不论施工放样或变形观测，都需要确定某些待定点相对于固定点或基准点的位置关系，或 确定待定点之间的相对位置关系。在控制网中，并非对所有点位要求有同样高的精度，而是有 所侧重，并且常常关心某些点位在特定方向上的精度。如桥梁施工控制网要求保证桥梁轴线 方向上的点位精度，隧道施工控制网要求保证贯通面处横向的点位精度。
对于点位精度的要求有绝对与相对之分。绝对点位精度是指施工点相对于控制点、变形 点相对于基准点而言，例如桥梁变形观测等。相对点位精度指施工点相对于另一施工点而言， 例如在隧道贯通面上分别从两个洞口传递过来的两个施工点。
由于公路施工控制网的精度要求较高，所注重的点位和方向各不相同，施工现场的地形、 地质条件千差万别，因此，必须根据具体情况布设控制网。合理布置控制网的图形，使之达到 经济、合理的最佳效果。
公路施工中，道路中线可直接在道路勘测时布设的导线点上进行控制，一般不需要另建平 面控制网。但隧道施工一般需要从两个相对的洞口同时掘进，较长的隧道施工需要从竖向或 侧向的通道开辟若干个掘进工作面同时进行施工。隧道工程高昂的造价和现代快速的掘进技 术，要求以尽可能高的精度控制隧道轴线，使多处对向掘进在贯通面上的遇合不需作任何校 正。
隧道控制网分为地面和地下控制两部分。地面控制网确定洞口点的相对位置并传递方 向，一般形式为狭长的三角锁，目前常用边角网或具有闭合环的导线网。地下控制网只能以洞 口点为控制，一般采用支导线或双重支导线的形式。
桥梁施工控制网的典型图形为在桥轴线两侧布置双大地四边形的测角网或边角网，用于 桥台、桥墩的施工放样和变形观测。
建立公路施工控制网应满足施工要求的精度，控制网中应具有相当数量的多余观测值，即 较多的检核功能。对于变形观测控制网，在重复观测中应能以较高的显著性来进行各种假定 检核。另外，控制网的布设应能达到以最少的时间、人力、物力实现工程的精确度与可靠性要 求。
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科学技术的发展为工程施工控制网的布设提供了新的空间。如GPS(全球定位系统)技术 的发展，使控制网的布设更加自由。GPS定位仪可在任意位置精确测定点的三维坐标。用它 来布设控制点，不论点数多少，距离远近，其精度是同等的，不存在误差的积累。因此，传统 的工程控制网布设方法正在经受着科学的挑战。在各种工程建设中，测量人员要学习新的科学 知识，利用新的测量工具和方法，满足工程建设的需要。
第三节 高程控制测量
高程控制测量是建立高程控制系统，以便在施工中对建筑物的高度进行控制。 地面点的高程就是相对于平均海水面的高低。我国规定以青岛验潮站1956年所测定的 黄海平均海水面作为高程的起算面，其绝对高程为零，并在青岛设立水准原点，作为全国高程 的统一起算标准。根据这个高程基准面推算的高程称为1956年黄海高程系高程。地面点高 出黄海平均海水面的高度，称为绝对高程或海拔高程，简称标高。虽然如此，目前仍有一些地
区或某些系统采用旧有的高程系高程，在进行高程控制测量时，一定要搞清楚已知水准点高程 所属的高程系统。各种旧有水准起算基准面与1956年黄海平均海水面的关系见表4-10。 旧有水准起算基准面与1956年黄海平均海水面的关系 表4-10
起算基准面 水准点所在地及编号 海水面的高差 北京水准原点零标志线 1954年黄海平均海水面 黄岩北门外235（1） 青岛验潮站潮井铜丝 验潮站基点252 坎门平均海水面 萧山江边66 皖北临淮关18 验潮站基点 张华滨基点 吴淞零点 佘山基点 汉口武汉关铜牌线 淮阳导淮BM11明下 废黄河零点 （新） 淮阳导淮BM519明下 蚌埠导淮BM142明下 润河集75西 大沽水准原点 大沽零点 郑州PLBBMIL 天水Ⅱ190上 +1.630 +1.866 +0.114 +0.069 -0.063m +0.088 -0.019 +1.526 +1.186 +1.175 -1.296m -0.081 -0.116 -0.054 -0.146 -0.215 -0.349 +2.063 +2.068 -1.907m +0.237m +0.083m 改正数 与1956年黄海平均 换算到新系统的
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高程测量一般是通过地面点的高低比较来进行的。测量方法主要有水准测量和三角高程测量。 一、水准测量
水准测量的目的是测出一系列点的高程。被测点称作水准点。水准点对公路施工中高程的控制起着非常重要的作用。
公路施工的水准测量一般为四等以下水准测量，其工作程序为：图上设计、水准点选定、水准标石埋设、水准测量观测、平差计算和成果整理。水准路线应尽量沿地势平缓的地方布设，以减小前、后视折光的影响，并尽可能布设成环状或附合到高级水准点上，便于计算和检核。水准点应选择在土质坚硬、便于长期保存和方便使用的地点，其间距一般为2～3krn，市区为1～2krn，工业区为1krn。
水准测量的基本工具是水准仪和水准尺(包括尺垫)。国产水准仪系列，按精度分为DS05、DSl、DS3、DS10四个等级。DS表示大地测量水准仪，0.5、1、3、10是指水准仪每公里水准测量高差中数的偶然误差，以毫米计。水准测量就是利用水准仪的水平视线在两点的水准尺上读取前、后视读数，算出两点间的高差。水准测量的主要技术要求见表4-11。
按照测量路线前进的方向，水准仪对后面水准尺的读数a称为后视读数，对前面水准尺的读数b称
为前视读数。两点间的高差
hab=a-b (4-34)
如果要测定的两点相距较远，或者两点之间高差较大，可用连续安置水准仪的方法来测定高差。在测定高差时，任何一个读数不正确，都影响到两点间高差的正确性。通常有两种方法来检验每个测站间的高差。
水准测量的主要技术要求 表4-11 仪器型号 等级 每站 三 四 五 DS1 DS3 DS3 DS3 ±5 m 大致相等 ±10 m ±3 m 积累 m±6 m 前后视距不等差 双面尺 读数差 两次仪高 之差 视线标准 长度 100m 视线距地 面高度 ≥0.3 m ≥0.2 m ±1㎜ ±2㎜ ±3㎜ ±1.5㎜ ±3㎜ ±5㎜ 75㎜ 100m 第一种方法：双面尺法
一般将水准尺两面的刻度用红、黑两种颜色来标示，两面标示的刻读相差一个常数。双面尺法就是在测量时，读取红、黑两面读数，如果两次读数之差与这个常数的差值超过规范要求时，说明读数不符合要求，必须重新读取双面尺的读数。 第二种方法：两次仪高法
在同一个测站上用两次不同的仪器高度来测量高差，一般仪器的 高度变化应在10㎝以上。如果两次测得的高差超过规范要求时，说明 观测中存在问题，必须重新测量，直到符合要求为止。这种检查方法称 为两次仪高法。 1．闭合水准测量
闭合水准路线是从一个已知水准点出发，沿．一条环形路线进行水 准测量，测定沿线敷设的水准点高程，最后回到已知水准点(如图4-21
所示)。闭合水准路线的高差之和应为零，这是闭合水准测量的检核条件。 图4-21
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例12 某四等水准路线观测值列入表4-12，计算水准点的高程。 计算结果列人表4-12
闭合水准测量计算 表4-12 测站 视准点 后视 0876 1 BM.A 5661 1006 5792 1410 6196 4 3 1329 前视 （黑） （红） 1125 5911 1318 6103 0938 0.095 0.004 0.099 17.621 -0.249 0.004 -0.025 17.698 水准尺读数 高差 改正数 高差 -0.312 0.004 -0.308 17.453 红面尺读0.472 0.004 0.468 17.145 数作为检核∑h测改正后 高程 备注 2 1 3 2 6119 5 4 1540 6326 BM.A 5724 1234 6024 1560 6352 17.698 -0.026 0.004 -0.022 17.720 =-0.020 m 2．附合水准测量
附合水准路线是从一个已知水准点出发，沿一条路线进行水准测量，测定沿线敷设的水准点高程，最后附合到其它已知水准点。由于水准路线两端均有已知控制点，故可进行检核。
例13 某1.2km四等水准路线共附设了7个水准点，已知水准点的高程和观测值列在表4-13中，计算各水准点高程。
附合水准测量计算 表4-13 水准尺读数 测站 1 2 3 4 5 6 7 8 视准点 后视 BM.A C D E F G H I BM.B 1514 1245 1450 1330 1575 1260 1670 1400 后视 1915 1340 1410 1130 1700 1780 1090 1860 -0.401 -0.095 -0.040 0.020 -0.125 -0.520 0.580 -0.460 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004 0.004 0.003 高差 改正数 高差 -0.397 -0.091 0.044 0.204 -0.121 -0.516 0.584 -0.457 8.688 8.291 8.200 8.244 8.448 8.327 7.811 8.395 7.938 改正后 高程 fh?∑h 3．支水准路线测量
测－∑h理＝-0.781-（-0.750）＝-0.031 m
支水准路线是从一个已知水准点出发，沿一条路线进行水准测量，测定沿线敷设的水准点 高程。由于支水准路线在计算时缺少检核条件，所以通常对它进行往返测量，计算方法同闭合 103 水准路线相同。 4．结点水准网测量
各条水准路线交会于一点，称为单结点水准网，交会于多个点，称为多结点水准网。结点水准网的计算原理同结点导线网相同。对于单结点水准网，是取各条水准路线推算结点高程的加权平均值作为结点高程的最或是值；对于多结点水准网，是采取等权替代法将其化为单结点水准网，最后将各条水准路线作为附合水准路线进行计算。
例14 如图4-22所示的双结点水准网中，各水准路线长度及观测结果列于表4-14，计算 结点I、J的高程。
双结点水准网计算 表4-14 线号 点 1 A 270.845 14.135 起起点高程 高差 点 I 概略值 284.980 S(㎞) 4.000 结高程 路线长度 1.25 结点高程 284.991 V +11 PVV 30.25 2 1,2 3 1，2，3 4 5 B C D 290.123 290.589 299.678 -5.130 -2.465 -8.069 -17.170 J 284.993 284.988 282.524 282.520 282.508 2.500 1.538 2.000 3.538 5.000 3.600 0.40 0.65 0.50 0.283 0.200 0.278 282.517 -2 +3 +3 -6 -3 +9 ∑ 1.60 4.50 1.80 22.50 60.65 先将水准路线AI、BI取加权平均值求得结点I的高程概略值：
设lkm的权为单位权，水准路线AI、BI的长度为4.0km和2.5km，其权分别为： P1=0.25 P2=0.40
求得结点I的加权平均值，作为该点高程的概略值，同时，将 AI、BI两条水准路线用等权替代为权为0.65，长为1.538km的水 准路线。
结点I、J之间的水准路线长2km，权为0.5，将结点J之前的 三条水准路线用等权替代为长为3.538km，权为0.283的水准路线。 水准路线CJ、DJ的长度为5.0 km和3.6km，其权分别为： P4=0.200 P5=0.278
那么，根据这三条水准路线推算结点／的高程，用加权平均值282．517作为最或是值，得 到它和等权替代水准路线推算结点J的高程的差值，再按单位权改正到结点I的高程概略值 上，得到结点I的高程最或是值。 ????PVV?n?t
设结点水准网中水准路线条数为n，结点个数为t，则单位权中误差为：
结点高程最或是值中误差为： 104 m???P?
例15 [PVV]=60.65，n=5，t=2，因此，单位权中误差??±4.5mm．
结点J的权为0.761，高程最或是值中误差mJ＝±5.2mm。 结点I的权为0.894，高程最或是值中误差mI＝±4.7mm。 5．跨河水准测量
当水准路线跨越江河、湖泊、宽沟、山谷时，测量时由于视线长度要比一般情况下大得多， 因此产生了以下问题：
1)由于前后视线不等长，水准仪的i角误差的影响随视线长度的增加而增大，使得在测量 的高差中含有较大的i角误差。
2)由于视线加长，大气垂直折光的影响必然增大。这种影 响随着地面覆盖物、水面情况和视线距离水面的高度不同而不 同。
3)由于视线长度的增大，水准尺上的分划值在望远镜中显
