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关键词:施工控制网;水利工程;施工测量;应用分析
1 工程概况
某一水利工程水系工程全长约20km,河道底宽40m,河道两岸开阔。控制网实测中投入使用的测量仪器有全站仪Topcon332N、水准仪(DS3)和钢尺(50 m)等,以上仪器都符合《水利水电工程施工测量规范》(SL52-93)的施工测量精度要求,并经具有资质的检验单位检测,在检测有效期内投入使用。
2 施工控制网运用分析
在水利工程中利用GPS进行施工控制网运用分析时,还有一个重要的工作就是布网工作。施工控制网的作业过程一般包括设计、选点埋点、观测以及平差计算等步骤。根据现场情况,在布网设计上则需要参考GPS控制网设计的特点来因地制宜的进行实地测量设计, 本工程布设点选在已开挖到位的共计3个点(TC01,TC02,TC03);平差采用平差软件进行计算。
3 平面控制网
3.1 四等边角网精度要求
四等边角网测量精度要求:等级为四等;测角中误差为±2.50″;平均边长相对中误差为1:100000;测回数为6;三角形闭合差为±9。
3.2 平面控制网的布置
经过现场踏勘,针对前期所能开工的河道区域对河道两岸进行施工控制网布点,从上游至下游依次布置左岸SK1、SK3、SK5、SK7,右岸SK2、SK4、SK6、SK8八点,此施工控制网测点按水系主轴线分成9个区域,区域与区域之间的控制点做到相互通视。
3.3 复核平面控制网的角度测量
水利工程的控制测量依据阶段和内容来划分,主要包括测图控制网及专用控制网,具体的测量技术为高程控制及平面控制。在进行复核平面控制网的角度测量时,按观测度盘表,将仪器照准起始方向,顺时针方向旋转照准部2周,配置好度盘和测微器位置,读定度、分和光学测微器读数两次。水利施工测量的根本任务是点位的测设,其基本工作是已知长度、角、高程的测设,施工测量对地形图精度和放样的精度要求较高,因此,还需顺时针方向旋转照准部,精确照准SK1点方向,读定度、分和光学测微器读数两次,最后闭合至零方向。
3.4 平面控制网的计算标准
本工程为防洪排涝工程,根据《水利水电工程施工测量规范》(SL52-93)要求,导线的精度指标为测角网边长为300~1000m,测角中误差为±1.80”,最大闭合差为±7”,仪器测角精度为2”,测距精度±5 mm/km。根据《水利水电工程施工测量规范》(SL52-93)角度测回数为5测回,距离为往返各2测回,测角两次照准读数差为6”,半测回归零差8”,一测回中2C较差13”,同方向值各测回互差9”,测距一测回较差为5 mm,测回间较差7 mm。
3.5 平面控制网的计算方法
每个方向各个测回的计算,按照三角网闭合测量,其方向值的平差值即为:计算两倍误差2C值公式为2C=左-(右±1800);计算各方向盘左盘右读数的平均值公式为(平均读数=[左+(右±1800)]/2)取得平均值;计算水平角即相邻两方向归零方向值的平均值之差;然后根据内业计算出的数据进行精确平差且对各控制点的坐标进行计算,计算时计算数字取位按《水利水电工程施工测量规范》(SL52-93)要求方向观测值保留到0.01”,方向改正值、方位角值保留到0.10”,边长值、长度改正数、坐标值保留到1.00 mm,计算出各控制网点的坐标。
3.6 观测限差和重测
为保证工程的竖向精度,根据施工经验,在靠近施工区范围内至少布设5 个高程控制点组成的高程控制网,高程点可以选在平面坐标点上,组成三维坐标系,便于全站仪的测量放样工作。按表1 执行方向观测。
表1方向测角法限差表
等级 两次照准目标读数差 半测回归零差 同一角度各测回互差 一测回2C较差
四等 6” 8” 9” 13”
4 距离测量和天顶距测量
4.1 距离测量的观测条件
一般在气温变化不显著的时间段里进行距离测量,本工程选择在日出后0.50~2.50 h时间段进行距离测量。
4.2 边长观测的技术要求
GPS基线向量采用厂家提供的商用随机软件LGO计算,并及时对同步环闭合差、异步环闭合差进行检查计算,发现粗差,应分析产生的原因,外业返测。正确安平全站仪及配套棱镜。用钢尺从不同方位准确量取仪器、棱镜高度三次取中值。在观测之前,保证全站仪有充足的预热时间。平面计算应对已知点进行检查,以核对已知点的点位是否可靠,并检查GPS网的可靠性。平面控制的各项精度指标应符合规范要求,所有边长观测采用往返各4测回,一测回是指整置仪器照准目标1次,读取数据4 次。平距的计算及气象元素的改正均采用仪器机内进行。在观测前,对仪器的各项参数进行检查。
4.3 距离观测中的注意事项
在三角测量、导线测量、地形测量和工程测量等工作中都需要进行距离测量。晴天作业时,要确保测距仪、气象仪表不被气温影响,因此必要时需要打伞遮阳。在进行测距的过程中,为避免干扰测距,需要停止无线通话。在测区内布设GPSD级控制网,图上设计点位、编号,实地埋设在方便施工、不易破坏、适宜永久保存的地点,点位便于安置仪器,周围视野开阔,通视情况良好,四周无障碍物。
5 高程网主要技术
5.1 平面网与高程网的联测
依据规范高程控制测量中可以用光电测距三角高程导线测量代替三、四等水准测量,高程网采用三角高程测量方法测定,高程点全部布设在网点上,按照高程测量的精度要求,布设应在平面网的基础上,构成三角高程网或高程导线。采用四等水准测量联测一定数量的水准点,作为高程起算数据。通过全站仪的使用,可实现光电测距三角高程导线测量。
5.2 三角高程技术要求
表2 光电测距三角高程导线测量的技术要求
等级 测距精度(mm) 最大视线长度(m) 测回数中丝法 天顶距指标差较差(″) 测回差(″) 仪高、镜高丈量精度(mm) 对向观测高差较差(mm) 环线闭合差(mm)
四等 ±5 1200 4 9 0 ±2 ±45 ±20
6 成果的计算及资料归档
对外业观测记录手簿、平差计算起始数据,在进行平差计算前,就要进行一次全面检查校对工作。在各项外业观测结束后,各项限差均满足规范要求后,才能参与平差计算,平差采用平差软件严密平差计算。
7 结语
综上所述,在水利工程建设全过程中,施工测量贯穿于全过程,起着至关重要的作用。文章通过项目的实施和对结果的验证,在设计中考虑到的方案得到了很好的运用,提高了GPS网的可靠性和精度,而且提高了作业效率,避免了无效观测,节约了成本。
关键词:农田水利;特点;施工技术;
中图分类号:TV 文献标识码:A
引言
随着国家对于农业生产扶持力度的不断提高,农田水利工程施工项目也日益增多,农田水利工程施工内容主要包括农业田间的灌排水系统、农村小型水库、农村抗旱水源工程以及农业用水引水工程。强化农田水利工程施工管理,完善农田水利基本建设体系,已经成为当前农田水利工程施工管理的重要内容,这对于确保农业生产的正常开展,推动国民经济的发展也具有重要的作用。
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
(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。
(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
综上所述,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:
[1]丹.关于水利工程施工技术管理的探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2012,(5).
[2]吴林.浅述水利工程施工技术管理[J].城市建设理论研究(电子版),2012,(15).
盖孜水电站位于新疆省南疆某地,属于以发电为主的中型水电站。根据施工要求,盖孜水电站施工控制网设计为三等GPS网,共布设了25个GPS控制点,并对其中23个点进行三等水准高程联测。为了和测区原有的测量产品实现成果共享,本控制网设计为挂靠1954年北京坐标系的独立控制网,并将坐标投影至测区平均高程面。作业时执行标准为DL/T5173-2003水电水利工程施工测量规范。1.1GPS控制点的选点与造埋根据实际地形进行选点和造埋,具体要求如下:1)点位选在质地坚硬、稳固可靠的地方,以便于保存和使用;2)点位附近没有大功率发射台或高压线;3)各GPS点为具有强制对中盘,浇筑有混凝土的钢管墩标,墩标保持铅直;对中盘安放水平,水平误差小于4s。1.2GPS控制网的观测GPS控制网观测前首先下载卫星星历文件,合理安排观测时间,制定GPS网观测计划,将三等GPS施工控制网与设计阶段三个已知点进行联测。根据DL/T5173-2003水电水利工程施工测量规范要求,三等GPS点平均观测时段数不小于2,每个观测时段均大于90min。GPS测量使用四台Trimble5700双频GPS接收机(标称精度:5mm+0.5ppm×D)。
2GPS数据处理
盖孜水电站三等施工控制网以测区中心点GZ14为投影中心,以GZ14~GZ05的方位角为方向,边长投影至测区平均高程面上。GPS基线采用《TrimbleTotalControl》软件解算,在基线解算完成后,须剔除误差较大基线(数据剔除率小于10%),以便得到较高质量的基线解,最后将基线解导出为Trimble数据交换格式(*.asc)。网平差采用武汉大学所编的《科傻GPS数据处理系统》进行。GPS数据处理输出结果包括:基线处理报告(包括基线的比率、RMS值、参考变量等);复测基线检测报告(包括每组复测基线的差值和限差等);环闭合差报告(包括检验的闭合环数目,最佳、最差闭合环信息、标准差的计算,最大环闭合差限差);三维平差结果(包括三维基线向量,三维基线向量残差及残差限差,控制点平差后的大地坐标及高斯平面坐标,点位中误差);二维平差报告(包括二维基线向量、二维基线向量残差;各点平面坐标的平差值及点位中误差,各点的误差椭圆元素,误差椭圆长半径,短、长半径方位角;各边的方位角、边长值的改正数及中误差,各边长的相对中误差)。
3精度分析
为了验证GPS测量和盖孜水电站工程坐标系的可靠度,对测区内的平面控制点用LeicaTCR402全站仪按三等边测量技术要求进行检核,并将全站仪所测的边长与GPS所测的边长进行了比较。由此可以看出GPS边长与全站仪观测边长比较差值很小,也验证了GPS测量成果的可靠性。
4结语
关键词:GPS;水利工程;实时测量
Abstract: In today's society is a society of information technology, the application of various new technologies greatly improve the efficiency and level of production. In water conservancy engineering measurement, GPS measurement technology will continue to improve our quality of mapping results, in water conservancy engineering measurement industry, its good anti-jamming and secrecy performance, to lay the foundation to ensure the hydraulic engineering survey. Based on the GPS technology overview and in water conservancy engineering measurement development present situation, discussed the application of GPS technology in water conservancy engineering survey of the.
Key words: GPS; hydraulic engineering; real-time measurement
中图分类号:TV
水利工程在我国是调配水资源的重要项目,随着社会主义现代化建设进程的加快,国家开始加大投资搞水利建设。作为水利工程的基础性工作,水利工程测量就成为重中之重,是为水利工程建设服务的专门测量。
1 水利工程测量的主要工作
水利工程主要项目有土方开挖、坝体堆石、土工布、浆砌石工程、混凝土工程等。对于大坝施工测量主要分为以下几个阶段:大坝轴线的定位与测设,坝身平面控制测量,坝身高程控制测量,坝身的细部放样测量和溢洪道测设等内容。以下将针对水利工程各道工序施工实施中,施工测量的具体实施措施而展开探讨。对于水利工程中标后,立即组织测量人员,在工程施工实施前,首先按监理单位以书面形式提供的平面控制网点和高程控制网点,建立工程施工使用的平面控制网和高程控制网。
水利工程开工前,对监理单位提供的控制点进行复测,并且布设施工控制网,包括平面控制网及高程控制网,其测量等级、精度必须满足《水利水电工程施工测量规范》规定,并且定期对其布设的施工控制网进行核查。施工过程中的跟踪测量。工程施工从进场后的土方开挖开始,土石混合料、坝体堆石都必须跟踪测量,主要包括:土方开挖轴线、边坡及高程放样;水工建筑物位置、外观尺寸、高程放样;预埋件尺寸、高程放样;土方回填高程放样等。竣工验收测量。工程竣工前应对施工建筑物(包括隐蔽工程覆盖前)进行测设建筑物位置和标高。对工程预埋观测设施测量,得出精确数据,报送监理单位,并经监工程师审批后备案。
2 水利工程中传统测量方法的弊端
在水利工程中,河道测量是常规测量的对象,涉及测量及描述水下泥表面及相邻地带的物理特性的应用科学。一直以来,河道水文测量我们一般都采用的是:六分仪、经纬仪、水准仪测定,所涉及的传统方法和设备测量周期长、精度差,而且从测量人员来看劳动强度大、耗费大,不能满足实际检测和工作的需要。往往河道主流变化分析主要是反映河势情况。通常包括对河道平面形态变化、河道纵剖面变化及深泓线变化情况的分析等。因此在对于河道平面形态变化、河道纵剖面变化及深泓线变化的测量,传统方法显得束手无策,再加之由于实际地形的变化错综复杂,河床参差不齐,所以传统方法计算的冲淤量无法准确反映河道的冲淤变化情况。
3 GPS高程测量精度现状及需解决的问题
《水利水电工程测量规范》( SL197- 97) 将高程控制测量分为基本高程控制( 一、二、三、四、五等) 、图根高程控制、测站点高程控制。各个等级的高程控制测量常规的方法是采用几何水准测量, 此种方法如前所述作业效率低。如何才能充分发挥 GPS 测量方便、省力、省时、成本低等优点, 将 GPS 技术应用于高程测量方面是测绘学术界热衷探讨的问题。研究资料表明, 对GPS 观测数据进行科学的处理, 比如采用精化大地水准面、高程拟合等方法, 求解出 GPS 点的正常高, 可达到四等水准的精度要求。
GPS 高程测量数据只是获得纯数学意义的大地高, 即地面点沿法线至参考椭球面的距离, 水准测量需要的不是大地高H,而是正常高h, 2者之间关系如下:h= H –N
图 1大地高与正常高关系
式中 N为高程异常, 是似大地水准面至参考椭球面的距离, 它是由地下物质及其密度分布不均匀产生的重力异常导致的。这样 GPS 高程测量要获得正常
高h,实质上是如何准确的确定似大地水准面, 求出高程异常 N。
4GPS网型设计
某引洪工程坝址处于“V”型河谷,两岸地形基本对称,基岩。河床枯水期河水面宽43 m,水深0.3~1.5 m。库区为中低山峡谷地形,呈阶梯状向两岸逐步抬升,山地高程一般在400~800 m之间。由于地形条件限制,很难布设较理想的网型。相对而言,隧洞进口(坝址)和支洞1、隧洞出口(厂房)和支洞2之间的距离较近,而支洞1和支洞2之间的距离较远。为此,决定在隧洞进口(坝址)及支洞1平面控制网布设4个网点;隧洞出口(厂房)控制网布设4个网点、支洞2布设的1个网点。以大地四边形联测的子网有:隧洞进口(坝址)联支洞1网、隧洞出口(厂房)联支洞2网、隧洞进口(坝址)联隧洞出口(厂房)。以三角形联测的子网有:支洞1网联支洞2网。如图2所示。
5GPS外业施测
5.1选点
选点、埋石周围便于安置接收设备和操作,视野开阔,视场内障碍物的高度角保持不大于10°;
远离大功率无线电发射源(如电视台、微波站等),其距离不小于400 m;远离高压输电线,其距离不小于200 m;附近不应有强烈干扰卫星信号接收的物体,并尽量避开大面积水域。
5.2观测
利用4台Ashtech Locus GPS单频机施测,接机标称精度为±10+1 ppm,8个卫星通道,L1载波
相位定位。按D级要求作业,基本技术指标如表1:
另外,注意各观测时段内杜绝碰动接收机及其天线。
5.3记录
作好观测手簿记录,项目要齐备,如接收机编号、点位ID、天线高度、时段、开机时间、关机时间、同步环点名等等。结合规范要求及Ashtech LocusGPS机的特点,笔者编制了静态定位同步环野外记录卡表格
同步环略图
6GPS网平差及精度评定
GPS网平差软件仍为Locus ProjMan(V1.1),对控制网进行三维无约束平差及二维约束平差。
6.1网平差
进行三维无约束平差检查控制网内部符合精度情况及粗差探测。列举了三维无约束平差相对误差较大基线,由下表可知,控制网内部符合精度相当高,最弱边长相对误差达到了1/8.6万。进行二维约束平差解求最终平面坐标,其中“GPS1”及“R401”,作为本控制网约束点
6.2精度评定
表中列举了二维约束平差基线相对误差较大者,最弱基线R401-R407相对误差达到了1/5.2万,符合四等精度的1/4万的要求。
总之,GPS 测量技术优点明显,应用显著。通过 GPS 测量技术在水利工程测量中的应用,充分掌握了 GPS 测量技术的应用过程和方法,为以后 GPS 的更广泛应用奠定了基础。3S 技术的广泛应用,给河道、水库监测管理以及水文测量的勘测带了很大的方便,为河道水文勘测及动态监测、管理方面提供一个崭新的前景,在以后新技术发展应用中,将向着功能更加完善,性能更加先进发展,针对不同的水利测量实例,因地制宜,合理利用,将为水利工程测量带来更加显著的发展。
参考文献
[1]刘敏.浅谈工程测量中新技术的应用[J].黑龙江科技信息.2011(01)
[2]邓登.浅谈工程测量中的新技术应用[J].黑龙江科技信息.2012(04)
【关键词】施工放线技术;水利工程;应用
1、前言
众所周知,水资源是直接管关系着人类进步与经济发展的一项不可或缺的资源,同时还是至关重要的发展战略性物资以及基础资源,为了构建更优质的发展与生存的资源基础,人们应当在经济发展和实践过程中来对水资源的利用模式进行不断的探索,以便于为生活水平的的提高和经济的发展奠定乃至夯实良好的资源发展基础。水利工程建设可以说是人们充分利用水资源的一个有效模式,因而为了能够将水利工程的最大效益充分发挥出来,就应当尽快的构建起水利工程施工的整体规划,为水利工程施工的顺利开展从整体上建立可靠的质量保障。简单的来说,整体上的水利工程施工项目控制及规划应当放置在整体规划相应的施工工程之上,以此为基础构建起切实可行的放线管理模式,进而借助于准确的测量,来真正的实现有效的建设及施工管理。由此可见,研究水利工程施工放线技术,其社会意义和现实意义是十分重大的。
2、水利工程施工及放线技术
2.1水利工程施工的主要特点
水利工程是一项关系着国计民生的重要基础性工程,其主要的施工特点包括以下几方面:其一,水利工程的基本功能及作用就是泄水、挡水和蓄水,所以,水利工程施工有一些较为特殊的要求在工程基础建构物建造上,比如放射性强、稳定性好和抗裂性佳等。在水利工程施工当中,需要切实的按照相应的施工技术规范,并且积极的采取行之有效的施工措施,以便于充分的保证水利工程的施工质量;其二,水利工程对地基的要求较高。由于在实际中,水利工程往往会面临相当复杂多变的施工环境,地基的问题如果没有处理妥善,那么非常有可能会引发各种各样的安全隐患,同时还会带来难以估量的经济损失;其三,水利工程施工极易受到环境和季节所带来的影响,这便需要在施工之前制定出明确详细的一个施工计划,充分的将各类不利因素加以考虑;其四,水利工程施工比较适合选择在枯水期开展,这有助于各类不利因素的规避。
2.2水利工程施工放线技术的含义
所谓水利工程施工放线技术具体指的是在实际的施工现场根据水利工程施工图纸中的设计标识出各个要素,进而在施工过程中能够按照所作出的标识快速的找出地方,这样能够在很大程度上确保施工切实按照施工图予以展开,施工效率得以大幅度提升,施工失误率得以大大降低。在水利工程施工项目进行施工放线的现场,需要按照业务的具体需求严格的进行的复核,报请复核的结果给监理工程师,在得到监理工程师的认可及批准后才可以进行施工操作。对于水利工程构造物的位置,也应当根据施工图的具体规划设计予以标注,然后准确的测量相关数据,将测量的报告在施工之前送至业主处进行审批。在施工中,还应当避免桩位位置的移动,要保证桩位可以被人明显看到,将控制点及控制桩保护好。
3、水利工程放线施工步骤及施工工序
正是因为水利工程极易受到施工季节性以及水文气象条件等诸多因素的影响,因此,组织施工来将施工工艺加以确定水利工程不容忽视的一个环节。优化的工艺流程、优秀的施工组织以及正确的设计工艺可以极大的降低工程成本、缩短建设周期且提高工程质量。首先,应当将流水线中的所有施工工序与施工顺序加以确定,将各个施工工序的工程量计算出来,因为只有将水利工程的工程量准确的计算出来,才能够对作业时间予以准确确定;其次,详细的划分施工工段。划分施工段的目的主要就是为了确保在不同的作业面上不同专业队伍同时工作,其有助于生产效益和生产效率的大大提升。在施工段的划分过程中,一方面,要保证水利工程质量,各个施工段之间的交接部位应当放置在建筑物的自然界限上,比如沉降缝、伸缩缝等;另一方面,施工段的数量应当切实的与流水作业组织要求相满足,也就是要不小于流水线中的工序数量;再次,合理组织施工队组。施工队组应当按照专业分工来对所对应的施工工段进行安排。通常每个施工队组人员要按照最小施工段中的实际工作面状况,保证施工人员均占有为最大限度的发挥其劳动效率所需要的最小工作面,并且施工队组人数还应当与劳动组织的合理要求相满足,否则会降低劳动效率;最后,确定每段作业时间,并且连续组织施工。当明确施工任务以后,各个施工队组就可以按照自身的需要来将本队组的施工方案和施工人数确定下来。
4、水利工程施工放线技术的应用及管理
规范的水利工程施工放线应当是严格按照施工设计图开展施工管理工作,而施工放线则是为了提供醒目的标志为现场施工,也就是标注标志性的建筑物,只有这样施工人员才能够按照放置好的规范的进行施工作业。在水利工程具体的规范放线施工过程中,应当切实的根据施工总体规划,防止对施工操作不利的地段,进而确保将施工任务在有限的时间内完成,渠道的放线还应当尽可能避开与铁路或者公路的交叉。
在规范化的水利工程项目施工放线中,如果是渠道纵断面的放线,则需要有效的测定水利工程项目的相关数据,并且全面的做好数据记录工作,确定好渠道高程、渠道桩号、水位高程以及交点处坐标;对于已经修建的分水闸亦或是节制闸,应当测量出闸前、闸后、闸顶和闸底所对应的高程,同时测量出闸孔的数量及闸孔的宽度;要对已经修建的桥顶和桥底的高程进行测量,确定桥梁的跨度值和宽度值;对于已建桥,要将准确的测量桥底高程和桥顶高程。水利工程施工测量的主要目的是将更为适宜且更为规范的施工实现,进而在水利工程的具体施工中,按照具体的情形采用灵活性较强的测量方式。在水利工程具体的施工放线管理中,还应当测量所对应的横断面的高程,进而按照横断面资料将渠道横向施工范围中具体的土石方数量确定出来。横断面要按照地形情况,测量及确定精度,在丘陵和平地的地形情况下,要保持在1.5米以内的范围,高地和山地要小于2米,而应当控制地形点对相邻基本高程点于3米范围内。
水利工程渠道测量内容主要涉及到渠道及其所对应的建筑物横断面、渠道纵断面、平面位置高程的测量。不仅要全面的收集水利工程测量数据,还应当严格的遵照施工测量规范。根据水利工程的规划及其要求,开展有效且科学的施工管理。在测量水利工程施工中的渠道纵断面时,应当使用水准仪来测量中心线上的地面高程,进而将相应渠道纵向坡度、桥、闸等的纵向设计实现。为了对更为便利的测量渠道长度模式加以建立,需要沿着渠道的分水建筑的中心或者中心线渠道首部,采用小木桩标定所对应的的里程,保持小木桩的间距在100米、50米和25米三个距离段上,同时从上至下的确定累积编号,进而有效的确定及标示施工工程项目。
5、结束语
总而言之,水利工程的重要性可谓是不言而喻的,所以,我们应当提起高度的重视,合理科学的控制水利工程放线阶段,强化应用施工放线技术,以便于确保水利工程质量的提升。
关键词:水利工程;工程测量
在工程建设的设计、施工和管理各阶段中进行测量工作的理论、方法和技术,称为“工程测量”。工程测量是测绘科学与技术在国民经济和国防建设中的直接应用,是综合性的应用测绘科学与技术。工程测量是直接为工程建设服务的,它的服务和应用范围包括城建、地质、铁路、交通、房地产管理、水利电力、能源、航天和国防等各种工程建设部门。
一 水利工程质量与工程测量的关系
工程质量包括的内容非常丰富,如何保证、提高施工质量的措施和方法也是多方面的。但是有一个共同点:过程操作与监控是保证和提高施工质量的根本所在。而在过程操作阶段,工程测量起到了非常重要的作用。
众所周知,测量放线为水利工程施工开辟了道路,提供方向。准确、周密的测量工作不但关系到一个工程是否能顺利按图施工,而且还给施工质量提供重要的技术保证,为质量检查等工作提供方法和手段。可以这样比喻:如果没有测量,工程施工将寸步难行,施工质量将无从谈起。
二 分析工程测量在各施工阶段对工程质量的影响
2.1 工程测量在水利工程定位及基础施工阶段对工程质量的作用
在工程开始施工前,首先根据设计单位提供的基准点(线)及国家水利水电工程测量规范和本工程的精度要求,测设好自己的施工控制网。点位选在交通方便、地基稳定且能长期保存的地方,尽量靠近施工区,以便在施工中随时复合设计高程。水利工程中轴线的选定根据渠道现状确定后设置控制桩,妥善保护。首先通过测量把施工图纸上的建筑物在实地进行放样定位以及测定控制高程,为下一步的施工提供基准。这一步工作非常重要,测量精度要求非常高,关系整个工程质量的成败。对于大型土方工程,施工前精确的施工测量能够提供准确的土方开挖量和土方回填量,对于施工企业优化施工方案、加快施工进度,确保施工质量起到举足轻重的作用。
在基础施工阶段,基础桩位的施工更加需要准确的工程测量技术保证。在土方开挖及底板基础施工过程中,由于设计要求,尽量避免挠动工作面以下的土层,例如水闸底板、涵洞基础土方开挖,要通过周密、细致的测量工作才能控制土方开挖的深度及部位,避免超挖及乱挖,从而保证垫层的施工质量,另外垫层标高控制测量的精度,是保证底板钢筋绑扎是否超高,底板混凝土施工平整度的最有效措施。
工程测量在基础施工阶段的另外一个重点是基础底板钢筋的定位放线,在这一个环节里面,容不得有半点差错。否则将导致严重的质量事故发生。对于结构复杂,面积较大的工程,只有周密、细致的进行测量放线方能保证底板、闸墩插筋质量,避免偏位、移位等情况的发生。
2.2 工程测量在主体结构施工阶段对工程质量的作用
(1)在主体结构施工阶段,工程测量对于工程质量的影响主要有以下几个方面:渠道的中线,水利工程的轴线,前后护坡的坡脚线以及坡顶线,坡面的平整度,水闸、渡槽等大型水利工程建筑物垂直度控制、主体标高控制。其中水利工程的轴线控制的精确度,直接影响建筑物的总体功能的使用,所以每次混凝土施工完毕后,第一道工序就是测量放线。通过了测量放线不但能够为下一道工序提供依据,并且能及时发现上一道工序所遗留下来的问题,使得其他专业的施工人员及时处理已经发生的质量问题,避免了问题的累积,最终导致质量事故。
(2)在标高测量控制方面,能为模板施工提供准确的基准点,是模板施工平整度的保证。同时为混凝土施工提供标高控制线,保证砼浇筑凝结后的平整度。精确的标高控制,是施工人员严格按图施工的前提。对于施工面积较大的工程,如何保证模板施工的总体平整度、混凝土面的平整度,基本的前提就是测定一个准确、详细的标高控制系统面。
(3)建筑物垂直度控制测量是主体施工中的一个重点,例如桥梁、渡槽工程施工过程中立柱和槽身钢筋的焊接和绑扎,这些为专业质检人员及时检查、调整提供控制数据以外,还为施工人员提供更详细的竖向控制线。由于垂直度控制的好坏是直接反映施工质量的最重要的因素之一,特别在水闸的施工中,垂直度偏差过大,势必影响闸门的正常启闭。这就要求在门槽施工过程别注意垂直度控制,门槽及导轨在安装时,随时用吊锤校正,保证门槽与导轨铅直无误,否则将影响启闭机起降。在闸墩立模时,于门槽部位留出较门槽尺寸大的凹槽。闸墩浇注时,预先将导轨基础螺栓按设计要求固定在凹槽的侧壁及正壁模板,模板拆除后基础螺栓既埋入混凝土中。导轨安装前,先对基础螺栓进行校正,安装过程随时用锤球校正,使其铅直无误。导轨就位后开始浇注二期混凝土。浇注二期混凝土时,采用细骨料混凝土,并认真捣固,不要振动已装好的金属构件。二期混凝土拆模后,对埋件进行复测,同时检查混凝土表面尺寸,清除遗留的杂物、钢筋头,以免影响闸门启闭。
【关键词】水利工程;施工;放线管理;常见问题;措施
施工放线主要是把设计图纸上建筑物的坐标、范围及组成部分的位置等在实际场地上标出,包括高程放线和平面放线,确保工程质量,为工程的顺利进行奠定基础。水利工程建设质量关系到工程项目的投资效益、社会效益和环境效益,为使水利工程的效益发挥到最大,必须建立切实可行的水利施工整体规划,这样才能从宏观上使水利工程的建设有质量保障。在建立相应施工工程的总体规划的基础之上,建立水利施工项目有效的放线管理模式,通过准确的测量,才能实现有效的施工管理和建设、总体规划和控制。
1、水利工程施工总体布局及工艺流程
水利工程的施工受气象条件、水文地质、施工环境及季节性变化的影响,施工前设计人员应根据设计图纸向施工人员详细介绍设计意图,以及施工中应特别注意的问题,使施工人员在施工放线前对整个水利工程的规划布局有一个全面的了解。优秀的水利施工组织、适宜的设计工艺、优化的水利施工工艺流程以及严格有效的水利工程管理才能缩短建设周期、减低工程成本和确保水利工程建设质量。
1.1 明确水利工程施工的设计意图
水利工程的施工建设应首先确保施工过程的所有工序及其施工顺序,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控制。进而确定各项工序的工作量,准确地计算出工程项目的作业时间和进度程度,确保水利工程在规定的工期内完成。
1.2 现场踏勘,确定水利施工的总体布局
同其它工程建设类项目,水利工程的施工是一项比较综合的施工规划和实施,在具体的施工过程中,应对不同的水利施工阶段进行准确地划分施工段,其目的在于保证不同专业队伍能在不同工作面上同时工作,它能够大大的提高生产效率和生产效益。在确定施工工段时,施工段与施工段间的交接处最好落在建筑物的自然界限,如伸缩缝、沉降缝,确保水利工程的施工质量;施工段数目应满足流水作业组织的要求 ,即大于或等于流水线中所包含的工序数目,建立有效的水利工程施工总体布局。
1.3 分工合作,提高施工效率
水利工程施工的分工合作,就是通过细化工作流程、避免各工序之间冲突,减少工作限制时间。合理的施工队伍才能保证工程质量,同时水利工程的施工还应按照专业施工工段的管理和控制进行。工程的施工可通过管理施工的人员和团队来确保工程项目有效的实现。应根据最小施工工段的具体情形来确定总的施工团队的人数,进一步保证每个工人能占有和发挥自身工作效率的最小面,建立满足施工组织的团队建设和施工管理。
1.4 合理安排施工工序,连续施工
根据项目总体规划布局,各小组明确了自己的施工任务,根据需要确定自己队组的施工人数和施工方案。一般情况下为了避免施工队组的转移耽误时间,提高生产效率,各小队组还要分别计算各施工队组依次在每段的作业时间和流水作业节拍。各施工对组根据自己的流水节拍确定后,就可把各施工段的施工时间依次排列起来,使其连续完成各段的工作。
2、水利施工放线管理问题分析与对策
2.1 水利施工放线常见问题分析
水利施工项目是由多种因素共同构成的管理系统,且该系统的管理目标需要组织保障才能得以实现,一个合理高效的组织机构和组织体系是水利施工项目管理获取成功的重要因素。水利工程施工放线过程中常见的问题就是受现场条件的影响,施工放线不能严格按照设计图纸进行。
2.2 水利施工放线问题的解决对策
通常,水利工程施工中的规范放线应严格按照图纸上设计的内容来实施,现场操作中,施工放线往往先对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。在具体水利设施的规范放线管理中,应根据整体的施工规划,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,避免因外部环境对施工进程产生影响。
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。例如:在某水利工程中,对渠道纵断面放线的任务中,需做好测定数据的记录,渠首交上级渠道的桩号及交点处的坐标和渠底高程、水位高程;对已建的分水闸、节制闸应测点出闸顶、闸底、闸前闸后的水位高度,闸孔孔数和宽度;已建的桥应测量出桥顶桥底的高程;桥面的宽度和跨度;陡坡或跌水应测出其长度、宽度、级数和落差;渠道拐点、拐角及其配套的建筑物之间的中点坐标;渠道与排渠、河沟、上下级渠道和道路的交角。
具体的水利设施施工中规范的放线管理还应对相应渠道的横断面的高程进行测量,从而根据横断面的资料确定渠道横向设施范围中土石方的数量。横断面还应根据地形的确定选择测量的精度,在丘陵和平地的地形中应保持在1.5m的范围中,高地和山地不应大于2m,应控制地形点相邻的基本高程点在3m范围左右。在水利设施横断面的测量过程中,若沟渠、道路以及河道与测量的中心线等出现交汇时,应同时测量河道与中心线的角度,当该角度在85°和95°中间时,可沿着中心线测量出道路的横断面和对应的沟渠,但角度超过中间的范围时,可在沟渠和道路中心线的垂直方向测定横断面。当相应的横断面穿过居住地时,可测量居住地的边缘,同时在测量的另一侧适当地延长,但是当横断面遇到山坡时,在山坡的一侧设立适当的测量点,并也在测量的另一断延长。
测量地形点的横断面上密度时,测量的最大距离不应超过30m,以便建立精确的横断面测量体系。水利设施的渠道测量的主要有相应的建筑物平面和渠道的位置确定、横断面高程、渠道的纵断面的测量。除了收集完整的水利工程数据外,测量的技术水平还应按照相应的施工测量规范进行,依据水利工程的规划要求进行科学的施工管理。在测量水利施工工程中的渠道纵断面时,测量中心线上的地面高程应利用水准仪,进而实现对相应渠道纵向的闸、桥、涵、坡度等方面实现纵向的规划。为建立方便的渠道长度的测量模式,应按着渠道的中心线如分水建筑的中心或渠道首部,利用木桩对相应的里程进行标注,小木桩之间的距离保持在25m、50m、100m三个数值以上,并且制定由上到下的累积编号,能有效地确定和标示设施工程项目。
在水利工程的施工放线工作结束后,通过对资料整理、采集的数据进行计算、根据草图计算机模拟绘图等工序,向水利施工设计人员提供最终详细的测量结果,并对相应的测量结果进行可靠性鉴定,并在结果完成后形成渠道导线、渠道纵断面以及渠道横断面图形和文件的构成,按照规定进行编号、存档,为工程项目的设计、施工和校验提供可靠的文件资料。
3、结束语
完整的水利工程施工建设项目是多工种、多工序相互协调、作业的结果,施工放线的质量在整个水利工程施工过程中起着至关重要的作用。施工放线将设计图纸上内容立体式的显现在地物上,通过预先对水利工程施工项目进行放线可有效的提高施工效率、缩短施工时间、减少因各种因素造成的误差,有效避免因失误而造成的返工进而节约成本。
参考文献:
[1]刘泽祥.水利施工中放线管理问题的探索[J].理论研究.2010年23期.
本文就对工程测量在水电站中的运用进行了分析。
关键词:工程测量;水电站工程;应用
中图分类号:TB22文献标识码: A
引言
工程测量是为工程规划、设计以及建设等过程提供工程数据的重要过程,也是一个全方位测量的重要技术,是一门应用测量学科。文章对工程测量在水利工程建设过程中的重要性进行分析,并且提出了工程测量在水利水电工程中的运用技术。
一、工程测量在水利水电工程项目建设过程中的基本作用
工程建设是水利水电工程项目建设过程中的重要基础,准确的工程测量也是确保水利工程项目建设可以取得成功的基础和关键。工程测量可以为工程施工管理提供可靠的资料以及技术支持,具体说来,工程测量对于水利水电工程的建设具有以下几个方面的作用。
1、工程测量决定了水利水电工程的设计和定位
对于水利水电工程的设计而言,无论设计人员有多么专业的知识,都需要有详细以及准确的测量数据作为基础,才能对水利水电工程项目进行科学合理的规划以及设计,比如对水利水电工程的堤坝高度进去确定、对水利水电工程中的各项水工建筑进行设计时也需要相应的工程测量数据作为依据,如果测量的数据有很大误差,则会导致水利水电工程施工过程中出现十分严重的质量问题,严重时还有可能会引起安全事故,不仅会造成严重的经济损失,也会对社会发展带来严重的负面影响。由此可见,工程测量对水利水电工程的设计以及工程建设有决定性作用。
2、可以利用工程测量来确定水利水电工程基础
在水利水电工程建设过程中,基础是最重要的部分,基础的质量关系到整个水利水电工程项目的质量,基础的建设也离不开水利水电工程测量的各项数据,比如水利水电工程项目的混凝土施工,具体应该使用何种混凝土,混凝土的厚度如何等,都需要根据工程测量数据进行确定。
3、工程测量是水利水电工程结构定型的依据
水利水电工程的结构定型需要经过很多次的调整才可以完成,其中要经过多次工程测量、工程放样。每一次测量都是为以后的施工作准备的,因此,每次工程测量都会直接影响工程的结构以及质量。
4、工程测量有助于诊断水利水电工程质量问题
水利水电工程建设过程中常见的病害有渗漏、变形、偏位等,这些问题的出现对于水利水电工程的质量有十分重要的影响,进而影响到水利水电工程项目在日常的运行过程中的安全性能,因此在实际的管理过程中要加强对各种水利水电工程质量问题的研究,对于出现的问题要进行及时的解决。工程测量是诊断水利水电工程质量的重要手段,各种测量数据对于问题的发现有十分重要的意义。
二、水利水电工程测量技术应用的具体分析
1、做好测量前的准备工作
在进行测量时,首先要对测量前的准备工作进行强化,从而保证了测量技术的应用效果。为了在水利水电工程中有效应用测量技术,在进行测量工作之前必须做好充足的准备工作。通过熟悉施工图结构尺寸、轴线尺寸等内容和了解现场校测红线装点、总图等内容,来合理地准备测量仪器。另外,还得保证仪器设备和技术图纸在测量之前要处于完好状态,奠定测量技术应用的基础。
2、在工程定位放线中应用测量技术
在建筑工程测量工作中,建筑物的定位放线是一项重要的内容,在测量过程中,测量人员要建立高程控制桩和定位放线,并做好测量原始记录,从而可以给工程验收提供可靠的基础数据信息。利用全站仪、自动安平水准仪或者光学经纬仪等设备测量基础轴线,从而指导水利水电工程施工。
3、主体施工和基础工程的测量
主体施工测量和基础施工测量是保证水利水电工程施工质量的基础。在进行主体施工和基础工程测量的时候,工程测量技术主要有以下内容:技术文件管理、全站仪(经纬仪、水准仪)使用、轴线控制网校测等。所以,在施工应用测量技术时,要强化测量人员的专业素质和专业技能,保障校测、测量仪器使用等工作的有效开展。另外,通过现场双人或者三人复核操作、技术文件管理等方式来保障水电站工程测量施工质量和测量技术的应用效果。
4、要控制测量质量,减少测量误差
因为在施工过程中,测量误差会被放大,从而严重影响工程施工安全和施工质量。所以,在水利水电工程测量技术应用中必须采取复测工作和误差处理来确保测量数据的准确性。
三、如何加强水利水电工程各个施工阶段中的工程测量水平的提升
1、提高施工人员以及管理人员的工程测量意识
工程测量对于水利水电工程的建设具有十分重要的意义,在具体的施工过程中,为了加强工程测量的质量,需要对具体的施工人员以及管理人员的工程测量意识进行巩固和加强,对他们的责任意识和质量意识进行完善。只有不断完善施工人员以及管理人员的责任意识和质量意识,才能促进他们在施工过程中加强对各种工程数据的重视程度,从而加强对工程测量的重视程度。此外,还应该要不断加强施工管理人员的能力素养的提升。其中包括测量技术水平,加强对测量人员的综合能力素养的提升,有助于在具体的工作中,采取相应的措施和方法,确保工程测量的准确性。
2、在各个阶段加强工程测量水平的提升
(1)在定位以及基础施工阶段加强工程测量
在工程施工之前,首先应该要根据设计单位提供的基准点(线)以及国家水利水电工程测量规范和具体工程的精度要求,对施工控制网进行测量以及设置。在点位的选择上,应该要尽量选择交通方便、地基稳定且能长期保存的地方,并且要尽量选择在施工区附近,便于施工过程中对复合设计高程进行有效的确定。在水利水电工程施工的定位以及基础施工中,首先要根据施工图纸进行放样处理,并且确定控制高程,为后面的施工奠定基础。在这个过程中,对测量的精度要求非常高,如果测量的精度误差较大,则会导致整个工程项目的质量以及安全性受到影响,关系整个工程质量的成败。对于一些大型的土方工程,在施工之前要对土方的面积、位置、定位点等要素进行确定,确定土方开挖量和土方回填量,使得水利水电工程质量得到有效的提升。再比如在基础施工阶段中,基础桩位的施工,更需要准确的工程测量技术作为保证,为基础桩位施工提供准确的数据。
(2)在主体结构施工过程中加强工程测量
在主体结构施工过程中,工程测量对多方面数据的确定都有重要影响,比如渠道的中线、水利水电工程的轴线、坡面的平整度、大型水利水电工程建筑物的垂直度控制、主体标高控制等,这些数据的确定,对后续施工过程中的定位、材料的选择以及使用等都有重要的影响。需要注意的是水利水电工程项目的标高测量、建筑物垂直度控制测量,尤其是后者,是水利水电工程主体施工过程中的一个重点,比如桥梁、渡槽工程施工过程中立柱和槽身钢筋的焊接和绑扎,工程测量的各项数据不仅可以为专业质检人员及时检查、调整提供控制数据,还能为施工人员提供更详细的竖向控制线。
(3)在竣工验收以及事后监控中加强工程测量数据的应用
在水利水电工程竣工验收过程中,需要利用到各种工程数据,和实际建设过程中产生的各项数据进行比对分析,从而了解工程项目的建设情况,对其安全性能、使用性能进行有效的评估。另外,在事后监控中,也需要定期进行工程测量,对各种测量数据进行分析,一旦发现异常要及时处理。
结束语
综上所述,工程测量对于水利水电工程的建设具有十分重要的意义,可以为水利水电工程建设提供准确的数据以及资料。在水利水电工程建设过程中,需要加强施工人员以及管理人员的测量意识,加强对测量工作的重视,另外,要加强各个环节的工程测量水平的提升。
参考文献
[1]李翔.水利水电工程测量中对GPS拟合高程的运用[J].《甘肃水利水电技术》,2009,(5).
关键词:GPS,RTK,水利工程测量
1 前言
随着国民经济的不断快速发展,国家和地方政府对水利工程建设的投资不断增大,每年都有大量的水利工程项目。水利工程项目一般都位于偏远地区,那里国家高等级测量控制点也是极少,这样给水利工程测量工作带来很大困难。由于全球定位系统(GPS)的快速发展,GPS-RTK测量技术广泛应用于测量行业,随着技术的不断发展,它已经成为测量行业中最快捷,最经济的测量方法。
RTK(Real Time Kinematic)测量技术即实时动态测量技术,是以载波相位测量与数据传输技术相结合的实时差分GPS测量技术,是GPS测量技术发展的一个里程碑。RTK测量技术是利用在高等级已知点上或任意地点安置1台GPS接收机,对天空中的有效卫星进行连续的观测,并将观测数据以及测站信息,通过电台的无线电信号,实时地发送给流动站,流动站在接收GPS卫星信号的同时,也通过电台接收设备,接收基准站传输的相关信息数据,然后根据差分动态定位原理,实时解算,进而得到流动站的实时三维坐标及精度信息。
2、GPS-RTK测量技术应用于水利工程测量
1)控制测量
由于水利工程的地形条件一般比较复杂。地表植被众多,通视比较困难,附近高等级控制点较少甚至没有,利用传统的仪器和方法进行控制测量难度相当大。GPS测量技术不受地形条件、通视条件、天气与时间条件的影响和限制,并且作业范围大,工作效率高,测量精度较高,这样不仅大幅度减少了外业测绘工作量,大大提高了工作效率,而且可以大大降低测绘成本。
2)加密控制点的测量
传统的控制点加密测量的精度受到各种条件限制,外业工作量太大、精度还要随着距离的增加而降低。而采用GPS-RTK测量进行加密控制点测量就比较轻松、简单,一般RTK的作业半径可以达到15km,这个作业范围完全可以满足加密控制点的测量工作。并且不受天气等条件限制,加密点的精度均匀不存在误差积累,在很短的时间就可以测量一个点的三维坐标,大大提高作业效率。
3)勘测地形图
利用全站仪进行勘测地形图,多采用一组人全站仪在野外进行数据采集,获得野外实地数据,然后内业数据处理成图。RTK测量技术完全可以代替全站仪勘测地形图,直接利用RTK测绘野外地形图,通过手簿中的相关软件,可以实现内外业一体化。边测边绘图,减少绘图误差,并且可以单人操作完成地形图测绘任务。大大降低了项目成本,会带来更大的经济利益。
4)工程放样测量
水利施工测量的主要任务是测设点位,通过已知的坐标、高程、长度、角度等关系,先求解出放样参数,然后再利用全站仪或经纬仪进行测设,施工测量对放样的精度要求较高。在大中型水利工程中,传统的测量则显得比较困难,要在施工区附近布设施工控制网,再以此为基础进行施工放样。利用RTK测量放样则可以完全改变各种条件限制,只要在它的作业半径范围内,所放样的点位精度均匀、稳定,放样效率极高。
在水工建筑物点位测设时,完全可以直接利用RTK移动站进行实时放样。省去了很多计算过程,在放样参数的计算过程还比较容易出错,一旦参数错误,后果可想而知。RTK放样直接在手簿中输入放样点的三维坐标,即可放样。非常方便,快捷。利用RTK手簿中的随机软件不仅仅可以放样点,还可以完成放样直线、曲线等甚至更高难度放样工作,在水利工程中曲线形工程也是比较多,利用RTK测量可以实时放样曲线上的点,只需要输入曲线几个重要的要素,就可以实现实时放样曲线上任意点。
5)水利大坝变形监测
水利工程建筑物中的变形监测完全可以采用GPS技术进行监测。在大坝变形监测中,用GPS测量完全代替经纬仪的传统测量;GPS测量不受地形条件复杂的影响,各个测站点无需通视,监测点与控制点布设比较灵活方便;不受天气和时间的限制,则可以实现实时监测;GPS测量的高精度定位,能够满足大坝变形监测精度要求。若是加上自动控制软件的辅助功能,便可以在室内完成对大坝体的安全监测以及安全预警,此过程中并不需要人工外业采集数据,完全可以实现自动化测量。
3、 RTK测量在水利工程测量中的局限性
1) 受卫星状况限制。由于军事等战略的原因, GPS卫星受到美国政府的控制,因此卫星的状况也会影响到GPS测量的精度。此外,只有接受到足够有效卫星信号以后可以完成定位工作,在密集森林、高山峡谷深处、城市高楼密布区等地区,卫星信号被遮挡,使得这些地区不能够获得足够的有效卫星信号,产生假定位现象。
2) 与卫星信号质量有关系。卫星信号在穿越大气层时,受电离层折射延迟、对流层延迟等因素以及电磁,多路径等其他的干扰影响,使得卫星信号质量下降,这样在一些地区不能使用RTK测量的。
3) 数据链传输局限性
无线电信号的传播是受到一定外界环境影响的,高大山体、高大建筑物或各种高频信号源的干扰都会使RTK数据链传输受到限制。在传输过程中信号衰减,信号受干扰后频率偏移,都严重影响RTK测量精度和作业半径。
4、结论与建议
GPS-RTK测量数据质量与很多因素有关,如何提高RTK测量的数据质量是关键。水利工程中有很多因素是不利于RTK测量的,我们必须采取一定才措施来避免这些因素。因此,为了避免RTK测量的错误,提高测量的精度,必须进行测量质量控制。测量控制的方法主要有:
(1)进行点校正。利用已知点检核所测得的区域点是不是正确的,利用实测已知点比较检核RTK测量。如果发现有质量问题,立即采取措施改正,要将错误消灭在现场中。
(2)重测对比。每次初始化完成后,先重测l~ 2个附近测过的RTK点或重复测量高精度控制点,经过两次测量数据进行比对,确认在误差范围内后,方可进行重新RTK测量。
(3)电台频率控制。电台是RTK测量的一个关键设备,电台的频率是保证测量精度的关键。在不同地形或干扰源的条件下采用不同的电台频率,保证数据传输的质量。
通过本文的分析论述,大家对RTK技术的应用在水利工程有一定的了解,之所以能够应用于水利工程或者其他工程中必然有其独到之处:
(1) GPS测量技术正在广泛的应用于测量工作的各个领域,RTK技术与传统的测量方式方法相比具有不可比拟的优势。因此,在众多领域中都有其应用的实例。
(2) 利用RTK进行测量,不受天气、地形、通视等条件的限制,工作效率比传统方法提高3~4倍。利用RTK测量技术比传统方法大大节省人力,降低生产成本,。
(3)RTK应用于水利工程方面有一定的优势,但是,还应注意仪器的选择,应该带有抑径板天线的接收机,测站点的选择应该符合GPS测量规范要求,应该避其短处,发挥其长处,为我所用。
参考文献
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