水电水利工程施工测量规范范文

导语：如何才能写好一篇水电水利工程施工测量规范，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：水利工程；施工测量；技术

中图分类号： TV 文献标识码： A

引言

水利工程一般是指水利枢纽工程以及堤防工程，主要有大坝、水电站以及港口与码头等，而这些水利工程项目的建设都离不了工程测量工作。水利工程施工测量是指在水利工程施工之前以及施工的过程中，根据工程的设计与进度的要求并且根据一定的精度要求进行的施工测量工作，其贯穿于整个工程建设的各个阶段，是确保水利工程建设项目顺利完成的重要条件，因此，水利工程施工一定要做好施工测量工作。

一、水利工程施工测量概述

1、施工测量的内涵

施工测量指的是在水利工程施工之前以及施工的过程中，根据图纸的设计以及工程的进度要求，并且按照一定的精度要求将设计中的构筑物、建筑物以及路线在施工现场进行实地恢复，并且根据测量技术定出准确的位置，从而进行施工依据的测量放样作业。水利工程主要主要包括枢纽工程以及堤防工程，水利工程施工测量是水利工程施工中的重要部分，施工测量是决定着水利工程建设能否按照设计进行布置，能否达到设计要求的准确度的关键，施工测量在水利工程建设中起着很重要的作用。

2、施工测量的目的

水利工程施工测量的目的是在工程施工之前以及施工过程中的要求，根据水利工程的设计图纸、建筑物、构筑物以及路线等的形状、位置以及尺寸的精度要求，并且根据施工的进度进行实时的准确标定，并据此进行施工指导，并以此作为水利工程的施工依据，作为施工的依据。

二、施工测量的前期准备工作

首先，在施工之前一定要全面熟悉图纸，了解设计意图，明悉所提供平面控制点所属坐标系、高程控制点所属高程系；确定控制点在施工场地的位置及可利用和可控制范围。

其次，根据现行国家标准《工程测量规范》和行业标准《水利水电工程测量规范》及设计和施工要求，定出控制测量、碎部施工测量、断面测量的精度要求，作为以后施工测量的依据。

最后，在施工前对即将使用的测量仪器进行检校以确保测量结果的准确性，一般情况下仪器检校除必要的自检外还要到专业机构进行检校并出具有效检校单，作为竣工验收的依据。

三、施工测量的基本工作步骤

1、复测控制点

对于建设方提供的控制点不能直接应用而是要经过复测，复核要求后才能用以施工测量。同时要向建设方提供控制点复测报告。

2、施工控制网建立

首先根据提供的资料：水电工程测区区地形图（比例尺为1/2000），经过现场实地踏勘原有的三角点、导线点、水准点的标石、标志现状和现存情况，了解工程区的自然和地理条件、交通、民情，然后进行首级平面控制网的技术设计；选择保存较为完好、埋石稳固的三角点起算方位角推算控制网点的大地坐标（及施工坐标）；布设一级平面控制网点。控制网确定方案，网点标墩采用1.2米高普通钢标，基础挖到基岩，顶部安装中心开孔直径为16mm的钢板，做为强制归心的仪器平台，在全部埋设工作完成后，经过一段时间后进行外业观测工作。

开工后，施工单位首先根据相应的分项工程，对首级控制网进行复核，并将复测成果提交建设方或建设方委托的监理审核，经审核符合水利水电工程施工规范中相应精度后，返回到施工单位使用。如果建设单位对首级控制网成果复核达不到水利水电工程施工规范中的相应精度，建设方或建设方委托的监理应及时通过项目建设方向设计施测单位提出要求复核，提供符合水利水电工程测量规范中相应措施的成果，再由施工单位进行复核，报测量监理审核后返回给施工单位。

3、施工放样

为保证放样数据的准确无误，施工放样采用内业与外业分离的办法进行。内业人员根据设计图纸绘制样点图，样点图均经过认真校核，未经校核和批准的图纸和样点图不得拿出放样。外业则采用全站仪的坐标放样或极坐标法进行放样。

一些关键部位的测量，必须由监理工程师参加旁站，进行闭合后方可使用;并报请监理部抽检无误后，才可进行后续施工。

4、测量方法控制

在施工测量时;必须结合实际，从技术、组织、管理、经济等方面进行综合分析考虑，以制定出在技术上可行、方法上简便、组织上科学、经济上合理的最佳测量方案，从根本上保证测量产品质量和降低工程成本。必须严格按照水利水电工程里计算规则执行，各个标段的土、石方明挖工程开工前，都要求施工单位实测出该部位的原始地形图或断面图，报送监理部进行复核，或开工前通知监理部共同测量原始地形图或断面图，同时随着开挖的进行，实测相应的土石分界线，开挖完成后同样测出示挖后实地竣工地形或断面图，将成果报送监理复核，并对照设计图纸，根据水利水电工程计量规则，算出最终实际应结算工程量。土石方量计算在土石方工程中占有非常重要的位置，只有准确的土石方量，才能进行合理的土石方调配，降低工程费用，加快工程质量。因此，土石方量在土石方工程中占有非常重要的意义。

土方开挖量按自然方计算，土方填筑按完方计量。其体积换算关系为：实方/自然方=设计干容量/天然干容量。在缺少资料时，一般可按下列关系式进行计算：1自然方=1.33松方=0.85实方。

石方开挖量计算规则，应根据工程地质条件，按不同岩石级别分别计算工程量，算出最终实际应结算工程量的具体级别数量。各个标段的砌筑方隐蔽工程也需按上述进行工程量控制。

5、环境对施工测量的影响

环境因素对工程的影响，具有复杂而多变的特点，如气候条件变化万千，湿度、温度、大风、暴雨、酷暑、严寒都直接影响工程质量。如前一工序往往就是后一工序的环境，前一分项、分部工程也就是后一分项、分部工程的环境。根据工程特点和具体条件，加强环境控制是保证工程质量的基础条件。同时注意各不同工种、不同单位的配合，确保施工程序井井有条，为工程质量和安全生产创造了一个良好的施工条件。环境的好坏对施工测量有很大影响。

在水利水电工程中的测量环境主要有施工场地、气候、地方关系等。由于施工开挖、运输、浇筑、安装等，似得施工场地的地物地貌每天都有很大的变化，这给测量工作带来很多意想不到的困难。另外工地灰尘大，对测量的质量有很大影响。在气候方面，除了阴天是测量的最佳天气外，其它各种天气对测量都有或大或小或多或少的影响，所以我们要选择最有利的观测时间，以获得稳定可靠的成果。由于测量施工涉及到征地、青苗赔偿、交通等问题，不可避免地要同地方政府、百姓打交道，所以我们要同地方搞好关系，减少干扰保持正常工作的持续。

四、施工测量中应注意的问题

施工测量人员严格执行有关法律、法规、规范性事件等规定。强制性条文规范标准加强测量外业和内业的检测工作，做到全面掌握施工的质量，作为测量施工人员应对工程建设项目中每一个部位施工放样的全过程进行检查、校核，发现问题及时整改，特别是对于重要部位，隐蔽工程，不能有丝毫麻痹大意，更应加强测量检测工作，以免给业主和本单位带来不可估量和不必要的经济损失。在测量作业过程中一定要注意以下几点：

1、同一工程，施工测量一定要采用统一的坐标系统、统一的高程系统。要注意保护施工控制点，在控制点处设置明显标志，以免机械、车辆撞动，或者根据条件尽可能多设置备用控制点。

2、在施工测量中并不是精度越高越好，只要能满足工程需要就可以，这样既提高了工作效率，也节省了人力、物力、财力等不必要的浪费。

3、施工放样和施工往往是交叉进行要合理安排时间，不能因放样滞后而影响工程施工进度。要和施工班组多沟通，使得施工放样尽可能最方便班组作业，放样后要向班组负责人交代清楚所放的是图纸上什么位置，不能放样完就一走了之。

结束语

施工测量是施工中缺一不可的产物，是工程建设的必要途径，是社会化、专业化的一种技术服务行业。在工程施工过程中，测量施工要认真掌握施工图纸、施工合同、有关政策、规范、标准，通过艰苦细致的工作，树立测量施工工程师的权威性，科学性、可靠性，确保工程测量的施工质量，为有效的控制工程质量、工期、投资奠定基础同时企业也取得了良好的经济效益和社会效益。

参考文献

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关键词：水利工程；施工测量；技术

中图分类号：TV文献标识码： A

引言

水利工程和国计民生密切相关，一方面能够提高水资源的利用效率，另一方面能够保证附近居民的生命财产安全，总而言之，具有非常重要的社会价值。所以，水利工程成了社会各界人士普遍关注的焦点。对于水利施工而言，水利施工测量是前提，是基础，如果测量数据存在问题，将会给整个水利工程的施工质量带来不利的影响，埋下极大的安全隐患。有鉴于此，本文将针对水利施工测量展开分析，

一、水利工程施工测量的准备工作

1、熟悉工程施工图纸

在水利工程施工测量之前一定要对工程的图纸进行全面的了解，并且还要对工程的设计意图进行详细的分析，熟悉施工图纸提供的平面控制点所属的华标系，同时还要对高程控制点的所属高程系进行详细的了解，并且还要将水利工程施工场地的位置以及施工的控制范围限制在施工测量的控制范围内。

2、确定水利工程施工测量的测量精度

根据现行的国家标准《工程测量规范》以及施工行业标准《水利程测量规水电工程测量规范》中的施工设计以及施工要求，并且根据水利工程的施工现状，对工程施工的各项测量标准进行熟悉掌握，定出合理的测量控制方案，并且还要对碎部施工测量以及断面测量作出具体的精度要求，为日后的工程测量做好基础。

3、检校施工测量仪器

在对水利工程进行施工之前要对施工中使用中的测量仪器进行进行检校从而确保施工测量的准确性，通常说来，对测量仪器的检校除了由专业人员进行检验外，还要由专业的仪器检校机构进行，并且还要在进行检验后出具有效的检校单，并且将其作为水利工程竣工完成后进行验收的根据。

二、水利工程施工测量常用技术

1、GPS定位

随着GPS定位技术的出现和不断发展完善，使测绘定位技术发生了革命性的变革，为工程测量提供了崭新的技术手段和方法。长期以来用测角、测距、测水准为主体的常规地面定位技术，正在逐步被以一次性确定3维坐标的、高速度、高效率、高精度、大范围的GPS技术所代替，同时定位范围已从陆地和近海扩展到海洋和宇宙空间；定位方法已从静态扩展到动态；定位服务领域已从导航和测绘领域扩展到国民经济建设的广阔领域。碎部点的测绘与放样等领域将有广泛的应用前景，GPS收机已逐步成为一种通用的定位仪器在工程测量中得到广泛应用。将GPS接收机与电子全站仪或测量机器人连接在一起，称超全站仪或超测量机器人。它将GPS的实时动态定位技术与全站仪灵活的3维极坐标测量技术完美结合，可实现无控制网的各种工程测量。

2、数字摄影测量

摄影测量技术由于可以提供实时的3维空间信息，无需接触被测物体，以及野外工作量少、效率高和成果品种多等优点，具有广泛的应用前景。随着全数字摄影测量系统的应用，摄影测量的产品将从影像图、线划图向数字化系列产品——4D产品转化。产品应用与服务领域更广，并为建立各类专业信息系统和基础地理信息系统提供可靠的数据保障。在水利水电工程，利用数字摄影测量技术可以迅速获取制作大比尺摄影图、地形图、立面图、等直线图和断面图图库，建立DTM（数字地面模型）和DEM（数字高程模型）模型数据库，建立并久保存高分辨率建基面三维摄影数字地面模型数据库。检查陡坡地段的开挖质量和工程竣工部位的形体资料，记录工程在施工过程中各个项目地地理信息，形成各种数字信息产品，并可通过网络方便快捷、及时地提供给各个部门使用。3.全站仪测量放样技术全站仪替代光学经纬仪和电磁波测距仪的应用，是地面测量技术进步的重要标志之一。全站仪具有测量精度高，仪器的集成化、自动化和智能化程度高等优点，为施工测量提供了极大的方便。已大量应用于各类工程的施工测量中。电子全站仪自动改正仪器轴系统差、自动归化计算、角度测量自动扫描、消除度盘分划误差和偏心差，实时测量三维坐标、自动记录存储、与电脑双向数据通讯功能，为测图和工程放样向数字化发展开辟了道路。目前向全能型和智能化方向发展的电脑型全站仪都带有丰富的软件，可以直接进行程序测量、坐标放样、导线测量、悬高测量、对边测量、道路放样、面积测量、高程传递、参考线放样，故能提高高速高精度的观测成果，又能高效、简易地完成多种测量作业。带电动马达驱动和程序控制的全站仪结合激光、通讯及CCD技术，可实现测量的全自动化，被称作测量机器人。为工程测量向现代化、自动化、数字化方向发展创造了有利条件。

三、水利工程施工测量的基本步骤

1、复测控制点

对于水利工程建设方提供的控制点不能直接的进行测量，而是要经过复测与复核后才可以进行使用，才可以进行施工测量，同时，还要将复测报告反馈给建设方。

2、施工控制网的建立

通常情况下，在控制点复测合格后，要根据水利工程施工处的地形以及可以被利用的地位来建设施工控制网，应该注意的是，施工控制网的建设要有全局观念，要考虑到水利工程的建设需要，同时，还要将控制点放置在通视条件好以及控制范围相对广阔的场所。

首先，要根据提供的资料进行选择，水电工程测区区地形图通常比例尺为1：2000，并且经过现场勘探可以了解原有的导线点、三角点以及水准点的标志现状，并且对水利工程建设处的地形以及自然情况进行了解，然后根据平面控制网进行技术选择，同时，要选择那些稳固且保存完好的三角点来推算出控制网点的大地坐标并且还要推算出施工坐标，然后，布设一级平面控制网点。其次，在控制点网方案确定之后，确定方案，要将基础挖到基岩，并且在顶部安装中心开孔直径为16mm的钢板，做为强制归心的仪器平台，在全部埋设工作完成后，经过一段时间后进行外业观测工作。水利工程建设开始之后，施工单位要根据建设的分工程，对首级控制网进行复核，同时要将复测成果交给建设方的监理进行审核，审核结果符合水利水电工程的施工规范要求的精度后，再回馈到施工单位来使用。但是，如果建设方的施工控制点与要求的精准度不相符，那么建设方要根据及时通知施工单位，还要根据水利水电工程的测量要求对其提出返工的要求，并将测量监理审核后再回馈给施工方。

3、施工放样

为了保证施工放样数据的准确性，要利用业内与业外相分离的方法来进行施工放样工作，同时，还要根据水利工程的设计图纸以及施工要求进行相应的施工放样工作。比如在施工场地比较平整时放样精度可以低一些，而对其长度的测量可以选用钢尺或者是平尺；在填筑堤路上可以先放样出堤路中线或堤路边线，然后根据堤路中线或者是边线用皮尺和钢尺量出每层的填筑范围，还可以根据要求选用全站仪放样。对于水利工程施工中的关键部位的测量，要有专业的监理工程师在现场，在对测量结果检验无误后，方可进行施工。

结束语

水利工程施工测量的重点在于要对施工放样和测量中各个环节的细节问题进行仔细分析和研究，对于一些关键的技术问题更是要进行深入的探讨。只有这样，才能促进水利工程施工的顺利开展，最大程度提高水利工程的施工质量。

参考文献

［1］李青岳，陈永奇，工程测量学［M］.北京：测绘出版社，2008.

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【关键词】农田水利；特点；施工技术

随着社会经济发展的不断需求，水利工程项目的影响范围越来越广，在这样的形势下，要认真把好技术关，防止问题出现。在水利工程的建设过程中，施工技术直接影响到建设完成后的正常使用。能不能灵活掌握并且运用水利工程施工技术，会直接影响到其建设质量。只有掌握好、运用好水电工程的施工技术，才能够从本质上去实现提高水利工程的建设双重效益。

1.水利工程的施工技术管理重要性以及特点

水利工程施工单位要在这激烈的市场竞争中占有一席之地，除了要采用科学、优良的施工技术，使用先进的机械设备以及新型材料，同时加强对水利工程施工技术的管理，不断提高其管理水平，增强企业的竞争优势，从而实现企业经济价值的最大化。水利工程施工技术管理的重要性主要有以下几点：第一，由于施工技术和施工材料的特殊性，在施工过程中，工程项目不仅会受到外界因素的影响，同时还会综合利用各种先进技术、材料、能源以及交替施工等，因此，只有加强对施工技术的管理，才能确保工程项目的正常有序地进行，从而使工程建设满足工程的质量要求和技术要求。第二，通过对施工技术的管理，使工程中的各项工序进行交叉施工，在一定程度上不仅能够减少工程的施工成本，同时还有效缩短了施工工期，以此提高企业的经济效益。

相对于其他工程项目而言，水利工程项目的施工特点主要有以下几点：第一，水利工程项目一般都是在湖畔或者河流等处来实行施工的，为了防止水流对工程施工的影响，必须要采取相应的措施来有效控制施工地点的水流，从而确保工程项目周围的一些实体不会受到水流的冲刷和影响。第二，气候的变化，水利工程多数是露天施工，气候的变化对工程的施工质量有着一定的影响，比如暴雨、强风等，因此，在工程施工过程中，必须重视气候的变化，并采取相应的措施进行预防和管理。第三，水利工程质量要求较高，由于水利工程项目的工期比较长、投资较大，同时涉及到的面积非常的广泛，其施工技术具有一定的复杂性，水利工程项目的建设不仅要兼顾交通运输和生产生活用水，同时还必须具有防洪和发电的功能。

2.农田水利工程施工方案布置原则

（1）农田水利工程在施工方案制定时，必须遵循充分合理利用土地的原则，充分发挥土地资源的价值。

（2）农田水利工程施工方案的制定应该遵循因地制宜以及因时制宜的原则，能够有利于农业生产作业的开展，施工方案应该易于组织管理而且安全可靠、经济合理。

（3）农田水利工程施工方案必须注重环境保护、避免由于农田水利工程施工造成水土流失等破坏的发生。

（4）农田水利工程施工方案，在施工结束后能够实现水利工程、农业生产以及自然环境的和谐。

3.农田水利工程施工管理技术

3.1施工测量

农田水利工程施工测量应该按照《水利水电工程施工测量规范》、《工程测量规范》等相关技术规范的要求，由施工管理部门成立专门测量放样小组开展施工测量放样工作。施工测量的主要内容包括施工测量交接桩、控制桩位复测及加密、放样测量、水平位置和高程的复核等工作内容。

3.2施工临时排水设施的施工

施工临时排水设施作为保证施工安全以及施工主体安全的关键，对于确保工程施工的顺利开展具有至关重要的作用。在农田水利工程开挖工程施工前，应该结合永久性排水设施的布置，在农田水利工程施工区域外设置完善的临时性排水设施，以便于能够及时的排除或者引导雨水和地面积水，确保主体工程的施工安全。

3.3土方工程施工

3.3.1挖方工程施工

对于土方开挖工程的施工，应该与填筑工程施工相结合，尽可能的遵循土方填挖平衡的原则。土方挖方工程施工的内容主要包括开挖区域的临时道路的施工、水利设施基础和岸坡的清理开挖、开挖区域临时边坡稳定加固施工以及开挖坡面及基坑底部渗水排除等几方面的施工内容。对开挖区域及回填区进清除表面的松土，尽可能的采用机械开挖以及机械运输的方式。

3.3.2填筑工程施工

在土方填筑工程施工前，应该合理的规划土方的开挖回填方案，尽可能的采取就近开挖就近回填的方式，减少调土距离降低工程施工成本。填筑工程施工方法应该结合填筑部位具体制定，在填筑工程施工过程中，应该注意严格按照技术标准要求控制填筑的厚度，平整度，对于单层填筑层尽可能的控制厚度在20cm左右，并及时的采取机械夯实或者是压实。

3.4浆砌工程施工

对于浆砌工程施工，首先应该确保材料质量满足施工规范的要求，石料的各项物理力学强度指标应符合施工图纸以及施工规范的要求，浆砌工程用砂的粒径、细度模数也必须满足规范要求，水泥则应该根据水泥砂浆的具体要求采用合适标号的水泥。浆砌工程施工应该分层砌筑，控制单层厚度在30cm左右，保证每层浆砌工程的宽度相同，并按照带线砌筑的方式施工作业，在砌筑结束后应该及时对浆砌工程进行缝防渗处理。

3.5过路涵以及沟渠衬砌施工

对于过路涵的施工，其施工顺序为首先进行 沟槽施工，然后管道铺设，并在过路涵的两侧设置短墙。首先采用机械机挖土，然后采取人工配合清底、清坡的作业方式。在沟槽施工作业结束后，在沟底铺设垫层基础，并摆放垫块，然后管道安装，并利用水泥砂浆接口，做好防水保护后填筑覆土即可。

对于沟渠衬砌施工，首先应该对沟渠的沟槽进行基础处理，然后在确认了沟渠的基底高程、地基承载力、基础几何尺寸、排水设施等一系列设施满足设计要求后，即可安制渠身。如果采用预制混凝土的预制板，必须保证按照设计要求的混凝土标号进行预制，确保强度满足设计要求，对于沟渠衬砌的施工管理，应该保证勾缝均匀，密实平整，线条直顺，曲线圆滑美观无折角现象，直顺度、高度偏差以及顶面高偏差均在规范要求的范围内。

3.6钢筋工程及混凝土工程施工

对于钢筋工程施工，首先应该确保用于农田水利工程施工的钢筋质量满足使用要求，一般采取人工绑扎、焊接接头的方式进行处理。对于钢筋工程施工管理主要是确保钢筋保护层的厚度、钢筋的型号、钢筋的焊接质量，只有各项控制指标合格后方可进行混凝土的浇筑作业或者是进行下道工序的施工。

对于混凝土工程的施工，首先应该检查模板的强度、刚度、稳定性和表面平整度是否满足设计以及规范要求，确保立模质量。混凝土的浇筑施工作业应该采取水平分层、一次整体浇筑，插入式振捣器振捣密实的方式进行浇筑作业，在混凝土浇筑完成并初凝后应立即进行养护，养护期间应保持湿润，防止雨林、日晒和受冻，影响混凝土的施工质量。

4.结语

总之，随着社会经济的快速发展，我国水利工程项目规模的不断扩大，企业必须要加强对施工技术的管理，根据具体的施工技术，结合企业的发展特点，采取相应的管理措施，加强企业员工和管理人员专业技能的培训，增强对工程施工质量的监控，从而促使水利工程项目达到优质高标准化的目的。

【参考文献】

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关键词：水利工程施工测量

Abstract: Combining with the project example, the article discusses the role of measurement in water conservancy construction process, and the details and technical problems of controlling measure and construction lofting in each process was discussed and studied.

Keywords: water conservancy project; onstruction measure

中图分类号：TV 文献标识码： A 文章编号：

如何采用专用的测量仪器，并通过一定的方法把设计图纸的数据几何形状的轮廓如实地放样到水利工程施工去测量，是水利工程施工的主要任务。工程测量是使整个工程施工可以顺利完成的一项基本工作。水利工程施工测量工作，这是水利工程项目建设中的一项重要工作之一，它的成果对工程建设项目的质量等级、结构、安全及建成后的功能有着直接的影响。

一、几种施工测量技术

GPS定位

随着GPS定位技术的出现和不断发展完善，使测绘定位技术发生了革命性的变革，为工程测量提供了崭新的技术手段和方法。长期以来用测角、测距、测水准为主体的常规地面定位技术，正在逐步被以一次性确定3维坐标的、高速度、高效率、高精度、大范围的GPS技术所代替，同时定位范围已从陆地和近海扩展到海洋和宇宙空间；定位方法已从静态扩展到动态；定位服务领域已从导航和测绘领域扩展到国民经济建设的广阔领域。碎部点的测绘与放样等领域将有广泛的应用前景，GPS收机已逐步成为一种通用的定位仪器在工程测量中得到广泛应用。将GPS接收机与电子全站仪或测量机器人连接在一起，称超全站仪或超测量机器人。它将GPS的实时动态定位技术与全站仪灵活的3维极坐标测量技术完美结合，可实现无控制网的各种工程测量。

数字摄影测量

摄影测量技术由于可以提供实时的3维空间信息，无需接触被测物体，以及野外工作量少、效率高和成果品种多等优点，具有广泛的应用前景。随着全数字摄影测量系统的应用，摄影测量的产品将从影像图、线划图向数字化系列产品――4D产品转化。产品应用与服务领域更广， 并为建立各类专业信息系统和基础地理信息系统提供可靠的数据保障。在水利水电工程，利用数字摄影测量技术可以迅速获取制作大比尺摄影图、地形图、立面图、等直线图和断面图图库，建立DTM（数字地面模型）和DEM（数字高程模型）模型数据库，建立并久保存高分辨率建基面三维摄影数字地面模型数据库。检查陡坡地段的开挖质量和工程竣工部位的形体资料，记录工程在施工过程中各个项目地地理信息，形成各种数字信息产品，并可通过网络方便快捷、及时地提供给各个部门使用。

全站仪测量放样技术

全站仪替代光学经纬仪和电磁波测距仪的应用，是地面测量技术进步的重要标志之一。全站仪具有测量精度高，仪器的集成化、自动化和智能化程度高等优点，为施工测量提供了极大的方便。已大量应用于各类工程的施工测量中。电子全站仪自动改正仪器轴系统差、自动归化计算、角度测量自动扫描、消除度盘分划误差和偏心差，实时测量三维坐标、自动记录存储、与电脑双向数据通讯功能，为测图和工程放样向数字化发展开辟了道路。目前向全能型和智能化方向发展的电脑型全站仪都带有丰富的软件，可以直接进行程序测量、坐标放样、导线测量、悬高测量、对边测量、道路放样、面积测量、高程传递、参考线放样，故能提高高速高精度的观测成果，又能高效、简易地完成多种测量作业。带电动马达驱动和程序控制的全站仪结合激光、通讯及CCD技术，可实现测量的全自动化，被称作测量机器人。为工程测量向现代化、自动化、数字化方向发展创造了有利条件。

二、测量方案

1）施工测量控制网点的复测及控制点的加密。三角高程测得的斜距加常数改正、气象改正、投影高程的改正。平面控制均按水平角观测回数3~4测回、水平角观测、三角形闭合差的限差。结合本工程施工特点，每隔200m至500m设立一对高程控制点，并实施定期复核。

2）土石方开挖、砼浇筑的施工测量放样及验收测量。根据布设控制网点，进行开挖放线。开挖放样均采用（TCR302全站仪和卡西欧4800及4500计算器）报请监理工程师签认施工放样结果。根据工程的情况，施工过程中用徕卡TCR302仪器检查中线、边线和开口线、施工放样方法均按坐标正算和反算（卡西欧4800和4500编程），校核施工放样测量结果。

3）原始地形图和断面图的测绘。复测断面和地形均采用全站仪TCR302进行储存。横断面复测应视地形情况，结合施工放线和土石方体积计算的需要（外业采用4800及4500计算器），合理选定横断面位置和数量（填挖零点断面必须测绘）进行测量。当主体工程完工后，做好竣工测量（CASS和CAD制图）。按设计图纸要求，实测实量结构物的位置、尺寸、高程等数据。

三、施工测量技术实施

1）施工控制网的检测。按照业主提供的测量控制网点，采用Leica TCR302全站仪（标称测角精度±2″，测边精度±（2+2ppm/km×D），根据《水电水利工程施工测量规范》（DL/T 5173-2003）的相关要求进行检测，对观测成果进行检查、校核，边长、角度进行各项改正、归算后使用2002平差以进行平差计算。

2）控制点加密测量。以业主测量中心提供的首级控制点II02和II03为闭合导线网的起算边，检查II01和II05。再以II01和II05为闭合导线网的起算边，检查II02和II03。根据业主测量中心提供的首级控制点布设施工测量加密控制导线网。使用测角精度±3秒、测距标称精度为 ±（2mm+2ppm）的Leica TCR302全站仪进行观测。水平角观测采用左、右角法观测三、四测回，边长与高差相向观测三测回，现场读取温度、气压并输入仪器，由仪器自动进行气象改正和距离改变，仪器高和觇标高均用钢卷尺量测二次，读至毫米，取平均值。采用严密平差计算法，严格检核各项精度指标。

3）施工区原始地形测绘。根据工程施工范围，在单项工程开工前按复测原始地形图，测图比例尺选择为1:500。测量作业前，通知测量监理，以利于测量监理安排现场作业监督、检查。在原始地形图测绘完成后、单项工程开工前及时报送测量监理审核认可，经测量监理审核认可的原始地形图，对于有明显土石分界的施工部位，必须对土方层进行开挖，开挖完成后及时通知测量监理及测量中心对土石分界测量认定，以作为土石方计量依据。开挖与开挖放样剖面图是工程量计量和工程施工的重要依据。原始地形图和土石分界测量经测量监理，测量中心认可后，及时按照单项工程结构特征和地形变化情况按5m~10m间距绘制横断面图。

4）施工测量放样及验收测量。施工测量放样贯穿整个施工过程，施工放样所采用测量点均以首级控制网点为基础，砼施工原则上直接采用首级控制点进行施工放样。各单项工程土石方开挖施工测量放样依据现场条件，控制网点的分布情况和仪器条件采用全站仪极坐标法、边角后方交会法、后方交会法、仪器自由设站三点后方交会法等方法设置测站，主要采用全站仪自由设站三点后方交会法进行施工测量，放样点精度满足招标文件和规范的要求。

5）竣工测量及工程量计算。竣工测量原始数据的采集工作随着施工的进展，按竣工测量的要求，逐渐累积采集竣工资料，或待单项工程完工后，进行一次全面的竣工测量。主体工程部位提供比例尺为1:1000或1:200竣工地形图或断面图。对竣工资料要严格把关，保证质量。工程量计量测量，各单项工程施工过程中，依据要求进行工程量验收测量，并将现场测量资料和工程量计算资料及时报送监理工程师和测量中心审核，作为施工阶段结算的基础资料。

四、结束语

高端技术的发展与应用，以及测绘科技本身的进步，为工程测量技术进步提供了新的方法和手段；水利水电工程施工测量技术的面貌饿发生了深刻的变化。施工测量的速度与准确度得到了空前的提高。不但如此，测量检查也是十分重要的，它关心到众人的生命安全问题。

参考文献

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关键词：水利工程；测量技术

中图分类号：TV：文献标识码：A：文章编号1673-9671-(2012)022-0134-01

1工程概况

某水电站工程包括枢纽工程、供水工程两大部分。枢纽工程包括大坝、溢洪道、倒流泄洪洞及坝后发电站；供水工程包括加压泵站、输水隧洞、供水管道。

2水利工程控制网测设

1）工程首级测量控制网。主体工程开工前，在接收监理提供的测量基准后，与监理人共同校测其基准点（线）的测量精度，并复核其资料和数据的准确性。首先对于监理移交本工程首级测量控制网的控制点位、点号熟悉，控制点的大地坐标数据校算和实测，以免用错点位及数据。对原有的平面控制点、导线点、水准点、的位置，标石和标志的现状，其造标埋石的质量；了解施工区的行政划分、社会治安、交通运输、风俗习惯、气象、地质情况。施工控制网测量结果经监理工程师批复后投入使用，并采用定期与不定期相结合对控制网进行复测，复测精度不低于施测精度，在工程测量期间每三个月对控制测量控制网复测一次，并对复测成果上报监理单位。

2）施工控制网测设。根据本工程建筑物布设和现场地形情况，同时结合本工程施工进度加密布设施工测量控制网点。加密布设的施工测量控制网，平面控制采用三角测量、边角组合测量、导线测量，高程控制可采用水准测量和三角高程测量，布设成闭合环线、附合线路或结点网。施工控制网布设、测量平差计算后的资料报监理批准，监理批准后方可进行施工测量。然后根据工程设计意图及其对控制网的精度要求，拟定合理布网方案，利用测区地形地物特点在图上设计出一个图形结构强的网。根据承担的工程布设测量控制网点，点位布设严格遵守测量规范要求，点位要布设在能够满足施工控制和测量放样条件，控制点的埋设在基础坚硬、不易被坏、通视条件好的地方。施工测量控制点采用埋设地面标石，标石浇筑埋设于地面。对于本工程所采用的点号、编号根据承担的工程总体进行编号，在测量点号注记上记录清楚。在施工测量中，对后视点位要进行后视测量检查，以避免用点错误。

3）控制点保护。测量控制点是本水利工程施工的依据，为此对本工程测量控制点采取适当的保护措施。测量控制点严禁有人为破坏的行为发生，施工主控制网点在施工中有影响施工时，需要报请监理批准，重新选点测设，数据平差计算后报监理批准后使用。

3水利工程施工测量技术

1）复测。按照招标文件的要求及相关规定，施工前需对交接桩时提供工程范围测区有关GPS点、导线点、精密水准点、水准点等进行复测。控制点使用前必须用三个以上的原始控制点，其边长和夹角进行观测检查，互差符合规范要求，方可使用，采用索佳SET230RK3全站仪，测回法测角6测回，边长正返观测各6个测回。高程控制点复测按国家二等水准测量技术要求进行，用中纬电子水准仪配一对条码尺，按国家二等水准的标准，用附合水准线路测量要求进行往、返测。

2）加密点选取。本工程对加密点的选取采取下列要求。平面加密点应与已有的GPS点和精密导线点构成精密导线网， 高程加密点与精密水准点构成附合或闭合路线，平面及高程控制点应该设在不受施工影响的地段，设在稳定的地质上。平面加密点相邻边长不宜相差过大，个别边长不宜短于100 m，高程加密点间距平均300 m。GPS点与相邻平面加密点间的垂直角不应大于30°。加密点应选在发生沉降变形区域以外的稳固地段。

3）加密点布设。复测工作完成后，在首级控制点的基础上，根据工程项目的施工需要并结合本水利工程特点等实际情况制定平面加密控制方案，布设一定数量的加密点进行闭合导线测量，主要满足本工程的施工测量及监控测量。

4）加密点测量。对本水利工程的平面测量采用索佳SET230RK3全站仪，测回法测角6测回，边长往返观测各6个测回。水准点加密按国家二等水准测量技术要求进行，用中纬电子水准仪配一对条码尺， 按国家二等水准的标准， 用附合水准线路测量要求进行，控制桩复测结果经监理工程师批复后进行加密点测量，加密点测量精度采用精密导线测量和精密水准测量技术要求，测量数据采用严密平差，测量成果上报监理工程师审批。精密导线测量采取利用原有控制桩组成附合导线和闭合导线；水准测量利用原有控制桩与加密点构成附合水准路线进行测量。

5）地形测量与工程量复核。①在主体工程开工前，首先进行开挖工程量的复核，为精确计算开挖工程量，在首级测量控制网建立后，对工程施工各部位进行原始地形测量，平面图比例 1∶500，断面图比例为1∶200，断面施测范围超出基础区20 m ~50 m，横断面图间距不大于

25 m，根据地形断面图，复核计算各部位开挖工程量，报送监理工程师审核，作为本水利工程结算依据；②而在开挖工程结束后， 需进行各部位基础竣工地形、断面图的测量，技术要求同原始地形断面图，并根据基础最终开挖断面图计算工程量和竣工资料。

4施工测量放样

本水利工程施工测量的主要精度指标控制要严格控制， 在施工测量中要提高测量精度， 严格控制测量限差指标。本工程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，确保本水利工程质量。针对本工程的各主要施工项目，采取如下测量放样方法：

1）土石方明挖工程测量放样。①土石方明挖工程开工前，根据设计图纸要求，以加密后的测量控制为基点，首先进行土石方明挖开口线的放样，并埋设标志杆；②平面点位放样依据现场条件， 控制网点的分布情况和仪器条件采用全站仪极坐标法、边角后方交会法、后方交会法等方法施测；高程放样可直接采用光电测距三角高程测量；③相对于邻近基本控制点放样精度，主体工程的基础轮廓点开挖放样点位平面位置中误差、高程中误差均小于±50 mm~100 mm。对于其他部位的开挖放样点平面、高程点位中误差小于±100 mm；④在覆盖层边坡开挖过程中，剖面图的测量间距可根据情况在5 m~10 m范围内选择。及时检查复核边线、坡度，控制超欠挖；石方开挖每次钻爆前，及时进行测量放样，然后再进行施工，每一层开挖放样点间距 2 m~3 m，特殊部位根据结构图进行放样。钻爆后清基后进行基面超欠检查，对于欠挖面要进行处理，基面达以设计线标准，土石方明挖测量放样精度按规范要求控制。

2）帷幕灌浆和高压旋喷工程测量放样。①根据设计图纸单排孔帷幕灌浆在帷幕灌浆轴线上以及双排孔帷幕灌浆偏离帷幕灌浆轴线上下游各1 m进行测量定位并统一编号；②帷幕灌浆孔的开孔孔位与设计位置的偏差不得大于10 cm。根据设计图纸以及本工程试验得到的参数在高压旋喷灌浆轴线上进行测量定位，高压旋喷灌浆轴线根据图纸要求桩号确定，钻孔孔位的定位，其中心允许偏差不得大于5 cm。

5结束语

通过工程实例技术总结，在本水利工程施工测量中重点对控制测量和施工放样各个过程中的细节以及技术问题进行深入探讨，结合多年从事工作的实践经验，希望可以为类似工程测量提供一些参考价值。

参考文献

篇6

关键词：高程点注记间距；测点高差精度；土石方工程量

中图分类号： P21 文献标识码： A

一、概述

在电力工程(变电站、发电厂)勘测设计过程中，如何为设计提供准确可靠的测量数据进行土石方工程量计算，是个多年来困扰测量人员的问题。随着经济的发展、工程成本的提高和工程预算制度的严格执行，设计计算土石方与实际土石方不合的矛盾日益突出。

现今常用的土方计算方法有方格法、断面法、等高线法、数字地面模型法(DTM)、三角网法(TIN)，任何一种方法实际精度主要由原始数据的采集误差和高程内插误差两方面决定。数据采集误差来自测点设备误差、测量误差等，而高程内插误差取决于测点密度和点位位置。

为进一步做好设计服务，满足土石方计算误差要求，使工程量计算更科学合理，需要对野外测点高程精度、测点的密度进行探讨，找出科学合理的解决方案，满足业主不断提高的要求。

二、现行测量标准

目前厂区电力工程测量使用的测量规范是：《火力发电厂工程测量技术规程》(DL/T5001－2004)行业标准，《水利水电工程测量规范》(SL197－97)行业标准，《工程测量规范》(GB50026－2007)国家标准，《1:5001:10001:2000外业数字测图技术规程》(GB/T14912－2005)国家标准。在这些规范中，对于地形图测绘精度，没有提出要满足施工土石方工程量计算的要求，但业主对计算土石方工程量有要求(如有的要求“土石方平衡工程量误差不超过±5%”等)，这就对地形测量提出了挑战。地形测量内容包括：地面地形地貌、地物信息和地下信息等。设计使用地形图，一方面进行总平面布置，另一方面计算土石方工程量。而土石方工程量的计算，与地形图高程点注记间距及精度、等高线或插求点有关。

1、高程点注记间距要求

对于高程点注记间距，各工程标准的要求见表1。

表1几种工程标准对测点密度要求

2、高程注记点精度要求

对于高程注记点的精度，各工程标准的要求见表2。

表2几种工程标准对高程注记点高程精度要求

3、等高线或插求点高程精度要求

对于等高线或插求点高程精度，各工程标准的要求见表3。

表3几种工程标准对等高线或插求点高程精度要求

4、几种工程标准的比较

测点密度方面，《工程测量规范》与《火力发电厂工程测量技术规程》注记点密度相同，《水利水电工程测量规范》注记点密度最高，《1:5001:10001:2000外业数字测图技术规程》注记点密度最低。

高程注记点精度方面，《工程测量规范》与《火力发电厂工程测量技术规程》无规定，《水利水电工程测量规范》要求高程注记点精度高于《1:5001:10001:2000外业数字测图技术规程》。

等高线或插求点高程精度方面，《水利水电工程测量规范》要求高于《火力发电厂工程测量技术规程》和《1:5001:10001:2000外业数字测图技术规程》，与《工程测量规范》要求相同。

三、全站仪采集高程点精度分析

从以上规范中可以看出，《水利水电工程测量规范》提出了高程注记点精度和较高的密度，比较好地规定出地形图测图精度。由于土石方工程量与地形图高程注记点精度和密度有关，而高程注记点精度与全站仪三角高程测量精度相关。下面对三角高程测量高差精度进行分析：

全站仪三角高程测量高差计算公式：

式中：h为高差；S为斜距；α为垂直角；I为仪器高；V为觇标高；K为大气折光改正；R为地球半径。

根据误差传播定律,忽略微小项，得到高差中误差为：

式(2)中，又因mk较小(一般为±0.03mm～0.05mm)，忽略，式(2)简化为：

在全站仪地形图测量中，取ms=±14mm(取自《工程测量规范》全站仪测图要求，距离按700m计算)

mα=±18″(取自《工程测量规范》图根电磁波测距三角高程的主要技术要求)

其他取值为：

按式(3)计算，垂直角和距离对高差的影响见表4。

表4垂直角和距离对地形点高差中误差影响

根据《工程测量规范》，对于1:2000地形图，全站仪测量地形点最大距离为700m，则平地、丘陵地形的地形点高差中误差为63mm。图根点高程中误差不大于基本等高距的1/10，以基本等高距为1m计算，则有：

m测站=±0.1m

测点的高程误差

m高差=±0.063m

则MH=±0.12m。

可以看出，测点高程误差主要是测站点高程误差。取测点高差限差为±0.13m，测点高程限差为±0.3m。

从表4可知，垂直角对高差误差的影响不明显，距离影响明显。在野外工作中，提高测站点高程精度将大大提高地形图测点精度。

除测点误差外，在地形图测量过程中，有些人为因素直接影响土石方工程量计算精度，如：测点点位不准，地形地物取舍不当等。因此，在野外测量过程中，测量人员需要注意如下事项：持镜员应进行岗前培训，地形图测量立点时，棱镜杆不应插入地下，应立于测点地面。地形地物的取舍应满足规范要求，根据电力工程地形图测量的特点，按照规范要求进行施测。测点应能反映地形的变化，如：坡度变化处、坎上坎下、沟底等，在测量稻田、旱地时，点位不应立在田、地中间的厢沟下面，应立在地台上面，并能反映田、地的地面高度。

总结不同规范的要求，结合工作实际，我们认为目前地形图测量建议补充内容如下：地形点相对于测站点的高差限差为±0.15m；地形点高程限差为±0.3m。大比例尺地形图测点密度见表5。

表5地形点点位间距(单位：m)

四、高程点精度对土方量计算的影响

1、采用不规则三角网计算土石方量的方法

不规则三角网(TriangulatedIrregularNetwork，TIN)指将按地形特征采集的点按一定规则连接成覆盖整个区域且互不重叠的连续三角形。TIN能较好地顾及地貌特征点、线，表示复杂的地形表面比矩形格网精确。我们将根据地形起伏变化的复杂性来确定采样点的密度和采样点的位置，从而可以避免地形平坦时的数据冗余，又能按地形特征点较好地逼近地形表面。在计算填方和挖方量的过程中，首先根据在挖前和挖后的地面特征点建立不规则三角网。在建立好的不规则三角网中，其每一个基本单元的核心是组成不规则三角形的三个顶点的三维坐标；从每个挖前三角形的三个顶点竖直向下引出三条直线，直到与挖后的地表面的三角网相交，便形成许多的三棱柱，这时整个区域的土石方地形便形成了由许多连续但不可微分的三棱柱组成的集合。分别计算出每个三棱柱的体积，所有的三棱柱体积之和便是整个区域的土石方量。具体见图1：

现假设，面ABC为挖前地表面TIN中的三角形，面DEF为挖后地表面上的三角形面，面A1B1C1为上下表面在水平面上的投影；点A、B、C为测区内挖前地表面的特征点，点D、E、F为测区内挖后地表面上的地形点，其三维坐标(X，Y，H)已知。

首先令：

图1不规则三角网计算土石方量示意图

则投影面的面积为：

则三棱柱的体积为：

其中A1B1、B1C1、C1A1、AD、BE、CF长度可由三角形几何关系求得，图1为三棱柱示意图。这样便求出了一个三棱柱的体积为V1；假设整个区域是由n个连续但不可微分的三棱柱组成，则整个区域的土石方量为：

式(7)中V1为各个不规则的三棱柱的体积。

2、高程点误差对采用TIN计算土石方量的影响分析

由上面的计算公式可以看出，单个三棱柱的体积与上表面在水平面上的投影面积、三角形挖前挖后的顶点高差之和相关，计算区域内的TIN由离散高程点按德劳内法则组成，离散点的分布决定了三角形的分布，对于分布一定的TIN来说，决定其土石方计算精度的就是三角形顶点高差之和。仅考虑高程点测量误差的影响，将每一个三角形面积看作一个常数，以挖方为例说明高程点高程误差对土石方量计算的影响。

假设所有高程为同样的方法测得，则高程点具有同样的高程精度，假设其高程误差为h。AD为A点高程减去挖方后的设计高程值，设计高程值为常量，则AD的误差也为h，同理BE、CF的误差也为h，将h值代入公式(6)，则：

由高程点误差引起的挖方量误差是：

式中：V为计算土方量，为真实土方量，Δv为高程测量误差产生的土方量误差。

则有

，即为土方量计算误差百分比。

而为计算区域所有三角形在水平面上的投影三角形面积之和，也就是说在计算区域内高程点分布一定的情况下，挖方量误差直接与高程点的误差成正比，区域投影面积越大，其土方量计算误差越大。因此，高程点的误差越小，土方量计算的精确度越高。

为了明确高程点的高程误差对土方量计算误差的影响程度，按以下方法进行了模拟计算：以一定面积的外业采集高程点作为理论数据，将高程点高程误差分别按+0.1m、+0.2m、+0.3m进行假设，计算的挖方量及高程误差影响比例见表6。

表6高程误差对挖方量的影响计算

由表6可以看出，高程点的高程误差直接影响土方量计算的精度。

在实际的计算过程中，计算区域挖方体积只能依靠有限的三棱柱来模拟计算，为了尽可能提高区域体积计算的精度，有限的三棱柱的上表面三角形所代表的平面必须尽可能地接近地面实际情况，最大程度地模拟地面起伏变化，因此区域内构造TIN的高程点还要分布均匀，且具有足够多的地形地貌特征点。

如何确定土石方开挖平均高差与测点精度关系，《水电水利工程施工测量规范》(DL/T5173－2012)7.6.10规定“对同一区域土石方挖填工程量进行两次独立测量计算的土方量差值不超过7%或石方量差值不超过5%时，可取其平均值作为最后值。”，《水利水电工程施工测量规范》(SL52－93)5.3.15规定“两次独立测量同一区域的开挖工程量其差值小于5%(岩石)和7%(土方)时，可取中数(或协商确定)作为最后值。”，结合表6，我们可以推算出挖方平均高差与测点精度关系。

我们假设计算挖方高差误差与测点高程误差相同。

设M1为第一次测量工程量；M2为第二次测量工程量；S为挖方平均面积；ΔH为挖方平均高差；M为挖方平均工程量。

则工程量

由于每次测量均有误差，对(1)、(2)式微分，按误差传播定律有

2次测量工程量

误差相同)

取2倍mt为工程量差值限差ΔT，于是考虑上述规范要求有

18)式为挖方平均高差与高差精度的关系。

平均挖方高差与测量高差误差关系见表7。

表7平均挖方高差与测量高差误差关系(单位：m)

由于假设计算挖方高差误差与测点高程误差相同，表7可以作为野外地形图测量高程注记点精度指标。

根据以上分析，对于1:500或1:1000地形图测量，在用于土石方工程量计算时，测点高程精度将直接影响其工程量计算，综合考虑表7和工作实际，建议要求测点对于测站点的高差限差为0.15m，点的密度按表5要求执行。从我们使用测量仪器精度看，结合目前测绘工作现状，对于地形点高差限差取0.15m，是可以满足的。

从管理角度上看，在进行测量交桩过程中，需要使用测量仪器对现场关键地形点进行检测，并将测量数据提交给监理和施工单位，以减少施工过程中施工单位提出土石方工程量不符合的矛盾。

结束语

随着业主精细化管理的提高，对设计、施工管理日益细化，经济指标量化，对土石方工程量计算会提出更高要求。这对我们测量人员是个新的挑战，也为测量技术的发展提出了新的课题。

参考文献

[1]成.核电厂土石方量计算影响因素分析[J].工程建设与设计,2014,07:151-153.

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关键词： 水利工程；GPS工程控制网；测量

中图分类号：TV文献标识码： A

前言

随着社会发展的不断提升，水利工程测量也不断地引进先进的测量方法和设备，目前GPS在水利工程中的应用尤为广泛。大多数水利工程都位于偏远地区，由于地形限制，高等级测量控制点布设困难，给水利工程施工测量带来很大困难，而且大部分水利工程都有纵向跨度很长但横向宽度较窄的特点，用传统的控制网布设方法会大大增加工作量， GPS 静态定位选点灵活、不要求测站间相互通视，全天候作业、作业效率高且作业成本低，大大降低了布网费用。而RTK 实时动态差分法可以在数秒内获得由基准站所发出的GPS 高精度定位数据，这也预示着GPS技术将会大幅度的被应用到水利工程测量中去。

1．GPS 技术在水利工程测量中的应用

1.1 GPS系统在水利工程测量中的外业工作

在GPS的外业测量中，最重要的是选点。对于测量选点应当选取设备便于安装，而且视野开阔的地方，包括在已有建筑物和在建高层建筑操作层上的适当位置。为了有效地确保GPS 信号不受到周围建筑物的干扰，在测点应当选取在视场周围没有障碍物的地方。同时为了便于测点的扩展观测等用途，测点也适宜选取在交通便捷的选点上。结合工程实践经验，选点人员应当到现场采取实地勘察，根据实地情况而选取合理点位。同时选取的测量点应当能形成网状，有利于采取点连接方式，测点选取合理后可对其采取埋设标志，但应当精确地定取测点，同时应确保埋设测量点的标石能永久稳定，尤其是对于施工场区外的点，更应当对测量点采取有效的保护措施。对于测量点的测量作业，通过获取GPS 信号，然后采取测量以及跟踪处理，以获得建筑施工所需要的定位信息和观测数据。

1.2 GPS 系统在水利工程测量中的内业计算

对于测量工程的内业计算主要是进行基线解算和GPS 网平差。对于基线解算首先进行传输数据，然后根据结算出来的结果进行精度检查，对于Ratio 值以及闭合差应当控制在允许范围内。同时还需要采取GPS网平差，平差可采取商用软件，如美国Trimble导航公司使用的后处理软件GPSurvey 和TrimbleGeomaticsOffice (TGO)等。

1.3 GPS系统在水利工程测量中的布网工作

GPS的布网工作主要包括对线路以及相属的带状工程测量，例如引水工程等，大多所采取的布网方式是由点连式或者边连式而结构组成的联系发展三角锁同步图形，相对于工程枢纽地区对施工控制网以及变形监测网所采取的边连式或网连式的布网方式来说，采用点连式或边连式的布网方式能够大大加强网形的几何强度，如此以来才能够提高GPS 控制网中所得到的数据的稳定性和精确性。

GPS 控制网设计，还应注意以下几个方面：为提高GPS 控制网的整体相对精度，异步环中相邻较近的点应进行同步观测；由于随着异步环边数的增加，异步环闭合差的检验能力将逐渐下降。所以，控制网中所有最小异步环的边数一般不要大于6条；尽量保证每个测站至少与三条以上的独立基线相连。

2．GPS 网的可靠性与精度分析

增加观测期数（增加独立基线数）。在布设GPS 网时，适当增加观测期数（ 时段数）对于提高GPS网的可靠性非常有效。同时保证一定的重复设站次数，可确保GPS 网的可靠性。一方面，通过在同一测站上的多次观测，可有效地发现设站、对中、整平、量测天线高等粗差；另一方面，重复设站次数的增加，也意味着观测期数的增加。保证每个测站至少与三条以上的独立基线相连，这样可以使得测站具有较高的可靠性。在布设GPS网时，各个点的可靠性与点位无直接关系，而与该点上所连接的基线数有关，点上所连接的基线数越多，点的可靠性则越高。要使网中所有最小异步环的边数不大于6条。

在布设GPS网时，检查GPS观测值（基线向量）质量的最佳方法是异步环闭合差，而随着组成异步环的基线向量数的增加，其检验质量的能力将逐渐下降。

提高GPS 网精度的方法：(1)为保证GPS 网中各相邻点具有较高的相对精度，对网中距离较近的点一定要进行同步观测，以获得它们间的直接观测基线。(2)为提高整个GPS 网的精度，可以在全网之上布设框架网，以框架网作为整个GPS网的骨架。(3)在布网时要使网中所有最小异步环的边数不大于6 条。(4) 在布设GPS网时， 引入高精度激光测距边，作为观测值与GPS观测值（基线向量）一同进行联合平差，或将它们作为起算边长。(5)若要采用高程拟合的方法，测定网中各点的正常高/正高， 则需在布网时，选定一定数量的水准点，水准点的数量应尽可能的多，且应在网中均匀分布，还要保证有部分点分布在网中的四周， 将整个网包含在其中。

3．工程实践

某水库工程由扩建工程、取水工程、输水工程等3部分组成，测区面积达

50km2，依据工程布置及《工程测量规范》（GB50026-2007）及《水利水电工程测量规范》（SL197-2013）要求，工程布设采用C级GPS控制网作为首级控制，以控制整个测区。

3.1 GPS C级布设方案

在考虑布设网形的同时，将C级网点的点位最大可能地布设于大坝及隧洞口附近，使其能直接作为大坝及隧洞施工控制点，同时利用原国家4等点L054、L057点位，共布设GPS C级点11个，C级点埋石按规范要求进行。GPS C级网布设以点位分布均匀、视野开阔、控制整体、便于下一级控制发展为目标，确保对整个水库测区进行有效的整体控制。C级网采用全球卫星定位系统GPS静态测量方法进行观测，起算点为3个2等三角点（Ⅱ－31、Ⅱ－30、Ⅱ－33）。

图1 GPS C级网布设网形图

3.2数据处理

（1）基线解算

采用Leica GPS数据处理软件Leica Geo office 6.0软件平差（简称LGO），进行基线解算，共解算63条有效基线，复测基线有21条。

（2）基线质量校核

控制网共解算基线63条，最短边G252-G254为1.426 km，最长边Ⅱ30－G260为9．295 Km，实测平均边长3.423km。

标准差计算式为：σ=

按上式计算得出该首级控制网的基线精度σ＝20mm。

控制网共有重复观测基线21条，重复基线的长度较差Δd最大值为15 mm，其限差为2σ＝57mm，Δd均远小于规范限差值，满足规范的要求。

C级网按组成环的边数3条，总共组成28个异步环，其中相对闭合差最大的异步环闭合差为44mm，按照规范要求其闭合差限差为W ≤250.3mm。

（3）GPS网平差

三维无约束平差。完成整个控制网的GPS基线解算后，在WGS－84坐标系下进行整网3维无约束平差，平差中输入的数据为各观测点的WGS－84坐标系中的3维坐标、各基线向量3个坐标差的改正数、基线长度、基线方位及相关的精度信息等。通过对基线分量的改正数进行假设检验，发现并剔除网中可能存在的粗差。经3维无约束平差后，基线网中基线向量残差最大值为11mm。根据规范要求：基线向量平差改正数V≤3，平差中所有基线改正数均满足规范要求。

二维约束平差。在该市独立坐标系下进行2维约束平差，对3个已知点的X、Y进行约束，利用LGO软件进行平差计算。平差后误差椭圆最大的点相对起算点的误差椭圆参数为E＝3．2mm，F＝2．1mm。

控制网的测量中误差为：m ＝ ＝6mm控制网中误差满足规范要求。

3.3平面控制点检核

GPS C级网中联测了2个已知4等点，其原有成果与平差后成果相差较小，验证了平差成果的正确性。

表1 联测已知点比较

结束语

在水利工程的建设过程中，其测量工作的准确度以及可靠性是最重要的工作之一。在使用GPS 测量的过程中，应该针对水利工程的特点， 结合GPS 操作的相关规范， 制定最科学的GPS 控制网。本文重点对GPS 控制网在水利工程测量中的运用进行了分析和研究，希望能对同行的工作提供借鉴。

参考文献：

篇8

关键词：工程控制网特点建立方法

中图分类号： K826 文献标识码： A

1 引言

建立测量控制网是测绘工作的基础，其控制网按其用途不同分为两大类，即国家基本控制网和工程控制网。国家控制网的主要作用是提供全国范围内的统一坐标框架。其特点是控制面积大，控制点点间距较长，点位的选择主要考虑布网是否有利，不侧重具体工程利用时是否有利。它一般分级布设，共分一、二、三、四个等级。工程控制网是为某一项工程建设的需要而建立的，其作用是为工程各种大比例尺地形图和施工及安全管理服务，点位的选设是根据工程部位的分布来设计的。水利水电工程建设分为规划设计、建筑施工和运营管理三个阶段，在三个阶段需分别建立工程专用控制网；其对应的分为测图控制网、施工控制网、变形监测控制网等。只有掌握了专用控制网的特点，才能在工程建设不同阶段建立经济合理的测量控制网。

2 各类工程控制网的特点

2.1控制网的用途不同

（1）测图控制网是在工程施工前勘测设计阶段建立的。其目的主要是为测绘地形图服务。点位的选择是根据地形条件来确定的，并不考虑工程建筑物的总体布置，因而在点位分布和密度上都满足不了后续工程建设的需要。

（2）施工控制网是为工程建筑物的施工放样提供控制，其点位、密度以及精度取决于建设的性质。施工控制网点的精度一般要求高于测图控制网，它具有控制范围小（仅建筑物区域），控制点的密度大（密度要满足所有建筑物落地放样），精度要求高（放样位置准确），受施工干扰大（开挖放炮等因素）等特点。施工控制网与国家或城市控制网相比较，其最大的不同是：在精度上并不遵循“由高级到低级”的原则。

（3）变形监测控制网是在施工及运营期间为监测建筑工程对象的变形状况而建立的控制网；其精度是根据监测对象的允许变形量来确定，一般在2～3mm。

控制网用途不一样，那么布点密度、精度指标就不同。

2.2衡量控制网的精度指标及布设层次差异大

2.2.1测图控制网

测图控制网的精度是根据测图比例尺和地形图所采用的基本等高距、测图范围的面积大小、形状等因素来确定的。

（1）平面控制：

平面控制测量包括：基本平面控制、图根平面控制和测站点平面控制，基本平面控制最弱相邻点点位中误差要求不得大于（对应测图比例尺图上）±0.05mm,图根及像控点平面控制：最后一次图根点对于邻近基本平面控制点的点位中误差不得大于（对应测图比例尺图上）±0.1mm；测站点平面控制：测站点对于邻近图根点的点位中误差不得大于±0.2mm。当进行1:500比例尺测图时，其三、四、五等基本平面控制最弱相邻点点位中误差允许放宽到不超过±5cm。这里特别强调的是：不同比例尺地形图对应的点位中误差不同。

基本平面控制等级：视测图范围的面积大小、形状及长度可取二、三、四等。当地形图等高距为0.5m时，只允许布设一级加密控制；当地形图等高距为≥1.0m时，加密控制允许布设二级。条件有利时，可以在基本平面控制的基础上直接加密测站点测图，较小测区，还可用图根控制作为首级控制。在满足规范精度指标的前提下，可逐级或越级布网。

（2）高程控制：

高程控制测量可分为基本高程控制、图根高程控制和测站点高程控制，基本高程控制最弱点高程中误差不得大于±h/20，当h=0.5m时，不得大于±h/16（h为对应测图比例尺采用的基本等高距）；图根及像控点高程控制：最后一次加密的高程控制点对邻近的基本高程控制点的高程中误差不得大于±h/10，且最大不得大于±0.5m；测站点高程对邻近的图根高程控制点的高程中误差不得大于±h/6。

基本高程控制等级：视测图范围的面积大小、形状及长度可取一、二、三、四等。当地形图等高距为0.5m时，只允许布设一级加密控制；当地形图等高距为≥1.0m时，加密控制允许布设二级。条件有利时，可以在基本平面控制的基础上直接加密测站点测图，较小测区，还可用图根控制作为首级控制。在满足规范精度指标的前提下，可逐级或越级布网。

（3）在水电水利专题图的测图中，当设计需用较大比例尺图面，而精度要求低于图面比例尺精度时，可采用实测放大图，即按小一级比例尺的精度要求，施测大一级比例尺地形图。图幅内地物、地貌测量可按小一级比例尺精度要求施测，地形点密度和细致程度依图面比例尺要求表达，按图面比例尺执行国家现行地形图图式，并在地形图的下方注明精度比例尺和图面比例尺。

2.2.2枢纽工程施工控制网

根据建筑物分布、枢纽区地形地貌特征等因素来确定点位数量及网形；按照枢纽工程等级、坝型及坝高、放样精度经过优化设计方案来确定控制等级、观测方案。

（1）枢纽区平面控制网的布设梯级，根据地形条件和放样需要决定，以1～2级为宜，最末级平面控制网相对于首级控制网的点位中误差不应大于±10mm，对于施工精度要求较低的工程项目，点位中误差可放宽至±20mm。

（2）枢纽区高程控制测量的精度应满足以下要求：

最末级高程控制点相对于首级高程控制点的高程中误差，对于混凝土建筑物不应大于±10mm，对于土石建筑物不应大于±20mm。在施工区以外布设较长距离的高程路线时，应按 GB/T 12897 和 GB/T 12898 规定的相应等级精度指标进行设计。

（3）输水隧洞工程测量施工控制包括应分别建立地面和地下平面与高程控制网。输水隧洞开挖的极限贯通误差是根据隧洞施工相向开挖长度来确定其值的，例如《水电水利工程施工测量规范》（DL/T 5173―2012）的规定如下表2.2.2-1。

表 2.2.2-1 输水隧洞开挖贯通测量容许极限误差值（mm）

注：相向开挖长度包括支洞的长度。

相向开挖长度大于 50km 时应做专门技术设计。当在主斜地下贯通时，纵向误差按横向误差的要求执行。对于上、下两端相向开挖的竖井，其极限贯通误差，不应超过±200mm。

对于水工隧洞平面和高程控制测量的精度主要是用纵横向、竖向中误差来衡量，大小是根据相向开挖长度确定。在进行贯通测量设计时，可取极限误差的1/2，作为贯通面上的贯通中误差。地下控制观测条件差，一般要求地面控制精度要高于地下控制，使地面控制误差尽量小。

2.2.3监测控制网

监测控制网精度是根据工程允许变形量来确定的。对于水工建筑物，根据其结构、形状不同，观测内容和精度也有差异。即使同一建筑物（如拱坝）的不同部位，其观测精度也不相同，变形大的部位（如拱冠）的观测精度可稍低于变形小的部位（如拱座）。例如：混凝土拱坝径向水平位移的位移量中误差限差值：①坝顶为±2.0mm,坝基±0.3mm；垂直位移的位移量中误差限差值：②坝顶为±1.0mm,坝基±0.3mm。

而土工建筑物变形监测的精度就低于混凝土建筑物。如《土石坝安全监测技术规范》（SL551―2012）规定为：

（1）坝体及近岸坡表面监测点，其垂直位移和水平位移监测精度相对于临近工作基点应不大于±3.0mm。

（2）经优化设计按最小二乘精度估算的最弱工作基点相对于邻近基准点的点位中误差不应大于±2mm，为保证其监测成果的可靠性，网的平均多余监测分量不应小于0.3。

（3）依据水准基点和水准工作基点位置拟定垂直位移监测网监测路线及图形，通过精度估计，确定水准测量的仪器设备及施测等级，要求最弱水准工作基点相对于邻近水准基点的高程中误差不应大于±2mm。

2.3施工控制网和监测控制网应重复观测

（1）为及时发现和改正控制网点可能发生的位移，应对施工和监测控制网的全部或局部进行定期的随机的复测。在下列情况下应进行复测：

a）平面控制网建成一年以后。

b）开挖工程基本结束，进入混凝土工程和金属结构、机电安装工程开始之前。

c）处于高边坡部位或离开挖区较近的控制点，应适当增加复测次数。

d）发现控制网点有被撞击的迹象或明显的沉降现象时。

e）控制网点周围有裂缝、沉陷或有新的工程活动时。

f)遇明显有感地震。

g）利用控制网点作为起算数据进行布设局部专用控制网时。

控制网复测的精度应与建网时的精度相同。

2.4建网基准有差异

2.4.1测图控制网。

（1）非枢纽区采用现行国家坐标系统，按统一的高斯正形投影3°分带，如中央子午线为108°、111°、…，其对应带号为36、37、…。

（2）枢纽区以及重要工程建筑物区测图，当测区内投影长度变形值不大于5.0cm/km时，一般按（1）款执行，当长度变形值大于5.0cm/km时，可采用：

a）高斯正形投影任意带平面直角坐标系统；

b）以一个国家大地点的坐标和该点至另一个大地点的方位角作起始数据的独立坐标系统。

2.4.2施工控制网一般是在测图控制网下建立相对独立的控制网，监测控制网一般在施工控制网下建立相对独立的控制网，这样，可以保证勘测设计、施工和监测控制网的系统衔接一致。建立独立网的目的是要满足工程枢纽局部内符合精度高的要求。

为了减少投影长度变形，工程区采用独立坐标系布设的控制网，一般通过改变投影中央子午线及投影高程的方法来消除或减弱投影长度变形。由于相对精度要求高，一般采用较高或高等级观测，在平差时多采用最小约束平差（固定一点一方位）的方法，以保证精度不受起算数据误差的影响。

2.5网精度的高低对气象条件的要求有差异

高精度控制网观测时，要求气象梯度变化较小，如阴天或夜间观测，隧洞进出口设站时，晴天前后视方向折光差大；气象梯度变化较大时观测影响观测成果精度。

2.6网精度差异对点位标志建造要求不同

测图控制网一般埋设固定标志，对仪器对中误差要求较低，而大中型水利水电枢纽工程施工和监测控制网精度要求高时，应建造混凝土观测墩，安置强制对中基座基座。

3 工程控制网的建立方法及过程

无论是测图控制网、施工控制网还是监测控制网，其建立的方法为：

（1）平面控制通常采用诸如：边角网、附合或闭合导线及导线网等形式的常规的大地测量方法；随着空间定位技术的迅速发展，采用GPS测量方法建立工程控制网具有更好的优越性，但在峡谷等隐蔽地区，受顶空遮挡因素影响，也有它的局限性。因此，布网方案要因地制宜的选取。

（2）高程控制网建立可根据地形地貌等自然地理条件，采用几何水准、光电测距三角高程、GPS拟合高程等。

工程控制网的建立过程：首先根据建立控制网的目的、要求和控制范围，经过图上规划和野外选点，确定控制网的图形并决定参考基准（起始点）；根据测量仪器条件拟定观测纲要（观测方法和观测值的预期精度）；根据观测所需的人力、物力进行成本预算；根据控制网图形和观测精度进行目标成果的精度估算与分析，并与预定的要求相比较，作必要的方案修正，以上称为控制网的设计工作。然后是付诸实施，埋设标志，建立观测墩、台和观测标志，按预定纲要进行观测，按观测数据评定观测精度。最后进行成果处理、平差计算，平差值及目标成果的精度评定，编制测量报告（技术总结）。

在控制网的建立过程中，除了外业测量、内业计算的仪器设备和人员的技术素质作为必要条件以外，控制网的优化设计起着十分重要的作用。

4 控制网优化设计

4.1优化设计的质量标准

控制网的质量是控制网设计的核心和宗旨。用什么标准来衡量控制网的质量好坏，它不仅取决于工程的性质和要求，而且取决于标准制定得合理与否。因此，标准的制定对控制网的设计十分重要。而这个标准就是控制网优化设计的质量标准，又称为质量指标或质量准则，其质量指标一般有下面4个方面：

（1）精度，描述误差分布离散程度的一种度量；

（2）可靠性，发现和抵抗模型误差的能力大小的一种度量；

（3）灵敏度，监测网发现某一变形的能力大小的一种度量；

（4）经济，建网费用。即用较少的人力、物力实现对控制网的精确性和可靠性要求。

4.2 控制网优化设计的主要内容

控制网优化设计一般分为四个方面内容：

（1）零类设计，也就是基准问题，即起始数据的设计；

（2）一类设计，即图形的设计，确定点位的最佳布设和采用最佳的观测方案；网形及等级的确定论证必须充分。

（3）二类设计，也就是权比问题，即观测值权的设计，包括仪器设备的最佳利用以及各种观测手段的合理组合；优化观测手段以保证经济合理。

（4）三类设计，即加密控制的设计。

4.3 各阶段测量的控制布设方案深度的把握

项目建议书、可研阶段基本控制布设方案一般应满足当前，兼顾下阶段加密的起始闭合及精度要求；初设及施工图设计阶段测量控制方案要做好与可研阶段控制的衔接，必须满足工程设计和施工需要。经济合理的网形应考虑的因素有以下4点。

（1）对现场地形地貌特征要装在心里。这就要求你必须身临测区详细查勘；

（2）对工程规模、布局等深入了解，尽可能搜集设计图件，与设计、地勘人员沟通；了解其意图。

（3）搜集测区已有地形图、平面和高程控制点资料，认真分析利用。

（4）精度估算的目的是确定等级和网形，如施工或监测网的点位中误差设计时是明确的，为了满足这个精度指标，就需精度估算，精度估算的工作内容及步骤主要是：根据初选图形概略坐标反算观测量，选取测角、测距中误差、再计算中误差；如果满足的话，就也意味着等级和图形的确定；否则，应重新调整图形或提高等级，这就是优化设计问题。

5 结束语

各类工程控制网的用途不一样，其精度指标要求不同，它们之间既相互关联，又有各自的特点，那么，在建立工程控制网时，首先是认真做好项目的优化设计，确定经济合理的技术方案，然后再实施过程中做好质量控制，才能确保为工程勘测设计、施工及安全监测等阶段提供可靠的测量基准。

参考文献：

①《工程测量学》，李青岳 陈永奇 主编，ISBN 978-7-5030-1867-1；

②《水电水利工程施工测量规范》（DL/T 5173―2012）

③《混凝土坝安全监测技术规范》（DL/T5178―2003）

篇9

【关键词】港航工程；工程测量；误差；数字化测绘；分析

前言

众所周知，工程测量是整个港航工程中毋庸置疑的重要环节。但是要做到在整个测量工作过程中数据零误差是不可能的，我们在实际的测量中总会出现一些避免不了的误差错误。虽然我们允许误差的出现，但是我们更多的是想想如何分析这些误差，从而针对性的避免一些误差的出现，最大化的降低数据测量的偏差，使得整个港航工程施工更加完善、顺利。至此，笔者就多年一线工作经验，总结分析了港航工程施工测量中常见的错误，并且提出了针对性的若干解决方案，然后借助工程实例来分析了实际工程中如何减少错误的发生措施分析。

一、现阶段我国港航工程中常见的错误分析

l、 概念的容易模糊错误

在工程测量中，很多业主都是通过二点控制的施工控制网来测量数据，所以在整个施工测量过程中，一般施工方都是通过导线测量来布设施工平面的控制点。而所谓的导线测量一般有闭合导线、支导线、符合导线[2]。

2、控制点的选择造成测量误差

在很多内河港航工程施工中，业主一般都是要与施工单位进行原始资料的对接，然而在对接过程中，大多业主会将原始资料的全部控制点提供给施工单位。这就导致在一个工程中涉及多家施工单位时，就直接导致整个过程中都有一样的资料分发给所有的施工单位，给不同施工单位带来困难的同时，还增加了复测的工作量。其次，由于多家施工单位使用的是业主提供的一样的数据，那么假如在测量中有一些控制点发生了位移和沉降，这就直接影响到了整个工程的质量。那么我们要最大限度的避免这些误差，就需要根据实际考察，选择两个测量时未发生较大沉降和位移的且通视比较好的控制点为整个测量的依据。例如；中铁五局二处就在东海油气田岱山中转码头工程项目的测量工作中，就是因为在控制点的选择上发生了上述的错误，直接导致后来的测量数据都不准确，最后又浪费了大量人力和物力做复测工作。

3、基准线的选择造成测量误差

针对一些受到自身条件制约的内河港航工程中，通常业主很难拿出比较准确的港航工程的测量数据，而且工程平面布置图设计的也是经常出现相邻点的相对位置。这就使得施工方很难得到相对准确的数据。如果施工单位再进行测量的话，就会因为相对点的位置多、乱、不准确，而直接造成测量工作的错误[3]。那么在承建这种小型的内河港行工程时，施工方既要做好与业主单位的协商工作，在了解熟悉区域岸线的规定下，要更多的获得书面以外的信息，以确定整个工程施工能够顺利进行。这就需要我们施工方要与业主单位做好书面协议，从而避免不必要的纠纷。例如；在宁波港引航站工作码头的工程中就因为设计图中基准线误差造成工程施工的困难，同时造成了人力和物力的大量浪费。

二、内河港航工程中减少施工测量错误的应对策略分析

1、熟悉各类测量仪器的计算方法

在测量施工中，工作人员就需要熟悉各类测量仪器的计算方法。一般在工程测量中我们大多采用全站仪进行测量[4]。就是说在测量中，工作人员首先要测量水平距离、高差、夹角，然后可借助常用公式算出横断面测点与中桩的平距及高度差。然而，针对一些只有普通经纬仪和测距仪时，我们又要针对性的改变计算方法。在针对一些横断面、控制点、中桩斜距的测量时，我们工作人员在测出水平角的同时还要测出垂直角，然后在通过三角函数法与中桩逐桩法对数据进行检验。所以，在整个测量过程中，我们既要针对不同的方法采用不同的计算

方法不同，而允许的误差范围也不同。所以我们就要熟悉各类仪器的计算方法。

2、采用现代化的测量技术

（1） 数字化测绘

通过P C机的绘图软件画图可以在户外进行，不再是传统的只局限在室内。它的优点自然是减小了数据在记录环节的失误率，而且还可以较快的绘出草图，让人对工程的整体布置有一个大致的认识。像E P S 、全站式电子速测仪。这样的仪器如果结合使用就会大大的加快了测量速度与质量[5]。而针对于一些地势险阻的工程，借助电子速测仪、自动跟踪系统、自动应答系统这三种仪器，然后将他们结合做成全智能的自动测地设备，这就大大的保障了工作人员的安全，还可以使数据更为准确。

（2） GIS地形数据库

地形图的测量是港航工程中非常关键的一个环节 ，它是利用数字化仪对已有的地形图数字化。但是在工程测量中跟踪式的数字化仪在成图精度与速度上大大的不能满足人们的要求。所以大多时候我们就采用扫描式与激光式跟踪，但是这就要借助一些软件来替换现时的图片。而成图数据格式也没有统一的标准[6]。然而G I S能够建立数据库，研究数据模型，可对数据结构和数据格式之间的转换有着很大优势。

（3） 各种的绘图软件

现在众多的测绘软件较手工绘图显得更加的准确与方便得多。一般多使用 C A D 、CASS 、visual graph 等等。

（4） GPS的定位技术

GPS定位技术已经在港航的测量中运用的越来越多，它快、准、测量范围大、全天候作业、操作简单、可以在3维立体图上精确了测量的坐标的众多优点。而且这种崭新的手段和方法使测绘定位技术发生了重大的变化，颠覆了之前的测角、测距、测水准的常规地面定位技术。

三、工程实例分析

在港航工程运用这些高科技技术的实例多的不可胜数，而且无论在施工质量还是资金上都取得较好的效果。例如；先进的工程科技就运用了在内河航道准滨航道的测量中。可以在3维立体图上精确了测量的坐标的G PS的动态测量就运用到了信阳市航务局测量工程中。而对于闭合导线、附和导线、节点长度都有严格规范要求和测量难度大，精度要求高的准滨饮马港以以下2公里的测量中，普通测量仪器很难满足要求。然而采用G PS的R K T 动态测量就能很好的满足精度要求，从而大大的缩短了工期，保证数据精确。例如MV/8000II和后期采用数字化的管理船舶安装G P S定位系统运用到湖州港的工程测量中，这种数字化的测绘的方式就大大的加快了工程的进度，提高了效率。使得湖州港获得数字港的美誉。

总结

综上所述，在一个系统庞大复杂的港航工程项目中，港航工程的施工量也是巨大繁杂的，而且是一项操作为主的工程作业，出现错误也是在所难免，但是这些错误必将会影响工程质量 。那么就需要我们分析、总结常见错误，提出了相应的解决措施。然而当今社会高科技产业快速发展，那么我们就可以借助数字化测绘、计算机技术等先进的技术。较好的运用于施工测量中，最大限度的减少测量中的误差。至此，笔者相信，随着科技的不断进步，将会有越多的先进仪器用于工程测量中，那么就会直接保证测量数据越来越精确，越来越完善。

【参考文献】

[1]李梦丹.普通测量学、地形测量学[J].测绘文摘.2010，（44）.

[2] 童祥.应用GPS技术的地籍测量方法研究[J].科技创新导报.2010，（03）.

[3]张凤琪.浅谈水利工程施工测量[J].科技资讯.2011，（18）年l8期.

[4]石世云.对 《水电水利工程施工测量规范》的评述[J].测绘标准化.2005，（01）.

篇10

【关键词】：输水隧洞钻爆法施工工艺 浅析

中图分类号： U455文献标识码：A

钻爆法施工条件

工程概况

辽宁省大伙房水库输水隧洞工程位于辽宁省东部山区、本溪市的桓仁县和抚顺市的新宾县两个行政区域内。该工程为从浑江流域调水至浑河、太子河流域的大型引水工程，用以解决辽宁省中部六大城市的生活和工业用水问题。输水隧洞全长85.32km、开挖直径8.0m、设计引水流量70m3／s、年平均调水量为17.88×108m3。其中桩号0＋000.00m～23＋513.70m和58＋676.86m～60＋676.86m采用常规钻爆法施工，其它洞段采用硬岩掘进机（TBM）施工，工程总工期5.5年。

工程地质、水文地质条件

本段地表地形山峦起伏，植被茂密，地面高程为370～620m，属低山地貌类型。主洞钻爆段洞室在山峦谷壑交迭的山脉底部通过，其轴向为316°，埋深150～300m。依据地下水赋存条件与分布规律、地下水补给、径流、排泄条件和地下水类型及岩体的富水性等水文地质条件推测对于一般裂隙岩体，在施工开挖过程中洞室多为渗水至滴水状态，隧洞地下水常年流量＜1m3／min·km。但在个别构造发育部位外水压力较大，有集中涌水问题，推测涌水量一般不超过100L／min。

该地段穿越了中生代燕山晚期侵入体（ξπ53⑴），主要岩性为正长斑岩，呈不规则状侵入于太古代混合岩体中，多呈微风化至新鲜状态，天然重度为24.8～26.3kN／m3，其单轴干抗压强度为51～99MPa、饱和抗压强度为47～73MPa。根据施工地质设计图,主洞钻爆段只有Ⅱ、Ⅲb类围岩。

主洞钻爆开挖

钻爆开挖工艺原则

洞室开挖将采用以自制凿岩台车和YT-28钻机成孔为主、多臂凿岩台车成孔配合的联合施工作业方式。针对断层、岩脉、围岩等不良地质洞段，严格按“新奥法”原则施工，钻爆开挖按照“短进尺、弱爆破、强支护、勤观测”的原则、解决好不良地质洞段开挖难度大的问题，施工中制定针对性的施工技术方案。方案的制定要充分考虑以往的施工经验和其它相似的工程，尽可能全面的考虑到各种可能出现的情况。同时，开挖中加强地质超前预报工作，在摸清前方工程地质、水文地质的情况下，根据相应的实际情况对施工技术措施作调整后施工，不冒然轻进，防止造成无法预料的局面。

钻爆开挖工艺

钻爆开挖程序

（1）在洞室施工中，采取“新奥法”施工工艺。

（2）在地质条件许可的情况下，尽量滞后支护，以加快工程开挖进度。不良地质洞段开挖施工严格按照“超前支护预加固、短进尺、小药量、弱爆破、强支护、紧封闭、勤观测”的原则施工。

（3）为便于出渣机械设备快速、安全地抵达工作面，及时将弃渣运输至洞外，以缩短循环时间，加快施工进度，主洞每隔200m设一侧洞，用于洞内相向车辆的避车，车辆的倒车。结构及断面尺寸见图2－1。

图2－1侧洞布置形式示意图

（4）由于主洞埋置较深，施工支洞洞线较长，通风散烟难度很大，因此，采用强力轴流通风机通风散烟，以增强通风效果，改散洞内施工条件，保证工程施工的顺利进行。

（5）充分考虑不良地质洞段开挖对工程进度的影响，加强技术支持，确保不良地质洞段施工顺利。

（6）采取爆破工程师跟班作业制度，加强现场施工指导，优化爆破参数，加快施工进度。

（7）加强信息化管理，及时调整施工方案和开挖参数。

钻爆开挖工艺

2.2.2.1爆破试验

依据不同围岩类别的工程地质条件和岩石的物理力学性能，在进行爆破施工前，首先在不同类别围岩第一段按照设计的炮孔布置和装药量进行爆破实验，借以调整和修正已设计的爆破参数，使爆破效果达到比较好的结果。

(1)试验目的

①确保边坡开挖的安全稳定，控制爆破振动及飞石影响；

②确定适合地质条件和岩性特征的爆破参数；

③观测爆破对爆破区底部及周边保留岩体的破坏情况，确定岩体保护层厚度或其他有关数据；

④观测爆破对建筑物的破坏影响，判断其安全性，为爆破施工提供依据。

⑵试验内容

爆破材料性能的检测和材料的选择、爆破参数试验、爆破效果检测、对周围已建建筑物及锚喷区的影响等。

2.2.2.2工艺措施

综合考虑本项目洞挖工程的围岩特性、洞挖断面特性、施工进度以及现场施工条件等诸因素，本洞挖工程主要采用自制手风钻台车造孔，多臂液压钻机造孔配合，全断面爆破成型的施工法进行洞身开挖。

⑴测量放线

先对整个洞室施工区进行控制测量，建立导线控制网，使各洞口位置间形成闭合导线网，测量控制点埋设要牢固，并作好保护。控制测量采用全站仪进行，施工测量采用激光指向仪，每排炮的开挖掌子面均要准确放出中心十字线和周边线。每个月至少进行一次洞轴线及坡度的测量复查，校准指向仪，以及时纠正测量中的偏差，确保测量的精确度。所有测量工作均由经验丰富的测量专业人员负责进行。测量仪器必须经过国家认可的检验机关鉴定后方可使用。

⑵钻孔作业

为确保工程质量，减少超挖、避免欠挖，拟在本工程隧道洞室开挖爆破中采用光面爆破。根据审批后的施工方案中所设计的炮孔布置图，用手风钻或多臂液压钻机进行造孔。由于炮孔的分布、角度等均直接影响到爆破效果，所以，要保证爆破质量，首先要保证造孔质量。因此需要专业的操作手严格按照审批后的设计钻爆图进行钻孔作业，采用手风钻造孔时，各钻手要分区、分部位、定人定位施钻。各炮孔的孔径、孔深、打设角度都必须与设计图一致，孔位偏差不得超过施工规范要求。每排炮由值班爆破工程师按“平、直、齐“的要求进行检查（见图2－2）。

图2－2开挖钻孔施工示意图

⑶装药爆破

炮孔经检验合格后，方可根据审批的施工方案及钻爆设计要求进行装药连线，由取得爆破资质的炮工负责进行炮孔的装药、堵塞、引爆线路的连接。利用装载机做吊篮，人工从上至下装药，电雷管引爆非电雷管起爆。装药连线完成后，由爆破工程师和专业爆破员分区分片检查验收，起爆前必须确认工作面人员、设备、材料已撤退至安全位置。

爆破顺序为掏槽眼先响，辅助眼次之，抵抗眼再次之，周边眼最后响，周边眼的爆破顺序为顶眼及邦眼等光爆眼先响，底眼再响，起翻渣的作用。

⑷通风散烟、洒水

爆破后利用强力轴流通风机送风至工作面排烟，必要时在开挖面爆破渣堆进行人工洒水降尘。改善工作环境加快施工进度（见图2－3）。

图2－3爆破、散烟除尘施工示意图

⑸安全处理

通风、除尘之后，便进行爆破后四周围岩的安全处理，以确保进洞人员和设备的安全。对于掌子面、边墙及拱顶上的浮石，由经验丰富的人员先进入工作面，用长钢钎撬掉。对于掌子面的哑炮，用高压水冲刷掉或在哑炮周围殉爆距离之内重新钻孔，炮工装药引爆。

⑹出渣

由于隧洞断面较小，支洞坡度较缓，采用50装载机配8t自卸车直接运输至弃渣场（见图2－4）。

图2－4出渣装载与运输示意图

2.2.2.3钻爆施工工艺

⑴爆破设计

采用断面中部掏槽，形成临空面，中间进行崩落爆破，周边布设光面爆破孔。炮孔布置见图2－5。

图2－5炮孔布置示意图

①掏槽形式

根据地质特性，主洞钻爆段开挖断面以Ⅱ、Ⅲb类围岩为主，拟采用单空孔菱形直孔掏槽的形式。

②炮孔布置

a.周边孔的孔距以（10～15）d（d为孔径，拟用约50mm）控制，最小抵抗线与孔距之比控制在1.0～1.3之间。

b.掏槽孔布置于断面中部。

c.崩落孔按近似等间距布置，最小抵抗线与孔距之比控制在1.0～1.2。

各类围岩炮孔布置密度见表2－2。

表2－2 炮孔布置密度表

名称 围岩类别 断面面积

（m2） 炮孔数量 合 计 布孔密度

（个／m2）

空孔 掏槽孔 崩落孔 底孔 周边孔

主洞钻爆

法施工段 Ⅱ 50.30 1 4 74 10 35 124 2.47

Ⅲb 52.90 1 4 72 11 38 126 2.38

③爆破参数

a.炮孔的深度及直径

根据不同的围岩类别，采取不同的钻孔深度：Ⅱ类围岩钻孔深度为3.8m；Ⅲ类围岩钻孔深度为2.5～3.8m；Ⅳ、Ⅴ类围岩钻孔深度为1.3～2.5m。

b.装药量

对于掏槽孔采用Φ25mm药卷，装药系数取0.70～0.85；崩落孔采用Φ25mm药卷，装药系数取0.65～0.75；为保证光爆效果，周边孔采用Φ20mm细药卷，并采用间隔装药结构，装药量控制在（200～300）g／m。

各类围岩炸药消耗量见表2－3。

表2－3 炸药消耗量表

围岩

类别 断面

面积 装药参数

孔数 炮孔密度 爆破方量 总装药量 单耗 爆破效率 进尺

m2 个 个／m2 m3 kg kg／m3 ％ m

Ⅱ 50.3 124 2.47 150.9 239.4 1.59 80 3

Ⅲb 52.9 126 2.38 105.8 115.9 1.10 80 2

c.爆破方法和爆破顺序

爆破采用由塑料导爆管串、并联形成爆破网络，以毫秒延发雷管实现微差爆破。起爆顺序：由掏槽孔崩落孔底孔周边孔的顺序，按毫秒延发按爆破图所示的顺序分段起爆。

d.炮孔堵塞

炮孔堵塞长度一般在（0.7～1.0）抵抗线之间，堵塞材料选用黄泥和砂子的均匀混合料。

⑵Ⅱ、Ⅲ类围岩开挖工艺及措施

a.开挖工艺流程

Ⅱ、Ⅲ类围岩开挖工艺流程见图2－4。

b.主要工艺作业措施

测量放线：控制测量采用激光经纬仪和红外线测距仪作导线控制网。施工测量采用经纬仪配水准仪进行。测量作业由专业人员认真进行，确保测量控制工序质量。

钻孔作业：由熟练的钻手严格按照设计钻爆图进行钻孔作业。各钻手分区、分部位定人定位施钻，实行严格的钻手作业质量责任制。每排炮由值班工程师按“平、直、齐“的要求进行检查，偏差不大于5cm。

图2－4Ⅱ、Ⅲ类围岩开挖施工工艺流程图

装药爆破：炮工按钻爆设计参数认真进行，炸药选用2＃岩石铵锑炸药或4＃岩石抗水铵锑炸药。台车水平崩落孔药卷直径32mm连续装药，周边孔选用25mm直径药卷，间隔装药。装药完成后，由技术员和专业炮工分区分片检查，联结爆破网络，撤退工作面设备、材料至安全位置后，导火索起爆、导爆管传爆，毫秒微差爆破，周边光面爆破。

通风散烟：爆破后启动强力轴流通风机通风，开挖面爆破渣堆进行人工洒水降尘。

安全处理、清底：爆破后要用1.0m3挖掘机处理掌子面及拱顶安全。出渣后再次进行安全检查及处理，并用挖掘机清理工作面积渣，为下一循环钻爆作业做好准备。

支护：根据地质情况确定支护方法及时段。

出渣：50装载机配8t自卸汽车出渣，石渣均运至指定堆渣场。

⑶ 不良地质段施工

根据设计施工图，主洞钻爆段无不良地质地段施工，但出于安全预防，提出以下不良地质地段施工措施。

不良地质地段是指隧洞穿过小断裂密集带、断层等洞段。这些洞段的施工，除了Ⅳ、Ⅴ类围岩所述施工技术措施以外，还要当遵循以下原则：

a.施工前切实掌握断层的情况，包括破碎带的宽度、填充物、地下水以及隧洞轴线与断层构造方向的组合关系（正交、斜交或平行），根据有关施工技术和机具设备条件，选择通过断层的施工方法报工程师审批。

b.当小断裂密集带、断层带内填充软弱状的断层泥或特别松散的颗粒时，采用超前锚杆、小导管预注浆等支护措施超前支护。

c.小断裂密集带、断层地段出现大量涌水时，采取排堵结合的治理措施。

d.通过小断裂密集带、断层地段的各施工工序的施工时段须尽量缩短，减少岩层暴露、松动和地层压力增大。

e.钻爆作业时，严格掌握炮孔眼数、深度和装药量，尽量减少爆破对围岩的震动。

f.断层带的支护宁强勿弱，并经常检查加固。

g.断层带的衬砌应紧跟开挖面进行，尽早封闭开挖面。

预防隧洞塌方安全措施

⑴做好超前地质预报工作，尤其是施工开挖接近设计探明的富水、崩塌及断层破碎带时，认真及时的分析和观察开挖工作面岩性变化，遇有探孔突水、涌泥、渗水增大等现象时，及时改变方案。

⑵严格控制爆破装药量，尽量减少对软弱破碎围岩的扰动。

⑶保证施工质量，超前预注浆固结止水，格栅钢架制作、初期支护和混凝土衬砌混凝土质量符合设计及验收要求。

⑷严格控制开挖工序，尤其是一次开挖进尺，杜绝各种违章施工。

⑸施工期间，洞口常备一定数量的坍方抢险材料，如方木、型钢钢架等，以备急用。

⑹如遇到以下现象发生时，先撤出工作面上的施工人员和机械设备，指定专人观察和进行加固处理。

①围岩变形速度急剧加快；

②围岩面不断掉块剥落；

③初期支护喷混凝土表面龟裂、裂缝或脱皮掉块，钢架严重变形。

质量保证措施

⑴为搞好地质预报，配一名有经验的地质工程师，监控地质变化，指导现场施工。

⑵注浆施工人员必须经过专门培训，实行岗位责任制，严格按配合比计量，确保注浆质量。

⑶施工前根据设计文件提供的地质资料，对不良地质地段的钻爆参数进行修正，提高爆破效果。软弱围岩地段，坚持“弱爆破、短进尺、多循环”的施工原则，严格控制装药量，采用控制爆破，减少爆破对围岩的扰动，确保结构稳定和施工安全。

⑷加强初期支护，防止隧洞塌方，衬砌适时紧跟，保证隧洞结构强度。

⑸实行质量负责制，逐级落实到工班，责任到人，增强工人的责任感。

参考文献：

（1）《爆破安全规程》GB 6722－2003；

（2）《水利水电工程爆破施工技术规范》DL／T 5135－2001；

（3）《水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范》DL/T 5389－2007；

（4）《水工建筑物地下开挖工程施工技术规范》DL／T 5099－1999；

（5）《水电水利工程施工地质规程》DL／T 5109－1999；