水利工程施工测量规范范文

导语：如何才能写好一篇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

水利工程施工中的测量工作直接关系到工程施工的质量能否达标，测量工作到位，测量技术成熟是保证后续水利工程施工得以顺利进行的重要保障。本文首先介绍了水利工程控制网的测试和设置，接下来对水利工程施工测量技术的关键环节进行了探讨，提出了笔者自己的思考。

一、水利工程控制网的布设和测量

1、水利工程首级测量控制网

必须在监理提供的测量基准之后，在工程开始前必须配合监理人共同对基准点的测量精度进行校测，确定数据和资料是否符合标准。首先，为了避免错数据和点位的误用，必须复核本工程控制网中的控制点大地坐标数据、点号熟悉和控制点位。测试原来的导线点、平面控制点和水准点的位置以及标石的形状；对施工区的治安情况、行政区划、固有习俗、交通运输、气象情况要进行深入了解。经监理工程师批复后才能将使用所得到的测量结果，对控制网要进行定期与不定期相结合的复测，确保复测精度高于施测精度，复测周期为三个月，复测结果要上报监理单位。

2、布设施工控制网的

结合工程施工进度，以建筑物的现场地形和布设情况为依据对控制网点进行加密布设。采用三角高程测量和水准测量实现高程控制，采用导线测量、边角组合测量和三角测量实现平面控制，布设成结点网络、复合线路或闭合环线。监理要对测量平差计算后和控制网布设的资料进行审批，通过审批后才能进行施工测量。制定布网方案要以工程目标和控制网精度要求为依据，在图上结合测区地物地形的特点设计出一个图形结构较强的网。点位布设要严格遵守测量规范要求，尽量满足测量放样和施工控制条件，在通视条件良好，不易破坏且基础坚硬的地方埋设控制点。

此外，由于水利工程施工的依据是测量控制点，一定的保护措施对于本工程来说是非常有必要的。避免测量控制点遭受人为破坏，如果主控制网点的施工对工程本身造成影响，必须重新选点的话应该报请监理批准，监理批准之后再重新选点测设并进行数据平差计算。

二、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测量，定出控制测量，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。

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。

四、水利工程施工中的测量关键技术

1、选取加密点

水利工程施工中对加密点的选取要点是：（1）精密导线网的构成要结合平面加密点、现有的精密导线点和GPS点，闭合或附合线路的构成要结合精密水准点与高程加密点，应该在地质稳定、施工影响不到的地段上进行高程及平面控制点的布设；（2）确保平面加密点间的相邻边长差异适中，高程加密点之间的距离平均在300m为宜，个别边长应该大于100m；（3）相邻平面加密点和GPS点间的垂直角应小于30°；（4）在发生沉降变形的区域，不能进行加密点的布设。

2、布设加密点

在完成复测工作之后，平面加密控制方案的制定应该结合水利工程的实际情况，根据工程项目的施工需要在首级控制点的基础上进行，通过对数量一定的加密点进行合理布设，实现对闭合导线的测量，确保其满足水利工程的监控测量和施工测量。

3、测量加密点

推荐使用索佳SET230RK3全站仪进行平面测量，观测6个测回。使用的测量技术对水准点进行加密必须达到国家二等水准，使用一对条码尺配合中纬电子水准仪测量附合水准线路，经监理工程师批复后测量加密点，必须保证测量精度达到精密水准测量技术和精密导线测量技术的有关要求，采用严密平差法对数据进行测量，监理工程师要对测量成果进行审批。利用加密点与原有控制桩构成附合水准线路实现水准测量；利用原有控制桩组成闭合导线和附合导线测量精密导线。

4、复核工程量复核，测量地形

复核开挖工程量应该在开始进行主体工程施工之前进行，为了保证开挖工程量计算结果的准确性，应该准确测量工程施工各部位的原始地形，断面图比例为1∶200，平面图比例为1∶500，断面图兼具应小于25m，开挖工程量的计算应该以地形断面图为依据，监理工程师要审核计算结果，以此作为水利工程的结算依据。在完成开挖工程之后，应该测量各部位的断面图和基础竣工地形，并以此为依据对竣工资料和工程量进行计算。

五、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问题：

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。

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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]水利工程；施工；测量技术

根据多年的理论和实践对水利工程施工测量进行了分析，提出水利工程中进行施工测量的核心，重点对控制测量和施工整个过程中的细节以及技术问题进行深入探讨，同时提出了相关技术要点和见解。

1.水利工程控制网测设

1.1工程首级测量控制网

在本主体工程开工前，项目部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。

1.2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。

1.3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。

2.水利工程施工测量技术

2.1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。

2.2加密点选取

本工程对加密点的选取采取下列要求：（1）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。（2）平面加密点相邻边长不宜相差过大，个别边长不宜短于100m，高程加密点间距平均300m。（3）GPS点与相邻平面加密点间的垂直角不应大于30°。（4）加密点应选在发生沉降变形区域以外的稳固地段。

2.3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。

2.4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。

2.5地形测量与工程量复核

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°-50m，横断面图间距不大于25m，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。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。

3.施工测量放样

3.1土石方明挖工程测量放样

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水利工程的建设是人们对水资源充分利用的有效模式，为发挥水利工程的最大效益，必须切实建立水利施工中的整体规划，从整体上建立了有质量保障的水利工程的建设。水利施工工程项目的整体规划和控制应在建立了相应施工工程的整体规划的基础之上建立有效的放线管理模式，从而通过准确的测量实现了有效的施工管理和建设。

1水利施工工程的整体规划和控制

水利工程的施工和建设容易受到水文气象条件以及施工环境和施工季节的影响，由此，水利工程的施工应建立在完善的施工管理和整体规划控制的基础之上。良好的水利工程的施工组织、适宜的施工工艺设计以及能建立高效水利工程的施工管理，从而为水利工程施工中规范放线提供良好的管理平台。

1.1建立适宜的水利工程施工规划

水利工程的施工建设首先应确定工程施工过程中的整体规划，才能在对水利工程整体施工规划基础上实现有效的施工管理和过程控制。水利工程的施工规划应对施工中的工序和施工顺序进行确定，而后确定各项工序的工程量，从而才能准确计算工程项目的施工作业时间和施工进度。

1.2建立准确规划的施工工段

水利工程的施工是较为综合的施工工艺的规划和实施，从而在具体的施工过程中，应对水利工程的施工各阶段进行准确划分，从而保证了不同专业不同施工队伍能在同一时间段上进行不同层次的工作，从而提高了水利工程的施工效率。并且在施工工段的确定后，各施工工段之间的连接应自然而紧密，从而切实保证了水利工程的施工质量。水利工程施工工段最佳交接处应在建筑物的自然界限处，如建筑的伸缩缝、沉降缝等，从而建立了高质量的水利工程的施工工序控制。

1.3建立合适的施工团队

合理的施工队伍是保证工程质量的重要因素，水利工程的施工还应根据专业进行施工工段的管理和控制，工程的施工也可通过对施工人员和团队的管理实现有效的工程项目的管理。施工团队的人数应根据最小施工工段的具体情形，从而保证每一个工人能占有能发挥自身劳动效率的最小工作面，从而还应建立满足施工劳动组织的施工管理和团队建设。

2水利工程施工中放线管理

水利工程施工中的规范放线应按照施工设计的图纸进行施工管理，而施工放线是为了现场施工提供醒目标志，实际上也就是对标志性的建筑物进行标注，而后施工人员才能根据放好的线进行规范性的施工作业。在具体的水利工程的规范放线施工中，应根据总体的施工规划，避开对施工不利的地段，从而保证在有限的时间内完成施工任务，渠道的放线还应尽量避免与公路和铁路的交叉。水利工程的项目施工中的放线规范中，对渠道纵断面放线任务中，应对水利工程项目的相应数据进行有效测定，并做好数据记录，通过对渠道桩号、交点处的坐标、水位高程以及渠道高程；已修建的节制闸或分水闸应测量出闸底、闸顶、闸前闸后对应的水位高程，并且应测量出闸孔的宽度和数量；测量已建桥梁桥底和桥顶的高程，桥面的宽度和跨度数值。对已建桥应测出桥顶桥底高程。水利工程的施工测量是为了实现更为规范和适宜的放线施工，从而在具体的水利工程的施工过程中，应根据实际情形采取灵活的测量形式。

具体的水利工程施工中的规范放线的管理还应对相应渠道的横断面的高程进行测量，从而能根据横断面的资料确定渠道横向施工范围内的土石方数量。横断面应根据地形的确定测量的精度选择，在平地和丘陵的地形状况下应保持在1.5米范围内，山地和高地不应大于2米，地形点对相邻的基本高程点的控制应控制在3米范围内。水利工程应中横断面的测量过程中，若测量的中心线与河道以及沟渠、道路等出现相交时，应同时测量出中心线与河道等的角度，当该角度大于85度且小于95度时，可沿着中心线测量出相应沟渠和道路的横断面，而但角度超过这个范围时，可于沟渠、道路中心线的垂直方向测定横断面。当相应的横断面经过居住地时，则可测量居住地的边缘，并在测量的另外一侧适当延长，而当横断面遇到山坡，则在山坡一侧设置适当的测量点，并也在测量的另一侧延长。测量横断面上地形点的密度时，测量点的最大距离不应超过30米，从而建立精确的横断面的测量体系。

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关键词：水利工程；工程测量；技术

水资源作为一种稀缺性的自然资源，如何有效地利用好它对于国民经济的发展至关重要。由于我国水资源时空分布不均，为了更好的满足经济的发展需要，人民的生活需求，国家加强了水利工程建设，水利工程能够有效地调配水资源。工程测量作为水利工程的基础性工作，其重要性不言而喻。

1 应用新技术开展水利工程测量工作的必要性

工程测量涵盖了工程项目建设的各个环节，是对整个过程开展测量的一项工作。工程测量工作专业性要求较高，注重团队分工配合，加之涉及到的环节复杂多样，因而必须严格控制误差的出现，坚决避免“一着不慎满盘皆输”局面的出现。在设计阶段，要遵循“没有调查就没有发言权”原则，认真考察实地具体情况，着重加强对重要位置的考察测量，这是收集工程建设的第一手资料，意义重大；在施工过程中，为保证施工的顺利安全进行，在建设各个建筑构件前，必须对建筑构件位置进行测量定位；工程验收阶段，按照工程设计要求，必须加强施工质量的检验。

水利工程测量本身具有其特殊性，测量工作多在偏远山区实施，地理位置复杂，测量实施难度较大，甚至会发生安全状况，危及测量工作人员的生命安全。因此，水利工程测量对于新技术的使用更为迫切，一方面应用新技术有利于提高测量的准确性，降低测量工作的难度，提高测量的质量和效率；另一方面有利于保障工作人员的人身安全，极具现实意义。

2 水利工程测量的主要任务

工程建设是一项复杂的系统性工作，它涉及方方面面，水利工程也是如此。水利工程建设项目一般包括土方开挖、坝体堆石、土工布、浆砌石工程、混凝土工程等，其主要工作任务包括以下几点：一是水利工程在开始前，需对照监理单位提供的控制网点进行详细的复测，认真布设施工控制网（平面控制网和高程控制网），其测量的等级和精度必须达到《水利水电工程施工测量规范》的标准，平面控制测量和高程控制测量技术要求分别按精密导线测量技术和精密水准测量技术，具体如表1、表2所示，此外还需定期核查施工控制网，保证测量施工的精准度。二是施工过程中的跟踪测量，测量工作并不是一劳永逸，而是贯穿于工程始终，跟踪测量的重点在于土方开挖、土石混合料、坝体堆石等方面。三是竣工时的验收测量，认真做好测设建筑物位置和标高工作，加强对工程预埋观测设施测量，保证数据的精确性，以便进行审批后备案。

3 现代工程测量新技术在水利工程中的应用

随着工程建设要求的提高和技g的进步，传统的工程测量技术已然无法满足其发展需求，简便、灵活、快捷、高效、精确的技术应运而生，即现代工程测量新技术，其具有的一系列优点让它在工程测量中得到广泛应用。当前，在水利工程中应用到的工程测量新技术主要包括3S技术、RTK技术、数字化测绘技术、数字化摄影技术。

3.1 3S技术

所谓3S技术，是GPS（全球定位系统）、GIS（地理信息系统）、RS（遥感系统）的统称。3S技术在水利工程测量中价值巨大，一是提高了测量效率，获取更为准确的水利环境信息，一定程度上可以预测自然灾害。二是可以及时监测与分析己经发生的水利施工事故，提高解决事故的效率和质量。三是3S技术能够精确有效地确认水利建筑腐蚀部位，可以明显提高水利工程建筑的维护质量和效率。四是3S技术可以实现水资源动态管理与监测，丰富了水利管理的数据，为后续工作的开展奠定坚实的基础[2]。

3.2 RTK技术

RTK技术也就是实时动态定位技术，主要由基准站和流动站两部分组成，它结合了GPS技术和数据传输技术，是在利用实时处理两个测量站载波相位的基础上，观测其测量差分，从而三维定位到特殊点上[3]。RTK技术在控制点加密、工程放样、断面测量等测量任务方面利用前景广阔[4]。目前RTK技术主要用于测量纵横断面，如测量堤防工程、灌区的纵横断面。它擅长远距离测量，能够测量十数公里的距离，精度依然可以达到厘米级。RTK技术灵活、方便的特点使其在水利工程测量中得到了广泛的应用，其在水利工程建设上的占据了一定的地位。

3.3 数字化测绘技术

数字化测绘技术是一种利用数字化成图及测图的技术，它包括数字化原图技术和数字化成图技术。较之传统测量技术，数字化测绘技术优势明显，具有以下四个方面的优点，一是精确度较高，水利工程测量多在野外进行，易受外界因素干扰，而应用数字化测绘技术能有效避免人为误差的出现，提高数据的精确性；二是自动化程度更高，数字化测绘技术是基于计算机技术发展的，具有较强的自动化性能，存储更加便利；三是图形属性信息更加丰富，能准确使用各类测图符号，明确地图测绘中的坐标位置；四是测量结果直观形象，将地形地貌模型化、直观化，非专业人士也可以读懂地图信息[5]。

3.4 数字化摄影技术

基于全数字的摄影测量系统，数字化摄影技术可以直接从数字影像中获得测绘信息，在提供实时三维空间信息上优势巨大，可以有效地提升了生产效率和数字线划图的精度，并且可以按照要求制作高精度的数字高程模型，极大地满足了水利工程建设的需求[6]。当前全数字摄影测量系统在测量领域不断深入推广应用，其产品可以将影像图、线划图转化为数字化系列产品。在水利工程建设工程中，利用数字化摄影测量技术可以快速获得制作大比例尺影像图和断面图图库，有效建立并永久保存高分辨率建基面三维影像数字地面模型数据库[7]。此外，在检查陡坡地段的开挖质量和工程竣工部位的形体资料方面，数字化摄影测量技术优势明显，作用突出。

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关键词: 水利工程；测量；施工监理

中图分类号：TU238+.2文献标识码：A

测量工作是水利工程建设项目中的重要工作之一，是施工人员的眼睛，笔者通过多年的工作实践体会到测量监理在施工项目质量控制中应做好以下几点：

一、控制测量的复核

（一）首级控制网复核

首级控制网是水利水电枢纽工程总体控制框架，是关系工程总体布置、建设成败的关键。根据目前的水利水电工程建设过程，一般由单位在向业主提交设计资料的同时，提交用于建设项目总体的首级控制网，该首级控制网在工程招标、进场施工时，将由业主或业主委托的监理单位提供交给施工单位，以保证工程施工与设计的一致性以及施工各标段测量基准的统一性。

开工后，各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，并将复测成果提交业主或业主委托的监理审核，经审核符合水利水电工程施工规范中相应精度后，返回给施工单位使用。如果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，业主或业主委托的监理应及时通过项目业主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。

（二）局部施工控制网复核

因为首级控制网是项目总体控制，点位密度不可能满足具体施工要求，所以要根据建筑物地理位置，布设相应的局部施工控制网，并定期对施工控制网的点位精度进行检查，发现问题及时补测，并将成果记录返送业主或业主委托的监理审核和备案。测量监理审核方法一般为外业抽检审核和内业审核。

（三）施工放样精度的控制

为确保施工放样的准确性，一些关键部位的测量，必须由监理工程师参加旁站，并报请监理部抽检无误后，才可进行后续施工。例如：隧洞的开口，支洞与主洞交点，主洞转折点及关键点位、大坝轴线点的放样准确性。其精度关系到后续放样质量的准确。

（四）工程量的控制

水利工程建设工程量是审定工程决（结）算的主要依据，必须严格按照水利水电工程里计算规则执行，测量监理人做到"公平、公正"原则，维护项目业主和施工单位的利益。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=0.86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。

二、施工监理测量人员的工作方法与检查

（一）工作方法

监理测量人员应严格执行有关法律、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，做到全面掌握施工单位的测量情况和质量，作为测量监理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，以免给业主和承包商带来不可估量和不必要的经济损失。

（二）检查方法

测量检查是确保工程质量控制主要方法之一，直接关系工程质量和甲、乙双方工程决算公正。因此，测量检查是监理人员主要的工作方法。测量监理人员对于工程质量控制，主要采用旁站和现场检测的方法进行。

旁站检查是指根据工程施工难度，复杂性及稳定程度，可采用全过程旁站、部分时间旁站和检查抽查三种形式，对于重要部位及隐蔽工程等尤其应该加强旁站检查。检查的作用是控制测量过程中的作业方法，使用的仪器应通过年度检验合格，操作人员和计算方法等是否符合规范技术规定以及批准的技术方案。

现场检测是指在旁站检查的基础上采用监理自备的仪器或者承包商的仪器工具对建筑物的几何尺寸、平面位置及高程等进行复核校对，这是质量控制的重要手段。作用是保证各分部、分项及单位工程的位置、尺寸、高程符合设计要求，并达到允许限差之内。检查方法是现场对施工承包单位的测量成果进行仪器检测，其中还要包括对内业计算数据进行复核。以确保承包商提供的施测、放样及检测成果的正确性。

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关键词：TBM;激光导向; 控制测量;贯通测量

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

中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：

1、概况

随着全断面掘进机在地下开挖工程中的广泛应用，是未来隧洞工程施工技术的发展方向，而盾构机测量系统是附属于TBM全新的测量模式，它表现的形式是如何指导着隧洞掘进，根据大部分工程的经验，洞内基本导线网宜布设交叉闭合双导线，相互间互相校核，将精确的数据传递至盾构机测量系统，为隧洞贯通提供了测量技术的支持。从而保证了工程的顺利实施。

2、洞外与洞内的联系测量

2.1进洞口控制网的布设

根据发包人提供的施工控制网成果，结合地形的实际情况，进行设计、选点、造标，布设两条独立进洞交叉闭合导线。两个独立进洞控制点的定向起始方向为同一方向，进洞口控制网布设成边角交会网。如下图2-1所示

A7和A12为独立的进洞控制点，A8为定向起始方向, JDL1和JDR1为进洞点，A8、A7、A12、JDL1、JDR1就共同构成进洞口控制网。

2.2进洞口控制网的观测

施测过程中严格执行《水利水电工程施工测量规范》SL52―93中测角中误差、三角形闭合差、测距中误差、测回数的相关规定。

观测时，充分考虑外界条件对测角、测距的影响，在日出后或日落前，避开大气透明度差的时段，在外界条件符合观测要求的情况下按略高于三等边角网的精度进行观测。

2.3进洞口控制网的平差

由于进洞控制点是在地面基本控制网的基础上测设的，因此可将地面基本控制点作为已知起算点。为了提高进洞点的精度,为其单独进行测站平差,在进行测站平差时，采用组间联合平差, 联测方向的改正数分配遵照“平均反符号”的原则进行。原理如下:

设两组联测的共同方向ij的观测值分别为i’j’和i’’j’’相应的改正数为v’i,v’j 和v’’i,v’’j

则:

-v’i+v’j+v’’i-v’’j+n=0

其中:n=(j’-i’)-(j’’-i’’) 组成法方程式:4k+n=0

解之:联系数 k=-1/4n

V’i=-k=+1/4n v’j=+k=-1/4n

V’’i=+k=-1/4n v’’j=-k=+1/4n

3、洞内基本导线网的控制

3.1洞内基本导线网的布设

为保证隧洞测量贯通的准确性,洞内基本导线网布设成交叉闭合的双导线， 洞内直线段由两侧布设的对称交叉双导线构成。导线网边长根据仪器等级和洞内观测条件，直线段控制在300～500m。

如下图所示：

1）直线段交叉闭合对称双导线

ACE G IK

BD F H JL

3.2洞内基本导线网控制点的布设

洞内基本导线控制点布置在隧洞轴线两侧洞壁上，距洞底1.5m高的位置。强制对中螺丝的中心即为导线点的平面位置。控制点用钢筋混凝土固定在洞壁上以保证观测台的稳定性。其位置既保证人能够方便观测，又避免洞内其它辅助设施的影响，在观测台底部放置简单实用且为活动的观测者辅助设施，以便观测完毕后移走。在观测台上方的洞壁上设置照明装置和插座。仪器台的简图如图所示

3.3洞内基本导线网控制点的测量方法及传递

洞内基本导线测量采用瑞士徕卡TCA1800全自动全站仪（测角精度 1＂，测距精度1mm+2PPm），在进行洞内基本导线的角度观测中，当方向数为2时，采用左右角观测方法；当方向数多于2时，采用全圆方向观测法，观测6个测回。在进行洞内基本导线的距离观测中，对导线边要进行对向观测，要测量气象元素，并进行气象改正、乘常数和加常数改正以及倾斜改正。在洞内观测过程中,测角和测距要考虑外界条件对精度的影响。由于TBM盾掘进机开挖中,灰尘的流动和气流的不稳定,以及光线的折射都会对观测数据的质量产生整体的不可靠，所以尽量选择视线清晰，气流稳定的状态下进行导线测量。每当基本导线向前延伸一个环节，则计算和检核就要进行一次，检核的内容包括：

1）图形闭合差

w图=[B]-(n-2)*180限差(w图)限 2√nmp

其中: [B]为图形内角和mp一测回测角中误差n左角数

2) 检查两期都进行观测过的新、旧角值之较差Δβ是否超限。

其限差按下式计算：

3)检查新增环节未端导线点的横向点位精度。

推算的导线点i的点位横向较差Δi来检查。点位横向较差的限差可按下式计算

式中 是与导线点i相应的横向中误差的估值，可以根据导线点i的桩号进行计算。

TBM开挖中，测量工作是根据主机机头位置，固定安装的VMT激光导向系统自动引导掘进方向,属于洞内施工导线部分。洞内施工导线是在洞内基本导线测设的基础上,用基本导线对施工导线进行校核，通过一定的纠偏量调整掘进机姿态沿设计轴线前进。在纠偏的过程当中,调整后视方位,避免出现纵向大的偏差,先使掘进方位角平行于设计轴线方向,然后调整一定的角度偏差值使掘进方向缓和的归于设计轴线。在TBM掘进中，由基本导线的坐标系统传递给VMT激光导向系统，并进一步根据隧洞的设计洞轴线指导掘进机方向。洞内施工导线的水平角和距离均应观测2个测回，水平角按左右角观测，左右角之和与360°的较差不大于±3″。洞内施工导线的技术要求按下表的规定：

平均边长（m）

（m） 测角中误差（″）

（″） 测距中误差（mm）

（mm） 左右角之和与360°较差（″）

（″）

300 ±1.8 ±3 ±3

为避免出现任何形式的粗差和精度不等权，每隔2km左右将左右两条导线进行联测，洞内基本导线的计算与检核是随基本导线向前延伸而逐次进行。

3.4洞内基本导线网桩点内业及平差计算

根据《水利水电工程施工测量规范》SL5293以及测量总体设计报告，洞内基本导线网执行三等导线测量限差，水平角：两次照准差4cc，半测回归零差6cc，2C互差9cc，同方向测回差6cc；天顶距：指标互差9cc，测回差9cc，附合或闭合现闭合差±12√（D）。根据据天顶距和斜距计算出测站与镜站平均高程面上的平距，再进行测区平均高程面上边长的归算。使用软件《控制网优化与平差》进行严密平差。验后方差定权，先验测角中误差：1.8″，先验测距中误差公式：A+B*D其中.A=1.37mm，B=-0.23mm/Km。平差后获得：网形及精度统计表、三角形闭合差、导线段闭合差、方向平差成果表、边长平差成果表、点位误差、点间误差及控制点成果表。

4、贯通测量

贯通前，从支洞向下游方向人工开挖50m左右的小导洞，此洞的顶部超过掘进机刀盘中心。

当TBM即将到达小导洞时，从支洞洞口控制点，引测控制点至小导洞内（执行三等导线观测成果）。在小导洞内将控制点引测至主机皮带拖架焊接的固定仪器观测台上，最后传递至VMT激光导向系统，与主洞基本导线点引测数据进行比较，根据偏差调整TBM姿态.

5、结束语：

在最终贯通后：各项误差指标均要符合SL378--2007《水工建筑物地下开挖工程施工规范》中的限差要求，对于目前测量方法的可靠性及精确度，我们还要在以后的工程中多加实践，为今后TBM施工中测量工作奠定了坚实的基础。

编后话：

此文作者现就职辽西北供水工程监理部，任测量监理工程师。本文写在某供水工程（四段）三标段隧洞开挖前，该隧洞采用TBM盾构机施工，隧洞总长18.7，设有一个支洞。作者以此文提出自己的设计与建议，供参建单位参考。

参考文献：1.《水工建筑物地下开挖工程施工规范》SL378―2007；

2.《水利水电工程施工测量规范》SL52―93；

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关键词:测量;微处理器;智能监控

1.1 概述

盖下坝水电站位于重庆市云阳县和奉节县境内的长江一级支流长滩河中上游河段,该电站开发的主要任务是发电,电站工程枢纽由混凝土双曲拱坝及左岸引水发电系统组成。

混凝土双曲拱坝包括溢流坝段、挡水坝段,坝顶中心线弧长153.31m,坝顶高程394.00m,最大坝高160m(包括垫座) 。

引水系统布置在长滩河左岸山体内,由进水口、引水隧洞、调压井及压力管道组成,采用一洞三机的布置方式。本标段施工内容为进水口、引水隧洞(0-70.15～1+000)。

本标主要测量项目包括:大坝工程、引水系统工程、缆机平台土建工程、永久交通工程等测量控制、施工放样。

本工程施工测量的重点、难点主要有:控制与加密控制;拱坝放样数据计算、日常施工放样与校模测量。

砼拱坝工程由中国水利水电第十二工程局有限公司承建,相应大坝施工加密控制网由十二局测量队施测,控制网2009年2月18日~24日经实地踏勘、初放点位,网点布置见附图。

1.2 编制依据

⑴盖下坝电站施工总平面布置图、拱坝平面布置及剖面图;招标阶段文件。

⑵中水东北勘测设计研究有限责任公司工程测绘公司完成的《盖下坝水电站施工控制网》成果;(独立平面直角坐标系统、1956年黄海高程系统)

⑶本工程招、投标文件

1.3 执行规范、要求

⑴《水电水利工程施工测量规范》(DL/T5173-2003)

⑵《国家三角测量和精密导线测量规范》

⑶设计、监理部门其它技术要求

1.4 设计原则

平面控制网结合工程规模、工程总体布置、工程建设周期等因素,执行规范有关规定,设计为三等平面控制网、高程网用光电测距三角高程代替三等水准。

1.5 平面控制

平面控制点相对于同级起算点或邻近高一级控制点的点位中误差小于±10mm。

施工控制网主要侧重于工程建设的施工放样、相对精度要求高。拟取用提供网中的一个点及一个方向作为本加密施工控制网的起算数据,作零类设计,按三等技术要求建立本标控制网。

三等平面控制网设计为导线网。测边与测角精度匹配附合下列要求:Mβ/√2ρ=MS/S×103

⑴ 对提供点复测做如下考虑:资料分析、测点踏勘、水平角及边长与实测比较。通过现场踏勘对提供的控制点是否有位移迹象、是否遭到破毁、通视等情况进行判断;实测比较根据提供的成果进行边长和水平角反算的结果与全站仪实测的边长和水平角进行比较。

校核提供控制点间相互关系。拟设站C17点,实测C17~A2间距,按四等要求实测A2、C17、C18水平夹角。根据复测结果报监理审核后选用起算点。

根据现有资料分析拟选定坝区附近点C17为施工控制网起算点,以C17~A2为起算方位,作零类设计,采用经典自由网。

⑵点位分布及主要作用:

首级控制点主要用于坝区原始地形复测、坝区开挖、引水洞进口明挖、坝体砼浇筑及作为加密控制的起算点。

根据盖下坝坝区地形和拱坝施工测量特点,分三层布设点位。考虑到点位的稳定性、长久性及为后期加密控制的方便性,首级布设6个控制点(网形见附图)。

低层布置一个点(点名GX05)高程约300,主要承担基坑为主施工放样任务。本控制点为EL300以下拱坝开挖、砼施工测量、进水口段加密控制起算、上游围堰放样主要控制点。

中层分布二个点(点名GX03、GX04)高程约340~360,主要承担EL300~360测量放样任务;

高层分布二个点(点名GX01、GX02)高程约400~420,承担高层区开挖放样任务,与今后变形观测系统衔接等。

(GX01~GX05)点位布置大坝上游侧左岸(将考虑左岸施工线路影响),均为高标墩控制点。

现导流洞出口洞顶附近布置一个高标墩点GX06,主要负责下游围堰、交通洞放样、加密起算等任务。

拱坝砼施工放样测站点主要为高标墩控制点。为确保放样使用高标墩原则,GX01、GX03、GX05点拟在缆机平台、临建施工路基本形成后进行。GX02、GX04、GX06点尽早安排标墩施工,按测站精度要求实测坐标。先行形成控制点主要服务施工准备阶段测量放样和地形测量任务。

⑶ 加密方案初定: 加密点采用地面墩,拟在拱坝区域(两坝肩)、引水系统进水口对面山体布置3~4个四等精度导线点主要用于地形测量。

以三等点为加密起算点按等级要求建立测站点,所建测站点考虑满足放样精度要求,放样前作精度估算。

⑷ 点位中误差估算:根据图上选点得出控制点概略坐标,用清华三维Nasew2000 智能图文网平差软件反算观测值,评估本设计的施测方案得出最弱点点位中误差为4.4mm。

⑸ 平面控制点以高标墩为主,具体点位据实地情况确定。高标墩点位要求开挖至基岩或坚硬土层,标墩砼浇筑分二期施工。安装强制对中盘时,须由测量人员监测,其底座不平度小于4′。确保砼浇筑质量,标身抹面,涂白漆,标注点名。观测墩加强保护,临时施工线路尽可能避开观测控制点,确保施工控制网完整性,施工控制网拟在拱槽开挖结束后根据点位情况考虑复测。

(6) 平面控制网水平角及测距由TCA2003全站仪观测。水平角观测当方向为2 个时奇数测回观测左角,偶数测回观测右角,当方向观测数超过2个时采用方向观测法左右角观测共六测回。水平角观测时度盘不作度盘配置、仅对秒值变换。

测距作业技术要求:

测距边往返较差须将斜距化算至同一高程面上方可比较。测距边经气象、加乘常数改正,倾角加入两差改正后化为水平距离,其中大气折光系数选用0.14,地球曲率半径为6368000米。观测边长投影到测区平均高程面:324m。

1.6 高程控制

最末级高程控制点相对起算高程控制点的高程中误差小于±10mm。

根据工程实际情况,按三等三角高程精度要求施测,每个平面控制点均提供三角高程,组成三维网。

拟选用C17水准高程作为控制网起算高程点。

三角高程作业技术要求:

1.7 计算

对所有观测手簿统一编号,记录规范、填写齐全。平差计算前,对外业观测记录手簿及平差计算起始数据,再次进行百分之百的检查校对。

计算采用武测科傻平差软件进行严密平差,方法采用验后定权法。平面网计算反映三角形闭合差,测角中误差,点位中误差、边长相对中误差、误差椭圆等信息,高程网计算反映平差后高程单位权中误差,各未知点平差后高程中误差等信息。

1.8 提交资料

⑴ 技术设计书

⑵ 测绘资质证书复印件

⑶ 仪器检定资料

⑷ 平面、高程网布置图

⑸ 控制点成果、精度表

⑹ 技术总结

1.9 工期安排、控制测量人员组织

⑴2009年2月18日~2月25日,技术设计、选点

⑵2009年2月25日~4月20日,观测墩制作、稳定

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关键词：水利；工程测量；技术应用

中图分类号：TV 文献标识码：A 文章编号：

一、水利工程设计阶段的控制测量

控制测量分为平面控制测量和高程控制测量。平面控制网与高程控制网一般分别单独布设，也可以布设成三维控制网。平面控制网常用三角测量、导线测量、三边测量和边角测量等方法建立。目前，由于GPS技术的推广应用，利用GPS建立平面控制网已成为主要的方法。高程控制网主要用水准测量和三角高程测量方法建立。

1、常见水库淹没界线测量

测设移民线、土地征用线、土地利用线、水库清理线等各种水库淹没、防护、利用界线的工作称为水库淹没界线测量。水库的设计水位和回水曲线的高程确定之后，即可根据设计资料在实地确定水库未来的边界线。水库边界线测设的目的在于测定水库淹没、浸润和坍岸范围，由此确定居民地和建筑物的迁移、库底清理、调查与计算由于修建水库而引起的各种赔偿；规划新的居民地、确定防护界线等。水库边界线测设的方法一般采用几何水准测量法和经纬仪高程导线法进行。

2、地质勘察测量

配合水利工程地质勘察所进行的测量工作称为地质勘察测量。其基本任务是：①为坝址、 厂址、 引水洞、水库、堤线、料场、 渠道、 排灌区的地质勘察工作提供基本测量资料；②主要地质勘探点的放样；③连测地质勘探点的平面位置、高程和展绘上图。具体工作包括：钻孔测量、井硐测量、坑槽测量、地质点测量、剖面测量等。一般应用经纬仪、水准仪和电磁波测距仪等进行。

3、河道测量

为河流的开发整治而对河床及两岸地形进行测绘，并相应采集、绘示有关水位资料的工作称为河道测量。其主要内容包括：①平面、高程控制测量；②河道地形测量；③河道纵、横断面测量；④测时水位和历史洪水位的连测；⑤某一河段瞬时水面线的测量；⑥沿河重要地物的调查或测量。

二、水利枢纽工程的施工控制测量

水利工程测量是为水利规划、设计、施工服务的，它是水利工程中的最基础工作，其好坏直接影响设计流程中各项工作的效率。由于专业分工不同，设计人员在图上划线、选点、作工程的总体安排较为顺手，而从图上搬到实地就困难一些。测量人员接到规划、设计线路图后进行外业选线前应了解此项工程是可研、初设、施工那个阶段的选线（这牵涉到选线的精度问题），另外，还要了解是排渠、灌渠、尾水渠还是主坝、副坝、围堤、防洪堤，同时对渠道的设计流量及坡降、堤坝的设计断面大小及顶部高程和筑坝材料、库容及过洪流量都应知道，这便于在野外选线遇地物、地貌变化不得不改变线路时做到维护规划、设计意图。

大坝、厂房、船闸、钢管道、机组、各种泄水建筑物（比如隧洞、水闸、等）的主要轴线点均应通过等级控制点进行精确的测定。主要轴线点相对于邻近等级控制点的点位中误差对土建轴线应小于15mm、安装轴线应小于7mm。轴线点的测设方法应按等级控制网的要求进行加密并在事先进行精度估算以确定作业方法和选用仪器的等级及型号。轴线点应埋设固定标志，主要轴线每条至少要设三个固定标志。主要轴线点的测设步骤是：根据轴线点的设计坐标值进行初步实地定点，然后进行精确测定该点的坐标值并调整（当实测坐标值与设计坐标值之差大于限值时将该点改正至设计位置并重新进行检测，直至符合规定为止）。

放样工作开始前应详细查阅工程设计图纸，收集施工区平面及高程控制成

果，了解设计要求与现场施工需要，根据精度指标选择放样方法。对设计图纸中的有关数据和几何尺寸应认真检核，确认无误后方可作为放样的依据。必须按正式设计图纸和文件（包括变更通知）进行放样，不得凭口头通知或未经批准的草图放样。所有放样点线均应有检核条件，现场取得的放样及检查验收资料必须进行复核，确认无误后方能交付使用。放样结束后，应向使用单位提供书面的放样成果单。水利水电施工中可采用GPS或电子全站仪直接进行3维施工放样。施工放样必须采用检验合格的仪器、工具进行。

三、确定工程进行开挖工程阶段的测量

水利水电工程开挖工程测量的内容包括开挖区原始地形图和原始断面图的测量，开挖轮廓点的放样，开挖竣工后的地形测量、断面测量及工程量测算。开挖轮廓点的点位中误差可控制在30mm～100mm之间（精细部门应高一点、粗糙部位可低一些）。开挖放样高程控制点不应低于五等水准测量的精度，一般情况下可利用光电测距三角高程点。

金属结构及机电设备的安装测量工作主要包括测设安装轴线与高程基点、安装点的放样、安装竣工测量、等。金属结构与机电设备安装轴线和高程基点应埋设稳定的金属标志且一经确定在整个施工过程中不宜变动。安装测量作业必须使用精度相当于或高于1.5mm/km和2″的水准仪和经纬仪或电子全站仪，量测距离的钢带尺必须经过检定并附有尺长方程式，高程测量必须相应地使用因瓦水准尺或红黑面水准尺以及有毫米刻度的钢板尺。安装测量的精度应控制在3mm～10mm之间。

地下洞室测量包括根据贯通测量设计要求建立洞内、外平面与高程控制，进行洞室施工放样，测绘洞室开挖和衬砌断面、计算开挖和填筑工程量，等。水工隧洞开挖的极限贯通误差横向应控制在100mm以内、纵向应控制在200mm以内、竖向应控制在50mm以内，当在主斜洞内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应不超过±200mm。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，应根据隧洞长度对各项测量中的误差进行分配，洞外测量三向误差应控制在20 mm以内、洞内测量三向误差应控制在30 mm以内。工程开工前应根据隧洞的设计轴线拟定平面和高程控制略图，按规定的精度指标进行预期误差的估算，以便确定洞外和洞内控制

等级及作业方法。

洞外平面控制测量可布设GPS网、光电测距导线网、测角网、测边网或边角网。洞内平面控制测量一般布设地下导线，地下导线分为基本导线（贯通测量用）和施工导线（施工放样用）。

1、施工场地地形测量

施工场地的地形测量基本用于场地布置、土地征购、建基面验收及公路、铁路的新建、改建工程。测图比例尺除建基面验收应采用1∶200外，其它可根据工程性质、设计及施工要求在1∶500～1∶2000范围内选择。较大范围的1：500～1：2000比例尺地形测量应按《水利水电工程规划设计阶段测量规范》有关规定执行。1∶200和小范围内的1∶500～1∶2000比例尺地形测量，应符合相关规范规定。

2、疏浚及渠堤施工测量

疏浚及渠堤施工测量主要工作包括施工控制系统建立；渠堤中心线定线；细部轮廓点放样；施工过程中的水上、水下地形及断面测量；工程量计算；工程竣工验收测量；等内容。

3、施工期间的外部变形监测

水利水电工程施工期间的外部变形监测包括为保证施工安全而进行的临时性变形监测及水工建筑物的永久变形监测工作，应按照《混凝土大坝安全监测技术规范》执行。施工期间的外部变形监测的内容包括施工区的滑坡观测、高边坡开挖稳定性监测、围堰的水平位移和沉陷观测、临时性的基础沉陷（回弹）和裂缝监测、等，相对于工作基点的各项监测位移量中误差应不低于±3.0mm。变形观测的基点应尽量利用施工控制网中的控制点，不敷应用时可建立独立的相对控制点（其精度应不低于四等网的标准）。

4、竣工测量

水利水电工程竣工测量的内容包括主要水工建筑物基础开挖建基面的1∶200～1∶500地形图（高程平面图）或纵、横断面图；建筑物过流部位或隐蔽部位的形体测量；外部变形监测设备埋设安装竣工图；建筑物的各种重要孔、洞的形体测量（比如电梯井、倒垂孔、等）；施工区竣工平面图（视需要测绘）。竣工测量的精度可参照相关规范，一般应不低于放样精度。竣工测量应随着施工的进

程进行（按竣工测量的要求逐渐积累竣工资料，尤其适用于隐蔽工程、水下工程以及垂直凌空面的竣工测量），待单项工程完工后再进行一次性的测量。对需要进行竣工测量的部位应事先与设计、施工管理单位协商确定测量项目（防止漏测）。

【参考文献】

[1]王俊艳.GPS技术在水利工程测量中的应用研究J.科技与生活,2011,(17)

篇10

关键词:GPS工程控制网；水利工程；GPS静态定位

中图分类号：TV 文献标识码： A

全球定位系统(Global Positioning Systdm -GPS) : 利用GPS定位卫星，在全球范围内实时进行定位,导航的系统，称为全球卫星定位系统，简称GPS。经过快速发展，目前GPS 在水利工程中的应用优为广泛.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，而 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。

一、水利工程GPS控制网设计

GPS控制网与常规测量控制网不同，它不需要考虑点间通视、相邻边比值以及观测角大小等因素，布网的图形结构灵活性较强。在对 GPS控制网的设计中，水利工程中最常用的布网方式是点连式、边连式和边、点混合式GPS控制网设计，在严格遵守GPS测量规范基础上，还应注意以下几个方面：

对于异步环中靠近的点应该同时进行观测，这样可以有效的提高GPS控制网精度。

异步环边数量与异步环闭合的检验能力有着不可分割的关系，异步环越多，他的检验能力就越是弱，所以在设置控制网的时候，异步环的边数最好不大于 6条。

控制网中，一个测站最好有三条以上的独立基线相连。

二、静态定位

GPS静态相对定位也称为差分GPS，是采用载波相对定位观测以及相位观测的线性组合技术，减少各类误差,主要用于测区平面控制网布设及复核。

作业方法:采用三台(或三台以上) 接收设备，分别安置在三条或数条基线的端点，同步观测。四颗以上卫星，每时段长45min 至2h或更多.作业布置如图1所示。

布设GPS工程控制网主要分测前、测中和测后三个阶段。在具体施测前要系统的了解测区位置及其范围、控制网的控制面积、用途和精度等级、点位分布及点的数量、需要提交的成果内容、时限要求、投入经费、技术设计方案、测绘资料的搜集、踏勘、选点埋石与整理及仪器的校检。

图1

三、水利工程GPS控制网网形分析

、点连式

点连式是相邻同步图形之间仅有公共点相连的布网方式。这种网形很少形成异步环，图形几何强度也较弱。点连式是水利工程控制网设计中常用的一种方法，其连接作业速度较快，但没有或很少有检核条件，可靠性指标也较低。点连式很少单独使用，一般作为整个网形的组成部分，网中利用多个同步图形挑选独立边形成异步闭合条件，提高可靠性，同时发挥点连式速度快的特点。

对点连式控制网的平差结果进行统计分析见表1，控制网形见图1，闭合环节点数3；闭合环总数5；同步环总数5 ；异步环总数0。

表1 平差计算点位精度表A

图 1 点连式网示意图

通过以上的数据分析，所布设的基线长符合二级标准规定，且所观测的数据所有精度指标都合格。但是，平差后最弱边的相对中误差只可以达到三级的标准，但在技术上还是有可行性的。

从经济上分析，这组控制网需要观测5个测站，即接收机需要工作5h（不考虑搬站及架设仪器的时间）。完成这组控制测量所需时间短，花费的费用少，经济性高。

从可靠性分析，点连式控制网几何强度比较差，因为当同步闭合环的闭合差较小时，通常只能说明GPS基线向量的计算合格，并不能说明GPS边的观测精度高，也不能发现接收的信号受到干扰而产生的某些粗差，所以可靠性不高。

、边连式

边连式是相邻同步图形间有一条公共基线连接的布网方式。边连式一般可靠性最高了，这种网形一般形成较多闭合条件与复测边，因为其观测量多，平差后成果的精度也有所提高。边连式GPS控制网的精度、可靠性、图形几何强度均优于点连式。在大型水利工程控制网中应用最多。根据不同的地形条件或水利工程需求，边连式GPS控制网又可分为不同的网形，如在带状地形布设控制网时，可布设成连续向前发展的三角锁或大地四边形锁；在面状地形布设控制网时可布设成中心多边形。

边连式网见图2，闭合环节点数3；闭合环总数25；同步环总数10；异步环总数15平差成果见表2。

表2 平差计算点位精度表B

图2 边连式网示意图

通过对平差成果的分析，可以看出布设边连式网的精度比点连式高，各项精度指标都符合三等GPS控制网要求，技术上可行。从经济上分析，这组控制网需要观测10个测站，即接收机需要工作10h（不考虑搬站及架设仪器的时间)。完成这组控制测量所需时间长，花费的费用多，经济性低。

从可靠性分析，边连式控制网由于增加了多余观测量，使得该控制网的几何强度和可靠性大大提高。

、边点混合式

边点混连式是相邻同步图形间有一公共点或公共基线连接的布网方式。这种图形兼顾点连式与边连式的优点，效率高，可靠性也较强，多余观测条件较多。边点混合式网是布设大面积水利工程GPS控制网的理想网形，兼顾效率与质量。

边点混连式网见图3，闭合环节点数3；闭合环总数10；同步环总数7；异步环总数3平差成果见表3。

表3 平差计算点位精度表C

通过对平差成果的分析，可以看出布设边、点混连式网的精度比点连式和边连式的精度都高，其各项精度指标符合三等GPS控制网要求，因此技术上可行。

从经济上分析，这组控制网的接收机需要工作七个小时，同时观测7个测站，即接收机需要工作7h（不考虑搬站及架设仪器的时间)。所以他完成这组控制测量所需时间适中，花费的费用不多，经济性较好。

图3 边点混连式网示意图

从可靠性分析，边点混连式网相对于点连式与边连式，是集中了前俩者的优点，所以，边点混连式具有更高的可靠性与更高的几何精度。

四、误差分析

与GPS卫星相关的误差: 主要有钟误差、GPS卫星星历误差、卫星信号发射时的天线相位中心变化以及美国采用的SA技术。

与信号传播相关误差：主要是电离层、对流层延迟，多路径效应。

与接收机相关的误差：主要有接收机钟误差、接收机天线相位中线变化以及GPS 仪器硬件和软件造成的影响。

其他误差:主要是人为操作以及计算机处理过程中产生的误差.

五、针对GPS 误差来源，可以采取以下几种方法减少误差

已知点检核比较法。在布设GPS静态控制网之前，用RTK抽取较多的点进行观测，把观测结果与抽测点的已知坐标或用全站仪测得的抽测点坐标进行对比，发现问题则立即改正。

站址的选择上一是要选择在地理位置良好、通视良好、交通便利且控制点易于长期保存的地点来埋及安置仪器。二是测站要视野开阔、无障碍物以减少对卫星信号传播产生的干扰。三是要远离大功率无线电发射源。四是选择站点时要远离大面积水域、建筑物等信号反射物，以避免产生多路径效应。

利用未产生偏移的原有控制点标石，有利于在数据处理时选取多个已知点结算出两个以上的平差成果进行对比以选取最佳成果。

总而言之，GPS技术的不断进步，在很多工程领域都有了应用，从本文的分析可以得出，在水利工程中，所运用的点连式，边连式，边点混连式中，最合理的应该属于边点混连式了，边点混连式GPS控制网在水利工程的运用中，他的精度最高，经济性适中，可靠性最高。所以，在我国的水利工程运用中，一般应该选用边点混连式的GPS控制网，既可以节省工程成本，也可以观测出可靠的数据。

参考文献

[1]卓健成. GPS工程控制网的若干特殊问题[J]. 测绘工程,1996,01.05