水利工程施工測量規范范文

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關鍵詞：水利工程；施工測量；技術

水利工程施工中的測量工作直接關系到工程施工的質量能否達標，測量工作到位，測量技術成熟是保證后續水利工程施工得以順利進行的重要保障。本文首先介紹了水利工程控制網的測試和設置，接下來對水利工程施工測量技術的關鍵環節進行了探討，提出了筆者自己的思考。

一、水利工程控制網的布設和測量

1、水利工程首級測量控制網

必須在監理提供的測量基準之后，在工程開始前必須配合監理人共同對基準點的測量精度進行校測，確定數據和資料是否符合標準。首先，為了避免錯數據和點位的誤用，必須復核本工程控制網中的控制點大地坐標數據、點號熟悉和控制點位。測試原來的導線點、平面控制點和水準點的位置以及標石的形狀；對施工區的治安情況、行政區劃、固有習俗、交通運輸、氣象情況要進行深入了解。經監理工程師批復后才能將使用所得到的測量結果，對控制網要進行定期與不定期相結合的復測，確保復測精度高于施測精度，復測周期為三個月，復測結果要上報監理單位。

2、布設施工控制網的

結合工程施工進度，以建筑物的現場地形和布設情況為依據對控制網點進行加密布設。采用三角高程測量和水準測量實現高程控制，采用導線測量、邊角組合測量和三角測量實現平面控制，布設成結點網絡、復合線路或閉合環線。監理要對測量平差計算后和控制網布設的資料進行審批，通過審批后才能進行施工測量。制定布網方案要以工程目標和控制網精度要求為依據，在圖上結合測區地物地形的特點設計出一個圖形結構較強的網。點位布設要嚴格遵守測量規范要求，盡量滿足測量放樣和施工控制條件，在通視條件良好，不易破壞且基礎堅硬的地方埋設控制點。

此外，由于水利工程施工的依據是測量控制點，一定的保護措施對于本工程來說是非常有必要的。避免測量控制點遭受人為破壞，如果主控制網點的施工對工程本身造成影響，必須重新選點的話應該報請監理批準，監理批準之后再重新選點測設并進行數據平差計算。

二、水利工程施工測量的準備工作

1、熟悉工程施工圖紙

在水利工程施工測量之前一定要對工程的圖紙進行全面的了解，并且還要對工程的設計意圖進行詳細的分析，熟悉施工圖紙提供的平面控制點所屬的華標系，同時還要對高程控制點的所屬高程系進行詳細的了解，并且還要將水利工程施工場地的位置以及施工的控制范圍限制在施工測量的控制范圍內。

2、確定水利工程施工測量的測量精度

根據現行的國家標準《工程測量規范》以及施工行業標準《水利程測量規水電工程測量規范》中的施工設計以及施工要求，并且根據水利工程的施工現狀，對工程施工的各項測量標準進行測量，定出控制測量，并且還要對碎部施工測量以及斷面測量作出具體的精度要求，為日后的工程測量做好基礎。

3、檢校施工測量儀器

在對水利工程進行施工之前要對施工中使用中的測量儀器進行進行檢校從而確保施工測量的準確性，通常說來，對測量儀器的檢校除了由專業人員進行檢驗外，還要由專業的儀器檢校機構進行，并且還要在進行檢驗后出具有效的檢校單，并且將其作為水利工程竣工完成后進行驗收的根據。

三、水利工程施工測量的基本步驟

1、復測控制點

對于水利工程建設方提供的控制點不能直接的進行測量，而是要經過復測與復核后才可以進行使用，才可以進行施工測量，同時，還要將復測報告反饋給建設方。

2、施工控制網的建立

通常情況下，在控制點復測合格后，要根據水利工程施工處的地形以及可以被利用的地位來建設施工控制網，應該注意的是，施工控制網的建設要有全局觀念，要考慮到水利工程的建設需要，同時，還要將控制點放置在通視條件好以及控制范圍相對廣闊的場所。

首先，要根據提供的資料進行選擇，水電工程測區區地形圖通常比例尺為1：2000，并且經過現場勘探可以了解原有的導線點、三角點以及水準點的標志現狀，并且對水利工程建設處的地形以及自然情況進行了解，然后根據平面控制網進行技術選擇，同時，要選擇那些穩固且保存完好的三角點來推算出控制網點的大地坐標并且還要推算出施工坐標，然后，布設一級平面控制網點。其次，在控制點網方案確定之后，確定方案，要將基礎挖到基巖，并且在頂部安裝中心開孔直徑為16mm的鋼板，做為強制歸心的儀器平臺，在全部埋設工作完成后，經過一段時間后進行外業觀測工作。水利工程建設開始之后，施工單位要根據建設的分工程，對首級控制網進行復核，同時要將復測成果交給建設方的監理進行審核，審核結果符合水利水電工程的施工規范要求的精度后，再回饋到施工單位來使用。但是，如果建設方的施工控制點與要求的精準度不相符，那么建設方要根據及時通知施工單位，還要根據水利水電工程的測量要求對其提出返工的要求，并將測量監理審核后再回饋給施工方。

3、施工放樣

為了保證施工放樣數據的準確性，要利用業內與業外相分離的方法來進行施工放樣工作，同時，還要根據水利工程的設計圖紙以及施工要求進行相應的施工放樣工作。比如在施工場地比較平整時放樣精度可以低一些，而對其長度的測量可以選用鋼尺或者是平尺；在填筑堤路上可以先放樣出堤路中線或堤路邊線，然后根據堤路中線或者是邊線用皮尺和鋼尺量出每層的填筑范圍，還可以根據要求選用全站儀放樣。對于水利工程施工中的關鍵部位的測量，要有專業的監理工程師在現場，在對測量結果檢驗無誤后，方可進行施工。

四、水利工程施工中的測量關鍵技術

1、選取加密點

水利工程施工中對加密點的選取要點是：（1）精密導線網的構成要結合平面加密點、現有的精密導線點和GPS點，閉合或附合線路的構成要結合精密水準點與高程加密點，應該在地質穩定、施工影響不到的地段上進行高程及平面控制點的布設；（2）確保平面加密點間的相鄰邊長差異適中，高程加密點之間的距離平均在300m為宜，個別邊長應該大于100m；（3）相鄰平面加密點和GPS點間的垂直角應小于30°；（4）在發生沉降變形的區域，不能進行加密點的布設。

2、布設加密點

在完成復測工作之后，平面加密控制方案的制定應該結合水利工程的實際情況，根據工程項目的施工需要在首級控制點的基礎上進行，通過對數量一定的加密點進行合理布設，實現對閉合導線的測量，確保其滿足水利工程的監控測量和施工測量。

3、測量加密點

推薦使用索佳SET230RK3全站儀進行平面測量，觀測6個測回。使用的測量技術對水準點進行加密必須達到國家二等水準，使用一對條碼尺配合中緯電子水準儀測量附合水準線路，經監理工程師批復后測量加密點，必須保證測量精度達到精密水準測量技術和精密導線測量技術的有關要求，采用嚴密平差法對數據進行測量，監理工程師要對測量成果進行審批。利用加密點與原有控制樁構成附合水準線路實現水準測量；利用原有控制樁組成閉合導線和附合導線測量精密導線。

4、復核工程量復核，測量地形

復核開挖工程量應該在開始進行主體工程施工之前進行，為了保證開挖工程量計算結果的準確性，應該準確測量工程施工各部位的原始地形，斷面圖比例為1∶200，平面圖比例為1∶500，斷面圖兼具應小于25m，開挖工程量的計算應該以地形斷面圖為依據，監理工程師要審核計算結果，以此作為水利工程的結算依據。在完成開挖工程之后，應該測量各部位的斷面圖和基礎竣工地形，并以此為依據對竣工資料和工程量進行計算。

五、施工測量中應注意的問題

施工測量人員嚴格執行有關法律、法規、規范性事件等規定。強制性條文規范標準加強測量外業和內業的檢測工作，做到全面掌握施工的質量，作為測量施工人員應對工程建設項目中每一個部位施工放樣的全過程進行檢查、校核，發現問題及時整改，特別是對于重要部位，隱蔽工程，不能有絲毫麻痹大意，更應加強測量檢測工作，以免給業主和本單位帶來不可估量和不必要的經濟損失。在測量作業過程中一定要注意以下問題：

1、同一工程，施工測量一定要采用統一的坐標系統、統一的高程系統。要注意保護施工控制點，在控制點處設置明顯標志，以免機械、車輛撞動，或者根據條件盡可能多設置備用控制點。

2、在施工測量中并不是精度越高越好，只要能滿足工程需要就可以，這樣既提高了工作效率，也節省了人力、物力、財力等不必要的浪費。

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關鍵詞：水利工程；施工測量；技術

中圖分類號：TV文獻標識碼： A

引言

水利工程和國計民生密切相關，一方面能夠提高水資源的利用效率，另一方面能夠保證附近居民的生命財產安全，總而言之，具有非常重要的社會價值。所以，水利工程成了社會各界人士普遍關注的焦點。對于水利施工而言，水利施工測量是前提，是基礎，如果測量數據存在問題，將會給整個水利工程的施工質量帶來不利的影響，埋下極大的安全隱患。有鑒于此，本文將針對水利施工測量展開分析，

一、水利工程施工測量的準備工作

1、熟悉工程施工圖紙

在水利工程施工測量之前一定要對工程的圖紙進行全面的了解，并且還要對工程的設計意圖進行詳細的分析，熟悉施工圖紙提供的平面控制點所屬的華標系，同時還要對高程控制點的所屬高程系進行詳細的了解，并且還要將水利工程施工場地的位置以及施工的控制范圍限制在施工測量的控制范圍內。

2、確定水利工程施工測量的測量精度

根據現行的國家標準《工程測量規范》以及施工行業標準《水利程測量規水電工程測量規范》中的施工設計以及施工要求，并且根據水利工程的施工現狀，對工程施工的各項測量標準進行熟悉掌握，定出合理的測量控制方案，并且還要對碎部施工測量以及斷面測量作出具體的精度要求，為日后的工程測量做好基礎。

3、檢校施工測量儀器

在對水利工程進行施工之前要對施工中使用中的測量儀器進行進行檢校從而確保施工測量的準確性，通常說來，對測量儀器的檢校除了由專業人員進行檢驗外，還要由專業的儀器檢校機構進行，并且還要在進行檢驗后出具有效的檢校單，并且將其作為水利工程竣工完成后進行驗收的根據。

二、水利工程施工測量常用技術

1、GPS定位

隨著GPS定位技術的出現和不斷發展完善，使測繪定位技術發生了革命性的變革，為工程測量提供了嶄新的技術手段和方法。長期以來用測角、測距、測水準為主體的常規地面定位技術，正在逐步被以一次性確定3維坐標的、高速度、高效率、高精度、大范圍的GPS技術所代替，同時定位范圍已從陸地和近海擴展到海洋和宇宙空間；定位方法已從靜態擴展到動態；定位服務領域已從導航和測繪領域擴展到國民經濟建設的廣闊領域。碎部點的測繪與放樣等領域將有廣泛的應用前景，GPS收機已逐步成為一種通用的定位儀器在工程測量中得到廣泛應用。將GPS接收機與電子全站儀或測量機器人連接在一起，稱超全站儀或超測量機器人。它將GPS的實時動態定位技術與全站儀靈活的3維極坐標測量技術完美結合，可實現無控制網的各種工程測量。

2、數字攝影測量

攝影測量技術由于可以提供實時的3維空間信息，無需接觸被測物體，以及野外工作量少、效率高和成果品種多等優點，具有廣泛的應用前景。隨著全數字攝影測量系統的應用，攝影測量的產品將從影像圖、線劃圖向數字化系列產品——4D產品轉化。產品應用與服務領域更廣，并為建立各類專業信息系統和基礎地理信息系統提供可靠的數據保障。在水利水電工程，利用數字攝影測量技術可以迅速獲取制作大比尺攝影圖、地形圖、立面圖、等直線圖和斷面圖圖庫，建立DTM（數字地面模型）和DEM（數字高程模型）模型數據庫，建立并久保存高分辨率建基面三維攝影數字地面模型數據庫。檢查陡坡地段的開挖質量和工程竣工部位的形體資料，記錄工程在施工過程中各個項目地地理信息，形成各種數字信息產品，并可通過網絡方便快捷、及時地提供給各個部門使用。3.全站儀測量放樣技術全站儀替代光學經緯儀和電磁波測距儀的應用，是地面測量技術進步的重要標志之一。全站儀具有測量精度高，儀器的集成化、自動化和智能化程度高等優點，為施工測量提供了極大的方便。已大量應用于各類工程的施工測量中。電子全站儀自動改正儀器軸系統差、自動歸化計算、角度測量自動掃描、消除度盤分劃誤差和偏心差，實時測量三維坐標、自動記錄存儲、與電腦雙向數據通訊功能，為測圖和工程放樣向數字化發展開辟了道路。目前向全能型和智能化方向發展的電腦型全站儀都帶有豐富的軟件，可以直接進行程序測量、坐標放樣、導線測量、懸高測量、對邊測量、道路放樣、面積測量、高程傳遞、參考線放樣，故能提高高速高精度的觀測成果，又能高效、簡易地完成多種測量作業。帶電動馬達驅動和程序控制的全站儀結合激光、通訊及CCD技術，可實現測量的全自動化，被稱作測量機器人。為工程測量向現代化、自動化、數字化方向發展創造了有利條件。

三、水利工程施工測量的基本步驟

1、復測控制點

對于水利工程建設方提供的控制點不能直接的進行測量，而是要經過復測與復核后才可以進行使用，才可以進行施工測量，同時，還要將復測報告反饋給建設方。

2、施工控制網的建立

通常情況下，在控制點復測合格后，要根據水利工程施工處的地形以及可以被利用的地位來建設施工控制網，應該注意的是，施工控制網的建設要有全局觀念，要考慮到水利工程的建設需要，同時，還要將控制點放置在通視條件好以及控制范圍相對廣闊的場所。

首先，要根據提供的資料進行選擇，水電工程測區區地形圖通常比例尺為1：2000，并且經過現場勘探可以了解原有的導線點、三角點以及水準點的標志現狀，并且對水利工程建設處的地形以及自然情況進行了解，然后根據平面控制網進行技術選擇，同時，要選擇那些穩固且保存完好的三角點來推算出控制網點的大地坐標并且還要推算出施工坐標，然后，布設一級平面控制網點。其次，在控制點網方案確定之后，確定方案，要將基礎挖到基巖，并且在頂部安裝中心開孔直徑為16mm的鋼板，做為強制歸心的儀器平臺，在全部埋設工作完成后，經過一段時間后進行外業觀測工作。水利工程建設開始之后，施工單位要根據建設的分工程，對首級控制網進行復核，同時要將復測成果交給建設方的監理進行審核，審核結果符合水利水電工程的施工規范要求的精度后，再回饋到施工單位來使用。但是，如果建設方的施工控制點與要求的精準度不相符，那么建設方要根據及時通知施工單位，還要根據水利水電工程的測量要求對其提出返工的要求，并將測量監理審核后再回饋給施工方。

3、施工放樣

為了保證施工放樣數據的準確性，要利用業內與業外相分離的方法來進行施工放樣工作，同時，還要根據水利工程的設計圖紙以及施工要求進行相應的施工放樣工作。比如在施工場地比較平整時放樣精度可以低一些，而對其長度的測量可以選用鋼尺或者是平尺；在填筑堤路上可以先放樣出堤路中線或堤路邊線，然后根據堤路中線或者是邊線用皮尺和鋼尺量出每層的填筑范圍，還可以根據要求選用全站儀放樣。對于水利工程施工中的關鍵部位的測量，要有專業的監理工程師在現場，在對測量結果檢驗無誤后，方可進行施工。

結束語

水利工程施工測量的重點在于要對施工放樣和測量中各個環節的細節問題進行仔細分析和研究，對于一些關鍵的技術問題更是要進行深入的探討。只有這樣，才能促進水利工程施工的順利開展，最大程度提高水利工程的施工質量。

參考文獻

［1］李青岳，陳永奇，工程測量學［M］.北京：測繪出版社，2008.

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[關鍵詞]水利工程；施工；測量技術

根據多年的理論和實踐對水利工程施工測量進行了分析，提出水利工程中進行施工測量的核心，重點對控制測量和施工整個過程中的細節以及技術問題進行深入探討，同時提出了相關技術要點和見解。

1.水利工程控制網測設

1.1工程首級測量控制網

在本主體工程開工前，項目部在接收監理提供的測量基準后，與監理人共同校測其基準點（線）的測量精度，并復核其資料和數據的準確性。首先對于監理移交本工程首級測量控制網的控制點位、點號熟悉，控制點的大地坐標數據校算和實測，以免用錯點位及數據。對原有的平面控制點、導線點、水準點、的位置，標石和標志的現狀，其造標埋石的質量；了解施工區的行政劃分、社會治安、交通運輸、風俗習慣、氣象、地質情況。施工控制網測量結果經監理工程師批復后投入使用，并采用定期與不定期相結合對控制網進行復測，復測精度不低于施測精度，在工程測量期間每三個月對控制測量控制網復測一次，并對復測成果上報監理單位。

1.2施工控制網測設

根據本工程建筑物布設和現場地形情況，同時結合本工程施工進度加密布設施工測量控制網點。加密布設的施工測量控制網，平面控制采用三角測量、邊角組合測量、導線測量，高程控制可采用水準測量和三角高程測量，布設成閉合環線、附合線路或結點網。施工控制網布設、測量平差計算后的資料報監理批準，監理批準后方可進行施工測量。然后根據工程設計意圖及其對控制網的精度要求，擬定合理布網方案，利用測區地形地物特點在圖上設計出一個圖形結構強的網。根據承擔的工程布設測量控制網點，點位布設嚴格遵守測量規范要求，點位要布設在能夠滿足施工控制和測量放樣條件，控制點的埋設在基礎堅硬、不易被壞、通視條件好的地方。施工測量控制點采用埋設地面標石，標石澆筑埋設于地面。對于本工程所采用的點號、編號根據承擔的工程總體進行編號，在測量點號注記上記錄清楚。在施工測量中，對后視點位要進行后視測量檢查，以避免用點錯誤。

1.3控制點保護

測量控制點是本水利工程施工的依據，為此對本工程測量控制點采取適當的保護措施。測量控制點嚴禁有人為破壞的行為發生，施工主控制網點在施工中有影響施工時，需要報請監理批準，重新選點測設，數據平差計算后報監理批準后使用。

2.水利工程施工測量技術

2.1復測

按照招標文件的要求及相關規定，施工前需對交接樁時提供工程范圍測區有關GPS點、導線點、精密水準點、水準點等進行復測?？刂泣c使用前必須用三個以上的原始控制點，其邊長和夾角進行觀測檢查，互差符合規范要求，方可使用，采用索佳SET230RK3全站儀，測回法測角6測回，邊長正返觀測各6個測回。高程控制點復測按國家二等水準測量技術要求進行，用中緯電子水準儀配一對條碼尺，按國家二等水準的標準，用附合水準線路測量要求進行往、返測。

2.2加密點選取

本工程對加密點的選取采取下列要求：（1）平面加密點應與已有的GPS點和精密導線點構成精密導線網，高程加密點與精密水準點構成附合或閉合路線，平面及高程控制點應該設在不受施工影響的地段，設在穩定的地質上。（2）平面加密點相鄰邊長不宜相差過大，個別邊長不宜短于100m，高程加密點間距平均300m。（3）GPS點與相鄰平面加密點間的垂直角不應大于30°。（4）加密點應選在發生沉降變形區域以外的穩固地段。

2.3加密點布設

復測工作完成后，在首級控制點的基礎上，根據工程項目的施工需要并結合本水利工程特點等實際情況制定平面加密控制方案，布設一定數量的加密點進行閉合導線測量，主要滿足本工程的施工測量及監控測量。

2.4加密點測量

對本水利工程的平面測量采用索佳SET230RK3全站儀，測回法測角6測回，邊長往返觀測各6個測回。水準點加密按國家二等水準測量技術要求進行，用中緯電子水準儀配一對條碼尺，按國家二等水準的標準，用附合水準線路測量要求進行，控制樁復測結果經監理工程師批復后進行加密點測量，加密點測量精度采用精密導線測量和精密水準測量技術要求，測量數據采用嚴密平差，測量成果上報監理工程師審批。精密導線測量采取利用原有控制樁組成附合導線和閉合導線；水準測量利用原有控制樁與加密點構成附合水準路線進行測量。

2.5地形測量與工程量復核

在主體工程開工前，首先進行開挖工程量的復核，為精確計算開挖工程量，在首級測量控制網建立后，對工程施工各部位進行原始地形測量，平面圖比例1：500，斷面圖比例為1：200，斷面施測范圍超出基礎區20°-50m，橫斷面圖間距不大于25m，根據地形斷面圖，復核計算各部位開挖工程量，報送監理工程師審核，作為本水利工程結算依據。而在開挖工程結束后，需進行各部位基礎竣工地形、斷面圖的測量，技術要求同原始地形斷面圖，并根據基礎最終開挖斷面圖計算工程量和竣工資料。

3.施工測量放樣

3.1土石方明挖工程測量放樣

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水利工程的建設是人們對水資源充分利用的有效模式，為發揮水利工程的最大效益，必須切實建立水利施工中的整體規劃，從整體上建立了有質量保障的水利工程的建設。水利施工工程項目的整體規劃和控制應在建立了相應施工工程的整體規劃的基礎之上建立有效的放線管理模式，從而通過準確的測量實現了有效的施工管理和建設。

1水利施工工程的整體規劃和控制

水利工程的施工和建設容易受到水文氣象條件以及施工環境和施工季節的影響，由此，水利工程的施工應建立在完善的施工管理和整體規劃控制的基礎之上。良好的水利工程的施工組織、適宜的施工工藝設計以及能建立高效水利工程的施工管理，從而為水利工程施工中規范放線提供良好的管理平臺。

1.1建立適宜的水利工程施工規劃

水利工程的施工建設首先應確定工程施工過程中的整體規劃，才能在對水利工程整體施工規劃基礎上實現有效的施工管理和過程控制。水利工程的施工規劃應對施工中的工序和施工順序進行確定，而后確定各項工序的工程量，從而才能準確計算工程項目的施工作業時間和施工進度。

1.2建立準確規劃的施工工段

水利工程的施工是較為綜合的施工工藝的規劃和實施，從而在具體的施工過程中，應對水利工程的施工各階段進行準確劃分，從而保證了不同專業不同施工隊伍能在同一時間段上進行不同層次的工作，從而提高了水利工程的施工效率。并且在施工工段的確定后，各施工工段之間的連接應自然而緊密，從而切實保證了水利工程的施工質量。水利工程施工工段最佳交接處應在建筑物的自然界限處，如建筑的伸縮縫、沉降縫等，從而建立了高質量的水利工程的施工工序控制。

1.3建立合適的施工團隊

合理的施工隊伍是保證工程質量的重要因素，水利工程的施工還應根據專業進行施工工段的管理和控制，工程的施工也可通過對施工人員和團隊的管理實現有效的工程項目的管理。施工團隊的人數應根據最小施工工段的具體情形，從而保證每一個工人能占有能發揮自身勞動效率的最小工作面，從而還應建立滿足施工勞動組織的施工管理和團隊建設。

2水利工程施工中放線管理

水利工程施工中的規范放線應按照施工設計的圖紙進行施工管理，而施工放線是為了現場施工提供醒目標志，實際上也就是對標志性的建筑物進行標注，而后施工人員才能根據放好的線進行規范性的施工作業。在具體的水利工程的規范放線施工中，應根據總體的施工規劃，避開對施工不利的地段，從而保證在有限的時間內完成施工任務，渠道的放線還應盡量避免與公路和鐵路的交叉。水利工程的項目施工中的放線規范中，對渠道縱斷面放線任務中，應對水利工程項目的相應數據進行有效測定，并做好數據記錄，通過對渠道樁號、交點處的坐標、水位高程以及渠道高程；已修建的節制閘或分水閘應測量出閘底、閘頂、閘前閘后對應的水位高程，并且應測量出閘孔的寬度和數量；測量已建橋梁橋底和橋頂的高程，橋面的寬度和跨度數值。對已建橋應測出橋頂橋底高程。水利工程的施工測量是為了實現更為規范和適宜的放線施工，從而在具體的水利工程的施工過程中，應根據實際情形采取靈活的測量形式。

具體的水利工程施工中的規范放線的管理還應對相應渠道的橫斷面的高程進行測量，從而能根據橫斷面的資料確定渠道橫向施工范圍內的土石方數量。橫斷面應根據地形的確定測量的精度選擇，在平地和丘陵的地形狀況下應保持在1.5米范圍內，山地和高地不應大于2米，地形點對相鄰的基本高程點的控制應控制在3米范圍內。水利工程應中橫斷面的測量過程中，若測量的中心線與河道以及溝渠、道路等出現相交時，應同時測量出中心線與河道等的角度，當該角度大于85度且小于95度時，可沿著中心線測量出相應溝渠和道路的橫斷面，而但角度超過這個范圍時，可于溝渠、道路中心線的垂直方向測定橫斷面。當相應的橫斷面經過居住地時，則可測量居住地的邊緣，并在測量的另外一側適當延長，而當橫斷面遇到山坡，則在山坡一側設置適當的測量點，并也在測量的另一側延長。測量橫斷面上地形點的密度時，測量點的最大距離不應超過30米，從而建立精確的橫斷面的測量體系。

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關鍵詞：水利工程；工程測量；技術

水資源作為一種稀缺性的自然資源，如何有效地利用好它對于國民經濟的發展至關重要。由于我國水資源時空分布不均，為了更好的滿足經濟的發展需要，人民的生活需求，國家加強了水利工程建設，水利工程能夠有效地調配水資源。工程測量作為水利工程的基礎性工作，其重要性不言而喻。

1 應用新技術開展水利工程測量工作的必要性

工程測量涵蓋了工程項目建設的各個環節，是對整個過程開展測量的一項工作。工程測量工作專業性要求較高，注重團隊分工配合，加之涉及到的環節復雜多樣，因而必須嚴格控制誤差的出現，堅決避免“一著不慎滿盤皆輸”局面的出現。在設計階段，要遵循“沒有調查就沒有發言權”原則，認真考察實地具體情況，著重加強對重要位置的考察測量，這是收集工程建設的第一手資料，意義重大；在施工過程中，為保證施工的順利安全進行，在建設各個建筑構件前，必須對建筑構件位置進行測量定位；工程驗收階段，按照工程設計要求，必須加強施工質量的檢驗。

水利工程測量本身具有其特殊性，測量工作多在偏遠山區實施，地理位置復雜，測量實施難度較大，甚至會發生安全狀況，危及測量工作人員的生命安全。因此，水利工程測量對于新技術的使用更為迫切，一方面應用新技術有利于提高測量的準確性，降低測量工作的難度，提高測量的質量和效率；另一方面有利于保障工作人員的人身安全，極具現實意義。

2 水利工程測量的主要任務

工程建設是一項復雜的系統性工作，它涉及方方面面，水利工程也是如此。水利工程建設項目一般包括土方開挖、壩體堆石、土工布、漿砌石工程、混凝土工程等，其主要工作任務包括以下幾點：一是水利工程在開始前，需對照監理單位提供的控制網點進行詳細的復測，認真布設施工控制網（平面控制網和高程控制網），其測量的等級和精度必須達到《水利水電工程施工測量規范》的標準，平面控制測量和高程控制測量技術要求分別按精密導線測量技術和精密水準測量技術，具體如表1、表2所示，此外還需定期核查施工控制網，保證測量施工的精準度。二是施工過程中的跟蹤測量，測量工作并不是一勞永逸，而是貫穿于工程始終，跟蹤測量的重點在于土方開挖、土石混合料、壩體堆石等方面。三是竣工時的驗收測量，認真做好測設建筑物位置和標高工作，加強對工程預埋觀測設施測量，保證數據的精確性，以便進行審批后備案。

3 現代工程測量新技術在水利工程中的應用

隨著工程建設要求的提高和技g的進步，傳統的工程測量技術已然無法滿足其發展需求，簡便、靈活、快捷、高效、精確的技術應運而生，即現代工程測量新技術，其具有的一系列優點讓它在工程測量中得到廣泛應用。當前，在水利工程中應用到的工程測量新技術主要包括3S技術、RTK技術、數字化測繪技術、數字化攝影技術。

3.1 3S技術

所謂3S技術，是GPS（全球定位系統）、GIS（地理信息系統）、RS（遙感系統）的統稱。3S技術在水利工程測量中價值巨大，一是提高了測量效率，獲取更為準確的水利環境信息，一定程度上可以預測自然災害。二是可以及時監測與分析己經發生的水利施工事故，提高解決事故的效率和質量。三是3S技術能夠精確有效地確認水利建筑腐蝕部位，可以明顯提高水利工程建筑的維護質量和效率。四是3S技術可以實現水資源動態管理與監測，豐富了水利管理的數據，為后續工作的開展奠定堅實的基礎[2]。

3.2 RTK技術

RTK技術也就是實時動態定位技術，主要由基準站和流動站兩部分組成，它結合了GPS技術和數據傳輸技術，是在利用實時處理兩個測量站載波相位的基礎上，觀測其測量差分，從而三維定位到特殊點上[3]。RTK技術在控制點加密、工程放樣、斷面測量等測量任務方面利用前景廣闊[4]。目前RTK技術主要用于測量縱橫斷面，如測量堤防工程、灌區的縱橫斷面。它擅長遠距離測量，能夠測量十數公里的距離，精度依然可以達到厘米級。RTK技術靈活、方便的特點使其在水利工程測量中得到了廣泛的應用，其在水利工程建設上的占據了一定的地位。

3.3 數字化測繪技術

數字化測繪技術是一種利用數字化成圖及測圖的技術，它包括數字化原圖技術和數字化成圖技術。較之傳統測量技術，數字化測繪技術優勢明顯，具有以下四個方面的優點，一是精確度較高，水利工程測量多在野外進行，易受外界因素干擾，而應用數字化測繪技術能有效避免人為誤差的出現，提高數據的精確性；二是自動化程度更高，數字化測繪技術是基于計算機技術發展的，具有較強的自動化性能，存儲更加便利；三是圖形屬性信息更加豐富，能準確使用各類測圖符號，明確地圖測繪中的坐標位置；四是測量結果直觀形象，將地形地貌模型化、直觀化，非專業人士也可以讀懂地圖信息[5]。

3.4 數字化攝影技術

基于全數字的攝影測量系統，數字化攝影技術可以直接從數字影像中獲得測繪信息，在提供實時三維空間信息上優勢巨大，可以有效地提升了生產效率和數字線劃圖的精度，并且可以按照要求制作高精度的數字高程模型，極大地滿足了水利工程建設的需求[6]。當前全數字攝影測量系統在測量領域不斷深入推廣應用，其產品可以將影像圖、線劃圖轉化為數字化系列產品。在水利工程建設工程中，利用數字化攝影測量技術可以快速獲得制作大比例尺影像圖和斷面圖圖庫，有效建立并永久保存高分辨率建基面三維影像數字地面模型數據庫[7]。此外，在檢查陡坡地段的開挖質量和工程竣工部位的形體資料方面，數字化攝影測量技術優勢明顯，作用突出。

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關鍵詞: 水利工程；測量；施工監理

中圖分類號：TU238+.2文獻標識碼：A

測量工作是水利工程建設項目中的重要工作之一，是施工人員的眼睛，筆者通過多年的工作實踐體會到測量監理在施工項目質量控制中應做好以下幾點：

一、控制測量的復核

（一）首級控制網復核

首級控制網是水利水電樞紐工程總體控制框架，是關系工程總體布置、建設成敗的關鍵。根據目前的水利水電工程建設過程，一般由單位在向業主提交設計資料的同時，提交用于建設項目總體的首級控制網，該首級控制網在工程招標、進場施工時，將由業主或業主委托的監理單位提供交給施工單位，以保證工程施工與設計的一致性以及施工各標段測量基準的統一性。

開工后，各施工單位首先根據相應的分項工程，對首級控制網進行復核，并將復測成果提交業主或業主委托的監理審核，經審核符合水利水電工程施工規范中相應精度后，返回給施工單位使用。如果單位對首級控制網成果復核達不到水利水電工程施工規范中的相應精度，業主或業主委托的監理應及時通過項目業主向設計施測單位提出要求復核，提供符合水利水電工程測量規范中相應措施的成果，再由施工單位進行復核，報測量監理審核后返回給施工單位。

（二）局部施工控制網復核

因為首級控制網是項目總體控制，點位密度不可能滿足具體施工要求，所以要根據建筑物地理位置，布設相應的局部施工控制網，并定期對施工控制網的點位精度進行檢查，發現問題及時補測，并將成果記錄返送業主或業主委托的監理審核和備案。測量監理審核方法一般為外業抽檢審核和內業審核。

（三）施工放樣精度的控制

為確保施工放樣的準確性，一些關鍵部位的測量，必須由監理工程師參加旁站，并報請監理部抽檢無誤后，才可進行后續施工。例如：隧洞的開口，支洞與主洞交點，主洞轉折點及關鍵點位、大壩軸線點的放樣準確性。其精度關系到后續放樣質量的準確。

（四）工程量的控制

水利工程建設工程量是審定工程決（結）算的主要依據，必須嚴格按照水利水電工程里計算規則執行，測量監理人做到"公平、公正"原則，維護項目業主和施工單位的利益。各個標段的土、石方明挖工程開工前，都要求施工單位實測出該部位的原始地形圖或斷面圖，報送監理部進行復核，或開工前通知監理部共同測量原始地形圖或斷面圖，同時隨著開挖的進行，實測相應的土石分界線，開挖完成后同樣測出示挖后實地竣工地形或斷面圖，將成果報送監理復核，并對照設計圖紙，根據水利水電工程計量規則，算出最終實際應結算工程量。土石方量計算在土石方工程中占有非常重要的位置，只有準確的土石方量，才能進行合理的土石方調配，降低工程費用，加快工程質量。因此，土石方量在土石方工程中占有非常重要的意義。

土方開挖量按自然方計算，土方填筑按完方計量。其體積換算關系為：實方/自然方=設計干容量/天然干容量。在缺少資料時，一般可按下列關系式進行計算：1自然方=1.33松方=0.86實方。

石方開挖量計算規則，應根據工程地質條件，按不同巖石級別分別計算工程量，算出最終實際應結算工程量的具體級別數量。

各個標段的砌筑方隱蔽工程也需按上述進行工程量控制。

二、施工監理測量人員的工作方法與檢查

（一）工作方法

監理測量人員應嚴格執行有關法律、法規、規范性事件等規定。強制性條文規范標準加強測量外業和內業的檢測工作，做到全面掌握施工單位的測量情況和質量，作為測量監理人員應對工程建設項目中每一個部位施工放樣的全過程進行檢查、校核，發現問題及時整改，特別是對于重要部位，隱蔽工程，不能有絲毫麻痹大意，更應加強測量檢測工作，以免給業主和承包商帶來不可估量和不必要的經濟損失。

（二）檢查方法

測量檢查是確保工程質量控制主要方法之一，直接關系工程質量和甲、乙雙方工程決算公正。因此，測量檢查是監理人員主要的工作方法。測量監理人員對于工程質量控制，主要采用旁站和現場檢測的方法進行。

旁站檢查是指根據工程施工難度，復雜性及穩定程度，可采用全過程旁站、部分時間旁站和檢查抽查三種形式，對于重要部位及隱蔽工程等尤其應該加強旁站檢查。檢查的作用是控制測量過程中的作業方法，使用的儀器應通過年度檢驗合格，操作人員和計算方法等是否符合規范技術規定以及批準的技術方案。

現場檢測是指在旁站檢查的基礎上采用監理自備的儀器或者承包商的儀器工具對建筑物的幾何尺寸、平面位置及高程等進行復核校對，這是質量控制的重要手段。作用是保證各分部、分項及單位工程的位置、尺寸、高程符合設計要求，并達到允許限差之內。檢查方法是現場對施工承包單位的測量成果進行儀器檢測，其中還要包括對內業計算數據進行復核。以確保承包商提供的施測、放樣及檢測成果的正確性。

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關鍵詞：TBM;激光導向; 控制測量;貫通測量

Abstract: The whole section roadheader (The tunnel boring machine) TBM as in recent years, both a new underground excavation engineering tunneling technology, underground excavation engineering construction is The development direction, shield construction machine measurement system is a kind of brand-new measurement model, this paper TBM tunnel control survey and laser guided survey system in long tunnel construction process of The organic combination of The thoroughly discussed, with support for constitutive machine more experience accumulated construction measure.

Keywords: TBM; Laser guidance; Control measurement; Breakthrough measurement

中圖分類號：TU74文獻標識碼：A 文章編號：

1、概況

隨著全斷面掘進機在地下開挖工程中的廣泛應用，是未來隧洞工程施工技術的發展方向，而盾構機測量系統是附屬于TBM全新的測量模式，它表現的形式是如何指導著隧洞掘進，根據大部分工程的經驗，洞內基本導線網宜布設交叉閉合雙導線，相互間互相校核，將精確的數據傳遞至盾構機測量系統，為隧洞貫通提供了測量技術的支持。從而保證了工程的順利實施。

2、洞外與洞內的聯系測量

2.1進洞口控制網的布設

根據發包人提供的施工控制網成果，結合地形的實際情況，進行設計、選點、造標，布設兩條獨立進洞交叉閉合導線。兩個獨立進洞控制點的定向起始方向為同一方向，進洞口控制網布設成邊角交會網。如下圖2-1所示

A7和A12為獨立的進洞控制點，A8為定向起始方向, JDL1和JDR1為進洞點，A8、A7、A12、JDL1、JDR1就共同構成進洞口控制網。

2.2進洞口控制網的觀測

施測過程中嚴格執行《水利水電工程施工測量規范》SL52―93中測角中誤差、三角形閉合差、測距中誤差、測回數的相關規定。

觀測時，充分考慮外界條件對測角、測距的影響，在日出后或日落前，避開大氣透明度差的時段，在外界條件符合觀測要求的情況下按略高于三等邊角網的精度進行觀測。

2.3進洞口控制網的平差

由于進洞控制點是在地面基本控制網的基礎上測設的，因此可將地面基本控制點作為已知起算點。為了提高進洞點的精度,為其單獨進行測站平差,在進行測站平差時，采用組間聯合平差, 聯測方向的改正數分配遵照“平均反符號”的原則進行。原理如下:

設兩組聯測的共同方向ij的觀測值分別為i’j’和i’’j’’相應的改正數為v’i,v’j 和v’’i,v’’j

則:

-v’i+v’j+v’’i-v’’j+n=0

其中:n=(j’-i’)-(j’’-i’’) 組成法方程式:4k+n=0

解之:聯系數 k=-1/4n

V’i=-k=+1/4n v’j=+k=-1/4n

V’’i=+k=-1/4n v’’j=-k=+1/4n

3、洞內基本導線網的控制

3.1洞內基本導線網的布設

為保證隧洞測量貫通的準確性,洞內基本導線網布設成交叉閉合的雙導線， 洞內直線段由兩側布設的對稱交叉雙導線構成。導線網邊長根據儀器等級和洞內觀測條件，直線段控制在300～500m。

如下圖所示：

1）直線段交叉閉合對稱雙導線

ACE G IK

BD F H JL

3.2洞內基本導線網控制點的布設

洞內基本導線控制點布置在隧洞軸線兩側洞壁上，距洞底1.5m高的位置。強制對中螺絲的中心即為導線點的平面位置?？刂泣c用鋼筋混凝土固定在洞壁上以保證觀測臺的穩定性。其位置既保證人能夠方便觀測，又避免洞內其它輔助設施的影響，在觀測臺底部放置簡單實用且為活動的觀測者輔助設施，以便觀測完畢后移走。在觀測臺上方的洞壁上設置照明裝置和插座。儀器臺的簡圖如圖所示

3.3洞內基本導線網控制點的測量方法及傳遞

洞內基本導線測量采用瑞士徠卡TCA1800全自動全站儀（測角精度 1＂，測距精度1mm+2PPm），在進行洞內基本導線的角度觀測中，當方向數為2時，采用左右角觀測方法；當方向數多于2時，采用全圓方向觀測法，觀測6個測回。在進行洞內基本導線的距離觀測中，對導線邊要進行對向觀測，要測量氣象元素，并進行氣象改正、乘常數和加常數改正以及傾斜改正。在洞內觀測過程中,測角和測距要考慮外界條件對精度的影響。由于TBM盾掘進機開挖中,灰塵的流動和氣流的不穩定,以及光線的折射都會對觀測數據的質量產生整體的不可靠，所以盡量選擇視線清晰，氣流穩定的狀態下進行導線測量。每當基本導線向前延伸一個環節，則計算和檢核就要進行一次，檢核的內容包括：

1）圖形閉合差

w圖=[B]-(n-2)*180限差(w圖)限 2√nmp

其中: [B]為圖形內角和mp一測回測角中誤差n左角數

2) 檢查兩期都進行觀測過的新、舊角值之較差Δβ是否超限。

其限差按下式計算：

3)檢查新增環節未端導線點的橫向點位精度。

推算的導線點i的點位橫向較差Δi來檢查。點位橫向較差的限差可按下式計算

式中 是與導線點i相應的橫向中誤差的估值，可以根據導線點i的樁號進行計算。

TBM開挖中，測量工作是根據主機機頭位置，固定安裝的VMT激光導向系統自動引導掘進方向,屬于洞內施工導線部分。洞內施工導線是在洞內基本導線測設的基礎上,用基本導線對施工導線進行校核，通過一定的糾偏量調整掘進機姿態沿設計軸線前進。在糾偏的過程當中,調整后視方位,避免出現縱向大的偏差,先使掘進方位角平行于設計軸線方向,然后調整一定的角度偏差值使掘進方向緩和的歸于設計軸線。在TBM掘進中，由基本導線的坐標系統傳遞給VMT激光導向系統，并進一步根據隧洞的設計洞軸線指導掘進機方向。洞內施工導線的水平角和距離均應觀測2個測回，水平角按左右角觀測，左右角之和與360°的較差不大于±3″。洞內施工導線的技術要求按下表的規定：

平均邊長（m）

（m） 測角中誤差（″）

（″） 測距中誤差（mm）

（mm） 左右角之和與360°較差（″）

（″）

300 ±1.8 ±3 ±3

為避免出現任何形式的粗差和精度不等權，每隔2km左右將左右兩條導線進行聯測，洞內基本導線的計算與檢核是隨基本導線向前延伸而逐次進行。

3.4洞內基本導線網樁點內業及平差計算

根據《水利水電工程施工測量規范》SL5293以及測量總體設計報告，洞內基本導線網執行三等導線測量限差，水平角：兩次照準差4cc，半測回歸零差6cc，2C互差9cc，同方向測回差6cc；天頂距：指標互差9cc，測回差9cc，附合或閉合現閉合差±12√（D）。根據據天頂距和斜距計算出測站與鏡站平均高程面上的平距，再進行測區平均高程面上邊長的歸算。使用軟件《控制網優化與平差》進行嚴密平差。驗后方差定權，先驗測角中誤差：1.8″，先驗測距中誤差公式：A+B*D其中.A=1.37mm，B=-0.23mm/Km。平差后獲得：網形及精度統計表、三角形閉合差、導線段閉合差、方向平差成果表、邊長平差成果表、點位誤差、點間誤差及控制點成果表。

4、貫通測量

貫通前，從支洞向下游方向人工開挖50m左右的小導洞，此洞的頂部超過掘進機刀盤中心。

當TBM即將到達小導洞時，從支洞洞口控制點，引測控制點至小導洞內（執行三等導線觀測成果）。在小導洞內將控制點引測至主機皮帶拖架焊接的固定儀器觀測臺上，最后傳遞至VMT激光導向系統，與主洞基本導線點引測數據進行比較，根據偏差調整TBM姿態.

5、結束語：

在最終貫通后：各項誤差指標均要符合SL378--2007《水工建筑物地下開挖工程施工規范》中的限差要求，對于目前測量方法的可靠性及精確度，我們還要在以后的工程中多加實踐，為今后TBM施工中測量工作奠定了堅實的基礎。

編后話：

此文作者現就職遼西北供水工程監理部，任測量監理工程師。本文寫在某供水工程（四段）三標段隧洞開挖前，該隧洞采用TBM盾構機施工，隧洞總長18.7，設有一個支洞。作者以此文提出自己的設計與建議，供參建單位參考。

參考文獻：1.《水工建筑物地下開挖工程施工規范》SL378―2007；

2.《水利水電工程施工測量規范》SL52―93；

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關鍵詞:測量;微處理器;智能監控

1.1 概述

蓋下壩水電站位于重慶市云陽縣和奉節縣境內的長江一級支流長灘河中上游河段,該電站開發的主要任務是發電,電站工程樞紐由混凝土雙曲拱壩及左岸引水發電系統組成。

混凝土雙曲拱壩包括溢流壩段、擋水壩段,壩頂中心線弧長153.31m,壩頂高程394.00m,最大壩高160m(包括墊座) 。

引水系統布置在長灘河左岸山體內,由進水口、引水隧洞、調壓井及壓力管道組成,采用一洞三機的布置方式。本標段施工內容為進水口、引水隧洞(0-70.15～1+000)。

本標主要測量項目包括:大壩工程、引水系統工程、纜機平臺土建工程、永久交通工程等測量控制、施工放樣。

本工程施工測量的重點、難點主要有:控制與加密控制;拱壩放樣數據計算、日常施工放樣與校模測量。

砼拱壩工程由中國水利水電第十二工程局有限公司承建,相應大壩施工加密控制網由十二局測量隊施測,控制網2009年2月18日~24日經實地踏勘、初放點位,網點布置見附圖。

1.2 編制依據

⑴蓋下壩電站施工總平面布置圖、拱壩平面布置及剖面圖;招標階段文件。

⑵中水東北勘測設計研究有限責任公司工程測繪公司完成的《蓋下壩水電站施工控制網》成果;(獨立平面直角坐標系統、1956年黃海高程系統)

⑶本工程招、投標文件

1.3 執行規范、要求

⑴《水電水利工程施工測量規范》(DL/T5173-2003)

⑵《國家三角測量和精密導線測量規范》

⑶設計、監理部門其它技術要求

1.4 設計原則

平面控制網結合工程規模、工程總體布置、工程建設周期等因素,執行規范有關規定,設計為三等平面控制網、高程網用光電測距三角高程代替三等水準。

1.5 平面控制

平面控制點相對于同級起算點或鄰近高一級控制點的點位中誤差小于±10mm。

施工控制網主要側重于工程建設的施工放樣、相對精度要求高。擬取用提供網中的一個點及一個方向作為本加密施工控制網的起算數據,作零類設計,按三等技術要求建立本標控制網。

三等平面控制網設計為導線網。測邊與測角精度匹配附合下列要求:Mβ/√2ρ=MS/S×103

⑴ 對提供點復測做如下考慮:資料分析、測點踏勘、水平角及邊長與實測比較。通過現場踏勘對提供的控制點是否有位移跡象、是否遭到破毀、通視等情況進行判斷;實測比較根據提供的成果進行邊長和水平角反算的結果與全站儀實測的邊長和水平角進行比較。

校核提供控制點間相互關系。擬設站C17點,實測C17~A2間距,按四等要求實測A2、C17、C18水平夾角。根據復測結果報監理審核后選用起算點。

根據現有資料分析擬選定壩區附近點C17為施工控制網起算點,以C17~A2為起算方位,作零類設計,采用經典自由網。

⑵點位分布及主要作用:

首級控制點主要用于壩區原始地形復測、壩區開挖、引水洞進口明挖、壩體砼澆筑及作為加密控制的起算點。

根據蓋下壩壩區地形和拱壩施工測量特點,分三層布設點位?？紤]到點位的穩定性、長久性及為后期加密控制的方便性,首級布設6個控制點(網形見附圖)。

低層布置一個點(點名GX05)高程約300,主要承擔基坑為主施工放樣任務。本控制點為EL300以下拱壩開挖、砼施工測量、進水口段加密控制起算、上游圍堰放樣主要控制點。

中層分布二個點(點名GX03、GX04)高程約340~360,主要承擔EL300~360測量放樣任務;

高層分布二個點(點名GX01、GX02)高程約400~420,承擔高層區開挖放樣任務,與今后變形觀測系統銜接等。

(GX01~GX05)點位布置大壩上游側左岸(將考慮左岸施工線路影響),均為高標墩控制點。

現導流洞出口洞頂附近布置一個高標墩點GX06,主要負責下游圍堰、交通洞放樣、加密起算等任務。

拱壩砼施工放樣測站點主要為高標墩控制點。為確保放樣使用高標墩原則,GX01、GX03、GX05點擬在纜機平臺、臨建施工路基本形成后進行。GX02、GX04、GX06點盡早安排標墩施工,按測站精度要求實測坐標。先行形成控制點主要服務施工準備階段測量放樣和地形測量任務。

⑶ 加密方案初定: 加密點采用地面墩,擬在拱壩區域(兩壩肩)、引水系統進水口對面山體布置3~4個四等精度導線點主要用于地形測量。

以三等點為加密起算點按等級要求建立測站點,所建測站點考慮滿足放樣精度要求,放樣前作精度估算。

⑷ 點位中誤差估算:根據圖上選點得出控制點概略坐標,用清華三維Nasew2000 智能圖文網平差軟件反算觀測值,評估本設計的施測方案得出最弱點點位中誤差為4.4mm。

⑸ 平面控制點以高標墩為主,具體點位據實地情況確定。高標墩點位要求開挖至基巖或堅硬土層,標墩砼澆筑分二期施工。安裝強制對中盤時,須由測量人員監測,其底座不平度小于4′。確保砼澆筑質量,標身抹面,涂白漆,標注點名。觀測墩加強保護,臨時施工線路盡可能避開觀測控制點,確保施工控制網完整性,施工控制網擬在拱槽開挖結束后根據點位情況考慮復測。

(6) 平面控制網水平角及測距由TCA2003全站儀觀測。水平角觀測當方向為2 個時奇數測回觀測左角,偶數測回觀測右角,當方向觀測數超過2個時采用方向觀測法左右角觀測共六測回。水平角觀測時度盤不作度盤配置、僅對秒值變換。

測距作業技術要求:

測距邊往返較差須將斜距化算至同一高程面上方可比較。測距邊經氣象、加乘常數改正,傾角加入兩差改正后化為水平距離,其中大氣折光系數選用0.14,地球曲率半徑為6368000米。觀測邊長投影到測區平均高程面:324m。

1.6 高程控制

最末級高程控制點相對起算高程控制點的高程中誤差小于±10mm。

根據工程實際情況,按三等三角高程精度要求施測,每個平面控制點均提供三角高程,組成三維網。

擬選用C17水準高程作為控制網起算高程點。

三角高程作業技術要求:

1.7 計算

對所有觀測手簿統一編號,記錄規范、填寫齊全。平差計算前,對外業觀測記錄手簿及平差計算起始數據,再次進行百分之百的檢查校對。

計算采用武測科傻平差軟件進行嚴密平差,方法采用驗后定權法。平面網計算反映三角形閉合差,測角中誤差,點位中誤差、邊長相對中誤差、誤差橢圓等信息,高程網計算反映平差后高程單位權中誤差,各未知點平差后高程中誤差等信息。

1.8 提交資料

⑴ 技術設計書

⑵ 測繪資質證書復印件

⑶ 儀器檢定資料

⑷ 平面、高程網布置圖

⑸ 控制點成果、精度表

⑹ 技術總結

1.9 工期安排、控制測量人員組織

⑴2009年2月18日~2月25日,技術設計、選點

⑵2009年2月25日~4月20日,觀測墩制作、穩定

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關鍵詞：水利；工程測量；技術應用

中圖分類號：TV 文獻標識碼：A 文章編號：

一、水利工程設計階段的控制測量

控制測量分為平面控制測量和高程控制測量。平面控制網與高程控制網一般分別單獨布設，也可以布設成三維控制網。平面控制網常用三角測量、導線測量、三邊測量和邊角測量等方法建立。目前，由于GPS技術的推廣應用，利用GPS建立平面控制網已成為主要的方法。高程控制網主要用水準測量和三角高程測量方法建立。

1、常見水庫淹沒界線測量

測設移民線、土地征用線、土地利用線、水庫清理線等各種水庫淹沒、防護、利用界線的工作稱為水庫淹沒界線測量。水庫的設計水位和回水曲線的高程確定之后，即可根據設計資料在實地確定水庫未來的邊界線。水庫邊界線測設的目的在于測定水庫淹沒、浸潤和坍岸范圍，由此確定居民地和建筑物的遷移、庫底清理、調查與計算由于修建水庫而引起的各種賠償；規劃新的居民地、確定防護界線等。水庫邊界線測設的方法一般采用幾何水準測量法和經緯儀高程導線法進行。

2、地質勘察測量

配合水利工程地質勘察所進行的測量工作稱為地質勘察測量。其基本任務是：①為壩址、 廠址、 引水洞、水庫、堤線、料場、 渠道、 排灌區的地質勘察工作提供基本測量資料；②主要地質勘探點的放樣；③連測地質勘探點的平面位置、高程和展繪上圖。具體工作包括：鉆孔測量、井硐測量、坑槽測量、地質點測量、剖面測量等。一般應用經緯儀、水準儀和電磁波測距儀等進行。

3、河道測量

為河流的開發整治而對河床及兩岸地形進行測繪，并相應采集、繪示有關水位資料的工作稱為河道測量。其主要內容包括：①平面、高程控制測量；②河道地形測量；③河道縱、橫斷面測量；④測時水位和歷史洪水位的連測；⑤某一河段瞬時水面線的測量；⑥沿河重要地物的調查或測量。

二、水利樞紐工程的施工控制測量

水利工程測量是為水利規劃、設計、施工服務的，它是水利工程中的最基礎工作，其好壞直接影響設計流程中各項工作的效率。由于專業分工不同，設計人員在圖上劃線、選點、作工程的總體安排較為順手，而從圖上搬到實地就困難一些。測量人員接到規劃、設計線路圖后進行外業選線前應了解此項工程是可研、初設、施工那個階段的選線（這牽涉到選線的精度問題），另外，還要了解是排渠、灌渠、尾水渠還是主壩、副壩、圍堤、防洪堤，同時對渠道的設計流量及坡降、堤壩的設計斷面大小及頂部高程和筑壩材料、庫容及過洪流量都應知道，這便于在野外選線遇地物、地貌變化不得不改變線路時做到維護規劃、設計意圖。

大壩、廠房、船閘、鋼管道、機組、各種泄水建筑物（比如隧洞、水閘、等）的主要軸線點均應通過等級控制點進行精確的測定。主要軸線點相對于鄰近等級控制點的點位中誤差對土建軸線應小于15mm、安裝軸線應小于7mm。軸線點的測設方法應按等級控制網的要求進行加密并在事先進行精度估算以確定作業方法和選用儀器的等級及型號。軸線點應埋設固定標志，主要軸線每條至少要設三個固定標志。主要軸線點的測設步驟是：根據軸線點的設計坐標值進行初步實地定點，然后進行精確測定該點的坐標值并調整（當實測坐標值與設計坐標值之差大于限值時將該點改正至設計位置并重新進行檢測，直至符合規定為止）。

放樣工作開始前應詳細查閱工程設計圖紙，收集施工區平面及高程控制成

果，了解設計要求與現場施工需要，根據精度指標選擇放樣方法。對設計圖紙中的有關數據和幾何尺寸應認真檢核，確認無誤后方可作為放樣的依據。必須按正式設計圖紙和文件（包括變更通知）進行放樣，不得憑口頭通知或未經批準的草圖放樣。所有放樣點線均應有檢核條件，現場取得的放樣及檢查驗收資料必須進行復核，確認無誤后方能交付使用。放樣結束后，應向使用單位提供書面的放樣成果單。水利水電施工中可采用GPS或電子全站儀直接進行3維施工放樣。施工放樣必須采用檢驗合格的儀器、工具進行。

三、確定工程進行開挖工程階段的測量

水利水電工程開挖工程測量的內容包括開挖區原始地形圖和原始斷面圖的測量，開挖輪廓點的放樣，開挖竣工后的地形測量、斷面測量及工程量測算。開挖輪廓點的點位中誤差可控制在30mm～100mm之間（精細部門應高一點、粗糙部位可低一些）。開挖放樣高程控制點不應低于五等水準測量的精度，一般情況下可利用光電測距三角高程點。

金屬結構及機電設備的安裝測量工作主要包括測設安裝軸線與高程基點、安裝點的放樣、安裝竣工測量、等。金屬結構與機電設備安裝軸線和高程基點應埋設穩定的金屬標志且一經確定在整個施工過程中不宜變動。安裝測量作業必須使用精度相當于或高于1.5mm/km和2″的水準儀和經緯儀或電子全站儀，量測距離的鋼帶尺必須經過檢定并附有尺長方程式，高程測量必須相應地使用因瓦水準尺或紅黑面水準尺以及有毫米刻度的鋼板尺。安裝測量的精度應控制在3mm～10mm之間。

地下洞室測量包括根據貫通測量設計要求建立洞內、外平面與高程控制，進行洞室施工放樣，測繪洞室開挖和襯砌斷面、計算開挖和填筑工程量，等。水工隧洞開挖的極限貫通誤差橫向應控制在100mm以內、縱向應控制在200mm以內、豎向應控制在50mm以內，當在主斜洞內貫通時縱向誤差按橫向誤差的要求執行，對于上、下兩端相向開挖的豎井其極限貫通誤差應不超過±200mm。在進行貫通測量設計時可取極限誤差的1/2作為貫通面上的貫通中誤差，應根據隧洞長度對各項測量中的誤差進行分配，洞外測量三向誤差應控制在20 mm以內、洞內測量三向誤差應控制在30 mm以內。工程開工前應根據隧洞的設計軸線擬定平面和高程控制略圖，按規定的精度指標進行預期誤差的估算，以便確定洞外和洞內控制

等級及作業方法。

洞外平面控制測量可布設GPS網、光電測距導線網、測角網、測邊網或邊角網。洞內平面控制測量一般布設地下導線，地下導線分為基本導線（貫通測量用）和施工導線（施工放樣用）。

1、施工場地地形測量

施工場地的地形測量基本用于場地布置、土地征購、建基面驗收及公路、鐵路的新建、改建工程。測圖比例尺除建基面驗收應采用1∶200外，其它可根據工程性質、設計及施工要求在1∶500～1∶2000范圍內選擇。較大范圍的1：500～1：2000比例尺地形測量應按《水利水電工程規劃設計階段測量規范》有關規定執行。1∶200和小范圍內的1∶500～1∶2000比例尺地形測量，應符合相關規范規定。

2、疏浚及渠堤施工測量

疏浚及渠堤施工測量主要工作包括施工控制系統建立；渠堤中心線定線；細部輪廓點放樣；施工過程中的水上、水下地形及斷面測量；工程量計算；工程竣工驗收測量；等內容。

3、施工期間的外部變形監測

水利水電工程施工期間的外部變形監測包括為保證施工安全而進行的臨時性變形監測及水工建筑物的永久變形監測工作，應按照《混凝土大壩安全監測技術規范》執行。施工期間的外部變形監測的內容包括施工區的滑坡觀測、高邊坡開挖穩定性監測、圍堰的水平位移和沉陷觀測、臨時性的基礎沉陷（回彈）和裂縫監測、等，相對于工作基點的各項監測位移量中誤差應不低于±3.0mm。變形觀測的基點應盡量利用施工控制網中的控制點，不敷應用時可建立獨立的相對控制點（其精度應不低于四等網的標準）。

4、竣工測量

水利水電工程竣工測量的內容包括主要水工建筑物基礎開挖建基面的1∶200～1∶500地形圖（高程平面圖）或縱、橫斷面圖；建筑物過流部位或隱蔽部位的形體測量；外部變形監測設備埋設安裝竣工圖；建筑物的各種重要孔、洞的形體測量（比如電梯井、倒垂孔、等）；施工區竣工平面圖（視需要測繪）?？⒐y量的精度可參照相關規范，一般應不低于放樣精度。竣工測量應隨著施工的進

程進行（按竣工測量的要求逐漸積累竣工資料，尤其適用于隱蔽工程、水下工程以及垂直凌空面的竣工測量），待單項工程完工后再進行一次性的測量。對需要進行竣工測量的部位應事先與設計、施工管理單位協商確定測量項目（防止漏測）。

【參考文獻】

[1]王俊艷.GPS技術在水利工程測量中的應用研究J.科技與生活,2011,(17)

篇10

關鍵詞:GPS工程控制網；水利工程；GPS靜態定位

中圖分類號：TV 文獻標識碼： A

全球定位系統(Global Positioning Systdm -GPS) : 利用GPS定位衛星，在全球范圍內實時進行定位,導航的系統，稱為全球衛星定位系統，簡稱GPS。經過快速發展，目前GPS 在水利工程中的應用優為廣泛.大多數水利工程都位于偏遠地區，由于地形限制，高等級測量控制點布設困難，給水利工程施工測量帶來很大困難，而且大部分水利工程都有縱向跨度很長但橫向寬度較窄的特點，用傳統的控制網布設方法會大大增加工作量，而 GPS靜態定位選點靈活,不要求測站間相互通視，全天候作業、作業效率高且作業成本低，大大降低了布網費用。

一、水利工程GPS控制網設計

GPS控制網與常規測量控制網不同，它不需要考慮點間通視、相鄰邊比值以及觀測角大小等因素，布網的圖形結構靈活性較強。在對 GPS控制網的設計中，水利工程中最常用的布網方式是點連式、邊連式和邊、點混合式GPS控制網設計，在嚴格遵守GPS測量規范基礎上，還應注意以下幾個方面：

對于異步環中靠近的點應該同時進行觀測，這樣可以有效的提高GPS控制網精度。

異步環邊數量與異步環閉合的檢驗能力有著不可分割的關系，異步環越多，他的檢驗能力就越是弱，所以在設置控制網的時候，異步環的邊數最好不大于 6條。

控制網中，一個測站最好有三條以上的獨立基線相連。

二、靜態定位

GPS靜態相對定位也稱為差分GPS，是采用載波相對定位觀測以及相位觀測的線性組合技術，減少各類誤差,主要用于測區平面控制網布設及復核。

作業方法:采用三臺(或三臺以上) 接收設備，分別安置在三條或數條基線的端點，同步觀測。四顆以上衛星，每時段長45min 至2h或更多.作業布置如圖1所示。

布設GPS工程控制網主要分測前、測中和測后三個階段。在具體施測前要系統的了解測區位置及其范圍、控制網的控制面積、用途和精度等級、點位分布及點的數量、需要提交的成果內容、時限要求、投入經費、技術設計方案、測繪資料的搜集、踏勘、選點埋石與整理及儀器的校檢。

圖1

三、水利工程GPS控制網網形分析

、點連式

點連式是相鄰同步圖形之間僅有公共點相連的布網方式。這種網形很少形成異步環，圖形幾何強度也較弱。點連式是水利工程控制網設計中常用的一種方法，其連接作業速度較快，但沒有或很少有檢核條件，可靠性指標也較低。點連式很少單獨使用，一般作為整個網形的組成部分，網中利用多個同步圖形挑選獨立邊形成異步閉合條件，提高可靠性，同時發揮點連式速度快的特點。

對點連式控制網的平差結果進行統計分析見表1，控制網形見圖1，閉合環節點數3；閉合環總數5；同步環總數5 ；異步環總數0。

表1 平差計算點位精度表A

圖 1 點連式網示意圖

通過以上的數據分析，所布設的基線長符合二級標準規定，且所觀測的數據所有精度指標都合格。但是，平差后最弱邊的相對中誤差只可以達到三級的標準，但在技術上還是有可行性的。

從經濟上分析，這組控制網需要觀測5個測站，即接收機需要工作5h（不考慮搬站及架設儀器的時間）。完成這組控制測量所需時間短，花費的費用少，經濟性高。

從可靠性分析，點連式控制網幾何強度比較差，因為當同步閉合環的閉合差較小時，通常只能說明GPS基線向量的計算合格，并不能說明GPS邊的觀測精度高，也不能發現接收的信號受到干擾而產生的某些粗差，所以可靠性不高。

、邊連式

邊連式是相鄰同步圖形間有一條公共基線連接的布網方式。邊連式一般可靠性最高了，這種網形一般形成較多閉合條件與復測邊，因為其觀測量多，平差后成果的精度也有所提高。邊連式GPS控制網的精度、可靠性、圖形幾何強度均優于點連式。在大型水利工程控制網中應用最多。根據不同的地形條件或水利工程需求，邊連式GPS控制網又可分為不同的網形，如在帶狀地形布設控制網時，可布設成連續向前發展的三角鎖或大地四邊形鎖；在面狀地形布設控制網時可布設成中心多邊形。

邊連式網見圖2，閉合環節點數3；閉合環總數25；同步環總數10；異步環總數15平差成果見表2。

表2 平差計算點位精度表B

圖2 邊連式網示意圖

通過對平差成果的分析，可以看出布設邊連式網的精度比點連式高，各項精度指標都符合三等GPS控制網要求，技術上可行。從經濟上分析，這組控制網需要觀測10個測站，即接收機需要工作10h（不考慮搬站及架設儀器的時間)。完成這組控制測量所需時間長，花費的費用多，經濟性低。

從可靠性分析，邊連式控制網由于增加了多余觀測量，使得該控制網的幾何強度和可靠性大大提高。

、邊點混合式

邊點混連式是相鄰同步圖形間有一公共點或公共基線連接的布網方式。這種圖形兼顧點連式與邊連式的優點，效率高，可靠性也較強，多余觀測條件較多。邊點混合式網是布設大面積水利工程GPS控制網的理想網形，兼顧效率與質量。

邊點混連式網見圖3，閉合環節點數3；閉合環總數10；同步環總數7；異步環總數3平差成果見表3。

表3 平差計算點位精度表C

通過對平差成果的分析，可以看出布設邊、點混連式網的精度比點連式和邊連式的精度都高，其各項精度指標符合三等GPS控制網要求，因此技術上可行。

從經濟上分析，這組控制網的接收機需要工作七個小時，同時觀測7個測站，即接收機需要工作7h（不考慮搬站及架設儀器的時間)。所以他完成這組控制測量所需時間適中，花費的費用不多，經濟性較好。

圖3 邊點混連式網示意圖

從可靠性分析，邊點混連式網相對于點連式與邊連式，是集中了前倆者的優點，所以，邊點混連式具有更高的可靠性與更高的幾何精度。

四、誤差分析

與GPS衛星相關的誤差: 主要有鐘誤差、GPS衛星星歷誤差、衛星信號發射時的天線相位中心變化以及美國采用的SA技術。

與信號傳播相關誤差：主要是電離層、對流層延遲，多路徑效應。

與接收機相關的誤差：主要有接收機鐘誤差、接收機天線相位中線變化以及GPS 儀器硬件和軟件造成的影響。

其他誤差:主要是人為操作以及計算機處理過程中產生的誤差.

五、針對GPS 誤差來源，可以采取以下幾種方法減少誤差

已知點檢核比較法。在布設GPS靜態控制網之前，用RTK抽取較多的點進行觀測，把觀測結果與抽測點的已知坐標或用全站儀測得的抽測點坐標進行對比，發現問題則立即改正。

站址的選擇上一是要選擇在地理位置良好、通視良好、交通便利且控制點易于長期保存的地點來埋及安置儀器。二是測站要視野開闊、無障礙物以減少對衛星信號傳播產生的干擾。三是要遠離大功率無線電發射源。四是選擇站點時要遠離大面積水域、建筑物等信號反射物，以避免產生多路徑效應。

利用未產生偏移的原有控制點標石，有利于在數據處理時選取多個已知點結算出兩個以上的平差成果進行對比以選取最佳成果。

總而言之，GPS技術的不斷進步，在很多工程領域都有了應用，從本文的分析可以得出，在水利工程中，所運用的點連式，邊連式，邊點混連式中，最合理的應該屬于邊點混連式了，邊點混連式GPS控制網在水利工程的運用中，他的精度最高，經濟性適中，可靠性最高。所以，在我國的水利工程運用中，一般應該選用邊點混連式的GPS控制網，既可以節省工程成本，也可以觀測出可靠的數據。

參考文獻

[1]卓健成. GPS工程控制網的若干特殊問題[J]. 測繪工程,1996,01.05