論述市政工程的控制測量精度問題

李彬

市政工程(包括城市道路、橋梁、給水排水、堤防護(hù)岸、涵閘泵站及煤氣管道等)設(shè)計(jì)階段的測量工作是直接為設(shè)計(jì)服務(wù)的，同時(shí)也為工程施工提供依據(jù)。因此市政工程設(shè)計(jì)對(duì)市政工程測量的精度和測量內(nèi)容有一定的要求。而測量精度對(duì)市政工程有很大的影響。如果忽視測量精度，就可能造成拆遷已有建筑物或平整大片土地，帶來不應(yīng)有的損失。如果片面的強(qiáng)調(diào)精度，又會(huì)造成時(shí)間與經(jīng)濟(jì)上的浪費(fèi)。所以只有按照各種市政工程對(duì)測量的不同精度要求進(jìn)行測繪工作，這樣所得的測繪成果成圖資料，才能滿足各種市政工程設(shè)計(jì)的需要，又為施工測量提供了方便，加快了市政工程的建設(shè)速度。下面就市政工程的控制測量精度談幾點(diǎn)粗淺看法：

一、市政工程對(duì)平面控制測量精度的要求

(一)一般市政工程的平面控制測量精度

在市政工程建設(shè)中，如果布設(shè)地下管道較多，用地比較緊張的情況下，對(duì)每一種管道都要按其最小的間距要求布設(shè)。如：下水管道離建筑物的水平凈距不小于2．5m；匯水管徑小于或等于200mm時(shí)，匯水管道離下水管道不小于1．5m；道路側(cè)石邊緣離下水管道不小于1．5m；中壓煤氣管道離下水管道也不小于1．5m等等。如果原有建筑物的位置不準(zhǔn)確，則有可能將管道布置得小于上述規(guī)定的最小間距。因此設(shè)計(jì)人員認(rèn)為對(duì)于原有的建筑物所施測的解析坐

標(biāo)，其最大點(diǎn)位誤差不應(yīng)超過10cm。如果布設(shè)的地下管道不多，管道之間的水平凈距超出了最小水平凈距，在這種情況下，建筑物與鄰近已有構(gòu)筑物以及與平面控制點(diǎn)的相對(duì)位置誤差也不應(yīng)大于10～20cm。

根據(jù)上述設(shè)計(jì)人員的要求，在一般市政工程(如匯水排水管道、煤氣管道、次要城市道路、堤防護(hù)岸等)建設(shè)中，布設(shè)四等以下各級(jí)平面控制網(wǎng)時(shí)，可按最弱點(diǎn)點(diǎn)位誤差相對(duì)于起算點(diǎn)不大于士10cm的精度進(jìn)行施測。這樣相鄰?fù)?jí)點(diǎn)的點(diǎn)位誤差會(huì)小于土10cm，能夠滿足設(shè)計(jì)或施工單位對(duì)一般市政工程施測線路交點(diǎn)，測繪地形圖和縱橫斷面圖或用解析法測定地物點(diǎn)坐標(biāo)的精度要求。．

在市政工程測量工作中，一般采用電磁波測距導(dǎo)線比較多。如果導(dǎo)線平差后最弱點(diǎn)(對(duì)于附合單導(dǎo)線的最弱點(diǎn)即為導(dǎo)線中點(diǎn))的點(diǎn)位中誤差Mφ為士10cm時(shí)，則導(dǎo)線全長相對(duì)閉合差按下式計(jì)算：

公式：

上式中：L為附合導(dǎo)線全長、比例系數(shù)K=、Mφ=±10、1／T為相對(duì)閉合差。

如一級(jí)導(dǎo)線L為5.4km時(shí)

則

二級(jí)導(dǎo)線L為3.6km時(shí)

則

三級(jí)導(dǎo)線L為2．4km時(shí)

則

l、根據(jù)全長相對(duì)閉合差計(jì)算測角中誤差，其計(jì)算公式如下：

式中n為導(dǎo)線邊數(shù)，比例系數(shù)K為，T為導(dǎo)線全長相對(duì)閉合差分母值，δ為206265"。

現(xiàn)根據(jù)(2)式，用電磁波測距儀測量等級(jí)導(dǎo)線時(shí)的測角中誤差如下表；

等級(jí) 導(dǎo)線全長相對(duì)閉合差 邊數(shù) 測角中誤差

估算（"） 采用（"）

Ⅰ 1：11000 12 ±6.34 ±

Ⅱ 1：7000 12 ±9.96 ±

Ⅲ 1：5000 12 ±13.95 ±

注：當(dāng)導(dǎo)線平均邊長較短，附合導(dǎo)線的邊數(shù)超

過12時(shí)，應(yīng)適當(dāng)?shù)靥岣邷y角精度。

2、各等級(jí)導(dǎo)線邊用光電測距的測距中誤差按下式計(jì)算：

式中n為導(dǎo)線邊數(shù)，s為導(dǎo)線邊長。

當(dāng)時(shí)，測距中誤差的估算值與采用值見表

等級(jí) 總長（km） 邊數(shù) 每邊測距中誤差（㎜）

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測量精度

為了使市政工程按城市規(guī)劃的要求施測，還需要進(jìn)行城市主要干道的規(guī)劃道路定線測量，將規(guī)劃道路中線，或平行規(guī)劃道路中線的軸線，或道路邊線(又稱紅線)測設(shè)到實(shí)地，為城市的詳細(xì)規(guī)劃、各種線路工程的定線和建筑用地界址的測設(shè)提供資料和依據(jù)。由此可見，規(guī)劃道路定線測量在城市建設(shè)中起著重要的作用，對(duì)測量的精度有比較高的要求，即平面控制網(wǎng)最弱點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差為士5cm。因此四等以下的各級(jí)平面控制網(wǎng)的最弱點(diǎn)點(diǎn)位誤差相對(duì)于起算點(diǎn)(上級(jí)控制點(diǎn))應(yīng)不大于士5cm。所以城市主要干道的規(guī)劃道路定線導(dǎo)線要按蘭級(jí)或三級(jí)導(dǎo)線的技術(shù)要求(表3)施測，這樣才能滿足城市建設(shè)和管理的需要。

電磁波測距導(dǎo)線的主要技術(shù)要求

等級(jí) 附合導(dǎo)線長度（km） 平均邊長

（m） 每邊測距中誤差（㎜） 測角中誤差（"） 導(dǎo)線全長相對(duì)閉合差

一級(jí) 3.6 300 ±15 ±5 1/14000

二級(jí) 2.4 200 ±15 ±7 1/10000

三級(jí) 1.5 100 ±15 ±17 1/6000

(三)城市立體交叉橋梁和大型工程的平面控制測量精度

在現(xiàn)代化的城市建設(shè)中，由于道路網(wǎng)的擴(kuò)充，立體交叉橋梁的修建工作日益增多。為了保證立體交叉橋梁的質(zhì)量，其橋梁中線長度的精度要求如下：

l、當(dāng)橋長小于100m而采用跨徑為16m(標(biāo)準(zhǔn)跨徑)的鋼筋混凝土梁(或采用預(yù)應(yīng)力混凝土空心板)時(shí)，要求在一個(gè)橋墩頂面中心點(diǎn)上的二個(gè)梁的縱向接觸處之間的距離不能大于10mm，否則汽車在行駛時(shí)會(huì)產(chǎn)生跳動(dòng)現(xiàn)象，因此二個(gè)橋墩頂面中心點(diǎn)之間的距離誤差不能大于5mm，其相對(duì)誤差為5 ：16000=1／3200，取相對(duì)誤差的l／2作為橋中線長度的相對(duì)中誤差，即、1／6000。

2、當(dāng)橋長大于100m而小于500m而采用25m單跨徑(標(biāo)準(zhǔn)跨徑)的鋼筋混凝土梁時(shí)，二個(gè)橋墩頂面中心點(diǎn)之間的距離誤差也不能大于5mm，其相對(duì)誤差為5／25000＝1／5000，取相對(duì)誤差的1／2作為橋中線長度的相對(duì)中誤差，即1／10000。

根據(jù)城市總體規(guī)劃的要求和城市主要干道上的立體交叉橋的特點(diǎn)，以及測區(qū)的實(shí)際情況(人車來往頻繁、建筑物密集、構(gòu)筑物多、道路不寬等)，采取等級(jí)導(dǎo)線作為測區(qū)的平面控制比較合適。

附合導(dǎo)線全長相對(duì)閉合差為

式中△鼠為導(dǎo)線平差前終點(diǎn)的最大位移

L為導(dǎo)線全長

因?yàn)閷?dǎo)線最弱點(diǎn)在導(dǎo)線(單導(dǎo)線)中點(diǎn)，所以導(dǎo)線中點(diǎn)最大位移為△限／2。

3、當(dāng)橋長為100m～200m而采用16m長(標(biāo)準(zhǔn)跨徑)的預(yù)應(yīng)力混凝±空心板時(shí)，安裝時(shí)的最大誤差為士5mm。

即△限士5mm

則

即可采取Ⅱ級(jí)導(dǎo)線的精度施測。

4、當(dāng)橋長200m—500m而采用25m長(標(biāo)準(zhǔn)跨徑)的預(yù)應(yīng)力混土空心板時(shí)，安裝的最大誤差也為士5mm。

即△限＝士5㎜

則

即可采?、蚣?jí)導(dǎo)線的精度施測。

5、對(duì)于大型工程(如跨江河大橋、地下鐵道、機(jī)場海堤等)，則可以利用城市基本平面控制網(wǎng)的一個(gè)已知方位和一個(gè)已知點(diǎn)布設(shè)高精度的專用平面控制網(wǎng)來解決。

二、市政工程的水準(zhǔn)測量精度

(一)城市主要排水管道和城市主要干道的水準(zhǔn)測量精度

1、城市主要排水管道的水準(zhǔn)測量精度為：

fh=±9

或fh=±3 式中L為附合線路的長度，以公里計(jì)，N為測站數(shù)。

從上式可知，城市主要排水管道工程按三等水準(zhǔn)測量精度施測。

2、城市主要干道工程的水準(zhǔn)測量精度為：

fh=±18

fh=±6

從上式可知，城市主要干道（道路）工程按四等水準(zhǔn)的測量精度施測。

（二）城市堤防護(hù)岸工程、小橋和水廠的水準(zhǔn)測量精度為：fh=±20mm………… （6）

即也按四等水準(zhǔn)測量精度施則。

（三）在一般市政工程（如給水管道、煤氣管道、城市次要干道、防洪土堤等）中，其附合水準(zhǔn)路線閉合差不應(yīng)超過：

fh=±30mm…………………………（7）

（四）對(duì)于大型工程（如大橋、地下鐵道、機(jī)場、海堤等），應(yīng)采用城市測量規(guī)范中的二、三等水準(zhǔn)測量精度要求施測。

總之，以上論述的市政工程控制測量的限差、曾多次用在大中型市政工程測量中，其效果是明顯的。

注：文章內(nèi)所有公式及圖表請以PDF形式查看。