大型調水工程施工分析論文

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在工程規(guī)劃設計階段,需建立測圖控制網(wǎng)以保證最大比例尺測圖的需要;在工程實施階段,需建立施工控制網(wǎng)以控制工程的總體布置和各建筑物軸線之間的相對位置,滿足施工放樣的需要;在運行管理階段,需建立變形觀測控制網(wǎng),用來觀測建筑物的變形情況以評估工程質量,保證安全運營,分析變形規(guī)律及進行相應的科學研究。無論是規(guī)劃設計階段還是工程實施階段,為工程建設測量需要而建立的各種控制測量網(wǎng)都是工程建設中各項測量工作的基礎,其成果的精度、可靠性將直接關系到工程整體的進展。

在工程實施階段,測量工作不僅僅表現(xiàn)在日常的施工放樣過程中,其重要性更突顯于為各種決策及經濟性分析提供原始數(shù)據(jù)。因此,在工程實施當中如何將測量外業(yè)與測量內業(yè)工作有機地統(tǒng)一起來,及時、準確地為經營管理部門提供滿足精度要求的測量成果是一項很重要的事情。以南水北調某渠道項目(以下簡稱本工程)為例說明大型調水工程施工測量內外業(yè)資料管理一體化的步驟及方法。

1測區(qū)及工程簡介

大型調水工程一般因其范圍廣,跨地區(qū)、跨流域的原因,其所經過地區(qū)往往地形地貌差異很大,這也給測量工作帶來了很多困難。本工程為南水北調中線干線工程中典型的渠道項目,全長4.8km。其中有交叉公路建筑物6座,另外在靠近標段起點段處有一中心線半徑為500m、中心角度為25°20′的圓弧段,渠底設計縱坡為1/25000,設計底寬13.5m,過水斷面邊坡系數(shù)為3.0。本工程位于石家莊市近郊,其平面控制系統(tǒng)為1954北京坐標系1°分帶的第114帶,高程控制系統(tǒng)為1985國家高程基準。本工程測區(qū)為一長約5km、寬約140m的狹長地帶,由于本工程在實施階段將在渠道兩側堆放大量的挖方棄土,使得測區(qū)通視條件較差,故該工程測量工作的難點是測量控制網(wǎng)點的布設、圓弧段及渠底縱坡的施工控制。

2現(xiàn)有成果的分析使用

施工測量工作啟動前,應首先對監(jiān)理機構所提供的測量基準控制點、水準點的測量精度進行校測并對其資料和數(shù)據(jù)的準確性進行復核。在進行測量控制網(wǎng)選點布設前應進行現(xiàn)場踏勘、找點選線并應充分利用已有的地形地貌資料,制定經濟合理的技術方案,編寫有針對性的施測計劃及施測方法。

本工程測區(qū)內有監(jiān)理機構移交的測量基準點4個,為C級GPS控制點,分別為H02、H04、H05、IIML112,其坐標為1954北京坐標系1°分帶的第114帶;另有國家二等水準點5個,分別為H02、H04、H05、IIML111、IIML112,均為1985國家高程基準點,以上基準點成對分布于渠道兩側。

根據(jù)《CH2001-92全球定位系統(tǒng)(GPS)測量規(guī)范》中的要求,C級GPS控制點精度指標表現(xiàn)為兩相鄰點間距離的誤差的大小,校測方法采用兩相鄰基準點間實測距離與根據(jù)兩點間坐標反算距離之間的誤差是否滿足規(guī)范要求即可;根據(jù)《國家一、二等水準測量規(guī)范》(GB12897-91)中的要求,水準點精度校測可在兩相鄰水準點間建立符合水準測量導線并將其符合差與規(guī)定的限差相比較。據(jù)此可對該平面基準點進行校測。

3測量控制網(wǎng)的布設

3.1測量控制網(wǎng)布設的一般要求

施工測量控制網(wǎng)用以控制工程的總體布置和各建筑物軸線之間的相對位置并滿足施工放樣的需要,其布設是整個測量工作中的首要任務,其精度將直接影響以后工程中的放樣與施工控制精度。由于大型調水工程一般渠線較長,往往穿越農田或林帶、居民點等,在進行測量控制網(wǎng)布設前,應根據(jù)已有的地形地貌資料先進行室內選線后再進行外業(yè)選線、布設。室外選線時應注意觀察沿線的地形、地貌情況,并做好記錄,此外還需注意以下幾個方面。

(1)相鄰點通視條件要良好,地勢平坦,視野開闊,利于量邊測角并且有較大的控制范圍。

(2)導線點應選擇在土質堅硬而且安全的地方,以便能將導線點長期保存和使用。

(3)導線點應選擇在地勢較平坦,利于安放測量儀器的地方。

(4)導線邊長應大致相等,相鄰邊長差不宜過大且使導線點均勻分布在整個測區(qū)內。

(5)導線點應優(yōu)先選擇在工程永久占地范圍內,應根據(jù)施工組織的安排,埋樁位置應與施工作業(yè)互不干擾且不宜被破壞。

(6)導線點埋設處應做好點之記。

3.2控制網(wǎng)整體布設方案

本工程測區(qū)為一長5km、寬約140m的狹長地帶,5個測量基準點中有4個成對分布于渠道兩側,另一個靠近渠尾。考慮到施工階段渠道右側將堆放大量的挖方棄土,本工程測量控制網(wǎng)布設為直伸型附和導線控制網(wǎng)。由于測量控制基準點均含有平面坐標和高程坐標,本工程建立了三維測量控制網(wǎng)。

本工程測量控制網(wǎng)中附和導線總長約7km,平均邊長500m,中間加密18個導線樁。根據(jù)測區(qū)已有的高程基準點分布情況,將本工程測區(qū)內高程控制分上、下游兩段布設附和水準路線,構成基本高程控制網(wǎng)。沿基本高程控制網(wǎng)將高程引測到臨時性作業(yè)點或永久占地邊界樁上,即可作為施工放樣的控制高程點。

3.3測量控制網(wǎng)的精度估算和最優(yōu)化設計

大型調水工程施工測量控制精度要求高,對于自流渠段的渠底高程控制測量精度要求更高,在施測過程中因觀測誤差和起始數(shù)據(jù)誤差不可能完全消除,為此,在控制網(wǎng)布設后需要對其精度進行估算以優(yōu)化控制網(wǎng)布設方案。對于直伸型附和導線控制網(wǎng)來說,附和導線精度最弱點位于導線中點處,對于該類型的控制網(wǎng),可采用近似等邊直伸導線最弱點點位誤差估算方法進行估算。

4內外業(yè)資料管理的一體化

內業(yè)資料應該是外業(yè)工作的真實記錄和體現(xiàn),然而在工程建設當中,內業(yè)工作長期得不到應有的重視,“重外輕內”的思想在施工管理中更是普遍現(xiàn)象。如何管理好整個工程的內業(yè)資料是一個非常重要的問題,測量工作作為工程建設當中各種量化手段的基礎,其內業(yè)資料的管理尤其重要。

測量工作內外業(yè)資料較多,可謂紛繁復雜。減少外業(yè)人員的記錄、數(shù)據(jù)整理及計算的工作量;保證內業(yè)人員計算數(shù)據(jù)的正確性和可靠性;提高測量工作的效率是保證工程順利進行的基礎。實現(xiàn)測量工作內外業(yè)資料管理的一體化是基礎。

4.1內業(yè)資料管理的標準化

大型調水工程由于測量任務大、頻次高,工程實施時往往會涉及到很多工作面同時開展,為便于管理,可依據(jù)工程特點及測量工作的要求制定出各種類型的標準原始數(shù)據(jù)記錄表格、內業(yè)分析與計算表格及成果上報表格等。

4.2內業(yè)計算及成果歸檔的制度化

測量外業(yè)開始前,內業(yè)工作應先詳細了解施測區(qū)域及沿線的地形、地貌情況。對于新建項目應察看其是否穿越農田或林帶、居民點等;對于改建項目應查看其已建構筑物的使用狀況,較重要的交叉建筑物等是否有可供利用的大比例尺地形圖等據(jù)以編制作業(yè)計劃及施測方案。

測量外業(yè)完成后,內業(yè)工作首先應全面檢查外業(yè)觀測數(shù)據(jù)有無遺漏,記錄、計算是否正確,成果是否符合規(guī)范的要求等,當發(fā)現(xiàn)記錄、計算有錯時,不要改動原始數(shù)據(jù),而是要認真地反復校核;其次,要根據(jù)已知數(shù)據(jù)和觀測結果繪制外業(yè)成果注記圖,當確定外業(yè)成果符合規(guī)范及工程使用要求后,才可進行內業(yè)分析、計算,并及時地將成果歸檔。

4.3內外業(yè)資料管理的一體化

隨著計算機技術的發(fā)展及測量儀器的不斷改進,尤其是全站儀在工程中的普及應用,使得當今的施工測量與傳統(tǒng)的施工測量相比有了明顯的改進,利用當今比較成熟的繪圖軟件—AutoCAD及全站儀聯(lián)合作業(yè),可以非常容易、迅速地進行工程施工測量作業(yè)。

由于AutoCAD本身強大的數(shù)字成圖功能及高精度的數(shù)學計算能力,使得人們在使用該軟件時能輕松地將一些復雜而繁瑣的數(shù)學問題轉化為圖形計算的問題,利用AutoCAD不僅可以方便地進行前方測角交會、后方測角交會、前方距離交會的計算,而且可以通過旋轉AutoCAD中世界坐標系來實現(xiàn)與測量中的大地坐標系完全對應,可以實現(xiàn)測量工作內外業(yè)管理的一體化。

5結束語

施工控制測量要遵循“從整體到局部”、“先控制后碎部”的施測原則,即先在施工現(xiàn)場建立統(tǒng)一的平面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng),然后以此為基準,測設出各個建筑物的平面位置和高程。大型調水工程一般渠線較長,往往穿越村莊、河流、山谷等,施工測量時由于通視條件差或測區(qū)面積狹小而增加了測量的難度。此外,大型調水工程一般質量要求高,尤其是渠底縱坡和渠堤邊坡控制測量更是重中之重。在工程實際中,全站儀配合AutoCAD的做法可以很好地將測量工作的內外業(yè)管理統(tǒng)一起來,將控制網(wǎng)數(shù)據(jù)輸入到AutoCAD中便可很方便地讀出施工控制的一系列數(shù)據(jù),從而真正實現(xiàn)了測量工作內外業(yè)管理。

論文關鍵詞：大型調水工程測量控制網(wǎng)施工放樣一體化

論文摘要：結合南水北調某渠道項目施工測量控制網(wǎng)的布設方案,總結了大型調水工程施工測量的步驟和方法,并提出了在工程施工測量工作中聯(lián)合使用AutoCAD和全站儀可真正實現(xiàn)測量工作內外業(yè)管理的一體化。