發(fā)布時(shí)間：2023-07-16 08:31:57
序言：寫作是分享個(gè)人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的水利水電工程施工測(cè)量規(guī)范樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請(qǐng)盡情閱讀。
關(guān)鍵詞：水電工程；測(cè)量坐標(biāo)系統(tǒng)；確定
引言：
國(guó)家建立全國(guó)統(tǒng)一的坐標(biāo)系統(tǒng)，包括大地坐標(biāo)系統(tǒng)，平面坐標(biāo)系統(tǒng)，地心坐標(biāo)系統(tǒng)。由于需要建立相對(duì)獨(dú)立的平面坐標(biāo)系統(tǒng)必須申報(bào)相應(yīng)的測(cè)繪行政主管部門進(jìn)行批準(zhǔn)，和獨(dú)立的平面坐標(biāo)系統(tǒng)要和國(guó)家的坐標(biāo)系統(tǒng)一和一致。水電工程測(cè)量坐標(biāo)系統(tǒng)宜采用國(guó)家坐標(biāo)系統(tǒng)，包括1954年的北京坐標(biāo)系和80的西安坐標(biāo)系統(tǒng)。舊坐標(biāo)系統(tǒng)的使用方便現(xiàn)有的水電項(xiàng)目的前期設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和相應(yīng)的資料。國(guó)家統(tǒng)一的坐標(biāo)系統(tǒng)是相對(duì)于基礎(chǔ)測(cè)繪來(lái)說(shuō)的，測(cè)繪和工程測(cè)圖是為工程服務(wù)的，國(guó)家坐標(biāo)系統(tǒng)有很大的長(zhǎng)度變形，影響工程的設(shè)計(jì)和精確的數(shù)量，特別是在高海拔和遠(yuǎn)離中央子午經(jīng)線長(zhǎng)度變形區(qū)的，這些是越來(lái)越明顯的，因此，往往需要建立相對(duì)獨(dú)立的平面坐標(biāo)系統(tǒng)。
一、 水電工程規(guī)劃設(shè)計(jì)階段坐標(biāo)系統(tǒng)的選擇
水利水電工程測(cè)量規(guī)范：（1）水電工程樞紐區(qū)地形圖使用現(xiàn)有的國(guó)家坐標(biāo)系統(tǒng)的高斯正形投影。（2）樞紐區(qū)和重要的工程建筑物區(qū)內(nèi)的封閉圖投影長(zhǎng)度變形值不超過(guò)5厘米/公里，超過(guò)5厘米/公里時(shí)要建立相對(duì)獨(dú)立的平面坐標(biāo)系統(tǒng)。（3）長(zhǎng)度小于60公里的獨(dú)立測(cè)量面積或長(zhǎng)度獨(dú)立的狹長(zhǎng)測(cè)量區(qū)域，可以不實(shí)施高斯投影，可以采用任意的平面直角坐標(biāo)系統(tǒng)。工程樞紐區(qū)的測(cè)量繪圖為了滿足設(shè)計(jì)和施工圖和實(shí)地測(cè)量的需要，但是要求線長(zhǎng)度相符，控制網(wǎng)絡(luò)側(cè)的長(zhǎng)度算到參考橢球面的高程歸化和高斯正形投影距離變化而變化的組合（即長(zhǎng)度變形）限制在一定的數(shù)值，以便使它的影響被忽視。因此，要利用國(guó)家統(tǒng)一的坐標(biāo)系統(tǒng)必須滿足以下條件：（1）工程樞紐區(qū)坐落在高斯正形投影帶中央子午線的附近，不大于±60公里的區(qū)域；（2）調(diào)查地區(qū)的平均高度表面附近的國(guó)家參考橢球體面（或平均海平面）的平均高度不超過(guò)300米，否則，應(yīng)根據(jù)具體條件和要求選擇獨(dú)立的平面直角坐標(biāo)系統(tǒng)。
二、 水電工程施工階段坐標(biāo)系統(tǒng)的選擇
水電工程樞紐區(qū)建設(shè)工程施工測(cè)量是在設(shè)計(jì)階段的調(diào)查是對(duì)現(xiàn)有的控制點(diǎn)和其他相關(guān)的基礎(chǔ)測(cè)繪數(shù)據(jù)進(jìn)行的。因此，水電工程施工測(cè)量的規(guī)則和條例規(guī)定：（1）施工平面控制網(wǎng)坐標(biāo)系統(tǒng)應(yīng)符合規(guī)劃和設(shè)計(jì)階段的坐標(biāo)系統(tǒng)一致。（2）平面控制網(wǎng)的觀測(cè)數(shù)據(jù)不做高斯投影校正，只將邊長(zhǎng)投影到測(cè)試區(qū)選定的高程平面上，使用平面直角坐標(biāo)系統(tǒng)在平面上進(jìn)行直接的計(jì)算。
非工程樞紐區(qū)的建設(shè)工程測(cè)量工作主要是水庫(kù)測(cè)量。淹沒線的測(cè)量?jī)H對(duì)高程的精度要求更高，塌岸和滑坡影響的區(qū)面積較小，對(duì)坐標(biāo)系統(tǒng)的選擇沒有特殊的要求。土地詳查制圖比例尺通常是1：1000和1：2000，在高海拔地區(qū)使用國(guó)家坐標(biāo)系統(tǒng)的投影變形較大，當(dāng)高程高度是3000米時(shí)，投影變形可達(dá)到1 / 2100，大于圖根控制的誤差。在水庫(kù)區(qū)的土地詳查應(yīng)根據(jù)密集的住宅區(qū)，城市，工礦企業(yè)和其他重要地區(qū)建立獨(dú)立的坐標(biāo)系統(tǒng)，測(cè)繪土地詳查地圖。
三、水電工程測(cè)量的幾種獨(dú)立坐標(biāo)系統(tǒng)
1、 高斯正形投影任意帶平面直角坐標(biāo)系統(tǒng)
（1）投影面是高斯正形投影面：該平面坐標(biāo)系統(tǒng)和國(guó)家平面坐標(biāo)系統(tǒng)完全一樣，只是中央子午線可任意選擇，和國(guó)家大地坐標(biāo)轉(zhuǎn)換方便，但它是不方便其他用戶的使用。該坐標(biāo)系統(tǒng)并沒有解決標(biāo)高高程投影變形的影響，適用于低海拔地區(qū)。
（2）投影面是選定的高程面：為解決高程投影變形的影響，可以將測(cè)量線長(zhǎng)投影到測(cè)區(qū)選定的高程面上。測(cè)量線的長(zhǎng)度投影測(cè)試選定的區(qū)域高程面。該坐標(biāo)系統(tǒng)解決了高斯投影和高程標(biāo)高投影變形的影響，使用應(yīng)用范圍廣。
2、任意平面直角坐標(biāo)系統(tǒng)
（1）以國(guó)家坐標(biāo)做起算數(shù)值數(shù)據(jù)的獨(dú)立坐標(biāo)系統(tǒng)：以一個(gè)國(guó)家大地平面坐標(biāo)及該點(diǎn)到另一個(gè)大地方方位角成為一個(gè)數(shù)值起算數(shù)據(jù)建立獨(dú)立坐標(biāo)系統(tǒng)，我們可以稱為平面坐標(biāo)計(jì)算點(diǎn)為原點(diǎn)的坐標(biāo)系統(tǒng)，它適用于長(zhǎng)度小于60公里的獨(dú)立測(cè)量區(qū)域，這是水電工測(cè)量范圍往往選擇獨(dú)立坐標(biāo)系統(tǒng)。長(zhǎng)度小于60公里的參考橢球面幾乎接面，可不進(jìn)行高斯投影校正，但要減少測(cè)量線測(cè)區(qū)的高程平面選擇。遠(yuǎn)點(diǎn)坐標(biāo)和投影面的高程是該坐標(biāo)系統(tǒng)與國(guó)家坐標(biāo)系統(tǒng)相關(guān)的基本參數(shù)，必須在材料結(jié)果中應(yīng)當(dāng)記錄作為坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)。
（2）假設(shè)平面直角坐標(biāo)系統(tǒng)：一個(gè)點(diǎn)的假設(shè)平面坐標(biāo)及該點(diǎn)到另一點(diǎn)的假設(shè)方位（或磁方位角）成為一個(gè)數(shù)值數(shù)據(jù)建立獨(dú)立的坐標(biāo)系統(tǒng)，只有在很小范圍內(nèi)的測(cè)繪，測(cè)繪數(shù)據(jù)成果沒有其他用途的條件下使用。它與國(guó)家坐標(biāo)系統(tǒng)沒有任何聯(lián)系，它是測(cè)繪法不允許使用的。
四、 水電工程測(cè)量坐標(biāo)系統(tǒng)的確定
1、壩后式水電工程坐標(biāo)系統(tǒng)的確定；壩后式型工程坐標(biāo)系統(tǒng)是比較好的確定。庫(kù)區(qū)應(yīng)該采用國(guó)家坐標(biāo)系統(tǒng)，壩區(qū)采用坐標(biāo)點(diǎn)以國(guó)家點(diǎn)坐標(biāo)作為一個(gè)數(shù)值數(shù)據(jù)獨(dú)立坐標(biāo)系統(tǒng)。獨(dú)立坐標(biāo)系統(tǒng)的關(guān)鍵是選擇測(cè)試區(qū)域線投影面的選擇：規(guī)劃階段一般選定的測(cè)量平均高程面，它是不適合施工階段的測(cè)量要求；在施工階段，線長(zhǎng)投影平面由被選定壩頂高程和壩基高度（或發(fā)電機(jī)組安裝平均海拔高度）的平均高程表面，而是開展地質(zhì)勘查大壩高度之前是未知的，因此，投影面的高程應(yīng)選擇壩址水面高程海拔正三分之一水頭為宜，以取10米整數(shù)倍使用。測(cè)量線線長(zhǎng)的高程和投影面的高差小于300米，投影變形小于5厘米/公里，海拔差異超過(guò)300米，面積較少，是重要的地區(qū)。
2、引水式水電工程坐標(biāo)系統(tǒng)確定；類型的引水式工程的坐標(biāo)系統(tǒng)一般是分階段確定的。在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段，整個(gè)隧道及水庫(kù)利用國(guó)家坐標(biāo)系統(tǒng)，閘址區(qū)域和廠房的建筑面積區(qū)域是兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的區(qū)域，各自建立一個(gè)以國(guó)家坐標(biāo)點(diǎn)成為一個(gè)數(shù)值數(shù)據(jù)的獨(dú)立坐標(biāo)系統(tǒng)，線路長(zhǎng)的投影面也可以各不相同，以適合各自投影面積變形盡可能少的要求。施工階段，隧洞區(qū)普遍建立引水隧洞平均高程面為平面坐標(biāo)系統(tǒng)，往往因?yàn)槠湓O(shè)計(jì)階段的坐標(biāo)系統(tǒng)不符合實(shí)際建筑所造成的設(shè)計(jì)位置不一致，設(shè)計(jì)和實(shí)際數(shù)量不一致的矛盾等，如設(shè)計(jì)洞線的長(zhǎng)度是高斯投影平面上的長(zhǎng)度，施工洞線的長(zhǎng)度是選定的投影平面上的長(zhǎng)度，當(dāng)利用國(guó)家坐標(biāo)系統(tǒng)進(jìn)行的施工階段，施工測(cè)量中存在大量投影校正計(jì)算，從而增加了施工測(cè)量工作的難點(diǎn)。施工期間為重新建立的一個(gè)新的獨(dú)立坐標(biāo)系統(tǒng)，坐標(biāo)系變化的隧道區(qū)也會(huì)引起閘址和廠房區(qū)坐標(biāo)系統(tǒng)的變化，導(dǎo)致主要建筑物的設(shè)計(jì)與實(shí)際情況不一致的情況。應(yīng)將建筑物轉(zhuǎn)移到河流位置變化小的地方，如果閘門地址沿河道方向地形變化不大，坐標(biāo)原點(diǎn)可選在工廠區(qū)內(nèi)，反之亦然。
3、混合式水電工程坐標(biāo)系統(tǒng)的確定；混合式工程坐標(biāo)系統(tǒng)的測(cè)定和引水類型基本相同，壩址區(qū)和廠房區(qū)也是相對(duì)獨(dú)立的兩個(gè)區(qū)域，各設(shè)立一個(gè)以國(guó)家點(diǎn)坐標(biāo)作起算數(shù)據(jù)的一個(gè)獨(dú)立坐標(biāo)系統(tǒng)，各自選定測(cè)量線的投影面。在設(shè)計(jì)階段，隧道和水庫(kù)一般采用國(guó)家坐標(biāo)系統(tǒng)；在施工階段，隧道一般采用獨(dú)立的坐標(biāo)系統(tǒng)，投影面通常是引水隧洞平均高程面。由于大壩工程量大，建筑形態(tài)規(guī)模大，為避免坐標(biāo)系統(tǒng)上的變化量和建筑形態(tài)體型的變化并影響隧道區(qū)；新的坐標(biāo)系的遠(yuǎn)點(diǎn)應(yīng)設(shè)在壩區(qū)。
五、結(jié)語(yǔ)
施工階段的測(cè)量具有測(cè)量精度高，大形建筑要求投影變形小，要準(zhǔn)確計(jì)算工程量等特點(diǎn)，因此，坐標(biāo)系統(tǒng)的確定要以滿足施工階段的測(cè)量工作要求為主。
規(guī)劃設(shè)計(jì)、建設(shè)施工和隨后的安全監(jiān)控每個(gè)階段的坐標(biāo)系統(tǒng)應(yīng)該是統(tǒng)一的。獨(dú)立坐標(biāo)系統(tǒng)的建立，與國(guó)家坐標(biāo)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換關(guān)系隨將成立，同一地區(qū)不能多次建立新的獨(dú)立坐標(biāo)系統(tǒng)，其對(duì)測(cè)量與設(shè)計(jì)結(jié)果的使用和保存不利。
在規(guī)劃階段選定測(cè)量線長(zhǎng)投影面時(shí)，在滿足當(dāng)?shù)氐匦螠y(cè)繪需要的前提下，盡量選擇投影面低的地方為好。由于施工階段的施工測(cè)量精度高，主要在正常蓄水位以下進(jìn)行施工測(cè)量，低的選擇投影面可以保證主要的測(cè)量線的長(zhǎng)度投影變小。
參考文獻(xiàn)：
[1]水利水電工程測(cè)量規(guī)范，SLl97—1997[s]．
[2]水電水利工程施工測(cè)量規(guī)范，DIMT5173—2003[s]．
關(guān)鍵詞：高程點(diǎn)注記間距；測(cè)點(diǎn)高差精度；土石方工程量
中圖分類號(hào)： P21 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
一、概述
在電力工程(變電站、發(fā)電廠)勘測(cè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，如何為設(shè)計(jì)提供準(zhǔn)確可靠的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行土石方工程量計(jì)算，是個(gè)多年來(lái)困擾測(cè)量人員的問題。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、工程成本的提高和工程預(yù)算制度的嚴(yán)格執(zhí)行，設(shè)計(jì)計(jì)算土石方與實(shí)際土石方不合的矛盾日益突出。
現(xiàn)今常用的土方計(jì)算方法有方格法、斷面法、等高線法、數(shù)字地面模型法(DTM)、三角網(wǎng)法(TIN)，任何一種方法實(shí)際精度主要由原始數(shù)據(jù)的采集誤差和高程內(nèi)插誤差兩方面決定。數(shù)據(jù)采集誤差來(lái)自測(cè)點(diǎn)設(shè)備誤差、測(cè)量誤差等，而高程內(nèi)插誤差取決于測(cè)點(diǎn)密度和點(diǎn)位位置。
為進(jìn)一步做好設(shè)計(jì)服務(wù)，滿足土石方計(jì)算誤差要求，使工程量計(jì)算更科學(xué)合理，需要對(duì)野外測(cè)點(diǎn)高程精度、測(cè)點(diǎn)的密度進(jìn)行探討，找出科學(xué)合理的解決方案，滿足業(yè)主不斷提高的要求。
二、現(xiàn)行測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)
目前廠區(qū)電力工程測(cè)量使用的測(cè)量規(guī)范是：《火力發(fā)電廠工程測(cè)量技術(shù)規(guī)程》(DL/T5001－2004)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，《水利水電工程測(cè)量規(guī)范》(SL197－97)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，《工程測(cè)量規(guī)范》(GB50026－2007)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，《1:5001:10001:2000外業(yè)數(shù)字測(cè)圖技術(shù)規(guī)程》(GB/T14912－2005)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。在這些規(guī)范中，對(duì)于地形圖測(cè)繪精度，沒有提出要滿足施工土石方工程量計(jì)算的要求，但業(yè)主對(duì)計(jì)算土石方工程量有要求(如有的要求“土石方平衡工程量誤差不超過(guò)±5%”等)，這就對(duì)地形測(cè)量提出了挑戰(zhàn)。地形測(cè)量?jī)?nèi)容包括：地面地形地貌、地物信息和地下信息等。設(shè)計(jì)使用地形圖，一方面進(jìn)行總平面布置，另一方面計(jì)算土石方工程量。而土石方工程量的計(jì)算，與地形圖高程點(diǎn)注記間距及精度、等高線或插求點(diǎn)有關(guān)。
1、高程點(diǎn)注記間距要求
對(duì)于高程點(diǎn)注記間距，各工程標(biāo)準(zhǔn)的要求見表1。
表1幾種工程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)測(cè)點(diǎn)密度要求
2、高程注記點(diǎn)精度要求
對(duì)于高程注記點(diǎn)的精度，各工程標(biāo)準(zhǔn)的要求見表2。
表2幾種工程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)高程注記點(diǎn)高程精度要求
3、等高線或插求點(diǎn)高程精度要求
對(duì)于等高線或插求點(diǎn)高程精度，各工程標(biāo)準(zhǔn)的要求見表3。
表3幾種工程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)等高線或插求點(diǎn)高程精度要求
4、幾種工程標(biāo)準(zhǔn)的比較
測(cè)點(diǎn)密度方面，《工程測(cè)量規(guī)范》與《火力發(fā)電廠工程測(cè)量技術(shù)規(guī)程》注記點(diǎn)密度相同，《水利水電工程測(cè)量規(guī)范》注記點(diǎn)密度最高，《1:5001:10001:2000外業(yè)數(shù)字測(cè)圖技術(shù)規(guī)程》注記點(diǎn)密度最低。
高程注記點(diǎn)精度方面，《工程測(cè)量規(guī)范》與《火力發(fā)電廠工程測(cè)量技術(shù)規(guī)程》無(wú)規(guī)定，《水利水電工程測(cè)量規(guī)范》要求高程注記點(diǎn)精度高于《1:5001:10001:2000外業(yè)數(shù)字測(cè)圖技術(shù)規(guī)程》。
等高線或插求點(diǎn)高程精度方面，《水利水電工程測(cè)量規(guī)范》要求高于《火力發(fā)電廠工程測(cè)量技術(shù)規(guī)程》和《1:5001:10001:2000外業(yè)數(shù)字測(cè)圖技術(shù)規(guī)程》，與《工程測(cè)量規(guī)范》要求相同。
三、全站儀采集高程點(diǎn)精度分析
從以上規(guī)范中可以看出，《水利水電工程測(cè)量規(guī)范》提出了高程注記點(diǎn)精度和較高的密度，比較好地規(guī)定出地形圖測(cè)圖精度。由于土石方工程量與地形圖高程注記點(diǎn)精度和密度有關(guān)，而高程注記點(diǎn)精度與全站儀三角高程測(cè)量精度相關(guān)。下面對(duì)三角高程測(cè)量高差精度進(jìn)行分析：
全站儀三角高程測(cè)量高差計(jì)算公式：
式中：h為高差；S為斜距；α為垂直角；I為儀器高；V為覘標(biāo)高；K為大氣折光改正；R為地球半徑。
根據(jù)誤差傳播定律,忽略微小項(xiàng)，得到高差中誤差為：
式(2)中，又因mk較小(一般為±0.03mm～0.05mm)，忽略，式(2)簡(jiǎn)化為：
在全站儀地形圖測(cè)量中，取ms=±14mm(取自《工程測(cè)量規(guī)范》全站儀測(cè)圖要求，距離按700m計(jì)算)
mα=±18″(取自《工程測(cè)量規(guī)范》圖根電磁波測(cè)距三角高程的主要技術(shù)要求)
其他取值為：
按式(3)計(jì)算，垂直角和距離對(duì)高差的影響見表4。
表4垂直角和距離對(duì)地形點(diǎn)高差中誤差影響
根據(jù)《工程測(cè)量規(guī)范》，對(duì)于1:2000地形圖，全站儀測(cè)量地形點(diǎn)最大距離為700m，則平地、丘陵地形的地形點(diǎn)高差中誤差為63mm。圖根點(diǎn)高程中誤差不大于基本等高距的1/10，以基本等高距為1m計(jì)算，則有：
m測(cè)站=±0.1m
測(cè)點(diǎn)的高程誤差
m高差=±0.063m
則MH=±0.12m。
可以看出，測(cè)點(diǎn)高程誤差主要是測(cè)站點(diǎn)高程誤差。取測(cè)點(diǎn)高差限差為±0.13m，測(cè)點(diǎn)高程限差為±0.3m。
從表4可知，垂直角對(duì)高差誤差的影響不明顯，距離影響明顯。在野外工作中，提高測(cè)站點(diǎn)高程精度將大大提高地形圖測(cè)點(diǎn)精度。
除測(cè)點(diǎn)誤差外，在地形圖測(cè)量過(guò)程中，有些人為因素直接影響土石方工程量計(jì)算精度，如：測(cè)點(diǎn)點(diǎn)位不準(zhǔn)，地形地物取舍不當(dāng)?shù)?。因此，在野外測(cè)量過(guò)程中，測(cè)量人員需要注意如下事項(xiàng)：持鏡員應(yīng)進(jìn)行崗前培訓(xùn)，地形圖測(cè)量立點(diǎn)時(shí)，棱鏡桿不應(yīng)插入地下，應(yīng)立于測(cè)點(diǎn)地面。地形地物的取舍應(yīng)滿足規(guī)范要求，根據(jù)電力工程地形圖測(cè)量的特點(diǎn)，按照規(guī)范要求進(jìn)行施測(cè)。測(cè)點(diǎn)應(yīng)能反映地形的變化，如：坡度變化處、坎上坎下、溝底等，在測(cè)量稻田、旱地時(shí)，點(diǎn)位不應(yīng)立在田、地中間的廂溝下面，應(yīng)立在地臺(tái)上面，并能反映田、地的地面高度。
總結(jié)不同規(guī)范的要求，結(jié)合工作實(shí)際，我們認(rèn)為目前地形圖測(cè)量建議補(bǔ)充內(nèi)容如下：地形點(diǎn)相對(duì)于測(cè)站點(diǎn)的高差限差為±0.15m；地形點(diǎn)高程限差為±0.3m。大比例尺地形圖測(cè)點(diǎn)密度見表5。
表5地形點(diǎn)點(diǎn)位間距(單位：m)
四、高程點(diǎn)精度對(duì)土方量計(jì)算的影響
1、采用不規(guī)則三角網(wǎng)計(jì)算土石方量的方法
不規(guī)則三角網(wǎng)(TriangulatedIrregularNetwork，TIN)指將按地形特征采集的點(diǎn)按一定規(guī)則連接成覆蓋整個(gè)區(qū)域且互不重疊的連續(xù)三角形。TIN能較好地顧及地貌特征點(diǎn)、線，表示復(fù)雜的地形表面比矩形格網(wǎng)精確。我們將根據(jù)地形起伏變化的復(fù)雜性來(lái)確定采樣點(diǎn)的密度和采樣點(diǎn)的位置，從而可以避免地形平坦時(shí)的數(shù)據(jù)冗余，又能按地形特征點(diǎn)較好地逼近地形表面。在計(jì)算填方和挖方量的過(guò)程中，首先根據(jù)在挖前和挖后的地面特征點(diǎn)建立不規(guī)則三角網(wǎng)。在建立好的不規(guī)則三角網(wǎng)中，其每一個(gè)基本單元的核心是組成不規(guī)則三角形的三個(gè)頂點(diǎn)的三維坐標(biāo)；從每個(gè)挖前三角形的三個(gè)頂點(diǎn)豎直向下引出三條直線，直到與挖后的地表面的三角網(wǎng)相交，便形成許多的三棱柱，這時(shí)整個(gè)區(qū)域的土石方地形便形成了由許多連續(xù)但不可微分的三棱柱組成的集合。分別計(jì)算出每個(gè)三棱柱的體積，所有的三棱柱體積之和便是整個(gè)區(qū)域的土石方量。具體見圖1：
現(xiàn)假設(shè)，面ABC為挖前地表面TIN中的三角形，面DEF為挖后地表面上的三角形面，面A1B1C1為上下表面在水平面上的投影；點(diǎn)A、B、C為測(cè)區(qū)內(nèi)挖前地表面的特征點(diǎn)，點(diǎn)D、E、F為測(cè)區(qū)內(nèi)挖后地表面上的地形點(diǎn)，其三維坐標(biāo)(X，Y，H)已知。
首先令：
圖1不規(guī)則三角網(wǎng)計(jì)算土石方量示意圖
則投影面的面積為：
則三棱柱的體積為：
其中A1B1、B1C1、C1A1、AD、BE、CF長(zhǎng)度可由三角形幾何關(guān)系求得，圖1為三棱柱示意圖。這樣便求出了一個(gè)三棱柱的體積為V1；假設(shè)整個(gè)區(qū)域是由n個(gè)連續(xù)但不可微分的三棱柱組成，則整個(gè)區(qū)域的土石方量為：
式(7)中V1為各個(gè)不規(guī)則的三棱柱的體積。
2、高程點(diǎn)誤差對(duì)采用TIN計(jì)算土石方量的影響分析
由上面的計(jì)算公式可以看出，單個(gè)三棱柱的體積與上表面在水平面上的投影面積、三角形挖前挖后的頂點(diǎn)高差之和相關(guān)，計(jì)算區(qū)域內(nèi)的TIN由離散高程點(diǎn)按德勞內(nèi)法則組成，離散點(diǎn)的分布決定了三角形的分布，對(duì)于分布一定的TIN來(lái)說(shuō)，決定其土石方計(jì)算精度的就是三角形頂點(diǎn)高差之和。僅考慮高程點(diǎn)測(cè)量誤差的影響，將每一個(gè)三角形面積看作一個(gè)常數(shù)，以挖方為例說(shuō)明高程點(diǎn)高程誤差對(duì)土石方量計(jì)算的影響。
假設(shè)所有高程為同樣的方法測(cè)得，則高程點(diǎn)具有同樣的高程精度，假設(shè)其高程誤差為h。AD為A點(diǎn)高程減去挖方后的設(shè)計(jì)高程值，設(shè)計(jì)高程值為常量，則AD的誤差也為h，同理BE、CF的誤差也為h，將h值代入公式(6)，則：
由高程點(diǎn)誤差引起的挖方量誤差是：
式中：V為計(jì)算土方量，為真實(shí)土方量，Δv為高程測(cè)量誤差產(chǎn)生的土方量誤差。
則有
，即為土方量計(jì)算誤差百分比。
而為計(jì)算區(qū)域所有三角形在水平面上的投影三角形面積之和，也就是說(shuō)在計(jì)算區(qū)域內(nèi)高程點(diǎn)分布一定的情況下，挖方量誤差直接與高程點(diǎn)的誤差成正比，區(qū)域投影面積越大，其土方量計(jì)算誤差越大。因此，高程點(diǎn)的誤差越小，土方量計(jì)算的精確度越高。
為了明確高程點(diǎn)的高程誤差對(duì)土方量計(jì)算誤差的影響程度，按以下方法進(jìn)行了模擬計(jì)算：以一定面積的外業(yè)采集高程點(diǎn)作為理論數(shù)據(jù)，將高程點(diǎn)高程誤差分別按+0.1m、+0.2m、+0.3m進(jìn)行假設(shè)，計(jì)算的挖方量及高程誤差影響比例見表6。
表6高程誤差對(duì)挖方量的影響計(jì)算
由表6可以看出，高程點(diǎn)的高程誤差直接影響土方量計(jì)算的精度。
在實(shí)際的計(jì)算過(guò)程中，計(jì)算區(qū)域挖方體積只能依靠有限的三棱柱來(lái)模擬計(jì)算，為了盡可能提高區(qū)域體積計(jì)算的精度，有限的三棱柱的上表面三角形所代表的平面必須盡可能地接近地面實(shí)際情況，最大程度地模擬地面起伏變化，因此區(qū)域內(nèi)構(gòu)造TIN的高程點(diǎn)還要分布均勻，且具有足夠多的地形地貌特征點(diǎn)。
如何確定土石方開挖平均高差與測(cè)點(diǎn)精度關(guān)系，《水電水利工程施工測(cè)量規(guī)范》(DL/T5173－2012)7.6.10規(guī)定“對(duì)同一區(qū)域土石方挖填工程量進(jìn)行兩次獨(dú)立測(cè)量計(jì)算的土方量差值不超過(guò)7%或石方量差值不超過(guò)5%時(shí)，可取其平均值作為最后值?！保端姽こ淌┕y(cè)量規(guī)范》(SL52－93)5.3.15規(guī)定“兩次獨(dú)立測(cè)量同一區(qū)域的開挖工程量其差值小于5%(巖石)和7%(土方)時(shí)，可取中數(shù)(或協(xié)商確定)作為最后值?！?，結(jié)合表6，我們可以推算出挖方平均高差與測(cè)點(diǎn)精度關(guān)系。
我們假設(shè)計(jì)算挖方高差誤差與測(cè)點(diǎn)高程誤差相同。
設(shè)M1為第一次測(cè)量工程量；M2為第二次測(cè)量工程量；S為挖方平均面積；ΔH為挖方平均高差；M為挖方平均工程量。
則工程量
由于每次測(cè)量均有誤差，對(duì)(1)、(2)式微分，按誤差傳播定律有
2次測(cè)量工程量
誤差相同)
取2倍mt為工程量差值限差ΔT，于是考慮上述規(guī)范要求有
18)式為挖方平均高差與高差精度的關(guān)系。
平均挖方高差與測(cè)量高差誤差關(guān)系見表7。
表7平均挖方高差與測(cè)量高差誤差關(guān)系(單位：m)
由于假設(shè)計(jì)算挖方高差誤差與測(cè)點(diǎn)高程誤差相同，表7可以作為野外地形圖測(cè)量高程注記點(diǎn)精度指標(biāo)。
根據(jù)以上分析，對(duì)于1:500或1:1000地形圖測(cè)量，在用于土石方工程量計(jì)算時(shí)，測(cè)點(diǎn)高程精度將直接影響其工程量計(jì)算，綜合考慮表7和工作實(shí)際，建議要求測(cè)點(diǎn)對(duì)于測(cè)站點(diǎn)的高差限差為0.15m，點(diǎn)的密度按表5要求執(zhí)行。從我們使用測(cè)量?jī)x器精度看，結(jié)合目前測(cè)繪工作現(xiàn)狀，對(duì)于地形點(diǎn)高差限差取0.15m，是可以滿足的。
從管理角度上看，在進(jìn)行測(cè)量交樁過(guò)程中，需要使用測(cè)量?jī)x器對(duì)現(xiàn)場(chǎng)關(guān)鍵地形點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)，并將測(cè)量數(shù)據(jù)提交給監(jiān)理和施工單位，以減少施工過(guò)程中施工單位提出土石方工程量不符合的矛盾。
結(jié)束語(yǔ)
隨著業(yè)主精細(xì)化管理的提高，對(duì)設(shè)計(jì)、施工管理日益細(xì)化，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)量化，對(duì)土石方工程量計(jì)算會(huì)提出更高要求。這對(duì)我們測(cè)量人員是個(gè)新的挑戰(zhàn)，也為測(cè)量技術(shù)的發(fā)展提出了新的課題。
參考文獻(xiàn)
[1]成.核電廠土石方量計(jì)算影響因素分析[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì),2014,07:151-153.
關(guān)鍵詞：土方吹填；全站儀；測(cè)量技術(shù)
中圖分類號(hào)：[P258]文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：
全站儀，即全站型電子速測(cè)儀（Electronic Total Station）。是一種集光、機(jī)、電為一體的高技術(shù)測(cè)量?jī)x器，是集水平角、垂直角、距離（斜距、平距）、高差測(cè)量功能于一體的測(cè)繪儀器系統(tǒng)。因其一次安置儀器就可完成該測(cè)站上全部測(cè)量工作，所以稱之為全站儀。廣泛用于地上大型建筑和地下隧道施工等精密工程測(cè)量或變形監(jiān)測(cè)領(lǐng)域。
一、工程概況
駱馬湖羅曼園生態(tài)修復(fù)土方吹填工程項(xiàng)目位于江蘇省宿遷市駱馬湖風(fēng)景區(qū)內(nèi)，地處駱馬湖湖濱帶狀濕地公園的南部位置，西部毗鄰避風(fēng)港，東到環(huán)湖大道，南至駱馬湖南堤，背面與游憩中心和酒吧一條街相連，占地面積36.24公頃，為江蘇省第七屆園藝博覽會(huì)主會(huì)場(chǎng)。工程主要內(nèi)容有：土方開挖、土方吹填等。
二、施測(cè)方案
1、對(duì)甲方提供的基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行平面位置坐標(biāo)和高程復(fù)核；
2、在施工區(qū)加密增設(shè)控制點(diǎn)，為施工工程中測(cè)量工作提供控制坐標(biāo)和高程；
3、根據(jù)基準(zhǔn)點(diǎn)及增設(shè)的控制點(diǎn)依次放設(shè)河邊道路、管理區(qū)主、次干道的邊線；測(cè)量土方施工現(xiàn)場(chǎng)原始斷面。
三、 測(cè)量依據(jù)
按國(guó)家測(cè)繪標(biāo)準(zhǔn)和本工程施工精度要求。
GB/T17942-2000《國(guó)家三角測(cè)量規(guī)范》
GB 12897-91《國(guó)家一、二等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范》
GB 12898-91《國(guó)家三、四等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范》
SL 52-93《水利水電工程施工測(cè)量規(guī)范》
四、測(cè)量方法
(1) 施工控制網(wǎng)加密測(cè)量
根據(jù)業(yè)主單位提供的施工平面控制網(wǎng)基準(zhǔn)點(diǎn)和高程控制網(wǎng)基準(zhǔn)點(diǎn)，并依據(jù)施工測(cè)量的實(shí)際需要，布設(shè)施工測(cè)量加密控制網(wǎng)，控制網(wǎng)等級(jí)為四等。
加密控制網(wǎng)基準(zhǔn)點(diǎn)埋設(shè)鋼筋砼標(biāo)墩，標(biāo)墩結(jié)構(gòu)嚴(yán)格按照規(guī)范和設(shè)計(jì)要求執(zhí)行。頂部埋設(shè)強(qiáng)制鋼筋頭。標(biāo)墩建好后穩(wěn)定24周后即進(jìn)行觀測(cè)。
對(duì)加密控制網(wǎng)的觀測(cè)嚴(yán)格按照《水利水電工程施工測(cè)量規(guī)范》的規(guī)定和限差要求執(zhí)行。加密控制點(diǎn)相對(duì)于首級(jí)控制點(diǎn)點(diǎn)位中誤差不大于±5.0mm。
控制網(wǎng)基準(zhǔn)點(diǎn)可能存在水平位移和垂直升降，定期對(duì)控制網(wǎng)點(diǎn)檢測(cè)校核。
（2）原始斷面測(cè)量放樣
通過(guò)分析施工圖紙，我們發(fā)現(xiàn)所提供圖紙數(shù)據(jù)為每20m為一個(gè)單元格的網(wǎng)格數(shù)據(jù)。如果進(jìn)行數(shù)據(jù)校核和原始地形測(cè)量，測(cè)量點(diǎn)必須與之對(duì)應(yīng)，結(jié)合我工程實(shí)際，我們采用以南北方向每20米為以斷面，共劃分66個(gè)斷面，然后每個(gè)斷面上放樣兩個(gè)控制點(diǎn)。在實(shí)際放樣的過(guò)程中，考慮到全部利用坐標(biāo)點(diǎn)放樣需要較長(zhǎng)時(shí)間，我們?cè)谑┕ぶ行膮^(qū)域放樣相鄰斷面共四個(gè)控制點(diǎn)，例如假定某斷面為1+000，相隔20m的另一斷面為1+020,1+000斷面自東至西放樣A、 B兩點(diǎn)，1+020斷面自東至西放樣C、 D兩點(diǎn)，此四點(diǎn)為施工圖上一個(gè)網(wǎng)格的四個(gè)點(diǎn)，然后將全站儀架在A點(diǎn)，棱鏡放C點(diǎn)，將該點(diǎn)方向置零，然后在保持角度方向不變的情況，利用全站儀測(cè)距模式向北每隔20m放出相應(yīng)斷面上的控制點(diǎn)，采用同樣的方法可以放出B、D方向上的相應(yīng)斷面的控制點(diǎn)，該方法充分利用的全站儀方向可以置零的特點(diǎn)，進(jìn)行控制點(diǎn)放樣，在該工程前期放樣中發(fā)揮了重要作用，節(jié)省了大量時(shí)間。
3、原始斷面測(cè)量
控制點(diǎn)完成放樣后，我們以加密控制網(wǎng)基準(zhǔn)點(diǎn)中的一個(gè)點(diǎn)為后視點(diǎn)，另外一個(gè)點(diǎn)為測(cè)站點(diǎn)，可以測(cè)出已放樣的每個(gè)斷面上的其中一個(gè)斷面樁的坐標(biāo)及高程數(shù)據(jù)，然后以該數(shù)據(jù)點(diǎn)作為每個(gè)斷面上的基點(diǎn)，采用全站儀中的對(duì)邊測(cè)量模式中放射對(duì)邊測(cè)量模式，對(duì)每個(gè)斷面進(jìn)行原始斷面測(cè)量。確保平面定位誤差小于±10mm，高程誤差小于±2mm。
測(cè)量中，為保證棱鏡方向始終處于斷面上，我們?cè)谝阎膬蓚€(gè)斷面控制點(diǎn)上各插一把旗子，作為參照，并有一人專門負(fù)責(zé)指揮手持棱鏡人員的方向，確保了測(cè)量數(shù)據(jù)的有效性。對(duì)邊測(cè)量方法的應(yīng)用，對(duì)進(jìn)行前期斷面測(cè)量及后期完工測(cè)量起到了關(guān)鍵作用，該方法簡(jiǎn)單易用，測(cè)量方便，在儀器位置架設(shè)得當(dāng)?shù)那闆r下，在儀器不需二次移動(dòng)的情況下，可以一次測(cè)量多個(gè)斷面，該測(cè)量方式的應(yīng)用也得到了建設(shè)單位的認(rèn)可。
（4）施工中數(shù)據(jù)測(cè)量
工程正式開始后，因該工程主要為吹填土方，吹填期間土方無(wú)法整形，這給計(jì)算期中支付的工程量帶來(lái)了困難，考慮到已完成吹填的區(qū)域周邊先期已填筑圍堰，吹填土方全部位于圍堰范圍內(nèi)，我們采用對(duì)沉降后圍堰高程一下的區(qū)域采用坐標(biāo)測(cè)量的方式，求出吹填面積s1和高程h1，結(jié)合該區(qū)域原始數(shù)據(jù)，利用(s1+s原)*（h1-h原）/2的方式進(jìn)行工程量計(jì)量，對(duì)于高出圍堰的部分采用斷面測(cè)量方式，結(jié)合實(shí)際將其分割為多個(gè)斷面，并測(cè)量斷面之間的距離，按照相鄰斷面面積的算術(shù)平均值乘以斷面距離的方式求得吹填工程量，例如，假定其中兩個(gè)斷面面積分別為s1、s2兩斷面間的垂直距離為d ,則其計(jì)算公式為（s1+s2）*d/2，通過(guò)上述兩種方式，最終計(jì)算出吹填土方總的工程量。
（5）地形整理控制測(cè)量
土方吹填結(jié)束后，待土方沉降穩(wěn)定后，就要按照施工圖紙要求進(jìn)行土方整理，這時(shí)要使用全站儀中的坐標(biāo)放樣放出地形，考慮到將地形上的每個(gè)高程點(diǎn)全都進(jìn)行放樣工作量太大，而且難以完成，我們采用放出每個(gè)地形的邊界主要變化點(diǎn)，及最高點(diǎn)的辦法，進(jìn)行放樣， 如圖，該地形共有五個(gè)主要控制點(diǎn)，分別為BD41至BD44，及最高點(diǎn)7，以此五點(diǎn)進(jìn)行地形放樣，根據(jù)整理情況適時(shí)測(cè)量，及時(shí)對(duì)整理情況進(jìn)行控制。
地形整理是確保工程質(zhì)量最終滿足合同要求的關(guān)鍵，所以該階段確保地形整理到位非常重要，在實(shí)際土方整理的過(guò)程中，我們采用全站儀全程跟蹤復(fù)核的辦法，采用放樣測(cè)量模式，及時(shí)對(duì)各控制點(diǎn)與設(shè)計(jì)數(shù)值進(jìn)行比較，確保了地形整理最終滿足了合同要求，得到了建設(shè)單位的肯定。
（6）竣工斷面測(cè)量
該階段測(cè)量方法與原始斷面測(cè)量方法類似，不再贅述。
關(guān)鍵詞：TBM;激光導(dǎo)向; 控制測(cè)量;貫通測(cè)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
中圖分類號(hào)：TU74文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
1、概況
隨著全斷面掘進(jìn)機(jī)在地下開挖工程中的廣泛應(yīng)用，是未來(lái)隧洞工程施工技術(shù)的發(fā)展方向，而盾構(gòu)機(jī)測(cè)量系統(tǒng)是附屬于TBM全新的測(cè)量模式，它表現(xiàn)的形式是如何指導(dǎo)著隧洞掘進(jìn)，根據(jù)大部分工程的經(jīng)驗(yàn)，洞內(nèi)基本導(dǎo)線網(wǎng)宜布設(shè)交叉閉合雙導(dǎo)線，相互間互相校核，將精確的數(shù)據(jù)傳遞至盾構(gòu)機(jī)測(cè)量系統(tǒng)，為隧洞貫通提供了測(cè)量技術(shù)的支持。從而保證了工程的順利實(shí)施。
2、洞外與洞內(nèi)的聯(lián)系測(cè)量
2.1進(jìn)洞口控制網(wǎng)的布設(shè)
根據(jù)發(fā)包人提供的施工控制網(wǎng)成果，結(jié)合地形的實(shí)際情況，進(jìn)行設(shè)計(jì)、選點(diǎn)、造標(biāo)，布設(shè)兩條獨(dú)立進(jìn)洞交叉閉合導(dǎo)線。兩個(gè)獨(dú)立進(jìn)洞控制點(diǎn)的定向起始方向?yàn)橥环较?，進(jìn)洞口控制網(wǎng)布設(shè)成邊角交會(huì)網(wǎng)。如下圖2-1所示
A7和A12為獨(dú)立的進(jìn)洞控制點(diǎn)，A8為定向起始方向, JDL1和JDR1為進(jìn)洞點(diǎn)，A8、A7、A12、JDL1、JDR1就共同構(gòu)成進(jìn)洞口控制網(wǎng)。
2.2進(jìn)洞口控制網(wǎng)的觀測(cè)
施測(cè)過(guò)程中嚴(yán)格執(zhí)行《水利水電工程施工測(cè)量規(guī)范》SL52―93中測(cè)角中誤差、三角形閉合差、測(cè)距中誤差、測(cè)回?cái)?shù)的相關(guān)規(guī)定。
觀測(cè)時(shí)，充分考慮外界條件對(duì)測(cè)角、測(cè)距的影響，在日出后或日落前，避開大氣透明度差的時(shí)段，在外界條件符合觀測(cè)要求的情況下按略高于三等邊角網(wǎng)的精度進(jìn)行觀測(cè)。
2.3進(jìn)洞口控制網(wǎng)的平差
由于進(jìn)洞控制點(diǎn)是在地面基本控制網(wǎng)的基礎(chǔ)上測(cè)設(shè)的，因此可將地面基本控制點(diǎn)作為已知起算點(diǎn)。為了提高進(jìn)洞點(diǎn)的精度,為其單獨(dú)進(jìn)行測(cè)站平差,在進(jìn)行測(cè)站平差時(shí)，采用組間聯(lián)合平差, 聯(lián)測(cè)方向的改正數(shù)分配遵照“平均反符號(hào)”的原則進(jìn)行。原理如下:
設(shè)兩組聯(lián)測(cè)的共同方向ij的觀測(cè)值分別為i’j’和i’’j’’相應(yīng)的改正數(shù)為v’i,v’j 和v’’i,v’’j
則:
-v’i+v’j+v’’i-v’’j+n=0
其中:n=(j’-i’)-(j’’-i’’) 組成法方程式:4k+n=0
解之:聯(lián)系數(shù) k=-1/4n
V’i=-k=+1/4n v’j=+k=-1/4n
V’’i=+k=-1/4n v’’j=-k=+1/4n
3、洞內(nèi)基本導(dǎo)線網(wǎng)的控制
3.1洞內(nèi)基本導(dǎo)線網(wǎng)的布設(shè)
為保證隧洞測(cè)量貫通的準(zhǔn)確性,洞內(nèi)基本導(dǎo)線網(wǎng)布設(shè)成交叉閉合的雙導(dǎo)線， 洞內(nèi)直線段由兩側(cè)布設(shè)的對(duì)稱交叉雙導(dǎo)線構(gòu)成。導(dǎo)線網(wǎng)邊長(zhǎng)根據(jù)儀器等級(jí)和洞內(nèi)觀測(cè)條件，直線段控制在300～500m。
如下圖所示：
1）直線段交叉閉合對(duì)稱雙導(dǎo)線
ACE G IK
BD F H JL
3.2洞內(nèi)基本導(dǎo)線網(wǎng)控制點(diǎn)的布設(shè)
洞內(nèi)基本導(dǎo)線控制點(diǎn)布置在隧洞軸線兩側(cè)洞壁上，距洞底1.5m高的位置。強(qiáng)制對(duì)中螺絲的中心即為導(dǎo)線點(diǎn)的平面位置?？刂泣c(diǎn)用鋼筋混凝土固定在洞壁上以保證觀測(cè)臺(tái)的穩(wěn)定性。其位置既保證人能夠方便觀測(cè)，又避免洞內(nèi)其它輔助設(shè)施的影響，在觀測(cè)臺(tái)底部放置簡(jiǎn)單實(shí)用且為活動(dòng)的觀測(cè)者輔助設(shè)施，以便觀測(cè)完畢后移走。在觀測(cè)臺(tái)上方的洞壁上設(shè)置照明裝置和插座。儀器臺(tái)的簡(jiǎn)圖如圖所示
3.3洞內(nèi)基本導(dǎo)線網(wǎng)控制點(diǎn)的測(cè)量方法及傳遞
洞內(nèi)基本導(dǎo)線測(cè)量采用瑞士徠卡TCA1800全自動(dòng)全站儀（測(cè)角精度 1＂，測(cè)距精度1mm+2PPm），在進(jìn)行洞內(nèi)基本導(dǎo)線的角度觀測(cè)中，當(dāng)方向數(shù)為2時(shí)，采用左右角觀測(cè)方法；當(dāng)方向數(shù)多于2時(shí)，采用全圓方向觀測(cè)法，觀測(cè)6個(gè)測(cè)回。在進(jìn)行洞內(nèi)基本導(dǎo)線的距離觀測(cè)中，對(duì)導(dǎo)線邊要進(jìn)行對(duì)向觀測(cè)，要測(cè)量氣象元素，并進(jìn)行氣象改正、乘常數(shù)和加常數(shù)改正以及傾斜改正。在洞內(nèi)觀測(cè)過(guò)程中,測(cè)角和測(cè)距要考慮外界條件對(duì)精度的影響。由于TBM盾掘進(jìn)機(jī)開挖中,灰塵的流動(dòng)和氣流的不穩(wěn)定,以及光線的折射都會(huì)對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)的質(zhì)量產(chǎn)生整體的不可靠，所以盡量選擇視線清晰，氣流穩(wěn)定的狀態(tài)下進(jìn)行導(dǎo)線測(cè)量。每當(dāng)基本導(dǎo)線向前延伸一個(gè)環(huán)節(jié)，則計(jì)算和檢核就要進(jìn)行一次，檢核的內(nèi)容包括：
1）圖形閉合差
w圖=[B]-(n-2)*180限差(w圖)限 2√nmp
其中: [B]為圖形內(nèi)角和mp一測(cè)回測(cè)角中誤差n左角數(shù)
2) 檢查兩期都進(jìn)行觀測(cè)過(guò)的新、舊角值之較差Δβ是否超限。
其限差按下式計(jì)算：
3)檢查新增環(huán)節(jié)未端導(dǎo)線點(diǎn)的橫向點(diǎn)位精度。
推算的導(dǎo)線點(diǎn)i的點(diǎn)位橫向較差Δi來(lái)檢查。點(diǎn)位橫向較差的限差可按下式計(jì)算
式中 是與導(dǎo)線點(diǎn)i相應(yīng)的橫向中誤差的估值，可以根據(jù)導(dǎo)線點(diǎn)i的樁號(hào)進(jìn)行計(jì)算。
TBM開挖中，測(cè)量工作是根據(jù)主機(jī)機(jī)頭位置，固定安裝的VMT激光導(dǎo)向系統(tǒng)自動(dòng)引導(dǎo)掘進(jìn)方向,屬于洞內(nèi)施工導(dǎo)線部分。洞內(nèi)施工導(dǎo)線是在洞內(nèi)基本導(dǎo)線測(cè)設(shè)的基礎(chǔ)上,用基本導(dǎo)線對(duì)施工導(dǎo)線進(jìn)行校核，通過(guò)一定的糾偏量調(diào)整掘進(jìn)機(jī)姿態(tài)沿設(shè)計(jì)軸線前進(jìn)。在糾偏的過(guò)程當(dāng)中,調(diào)整后視方位,避免出現(xiàn)縱向大的偏差,先使掘進(jìn)方位角平行于設(shè)計(jì)軸線方向,然后調(diào)整一定的角度偏差值使掘進(jìn)方向緩和的歸于設(shè)計(jì)軸線。在TBM掘進(jìn)中，由基本導(dǎo)線的坐標(biāo)系統(tǒng)傳遞給VMT激光導(dǎo)向系統(tǒng)，并進(jìn)一步根據(jù)隧洞的設(shè)計(jì)洞軸線指導(dǎo)掘進(jìn)機(jī)方向。洞內(nèi)施工導(dǎo)線的水平角和距離均應(yīng)觀測(cè)2個(gè)測(cè)回，水平角按左右角觀測(cè)，左右角之和與360°的較差不大于±3″。洞內(nèi)施工導(dǎo)線的技術(shù)要求按下表的規(guī)定：
平均邊長(zhǎng)（m）
（m） 測(cè)角中誤差（″）
（″） 測(cè)距中誤差（mm）
（mm） 左右角之和與360°較差（″）
（″）
300 ±1.8 ±3 ±3
為避免出現(xiàn)任何形式的粗差和精度不等權(quán)，每隔2km左右將左右兩條導(dǎo)線進(jìn)行聯(lián)測(cè)，洞內(nèi)基本導(dǎo)線的計(jì)算與檢核是隨基本導(dǎo)線向前延伸而逐次進(jìn)行。
3.4洞內(nèi)基本導(dǎo)線網(wǎng)樁點(diǎn)內(nèi)業(yè)及平差計(jì)算
根據(jù)《水利水電工程施工測(cè)量規(guī)范》SL5293以及測(cè)量總體設(shè)計(jì)報(bào)告，洞內(nèi)基本導(dǎo)線網(wǎng)執(zhí)行三等導(dǎo)線測(cè)量限差，水平角：兩次照準(zhǔn)差4cc，半測(cè)回歸零差6cc，2C互差9cc，同方向測(cè)回差6cc；天頂距：指標(biāo)互差9cc，測(cè)回差9cc，附合或閉合現(xiàn)閉合差±12√（D）。根據(jù)據(jù)天頂距和斜距計(jì)算出測(cè)站與鏡站平均高程面上的平距，再進(jìn)行測(cè)區(qū)平均高程面上邊長(zhǎng)的歸算。使用軟件《控制網(wǎng)優(yōu)化與平差》進(jìn)行嚴(yán)密平差。驗(yàn)后方差定權(quán)，先驗(yàn)測(cè)角中誤差：1.8″，先驗(yàn)測(cè)距中誤差公式：A+B*D其中.A=1.37mm，B=-0.23mm/Km。平差后獲得：網(wǎng)形及精度統(tǒng)計(jì)表、三角形閉合差、導(dǎo)線段閉合差、方向平差成果表、邊長(zhǎng)平差成果表、點(diǎn)位誤差、點(diǎn)間誤差及控制點(diǎn)成果表。
4、貫通測(cè)量
貫通前，從支洞向下游方向人工開挖50m左右的小導(dǎo)洞，此洞的頂部超過(guò)掘進(jìn)機(jī)刀盤中心。
當(dāng)TBM即將到達(dá)小導(dǎo)洞時(shí)，從支洞洞口控制點(diǎn)，引測(cè)控制點(diǎn)至小導(dǎo)洞內(nèi)（執(zhí)行三等導(dǎo)線觀測(cè)成果）。在小導(dǎo)洞內(nèi)將控制點(diǎn)引測(cè)至主機(jī)皮帶拖架焊接的固定儀器觀測(cè)臺(tái)上，最后傳遞至VMT激光導(dǎo)向系統(tǒng)，與主洞基本導(dǎo)線點(diǎn)引測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，根據(jù)偏差調(diào)整TBM姿態(tài).
5、結(jié)束語(yǔ)：
在最終貫通后：各項(xiàng)誤差指標(biāo)均要符合SL378--2007《水工建筑物地下開挖工程施工規(guī)范》中的限差要求，對(duì)于目前測(cè)量方法的可靠性及精確度，我們還要在以后的工程中多加實(shí)踐，為今后TBM施工中測(cè)量工作奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
編后話：
此文作者現(xiàn)就職遼西北供水工程監(jiān)理部，任測(cè)量監(jiān)理工程師。本文寫在某供水工程（四段）三標(biāo)段隧洞開挖前，該隧洞采用TBM盾構(gòu)機(jī)施工，隧洞總長(zhǎng)18.7，設(shè)有一個(gè)支洞。作者以此文提出自己的設(shè)計(jì)與建議，供參建單位參考。
參考文獻(xiàn)：1.《水工建筑物地下開挖工程施工規(guī)范》SL378―2007；
2.《水利水電工程施工測(cè)量規(guī)范》SL52―93；
關(guān)鍵詞：水利工程；農(nóng)田；施工技術(shù)
正文：
1.農(nóng)田水利工程概述
1.1水利建設(shè)技術(shù)管理的重要性
由于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展進(jìn)步，水利工程施工技術(shù)也在不斷的發(fā)展進(jìn)步，并且在水利工程施工中，國(guó)家投資也在不斷增多，與水利工程相關(guān)的基礎(chǔ)配套設(shè)施也在不斷的完善中，這些都促進(jìn)了水利工程施工企業(yè)的發(fā)展。總的來(lái)說(shuō)，在水利工程施工中，施工技術(shù)起到了十分重要的作用。因此，在水利工程施工中，只有提高施工技術(shù)，加強(qiáng)技術(shù)管理才能夠在確保水利工程順利施工的同時(shí)，獲取最高的經(jīng)濟(jì)效益。
1.2農(nóng)田水利工程施工難點(diǎn)分析
在農(nóng)田水利工程施工中，不但工程施工內(nèi)容多，且涉及多種施工工種交叉作業(yè)，所需的施工人員以及施工設(shè)備也較多，由于涉及的施工面積較大，因此需要加強(qiáng)工程的施工管理，并且合理的組織施工，從而確保農(nóng)田水利工程的順利完成。另外，在水利工程施工中，各項(xiàng)工程要密切配合，在進(jìn)行田間道路修筑、剝離耕作層、修溝渠以及局部切填土過(guò)程中，要認(rèn)真嚴(yán)格進(jìn)行施工，減少施工環(huán)節(jié)之間的影響。除此之外，為了確保農(nóng)田水利工程的順利完工，還需要監(jiān)理人員以及業(yè)主之間的配合，施工企業(yè)要對(duì)施工進(jìn)行精心的組織以及科學(xué)的管理，嚴(yán)格根據(jù)ISO9002質(zhì)量管理體系要求來(lái)進(jìn)行施工。
2.農(nóng)田水利工程施工技術(shù)
2.1施工測(cè)量
在農(nóng)田水利工程施工技術(shù)中，施工測(cè)量是重要的技術(shù)之一，其主要內(nèi)容包括了放樣測(cè)量、控制樁位復(fù)測(cè)以及交接樁施工測(cè)量等，另外，水平位置、高程復(fù)核以及加密等也屬于施工測(cè)量的范圍之內(nèi)。農(nóng)田水利工程施工測(cè)量工作主要包括：線路平面控制測(cè)量、高程控制測(cè)量，渠系的放樣及測(cè)量等，由施工管理部門成立專門測(cè)量放樣小組，由小組負(fù)責(zé)施工測(cè)量放樣工作。施工測(cè)量工作應(yīng)該按照《工程測(cè)量規(guī)范》和《水利水電工程施工測(cè)量規(guī)范》等技術(shù)規(guī)范的要求實(shí)施。
2.2施工臨時(shí)排水設(shè)施的施工
在農(nóng)田水利工程施工中，加強(qiáng)臨時(shí)排水設(shè)施的施工對(duì)于后續(xù)工程施工的安全性有著極為重要的作用，同時(shí)這也是保證施工主體安全的重點(diǎn)及關(guān)鍵。從這方面來(lái)看，為了保證農(nóng)田水利工程施工的順利進(jìn)行，必須要做好臨時(shí)排水設(shè)施的施工。在進(jìn)行工程開挖之前，必須要做好臨時(shí)排水設(shè)施施工，這需要根據(jù)永久性排水設(shè)施的布置情況來(lái)進(jìn)行確定，并且臨時(shí)性排水設(shè)施需要建立在工程施工區(qū)域之外，這樣能夠有利于將雨水以及地面積水及時(shí)排除，從而確保了主體工程的施工安全。
2.3基坑開挖施工
在開挖基坑的過(guò)程中，要做好環(huán)境保護(hù)，防止水土流失，同時(shí)禁止出現(xiàn)棄渣胡亂堆積丟棄的行為。在進(jìn)行土方填筑試驗(yàn)之前，需要確定測(cè)試方法、質(zhì)量控制要求以及施工技術(shù)等。如果存在地面起伏不平的問題，其填充層的施工需要根據(jù)水平分層來(lái)進(jìn)行，要對(duì)分層工作面進(jìn)行水平碾壓，盡可能的減少界溝的存在。在進(jìn)行滾動(dòng)操作施工的時(shí)候，首先要對(duì)各個(gè)指標(biāo)參數(shù)進(jìn)行確定，這里可以利用壓實(shí)試驗(yàn)來(lái)進(jìn)行。同時(shí)，要處理好路基表面，將散土以及各種工程廢料清理干凈。在進(jìn)行相鄰作業(yè)面施工的過(guò)程中，要確保兩者之間的均勻上升，從而盡可能的減少施工縫以及高度差。
2.4過(guò)路涵以及溝渠襯砌施工
在農(nóng)田水利工程施工中，要找過(guò)路涵以及溝渠襯砌的施工。首先是對(duì)過(guò)路涵進(jìn)行施工。一般來(lái)說(shuō)，先進(jìn)行基坑的開挖，這里需要運(yùn)用機(jī)械設(shè)備來(lái)進(jìn)行，之后是進(jìn)行清坡以及清底，需要人工來(lái)完成。在進(jìn)行過(guò)路涵施工過(guò)程中，必須要嚴(yán)格根據(jù)施工順序來(lái)進(jìn)行施工。其次是進(jìn)行溝渠襯砌的施工，具體來(lái)說(shuō)，主要的是處理好溝渠的溝槽基礎(chǔ)，其中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)必須與水利工程設(shè)計(jì)的要求相符合，然后是安裝以及制作渠身。如果是利用標(biāo)準(zhǔn)預(yù)制或者預(yù)制板來(lái)進(jìn)行明渠段的制作，必須要以設(shè)計(jì)要求中的混凝土標(biāo)號(hào)來(lái)進(jìn)行預(yù)制，只有這樣才能確?；炷翉?qiáng)度與工程質(zhì)量要求相符合，并且要以工程設(shè)計(jì)為依據(jù)來(lái)進(jìn)行明渠基礎(chǔ)高程的測(cè)量。除此之外，在溝渠施工過(guò)程中，要確保預(yù)制明渠的密實(shí)以及平整，并且要將直順度、高度以及頂面高等偏差控制在要求的范圍之內(nèi)。
2.5漿砌工程施工
在這個(gè)施工過(guò)程中，必須要嚴(yán)格根據(jù)施工標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范來(lái)進(jìn)行。在這里需要注意的是，需要將單層厚度控制在30cm左右，并要使得漿砌工程每層的寬度相同。在施工完畢之后，要重點(diǎn)進(jìn)行防滲處理。另外，在施工過(guò)程中，要確保用砂粒徑、細(xì)度模數(shù)以及材料質(zhì)量等滿足砌筑工程的施工規(guī)范要求，并且石料的物理力學(xué)強(qiáng)度指標(biāo)也應(yīng)當(dāng)滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。除此之外，在選擇水泥的時(shí)候要根據(jù)水泥砂漿的具體要求來(lái)進(jìn)行選擇，并且水泥標(biāo)號(hào)絕不能降低。
3.結(jié)束語(yǔ)
從上述分析中可以看得出來(lái)，水利工程項(xiàng)目在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展建設(shè)中起到了極其重要的作用。而農(nóng)田水利工程則關(guān)系到現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展進(jìn)步，因此必須要加強(qiáng)農(nóng)田水利工程的施工質(zhì)量，尤其是施工技術(shù)，這是確保水利工程施工質(zhì)量的關(guān)鍵所在。在農(nóng)田水利工程施工中，主要涉及到施工測(cè)量、施工臨時(shí)排水設(shè)施、基坑開挖、過(guò)路涵以及溝渠襯砌、漿砌工程等施工技術(shù)，只有這樣才能確保水利工程施工質(zhì)量，更好的促進(jìn)我國(guó)農(nóng)業(yè)的發(fā)展進(jìn)步。
參考文獻(xiàn)
[1]郜書杰.淺析農(nóng)田水利工程施工技術(shù)的難點(diǎn)及質(zhì)量控制[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2016.
[2]劉建英.淺析小型農(nóng)田水利工程的漿砌石施工技術(shù)[J].珠江水運(yùn)，2016（2）：74-75.
關(guān)鍵詞：農(nóng)田水利；特點(diǎn)；施工技術(shù)；
中圖分類號(hào)：TV 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
引言
隨著國(guó)家對(duì)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)扶持力度的不斷提高，農(nóng)田水利工程施工項(xiàng)目也日益增多，農(nóng)田水利工程施工內(nèi)容主要包括農(nóng)業(yè)田間的灌排水系統(tǒng)、農(nóng)村小型水庫(kù)、農(nóng)村抗旱水源工程以及農(nóng)業(yè)用水引水工程。強(qiáng)化農(nóng)田水利工程施工管理，完善農(nóng)田水利基本建設(shè)體系，已經(jīng)成為當(dāng)前農(nóng)田水利工程施工管理的重要內(nèi)容，這對(duì)于確保農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的正常開展，推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展也具有重要的作用。
1.水利工程的施工技術(shù)管理重要性以及特點(diǎn)
水利工程施工單位要在這激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占有一席之地，除了要采用科學(xué)、優(yōu)良的施工技術(shù)，使用先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備以及新型材料，同時(shí)加強(qiáng)對(duì)水利工程施工技術(shù)的管理，不斷提高其管理水平，增強(qiáng)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，從而實(shí)現(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)價(jià)值的最大化。水利工程施工技術(shù)管理的重要性主要有以下幾點(diǎn)：第一，由于施工技術(shù)和施工材料的特殊性，在施工過(guò)程中，工程項(xiàng)目不僅會(huì)受到外界因素的影響，同時(shí)還會(huì)綜合利用各種先進(jìn)技術(shù)、材料、能源以及交替施工等，因此，只有加強(qiáng)對(duì)施工技術(shù)的管理，才能確保工程項(xiàng)目的正常有序地進(jìn)行，從而使工程建設(shè)滿足工程的質(zhì)量要求和技術(shù)要求。第二，通過(guò)對(duì)施工技術(shù)的管理，使工程中的各項(xiàng)工序進(jìn)行交叉施工，在一定程度上不僅能夠減少工程的施工成本，同時(shí)還有效縮短了施工工期，以此提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
相對(duì)于其他工程項(xiàng)目而言，水利工程項(xiàng)目的施工特點(diǎn)主要有以下幾點(diǎn)：第一，水利工程項(xiàng)目一般都是在湖畔或者河流等處來(lái)實(shí)行施工的，為了防止水流對(duì)工程施工的影響，必須要采取相應(yīng)的措施來(lái)有效控制施工地點(diǎn)的水流，從而確保工程項(xiàng)目周圍的一些實(shí)體不會(huì)受到水流的沖刷和影響。第二，氣候的變化，水利工程多數(shù)是露天施工，氣候的變化對(duì)工程的施工質(zhì)量有著一定的影響，比如暴雨、強(qiáng)風(fēng)等，因此，在工程施工過(guò)程中，必須重視氣候的變化，并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行預(yù)防和管理。第三，水利工程質(zhì)量要求較高，由于水利工程項(xiàng)目的工期比較長(zhǎng)、投資較大，同時(shí)涉及到的面積非常的廣泛，其施工技術(shù)具有一定的復(fù)雜性，水利工程項(xiàng)目的建設(shè)不僅要兼顧交通運(yùn)輸和生產(chǎn)生活用水，同時(shí)還必須具有防洪和發(fā)電的功能。
2.農(nóng)田水利工程施工方案布置原則
(1）農(nóng)田水利工程在施工方案制定時(shí)，必須遵循充分合理利用土地的原則，充分發(fā)揮土地資源的價(jià)值。
(2）農(nóng)田水利工程施工方案的制定應(yīng)該遵循因地制宜以及因時(shí)制宜的原則，能夠有利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)作業(yè)的開展，施工方案應(yīng)該易于組織管理而且安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理。
(3）農(nóng)田水利工程施工方案必須注重環(huán)境保護(hù)、避免由于農(nóng)田水利工程施工造成水土流失等破壞的發(fā)生。
(4）農(nóng)田水利工程施工方案，在施工結(jié)束后能夠?qū)崿F(xiàn)水利工程、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及自然環(huán)境的和諧。
3.農(nóng)田水利工程施工管理技術(shù)
3.1 施工測(cè)量
農(nóng)田水利工程施工測(cè)量應(yīng)該按照《水利水電工程施工測(cè)量規(guī)范》、《工程測(cè)量規(guī)范》等相關(guān)技術(shù)規(guī)范的要求，由施工管理部門成立專門測(cè)量放樣小組開展施工測(cè)量放樣工作。施工測(cè)量的主要內(nèi)容包括施工測(cè)量交接樁、控制樁位復(fù)測(cè)及加密、放樣測(cè)量、水平位置和高程的復(fù)核等工作內(nèi)容。
3.2施工臨時(shí)排水設(shè)施的施工
施工臨時(shí)排水設(shè)施作為保證施工安全以及施工主體安全的關(guān)鍵，對(duì)于確保工程施工的順利開展具有至關(guān)重要的作用。在農(nóng)田水利工程開挖工程施工前，應(yīng)該結(jié)合永久性排水設(shè)施的布置，在農(nóng)田水利工程施工區(qū)域外設(shè)置完善的臨時(shí)性排水設(shè)施，以便于能夠及時(shí)的排除或者引導(dǎo)雨水和地面積水，確保主體工程的施工安全。
3.3 土方工程施工
（1） 挖方工程施工
對(duì)于土方開挖工程的施工，應(yīng)該與填筑工程施工相結(jié)合，盡可能的遵循土方填挖平衡的原則。土方挖方工程施工的內(nèi)容主要包括開挖區(qū)域的臨時(shí)道路的施工、水利設(shè)施基礎(chǔ)和岸坡的清理開挖、開挖區(qū)域臨時(shí)邊坡穩(wěn)定加固施工以及開挖坡面及基坑底部滲水排除等幾方面的施工內(nèi)容。對(duì)開挖區(qū)域及回填區(qū)進(jìn)清除表面的松土，盡可能的采用機(jī)械開挖以及機(jī)械運(yùn)輸?shù)姆绞健?/p>
（2）填筑工程施工
在土方填筑工程施工前，應(yīng)該合理的規(guī)劃土方的開挖回填方案，盡可能的采取就近開挖就近回填的方式，減少調(diào)土距離降低工程施工成本。填筑工程施工方法應(yīng)該結(jié)合填筑部位具體制定，在填筑工程施工過(guò)程中，應(yīng)該注意嚴(yán)格按照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求控制填筑的厚度，平整度，對(duì)于單層填筑層盡可能的控制厚度在20cm左右，并及時(shí)的采取機(jī)械夯實(shí)或者是壓實(shí)。
3.4 漿砌工程施工
對(duì)于漿砌工程施工，首先應(yīng)該確保材料質(zhì)量滿足施工規(guī)范的要求，石料的各項(xiàng)物理力學(xué)強(qiáng)度指標(biāo)應(yīng)符合施工圖紙以及施工規(guī)范的要求，漿砌工程用砂的粒徑、細(xì)度模數(shù)也必須滿足規(guī)范要求，水泥則應(yīng)該根據(jù)水泥砂漿的具體要求采用合適標(biāo)號(hào)的水泥。漿砌工程施工應(yīng)該分層砌筑，控制單層厚度在30cm左右，保證每層漿砌工程的寬度相同，并按照帶線砌筑的方式施工作業(yè)，在砌筑結(jié)束后應(yīng)該及時(shí)對(duì)漿砌工程進(jìn)行縫防滲處理。
3.5 過(guò)路涵以及溝渠襯砌施工
對(duì)于過(guò)路涵的施工，其施工順序?yàn)槭紫冗M(jìn)行 溝槽施工，然后管道鋪設(shè)，并在過(guò)路涵的兩側(cè)設(shè)置短墻。首先采用機(jī)械機(jī)挖土，然后采取人工配合清底、清坡的作業(yè)方式。在溝槽施工作業(yè)結(jié)束后，在溝底鋪設(shè)墊層基礎(chǔ)，并擺放墊塊，然后管道安裝，并利用水泥砂漿接口，做好防水保護(hù)后填筑覆土即可。
對(duì)于溝渠襯砌施工，首先應(yīng)該對(duì)溝渠的溝槽進(jìn)行基礎(chǔ)處理，然后在確認(rèn)了溝渠的基底高程、地基承載力、基礎(chǔ)幾何尺寸、排水設(shè)施等一系列設(shè)施滿足設(shè)計(jì)要求后，即可安制渠身。如果采用預(yù)制混凝土的預(yù)制板，必須保證按照設(shè)計(jì)要求的混凝土標(biāo)號(hào)進(jìn)行預(yù)制，確保強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求，對(duì)于溝渠襯砌的施工管理，應(yīng)該保證勾縫均勻，密實(shí)平整，線條直順，曲線圓滑美觀無(wú)折角現(xiàn)象，直順度、高度偏差以及頂面高偏差均在規(guī)范要求的范圍內(nèi)。
3.6 鋼筋工程及混凝土工程施工
對(duì)于鋼筋工程施工，首先應(yīng)該確保用于農(nóng)田水利工程施工的鋼筋質(zhì)量滿足使用要求，一般采取人工綁扎、焊接接頭的方式進(jìn)行處理。對(duì)于鋼筋工程施工管理主要是確保鋼筋保護(hù)層的厚度、鋼筋的型號(hào)、鋼筋的焊接質(zhì)量，只有各項(xiàng)控制指標(biāo)合格后方可進(jìn)行混凝土的澆筑作業(yè)或者是進(jìn)行下道工序的施工。
對(duì)于混凝土工程的施工，首先應(yīng)該檢查模板的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性和表面平整度是否滿足設(shè)計(jì)以及規(guī)范要求，確保立模質(zhì)量?；炷恋臐仓┕ぷ鳂I(yè)應(yīng)該采取水平分層、一次整體澆筑，插入式振搗器振搗密實(shí)的方式進(jìn)行澆筑作業(yè)，在混凝土澆筑完成并初凝后應(yīng)立即進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)期間應(yīng)保持濕潤(rùn)，防止雨林、日曬和受凍，影響混凝土的施工質(zhì)量。
4 結(jié)語(yǔ)
綜上所述，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)水利工程項(xiàng)目規(guī)模的不斷擴(kuò)大，企業(yè)必須要加強(qiáng)對(duì)施工技術(shù)的管理，根據(jù)具體的施工技術(shù)，結(jié)合企業(yè)的發(fā)展特點(diǎn)，采取相應(yīng)的管理措施，加強(qiáng)企業(yè)員工和管理人員專業(yè)技能的培訓(xùn)，增強(qiáng)對(duì)工程施工質(zhì)量的監(jiān)控，從而促使水利工程項(xiàng)目達(dá)到優(yōu)質(zhì)高標(biāo)準(zhǔn)化的目的。
參考文獻(xiàn)：
[1]丹.關(guān)于水利工程施工技術(shù)管理的探討[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2012，（5）.
[2]吳林.淺述水利工程施工技術(shù)管理[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2012，（15）.
【關(guān)鍵詞】：輸水隧洞鉆爆法施工工藝 淺析
中圖分類號(hào)： U455文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
鉆爆法施工條件
工程概況
遼寧省大伙房水庫(kù)輸水隧洞工程位于遼寧省東部山區(qū)、本溪市的桓仁縣和撫順市的新賓縣兩個(gè)行政區(qū)域內(nèi)。該工程為從渾江流域調(diào)水至渾河、太子河流域的大型引水工程，用以解決遼寧省中部六大城市的生活和工業(yè)用水問題。輸水隧洞全長(zhǎng)85.32km、開挖直徑8.0m、設(shè)計(jì)引水流量70m3／s、年平均調(diào)水量為17.88×108m3。其中樁號(hào)0＋000.00m～23＋513.70m和58＋676.86m～60＋676.86m采用常規(guī)鉆爆法施工，其它洞段采用硬巖掘進(jìn)機(jī)（TBM）施工，工程總工期5.5年。
工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件
本段地表地形山巒起伏，植被茂密，地面高程為370～620m，屬低山地貌類型。主洞鉆爆段洞室在山巒谷壑交迭的山脈底部通過(guò)，其軸向?yàn)?16°，埋深150～300m。依據(jù)地下水賦存條件與分布規(guī)律、地下水補(bǔ)給、徑流、排泄條件和地下水類型及巖體的富水性等水文地質(zhì)條件推測(cè)對(duì)于一般裂隙巖體，在施工開挖過(guò)程中洞室多為滲水至滴水狀態(tài)，隧洞地下水常年流量＜1m3／min·km。但在個(gè)別構(gòu)造發(fā)育部位外水壓力較大，有集中涌水問題，推測(cè)涌水量一般不超過(guò)100L／min。
該地段穿越了中生代燕山晚期侵入體（ξπ53⑴），主要巖性為正長(zhǎng)斑巖，呈不規(guī)則狀侵入于太古代混合巖體中，多呈微風(fēng)化至新鮮狀態(tài)，天然重度為24.8～26.3kN／m3，其單軸干抗壓強(qiáng)度為51～99MPa、飽和抗壓強(qiáng)度為47～73MPa。根據(jù)施工地質(zhì)設(shè)計(jì)圖,主洞鉆爆段只有Ⅱ、Ⅲb類圍巖。
主洞鉆爆開挖
鉆爆開挖工藝原則
洞室開挖將采用以自制鑿巖臺(tái)車和YT-28鉆機(jī)成孔為主、多臂鑿巖臺(tái)車成孔配合的聯(lián)合施工作業(yè)方式。針對(duì)斷層、巖脈、圍巖等不良地質(zhì)洞段，嚴(yán)格按“新奧法”原則施工，鉆爆開挖按照“短進(jìn)尺、弱爆破、強(qiáng)支護(hù)、勤觀測(cè)”的原則、解決好不良地質(zhì)洞段開挖難度大的問題，施工中制定針對(duì)性的施工技術(shù)方案。方案的制定要充分考慮以往的施工經(jīng)驗(yàn)和其它相似的工程，盡可能全面的考慮到各種可能出現(xiàn)的情況。同時(shí)，開挖中加強(qiáng)地質(zhì)超前預(yù)報(bào)工作，在摸清前方工程地質(zhì)、水文地質(zhì)的情況下，根據(jù)相應(yīng)的實(shí)際情況對(duì)施工技術(shù)措施作調(diào)整后施工，不冒然輕進(jìn)，防止造成無(wú)法預(yù)料的局面。
鉆爆開挖工藝
鉆爆開挖程序
（1）在洞室施工中，采取“新奧法”施工工藝。
（2）在地質(zhì)條件許可的情況下，盡量滯后支護(hù)，以加快工程開挖進(jìn)度。不良地質(zhì)洞段開挖施工嚴(yán)格按照“超前支護(hù)預(yù)加固、短進(jìn)尺、小藥量、弱爆破、強(qiáng)支護(hù)、緊封閉、勤觀測(cè)”的原則施工。
（3）為便于出渣機(jī)械設(shè)備快速、安全地抵達(dá)工作面，及時(shí)將棄渣運(yùn)輸至洞外，以縮短循環(huán)時(shí)間，加快施工進(jìn)度，主洞每隔200m設(shè)一側(cè)洞，用于洞內(nèi)相向車輛的避車，車輛的倒車。結(jié)構(gòu)及斷面尺寸見圖2－1。
圖2－1側(cè)洞布置形式示意圖
（4）由于主洞埋置較深，施工支洞洞線較長(zhǎng)，通風(fēng)散煙難度很大，因此，采用強(qiáng)力軸流通風(fēng)機(jī)通風(fēng)散煙，以增強(qiáng)通風(fēng)效果，改散洞內(nèi)施工條件，保證工程施工的順利進(jìn)行。
（5）充分考慮不良地質(zhì)洞段開挖對(duì)工程進(jìn)度的影響，加強(qiáng)技術(shù)支持，確保不良地質(zhì)洞段施工順利。
（6）采取爆破工程師跟班作業(yè)制度，加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)施工指導(dǎo)，優(yōu)化爆破參數(shù)，加快施工進(jìn)度。
（7）加強(qiáng)信息化管理，及時(shí)調(diào)整施工方案和開挖參數(shù)。
鉆爆開挖工藝
2.2.2.1爆破試驗(yàn)
依據(jù)不同圍巖類別的工程地質(zhì)條件和巖石的物理力學(xué)性能，在進(jìn)行爆破施工前，首先在不同類別圍巖第一段按照設(shè)計(jì)的炮孔布置和裝藥量進(jìn)行爆破實(shí)驗(yàn)，借以調(diào)整和修正已設(shè)計(jì)的爆破參數(shù)，使爆破效果達(dá)到比較好的結(jié)果。
(1)試驗(yàn)?zāi)康?/p>
①確保邊坡開挖的安全穩(wěn)定，控制爆破振動(dòng)及飛石影響；
②確定適合地質(zhì)條件和巖性特征的爆破參數(shù)；
③觀測(cè)爆破對(duì)爆破區(qū)底部及周邊保留巖體的破壞情況，確定巖體保護(hù)層厚度或其他有關(guān)數(shù)據(jù)；
④觀測(cè)爆破對(duì)建筑物的破壞影響，判斷其安全性，為爆破施工提供依據(jù)。
⑵試驗(yàn)內(nèi)容
爆破材料性能的檢測(cè)和材料的選擇、爆破參數(shù)試驗(yàn)、爆破效果檢測(cè)、對(duì)周圍已建建筑物及錨噴區(qū)的影響等。
2.2.2.2工藝措施
綜合考慮本項(xiàng)目洞挖工程的圍巖特性、洞挖斷面特性、施工進(jìn)度以及現(xiàn)場(chǎng)施工條件等諸因素，本洞挖工程主要采用自制手風(fēng)鉆臺(tái)車造孔，多臂液壓鉆機(jī)造孔配合，全斷面爆破成型的施工法進(jìn)行洞身開挖。
⑴測(cè)量放線
先對(duì)整個(gè)洞室施工區(qū)進(jìn)行控制測(cè)量，建立導(dǎo)線控制網(wǎng)，使各洞口位置間形成閉合導(dǎo)線網(wǎng)，測(cè)量控制點(diǎn)埋設(shè)要牢固，并作好保護(hù)?？刂茰y(cè)量采用全站儀進(jìn)行，施工測(cè)量采用激光指向儀，每排炮的開挖掌子面均要準(zhǔn)確放出中心十字線和周邊線。每個(gè)月至少進(jìn)行一次洞軸線及坡度的測(cè)量復(fù)查，校準(zhǔn)指向儀，以及時(shí)糾正測(cè)量中的偏差，確保測(cè)量的精確度。所有測(cè)量工作均由經(jīng)驗(yàn)豐富的測(cè)量專業(yè)人員負(fù)責(zé)進(jìn)行。測(cè)量?jī)x器必須經(jīng)過(guò)國(guó)家認(rèn)可的檢驗(yàn)機(jī)關(guān)鑒定后方可使用。
⑵鉆孔作業(yè)
為確保工程質(zhì)量，減少超挖、避免欠挖，擬在本工程隧道洞室開挖爆破中采用光面爆破。根據(jù)審批后的施工方案中所設(shè)計(jì)的炮孔布置圖，用手風(fēng)鉆或多臂液壓鉆機(jī)進(jìn)行造孔。由于炮孔的分布、角度等均直接影響到爆破效果，所以，要保證爆破質(zhì)量，首先要保證造孔質(zhì)量。因此需要專業(yè)的操作手嚴(yán)格按照審批后的設(shè)計(jì)鉆爆圖進(jìn)行鉆孔作業(yè)，采用手風(fēng)鉆造孔時(shí)，各鉆手要分區(qū)、分部位、定人定位施鉆。各炮孔的孔徑、孔深、打設(shè)角度都必須與設(shè)計(jì)圖一致，孔位偏差不得超過(guò)施工規(guī)范要求。每排炮由值班爆破工程師按“平、直、齊“的要求進(jìn)行檢查（見圖2－2）。
圖2－2開挖鉆孔施工示意圖
⑶裝藥爆破
炮孔經(jīng)檢驗(yàn)合格后，方可根據(jù)審批的施工方案及鉆爆設(shè)計(jì)要求進(jìn)行裝藥連線，由取得爆破資質(zhì)的炮工負(fù)責(zé)進(jìn)行炮孔的裝藥、堵塞、引爆線路的連接。利用裝載機(jī)做吊籃，人工從上至下裝藥，電雷管引爆非電雷管起爆。裝藥連線完成后，由爆破工程師和專業(yè)爆破員分區(qū)分片檢查驗(yàn)收，起爆前必須確認(rèn)工作面人員、設(shè)備、材料已撤退至安全位置。
爆破順序?yàn)樘筒垩巯软?，輔助眼次之，抵抗眼再次之，周邊眼最后響，周邊眼的爆破順序?yàn)轫斞奂鞍钛鄣裙獗巯软?，底眼再響，起翻渣的作用?/p>
⑷通風(fēng)散煙、灑水
爆破后利用強(qiáng)力軸流通風(fēng)機(jī)送風(fēng)至工作面排煙，必要時(shí)在開挖面爆破渣堆進(jìn)行人工灑水降塵。改善工作環(huán)境加快施工進(jìn)度（見圖2－3）。
圖2－3爆破、散煙除塵施工示意圖
⑸安全處理
通風(fēng)、除塵之后，便進(jìn)行爆破后四周圍巖的安全處理，以確保進(jìn)洞人員和設(shè)備的安全。對(duì)于掌子面、邊墻及拱頂上的浮石，由經(jīng)驗(yàn)豐富的人員先進(jìn)入工作面，用長(zhǎng)鋼釬撬掉。對(duì)于掌子面的啞炮，用高壓水沖刷掉或在啞炮周圍殉爆距離之內(nèi)重新鉆孔，炮工裝藥引爆。
⑹出渣
由于隧洞斷面較小，支洞坡度較緩，采用50裝載機(jī)配8t自卸車直接運(yùn)輸至棄渣場(chǎng)（見圖2－4）。
圖2－4出渣裝載與運(yùn)輸示意圖
2.2.2.3鉆爆施工工藝
⑴爆破設(shè)計(jì)
采用斷面中部掏槽，形成臨空面，中間進(jìn)行崩落爆破，周邊布設(shè)光面爆破孔。炮孔布置見圖2－5。
圖2－5炮孔布置示意圖
①掏槽形式
根據(jù)地質(zhì)特性，主洞鉆爆段開挖斷面以Ⅱ、Ⅲb類圍巖為主，擬采用單空孔菱形直孔掏槽的形式。
②炮孔布置
a.周邊孔的孔距以（10～15）d（d為孔徑，擬用約50mm）控制，最小抵抗線與孔距之比控制在1.0～1.3之間。
b.掏槽孔布置于斷面中部。
c.崩落孔按近似等間距布置，最小抵抗線與孔距之比控制在1.0～1.2。
各類圍巖炮孔布置密度見表2－2。
表2－2 炮孔布置密度表
名稱 圍巖類別 斷面面積
（m2） 炮孔數(shù)量 合 計(jì) 布孔密度
（個(gè)／m2）
空孔 掏槽孔 崩落孔 底孔 周邊孔
主洞鉆爆
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爆破參數(shù)
a.炮孔的深度及直徑
根據(jù)不同的圍巖類別，采取不同的鉆孔深度：Ⅱ類圍巖鉆孔深度為3.8m；Ⅲ類圍巖鉆孔深度為2.5～3.8m；Ⅳ、Ⅴ類圍巖鉆孔深度為1.3～2.5m。
b.裝藥量
對(duì)于掏槽孔采用Φ25mm藥卷，裝藥系數(shù)取0.70～0.85；崩落孔采用Φ25mm藥卷，裝藥系數(shù)取0.65～0.75；為保證光爆效果，周邊孔采用Φ20mm細(xì)藥卷，并采用間隔裝藥結(jié)構(gòu)，裝藥量控制在（200～300）g／m。
各類圍巖炸藥消耗量見表2－3。
表2－3 炸藥消耗量表
圍巖
類別 斷面
面積 裝藥參數(shù)
孔數(shù) 炮孔密度 爆破方量 總裝藥量 單耗 爆破效率 進(jìn)尺
m2 個(gè) 個(gè)／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.爆破方法和爆破順序
爆破采用由塑料導(dǎo)爆管串、并聯(lián)形成爆破網(wǎng)絡(luò)，以毫秒延發(fā)雷管實(shí)現(xiàn)微差爆破。起爆順序：由掏槽孔崩落孔底孔周邊孔的順序，按毫秒延發(fā)按爆破圖所示的順序分段起爆。
d.炮孔堵塞
炮孔堵塞長(zhǎng)度一般在（0.7～1.0）抵抗線之間，堵塞材料選用黃泥和砂子的均勻混合料。
⑵Ⅱ、Ⅲ類圍巖開挖工藝及措施
a.開挖工藝流程
Ⅱ、Ⅲ類圍巖開挖工藝流程見圖2－4。
b.主要工藝作業(yè)措施
測(cè)量放線：控制測(cè)量采用激光經(jīng)緯儀和紅外線測(cè)距儀作導(dǎo)線控制網(wǎng)。施工測(cè)量采用經(jīng)緯儀配水準(zhǔn)儀進(jìn)行。測(cè)量作業(yè)由專業(yè)人員認(rèn)真進(jìn)行，確保測(cè)量控制工序質(zhì)量。
鉆孔作業(yè)：由熟練的鉆手嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)鉆爆圖進(jìn)行鉆孔作業(yè)。各鉆手分區(qū)、分部位定人定位施鉆，實(shí)行嚴(yán)格的鉆手作業(yè)質(zhì)量責(zé)任制。每排炮由值班工程師按“平、直、齊“的要求進(jìn)行檢查，偏差不大于5cm。
圖2－4Ⅱ、Ⅲ類圍巖開挖施工工藝流程圖
裝藥爆破：炮工按鉆爆設(shè)計(jì)參數(shù)認(rèn)真進(jìn)行，炸藥選用2＃巖石銨銻炸藥或4＃巖石抗水銨銻炸藥。臺(tái)車水平崩落孔藥卷直徑32mm連續(xù)裝藥，周邊孔選用25mm直徑藥卷，間隔裝藥。裝藥完成后，由技術(shù)員和專業(yè)炮工分區(qū)分片檢查，聯(lián)結(jié)爆破網(wǎng)絡(luò)，撤退工作面設(shè)備、材料至安全位置后，導(dǎo)火索起爆、導(dǎo)爆管傳爆，毫秒微差爆破，周邊光面爆破。
通風(fēng)散煙：爆破后啟動(dòng)強(qiáng)力軸流通風(fēng)機(jī)通風(fēng)，開挖面爆破渣堆進(jìn)行人工灑水降塵。
安全處理、清底：爆破后要用1.0m3挖掘機(jī)處理掌子面及拱頂安全。出渣后再次進(jìn)行安全檢查及處理，并用挖掘機(jī)清理工作面積渣，為下一循環(huán)鉆爆作業(yè)做好準(zhǔn)備。
支護(hù)：根據(jù)地質(zhì)情況確定支護(hù)方法及時(shí)段。
出渣：50裝載機(jī)配8t自卸汽車出渣，石渣均運(yùn)至指定堆渣場(chǎng)。
⑶ 不良地質(zhì)段施工
根據(jù)設(shè)計(jì)施工圖，主洞鉆爆段無(wú)不良地質(zhì)地段施工，但出于安全預(yù)防，提出以下不良地質(zhì)地段施工措施。
不良地質(zhì)地段是指隧洞穿過(guò)小斷裂密集帶、斷層等洞段。這些洞段的施工，除了Ⅳ、Ⅴ類圍巖所述施工技術(shù)措施以外，還要當(dāng)遵循以下原則：
a.施工前切實(shí)掌握斷層的情況，包括破碎帶的寬度、填充物、地下水以及隧洞軸線與斷層構(gòu)造方向的組合關(guān)系（正交、斜交或平行），根據(jù)有關(guān)施工技術(shù)和機(jī)具設(shè)備條件，選擇通過(guò)斷層的施工方法報(bào)工程師審批。
b.當(dāng)小斷裂密集帶、斷層帶內(nèi)填充軟弱狀的斷層泥或特別松散的顆粒時(shí)，采用超前錨桿、小導(dǎo)管預(yù)注漿等支護(hù)措施超前支護(hù)。
c.小斷裂密集帶、斷層地段出現(xiàn)大量涌水時(shí)，采取排堵結(jié)合的治理措施。
d.通過(guò)小斷裂密集帶、斷層地段的各施工工序的施工時(shí)段須盡量縮短，減少巖層暴露、松動(dòng)和地層壓力增大。
e.鉆爆作業(yè)時(shí)，嚴(yán)格掌握炮孔眼數(shù)、深度和裝藥量，盡量減少爆破對(duì)圍巖的震動(dòng)。
f.斷層帶的支護(hù)寧強(qiáng)勿弱，并經(jīng)常檢查加固。
g.斷層帶的襯砌應(yīng)緊跟開挖面進(jìn)行，盡早封閉開挖面。
預(yù)防隧洞塌方安全措施
⑴做好超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作，尤其是施工開挖接近設(shè)計(jì)探明的富水、崩塌及斷層破碎帶時(shí)，認(rèn)真及時(shí)的分析和觀察開挖工作面巖性變化，遇有探孔突水、涌泥、滲水增大等現(xiàn)象時(shí)，及時(shí)改變方案。
⑵嚴(yán)格控制爆破裝藥量，盡量減少對(duì)軟弱破碎圍巖的擾動(dòng)。
⑶保證施工質(zhì)量，超前預(yù)注漿固結(jié)止水，格柵鋼架制作、初期支護(hù)和混凝土襯砌混凝土質(zhì)量符合設(shè)計(jì)及驗(yàn)收要求。
⑷嚴(yán)格控制開挖工序，尤其是一次開挖進(jìn)尺，杜絕各種違章施工。
⑸施工期間，洞口常備一定數(shù)量的坍方搶險(xiǎn)材料，如方木、型鋼鋼架等，以備急用。
⑹如遇到以下現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，先撤出工作面上的施工人員和機(jī)械設(shè)備，指定專人觀察和進(jìn)行加固處理。
①圍巖變形速度急劇加快；
②圍巖面不斷掉塊剝落；
③初期支護(hù)噴混凝土表面龜裂、裂縫或脫皮掉塊，鋼架嚴(yán)重變形。
質(zhì)量保證措施
⑴為搞好地質(zhì)預(yù)報(bào)，配一名有經(jīng)驗(yàn)的地質(zhì)工程師，監(jiān)控地質(zhì)變化，指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工。
⑵注漿施工人員必須經(jīng)過(guò)專門培訓(xùn)，實(shí)行崗位責(zé)任制，嚴(yán)格按配合比計(jì)量，確保注漿質(zhì)量。
⑶施工前根據(jù)設(shè)計(jì)文件提供的地質(zhì)資料，對(duì)不良地質(zhì)地段的鉆爆參數(shù)進(jìn)行修正，提高爆破效果。軟弱圍巖地段，堅(jiān)持“弱爆破、短進(jìn)尺、多循環(huán)”的施工原則，嚴(yán)格控制裝藥量，采用控制爆破，減少爆破對(duì)圍巖的擾動(dòng)，確保結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和施工安全。
⑷加強(qiáng)初期支護(hù)，防止隧洞塌方，襯砌適時(shí)緊跟，保證隧洞結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
⑸實(shí)行質(zhì)量負(fù)責(zé)制，逐級(jí)落實(shí)到工班，責(zé)任到人，增強(qiáng)工人的責(zé)任感。
參考文獻(xiàn)：
（1）《爆破安全規(guī)程》GB 6722－2003；
（2）《水利水電工程爆破施工技術(shù)規(guī)范》DL／T 5135－2001；
（3）《水工建筑物巖石基礎(chǔ)開挖工程施工技術(shù)規(guī)范》DL/T 5389－2007；
（4）《水工建筑物地下開挖工程施工技術(shù)規(guī)范》DL／T 5099－1999；
（5）《水電水利工程施工地質(zhì)規(guī)程》DL／T 5109－1999；
【summary】The dam is an important and indispensable to the construction of water resources management. Dam shapes, from small to large dam concrete dam, dam safety monitoring are of great significance for the dam design, construction and performance evaluation. At the same time, continuous long-term monitoring system of dam safety, can provide early warning of dam-break notice, have great significance for protecting people's life and property safety of downstream.
【關(guān)鍵詞】水工大壩；沉降監(jiān)測(cè)；水準(zhǔn)測(cè)量；
【keyword】Dam；Subsidence monitoring；leveling measurement；
中圖分類號(hào)：TV文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：
【正文】
20世紀(jì)以來(lái),相繼發(fā)生了美國(guó)Teton土石壩、法國(guó)Mal2passet拱壩、意大利Vajaut拱壩、我國(guó)板橋和石漫灘等水庫(kù)的跨壩事件,給相關(guān)國(guó)家?guī)?lái)了慘重的災(zāi)害和巨大的經(jīng)濟(jì)損失,引起人們對(duì)大壩安全監(jiān)測(cè)的高度重視。大壩安全監(jiān)測(cè)的主要項(xiàng)目有變形監(jiān)測(cè)、滲流監(jiān)測(cè)、應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測(cè)、溫度監(jiān)測(cè)和大壩周圍環(huán)境監(jiān)測(cè)等。由于變形監(jiān)測(cè)能直觀地反映大壩運(yùn)行性態(tài),許多大壩性態(tài)出現(xiàn)異常,最初都是通過(guò)變形監(jiān)測(cè)值出現(xiàn)異常得到反映的,因此變形監(jiān)測(cè)項(xiàng)目列為大壩安全監(jiān)測(cè)的首選監(jiān)測(cè)項(xiàng)目。在我國(guó)大壩變形監(jiān)測(cè)領(lǐng)域中,經(jīng)歷了20世紀(jì)50年代開始研究和使用的人工變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng),70年代開始研究和使用的以傳感器、激光技術(shù)和全站儀TPS為基礎(chǔ)的自動(dòng)化變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以及90年代開始研究的GPS自動(dòng)化變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等發(fā)展階。本文主要針對(duì)大壩變形監(jiān)測(cè)中的壩體沉降監(jiān)測(cè)做簡(jiǎn)單的論述。
一、沉降監(jiān)測(cè)的基本要求
1、儀器設(shè)備、人員素質(zhì)的要求
水工大壩沉降變化量很小，要想得到大壩沉降變形的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，就要求水工大壩沉降監(jiān)測(cè)需要很高的精度。根據(jù)水工大壩沉降監(jiān)測(cè)精度要求高的特點(diǎn)，為能精確地反映出大壩壩體的沉降情況，一般規(guī)定測(cè)量的誤差應(yīng)小于變形值的1/10—1/20，為此要求沉降監(jiān)測(cè)應(yīng)使用精密水準(zhǔn)儀(S1或S05級(jí))，為了保證精度，減少人為誤差，個(gè)人建議使用0.7mm或0.5mm級(jí)的電子水準(zhǔn)儀；水準(zhǔn)尺應(yīng)使用受環(huán)境及溫差變化影響小的高精度銦合金水準(zhǔn)尺，電子水準(zhǔn)儀應(yīng)使用專用的配套的銦合金條碼尺。
人員素質(zhì)的要求，必須是有測(cè)量資質(zhì)的單位測(cè)繪工作人員來(lái)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，因?yàn)檫@些人員都接受了專業(yè)學(xué)習(xí)及技能培訓(xùn)，能熟練掌握儀器的操作規(guī)程，熟悉測(cè)量理論能針對(duì)不同工程特點(diǎn)、具體情況采用不同的監(jiān)測(cè)方法及監(jiān)測(cè)程序，對(duì)實(shí)施過(guò)程中出現(xiàn)的問題能夠會(huì)分析原因并正確的運(yùn)用誤差理論進(jìn)行平差計(jì)算，做到按時(shí)、快速、精確地完成每次監(jiān)測(cè)任務(wù)。
2、監(jiān)測(cè)時(shí)間的要求
大壩的沉降監(jiān)測(cè)對(duì)時(shí)間有嚴(yán)格的限制條件，監(jiān)測(cè)必須按時(shí)進(jìn)行，只有這樣，才能得到準(zhǔn)確的沉降情況或規(guī)律。相鄰的兩次時(shí)間間隔稱為一個(gè)監(jiān)測(cè)周期，一般大壩的沉降監(jiān)測(cè)按一定的時(shí)間段為一監(jiān)測(cè)周期(如：次/30天)，無(wú)論采取何種方式都必須按施測(cè)方案中規(guī)定的監(jiān)測(cè)周期準(zhǔn)時(shí)進(jìn)行。
3、監(jiān)測(cè)點(diǎn)的要求
為了能夠反映出大壩的準(zhǔn)確沉降情況，沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)要埋設(shè)在最能反映沉降特征且便于監(jiān)測(cè)的位置。一般要求埋設(shè)在大壩壩頂位置，且相鄰點(diǎn)之間間距以10——20米為宜，均勻地分布在大壩壩軸線上。通常情況下，大壩設(shè)計(jì)圖紙上有專門的沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置圖。
4、沉降監(jiān)測(cè)的自始至終要遵循“五定”原則
所謂“五定”，即常說(shuō)的沉降監(jiān)測(cè)依據(jù)的基準(zhǔn)點(diǎn)、工作基點(diǎn)和大壩上的沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)，點(diǎn)位要穩(wěn)定；所用儀器、設(shè)備要穩(wěn)定；監(jiān)測(cè)人員要穩(wěn)定；監(jiān)測(cè)時(shí)的環(huán)境條件基本一致；監(jiān)測(cè)路線、鏡位、程序和方法要固定。以上措施在客觀上盡量減少監(jiān)測(cè)誤差的不定性，使所測(cè)的結(jié)果具有統(tǒng)一的趨向性，保證各次復(fù)測(cè)結(jié)果與首次監(jiān)測(cè)的結(jié)果可比性更一致，使所監(jiān)測(cè)的沉降量更真實(shí)。
5、施測(cè)要求
儀器、設(shè)備的操作方法與監(jiān)測(cè)程序要熟悉、正確。在首次監(jiān)測(cè)前要對(duì)所用儀器的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)校正，必要時(shí)經(jīng)計(jì)量單位予以鑒定。連續(xù)使用3——6個(gè)月重新對(duì)所用儀器、設(shè)備進(jìn)行檢校。
在監(jiān)測(cè)過(guò)程中，操作人員要相互配合，工作協(xié)調(diào)一致，認(rèn)真仔細(xì)，做到步步有校核。
6、沉降監(jiān)測(cè)精度的要求
根據(jù)大壩的特性和建設(shè)、設(shè)計(jì)單位的要求選擇沉降監(jiān)測(cè)精度的等級(jí)。在未有特殊要求情況下，一般性的大壩監(jiān)測(cè)過(guò)程中，采用二等水準(zhǔn)測(cè)量的監(jiān)測(cè)方法就能滿足沉降監(jiān)測(cè)的精度要求。
7、沉降監(jiān)測(cè)成果整理及計(jì)算要求
原始數(shù)據(jù)要真實(shí)可靠，記錄計(jì)算要符合測(cè)量規(guī)范的要求，依據(jù)正確，嚴(yán)謹(jǐn)有序，步步校核，結(jié)果有效的原則進(jìn)行成果整理及計(jì)算。
二、具體施測(cè)程序及步驟
1、建立水準(zhǔn)控制網(wǎng)
根據(jù)工程的特點(diǎn)布局、現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境條件制訂測(cè)量施測(cè)方案，由建設(shè)單位提供的水準(zhǔn)控制點(diǎn)根據(jù)工程的測(cè)量施測(cè)方案和布網(wǎng)原則的要求建立水準(zhǔn)控制網(wǎng)。要求：
(1)一般大壩壩體100米外周圍要布置三個(gè)以上水準(zhǔn)點(diǎn)，水準(zhǔn)點(diǎn)的間距不小于100米。
(2)各水準(zhǔn)點(diǎn)要設(shè)在大壩沉降可能影響到的范圍之外，水準(zhǔn)點(diǎn)的埋深要符合二等水準(zhǔn)測(cè)量的要求(大于1.5米)
根據(jù)工程特點(diǎn)，建立合理的水準(zhǔn)控制網(wǎng)，與基準(zhǔn)點(diǎn)聯(lián)測(cè)，平差計(jì)算出各水準(zhǔn)點(diǎn)的高程。
2、建立固定的監(jiān)測(cè)路線
由場(chǎng)區(qū)水準(zhǔn)控制網(wǎng)，依據(jù)沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)的埋設(shè)要求或圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)布點(diǎn)圖，確定沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)的位置。在控制點(diǎn)與沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)之間建立固定的監(jiān)測(cè)路線，并在架設(shè)儀器站點(diǎn)與轉(zhuǎn)點(diǎn)處作好標(biāo)記樁，保證各次監(jiān)測(cè)均沿統(tǒng)一路線。
3、沉降監(jiān)測(cè)
根據(jù)編制的大壩監(jiān)測(cè)方案及確定的監(jiān)測(cè)周期，首次監(jiān)測(cè)應(yīng)在監(jiān)測(cè)點(diǎn)安穩(wěn)固后及時(shí)進(jìn)行。
首次監(jiān)測(cè)的沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)高程值是以后各次監(jiān)測(cè)用以比較的基礎(chǔ)，其精度要求非常高，并要求每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)首次高程應(yīng)在監(jiān)測(cè)兩次后決定。
4、將各次監(jiān)測(cè)記錄整理檢查無(wú)誤后，進(jìn)行平差計(jì)算，求出各次每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的高程值。從而確定出沉降量。
5、統(tǒng)計(jì)表匯總
(1)、根據(jù)各監(jiān)測(cè)周期平差計(jì)算的沉降量，列統(tǒng)計(jì)表，進(jìn)行匯總。
(2)、繪制各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的沉降曲線圖。
(3)根據(jù)沉降量統(tǒng)計(jì)表和沉降曲線圖，我們可以預(yù)測(cè)大壩的沉降趨勢(shì)，將大壩的沉降情況及時(shí)的反饋到有關(guān)主管部門，正確地指導(dǎo)大壩的維護(hù)和運(yùn)行。同樣也為勘察設(shè)計(jì)單位提供寶貴的一手資料，以便設(shè)計(jì)出更完善的施工圖紙。
三．監(jiān)測(cè)中的注意事項(xiàng)：
(1)嚴(yán)格按測(cè)量規(guī)范的要求施測(cè)。
(2)每次都要用同一對(duì)水平尺。
(3)各次監(jiān)測(cè)必須按照固定的監(jiān)測(cè)路線進(jìn)行。
(4)監(jiān)測(cè)時(shí)要避免陽(yáng)光直射，且各監(jiān)測(cè)環(huán)境基本一致。
(5)成像清晰、穩(wěn)定時(shí)再讀數(shù)。
(6)隨時(shí)監(jiān)測(cè)，隨時(shí)檢核計(jì)算，監(jiān)測(cè)時(shí)要—?dú)獍⒊伞?/p>
(7)在雨季前后或者3-6個(gè)月需聯(lián)測(cè)一次控制水準(zhǔn)網(wǎng)，檢查水準(zhǔn)控制網(wǎng)水準(zhǔn)點(diǎn)的標(biāo)高是否有變動(dòng)。
(8)將各次所監(jiān)測(cè)沉降情況及時(shí)反饋，以便于當(dāng)大壩沉降異常時(shí)，有關(guān)部門能及時(shí)采取應(yīng)急措施。
【參考文獻(xiàn)】
《工程測(cè)量規(guī)范》GB50026-2007；
《水利水電工程施工測(cè)量規(guī)范》(SL 52-93)；
