前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的水电水利工程施工测量规范主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。
关键词:水利工程;施工测量;步骤
中图分类号:TV 文献标识码:A 文章编号:
施工测量是指在工程开工前及施工中,根据设计图纸和施工进度要求,按一定的精度将图纸上设计的建筑物、构筑物、路线等在现场进行实地恢复,定出其位置,以此进行施工依据的测量放样作业,也称施工放样。 水利工程一般主要包括堤防工程和枢纽工程。施工测量在水利工程中是排头兵,水利工程是否按设计的平面位置布置,是否达到设计高程都依赖于施工测量的淮确度,施工测量虽然琐碎但在施工中却是至关重要,来不得半点马虎。经过多年的施工测量, 现在对水利工程的施工测量进行简要总结。
一、几种施工测量技术
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。
近年来,出现了以下几种新技术:
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。二、对于水利工程中,具体的施工测量分析
1. 施工测量的目的
施工测量的主要目的是指在工程开工前及施工中,根据设计图纸、文件上的建筑物、构筑物、路线等的位置、形状、尺寸、高程以足够的精度,按照施工进度要求在实地上准确标定出来;用以指导施工,并检测建筑物的竣工形状;而无论是标定建筑物的尺寸、位置等,还是检测其竣工形状均是以施工控制网为基准的;因此在施工放样前都需要建立与工程主体建筑物相应等级的施工控制网。
2. 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。 3. 施工测量的基本工作步骤 3.1 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。
3.2 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。
3.3 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。
3.4 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。
4. 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。
三、结束语
施工测量是施工过程中不可缺少的工作项目,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
[1] 张凤琪.浅谈水利工程施工测量[J].科技资讯,2011,08.
关键词:羊曲水电站;测量管理
一 工程概况
黄河羊曲水电站位于青海省海南州兴海与贵南交界处,坝址以上控制流域面积12.3万km2。电站总装机容量120万kW,年平均发电量49.1亿千瓦时,最大坝高150m。电站前期工程已于2010年5月29日开工,计划2015年投入运营。
电站枢纽由混凝土面板堆石坝、左岸1条泄洪洞、左岸3孔溢洪道、右岸岸边引水发电厂房及尾水河道疏浚工程等组成。
二 测量中心的工作性质、职责及范围
1、测量中心的工作性质及职责
为了加强工程质量管理和保证质量,羊曲建设部成立了羊曲测量中心,负责羊曲水电站工程体型控制、质量检查、工程量复核等项目的工作。
根据羊曲建设部文件,测量中心的工作职责主要如下:
(1)对羊曲水电站工程的施工平面控制网、施工高程控制网进行管理、维护和定期复核。
(2)施工区基本比例尺地形图的测绘。
(3)对土建工程量进行宏观控制、计算。
(4)向业主提供工程测量断面、验收资料、竣工资料。
(5)在金结、机电埋件及机组安装工作中,提供或校核基本控制点,对重要放样点进行检核。
(6)接受甲方和监理有关羊曲水电站工程测量方面的其它指令性安排。
(7)施工过程中模板和型体测量。
2 测量中心的工作范围
从开工至至今,羊曲水电站工程主要施工的工程项目有:土方明挖、石方明挖、支护工程、土石方填筑、混凝土工程、砌体工程、导流洞工程、泄洪洞工程。
3 组织机构、质量保证体系
3.1 质量管理体系
羊曲建设部测量中心为保证羊曲水电站工程质量,严格遵守黄河水电公司大坝管理中心的《质量手册》、《程序文件》、《作业指导书》等质量管理体系文件,并在工程质量测绘检测工作中严格按照质量管理体系文件的有关规定进行有效的控制。
3.2 资源配置
为满足羊曲水电站工程质量,在人员方面配备了素质高,技术硬且有测绘经验,从事过类似工程施工的测绘工作人员。对设备仪器进行定期检定校核、保养与维护,以确保测绘数据的可靠性和准确性。人力和设备资源能满足羊曲水电站测绘抽样检测工作。
3.3 测绘仪器、设备配置
结合羊曲水电站工程的特点,在测绘设备方面配备了先进的测量仪器(TCA2003电子全站仪、DNA03 电子水准仪、中海达F12GPS1+4);在测量内业处理方面也配置了技术先进的测绘软件(南方9.0绘图软件)。同时,用于施工测量的仪器和器具按照测绘仪器检定规定定期送交具有计量检测资质的专业机构进行全面的检定,并在其鉴定有效期内使用。
4测绘检查依据
羊曲水电站测量中心对工程体型控制、质量检查工作依据现行的国标、行标、设计要求、施工蓝图及业主的控制标准进行,使用的主要技术标准、规范如下:
(1) 《测绘法》
(2) 《水电水利工程施工测量规范》(DL/T5173-2003)
(3) 《工程测量规范》(GB 50026-93)
(4) 《国家三角测量规范》(GB/T17942-2000)
5质量控制工作过程
5.1施工控制网的管理
羊曲水电站施工测量控制网包括平面控制网和高程控制网,2005年建成并投入使用,是羊曲水电站施工的测量依据,在施工过程中,必须保证稳定、可靠、精确。
5.2施工控制网的作业依据
施工控制网作业遵循以下规程、规范:
《水电水利工程施工测量规范》(DL/T5173-2003)
《国家一、二等水准测量规范》(GB 12897-91)
5.3测量检测项目
严格按施工蓝图、设计修改通知及施工合同等有效文件进行工程开挖、混凝土浇筑模板和体型的控制、复测等质量控制。
5.3.1明挖工程
对于单元开挖验收:1.明挖标段的工程监理根据施工工程的需要给测量中心下发测量任务单。2.测量中心明挖标段的测量技术人员按照监理测量委托任务单的工程部位的桩号、高程,选择合理的作业方法进行复测。3.测量中心将开挖面的实测数据上报给工程监理部。测量中心对明挖工程开挖单元的抽查率为100%,对一个开挖验收单元断面的抽查率为50%。
对于明挖工程量的计算:测量中心将测量任务单规定的工程部位进行收方,收方断面间距一般为10~20米。结构变化明显部位增加断面。
5.3.2混凝土工程
羊曲水电站工程模板复测的程序如下:1.大坝混凝土浇筑标段的监理给测量中心下发监理测量任务单。2.测量中心浇筑标段的测量技术人员按照监理测量任务单的工程部位的桩号、高程等部位进行复测。3.测量中心将每个仓号复测的实测数据上报给工程监理部。抽查率为施工单位检查点的20%。
5.3.3埋件安装工程
羊曲水电站工程对于埋件复测的程序如下:1.金结安装和机电安装标段的工程负责监理根据埋件安装施工工程的需要给测量中心下发测量任务单。2.测量中心按照测量任务单所提出的埋件校核部位的桩号、高程、里程、轨距及跨距等,选择了合理的作业方法对所测部位进行校核。3.测量中心将校核的实测数据上报给工程监理部。抽查率为施工单位检查点的50%。
5.4原始地形图的测绘
测量中心根据电站施工进度,在各项工程开工之前进行原始地形图的测绘,作为工程量结算的依据;其次对于各分项工程,在该工程开工之前,针对该工程的设计总量进行审核,同时要求施工单位进行该部位的原始地形的测绘,同时绘制断面图,之后报我中心审核。
在此项工作中若发现施工单位所测原始地形图不满足规范及合同的规定,要求施工单位进行补测,直至其满足要求,同时对施工单位所报设计工程量进行审核是否属实。
在复核施工单位的原始地形图时,测图比例尺初建基面验收采用1:500外,其他可根据工程的性质、设计及施工要求在1:500~1:2000范围内选择。
5.5施工过程中重要轴线的检查
【关键词】施工技术 农田水利 管理
一、引言
农业发展的最基本的条件就是农田水利建设, 农田水利建设是维持农业可持续发展的关键,是农业生产的根基。在今天,由于恶劣的地质气候频繁出现,自然灾害给人民群众生活带来的很大的不便,所以加强农田水利工程的施工管理技术,就十分重要。减少农业生产的损失,需要有完善的农田水利管理措施和健全的农田水利建设体系。
二、农田水利工程施工管理特点
(一)农田水利工程的工程项目较多工期要求紧张工程线路长、施工面积大名施工分区的工程量相对较小因而工程施工管理的关键是科学合理的安排施工组织。
(二)农田水利工程施工区域位于农村因此农田水利工程施工的关键便是确保农田水利施工区段的道路畅通、土方调配使用的合理以及工程施工材料的堆放有序。
(三)农田水利工程施工过程中在土地的使用等万面与农村居民联系较多因此做好征地或者是拆迁工作是确保水利工程顺利开展的关键。
三、农田水利工程的施工管理中存在的主要问题
(一)前期规划不够全面细致,各个部门之间缺乏配合
工程建设存在很大的盲目性和随意性,这导致不能兼顾合理开发工程技术和社会经济效益。多年来,漏水问题都没能从根本上得到解决,导致丰水季节水泛成害,枯水季节却缺水灌溉。水利工程存在重复建设的现象,工程纠纷也是频繁出现。管理无度、施工无质、科技含量低、规划无序等工程隐患也是层出不穷。
(二)基本农田水利设施不被重视
一方面,因为农田水利投资创造的GDP 太低,工业建设、地产建设所得的经济效益比农田水利更显著,所以政府就将资金大量投入了工业和地产建设中。另一方面,农田水利设施需要集体行动,不是一家一户可以做的,做起来了,也不是一家一户去使用的。但是农民自己也不愿意独自去投入,对于粮食都是“望天收”。出于经济效益的考虑,水利部门往往更加注重保障是城市或工业用水的和建设大型水利设施,缺乏对于农业用水的投入。而地方政府往往也不愿意把钱花在农业用水方面。
(三)因产权制度改革不规范带来的问题
由于产权制度改革不规范农田水利工程管理受到了不同程度影响。有的业主不履行合同义务,弃置不管,甚至违法;有的业主只注重经营管理,轻视工程管理;一些农田水利工程实行承包、租赁、拍卖后,由于合同规定事项不周全、操作程序不规范,对经营业主缺乏必要的限制性措施。有些工程运用的不合理,造成了严重的水污染,出现了许多新的矛盾和问题。
四、农田水利工程施工技术
(一)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更加密放样测量水平位置和高程的复核等工作内容。
(二)施工时排水设施的施工
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。
(三)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区域临时边坡稳定加固施工以及开挖坡面叉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。
(四)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。
(五)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可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。
(六)钢筋工程及混凝土工程施工
1.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、焊接接头的万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万可进行混凝土的浇筑作业或者是进行下道工序的施工。
2.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买的万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期间应保持湿润防止雨淋、日晒和受冻影响混凝土的施工质量。
五、结束语
农田建设项目的应用是我国发展现代化农业建设必不可少的内容,我们要根据农业建设的需要,健全沟渠施工体系和灌排渠施工系统,以提升农业建设的综合效益,必须保证水利工程的质量,水利工程管理部门应该建立科学的建设和管理制度,根据社会环境的变化及时地进行管理内部的体制改革,保证施工程序按照相关规定进行。因此相关管理部门应该根据农田水利各分部分项工程的买际特点优化农田水利工程施工方案.提高农田水利工程设施的建设质量建设高标准、高水平的农田水利工程。
参考文献:
[1]吴华庆.当前小型农田水利工程管理中存在的问题及对策[J].民营科技.2011.(05).
建设项目监理制在外国已经有几百年的历史,在我国尚属刚刚起步,并逐渐向制度化、规范化、科学化的管理模式迈进,因而要使工程项目在实施的过程中使参建各方明确监理工作的性质、作用、方法和监理工作程序。
随着工程监理市场的不断规范和完善,国内各大型监理单位相继创立了独立的监理测量机构,并培养和任用了大批专业的测量监理人员,作为整个监理部门的一个分支,测量监理的首要任务是为本监理部门的其他各专业监理机构进行服务,及时的提供真实,可靠的测量信息,为本监理部的“安全、成本、质量、进度”的控制和决策提供科学、规范的依据。
测量应严格按照细则的有关内容、规定、程序加强测量外业和内业的检测工作,做到全面掌握施工承包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施样的全过程进行捡查、校核,发现问题及时整改,特别对于重要部位,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。
大型水利工程均位于崇山峻岭之间,大坝也建在峡谷地带,地面场地狭窄,无法建设大型厂房等基础设施,除大坝以外,大多主体工程均布设于地下。例如目前我国在建的大型水利工程---长河坝水电站,
电站工程概况
长河坝水电站位于四川省甘孜藏族自治州康定县境内,为大渡河干流水电梯级开发的第10级电站,工程区地处大渡河上游金汤河口以下约4km~7km河段上,坝址上距丹巴县城82km,下距泸定县城49km。大渡河为不通航河流,工程区距铁路线较远,公路有省道S211线从工程区通过,并在瓦斯河口与国道G318线相接,可较方便地连接交通干道及大、中城市,交通较方便,周边有成都、眉山、雅安以及乐山等重要城市。
长河坝水电站是以单一发电为主的大型水库电站,无航运、漂木、防洪、灌溉等综合利用要求。工程为一等大(1)型工程,挡水、泄洪、引水及发电等永久性主要建筑物为1级建筑物,永久性次要建筑物为3级建筑物,临时建筑物为3级建筑物。电站采用水库大坝、首部式地下引水发电系统开发。电站总装机容量2600MW,水库正常蓄水位1690m,具有季调节能力
主要工程部位包括:导流洞,场内公路,s211公路,够水处理系统,砂石骨料系统,左右岸坝肩,大坝围堰,大坝填筑,地下厂房系统等。下面我们以大坝填筑工程为范例解析测量监理工作方法流程。
大坝简介
拦河大坝为砾石土心墙堆石坝,坝顶高程1697.00m,最大坝高240.0m,坝顶长度502.85m,坝顶宽度16.0m,上游坝坡1:2,在1645.00m高程处设5.0m宽马道,下游坝坡1:2,在1645.00m、1595.00m、1545.00m高程处各设5.0m宽马道。大坝心墙底高程1457.00m,心墙顶高程1696.40m,心墙顶宽6.0m,上、下游坡均为1:0.25,高程1457.00m处宽125.70m,与两岸接触部位采用水平厚度3.0m的高塑性粘土,上、下游分别设反滤料,上游反滤水平厚度8.0m,下游反滤层共两层,为反滤层1和反滤层2,水平厚度各6.0m,总计厚度12.0m,上、下游反滤料与坝体堆石之间均设过渡层,上、下游过渡层水平厚度均为20.0m。
基础廊道及两岸灌浆平洞均为3m×4m方圆形断面。各层灌浆平洞之间设交通洞相通,交通洞为尺寸2.5m×3.0m的方圆形断面。
上游坝基砂层透镜体进行高压旋喷灌浆,三角形布孔,孔排距3m,高压旋喷处理面积约10000m2。
本标工程为长河坝水电站大坝工程施工标 (合同编号:CHB/SG074-2010),包括的主要项目为:
1.大坝工程
2.封堵工程
3.石料场边坡支护工程
4.响水沟、磨子沟渣场防护工程
5.为完成本标工程所需的全部临时工程(包括封堵导流洞而需设置的施工通道、出口围堰堆筑及拆除、下闸蓄水及水流控制、施工期临时安全监测等)。
施工测量目的及内容
(1)测量目的:保证长河坝水电站大坝工程施工测量的全过程处于受控状态,满足合同对该工程的质量要求。
(2)测量内容:依据长河坝水电站大坝工程招标文件中的主要工程项目,施工测量内容如下:
施工区的平面、高程控制测量、原始地形测绘、土石方开挖放样、大坝填筑施工测量、轴线控制测量、工程量计算、竣工验收测量和施工过程中的其他测量项目等。
(1)为了保证工程的施工安全,在工程施工期间承建单位应对部分关键部位进行施工期变形监测。
(2)施工期变形监测的重点是对大坝及高边坡稳定性进行监测,根据设计提供的变形网布网方案,承建单位应做好工作基点的选埋工作,所有观测点、沉降点均必须与变形体牢固结合,工作基点必须深入基岩。
(3)承建单位应上报的变形观测技术方案和观测纲要,经监理工程师审核、批准后方可实施。
(4)监理工程师应认真审查复核变形观测初始值,必要时进行旁站监理。
(5)承建单位及及时汇总、整理变形观测资料,并上报给监理工程师,遇到异常情况应及时上报。
6机电及消防测量
(1)根据机电及消防安装施工实际情况,进行旁站监理或独立抽查复测,并对野外观测数据全部复核计算。
(2)测量监理工作内容:测设安装轴线与高程基准点、安装点放样、安装竣工及检查测量。
(3)承建单位的放样、验收或检查复核资料须经监理签字确认,并将其整理归档。
7竣工测量及其他
(1)单项工程竣工后,承建单位应向监理机械报送下列资料:
1)实测竣工地形图,比例尺在1:100~1:1000范围内酌情选定。
2)按规范要求实测竣工纵横断面图。
3)测量技术总结报告。
4)监理单位根据施工合同文件要求报送的其他资料。
(2)监理工程师审查承建单位上报的竣工报告及竣工资料,并完成必要的签证工作。
(3)资料整理。
1)承建单位及测量监理工程师应认真做好测量资料的归档整编工作。
2)竣工地形图应注明图幅的坐标系统、高程系统、成图方法、比例尺、制图日期等基本要素。竣工纵、断面图必须注明桩号、中桩坐标、断面方向、比例尺,并附有断面布置示意图,对每份归档资料均附有编制责任表。
3)提交的各项成果资料应项目齐全,数据正确,图表清晰。
4)应归档的竣工资料一般包括以下内容。
A.施工控制网全套成果。
B.竣工建基面地形图及主体部位纵断面图。
C.建筑物实测坐标、高程与设计坐标、高程比较表。
D.工程量计量台账(报送业主)。
E.施工期变形观测资料。
F.测量技术总结报告。
G.施工场地竣工地形图和平面图。
总结
在大坝填筑中,测量工作不仅承担着各个工程部位施工放样必须精准的重任,而且对于来往料计量也需要仔细计算,明确方量 在如此大型的填筑工作里,测量工作量巨大并且繁琐,这些都要求测量监理对测量工作必须严密规划,制定出合理的监理实施方法,并且完善现场测量中各部位的实施监测,对于整个大坝填筑工作有着重要作用,在最后作者从监理测量过程控制的角度提出了注意事项应对措施,最后作者提出了对测量监理工作的几点思考。供大家工作中检验
参考文献:
[1]赵吉先等.地下工程测量.北京:测绘出版社,2005
[2]李青岳等.工程测量学(修订版).北京:测绘出版社,1995
关键词:水利工程 测量 技术 趋势
中图分类号:TV文献标识码: A
前言
水利不仅是国民经济中的基础设施,而且在基础设施中处于首位。近些年来,随着现代科学技术的快速发展,水利水电工程测量技术的发展也是日新月异,计算机技术、精确定位技术、微电子技术、激光技术等先进科技成果为工程测量提供了新的方法和手段。由于水利水电工程在国民经济中的重要地位决定着需要采取有效措施确保这一行业的发展,由此论述水利水电工程测量技术的发展与现状就显得尤为重要。
一、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。
二、当前主要水利工程测量技术
1、GPS技术
GPS 其中文全称为全球卫星定位系统( Global Posi-tioningSystem) ,它是无线式导航系统,其系统基础为已经发射的地球卫星。我国测量采用的是美国发射的 24颗导航卫星。通过测量地面三维坐标来实现导航或者定位。GPS 技术已经广泛应用于各个领域,水利工程测量中,GPS 技术也得到了广泛的应用。比如: 三峡水利枢纽,小浪底工程等水利工程测量中都用到了 GPS 技术。GPS 技术在水利测量中的应用主要包括 GPS 的外业测量、GPS 的布网以及实时动态测量。
GPS 外业测量中,选点是关键。点的定位对于保证测量结果的正确性具有非常重要的意义。因此要在选点前做好充分的准备工作,包括收集和了解有关测区的地理位置,标架,标型的完好状况等,这都是做好选点的关键。GPS 的观测工作主要体现在无线安置和开机观测,这与常规测量有很大的不同。无线安置工作中,要卡中心的上方直接对中,天线基座上的圆水准气泡必须整平; 在有风天气中,应将无线进行三方向固定。
对于线路及带状工程测量,例如引水工程等,通常都采用点连式或边连式组成连续发展的三角锁同步图形,而对于工程枢纽地区的施工控制网和变形监测网,则通常采用边连式或网连式布设,以增强网形的几何强度,提高 GPS 控制网的可靠性和数据精度。
流动站在接收 GPS 卫星信号的同时,通过无线电接收设备接收基准站传输的数据,依据相对定位的基本原理,基准站及流动站将该数据与本身观测到的数据进行差分解算,从而得到两观测站之间的相对位置,解算出流动站所在位置的三维坐标并实时存储和输出。
2、RTK 技术
RTK ( Real Time Kinematic) 技术是 GPS 实时载波相位差分的简称, 是一种 GPS 与数据传输技术相结合, 实时解算并进行数据处理, 在 1-2秒时间内得到高精度位置信息的技术。 工作原理是将一台接收机安置在已知点上作为基站, 对所有可见卫星进行连续观测, 并将其观测数据通过无线电传输设备 (数据传输电台) , 实时地发送给用户观测站 (流动站), 在用户站上, GPS 接收机在接收 GPS 卫星信号的同时, 通过无线电接收设备接收基准站传输的观测数据, 然后根据相对定位的原理, 实时地计算并显示出用户站的 3 维坐标及其精度。 目前采用这种技术可以取得厘米级的定位成果。北斗卫星导航系统是中国正在实施的自主研发、 独立运行的全球卫星导航系统。 是继美国、 俄罗斯之后第三个成熟的卫星导航系统。 由空间段、 地面段和用户段三部分组成, 空间段包括 5 颗静止轨道卫星和 30 颗非静止轨道卫星,地面段包括主控站、 注入站和监测站等若干个地
面站, 用户段包括北斗用户终端以及与其他卫星导航系统兼容的终端
北斗 RTK 技术是卫星定位技术的一个新的里程碑, 大大提高了测量效率并拓展了 GPS 应用领域, 为水利工程测量提供了十分有力的条件, 使用北斗 RTK 进行水利工程测量能缩短作业时间、减低劳动强度。
3、3S技术
3S 技术是遥感(RS)、地理信息系统(GIS)及全球定位系统(GPS)的统称。是一门具有信息采集、分析、处理、管理等功能的多学科、多专业的现代新技术。已经在很多行业被广泛应用,通过此项技术可以很轻松得到待测位置的环境空间信息,并可以分析建立相关数学模
型,进而起到管理的功能。3S 技术在水利信息化中的发展不仅与计算机硬件和操作系统、原数据库的建设,数据仓库、数据挖掘、网络、数据库管理与自动成像等技术的发展是紧密相关的,而且与水利行业信息化的进程,尤其是数字化的进程紧密相关。在技术上已经发展并逐步成熟。总之,要在水利行业更好地应用和发展 3S 技术,必须加强标准化、规范化的基础建设,大力开展基础数据库的建设。此外还要加快提高3S 技术的应用水平,充分发挥 3S 现有的和潜在的功能,并且与网络计算机等高新技术以及水利行业本身的技术紧密地结合在一起。为水利信息化和现代化作出它应有的贡献
三、工程测量技术的发展展望
展望 21 世纪,工程测量将在以下方面将得到显着发展:
1、测量机器人将作为多传感器集成系统在人工智能方面得到进一步发展,其应用范围将进一步扩大,影像、图形和数据处理方面的能力进一步增强。在变形观测数据处理和大型工程建设中,将发展基于知识的信息系统,并进一步与大地测量、地球物理、工程与水文地质以及土木建筑等学科相结合,解决工程建设中以及运行期间的安全监测、灾害防治和环境保护的各种问题。
2、大型复杂结构建筑、设备的三维测量,几何重构及质量控制,以及由于现代工业生产对自动化流程,生产过程控制,产品质量检验与监控的数据与定位要求越来越高,将促使三维业测量技术的进一步发展。工程测量将从土木工程测量、三维工业测量扩展到人体科学测量。多传感器的混合测量系统将得到迅速发展和广泛应用,如 GPS 接收机与电子全站仪或测量机器人集成,可在大区域乃至国家范围内进行无控制网的各种测量工作。
3、GPS、GIS 技术将紧密结合工程项目,在勘测、设计、施工管理一体化方面发挥重大作用。在人类活动中,工程测量是无处不在、无时不用,只要有建设就必然存在工程测量,因而其发展和应用的前景是广阔的。
参考文献:
[1] 冯志中,荆永明,赵胜利.浅谈 GPS 高程测量技术在水利工程测量中的应用 [J]. 内蒙古水利2003-12-30.
一、水利工程建筑质量管理施工质量控制的概述
1.1 施工质量控制的定义。对于水利建设工程施工过程中影响质量形成的各种因素(人、机械、材料、工艺方法以及施工环境)进行全面的监督和控制,就叫施工质量控制。
2.2 施工质量控制的依据。水利水电工程施工质量控制的主要依据有:国家的法律、法规、政策,主管部门的有关技术规范、规程、质量标准,有关部委(如环保、交通、消防、防汛等)的有关规定,项目法人和承包商签订的合同文件,已批准的设计文件和相应的设计变更文件,项目法人和监理单位签订的监理协议书,承包商呈报经监理单位批准的施工组织设计和施工技术措施,设备制造厂家的设备安装说明书和有关技术标准,结合工程特点和实际情况,对工程质量控制所执行的合同技术标准与质量检验方法进行补充、修改与调整的内容。
二、工程测量在各施工阶段对工程质量的影响
2.1 工程测量在建筑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。假如在这一环节里面出现了差错,那将会造成重大质量事故,带来的经济损失是无法估量。工程测量在基础施工阶段的另外一个重点是基础墙柱钢筋的定位放线,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墙柱插筋质量,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。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:墙柱平面放线、建筑物垂直度控制、主体标高控制、楼板、线条、构件的平整度控制等。其中墙柱平面放线的精确度,直接影响建筑物的总体垂直度,对墙柱钢筋绑扎、模板施工的质量产生严重的影响。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,最终不出现质量事故。
2.3 工程测量在装饰装修施工阶段对工程质量的作用。这个阶段的测量工作的精度、质量直接影响到该工程的总体质量。
2.4 工程施工及运营期间的变形观测对工程质量的意义。建筑物的沉降观测在施工过程中有着重大的意义,通过观测取得的第一手资料,可以监测建筑物的状态变化和工作情况,在发生不正常现象时,及时分析原因,采取措施,防止重大质量事故的发生。
2.5 工程测量对防治质量通病的积极意义。要预防通病的发生,除了施工人员的主观原因之外,必须为施工人员提供准确的、周到的、详细的测量控制水平线、平面控制线、垂直控制线等。如果测量工作方面出了问题,势必会引起施工质量问题的发生。我们在施工中只要把测量工作做好,对防治质量通病就起到非常积极的作用。
三、工程测量质量控制的方法
3.1 测量复核制的基本要求。
(1)执行有关测量技术规范和标准,按照规范要求进行测量设计、作业、检查和验收,保证各项成果的精度和可靠性。
(2)测量桩点的交接必须由双方持交桩表在现场核对、交接确认。遗失的桩位应坚持补桩,无桩名的桩位视为废桩,资料与现场不符的应予更正。
(3)用于测量的图纸资料应认真研究复核,必要时应做现场核对,确认无误后,方可使用。抄录已知数据资料,必须核对,两计算人应分别独立查阅抄录,并互相核实。
(4)各种测量的原始记录(含电子记录)必须在现场同步做出,严禁事后补记、补绘。原始资料不允许涂改。不合格时,应按规范要求补测或重测。
(5)测量的作业工作必须有多余观测,并构成闭合检核条件。内页工作应坚持两组独立平行计算并相互校核。
(6)利用已知成果时,必须坚持“先检查、复测,利用”的原则。
(7)重要定位和放样,必须坚持用不同的方法或手段进行复核测量,或换人检查复测无误后才能施工。
(8)一项工程由两个以上单位同时施工时,应联合测量;若不同时施工时,先施工的单位进行整体复测,相关单位复核确认后使用。施工复测时,必须超越管段范围与相邻相关的测量桩点联测,并于有关单位共同确认共同使用的相关桩点和资料。
(9)未经复测的工程不准开工;上一道工序结束,下一道工序未经测量放样,不得继续施工。
3.2 控制网测量复核的周期规定。
(1)冻土地区项目复测周期为每年开工(复工)前。水利工程的设计原测精测网复测必须由公司测量队或由局指委托的有关测量单位施测。
水利工程的设计原测精测网外,平面加密网、水准加密网等工程加密网复测由项目部测量组按测量规范周期要求施测,其复测成果报公司测量队审核。工序各部施工测量复核的周期规定:工序各部施工测量复核应在施工测量过程中进行。
(2)其他工程复测周期为每年度一次。
3.3 测量质量控制运作。
(1)自检和外检:为确保工程质量,各级测量机构必须按测量复核制的基本要求,对各项测量工作实行自检;重要的定位、放样和施工阶段性复核实行第三方检查(测量监理复核检查或上级测量机构的复核检查)。
(2)测量项目抽检:为检查控制测量项目的各项作业是否规范,测量成果的质量与精度是否合格、可靠,实行项目抽检。重点工程的抽检项目由公司测量队负责提出计划,报请公司总工程师批准后实施。抽检采用交叉复核的方法,即采用不同的人员、不同的设备、不同的方法进行交叉复核,以便及时发现和纠正差错。抽检完成后,应写出书面意见,指导被检单位的工作。对不合格成果应限期改正并提交符合要求的新成果。
四、结束语
水利工程施工过程中正确无误的测量影响着工程的质量,在工程建设过程中的施工质量管理上起到了非常重要的作用。在实际的施工过程中,我们必须充分认识到测量工作的重要性,科学管理,更好的把测量工作用来为施工质量管理服务,提高质量。
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)
【关键词】断层;平洞、斜井;开挖
中图分类号:TV文献标识码: A
一、引言
水电站基础处理是保证大坝安全运行必要措施之一,本文以四川某拱坝水电站右岸坝肩一处断层处理施工为背景,浅述平洞、斜井开挖施工方法供读者参考。该处断层设计采用平洞、竖井混凝土置换网格加固,并进行加密固结灌浆处理,混凝土置换前需先进行开挖施工将部分断层带破碎岩体挖除。断层置换处理平洞开挖高度10.0m,宽度4.5m~6.0m;断层斜井倾角70°~80°,开挖断面长度15.0m,宽度≥6.0m,单条斜井长约60m。
二、主要施工方法
2.1、石方洞挖
由于断层置换处理地质条件较差,断层为Ⅴ类围岩,影响带为Ⅳ类围岩,平洞拟采取正台阶法开挖,遵循“短钻孔、弱爆破、多循环、强支护、勤观测”开挖原则,一掘一支护。
洞挖施工工艺流程:测量放样布置钻孔钻孔交底钻孔施工验孔(验孔不合格则返回钻孔施工)装药爆破通风散烟撬挖出渣支护下一循环。
为确保围岩稳定,上台阶采取分部开挖法,每循环先中导洞后两侧扩挖。上层开挖前进行预灌浆或管棚超前支护施工(管棚长度8~10m,搭接不小于2m),管棚施工完成后再进行洞挖施工,洞挖每循环先开挖上层中导洞,中导洞临时喷砼支护后进行上台阶两侧扩挖,扩挖钻爆施工后立即进行临时喷砼支护防止围岩掉块,然后进行清渣施工,清渣完毕后进行锚杆支护(包括系统锚杆、临时增设随机锚杆、钢支撑锁脚锚杆等),然后进行挂网、喷砼施工,下台阶开挖跟随上台阶进行,并确保与上台阶错台宽度不小于3.0m,开挖后及时进行临时支护。
采用自制移动台车配气腿钻造孔,并配合人工装药,周边光爆,钻孔深度不超过1.5m,炸药为乳化炸药,掏槽孔和辅助孔孔内药卷直径Φ32mm,偶合装药,周边光爆孔药卷直径Φ25mm,不偶合间隔装药,起爆采用非电毫秒雷管和导爆管,光爆孔采用导爆索引爆,循环进尺1.0~1.2m。置换平洞出渣采用ZL20侧卸装载机装渣,3.5t自卸汽车运输。
爆破后,及时清除掌子面及边顶拱上残留的危石及碎块,保证进入人员及设备的安全,在进行安全处理后,先喷一层5cm厚砼,出渣后再次进行安全检查及处理。在整个施工过程中,设专职安全员进行安全检查,发现问题及时处理。
2.2、石方井挖
由于斜井倾角较陡,均大于70°,故斜井施工按竖井考虑。采用LM-200反井钻机施工导井,斜井导井直径为Φ1.4m,根据实际断层出露情况,导井布置在断层影响带岩石较完整部位内。导井贯通后,由上至下进行斜井扩挖,采用手风钻钻孔,孔径42mm,扩挖是斜井开挖的最后一道工序,扩挖采用常规钻爆法自上而下开挖,为防治堵井,必须严格控制辅助孔间距,减小单循环进尺,多段起爆控制石渣块度,避免大块石的产生,扩挖循环进尺2.0m,扩挖钻孔选用手风钻,孔排距1.2m×1.2m,钻孔深度2.0m,周边采用光面爆破,人工扒渣至导井溜渣,扩挖渣料由底部平洞出渣,使用ZL20侧卸装载机装渣,3.5t自卸汽车运输。根据地质资料,断层属V类围岩,属不稳定岩体,斜井施工应采用先加固后开挖,边开挖边支护(跟掌子面1~1.5倍洞径)的方式。置换斜井扩挖时,采用距开挖边界15cm处打超前预灌浆孔(开孔孔距60cm)的方法。
反井钻机施工程序:钻机进场就位安装Φ216mm导孔放线钻头就位钻孔Φ216mm钻头在斜井底部已开挖平洞内出露Φ1400mm扩孔钻头安装Φ1400mm导井扩孔反井钻机设备拆除。导井采用反井钻机施工,两个关键环节需要确保顺利完成,一是Φ216mm导孔钻孔,二是Φ1400mm导井扩孔。要确保Φ216mm导孔在底部平洞内出露,导孔的孔斜率需严格控制在误差范围内,如果导孔偏离底部平洞太远,可能出现Φ216mm钻头无法在底部平洞出露的严重情况,也可能导致导井偏离到斜井设计开挖轮廓线以外,不但会造成不必要的扩挖,而且扩孔钻头安装也无法正常进行,因此Φ216mm导孔的孔斜率偏差控制是反井钻机开挖导井正常施工的关键所在。
三、洞、井开挖施工工艺说明
3.1、测量放样
①导线控制网测量采用LeicaTCR702全站仪进行,施工测量采用LeicaDI2002红外光电测距仪配LeicaNI2水准仪进行,斜井测量采用天顶仪和天底仪进行。
②测量作业由专业测量人员实施,每个开挖循环钻孔前应按设计开挖轮廓线及批准的测量方案进行测量放样作业,并检查上一开挖循环超欠挖情况,检测结果及时向现场施工技术人员进行交底;开挖面断层走向和洞、井挖方向偏离较大时,现场施工技术人员应及时联系监理和设计代表进行现场查勘并根据实际情况对开挖轴线进行必要调整;断面测量滞后掌子面6~10m,在喷砼支护前每5m间距进行。每个月应进行一次洞轴线及坡度的全面检查、复测,确保测量控制工序质量。
③放样内容包括:平洞中心线和顶拱中心线、设计轮廓线、两侧腰线或腰线平行线、起拱点、底板高程、开挖面桩号、爆破设计要求在掌子面标示的炮孔位置。
④随洞室开挖、支护进度,每隔20m在两侧洞壁及洞顶设一桩号标志。洞内测量控制点埋设牢固隐蔽,作好保护,防止机械设备破坏。
⑤考虑到斜井放样的特殊性,需对斜井布设近井控制点,近井控制点必须纳入基本导线中施测。
3.2、钻孔
①平洞开挖均采用气腿钻造孔,斜井开挖均采用手风钻造孔。
②由熟练的风钻手严格按照掌子面标定的孔位进行钻孔作业。造孔前先根据拱顶中心线和两侧腰线调整钻杆方向和角度,经检查确认无误后方可开孔。
③各钻手分区分部位定人定位施钻,熟练的操作手负责掏槽孔和周边孔。钻孔过程中要保证各炮孔相互平行,掏槽孔和周边孔严格按照掌子面上所标孔位开孔施钻,崩落孔孔位偏差不大于5cm,崩落孔和周边孔要求孔底落在同一平面上。
④为了能控制好孔深,气腿钻和手风钻可以在钻杆上用红油漆做上孔深标志记号。
⑤光爆孔钻孔前先由测量人员按照设计图纸测出周边轮廓线,钻手配合用油漆标识出孔位和地面高程,然后在孔位上钻浅孔插入短钢筋,对孔位进行保护。钻机就位时,采用样架尺对钻机垂度和钻孔角度进行校对。开孔后进行中间过程的深度和角度校对,以便及时纠正偏差。
⑦炮孔造完以后,由值班工程师按要求进行检查,对不符合要求的钻孔重新造孔。
3.3、装药爆破
①以人工装药为主,高处装药由可移动台车配合。
②钻孔作业完成前,按照爆破设计要求完成各种规格药卷的加工、炮孔堵塞物加工成型及各种段别雷管的准备。
③炮孔按规定流程经各方人员检查合格后,方可进行装药爆破;炮孔的装药、堵塞和起爆线路的联接,必须由考核合格的炮工严格按批准的爆破设计完成。
④装药严格遵守安全爆破操作规程。装药前用风水冲洗钻孔,掏槽孔由熟练的炮工负责装药,爆破孔采取柱状连续装药,周边孔采取空气间隔装药,将小药卷绑扎于竹片上,导爆索串接。
⑤装药严格按照爆破设计进行,爆破参数在实施中根据爆破情况不断调整优化。掏槽孔、扩槽孔和其它爆破孔装药要密实,堵塞良好,洞内采用非电起爆网络。
⑥药装完成后,按规定流程进行复核检查,确认无误后,撤离人员和设备。起爆前后务必做好安全警戒,起爆工作应由炮工完成。
⑦响炮20分钟后炮工先进入洞内检查是否有瞎炮,若有则迅速排除,确保无安全隐患后才能进后续作业。
⑧光面爆破和预裂爆破要求:
a.残留炮孔痕迹应在开挖轮廓面上均匀分布;
b.炮孔痕迹保存率:节理裂隙不发育的岩体在80%以上,节理裂隙较发育和的发育岩体80%~50%,节理裂隙极发育的岩体50%~10%;
c.相邻两孔间的岩面平整,孔壁不应有明显的爆震裂隙;
d.相邻两茬炮之间的台阶最大外斜值,应小于10cm;
e.超挖符合规定,不允许欠挖。
3.4、通风散烟及除尘
置换洞井开挖施工过程中保持通风设备正常工作,并利用已形成的通风系统进行排烟除尘,爆破有害气体浓度在开挖爆破后规定时间内应降到安全浓度内。在距掌子面15~20m处设置爆破波启动喷雾器,在爆破时自动开启,实施水幕降尘。
3.5、安全处理
①通风散烟后,由反铲站在渣堆上对顶拱和掌子面上的松动危石和岩块进行撬挖清除。
②钻孔前由人工站在台车上手持钢钎撬挖排除松动岩块,确保钻孔安全。
③钻孔完成后由人工对掌子面进行清理,清除由于凿岩造成的松动围岩,以确保装药安全。
④岩面破碎洞段在进行安全处理后,可先喷一层5cm厚砼,出渣后再次进行安全检查及处理。
⑤开挖施工中,应经常性检查已开挖完成洞、井的围岩稳定情况,可能塌落的松动岩块及时完成清撬。
3.6、出渣和清底
根据洞室断面特性,采用ZL20侧卸装载机配3.5t自卸汽车外运石渣,平洞出渣完毕后采用人工配合装载机清出工作面剩余石渣,斜井采用人工扒渣导井溜渣的方式清理工作面,为下一循环钻爆作业做好准备。
3.7、围岩支护
每一开挖循环完成后,对稳定性差的局部岩体及时进行随机锚喷支护和系统支护,围岩好的地段系统锚杆、挂网及喷砼可滞后开挖作业施工。
四、结束语
水利水电工程建设中断层处理较为普遍,常采用混凝土置换和固结灌浆的方式进行处理,混凝土置换前需对破碎岩体进行开挖,施工中断层带开挖的平洞、竖(斜)井断面大、岩体不稳定的特点尤为突出。为保证开挖施工顺利进行,需对施工组织进行全面细致优化。大断面平洞宜采用先导洞和台阶开挖法的方式施工,竖井采用先反井钻机开挖导井后扩挖的方式施工。断层带开挖施工期间安全问题应高度重视,开挖后的临时、系统支护应及时完成,整个施工期间的经常性安全隐患排查尤为重要。
参考文献:
[1]水利水电工程施工组织设计手册.中国水利水电出版社.1990年2月.
[2]水利水电工程施工手册.中国电力出版社.2002年1月.
[3]SL378-2007,水工建筑物地下开挖工程施工规范.2008年1月.
[4]DL/T5099-2011,水工建筑物地下工程开挖施工技术规范.2011年10月.
关键词:平面高程控制测量 测量机器人
中图分类号: TM622 文献标识码: A 文章编号:
1、引言
水利水电工程控制测量按水利水电工程阶段和服务内容划分为测图控制网和专用控制网两种类型,包含平面控制和高程控制两方面测量。平面控制网测量由传统的三角(锁)网发展为三边网、边角网、导线网、GPS网、混合网等现代控制网测量技术;高程控制网测量作业方式从单一的几何水准发展到测距三角高程、GPS拟合水准等多元作业方式。本文主要讲述丹达河水电站边角混合网、测距三角高程的施测方法。
2、概述
丹达河电站位于云南省迪庆藏族自治州徳钦县丹达河下游段,电站由拦河大坝、输水隧洞、厂房组成,为引水式电站,引水隧洞长约12公里,落差350米,装机规模10万千瓦。从丹达河水电站实地踏勘情况看,该工程交通条件极差,地形高差起伏较大,多数地方高差达1000米以上,平均海拔2800米。从实际地形上看,丹达河水电站两岸坡度接近60度,悬崖较多。
3、控制网布设及外业数据采集
3.1控制网等级的选择
根据丹达河水电站装机规模和建筑物规模,考虑地形条件及施工放样方便的需要,最终采用Ⅲ等施工混合网作为丹达河水电站工程施工首级施工控制网,控制网的高程测量可采用三角高程代替三等水准的方法进行。
3.2观测墩的建立
为了满足控制网的精度要求,应尽可能的减少对中误差、照准误差、目标偏心差等对控制网精度的影响。丹达河水电站施工控制网的建立要求采用具有强制归心装置的混凝土观测墩,以消除和减少对中误差等因素对控制网精度的影响。
3.3外业数据采集的技术要求
平面控制网观测采用瑞士徕卡公司生产的TCA2003全智能机器人进行。TCA是目前国内市场上精度较高的设备,又称测量机器人,是采用马达启动的全自动测量设备,仪器测角精度0.5″,测距标称精度1mm+1ppm,仪器在使用前应送测绘产品质量监督检测站进行全面检测,在各项精度指标合格后方能投入使用。
Ⅲ等施工控制网的观测,平面精度和高程精度不得低于三等,技术要求按《水电水利工程施工测量规范》有关规定执行,高程控制按照红外仪三角高程代替三等水准的技术要求进行观测。对于受地形条件的限制而影响图形结构强度的部分图形,为确保Ⅲ等施工网的精度,可根据实际情况增加适当的对角线测量,以增强图形的结构强度。
3.4平面控制网测量
平面控制网测量,严格按照Ⅲ等边角网的技术要求执行。在进行水平角、天顶距和测距的作业过程中,要求在测站和镜站同时测量气温、气压,在观测开始和观测结束时各测一次。观测全过程中要求为仪器打遮阳伞,避免仪器受阳光直射。水平角观测要求采用全圆方向观测法,天顶距、斜距观测前、后分别用钢圈尺量取仪器高和觇标高。
3.5高程控制网测量
随着全站仪测距精度和测角精度的提高,三角高程代替水准测量的方法已被测量界认可。因此,丹达河水电站施工控制网的高程测量采用三角高程代替三等水准的方法进行。高程控制网测量严格按照光电测距三角高程代替三等水准测量的要求执行。
4、外业观测误差来源分析
测量误差主要包括偶然误差、系统误差和粗差,通常情况下,粗差一般由人为失误造成,可以采用各种限差规定进行剔除。而主要影响测量成果的因素是偶然误差和系统误差。在施工控制网的测量中,偶然误差主要包括仪器对中误差、目标对中误差、照准误差、观测人员的误差、大气折光误差等,在丹达河水电站Ⅲ等施工控制网的设计中,由于采用了具有强制归心装置的观测墩,在很大程度上已经把仪器对中误差、目标对中误差、照准误差、观测人员的误差等偶然误差转换为系统误差,并通过具有强制归心装置的观测墩进行消除,上述误差对控制网的影响可以忽略不计。而影响控制网精度的主要误差来源为观测误差、大气折光误差,但采用TCA2003进行观测,由于是全自动全站仪,整个观测由机器人自动完成,在很大程度上消除观测误差的影响,因此,在丹达河水电站Ⅲ等施工控制网的测量中,主要误差来源是大气折光对测距边长的影响。
从国内外研究数据表明,在上午12点前或下午5点后,大气折光系数变化相对较小,特别是在上午10点前或下午6点后,大气折光系数非常接近某固定值。因此在施工控制网的测量中,应尽可能选择大气折光相对稳定的上午或晚上进行观测,特别是在长边的观测中,选择下午6点后进行观测。
5、控制网数据的内业处理
5.1 工程投影面的确定
施工网的建立除满足大坝、电站所属工程的施工之外,更重要的是为了完全满足主体工程引水隧洞,以及与隧洞相配套的有关支洞的施工放样。由于丹达河水电站工程规模大、施工网控制范围广、控制点之间高差较大,边长将会产生较大的长度投影变形,长度变形不仅影响施工控制网的精度,还会对施工放样及隧道贯通测量等工作造成比较大的影响,而长度变形主要是以高程归算变形为主,所以必须选择一个合理的“抵偿高程面”作为投影面,以保证不因边长变形而影响到隧洞贯通的精度,为此,在对边长进行各项元素改化时,还要增加工程投影面的改化,针对丹达河电站的实际情况,采用2600米作为本工程的投影基准面。
5.2 观测数据的改化计算
丹达河水电站Ⅲ等施工控制网是一个全边角网构成的常规混合网,测边精度的高低直接影响到整个施工控制网的精度,为了保证控制网精度,必须对边长进行大气折光误差、仪器加乘常数、大气折光系数、高程基准面误差等方面的归算改正,以保证控制网的精度。
5.3 平面控制网的平差计算
平差计算的起算点应选定在控制网的中部,以确保施工控制网各点误差分配较为均衡,起算点可用导线网、边角网及二次平差的方法把坐标基准联测到控制网中部。平差计算程序采用系统软件进行,平差计算成果应包含控制点坐标、点位中误差、相对点位误差、误差椭圆、边长相对误差、多余观测量、可靠性评价、控制网图等。
5.4 高程控制网的平差计算
在外业工作结束后,对高程网进行整体平差。平差计算前要尽量消除粗差对控制网精度的影响,为此,对外业观测的记录手簿必须全面的检查,由不同人员对观测手簿进行200%的检查,消除一切可能存在的粗差。观测记录检查无误后进行高差改化计算,并求出各测段往返高差的较差,在高差不符值满足限差要求后方可进行平差计算,高程起算点可按照平面控制起算点的要求选定,原则上选定在高程控制网的中部。
6、结论
(1)丹达河水电站Ⅲ等施工控制网的建立,完全满足丹达河水电站坝址区、隧洞进出口、隧洞支洞及厂房施工放样的需要,并保证整个项目坐标、高程的统一,保证建筑物放样精度;
(2)全站仪(尤其是测量机器人)在特殊的地理环境下,是控制网测量的必要测量工具;
(3)光电测距三角高程导线测量在高山、高海拔地区能够代替三等水准测量,其测量精度满足规范要求。
参考文献:
陈永奇,工程测量学,北京,测绘出版社,2002