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关键词:工程测量;水利工程;质量重要性;水电工程
水利工程项目建设过程中的重要基础是工程建设,并且确保水利工程项目建设可以取得成功的基础和关键是准确的工程测量。工程测量广泛的应用在很多领域中,并且工程测量可以为工程施工管理提供可靠的资料以及技术支持,比如建筑、土地测量等。我国在经济建设发展的过程中,因为需要用到大量的工程数据,所以,一定要进行工程测量。在水利工程建设过程中,需要进行详细的工程测量是因为很多不可预见的因素存在,基于此,我们如果要促进水利工程项目的建设质量不断提升,就要对工程测量的数据进行应用。
1 工程概况
新疆吉三泉水库在新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市米东区,为了水库能够正常运行,水库施工方特别重视该工程的测量工作。目前,因为考虑到大坝抗洪能力达不到规范要求,溢洪道泄洪能力不能满足泄洪要求,并且下游坝体抗滑稳定达不到规范要求,坝基础接触面、坝体及坝角均有渗漏及管理制度和观测设施不完善,因此,水库的工程测量很重要,具体内容如下:
1.1 完成工作量
控制点测量5个;图根控制点2个;四等水准测量0.48km;1:500地形图(陆地)测量0.1km2;1:500地形图(水下)0.1km2;1:500横断面图测量0.4km;纵断面图测量0.3km。
1.2 坐标系统
坐标系统:独立坐标系高程系统。黄海高程基准。
1.3 技术控制依据
《水利水电工程测量规范》(SL/197-97);《1∶500、1∶1000、1∶2000地形图图式》(GBT20257.1―2007);《三、四等水准测量规范》(GB12898―2009);《数字测绘成果质量检查与验收》(GB/T18316―2008)。
1.4 控制测量检测
控制测量对各种手薄进行100%检查,电算中输入的原始数据和起算数据进行100%校对。各种精度指标对照规范要求进行查验。抽取相邻的控制点进行边长进行检测,各项精度指标均满足规范要求。地形图图面审查100%,实地对照100%。按抽检比例进行外业实测散点进行精度统计,均满足规范要求。
1.5 验收结论
本次工程控制测量、地形图测量及断面测量等各子项均符合国家有关规范和设计要求,工程质量为“良级”
2 不同施工阶段工程测量对水利工程的影响
2.1 水利工程定位与基础施工阶段工程测量对水利工程质量的影响
水利工程施工前,施工单位必须根据工程实际、国家有关规范及设计单位提供的基准点,测量与设计出工程施工控制网。其中控制点的选择必须坚持下列原则:控制点设置位置的地基较稳定、交通便利、距离施工现场较近,以便施工过程检查核对基准点的设计高度。尖山水库共设5个测量控制点、2个图根控制点,其中控制网要求对所布设控制点施测四等水准,起算点为1∶25000高程,沿坝址所布设的各图根点连接成闭合线路的四等水准网,高程系统为黄海高程基准。工程轴线的选定要求事先根据渠道的实际情况对控制桩进行设置,同时采取措施对控制桩进行保护,具体施工步骤如下:根据设计图纸的要求对图纸精度进行测量根据设计图纸进行放样对控制高程进行测量。此乃工程测量的基础与准则,因此该环节必须对测量的准确性进行严格控制。针对土方工程较大的水利工程,施工前必须经工程测量对土方开挖与回填量进行精确计算,以便施工单位对施工方案进行优化选择,进而提高工程施工质量。
水利工程基础施工阶段,工程测量技术往往被看作基础桩位施工的重要保障。水利工程土方开挖与底板基础要求根据设计要求开展施工作业,即工作面下方的涂层应尽可能不被挠动。针对垫层标高的测量,测量的准确程度对底板混凝土层的整体平整度及底板钢筋绑扎的准确程度起着直接性的作用。
2.2 水利工程主体结构施工阶段工程测量对水利工程质量的影响
水利工程主体结构施工阶段,工程测量对水利工程质量的影响具体包括:水利工程的轴线、渠道的中线、坡面的平整度、前后护坡的坡顶线与坡脚线、渡槽及水闸等水利工程建筑物的主体标高与垂直度控制,其中水利工程轴线的测量精确度对工程总体功能的实现起着直接性的影响,因此混凝土施工后必须及时进行测量放样,以便为后续施工提供可靠的数据支撑,同时对该工序所暴露出的问题进行检查,以便及时就问题提出针对性的改进措施,由此实现水利工程质量的提高。
标高测量精度的控制情况直接影响着模板施工质量,即模板施工环节基准点的确定必须以标高测量数据为参考依据,同时标高测量控制对模板施工的平整度至关重要。标高的精确控制要求施工人员根据施工图纸开展施工作业。若工程施工面积较大,那么模板施工与混凝土面的平整度控制必须以标高控制系统面的精准测定为前提。
水利工程主体施工要求对建筑物的垂直度进行控制测量,理由是建筑物垂直度的控制对水利工程质量的提高起着直接性的作用,其中水闸施工过程对垂直度的控制直接影响着闸门的正常开闭。此外导轨及门槽的安装过程,必须采用吊锤对安装情况进行校正,由此提高导轨与门槽的铅直,以免对启闭机的起降造成不良影响。闸墩立模阶段,门槽部位必须留出比门槽规格更大的凹槽;闸墩浇筑阶段,导轨基础螺栓必须根据设计要求进行固定,具体固定位置为凹槽的正壁与侧壁模板位置,注意拆除模板后基础螺栓应被混凝土完全覆盖。导轨的安装要求事先对基础螺栓予以校正,此外安装过程必须用锤球对安装情况进行校正。二期混凝土的浇筑前必须实现导轨的准确就位,注意混凝土的浇筑过程必须对混凝土的质量及捣固质量进行严格控制。拆模后,埋件的复测、混凝土表面尺寸的检查工作必须到位,注意钢筋头与杂物必须清除干净,以免对闸门的正常开闭造成不良影响。
3 结语
工程测量作为水利工程施工的重要方面,其对水利工程质量起着关键性的作用。尖山水库参建单位高度重视工程测量对水利工程质量的影响,分别从明确检测依据与内容及优化检测方法等方面开展工作。本次工程控制测量、地形图测量及断面测量等各子项均符合国家有关规范和设计要求,工程质量为“良级”,在水利工程建设过程中,需要加强施工人员以及管理人员的测量意识,加强对测量工作的重视,另外,要加强各个环节的工程测量水平的提升。
参考文献
[1] 熊群,汪细刚.水利水电工程测量技术的研究[J].中国新技术新产品,2010(12).
[2] 星万程.数字化测绘技术在水利工程测量中的应用研究[J].中国水运,2013,13(12).
关键词:测量;水利水电工程;GPS技术;功能优势
为了工程所产生的电力足够支持人们的生活生产需求,水利水电工程通常会建设于地形复杂的区域,以借助地势的落差来发电。故水利水电工程必须在其施工之前对施工区域进行精确测量,并以测量结果来选择合适的地址与施工方案。否则,工程将有可能出现质量缺陷,在未来的使用中甚至其寿命会大大降低。而GPS技术的应用,正好满足了人们对测量的高精度要求。
一、所谓GPS技术
GPS汉译为全球定位系统,是一种借助卫星在全世界范围内进行定位与导航的新型技术。该系统有三大模块,第一大模块是空间模块,即距地面2公里的大气外的24颗卫星,这些卫星均匀分布于6个轨道面上,可以全天候、全角度、全时间的进行对地观测,虽然在大气的影响下导航精度会有所改变,但精度依然可以满足人们的需求;第二大模块是地面控制系统,该系统由地面主控制站、地面天线以及地面检测中心三个部分组成,作用是接收卫星发射出来的信号,并予以转码和处理,使信号变成人们能够理解的内容;第三大模块是用户设备,地面控制系统最终得出的信息在转化为GPS信号后会发送至用户手中的终端设备,用户得以获知测量而出的距离、三维坐标等数据,然后将之应用于工程测量与施工中。
由于该技术适应性强、高度自动化、操作简单、精度高,故在许多工程中都有广泛使用。即使是大型水利水电工程,也只需要提供足够的电力,再于必要的位置合理放置仪器,便可以迅速得出测量结果。
二、GPS技术在水电工程中的实际应用
(一)高程测量
地球的形状是不规则的,地面的高度是起伏不平的,于是测量中会出现“椭球面”“大地水准面”以及“似大地水准面”等概念,高程系统主要对这些概念进行测算。此外,高程系统又包括了力高系统、正高系统、大地高程系统以及正常高系统。
我国一般是将似大地水准面作为基准面来测量的,GPS技术直接获得的大地高需要再转化为正常高才可应用于实际项目中。水利水电工程中各点需要测量的大地高,主要是借助GPS系统建立三维空间,再从中获得各点的三维坐标。其计算方式为:正常高=大地高-高程异常。之后GPS系统借助高程异常和三维坐标的数值,以最小二乘法来拟合出测量所需的似大地水准面。
(二)控制网设计
水利水电工程在施工之前必须结合工程特点及项目所在地区的具体地形来选择合适的控制网。一般来说,为了避免误差的累积、确保测量精度与施工速度,测量一般始于整体和控制、终于局部和碎部,这是公认的测量原则。在测量的首级控制之中,最重要的是控制网的设计。控制网的图形有三种。
1、星形
这是一种结构简单的控制网,操作简单快速,只需要在测量区域内放置2-3台观测仪,不需要再放置其他设备,即可进行测量。需要注意的是,由于观测仪所形成的图形是非闭合图形,故在精确度与自检能力上是三种图形控制网中最差的。
2、三角形
三角形是结构性最强的几何图形,故这种形状的控制网的稳定性也是最高的,在三角形控制网中,测量精度分布的非常均匀,系统的自检性能非常强大。一旦测量过程中出现了问题,可以及时发现与解决,故该控制网具有鲜明的可行性。当然,该控制网也有一定的缺陷,即工作量大、测量耗时,若GPS信号接收机较少时,这种缺陷将会表现的尤其的明显和设计值相比会出现一定的延迟或误差。
3、环形
环形控制网的结构强度弱于三角形控制网。尽管其形状为闭合环,但几何稳定性依然无法与三角形网媲美。但好在环形控制网结构中的闭合环是独立的,其数量比较多,故在安全性上非常可靠。并且,最重要的是环形控制网的测量工作量较小,自检能力也没有被削弱。需注意的是,环形控制网的缺陷主要集中在精度的不均匀分布,这会导致相邻两点之间的基线缺少精确度。
若工程的规模比较大,所在地区的地势比较开阔,项目为枢纽工程、大型的堤围或者水闸等,要选择三角网测量,以确保测量数据的高度精确。若工程规模为中小型,所在地区的地形比较复杂,多山多丘陵,则要在前期勘探中使用环形网,这是为了避免实地环境使工程进度出现延误。
(三)渠道管线的布局与测量
渠道管线的布局正确与否直接影响到水利水电工程的发电效果。一般而言,渠道管线是以线性放射状的布局方式为主,分布上较为分散。在现实中,渠道长度非常长,再加上复杂的地理环境与多变的天气的影响,人力测量的精度难以保证。故GPS技术被应用于渠道管线的布局与测量中。在实际操作中,工程方不必在附近建立监测站,只要放置观测仪来测量高程、转角等必要参数,即可迅速实现定点监测。
(四)形变测量
水利水电工程的施工结果可能出现变化,水利建筑有可能出现沉降或者变形,故施工过程中需要对这些可能性的结果进行针对因素的测量。即在施工前,对可能发生变形的范围进行定点定位测量,甚至还要在水下进行地形观测,将所得到的水深、水流速度导入GPS系统,以绘制水下地形图。
三、实例
黄河的某一支流F流经L市,由于其地势高低差明显,水流量也比较大,故可以用来发电。于是,L市在这条支流上建立了2个跨河水电站,即水电站A和水电站B。该工程始于2003年,投入了近10亿资金,其中A水电站的装机容量高达10万千瓦,取水口高达0.69km,引水隧道长达6km,工程内建筑物有引水隧道、大坝、厂房、泄洪道以及各种压力管道;B水电站的装机容量高达4万千瓦,取水口高达0.48km,引水隧道长达0.4km,工程内建筑物有引水隧道、厂房以及各种压力管道。
经过计算与分析,该工程的控制网应该选择环形控制网,其长度建议为30km,其闭合差应该控制在5-12mm之内,每1km的水准测量误差应该小于2mm。而为了保证精度,该工程安置了8台接收机进行同步观测。鉴于基线较多(204条),故对每一条观测边进行了两个时段的观察,每次观察时间均在1.5小时以上。最终发现,5条检测失败,出现较大误差的边有18条,其余181条基线因观测量好而可以成为工程的独立观测量,并直接应用于工程之中。
结语:
本文针对GPS技术在水利水电工程中的各种具体应用进行了介绍,点明其在精度和测量时间上无与伦比的优越性。相信随着GPS技术的不断优化,未来水利水电工程在测量上将会具有更高的精度,其发展前景将会无比光明。
参考文献:
[1]刘耀泉.探析GPS在水利工程测量中的应用[J].河南水利与南水北调,2015(04).
[2]李冬韩.GPS测量在水利水电工程测量中的应用探析[J].河南水利与南水北调,2015(02).
[3]魏利军.水利水电工程测量中GPS测量的应用解析[J].江西建材,2015(13).
关键词:概述,重要性,存在问题,质量控制
Abstract: the engineering survey is the construction of the breakthrough before and after, and in engineering building operation stage is inseparable from engineering survey, engineering measurement for the city the stages of project construction service, is realizing urban planning, and ensuring the quality of projects the important means. In the engineering construction, because the project quality management in relation to the whole project quality of the project and schedule, so, must strengthen the quality of engineering project management and engineering measure importance in the construction process of the construction of the project built the perfect quality management system, according to the engineering measurement process quality management and control, this paper will the importance of engineering measurement, can appear the problems and quality control are expounded.
Key words: overview, importance, and existing problems, and quality control
中图分类号:[TU198+.2] 文献标识码:A文章编号:
一.工程测量的概述
工程测量 (engineering survey )在测绘界,人们把工程建设中的所有测绘工作统称为工程测量。实际上它包括在工程建设勘测、设计、施工和管理阶段所进行的各种测量工作。它是直接为各项建设项目的勘测、设计、施工、安装、竣工、监测以及营运管理等一系列工程工序服务的。可以这样说,没有测量工作为工程建设提供数据和图纸,并及时与之配合和进行指挥,任何工程建设都无法进展和完成。
工程测量按其工作顺序和性质分为:勘测设计阶段的工程控制测量和地形测量;施工阶段的施工测量和设备安装测量;竣工和管理阶段的竣工测量、变形观测及维修养护测量等。按工程建设的对象分为:建筑工程测量、水利工程测量、铁路测量、公路测量、桥梁工程测量、隧道工程测量、矿山测量、城市市政工程测量、工厂建设测量以及军事工程测量、海洋工程测量等等。因此,工程测量工作遍布国民经济建设和国防建设的各部门和各个方面。
二.工程测量的重要性
1.在工程设计中提供图纸资料、明确占地范围了解周边工程、了解占地范围内有无城市地下管线、是否对勘探和机械设施造成影响,如果没有工程测量带来的各种比例尺地形图及管线探测图,工程设计就成了无米之炊。
2.在施工过程中,工程的第一步就是建筑物、构筑物的实地定位放样,因为建筑物在什么地方摆放,不可能随随便便找个地方,根据建筑物的用途、工艺流程或对于同一建筑物的各个不同部分,其精度要求是不一致的,而且往往相差非常悬殊,此时应正确制定工程建筑物定位的精度要求,如果定得过宽,就可能造成质量事故,反之若定得过严,则给放样工作带来不少困难,从而增加放样的工作量,延长放样时间,也就无法满足现代化高速度施工的需要。
3.就是确定建筑物放样的精度,建筑物竣工时的定位误差是由施工误差和测量放样误差所引起的。由于各种建筑物或同一建筑物中各不同的建筑部分,对放样精度的要求是不同的,因此应考虑到施工现场条件与施工程序和方法,分析这些建筑物是否必须直接从控制点进行放样,对于某些建筑元素,虽然它们之间相对位置精度要求很高,但在放样时,可以利用它们之间的几何联系直接进行。 因此工程测量工作前,制定必要的合理的精度,是关系到该工程建设中周期长短的一项重要的工作。在工程施工过程中,从工程开工一直到工程结束,均离不开工程测量工作。首先对建筑物进行定位,确定建筑物的实际位置,有了准确的地面标识然后才能确立次区域是否有设计后新增建(构)筑物及新埋入地下管线,以保证机械设备的使用,在基槽开挖完毕后,要进行基槽验收,以及后续的垫层、底板线的投测,对于重要设备基础,如有螺栓、预埋件及预留孔等,在稳固好后,应及时进行测量轴线标高复验,并在砼浇筑过程中进行连续监测,以防备砼浇筑过程中,发生位移、沉降等质量事故的发生。在基础施工完毕后,进行竣工线的投测,接下来设备安装需连续对设备的平整度、标高进行跟踪测量,以确保设备的工艺流程完好,保证设备联动达到设计要求。
三.工程测量常见错误及产生的原因
1. 测量人员流动性大,仪器管理混乱。建筑工程施工测量人员是施工生产一线生产工人,野外作业时间长、风险责任大、条件艰苦,从测量建筑工程师至测量员,有条件的干一段时间可能就调离或是转行,如三亚洞库项目到完工,测量工作几次易人,有时还出现断档,使整个项目的测量工作没有到位。测量仪器使用、保养、标定不能按规定规程进行,损坏、丢失严重,往往是出现明显错误的测量数据时才采取措施甚至有些施工企业把测量仪器设备划归物资部门管理,保管不合规程、记录不清,一套仪器再使用时已支离破碎。
2.测量人员素质及能力参差不齐。部分建筑施工企业没有专职的施工测量人员,在施工过程中基本上都是由其他技术员(施工员)兼职,主要聘用测量工、学校刚毕业出来的人员担任测量负责人,无独立工作经验,这些缺乏专门训练的业余人员,对常规测量仪器的性能、操作及测量方法都一知半解,根本不能胜任施工测量工作,也就无法保证施工测量的质量
3. 测量仪器的操作不当,且日常保修不到位。一般来说,测量所用的仪器都属于精密仪器,在使用过程中,由于测量人员的水平有限,没有严格按照正确的使用方法操作,导致测量仪器的灵敏度降低。
4.测量的质量监管与控制不到位。对建筑工程质量的监控,现有的体制是政府监理和社会监理共同参与,有条件的建设单位,还有自己的建筑工程监督部门,可谓三管齐下。但是,在实际的建筑工程质量监控和建筑工程竣工验收时,都只注重其他施工质量的检查与控制,而忽视施工测量质量的检验。
5. 测量人员与设计、技术部分沟通协调不畅。随着大型建筑工程项目的不断涌现,工程测量在先进仪器使用、精度要求上日益专业化,技术建筑工程师已不能完成施工放样、模板安装位置检查、隧道断面测量等工作,需要测量建筑工程师的全程参与测控。
四.工程测量的质量管理
1.要加强质量管理,首先要在建设施工过程中建立合理的测量管理组织体系,同时要加强工程测量管理,采取切实可行的办法,建立有效的测量管理组织体系。在实施工程项目的过程中建立质量责任制,认真贯彻执行质量监控与质量管理制度,在整个项目实施过程中进行有效的监管与控制,来确保整体的工程质量,保证工期,所以工程项目的参加人员要明确责任,做到权责明确,层层严把质量关。在工程项目实施以前对设计方案和技术方案进行严格的审定,从工程施工方案分析到实施方案阶段都必须认真的探讨确保方案的落实,项目完成后的质量管理也是确保工程质量的关键环节,这一检查过程通常分为互检、自检、质管部门检查、项目工程师审查等严密的程序,各阶段的相关负责人要实事求是填写检查检验单据,以保证施工项目质量。对于整个工程项目测量来说,关键的程序主要是指各阶段的控制测量以及其平差的计算等,运用计算机软件系统记录和计算的内容要保证真实、准确,在工程项目执行环节中要做好工作记录,质量管理要明确各级责任,相关人员要做好质量和工作记录。
2.加强质量管理在工程测量中的作用,要提高工程测量的技术人员的技术因素,建立了完善的工程测量组织体系后,要从细节方面加强工程测量的技术人员组织建设,基本包括如下环节:首先,要保证测量放线技术人员具有较高的素质,具有准确的读图识图能力,有较强的质量责任意识。其次,要保证工程测试仪器的先进性、科学性,只有具备高质量的测试仪才能保证工程测量工作的准确性,也能提高工程施工的工作效率,避免施工环节出现重复性和拖拉性而影响整体工程进度,与此同时,做好对测量仪器的定期检测工作也是至关重要的,并对测量结果进行全方位的复核和检查,多角度地对测量结果进行有效性分析。最后,要科学地安排施工工程进度,为测量放线创造适宜的施工环境,来保证测量放线结果准确性。
总结