施工测量控制及沉降观测方案.docx
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施工测量控制及沉降观测方案
施工测量控制及沉降观测方案
第一章施工控制测量综述…………………………………1
1概述……………………………………………………….1
2施工场地平面控制测量…………………………………..2
3施工场地的高程控制测量………………………………..7
第二章施工测量方案的选用…………………………………8
1测量依据…………………………………………………….8
2测量仪器的选用…………………………………………….9
3建立平面控制网…………………………………………….9
4建立高程控制网…………………………………………..11
5控制网复核……………………………………………….12
6桩基阶段测量…………………………………………….12
7基坑开挖阶段测量…………………………………………13
8测量准确度保证措施………………………………………13
第三章沉降观测…………………………………………..14
1观测点的设置要求……………………………………….14
2沉降观测平面布置图……………………………………..15
3沉降观测年限及成果分析……………………………….16
4沉降观测结束后应提交的成果………………………….17
5沉降观测质量保证措施…………………………………..18
第一章施工控制测量综述
1、概述
由于在勘探设计阶段所建立的控制网，是为测图而建立的，有时并未考虑施工的需要，所以控制点的分布、密度和精度，都难以满足施工测量的要求；另外，在平整场地时，大多控制点被破坏。
因此施工之前，在建筑场地应重新建立专门的施工控制网。
1．1施工控制网的分类和选用
施工控制网分为平面控制网和高程控制网两种。
（1）施工平面控制网施工平面控制网可以布设成三角网、导线网、建筑方格网和建筑基线四种形式。
①三角网对于地势起伏较大，通视条件较好的施工场地，可采用三角网。
②导线网对于地势平坦，通视又比较困难的施工场地，可采用导线网。
③建筑方格网对于建筑物多为矩形且布置比较规则和密集的施工场地，可采用建筑方格网。
④建筑基线对于地势平坦且又简单的小型施工场地，可采用建筑基线。
（2）施工高程控制网施工高程控制网采用水准网。
1．2施工控制网的特点
与测图控制网相比，施工控制网具有控制X围小、控制点密度大、精度要求高及使用频繁等特点。
2、施工场地的平面控制测量
2．1施工坐标系与测量坐标系的坐标换算
施工坐标系亦称建筑坐标系，其坐标轴与主要建筑物主轴线平行或垂直，以便用直角坐标法进行建筑物的放样。
施工控制测量的建筑基线和建筑方格网一般采用施工坐标系，而施工坐标系与测量坐标系往往不一致，因此，施工测量前常常需要进行施工坐标系与测量坐标系的坐标换算。
如图11-1所示，设xoy为测量坐标系，x′o′y′为施工坐标系，xo、yo为施工坐标系的原点O′在测量坐标系中的坐标，α为施工坐标系的纵轴o′x′在测量坐标系中的坐标方位角。
设已知P点的施工坐标为（x′P、y′P），则可按下式将其换算为测量坐标（xP、yP）：
（11-1）
如已知P的测量坐标，则可按下式将其换算为施工坐标：
（11-2）
2．2建筑基线
建筑基线是建筑场地的施工控制基准线，即在建筑场地布置一条或几条轴线。
它适用于建筑设计总平面图布置比较简单的小型建筑场地。
（1）建筑基线的布设形式建筑基线的布设形式，应根据建筑物的分布、施工场地地形等因素来确定。
常用的布设形式有“一”字形、“L”形、“十”字形和“T”形，如图11-2所示。
（2）建筑基线的布设要求
1）建筑基线应尽可能靠近拟建的主要建筑物，并与其主要轴线平行，以便使用比较简单的直角坐标法进行建筑物的定位。
2）建筑基线上的基线点应不少于三个，以便相互检核。
3）建筑基线应尽可能与施工场地的建筑红线相连系。
4）基线点位应选在通视良好和不易被破坏的地方，为能长期保存，要埋设永久性的混凝土桩。
（3）建筑基线的测设方法根据施工场地的条件不同，建筑基线的测设方法有以下两种：
1）根据建筑红线测设建筑基线由城市测绘部门测定的建筑用地界定基准线，称为建筑红线。
在城市建设区，建筑红线可用作建筑基线测设的依据。
如图11-3所示，AB、AC为建筑红线，1、2、3为建筑基线点，利用建筑红线测设建筑基线的方法如下：
首先，从A点沿AB方向量取d2定出P点，沿AC方向量取d1定出Q点。
然后，过B点作AB的垂线，沿垂线量取d1定出2点，作出标志；过C点作AC的垂线，沿垂线量取d2定出3点，作出标志；用细线拉出直线P3和Q2，两条直线的交点即为1点，作出标志。
最后，在1点安置经纬仪，精确观测∠213，其与90˚的差值应小于±20″。
2）根据附近已有控制点测设建筑基线在新建筑区，可以利用建筑基线的设计坐标和附近已有控制点的坐标，用极坐标法测设建筑基线。
如图11-4所示，A、B为附近已有控制点，1、2、3为选定的建筑基线点。
测设方法如下：
首先，根据已知控制点和建筑基线点的坐标，计算出测设数据β1、D1、β2、D2、β3、D3。
然后，用极坐标法测设1、2、3点。
由于存在测量误差，测设的基线点往往不在同一直线上，且点与点之间的距离与设计值也不完全相符，因此，需要精确测出已测设直线的折角β′和距离D′，并与设计值相比较。
如图11-5所示，如果Δβ=β′-180˚超过±15″，则应对1′、2′、3′点在与基线垂直的方向上进行等量调整，调整量按下式计算：
（11-3）
式中δ——各点的调整值（m）；
a、b——分别为12、23的长度（m）。
如果测设距离超限，如
＞
，则以2点为准，按设计长度沿基线方向调整1′、3′点。
2．建筑方格网
由正方形或矩形组成的施工平面控制网，称为建筑方格网，或称矩形网，如图11-6所示。
建筑方格网适用于按矩形布置的建筑群或大型建筑场地。
（1）建筑方格网的布设布设建筑方格网时，应根据总平面图上各建（构）筑物、道路及各种管线的布置，结合现场的地形条件来确定。
如图11-6所示，先确定方格网的主轴线AOB和COD，然后再布设方格网。
（2）建筑方格网的测设测设方法如下：
1）主轴线测设主轴线测设与建筑基线测设方法相似。
首先，准备测设数据。
然后，测设两条互相垂直的主轴线AOB和COD，如图11-6所示。
主轴线实质上是由5个主点A、B、O、C和D组成。
最后，精确检测主轴线点的相对位置关系，并与设计值相比较，如果超限，则应进行调整。
建筑方格网的主要技术要求如表11-1所示。
表11-1建筑方格网的主要技术要求
等级
边长/m
测角中误差
边长相对中误差
测角检测限差
边长检测限差
Ⅰ级
100～300
5″
1/30000
10″
1/15000
Ⅱ级
100～300
8″
1/20000
16″
1/10000
2）方格网点测设如图11-6所示，主轴线测设后，分别在主点A、B和C、D安置经纬仪，后视主点O，向左右测设90˚水平角，即可交会出田字形方格网点。
随后再作检核，测量相邻两点间的距离，看是否与设计值相等，测量其角度是否为90˚，误差均应在允许X围内，并埋设永久性标志。
建筑方格网轴线与建筑物轴线平行或垂直，因此，可用直角坐标法进行建筑物的定位，计算简单，测设比较方便，而且精度较高。
其缺点是必须按照总平面图布置，其点位易被破坏，而且测设工作量也较大。
由于建筑方格网的测设工作量大，测设精度要求高，因此可委托专业测量单位进行。
3、施工场地的高程控制测量
3．1施工场地高程控制网的建立
建筑施工场地的高程控制测量一般采用水准测量方法，应根据施工场地附近的国家或城市已知水准点，测定施工场地水准点的高程，以便纳入统一的高程系统。
在施工场地上，水准点的密度，应尽可能满足安置一次仪器即可测设出所需的高程。
而测图时敷设的水准点往往是不够的，因此，还需增设一些水准点。
在一般情况下，建筑基线点、建筑方格网点以及导线点也可兼作高程控制点。
只要在平面控制点桩面上中心点旁边，设置一个突出的半球状标志即可。
为了便于检核和提高测量精度，施工场地高程控制网应布设成闭合或附合路线。
高程控制网可分为首级网和加密网，相应的水准点称为基本水准点和施工水准点。
3．2基本水准点
基本水准点应布设在土质坚实、不受施工影响、无震动和便于实测，并埋设永久性标志。
一般情况下，按四等水准测量的方法测定其高程，而对于为连续性生产车间或地下管道测设所建立的基本水准点，则需按三等水准测量的方法测定其高程。
3．3施工水准点
施工水准点是用来直接测设建筑物高程的。
为了测设方便和减少误差，施工水准点应靠近建筑物。
此外，由于设计建筑物常以底层室内地坪高±0标高为高程起算面，为了施工引测设方便，常在建筑物内部或附近测设±0水准点。
±0水准点的位置，一般选在稳定的建筑物墙、柱的侧面，用红漆绘成顶为水平线的“▼”形，其顶端表示±0位置。
第二章测量方案选用
1、测量依据
依据业主提供的平面控制点与水准点为基准进行引测。
根据设计结构图、有关技术核定单及业主提供的有关测量资料进行计算和测量放线。
2、测量仪器选用
电子经纬仪DJ105D型号T2秒级
水准仪DSZ3自动安平水准仪
水准仪DSZ3自动安平水准仪
钢卷尺50m和30m
以上仪器均应鉴定合格，并在使用有效期内。
在使用过程中，应经常检查仪器的常用指标。
一旦偏差超过允许X围，应及时校正来保证测量精度。
3、建立平面控制网
在施工X围内设立测点，算出方位角及距离，在施工现场内建立合适的测量控制网。
采用控制点座标测定，各点进行角度交会平面控制。
施工平面测量控制网既是各施工单位局部、单体施工各环节轴线放样的依据，也是监理单位的测量基准。
因此，务求达到可靠、稳定、使用方便的标准。
控制网除应考虑图形强度以满足工程施工精度要求外，还必须有足够的密度和使用方便的特点。
应由测量人员对施工场地及控制点进行实地踏勘，结合工程平面布置图，创建施工测量平面控制网，要求达到通视条件好、网点稳固状况、攀登方便等各种因素。
各级控制网的创建，必须对各控制点相互之间，以及各级控制网之间进行闭合校验和平差。
保证各点位于同一系统。
每次使用前，必须对控制网校核。
随着施工的进度，按重要性原则定期对其复测，以求得控制网稳固不变和防止地面变形、沉降或其他因素导致的控制点移位。
首级控制网设置备用控制点，并加强对各点的保护。
其他各级控制网如遭遇破坏，由上级平面控制网来恢复。
控制网建立完毕，交监理方复核确认。
由于本项目的工程巨大，分期、分段施工工况复杂，虽然此次施工只包括桩基、围护、挖土等部分工程，但为了方便后续塔楼结构工程施工，在布设平面控制网时要从整个项目的施工为出发点，必须设置多组平面控制网。
又由于各组控制网都是服务于同一工程的建设，因而各组控制网之间必须形成有机的整体。
控制网之间按照级别的高低，高级网控制低级网。
平级网之间互相贯通，形成系统。
3.1首级控制网
首级控制网设置在最近距离施工现场200m左右的稳定可靠处，其担当全局性的作用。
它是其他各级控制网建立和复核的唯一依据。
在整个工程为时几年的时间跨度内，必须保证这个控制网的绝对不变，绝对避免前后期测量系统的不一致。
该级平面布网将建立在下面两点内容基础上：
（1）为保证此次施工的桩基、围护与待施工的塔楼主体结构测量系统一致，首级控制网的建立将结合整个项目施工的需要来布设测量控制网。
（2）由于本工程项目巨大，城市测绘部门或单位所提交的一般测量控制网不能直接作为首级平面控制网使用。
必须对其控制网进行加密，或设置辅助措施方可使用。
3.2二级控制网
二级控制网设置在施工现场附近，用于为受破坏可能性较大的下一级控制网的恢复提供基准，同时也可直接引用该级控制网中的控制点测量重要的或关键的测量工序。
其建立以首级控制网为依据。
二级控制网宜设置在工程现场外的道路一侧稳定处，且需考虑使用方便。
本工程二级网的设置形式采用围绕施工现场一周的闭合网，布点位置由测量人员经过现场踏勘后确定，外业测量结束后对数据进行闭合和平差。
3.3三级控制网
三级控制网布置在施工现场以内相对可靠处，主要用于桩基、围护、挖土、支撑施工阶段的测量，待此部分工程施工完毕即作废，具有短期使用性质。
该控制网的使用需随时根据施工阶段的沉降、变形情况调整。
由于工程的工况变化很大，且三级控制网布置于现场内部，容易遭到施工破坏，也需要根据施工情况调整布网位置。
布网依据为上级控制网。
三级控制网根据施工对象的不同，在现场布置于相应的位置。
在桩基、围护施工阶段挖土尚未进行，因此网点位置可利用整个区域，在1＃、2＃地块进行挖土施工阶段时，周边地块处于桩基围护施工，因此1＃、2＃地块的控制网点位置可利用周边区域。
4、建立高程控制网
高程控制网的作用是为长期的工程结构施工提供一个稳定、统一的标高参照系统。
其标高值按城市高程系统取值。
本工程设置二级高程测量控制网，施工现场之外在可靠处设置首级高程控制网；施工现场内布置二级高程控制网。
4.1首级高程控制网
首级高程控制网的创建以业主下发或城市测绘部门单位提交的城市高程控制点为依据。
为保证高程系统的稳定性，点位设置在不受施工环境影响，且不易遭破坏的地方，以距离施工现场200至300m左右，采用深埋水准点形式设置。
考虑季节变化、环境影响以及其他不可知因素，定期对高程控制点进行复测。
首级高程控制点的建立使用电子精密水准仪并采用往返或闭合水准测量的方法建立。
4.2二级高程控制网
二级高程控制网设置在施工现场以内，作为施工所需的标高来源使用，其创建以首级高程控制网为依据。
随着时间的推移与建筑物的不断升高。
自重荷载的不断增加，建筑物会产生沉降，因此要定期检测高程点的高程修正值，以及时进行修正。
由于施工现场的环境条件较差，产生破坏的因素众多，二级控制点需加密复测的次数，以确保其坐标值正确可靠。
现场水准点必须引测在永久性或非永久性的建筑物或构筑物上，满足施工现场X围内通视要求，通视水准点不得少于2个。
5、控制网复核
平面控制网及高程控制网建立后，由施工单位进行复核，复核无误后提请监理复测，并做好书面签证工作。
在工程施工过程中，定期对控制网进行复测，对于地面变形沉降或其他因素导致的控制点移位及时进行修正。
6、桩基及地下连续墙阶段测量
现场控制点、水准点等测量标志，均应严格保护好，做好醒目标志，并作好记录。
6.1桩基定位
（1）由施工单位依据场内平面控制网（点），用全站仪定出各纵、横向轴线，再按设计的桩位图所示尺寸由纵横轴线引测每个桩位样桩，用钢钉或红油漆做好标记，总包、监理两级复核。
桩基轴线和桩位样桩的定位点，设置在不受施工直接影响的地点。
（2）依据场内标高控制网，测出素砼地坪标高。
样桩桩位、标高等测量数据均通过自检、监理复核层层把关，复核、验收合格后方可施工，保证测量原始记录的完整及符合要求。
轴线控制误差小于±5mm，样桩桩位误差小于10mm。
在施工过程中经常作系统的检查，定位点需要移动时，先检查其准确性，并作好测量记录。
6.2地下连续墙定位
（1）由施工单位依据场内平面控制网（点），用电子经纬仪按基座位置定出导墙中心轴线，并做好木桩控制点，总包、监理两级复核。
导墙中心轴线的定位点，设置在不受施工直接影响的地点。
（2）依据场内标高控制网，测出导墙地坪标高。
7、基坑开挖施工阶段测量
7.1基坑开挖施工阶段平面定位
（1）基坑开挖施工中，根据平面控制网点以及建筑主轴线与网点的关系，用经纬仪将主轴线投测至施工面，用红油漆作醒目标识，由监理复核。
（2）投测至施工面上的轴线点的精度要求：
当投测至施工平台上的点投好后，就到施工面上去检查。
其方法是：
架设经纬仪测设轴线边角关系，限差为：
轴线角度小于30”；量距误差小于±2mm。
如果检测后略超过此限值，则合理调整，在施工面上轴线调整一般选南北方向线来调整。
如果交角大于30”或边长误差大于5mm，则进行重测，直至符合要求为止。
7.2基坑开挖施工阶段高程测量
（1）以基准水准控制点为依据，用水准仪采用往返水准测量的方法，将高程引测至支撑上作标志。
（2）用钢尺丈量引测法，向下拉钢尺量取。
钢尺须经拉力、温度、尺差等改正，经检查无误后使用。
以红三角标志标定，作为施工面上高程放样依据。
8、测量准确度保证措施
（1）所有测量计算值均应立表，并应有计算人、复核人签字。
测量完成后提交监理复核，复核认为准确无误后方可使用测量成果。
（2）对易产生位移的控制点，使用前应进行校核，地面高程临时点应远离施工区域。
（3）在需要用水准仪和经纬仪定位的地方不能以卷尺代替测量。
（4）严格按照操作规程进行现场的测量定位和放样。
（5）定期对测量仪器进行检校。
超过仪表使用校验期限的测量仪器禁止使用。
第三章沉降观测
1观测点设置要求:
1、根据《工程测量规X》（GB50026-93）的有关沉降观测的规定和图纸要求，结合当今世界先进的测量技术，沉降观测点设置不少于6个，按《工程测量规X》规定的二等水准测量作业要求进行。
观测采用相同观测路线和方法，使用同一仪器和设备，并要固定观测人员，要基本相同的环境和条件下工作。
在距离建筑物四周50-150M处，分别布设6个半永久性水准基点，其埋深应不小于1M，并砌好保护井加保护盖。
其准点埋设10天后测设其高程控制网，观测仪器采用自动安平DSZ3水准仪和GS1精密靠尺。
沉观测的设计要求布设，测点用Φ20圆钢筋埋设于每个柱角或墙角的0.5M处,每次观测应按预定的固定线路,施测一闭合回路,并认真计算复核。
作好记录，并申报给监理或建设单位审批和复核。
现场沉降观测点设置图
沉降观测点的构造作法
3沉降观测年限及测量成果分析:
1、注意异常沉降,发现问题及时上报处理.观测次数按设计要求,首层施工完毕后即观测一次,以后每完成一层观测一次骏工后,第一年不少于4次,第二年不少于2次,以后每年1次直到下沉稳定为止,观测期限一般不少于下列规定：
砂土地基2年，膨胀土地基3年，粘土地基5年，软土地基10年。
2、观测过程中，如基础附近地面荷载突然增减，基础四周大量积水，长时间连续降雨等情况，均应及时增加观测次数。
当建筑物突然发生大量沉降不均匀沉降及严重裂纹时应立即进行逐日几天一次的连续观测。
3、沉降是否进入稳定阶段，由沉降量与时间关系曲线进行判断。
对重点观测工程和科研观测工程，若最后三周观测中每周的沉降量不大于2*21/2测量中误差，可以认为进行稳定阶段。
一般观测工程，若沉降速度小于0.01-0.04㎜/D可认为已进入稳定阶段,具体取值应该根据土的压缩性指数进行确定.
4、观测时仪器避免放置在有空压机、搅拌机、卷扬机等振动影响的X围内，塔式起重机等施工机械附近也不宜设站。
5、每次观测应记载工程进度、增加荷载量、仓库进货吨位、建筑物倾斜裂缝等各种影响沉降变化和异常的情况。
6、每周观测后应及时对观测资料进行整理，计算观测点的沉降量和沉降速度。
并按下列公式计算变形特征值：
6、1基础倾斜α：
α=（SI-SJ）/L
式中：
SI表示基础倾斜方向端点I的沉降量（㎜）
SJ表示基础倾斜方向端点J的沉降量（㎜）
L表示两端点（I、J）间的距离（㎜）
6、2基础局部倾斜沉降仍可按上式进行计算。
此时取砌体承重结构沿纵墙6-10M内基础上两观测点I、J的沉降量为SI、SJ两点间的距离为L。
6、3基础相对弯曲FC：
FC=〖2SK-（SI+SJ）/L〗
式中：
SK————基础K点的沉降量（㎜）
L————基础I与J间的距离（㎜）
注：
弯曲量以向上为正反之为负。
4沉降观测工作结束后应提交的成果:
4、1沉降观测成果表。
4、2沉降观测点位图及周期沉降展开图。
4、3V—T—S（沉降速度、时间、沉降量曲线图）。
5沉降观测质量保证措施：
5、1认真做好各层次各周期的沉降观测记录及沉降成果分析。
5、2发现沉降异常情况应及时汇报，及时商讨采取应及措施。
5、3对易产生位移的控制点，使用前应进行校核，地面高程临时点应远离施工区域。
5、4定期对测量仪器进行检校。
超过仪表使用校验期限的测量仪器禁止使用。
5、5严格控制沉降观测中的误差。
相对沉降及局部地基沉降及膨胀土地基变形等观测中的误差均不超过其变形允许值的1/20。
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