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关键词:施工控制网;水利工程;施工测量;应用分析
1 工程概况
某一水利工程水系工程全长约20km,河道底宽40m,河道两岸开阔。控制网实测中投入使用的测量仪器有全站仪Topcon332N、水准仪(DS3)和钢尺(50 m)等,以上仪器都符合《水利水电工程施工测量规范》(SL52-93)的施工测量精度要求,并经具有资质的检验单位检测,在检测有效期内投入使用。
2 施工控制网运用分析
在水利工程中利用GPS进行施工控制网运用分析时,还有一个重要的工作就是布网工作。施工控制网的作业过程一般包括设计、选点埋点、观测以及平差计算等步骤。根据现场情况,在布网设计上则需要参考GPS控制网设计的特点来因地制宜的进行实地测量设计, 本工程布设点选在已开挖到位的共计3个点(TC01,TC02,TC03);平差采用平差软件进行计算。
3 平面控制网
3.1 四等边角网精度要求
四等边角网测量精度要求:等级为四等;测角中误差为±2.50″;平均边长相对中误差为1:100000;测回数为6;三角形闭合差为±9。
3.2 平面控制网的布置
经过现场踏勘,针对前期所能开工的河道区域对河道两岸进行施工控制网布点,从上游至下游依次布置左岸SK1、SK3、SK5、SK7,右岸SK2、SK4、SK6、SK8八点,此施工控制网测点按水系主轴线分成9个区域,区域与区域之间的控制点做到相互通视。
3.3 复核平面控制网的角度测量
水利工程的控制测量依据阶段和内容来划分,主要包括测图控制网及专用控制网,具体的测量技术为高程控制及平面控制。在进行复核平面控制网的角度测量时,按观测度盘表,将仪器照准起始方向,顺时针方向旋转照准部2周,配置好度盘和测微器位置,读定度、分和光学测微器读数两次。水利施工测量的根本任务是点位的测设,其基本工作是已知长度、角、高程的测设,施工测量对地形图精度和放样的精度要求较高,因此,还需顺时针方向旋转照准部,精确照准SK1点方向,读定度、分和光学测微器读数两次,最后闭合至零方向。
3.4 平面控制网的计算标准
本工程为防洪排涝工程,根据《水利水电工程施工测量规范》(SL52-93)要求,导线的精度指标为测角网边长为300~1000m,测角中误差为±1.80”,最大闭合差为±7”,仪器测角精度为2”,测距精度±5 mm/km。根据《水利水电工程施工测量规范》(SL52-93)角度测回数为5测回,距离为往返各2测回,测角两次照准读数差为6”,半测回归零差8”,一测回中2C较差13”,同方向值各测回互差9”,测距一测回较差为5 mm,测回间较差7 mm。
3.5 平面控制网的计算方法
每个方向各个测回的计算,按照三角网闭合测量,其方向值的平差值即为:计算两倍误差2C值公式为2C=左-(右±1800);计算各方向盘左盘右读数的平均值公式为(平均读数=[左+(右±1800)]/2)取得平均值;计算水平角即相邻两方向归零方向值的平均值之差;然后根据内业计算出的数据进行精确平差且对各控制点的坐标进行计算,计算时计算数字取位按《水利水电工程施工测量规范》(SL52-93)要求方向观测值保留到0.01”,方向改正值、方位角值保留到0.10”,边长值、长度改正数、坐标值保留到1.00 mm,计算出各控制网点的坐标。
3.6 观测限差和重测
为保证工程的竖向精度,根据施工经验,在靠近施工区范围内至少布设5 个高程控制点组成的高程控制网,高程点可以选在平面坐标点上,组成三维坐标系,便于全站仪的测量放样工作。按表1 执行方向观测。
表1方向测角法限差表
等级 两次照准目标读数差 半测回归零差 同一角度各测回互差 一测回2C较差
四等 6” 8” 9” 13”
4 距离测量和天顶距测量
4.1 距离测量的观测条件
一般在气温变化不显著的时间段里进行距离测量,本工程选择在日出后0.50~2.50 h时间段进行距离测量。
4.2 边长观测的技术要求
GPS基线向量采用厂家提供的商用随机软件LGO计算,并及时对同步环闭合差、异步环闭合差进行检查计算,发现粗差,应分析产生的原因,外业返测。正确安平全站仪及配套棱镜。用钢尺从不同方位准确量取仪器、棱镜高度三次取中值。在观测之前,保证全站仪有充足的预热时间。平面计算应对已知点进行检查,以核对已知点的点位是否可靠,并检查GPS网的可靠性。平面控制的各项精度指标应符合规范要求,所有边长观测采用往返各4测回,一测回是指整置仪器照准目标1次,读取数据4 次。平距的计算及气象元素的改正均采用仪器机内进行。在观测前,对仪器的各项参数进行检查。
4.3 距离观测中的注意事项
在三角测量、导线测量、地形测量和工程测量等工作中都需要进行距离测量。晴天作业时,要确保测距仪、气象仪表不被气温影响,因此必要时需要打伞遮阳。在进行测距的过程中,为避免干扰测距,需要停止无线通话。在测区内布设GPSD级控制网,图上设计点位、编号,实地埋设在方便施工、不易破坏、适宜永久保存的地点,点位便于安置仪器,周围视野开阔,通视情况良好,四周无障碍物。
5 高程网主要技术
5.1 平面网与高程网的联测
依据规范高程控制测量中可以用光电测距三角高程导线测量代替三、四等水准测量,高程网采用三角高程测量方法测定,高程点全部布设在网点上,按照高程测量的精度要求,布设应在平面网的基础上,构成三角高程网或高程导线。采用四等水准测量联测一定数量的水准点,作为高程起算数据。通过全站仪的使用,可实现光电测距三角高程导线测量。
5.2 三角高程技术要求
表2 光电测距三角高程导线测量的技术要求
等级 测距精度(mm) 最大视线长度(m) 测回数中丝法 天顶距指标差较差(″) 测回差(″) 仪高、镜高丈量精度(mm) 对向观测高差较差(mm) 环线闭合差(mm)
四等 ±5 1200 4 9 0 ±2 ±45 ±20
6 成果的计算及资料归档
对外业观测记录手簿、平差计算起始数据,在进行平差计算前,就要进行一次全面检查校对工作。在各项外业观测结束后,各项限差均满足规范要求后,才能参与平差计算,平差采用平差软件严密平差计算。
7 结语
综上所述,在水利工程建设全过程中,施工测量贯穿于全过程,起着至关重要的作用。文章通过项目的实施和对结果的验证,在设计中考虑到的方案得到了很好的运用,提高了GPS网的可靠性和精度,而且提高了作业效率,避免了无效观测,节约了成本。
关键词:中梁水电站、控制网设计、精度分析
中图分类号:[TM622]文献标识码:A文章编号:
施工控制网的建立,对于水电工程的设计施工到建成后的监测都是十分重要的,是施工测量的骨架,骨架建立得质量如何,直接影响着施工放样的质量,因此应当引起各方面给以足够的重视。否则会引发难以收拾的不良后果,造成巨大损失。下面就介绍了中梁星溪沟防渗工程施工控制网建立全过程。
一、工程概况
中梁水电站库区的星溪沟防渗工程位于中梁一级大坝上游约16公里处,灌浆平洞在星溪沟下游约200米西溪河右岸处,与星溪沟平行布置,洞口高程626.00。
星溪灌浆洞是分别由高程626.00m(勘探平洞)和高程540.00m(灌浆平洞)两个洞子组成。高程626.00m的灌浆平洞为勘探平洞扩挖而成,洞子全长约570.0m;高程540.00m灌浆平洞的轴线相对勘探平洞轴线向下游移动8.5米,洞口设于龙潭河右岸公路边,进口高程为580.00m,灌浆平洞断面设计尺寸4.0m×5.0m(宽×高)。
为保证平洞开挖的准确,需要建立施工测量控制网。
经实地踏勘,没有找到任何与国家坐标高程系统相联系的测量点。根据工程施工建设的需要,将联测一级大坝坝区原有控制点组成控制网。
二、工程对控制测量的要求
为保证施工阶段的施工测量的准确性,确定如下的控制测量的基准和精度要求。
星溪沟防渗工程两个灌浆平洞洞口高程分别为580m和620m;中梁水电站枢纽施工控制网一级坝址部分的投影高程面为580m。为了与坝址施工控制网坐标系统统一,平面坐标系统为1954年北京坐标系和一级电站独立坐标系(中央子午线为109d30”(投影高程面580m),高程系统为1956年黄海高程系。
根据DL/T5173-2003《水电水利工程施工测量规范》及星溪沟防渗工程的特点,确定控制测量网的最弱点点位中误差平面不大于10mm, 最弱点高程精度不大于20mm。
三、布设原则
控制网精度上满足工程建设各阶段施工对平面和高程控制的要求;密度上满足施工运用常规仪器方便进行工程放样;技术先进、经济合理,确保控制测量成果正确、可靠;根据工程的进展分级、分批布设。
四、控制测量
1、平面控制网布设
星溪沟平面控制网布设4点(观测墩标),点的编号为XX01~XX04,并联侧2点坝址区原有的控制点,构成6个点的三等GPS控制网。网形见图1-1
图1-1平面控制网略图
为保证施工控制网精度在数据处理时,先通过6个点的GPS网计算出XX01~XX04的坐标;然后利用XX01~XX04中GPS观测条件较好的2点作为起算点,联合地面观测的边长数据进行4个点的平差计算,以获得这四个点较高精度的平差成果。
以先验测角中误差2.0"、通视边测边中误差(2+2ppm・D)mm、不通视边测边中误差(3+0.5ppm・D)mm,以左岸XX01为固定点,以XX01至左岸的XX02为固定方向,采用控制网数据处理软件包对该设计方案进行了估算。
a) 可靠性因子及边长相对精度:经估算,全网拟订的方向、边长观测元素可靠性因子及边长相对精度列于表1-2和表1-3。
由以上两表可以看出,边长观测元素可靠性因子最小的为0.38,其平均可靠性因子0.46;方向观测元素平均可靠性因子0.53。可靠性因子计算的结果表明,本网观测元素的整体可靠性好,具有良好的可发现观测粗差的能力。
最弱边XX03-XX04边长相对中误差为1/224000,平均边长相对中误差为1/280706,高于《水电水利工程施工测量规范》最弱边长相对中误差不大于1/150000和平均边长相对中误差小于1/250000的要求。
b) 点位误差元素:网点各点位误差元素列于表1-4。
表1-4表明,网中最弱点为XX03,其点位中误差为±2.0mm
1.1选点
平面控制网布网时参照中梁水电站施工总布置图及有关要求进行布设;然后,结合现场情况进行点位的选定。选点的基本原则:(1)网点应选在通视良好、交通方便、地基稳定且能长期保存的地方。视线离障碍物的距离不宜小于1.5m。(2)网点选定时,既要考虑图形结构且便于加密,又要考虑施工放样的方便。(3)GPS网点应视野开阔,有利于卫星信号的接收。
1.2埋标
每个平面施工控制网点均埋设钢筋混凝土观测标墩。标墩由标座、标身和安装于标顶的仪器强制归心底盘组成。标墩参照《水电水利工程施工测量规范》的要求进行。
1.3观测方案及技术要求
三等平面控制网将利用GPS定位技术采用静态方式进行测量。采用4台徕卡GX 1230双频接收机进行观测,仪器静态测量方式的标称精度为±(3+0.5×10-6D)mm。
观测时应注意GPS网构成多边形或附合路线。最简独立闭合环或附合路线的边数≤8;GPS网相邻点间基线长度精度δ计算时的固定误差a取5mm,比例误差系数b取2mm/km;网的平均边长为300m~1500m,平均边长相对中误差小于1/150000。
GPS观测应遵守下列规定:
(1)GPS静态测量作业的基本技术要求见表1.5。
(2)施测前应依照测区的平均经、纬度和作业日期编制GPS卫星可见性预报,根据该表进行同步观测环图形设计及观测时段设计,编制出作业计划进度表。
(3)GPS网测量不观测气象元素,只记录天气情况。
(4)GPS天线定向标志应指向正北。天线安装需严格对中,每时段观测前后各量取天线高一次,两次较差不大于3mm。
GPS观测数据应符合下列规定。
(1)任意三边同步环的坐标分量相对闭合差及全长相对闭合差,三等GPS网的限差分别为3.0×10-6和5.0×10-6。
(2)异步环的坐标分量闭合差及全长闭合差应符合:
(3)复测基线的长度较差应符合:
1.4数据处理
GPS网数据处理时,首先利用LEICA Geo Office软件自动解算基线;然后采用“GPS数据处理系统”软件进行网的平差处理。
GPS网数据处理应符合: 1、基线计算时,起算点坐标的误差应保证在20m以内。2、无约束平差计算时,基线向量的改正数(VΔX、VΔY 、VΔZ)绝对值均不应大于3δ。3、在无约束平差确定有效观测量的基础上,约束平差计算时,基线向量的改正数与无约束平差结果的同名基线相应改正数的较差(d VΔX 、d VΔY、d VΔZ)均不应超过2δ。
GPS网可以是混合网,用其他方法测量的边长数据应不低于相应等级的精度要求,其原则是应使平差计算精度更高。平差时,未加入外部边长数据的GPS网,其平差结果应与外部边长进行比较,对GPS平差结果进行检校。
2、 高程控制网
本施工控制网的高程系统为1956年黄海高程系。控制网设计由一个三等水准网和一个光电测距代三等水准高程网组成。
2.1 三等水准测量
2.1.1 选点、埋石
三等水准点共3个,部分标石可利用平面控制点标墩基座上的水准标志,根据星溪沟的地质条件,计划2个水准点采用预制混凝土水准标石,一个水准点利用平面控制点XX03标墩基座上的水准标志。
a) 选点
选点时根据枢纽工程施工总体布置和施工放样的需要进行布置。选点的基本原则是首先必须保证点位稳定且能长期保存;其次是必须满足施工放样的需要。
预制混凝土水准标石编号为“XIII-1”和“XIII-2”,平面控制点XX03标墩基座上的水准标志的水准点直接编号为“XX03下”。
b) 埋石
所有水准点均埋设砼水准标石。
2.1.2水准点高程联测与检校
测区原有从两河口至中梁乡大桥的三等水准。在进行中梁水电站施工控制网首次观测时利用其中的III-07作为起算点施测了覆盖整个电站的相对的二等水准,本次水准测量计划利用III-07 作为起算点施测,并同时在III-07和III-08之间进行单测段的水准测量,以检校点位的稳定性。
2.1.3 观测方案及技术要求
三等水准采用DS05级水准仪和3m普通木制水准尺进行观测,记录采用电子手薄进行。有关技术要求参照《水电水利工程施工测量规范》三等水准测量技术要求及三等水准测量测站技术要求。
2.1.4 数据处理
三等水准采用电子手薄记录。由往返测高差之差计算的每公里水准测量偶然中误差MΔ小于±3.0mm/km。
2.2 三等光电测距三角高程测量
2.2.1 观测方案及技术要求
平面控制网点除XX03 直接利用水准测量的方法施测高程外,其它点按三等光电测距三角高程测量的方法施测高程。具体要求参照测距作业技术要求及光电测距三角高程测量技术要求。
三角高程网采用三角高程网高程联测在三等水准网上进行。测量方法可采用光电测距三角高程法和几何水准法。
2.2.2 数据处理
三等光电测距边长改化及高差计算采用Excel表格编制的计算表,选择合适的大气折光系数进行计算;三角高程网平差计算采用控制网数据处理软件。高程起算点确保稳定。
五、结语
满足了工程建设各阶段施工对平面和高程控制的要求,确保了平洞开挖的质量。
[关键词]施工测量控制网放样
中图分类号:O434文献标识码: A
一、工程概况
江西洪屏抽水蓄能电站输水系统工程施工测量范围主要包括:上库进/出水口、引水上平洞、引水调压井、引水上竖井、引水中平洞、引水下竖井、引水钢岔管、引水支管、尾水支管、尾水混凝土岔管、尾水调压井、尾水隧洞和下库进/出水口、施工辅助设施、监测工程等及本合同工程所需的生产、生活临建设施等工程。其工程施工测量特点是施工区域场面大,施工作业面多,洞室开挖复杂,测量工作较繁杂。
测量工作可分为控制测量和施工测量两部分,控制测量是指关系本工程的控制点,水准点的建立与检测,施工测量是指施工过程中随工程施工进度而进行的测量工作。由于工程特点,施工测量工作尤其重要,它是精确布置建筑物位置的根本,是确保建筑物精确定位的唯一手段,是工程建设质量优良的保证,是保证合同工期按时完成关键环节之一。
二、测量控制网布设
应负责保护好测量控制网及自行增设的控制网点,并提供通向控制网点的道路和防护栏杆。测量网点的缺失和损坏应由承包人负责修复。在首席测量控制点Ⅱ15、ⅡS15、S14、Ⅱ10、ⅡS10、Ⅱ11、ⅡS11基础上布设测量控制网。在测量控制网布设前要认真编写测量工作大纲,对控制网的设备、各类基准的要求进行规划;对测量工作程序进行明确;对测量工作方式方法,有关要求进行统一;对记录及各类资料的整改,仪器的保管与使用作出规定,并将此上报监理单位。
施工期间将不定期的对各类控制基准点进行检测、有条件的应对控制点安装护栏保护,出现损坏和缺失的现象及时进行处理。
三、测量程序
测量程序为:填写测量任务单熟悉测量部位图纸及变更资料测量基础数据准备实施测量现场填写测量成果交接单。
(一)填写测量任务单
各施工队根据现场施工情况填写好测量任务单,交由工程技术科,由工程技术科按实际的工程进展及计划下发第二天的测量任务单及附图,以明确测量放样部位、所需施测内容及测量的目的。
(二)熟悉测量部位图纸及变更资料
测量队根据当天任务单上的放样部位,查找该部位的施工图纸,仔细阅读,特别注意有无设计变更,根据图纸及变更资料确定施测方法。
(三)测量基础数据准备
测量队结合工地实际地形确立仪器架设的控制点及测量方法和步骤,进行放样点位的坐标、方位角及距离的计算,并提交测量工程师进行复核。
(四)实施测量
放样时,做到认真仔细,尽量减少人为误差,确保放样点的精度,放样点位标识清楚,并提醒施工人员注意保护。对监理工程师要求的抽样复测,应积极配合,当复测中发现有错误时,按监理工程师指示进行修正或补测。
(五)现场填写测量成果交接单
点位放样结束后,立即与现场施工管理人员进行测量成果现场交接,交待清楚,并写测量成果现场交接单,一式两份,各执一份,待现场施工管理人员准确无误地了解放样点位后,方可离开。
四、测量放样方法
施工测量的主要任务是为施工提供测量数据,以满足施工需要,确保工程质量。
(一)原始地形复测
在各施工部位开工前,对施工范围内的原始地形进行实地测量。并按现场施工的精度要求,绘制相应比例的原始地形图。待原始地形图经认可后,及时绘制原始的纵、横断面图,断面图的布置依据设计图的布置方式在设计断面间加密布置。断面中心桩间距按工程结构特征和地形变化情况在5m~20m之间选择。实测原始地形测绘完成后,再依据原始地形线进行认真的分析对比,并将对比计算出的结果在工程开工前规定时间内报批。
(二)土石方开挖放样
平面点位放样,依据现场条件、控制网点的分布情况,采用全站仪坐标法和方向线交会法、极坐标放样法、施工坐标放样法等放样。放样时必须遵守“由整体到局部、先控制后碎部”的原则。高程放样利用水准仪根据已知水准点进行引测,也可直接采用光电测距三角高程测量进行。放样点位平面中误差和高程中误差,均要求不超过±50mm。开挖过程中,经常校核测量开挖平面位置、水平标高、控制桩号、水准点和边坡坡度等是否符合施工图纸的要求。
五、竣工测量及工程量计算
(一)竣工测量
每一个分项工程完工后,都需要进行验收测量,会同相关人员一起对竣工部位进行轴线、高程、断面尺寸等进行检查。检查其是否符合设计要求,并上报相应的测量报告或图表进行审核。
(二)工程量计算方法
依据实物工程量的计量,使用计量部门鉴定合格的计量设备进行称量或计算,并经过签字认可后,方可进入每月工程量统计报表中。面积计算:依据原始地形图采用求积仪直接量取或使用全站仪现场实地测算出面积;体积计算:依据设计施工图纸所示轮廓线和原始地形图计算工程量或按指示在现场观测的净尺寸进行计算。
六、测量设备及人员配置
(一)测量设备
测量仪器技术的先进性、精度、工作性能的可靠性是施工测量成果精确无误的重要保证。采用的主要测量设备见表1。
表1主要测量设备表
仪器名称 型号 精度 单位 数量 产地
全站仪 GTS-601 ±1
±(3+2ppm×D) 台套 1 日本
水准仪 NA3003 ±0.4/km 台 1 瑞士
(二)测量人员
根据规模及进度计划要求,组建一支专业测量队,由10人组成。其中:队长1人,测量工程师1人,8名专业测量人员。
参考文献
[1]《国家一、二等水准测量规范》GB/T 12897-2006;
[2]《国家三、四等水准测量规范》GB/T 12898-2009;
[3]《国家三角测量规范》GB/T 17942-2000;
关键词:GPS;水利工程;实时测量
Abstract: In today's society is a society of information technology, the application of various new technologies greatly improve the efficiency and level of production. In water conservancy engineering measurement, GPS measurement technology will continue to improve our quality of mapping results, in water conservancy engineering measurement industry, its good anti-jamming and secrecy performance, to lay the foundation to ensure the hydraulic engineering survey. Based on the GPS technology overview and in water conservancy engineering measurement development present situation, discussed the application of GPS technology in water conservancy engineering survey of the.
Key words: GPS; hydraulic engineering; real-time measurement
中图分类号:TV
水利工程在我国是调配水资源的重要项目,随着社会主义现代化建设进程的加快,国家开始加大投资搞水利建设。作为水利工程的基础性工作,水利工程测量就成为重中之重,是为水利工程建设服务的专门测量。
1 水利工程测量的主要工作
水利工程主要项目有土方开挖、坝体堆石、土工布、浆砌石工程、混凝土工程等。对于大坝施工测量主要分为以下几个阶段:大坝轴线的定位与测设,坝身平面控制测量,坝身高程控制测量,坝身的细部放样测量和溢洪道测设等内容。以下将针对水利工程各道工序施工实施中,施工测量的具体实施措施而展开探讨。对于水利工程中标后,立即组织测量人员,在工程施工实施前,首先按监理单位以书面形式提供的平面控制网点和高程控制网点,建立工程施工使用的平面控制网和高程控制网。
水利工程开工前,对监理单位提供的控制点进行复测,并且布设施工控制网,包括平面控制网及高程控制网,其测量等级、精度必须满足《水利水电工程施工测量规范》规定,并且定期对其布设的施工控制网进行核查。施工过程中的跟踪测量。工程施工从进场后的土方开挖开始,土石混合料、坝体堆石都必须跟踪测量,主要包括:土方开挖轴线、边坡及高程放样;水工建筑物位置、外观尺寸、高程放样;预埋件尺寸、高程放样;土方回填高程放样等。竣工验收测量。工程竣工前应对施工建筑物(包括隐蔽工程覆盖前)进行测设建筑物位置和标高。对工程预埋观测设施测量,得出精确数据,报送监理单位,并经监工程师审批后备案。
2 水利工程中传统测量方法的弊端
在水利工程中,河道测量是常规测量的对象,涉及测量及描述水下泥表面及相邻地带的物理特性的应用科学。一直以来,河道水文测量我们一般都采用的是:六分仪、经纬仪、水准仪测定,所涉及的传统方法和设备测量周期长、精度差,而且从测量人员来看劳动强度大、耗费大,不能满足实际检测和工作的需要。往往河道主流变化分析主要是反映河势情况。通常包括对河道平面形态变化、河道纵剖面变化及深泓线变化情况的分析等。因此在对于河道平面形态变化、河道纵剖面变化及深泓线变化的测量,传统方法显得束手无策,再加之由于实际地形的变化错综复杂,河床参差不齐,所以传统方法计算的冲淤量无法准确反映河道的冲淤变化情况。
3 GPS高程测量精度现状及需解决的问题
《水利水电工程测量规范》( SL197- 97) 将高程控制测量分为基本高程控制( 一、二、三、四、五等) 、图根高程控制、测站点高程控制。各个等级的高程控制测量常规的方法是采用几何水准测量, 此种方法如前所述作业效率低。如何才能充分发挥 GPS 测量方便、省力、省时、成本低等优点, 将 GPS 技术应用于高程测量方面是测绘学术界热衷探讨的问题。研究资料表明, 对GPS 观测数据进行科学的处理, 比如采用精化大地水准面、高程拟合等方法, 求解出 GPS 点的正常高, 可达到四等水准的精度要求。
GPS 高程测量数据只是获得纯数学意义的大地高, 即地面点沿法线至参考椭球面的距离, 水准测量需要的不是大地高H,而是正常高h, 2者之间关系如下:h= H –N
图 1大地高与正常高关系
式中 N为高程异常, 是似大地水准面至参考椭球面的距离, 它是由地下物质及其密度分布不均匀产生的重力异常导致的。这样 GPS 高程测量要获得正常
高h,实质上是如何准确的确定似大地水准面, 求出高程异常 N。
4GPS网型设计
某引洪工程坝址处于“V”型河谷,两岸地形基本对称,基岩。河床枯水期河水面宽43 m,水深0.3~1.5 m。库区为中低山峡谷地形,呈阶梯状向两岸逐步抬升,山地高程一般在400~800 m之间。由于地形条件限制,很难布设较理想的网型。相对而言,隧洞进口(坝址)和支洞1、隧洞出口(厂房)和支洞2之间的距离较近,而支洞1和支洞2之间的距离较远。为此,决定在隧洞进口(坝址)及支洞1平面控制网布设4个网点;隧洞出口(厂房)控制网布设4个网点、支洞2布设的1个网点。以大地四边形联测的子网有:隧洞进口(坝址)联支洞1网、隧洞出口(厂房)联支洞2网、隧洞进口(坝址)联隧洞出口(厂房)。以三角形联测的子网有:支洞1网联支洞2网。如图2所示。
5GPS外业施测
5.1选点
选点、埋石周围便于安置接收设备和操作,视野开阔,视场内障碍物的高度角保持不大于10°;
远离大功率无线电发射源(如电视台、微波站等),其距离不小于400 m;远离高压输电线,其距离不小于200 m;附近不应有强烈干扰卫星信号接收的物体,并尽量避开大面积水域。
5.2观测
利用4台Ashtech Locus GPS单频机施测,接机标称精度为±10+1 ppm,8个卫星通道,L1载波
相位定位。按D级要求作业,基本技术指标如表1:
另外,注意各观测时段内杜绝碰动接收机及其天线。
5.3记录
作好观测手簿记录,项目要齐备,如接收机编号、点位ID、天线高度、时段、开机时间、关机时间、同步环点名等等。结合规范要求及Ashtech LocusGPS机的特点,笔者编制了静态定位同步环野外记录卡表格
同步环略图
6GPS网平差及精度评定
GPS网平差软件仍为Locus ProjMan(V1.1),对控制网进行三维无约束平差及二维约束平差。
6.1网平差
进行三维无约束平差检查控制网内部符合精度情况及粗差探测。列举了三维无约束平差相对误差较大基线,由下表可知,控制网内部符合精度相当高,最弱边长相对误差达到了1/8.6万。进行二维约束平差解求最终平面坐标,其中“GPS1”及“R401”,作为本控制网约束点
6.2精度评定
表中列举了二维约束平差基线相对误差较大者,最弱基线R401-R407相对误差达到了1/5.2万,符合四等精度的1/4万的要求。
总之,GPS 测量技术优点明显,应用显著。通过 GPS 测量技术在水利工程测量中的应用,充分掌握了 GPS 测量技术的应用过程和方法,为以后 GPS 的更广泛应用奠定了基础。3S 技术的广泛应用,给河道、水库监测管理以及水文测量的勘测带了很大的方便,为河道水文勘测及动态监测、管理方面提供一个崭新的前景,在以后新技术发展应用中,将向着功能更加完善,性能更加先进发展,针对不同的水利测量实例,因地制宜,合理利用,将为水利工程测量带来更加显著的发展。
参考文献
[1]刘敏.浅谈工程测量中新技术的应用[J].黑龙江科技信息.2011(01)
[2]邓登.浅谈工程测量中的新技术应用[J].黑龙江科技信息.2012(04)
【关键词】工程测量;质量控制;方法
1. 前言
质量是企业的生命,质量是企业发展的根本保证。在当今市场竞争激烈,如何提高施工质量管理水平是每一个企业管理者必须思考的问题。从工程测量的角度上来说,测量工作是保证和提高工程质量的不可缺少的一部分。
2. 水利工程建筑质量管理施工质量控制的概述
2.1 施工质量控制的定义。对于水利建设工程施工过程中影响质量形成的各种因素(人、机械、材料、工艺方法以及施工环境)进行全面的监督和控制,就叫施工质量控制。
2.2 施工质量控制的依据。水利水电工程施工质量控制的主要依据有:国家的法律、法规、政策,主管部门的有关技术规范、规程、质量标准,有关部委(如环保、交通、消防、防汛等)的有关规定,项目法人和承包商签订的合同文件,已批准的设计文件和相应的设计变更文件,项目法人和监理单位签订的监理协议书,承包商呈报经监理单位批准的施工组织设计和施工技术措施,设备制造厂家的设备安装说明书和有关技术标准,结合工程特点和实际情况,对工程质量控制所执行的合同技术标准与质量检验方法进行补充、修改与调整的内容。
3. 工程测量在各施工阶段对工程质量的影响
3.1 工程测量在建筑定位及基础施工阶段对工程质量的作用。在工程开始施工前,首先通过测量把施工图纸上的建筑物在实地进行放样定位以及测定控制高程,为下一步的施工提供基准。这一步工作非常重要,测量精度要求非常高,关系整个工程质量的成败。假如在这一环节里面出现了差错,那将会造成重大质量事故,带来的经济损失是无法估量。工程测量在基础施工阶段的另外一个重点是基础墙柱钢筋的定位放线,在这一个环节里面,容不得有半点差错。否则将导致严重的质量事故发生。对于结构复杂,面积较大的工程,只有周密、细致的进行测量放线方能保证墙柱插筋质量,避免偏位、移位等情况的发生。
3.2 工程测量在主体结构施工阶段对工程质量的作用。在主体结构施工阶段,工程测量对于工程质量的影响主要有以下几个方面:墙柱平面放线、建筑物垂直度控制、主体标高控制、楼板、线条、构件的平整度控制等。其中墙柱平面放线的精确度,直接影响建筑物的总体垂直度,对墙柱钢筋绑扎、模板施工的质量产生严重的影响。所以每次混凝土施工完毕后,第一道工序就是测量放线。通过了测量放线不但能够为下一道工序提供依据,并且能及时发现上一道工序所遗留下来的问题,使得其他专业的施工人员及时处理已经发生的质量问题,避免了问题的累积,最终不出现质量事故。
3.3 工程测量在装饰装修施工阶段对工程质量的作用。这个阶段的测量工作的精度、质量直接影响到该工程的总体质量。
3.4 工程施工及运营期间的变形观测对工程质量的意义。建筑物的沉降观测在施工过程中有着重大的意义,通过观测取得的第一手资料,可以监测建筑物的状态变化和工作情况,在发生不正常现象时,及时分析原因,采取措施,防止重大质量事故的发生。
3.5 工程测量对防治质量通病的积极意义。要预防通病的发生,除了施工人员的主观原因之外,必须为施工人员提供准确的、周到的、详细的测量控制水平线、平面控制线、垂直控制线等。如果测量工作方面出了问题,势必会引起施工质量问题的发生。我们在施工中只要把测量工作做好,对防治质量通病就起到非常积极的作用。
4. 工程测量质量控制的方法
4.1 测量复核制的基本要求。
(1)执行有关测量技术规范和标准,按照规范要求进行测量设计、作业、检查和验收,保证各项成果的精度和可靠性。
(2)测量桩点的交接必须由双方持交桩表在现场核对、交接确认。遗失的桩位应坚持补桩,无桩名的桩位视为废桩,资料与现场不符的应予更正。
(3)用于测量的图纸资料应认真研究复核,必要时应做现场核对,确认无误后,方可使用。抄录已知数据资料,必须核对,两计算人应分别独立查阅抄录,并互相核实。
(4)各种测量的原始记录(含电子记录)必须在现场同步做出,严禁事后补记、补绘。原始资料不允许涂改。不合格时,应按规范要求补测或重测。
(5)测量的作业工作必须有多余观测,并构成闭合检核条件。内页工作应坚持两组独立平行计算并相互校核。
(6)利用已知成果时,必须坚持“先检查、复测,利用”的原则。
(7)重要定位和放样,必须坚持用不同的方法或手段进行复核测量,或换人检查复测无误后才能施工。
(8)一项工程由两个以上单位同时施工时,应联合测量;若不同时施工时,先施工的单位进行整体复测,相关单位复核确认后使用。施工复测时,必须超越管段范围与相邻相关的测量桩点联测,并于有关单位共同确认共同使用的相关桩点和资料。
(9)未经复测的工程不准开工;上一道工序结束,下一道工序未经测量放样,不得继续施工。
4.2 控制网测量复核的周期规定。
(1)冻土地区项目复测周期为每年开工(复工)前。水利工程的设计原测精测网复测必须由公司测量队或由局指委托的有关测量单位施测。
水利工程的设计原测精测网外,平面加密网、水准加密网等工程加密网复测由项目部测量组按测量规范周期要求施测,其复测成果报公司测量队审核。工序各部施工测量复核的周期规定:工序各部施工测量复核应在施工测量过程中进行。
(2)其他工程复测周期为每年度一次。
4.3 测量质量控制运作。
(1)自检和外检:为确保工程质量,各级测量机构必须按测量复核制的基本要求,对各项测量工作实行自检;重要的定位、放样和施工阶段性复核实行第三方检查(测量监理复核检查或上级测量机构的复核检查)。
(2)测量项目抽检:为检查控制测量项目的各项作业是否规范,测量成果的质量与精度是否合格、可靠,实行项目抽检。重点工程的抽检项目由公司测量队负责提出计划,报请公司总工程师批准后实施。抽检采用交叉复核的方法,即采用不同的人员、不同的设备、不同的方法进行交叉复核,以便及时发现和纠正差错。抽检完成后,应写出书面意见,指导被检单位的工作。对不合格成果应限期改正并提交符合要求的新成果。
5. 结束语
水利工程施工过程中正确无误的测量影响着工程的质量,在工程建设过程中的施工质量管理上起到了非常重要的作用。在实际的施工过程中,我们必须充分认识到测量工作的重要性,科学管理,更好的把测量工作用来为施工质量管理服务,提高质量。
参考文献
[1] 孙金龙,朱士斌.浅谈水利水电施工质量控制[J].四川水利发电2005,(6).