，都要对桥墩进行多次放样。由此可见，工程控制区的应用比地图控制区要多。因此，对施工控制点的稳定性、可靠性、使用简便，在施工过程中不会受到任何的干扰和破坏。

④施工对环境的影响较大

工地上，工人来来往往，各类工程机械、运输车(例如起重机、汽车等)络绎不绝，施工现场有大量的临时建筑，这就给施工测量带来了不少的难度，常常导致视线受阻。尤其是在现代建筑中，经常使用交叉作业的方式，不同的建筑在不同的建筑高度之间会有很大的差异，这些都会影响到控制点的可视性。所以，既要合理的控制点，又要有足够的密度，这样才能保证在施工放样过程中，有充分的控制点可供选择。

　3.2.3变形监测网

变形观测控制网是进行各种变形观测的控制依据，其主要内容有：纵向位移观测控制网(简称高程控制网)和横向位移监测网(平面控制网)，并在需要时设置立体控制网络。变形观测控制网通常采用绝对网络(也就是所有控制点都位于变形区之外)；如果建筑处于不稳定区域(如膨胀土、滑坡等)，则应采取相对网格(即所有控制点都在变形区内)。

在绝对网中，变形观测控制点通常被划分为参考和工作基点。基准点是检验工作基点稳定性的基础，一般埋在相对稳定的基岩或受变形影响的区域以外，尽量长时间地保持稳定。由于参考点通常位于距变形建筑物的上行观测站很远的位置，因此在建筑物周边还应设立工作基点，以便与变形观测站建立起连接。如图3-1所示

图3-1变形监测网布设

　　按变形观察要求的精度，即控制网的水平。为了保证观测的准确性，控制网的复测周期应该根据观测目的和观测点位的稳定性来决定，通常一年一次。在重点监控区域，可以按要求缩短复测时间。若发现有任何的变形现象，则必须在任何时候都要进行检查检查。

　3.2.4导线的布设

相邻控制点连成直线所构成的折线称为导线，相应的控制点称为导线点。如图3-2所示导线测量就是依次测定导线边的水平距离与两相邻导线边的水平夹角，根据起算数据，推算各边的方位角，求出导线点的平面坐标。

图3-2导线布设

　　按照不同的情况和要求，单一导线可布设为附合导线、闭合导线和支导线，如图《导线的布设形式》所示。它是建立小地区平面控制网的常用方法，常用于地物分布复杂的建筑区，视线障碍多的隐蔽区和带状区。

(1)附合导线，导线起始于一个已知控制点B而终止于另一个已知控制点C，已知控制点E可以有一条或几条定边与之相连接，也可以没有定向边与之相连接。该导线形式具有3个检核条件，包括1个坐标方位角条件和2个坐标增量条件。

(2)闭合导线的已知控制点上至少应有一条定向边与之相连接。该导线形式具有3个检核条件，包括1个多边形内角和条件和2个坐标增量条件。

(3)支导线，从一个已知控制点c出发，既不附合于另一个已知控制点，也不闭合于原来的起始控制点。由于支导线缺乏检核条件，故一般只限于在地形测量的图根导线中采用。

　　3.2.5边角网的布设

边角两边为用地面测角侧边仪器施测的、由三角形或多边形构成的三角形网和导线网。三形网包括有重叠三角形的网。单纯测角的三角形网已不再采用，单纯测边的三角形网也极少采用，般都是布设成边角全测的三角形网。但是，按边角精度匹配和优化设计理论布设边全测、方向不全测的所谓不完全三角形网最好。三角形网没有图形的限制，长短边可以相差很大，夹角也可以很小或接近180°。但在方向观测时，要注意长短边的调焦问题。边角网都使用全站仪施测，有条件时，尽量用智能型测量机器人进行自动化观测。导线网要有足够的闭合环和附合线路，一个多边形环的边不宜太多，如不宜超过6条。由于GNSS技术的应用，最长边将大大减小，已极少布设平均边长为8~13km的边角网了。平均边长为几百米或更短的特高精度专用网，如三峡工程升船机施工控制网，宜布设为边角网许多大型水利工程施工控制网和变形监测网，由于顶空通视的原因，也宜布设为边角网，安装测量控制网基本都是边角网。

　3.2.6 GNSS网的布设

GNSS是目前应用最广泛、最重要的网络之一，尤其是在大范围、远距离、地面通视差的工程中，GNSS网络应该是首选的。GNSS网络也不受图形的制约，其长度和边长差异较大，其布置主要考虑工程需要，便于到达，便于保存，顶空条件好，多路径影响少，电磁干扰较少。在实际工程中，为了解决方向问题，必须在站点设置至少一个邻近点通视。GNSS网的应用必须按照相关的技术标准进行，特别是GNSS网，在满足工程要求的情况下，可以在技术规范中加以改进，比如延长时间、延长时间、延长时间、延长时间、用多个接收器进行长时间的精确测量，除精度和可靠性要求不高的测绘控制网外，不能使用点连式布网，也不用边连式布网，宜采用网连式布网。

　3.2.7水准网的布设

国家高程控制网络一般指国家1、2、3、4级水准网络。国内水准标高采用标准高法，参照1985全国标高标准计算。青岛原点高程为72.2604米.水准网的布置原则是从高到低、从整体到局部、层层控制、层层加密。等水准线是全国高程控制网的支柱，也是地壳、地表运动和相关科研工作的重要基础。在地质构造稳定、路面坡度较低的情况下，一级水准线路的布置是必要的。水平路径必须封闭成环，形成一个网格。等水准环线的周边，东部地区为1600公里，西部为2000公里，山区为困难区域。

二等水准线是全国高程管制的综合依据，必须在-等水准圈中设置。二级水准线路尽量沿省、县级公路布设，必要时可跨铁路、公路、河流。二等水准环线的周边，在平原、丘陵地带的长度不能超过750公里，在山区、艰苦地区可以适当的调整。

三四级水准网是在一、二等水平线的基础上进-一步加密，按需要在高水平水平网中设置一条附合路线、环线或节点网络，为各类工程施工提供直接的高程控制点。

独立的三级连接线路，其长度不得大于150公里：环形线路的周边不得大于200公里；山区和其他特殊困难地区可以适当放宽，但不得超过以上各项指标的1.5倍。

这是一条独立的四级连接。后一级网节点之间的间距不得超过30公里：山区等特殊困难地区可以适当放宽，但不能超出以上各项指标的1.5倍。

每一级别的水平基准的偶然误差M△/千米水准测量，其全中误差Mw不得超出指定值。

3.3工程测量控制网的质量准则

(1)精度准则

其分类包括总体精度、点位精度和相对点位精度、未知数函数精度、主分量和标准矩阵。这些标准可以根据实际建设的要求来选取一种或多种。

(2)可靠性准则

控制网的可靠性是指能够发现(或检测)观察值的粗差(称为内部可靠度)以及抵御观察值粗糙度(称为外部可靠性)的能力。通过观察数据中的剩余观测成分，确定了内部可靠度，从而能够有效地反映出控制网络对观测数据的粗差。在观测数据中，额外观测成分越少，其粗差值就越难以检测；相反，如果观察到的额外成分比较大，则可以在这个观察中发现更小的粗差点。良好的控制网络，其额外观测成分应该在0.3以上。外部可靠性用于测量未检测到的模型错误对控制网点的位置坐标及其功能的影响。影响因素愈低。说明外部的可靠性较高。总体上，网络的影响系数为8~10，说明网络的外部可靠性比较高。

(3)灵敏度准则

灵敏度准则是针对变形监测网提出的。灵敏度定义为：在给定的显著水平和检验功效下，通过对周期观测的平差结果进行统计检验，能发现的某一位移向量的下界值。

(4)费用准则

控制网造价一般包括设计、填石、运输、仪器、观测、计算、检查等。在控制网的优化设计中，主要考虑了填土和观察两个方面，而其它的费用随着控制网的设计而变动，可以作为固定的成本来处理。此外，较高的精确度和较大的观测权数，将会增加网络成本；类似地，过多的观察数目会使网络的可靠性得到改善，但成本却会增加。

　第4章建筑工程的施工放样

　　4.1施工放样的定义

工程的施工放样，是指按照设计、施工的需要，在现场以精确的精度标定图纸上的建筑(构筑物)的平面位置和高度。放样，也叫测设，它的目标和次序正好与测量的方向相反，它把地表的地形、地形都画在地图上，而放样则是把图纸上的建筑(构筑物)与地表进行标定。

施工放样工作是为施工提供依据，在放样过程中出现的任何错误都会对工程的质量和进度产生一定的影响。在放样之前，要对项目的总平面布局、详细的结构设计图纸等进行了解，明确其主要轴线、主点、各细部的几何关系，并根据实际情况选用仪器、设备、确定放样方式、仔细地放样，随时检查、检查，保证工程的质量和施工的顺利进行。

4.2建筑限差和放样精度

　　4.2.1建筑限差

建筑限差是指建筑物竣工后实际位置相对于设计位置的报限偏差，又称设计或施工允许的总误差。建筑限差与建筑结构、用途、建筑材料和施工万法有关，如按建筑结构和材料分钢结构、钢筋混凝土结构、毛石混凝土和土石结构，其建筑限差由小到大排列：按施工方法分预制件装配式和现场浇筑式，前者的建筑限差要小些：钢结构中用高强度螺栓连接比用电焊连接法的建筑限差要小。一般工程如混凝土柱、梁、墙的建筑限差为10-30mm；高层建筑物轴线倾斜度的建筑限差要求高于1/100~12000；钢结构的建筑限差为1~8mm；土石结构可达10cm；有特殊要求的工程项目，设计图纸上有明确的建筑限差要求。

建筑限差按不同的建筑结构和用途，应遵循我国现行标准执行。如《混凝土结构工程施工及验收规范》、《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》、《建筑安装工程施工及验收技术规范》等。

　4.2.2放样精度

现如今我国在对施工控制网的放样精度是否处于标准状态的衡量方式主要是采取以点位误差展开。而施工控制网的存在可以更好地帮助测量放样，以及工程数据信息检查工作顺利进行，对于整个测量过程的精度要求较高，因此为了更好地发挥出施工控制网的作用，从1985年开始我国就提出了多项测量规范要求，这些政策最主要的目的就是对布网精度提出具体的要求，比如说在进行多种梯级布置操作执行过程中，要想确保建筑主体建设数据符合设计方案，不存在建设误差，那么实际的坐标点误差范围就不能超过规定数据上下10mm。通过对多个建筑项目情况进行分析调查可以发现，该类布网精度想要达到建设工程需求，各方面的放样精度均需要得到充分保障，才可以避免对后续工作产生影响，确保建筑工程的建设质量。

对于施工放样工作，在行业中通常也被称之为施工放线，一般需要工作人员根据工程设计图纸中所规定的建筑物平面位置，以及对应的高度数据信息，再借助相关测量设备和技术将具体的数值在现实中得到呈现，通常情况下施工团队会先对即将展开建设的现场环境信息进行收集并转移到图纸上，而施工放样则与该操作恰恰相反。其中需要注意的地方由于施工放样方法上的不同，对于精度要求也有着明显的差异，因此在对施工放样进行选择时，现场工作人员必须要按照实际情况以及建筑物功能要求选择合适的方法，确保建筑物建设质量。而比较常用的放样点位操作有极坐标法，可以与GPS技术进行结合，不仅整体工作流程简单，同时还能够很好的保证放样精准度。

　4.3施工放样的种类

建筑放样按角度放样、距离放样、点放样、直线放样、铅垂线放样、高放样放样。

(1)角度放样。角放样的本质是：以一个已知的方向为参考，将另一个方向放样，使得两个方向之间的角与预先确定的角相等。采用经纬仪或全站仪，采用左、右定点测心的方式进行角度放样。

(2)距离放样。在设计图纸上，按照指定的开始和方向，标出已知的距离。测量方法可以是钢尺，也可以是电磁波测量。

(3)点放样。它是按图纸上的原位坐标来标定的。建筑的外形与尺寸由几个特征点来表示，例如四个角点、线形建筑的拐点等。点位放样是建筑物放样工作的重要依据。

(4)直线放样。在现场标出图纸上的直线，例如大楼的轴线。通常采用经纬仪或全站仪采用正向反光法测量。

(5)铅垂线放样。为确保高层建筑的垂直性，必须采用放样铅垂线。

(6)高程放样。在现场标定图纸上的高度。

　4.4施工放样方法

　　4.4.1点和平面直线放样方法

放样点位的常用方法有交会法、归化法、极坐标法、自由设站法和GPSRTK法等。

(1)交会法包括距离交会法、角度交会法和轴线交会法等。

①距离交会法。该方法特别适合于放样点与已知点之间的距离不不超过测尺长度，并可方便地进行测量。按图4-1所示，首先要确定放样距离S,S2，以两个已知点为中心，用钢尺画出一个圆，两个圆的交叉点就是要放样的点。

图4-1距离交会法

　　②角度交会法(也称为方位交会法)。在测量距离不便时，一般采用角交会方法进行测量。从放样点和已知点的座标可以求出放样要素(两个交会角β，β2)。将经纬仪(或全站仪)在两个已知的点上安装对应的放样角度，两视线的交会点即为要放样的位置。

4-2图角度交会法

　　③轴线交会法如图4-3所示。采用侧方交会原理得到被放样点的位置，一般用于不便于钢尺量距又缺乏电磁波测距仪的情况。

图4-3轴线交会法

　4.4.2铅垂线放样方法

 

在重力作用下的一条线叫做垂直线。它的下端有一根很重的绳子，当它停下来的时候的线就是铅垂线线。为确保高层建筑的垂直性，必须对其进行标定。目前，常用的放样法有以下两种。

(1)经纬仪+弯曲目镜投射。把经纬仪(或全站仪)安装在要求标定的位置，拆下望远镜的目镜，安装弯曲的目镜，把望远镜的视野对准天顶，在要放样的高度上，设一个投射面，由照相机每转动90度，就能获得四个对称点，取中点(可以增加测量精度)，也就是铅垂线放样。在高层建筑工程中，常采用此方法。

(2)铅垂仪法。光学铅垂仪是一种专用的标定装置，其两根水平管互相垂直，可以垂直地投射在平面上，所以有两个目镜和两个物镜。日本索佳公司生产的PD3铅垂计，垂直精度为1/40000，徕卡WILDNZL,WILDZL，垂直精度1/30000~1/2000，日本索佳LV1激光铅垂计，它能上下射出垂直激光，容易获得精确的投入点。

　4.4.3高程放样方法

在工程建设中，通常采用的是水平法、三角高程法，有时还会使用钢尺进行标定。在水平测量中，通常使用视线高方法进行高程标定。在标高控制点和标点处的高差超出水平标尺时，可以采用吊标尺替代标尺进行标定。三角高程测量通常是指采用全站仪标高的方法。对于桥梁构件、厂房屋架、体育馆钢架等具有较大起伏的工程，其标定方法难以实现，可采用全站仪标高放样。

图4-4放样图

　　4.5典型工程施工放样举例

　　4.5.1工程概况

(1)工程概括

①工程名称：沈阳大东区工程住宅楼；

②建设单位：华润房地产开发公司；

③施工单位：大连常瑞建筑公司；

④工程地理位置：辽宁省沈阳市大东区；

⑤总建筑面积48235平方米，地上各楼层2098.83平方米，地面2097.95平方米，标准楼层2097平方米；

⑥层数地下2地上15；

⑦层高B1(m)3.6(m)3.3首层(m)4.2标准层(m)3机房层(m)48建筑高度±0.000绝对标高(m)34；

⑧室内外高差(m)0.3基底标高(m)-7.75檐口高度(m)64.2建筑总高(m)68.2；

⑨平面与立面横轴编号1轴~66轴纵轴编号A轴~T轴平面尺寸(m)长：116宽：23.7建筑立面阳台、飘窗、线条10结构形式基础类型筏形基础结构类型剪力墙；

⑩施工流水段地下划分四个流水段，地上划分为两个独立施工段平行施工，每段划分三个流水段。

图4-5楼层平面图

　　(2)技术依据

按照GB50026-2007《工程测量规范》的要求进行了施工。

建筑工程的放样，必须提供以下数据：

①总体设计。

②建筑的结构和结构。

③建筑轴线的设计。

④大楼的基本设计。

⑤仪器基本图纸。

⑥挖掘的土方。

⑦建筑的构造。

⑧管道分布图。

⑨现场控制点坐标、高程和点分布。

在放样之前，必须检查建筑工程的平面控制网和高度控制点。

在施底面上，应采用2英寸激光经纬仪或激光垂直测量。在控制轴到施工层后，投测轴线要按照封闭图形在建筑物平面上进行。通过验收，方可在本施工层面进行其它测量；如果不能，就必须重试。

建筑物施工放样是、轴线投射的偏差，不应超过下表要求：

(3)建筑物定位

建筑定位，是建筑项目开始后的首次放线，由市政规划局(勘测组)和施工方(专业)按照建筑平面图进行定位，最终在工地上形成(至少)4根定位桩。“全站仪”和“更高级的经纬仪”是一种常用的放线仪器。我们选择了全站设备。

定位的方法：测量控制网中的建筑物轴线。根据建筑外形的不同，位置的确定应采用直角坐标法；极坐标法适用于任意形状的建筑物；在等值距离难以确定的情况下，可以采用角度交会的方法。

以下表4-2则是建筑定位数据：

图4-6墙柱平面布置图

　4.5.2平面点方样

在地基完成后，第一层、第二层，一直到主体结构完成。按轴线定位桩和外引轴线参考线进行施工放线。用经纬仪把轴对准建筑，在建筑平面上弹出轴线，然后按照轴线放出柱子、墙壁等边线，一层接着一层，直到主体完成。

施工测量工作：

①进场后，应先根据甲方提供的施工位置图进行图纸审核，并与业主进行控制点交接，保证图纸的正确性。其次，与甲方配合完成坐标、水准坐标的交接，如有重大偏差，需与甲方或设计单位协商解决办法，并在确定后方可进行。

②在施工现场设置控制座标网及水平参考。水平基准必须采用永久标高，永久标高设于与建筑物附着地稳定可靠的土层中，并对水平标点进行防护，以保证标高不受损害。

③工程定位后要经建设单位和规划部门验收合格后方可开始施工。

④全站仪放样

a)整平、对中：把全站仪安装在基准位置，开启仪器，旋转望远镜，打开激光器对中，调整平面，调整两个脚架，调整圆度，调整圆角，调整圆心，调整中点，确定中心，如果有误差，就把仪器移走，然后精确调整，直至中心。

b)放样数据输入：开启全站仪，进入选单，选择放样，进入测站设定，根据图纸输入测站的坐标，然后进入后视图，把仪器的十字线对齐后视棱镜的中心，然后按下“确认”按钮，仪器的座标就已经设定好了。重复测量，避免出现大的错误。

c)后视点检核：进入测距模式，将棱镜架在复测点位上，把它调平，用望远镜的十字线对着棱镜的中心，选定一个坐标，把它和已知的坐标进行比较，如果两者之间的差距不大，就可以进行下一步的工作。

d)坐标放样：进入放样测量系统，输入待测的未知点坐标，进行测量，在输入坐标后，按照仪器所显示的角方位进行调节，将棱镜移至正确的位置进行测距，并在该位置上进行相应的调整。

e)现场钉桩标记：测量到的圆点，用圆圈和标线，用木桩固定，然后在柱子上钉上钉子，以防止柱子松动，并把数据记录在记录簿上。

　4.5.3楼层标高放样实例

建筑物在楼面上放样时，一般采用线垂或经纬仪，从底层四在角的轴线控制点引测到楼面上，弹出纵横墨线即得到楼层控制线，再根据图纸尺寸和控制线用钢尺即可放出各开间的墙、柱、门等细部位置。

(1)墙柱定位轴线

在工程中，通常采用内部控制方法，在对工程测量结果进行验证后，按-层楼面为基准，在最长的纵向上预先埋设多个200*200*8mm的钢板，并在钢板上画出控制轴线或主轴线控制点：二层及以上，以一层楼面为基准，在每层楼面对应位置留200*200mm的方孔，然后用大线锤或竖直计测量下层楼面的控制点，然后用经纬仪和钢卷尺对其轴线进行校准，并将各个层轴和细度线放出来。

轴线放样步骤：

(1)将全站仪整平对中按上述建筑定位的步骤对轴线上任意两点进行坐标放样。

(2)将全站仪架设在放样点上重新整平对中

(3)对中整平都将目镜对准另一坐标进行校对，锁定仪器，将表盘角度归零

(4)依次在定向方向上进行放样，将放样点连成直线

(5)仪器解锁，将仪器照准部旋转至90°00′00″(误差控制在3″内)

(6)锁定仪器，重复步骤③即可完成轴线放样

(1)1米线放样1米线并不是指的高度一米，而是从基准高度直接测量的高度，在建筑标高线上加一米。举个例子：比如一楼的顶面高度是3.8米，二楼的地面标高是3.95米，那么二楼的建筑1米线就是3.95米，这与一楼的顶面标高一点关系都没有。

　结论

伴随着城市规划与建设的高速成长，许多的建筑工程从我们身边屹立而起。从一个社会的建筑要适应社会的现代化实际需求进行综合的考量。一个建筑项目我们不单单要满足建筑功能的要求，我们还要照顾到人类关于美学的一系列需求。在这些外观造型极其复杂并且测量精度要求较高的建筑工程的建设的实际过程中，施工的阶段测量工作就对我们提出来更高的要求。

在当今的建设工程施工中，测量技术是集多学科多领域的一个工作，而且具有非常高的实践操作性、技术严谨性、专业操作性，并且对建筑施工项目的质量还有安全以及整个工程项目的施工进度都会产生重大的影响。工程测量中人的因素是导致产生重大误差的关键一环，这就需要我们从事测量的从业人员在施工测量的每个细节都要谨小慎微认真对待，形成一种优秀的作业习惯，只有这样才能更好为建造工程高质量发展提供有力的保障。提高测量精度，加强自身专业水平学习。本文阐明了常用的测量仪器工具和一些相关的测量技术方法，与此同时我们就在实际的测量工作中如何有效的提高测量的精度避免不必要误差进行了的说明。目前为了保证测量工作的有效开展，保证建筑质量的不断提升，在以后的建筑工程测量工作中我们要不断总结，不断创新，不断进步，把我国的工程测量工作推上更高的台阶。

　致谢

时光飞逝，大学的学习生活不觉已过。在这段美好的日子里，我在成长的道路上又迈出了小小的一步，这一步包含了我个人的努力，也浸透着各位师长、同学与朋友的心血与关怀。在论文即将完成之际，我愿借此机会向所有关心、帮助、支持和鼓励过我的老师、同学、朋友和亲人致以最衷心的感谢和最诚挚的祝福！本文是在老师的引导下完成的，在做毕业设计的这段时间来，老师在理论方面给予了我很大的帮助与支持。使我的毕业设计能得以顺利完成。她在我开题初期的时候提出了很多有益的建议，同时也很关心我的进展，在此，我要向她表示最真诚的感谢和最由衷的敬意。

参考文献

[1]范玉俊.测绘工程测量中无人机遥感技术的运用研究[J].四川建材,2022,48(12):53-54.

[2]尚鹏鹏.数字化测绘技术在建筑工程测量中的应用[J].四川水泥,2022(12):42-44.

[3]谢晓君.地理信息系统技术在工程测量中的应用研究[J].房地产世界,2022(21):145-147.

[4]唐煌.工程测量中的三维GIS技术分析[J].信息系统工程,2022(10):54-57.

[5]刘焱.浅析工程测量在施工质量管理中的重要性[J].房地产世界,2022(19):72-74+77.

[6]车向东,张向阳,衡富顺.GPS在工程测量中的应用[J].价值工程,2022,41(28):118-120.

[7]周凯.现代测绘技术在工程测量中的应用研究[J].华北自然资源,2022(04):102-104.

[8]姜留涛,刘舜.工程测量技术专业课程思政系统化设计研究[J].地理空间信息,2022,20(07):168-172.

[9]索耀.基于测绘新技术在建筑工程测量中的应用分析[J].中国设备工程,2022(12):191-193.

[10]董校洪.测绘新技术在工程测量中的应用[J].居舍,2022(18):42-45+69.

[11]董校洪.RTK测量技术在工程测量中的应用[J].工程技术研究,2022,7(09):86-88.

[12]武兴.工程测量中GIS技术和数字化测绘技术的应用[J].中国住宅设施,2022(03):91-93.

[13]王俊.测绘新技术在测绘工程测量中的运用探析[J].工程建设与设计,2022(05):111-113.

[14]梁位鸿.测绘新技术在建筑工程测量中的应用思路研究[J].科学技术创新,2021(34):120-122.

[15]李广云,范百兴.精密工程测量技术及其发展[J].测绘学报,2017,46(10):1742-1751.