工程测量案例分析例题

开挖基坑监测：基坑上边缘尺寸为100m×80m，开挖深度为25m，在基坑周边布设了四个工作基点A、B、C、D，变形监测点布设在基坑壁的顶部、中部和底部；监测内容包括水平位移、垂直位移和基坑回弹等；基坑开挖初期监测频率为1次/周，随着基坑开挖深度的增加，相应增加监测频率；监测从基坑开挖开始至基坑回弹结束。监测到第12期时，发现由工作基点A测量的所有监测点整体向上位移，而由工作基点B、C、D测量的监测点整体下沉或不变。

综合大楼监测：大楼的监测点布设顶部、中部和基础上，沿主墙角和立柱布设；监测内容包括基础沉降、基础倾斜和大楼倾斜等；监测频率为1次/周；监测从基础施工开始至大楼竣工后1年。

地铁隧道监测：监测范围为综合大楼相邻的200m区段；监测内容包括隧道拱顶下沉、衬砌结构收敛变形及侧墙位移等；变形监测点按断面布设，断面间距为5m，每个断面上布设5个监测点，每个点上安装圆棱镜，采用2台高精度自动全站仪自动测量；监测频率为2次/天；隧道监测从基坑开挖前一个月至大楼竣工后1年。

监测数据采用SQL数据库进行管理，数据库表单包括周期表单、工程表单、原始数据表单、测量仪器表单、坐标与高程表单等。监测成果包含监测点坐标数据、变形过程线及成果分析等。

【问】：该段地铁隧道变形监测中，总共需布设多少个断面监测点？对两台高精度自动全站仪的安置位置有什么要求？

【参考答案】：

地铁隧道变形监测范围是200m区段，变形监测点按断面布设，断面间距5m，每个断面布设5个点，故总共需要布设的断面监测点＝（200/5＋1）×5＝205。

两台高精度自动全站仪的安置位置要求设立在基准点或工作基点上，并采用具有强制对中装置的观测台或观测墩，测站视野开阔无遮挡，周围应设立安全警示标志，应同时具有防水、防尘设施。

【问】：利用数据库生成监测点的变形过程线时，需要调用到哪些表单？并说明理由。

【参考答案】：

利用数据库生成监测点的变形过程线时，需要调用周期表单、坐标与高程表单。

原因是监测点变形过程线反应的是监测点平面位置和高程随时间的变化。

【问】：从测量角度判断有工作基点A测量的基坑监测点向上位移的原因，并提出验证方法。

【参考答案】：

由工作基点A测量的基坑监测点向上位移是因为工作基点A点下沉造成的。

验证方法：利用变形区域外布设的基准点，采用水准测量方法观测工作基点A、B、C和D的高程变化。将测量得到的工作基点点位高程与先前的高程值比较即可。也可比较A、B、C、D之间高差变化。

某测量单位承担某厂房内大型设备的安装测量任务，要求安装后设备的中轴线与厂房的中轴线重合，安装的点位精度达到±5mm。

①考虑到施工程序、方法、场地情况以及使用的方便性，布设了14个施工控制网点，都为带强制对中装置的观测墩。其中A、B两点位于厂房的中轴线上、且和厂房外的测图控制点通视；

②使用0.5秒精度全站仪进行施工控制测量。各测站上同时获得观测点的斜距、水平角、天顶距等观测值，并记录测量时的温度与气压，经过三维网平差获得施工控制网点的三维坐标（X、Y、Z）；

③按照“忽略不计原则”（控制点误差对放样点位不发生显著影响）确定施工控制网点的点位允许误差，并将它与三维网平差的点位精度比较，判定施工控制网成果能否满足施工放样的要求；

④使用1秒精度的全站仪按坐标法进行施工放样。事先将放样点的设计坐标输入全站仪中，测量时将现场的温度和气压输入，让全站仪自动进行气象改正。

【问】：建立施工控制网时，坐标轴的方向如何确定？

【参考答案】：

建立施工控制网时，坐标轴方向与厂房轴线平行。其中坐标横轴宜选在A、B两点的连接线上，坐标纵轴垂直于横轴，其交点选在对施工影响小的地方。

【问】：提出提高施工控制网高程测量精度的措施。

【参考答案】：

提高施工控制网高程精度的措施包括提高测距精度和提高垂直角观测精度。提高测距精度措施有：严格对中整平；增加观测次数；选择有利的观测时间等。提高垂直角观测精度措施包括：

缩短视线长度（即短边传递高程）；

对向观测；

选择有利的观测时间，一般情况下，中午前后观测垂直角最有利；

提高视线高度。

【问】：按照“忽略不计原则”，施工控制点的点位允许误差应为多少？

【参考答案】：

【问】：简述将施工控制网坐标转化到测图控制网的作业流程。

【参考答案】施工控制网坐标转化到测图控制网的作业流程：

（1）收集整理转换区域内同时具有施工控制网和测图控制网坐标系坐标的控制点成果，一般需3至5个。如果没有足够数量的重合点，可通过联测得到。

（2）根据转换模型计算施工控制网和测图控制网坐标转换参数。设施工控制网坐标系坐标为（X，Y），测图控制网坐标系坐标为（M，N），利用以下公式计算转换参数p、q、α：

（3）利用以上转换参数完成坐标转换。