施工测量总体设计

PAGEPAGE15施工测量总体方案1工程概述1.1工程概况卡回水库工程位于新疆喀什地区英吉沙县境内，是喀什噶尔河流域规划推荐的库山河英吉沙灌区水库工程，为规划推荐的重要调蓄工程。卡回水库属于注入式水库工程，分为蓄水工程和引水工程。水库控制灌溉面积30.82万亩，改善灌溉面积14.7万亩。水库正常蓄水位1416.2m，相应库容为2477万m3，死水位1399.5m，淤沙高程1398.5m，死库容295万m3，调节库容2182万m3，1000年一遇校核洪水位为1416.32m，水库总库容2498万m3，最大坝高31.2m。引水工程采用明渠的方式从库山河引水，水流途经木华里渠首控制闸、库山河总干渠、康柏闸、康柏干渠、乌鲁贝克希闸、萨罕沟、先米力闸、新建引水渠、英其里克闸、卡回渠、卡回渠分水闸、最后进入新建引水渠向卡回水库引水。本工程由均质土坝、放水涵洞、引水渠道和分水闸等建筑物组成。工程规模属Ⅲ等中型工程，主要建筑物均质土坝和灌溉放水兼泄洪涵洞建筑物级别为3级，次要建筑物为4级。挡水坝坝体为均质土坝，大坝坝顶高程149.2m，大坝最低建基面高程1388.0m，最大坝高31.2m，坝顶全长3750m，始、终端均需采用防渗帷幕与两岸岸坡连接形成封闭的防渗体。坝顶宽6.0m，混凝土路面宽6.0m。上游坝坡坡比1:2.25～1:2.75，采用150mm厚的现浇C25砼板护坡；下游坝坡坡比1:2.25～1:2.75，采用预制C25砼网格梁护坡，在1404.2m高程设置2.0m宽马道。水库正常蓄水位1416.20m，设计洪水位1416.27m，校核洪水位1416.32m。在正常运行和非常运行条件下，坝体超高满足要求。灌溉放水兼泄洪涵洞布置于工程区南侧山坡上（坝轴线桩号B1+020处），由闸前引渠段、进口闸室段、无压洞身段、出口消能段组成。进水口为塔式进水口，进水口前坪底部高程为1399m，接长15m以1:5放坡的闸前引渠，引渠导墙为四分之一椭圆（x2/152+y2/52=1）曲线；闸室段长12m，布置有涵洞检修门和工作门，检修门采用平板闸门，双孔布置，孔口尺寸b×h=2.0m×2.6m；工作门采用潜孔弧形闸门，双孔布置，孔口尺寸b×h=2.0m×2.2m，底板高程1396m；无压洞身段长98m，采用双孔城门洞形断面，断面尺寸2.0m×2.5m，纵坡i=1/75；出口消能段，总长20m，池长14m，池深1.0m。涵洞出口接放水渠和泄洪渠，出口考虑共用一节渠道，长300m，按照泄空流量设计，底宽4m，渠深3m，边坡1:1.5，采用现浇C25砼衬砌，消力池至渠道之间设置20m的过渡段；共用渠道在末端（桩号F0+300）分成两条，一条为泄空渠接入萨罕沟，渠长700m，底宽4m，渠深3m，边坡1:1.5，泄空渠渠首设泄水闸，双孔布置，孔口尺寸b×h=3.0m×3.0m；一条为放水渠，放水渠渠首设节制闸，孔口尺寸b×h=2.0m×3.0m，放水渠直接接入青年渠向下游青年水库供水。水文气象1.2.1水文、气象英吉沙县地处欧亚大陆腹地，远离海洋，属暖温带大陆性干旱气候，主要特点是降水少，蒸发强烈，光照充足，积温高，气温年际变化不大，而日温差大，无霜期长，适宜于农作物及果树生长。英吉沙县多年年均气温为11.7℃，各年平均气温在10.3～13.1℃之间。地区分布是从平原向山区逐渐降低，西部和西北部近山区年平均气温较县城低0.6℃左右。全县年平均最高气温37.8℃，多出现在7月，一般在36～39℃之间。气温日较差年平均13.3℃，秋季最大为14.5℃，冬季最小10.8℃。最大日较差24.4℃，最小日较差为1.1℃。英吉沙县自然降水量值少，且分布不均匀，山区及山前冲积扇一带多，平原地区少。多年平均降水量为69.8mm，最少只有8.4mm，最多为187.3mm。山区年平均降水量则达到137.2mm。降水量季节分布很不均匀，主要集中在春、夏两季，这两季的降水量占全年降水量的70%左右。冬季最少，占13.5%。年平均降水日数28.6天，最多50天，最少12天，降水持续时间最长5天。英吉沙县分月平均气温表表1-1单位：℃项目1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月平均气温-6-0.77.515.39.813.725.813.69.4123.3-42作业技术依据及资源配置2.1作业技术依据英吉沙县卡回水库工程第一标段合同文件；《水利水电工程测量规范》SL52—93；《水利水电工程施工测量规范》DL/T5173—2003；《国家三、四等水准测量规范》GB/T12898—2009；《工程测量规范》GB/T50026-2007；《全球定位系统(GPS)测量规范》GB/T18314-2009；监理工程师签发的工程施工控制网成果和技施图2.2人员及资源配置表2-1人员配置表序号姓名性别专业技术职称/职务单位1张兴华男工程测量队长山西水工局2崔长顺男工程测量测量员山西水工局注：测量人员上岗证书附后。表2-2仪器配置表品名单位数量型号备注GPS台1A6华星全站仪台1TCR802北京科力达水准仪台1DS3北京搏飞注:所有仪器及辅助设备均经检查、检验和鉴定。仪器鉴定证书附后。3测量作业基本要求严格执行测量规范，测量记录必须原始真实、数字正确、内容完整、字体工整；严格复核测量成果的准确性，可靠性。根据合同文件和现行测量规范进行精度控制。测量中所用的仪器和钢尺等器具，均经国家省级具有仪器校验资质的单位进行校验，检验合格后方可投入使用.熟悉和学习本工程合同技术条款及涉及现行测量规范，认真熟悉与审核施工图。4测量作业程序读审设计图纸和技术文件读审设计图纸和技术文件放样通知单放样数据准备计算程序准备施工控制资料检核检核测站点测量检校全站仪有问题有问题放样部位轮廓点开挖线检核有问题移交放样成果单上报监理成果单资料归档移交项目存档移交竣工资料5.平面及高程控制网的复测5.1复测原则复测基本原则是：采用的复测精度指标、方法与原测相同。平面控制网的复测按照原控制网的网型结构进行观测；高程控制网的复测按照各水准控制点闭合施测。复测成果与原测成果的较差在限差之内时，施工中仍然使用原测成果；若较差超出限差要求，进行二次复测再次确认。当确认设计单位勘测资料有误或精度不符合规定要求时，在复测报告中上报监理单位，由监理单位协调对勘测成果进行改正。5.2任务范围根据《水利水电工程施工测量规范》要求，本次控制网复测实施过程中，按四等GPS网精度要求复测，高程控制按四等水准测量的精度要求复测。5.3既有资料情况湖南水利水电勘察设计总院移交的《英吉沙县卡回水库工程施工控制网测量成果表》；5.4平面坐标和高程系统本段平面和高程控制网复测采用与设计院同精度、同方法进行控制网复测。平面坐标系采用1980西安坐标系统，高程系统采用1985国家高程系统。5.5总体工作流程图总体工作流程图制订复测实施方案制订复测实施方案组织人员进场及仪器设备调度制订严格的工作计划外业测量GPS外业测量水准外业测量内业处理、数据分析编写复测成果报告交接桩和接收资料编写复测技术设计书5.6平面控制网复测平面控制网采用GPS测量，按四等网精度要求进行施测，主要技术指标见表5-1：表5-1控制网GPS测量的主要技术要求等级平均边长固定误差a（mm）比例误差系数b（mm/km）平均边长相对中误差四等200～2000≤5≤11/450005.6.1平面控制网复测复测前应首先进行现场勘查，检查标石的完好性和稳定性。平面控制网复测GPS作业应满足表5-2中基本技术要求。表5-2各等级GPS测量作业的基本技术要求级别项目四等静态测量卫星高度角(°)≥15有效卫星总数≥5有效时段长度(min)≥120观测时段数≥2数据采样间隔(S)15PDOP或GDOP≤5平面复测控制网应采用边联结方式构网，组成三角形相连的带状网。5.6.2平面控制网复测外业观测5.6.2.1GPS作业前准备工作符合下列规定：全部仪器、光学对中基座生产作业前都必须按要求进行检校合格后才能投入使用，检查GPS是否是处于静态观测作业模式，所有接收机或控制器配置,参数应符合表一相关参数要求，并保持一致,必须检查电池容量是否满足作业要求，数据存储设备应有足够的存储空间，仪器及其附件必须齐全。5.6.2.2GPS测量作业操作要点：（1）应认真填写GPS观测记录手薄，严格遵守调度命令。（2）经检查，接收机的电源电缆、天线电缆等项连接正确，接收机预置状态和工作状态正常后，方能启动接收机开始测量。（3）一个时段观测过程中严禁进行以下操作：关闭接收机重新启动，进行自测试，改变卫星仰角限值，改变数据采样间隔，改变接收设备预置参数，改变天线位置，按动关闭文件和删除文件功能键等。（4）静置和观测期间应防止仪器震动，不得移动仪器，要防止人员或其他物体碰动天线或阻挡信号。（5）在作业过程中，不应在天线附近使用无线电通讯。当必须使用时，对讲机应距天线10m以外，车载电台应距天线50m以外。（6）经检查，调度命令已执行完毕，所有规定的作业项目已完成并符合要求，记录和资料完整无误，且将点位标识和觇标恢复原状后方可执行下一个调度命令。（7）观测时，天线整平对中误差不得大于1mm，每时段观测前后各量取天线高一次，两次互差小于2mm，并取其平均值作为最后结果,观测过程中应按规定填写观测手簿。对观测点名、仪器高、仪器号、时间、日期以及观测者均应详细记录。5.6.3平面控制网数据处理与精度分析5.6.3.1GPS网观测数据的质量检验，应包括下列要求：（1）计算任意三遍同步环的坐标分量相对闭合差及全长相对闭合差，其值应满足表5-3的规定。表5-3各等级GPS测量作业的基本技术要求等级限差类型坐标分量相对闭合差环线全长相对闭合差四等6.0×10-610.0×10-6（2）异步环坐标分量闭合差和全长闭合差应符合下式的规定：︱Wx︱，︱Wy︱,︱Wz︱≤︱2·σ︱︱W︱≤︱2·σ︱（3）复测基线的长度较差应符合下式规定：ds≤︱2·σ︱以上三式中：Wx2+Wy2+Wz2Wx、Wy、Wz异步环分量闭合差；n异步环边数；σ基线向量的弦长中误差W异步环全长闭合差，W=±;ds基线的长度较差5.6.2.2GPS网的平差处理规定：（1）基线概算中起算点坐标误差应保证在国家二等网规范规定范围以内。（2）在各项质量检验符合要求后，以所有独立基线组成GPS空间向量网，并在WGS-84坐标系中进行三维无约束平差，基线向量的该正数（VΔx、VΔy、VΔz）绝对值均不大于3σ。（3）在无约束平差确定有效观测量的基础上，在施工平面控制网的坐标系下进行二维约束平差。约束平差中基线向量的改正数与无约束平差结果的同名基线相应该正数的较差（dVΔx、dΔy、dΔz）均应不超过2σ。（4）对于部分基线边因误差超限或因故不能按GPS测量方法进行实测时，在平差处理时可以用其他方法测量的边长数据不低于相应精度要求代替，其原则是应使平差计算精度更高。5.7高程控制网复测复测前首先进行现场勘查，检查标石的完好性。本标段范围平面控制点共2个。5.7.1高程控制网复测方法高程控制网复测采用水准点闭合四等水准测量。复测中主要技术要求如下：表5-4水准观测主要技术要求等级水准尺类型水准仪等级视距（m）前后视距差（m）测段的前后视距累积差（m）视线高度（m）四等黑红面尺DS3≤50≤5.0≤10.0下丝读数0.2≥读数和记录取位：采用DS3级仪器时，应读记至1mm；表5-5四等水准测量精度要求单位：mm水准测量等级每千米水准测量偶然中误差M△每千米水准测量全中误差MW限差检测已测测段高差之差往返测不符值附合路线或环线闭合差左右路线高差不符值四等5≤10≤±30±10±25——注：表中L为往返测程，附合或环线的水准路线长度，单位为km。5.7.2高程控制网复测外业观测5.7.2.1观测要求测量实施按往返观测进行，观测顺序为：往测：奇数站为后—前—前—后，偶数站为前—后—后—前；返测：奇数站为前—后—后—前，偶数站为后—前—前—后。工作间歇时，首先选择在水准点上结束观测，当在水准点上结束观测条件确实不好时，则选择两个坚稳可靠、光滑突出、便于放置标尺的固定点作为间歇点。间歇后，先进行间歇点高差检测，只有当检测结果符合限差要求，才从间歇点开始观测。否则，从前一水准点起测，测量时应保证前后视距尽可能相等，前后视距差应满足表5-4中的要求。观测过程应采用水准尺支撑，确保水准尺水泡居中，处于竖直稳定状态。尺垫要安放在坚实的地方并踩实，防止尺垫下沉。5.7.2.2四等水准施测规定（1）水准仪视准轴与水准管轴的夹角，DS1级不应超过15″；DS3级不应超过20″；（2）水准尺上的米间隔平均长与名义长之差，对于双面水准尺，不应超过1mm；（3）四等水准测量采用补偿式自动安平水准仪时，其补偿误差△a不应超过0.2″。5.6.2.3数据分析四等水准测量作业时应进行观测限差控制，若有测站观测超限，应及时重测。观测成果的重测与取舍符合下列要求：（1）凡经检验超出规定限差均进行重测；（2）往返测高差不符值超限时，首先对可靠性较小的往（返）测进行整段重测；（3）2组单程观测高差不符值超限时，先重测1个单程，并与原测结果中符合限差的1个单程取中数作为采用值；当重测结果与原测2个单程均符合限差要求时，则取3个单程结果的中数作为采用值；当重测结果与原测2个单程结果都超限时，则进行原因分析，并找出超限，组织重测2个单程，直到符合限差要求为止；（4）当2组单程观测高差不符值计算的每千米水准测量的偶然中误差MΔ超限时，重测测段高差不符值较大的测段，直到符合要求为止。5.7.3高程控制网复测数据处理当天外业工作结束后，应及时进行测段往返测高差不符值检验，其值应满足表5-5中往返测高差不符值限差要求，每条水准路线应按测段往返测高差不符值计算每千米偶然中误差MΔ；当水准网的环数超过20个时，还应按环线闭合差计算Mw。MΔ和Mw应符合表5-5的规定，否则应对较大闭合差的路线进行重测。MΔ和Mw应按下列公式计算：式中：△——测段往返高差不符值（mm）；L——测段长（km）；n——测段数；W——经过各项修正后的水准环线闭合差（mm）；N——水准环数。5.7.4高程控制网复测成果分析当往返测高差不符值和每公里偶然中误差满足要求后，进行相邻水准点间的高差比较。相邻水准点间的高差计算时，取符合规范要求的往返观测值的平均值作为复测成果。水准复测应列表比较复测与原测相同测段高差较差，高差较差应满足表5-5中检测已测测段高差之差限差±6要求，当复测成果与设计单位提供的勘测成果不符合规定要求时，应进行二次复测进行确认，当确认勘测设计成果确实有误或精度不符合规定要求时，应及时上报监理单位，由监理单位协调对勘测成果进行更新。6场区平面控制网的测设由于设计院移交的平面控制点和高程控制点远离施工现场，不能满足施工期间测量放样的基本需求。我部测量队需对施工现场进行平面控制网的测设。6.1场区平面控制网的布设原则1）.平面控制网的布设应先从整体考虑，先整体后局部，高精度控制低精度的原则。2）.布设平面控制网应首先根据设计总平面图、施工现场平面布置图，在图上选取合适位置。3）.选点应选择在通视良好、安全、易保护的地方。

4）.点位必须用混凝土保护，必要时进行围护，并用红油漆标示好点号。6.2场区平面控制网的布设1）.根据场区平面控制网高精度控制低精度的原则，利用设计院移交的控制点对场区平面控制点进行测设。2）.场区控制网布设完成后，依据平面图上轴线起点和轴线终点详细位置关系来定位轴线，然后以场区控制网为基准，采用坐标定位放样的方法定出主轴线的控制桩，作为该测区的轴线控制网。7施工测量7.1断面测量开挖工程在动工之前，必须实测开挖区的原始断面或地形图。本工程大坝开挖区和灌溉涵洞开挖区拟测地形图，根据地形测量的一般规定，采用1:500的绘图比例。由于施工现场山高坡陡，地面倾角α＞25°，采用1m的基本等高距。本工程计划使用全站仪和GPS对原地面进行复测，考虑到山势陡峭，必要时采用全站仪无反射棱镜测量功能施测。测量数据测量数据直接存贮在仪器内，资料整理时直接将测量数据下载到计算机进行成图，然后根据地形图切断面。开挖结束后及时对开挖断面进行测量。测量数据直接存贮在仪器内，资料整理时直接将测量数据下载到计算机上，并对断面的开挖情况进行分析、统计，为工程的竣工验收提供基础数据。7.2大坝的施工测量7.2.1为了更加快速、明了的进行施工放样。根据场区大地坐标（X、Y）与施工坐标（桩号，偏距）之间的关系，我们将坝轴线上的A点作为施工坐标系的原点，坝轴线作为施工坐标系的X轴（桩号），取桩号增加的方向为正，相反方向为负。垂直坝轴线的方向为Y轴，沿桩号增加的方向看，左为负，右为正，以此定义出施工坐标系。两坐标系之间的转换关系通过计算器进行计算。7.2大坝开挖主要包括截渗槽开挖、坝基开挖等。1）.坝基开挖为上下游岸坡坝基开挖和截渗槽开挖。上下游坝基开挖线以回填基脚线为基准开挖1:1.5的边坡，削坡方向平行坝轴线。主要放样各拐点的开口线，在每段坝基之间根据现场需要增加若干放样点。基槽水平趾板开挖线以截渗槽中心线为准（开挖1:1.5的边坡。2）、坝体平台高程为1419.2m。开挖边坡按1:1.5放开口线，下游坝体在高程1404.2m处设2米宽马道，依据实际地形设置反棱体填筑坝。4）、基槽开挖按照设计的基坑边线，开挖至设计高程。7.2.3坝体回填的施工放样坝体回填包括垫层料回填、坝体黏土层回填、砂卵石滤体回填、反棱体回填等。每层回填之前通过高程推算出回填轮廓点的放样位置，按设计位置测设。放样细部点间距控制在10～15m之间。回填面高程的控制采用全站仪三角高程控制。每层回填时均采用全站仪测出回填料中边线，并采用水准仪测量出每层料的回填厚度，控制坝体回填时的厚度及回填区域。7.3灌溉涵洞的施工测量7.3灌溉涵洞施工坐标系的定义，根据场区大地坐标（X、Y）与施工坐标（桩号，偏距）之间的关系，我们将涵洞轴线上的Y1点作为施工坐标系的原点，溢洪道轴线作为施工坐标系的X轴（桩号），取桩号增加的方向为正，相反方向为负。垂直坝轴线的方向为Y轴，沿桩号增加的方向看，左为负，右为正，以此定义出施工坐标系。两坐标系之间的转换关系通过计算器进行计算。7.3.2灌溉涵洞开挖主要包括引水渠段、闸室段、泄洪段等开挖。同样根据各施工段的设计高程及开挖设计高程、边坡坡度等，采用全站仪控制特征点，水平投影至开挖断面，采用水准仪控制各段开挖高程，用钢尺测量宽度等施工方法。7.4混凝土工程的施工放样混凝土建筑物立模细部轮廓点的放样位置，以距设计线0.2～0.5m为宜。相临放样点的最长间距，直线段控制在5～8m，曲线段控制在4～6m。各种曲线立模点的放样，应根据设计要求及模板制作的不同情况确定放样的密度和位置。曲线起点、中点、终点、折线的折点一般均应放出，曲面预制模板应酌情增放模板拼缝位置点。曲线、曲面放样应预先编制放样数据表，始终以该部位的固定点作为依据，采用相对固定的测站和方法。放样点位平面中误差控制在±20mm之内，放样点位高程中误差控制在±20mm之内。混凝土建筑物的高程放样，应区别情况，采用不同的方法。对于连续上升的建筑物，除了有结构物的部位外，高程放样的精度要求较低，主要应防止粗差的发生。对于溢流面、斜坡面以及形体特殊的部位，其高程放样的精度，一般应与平面位置放样的精度相一致。对于放样的轮廓点，必须进行检核，检核方法可根据不同的情况而异。检核结果应记入放样资料中，外业检核以自检为主，放样与检核尽量同时进行。在选择放样方法时，应考虑检核条件。放样资料，应由两个人独立进行计算和编制，若由计算机程序计算放样资料时，必须校队输入数据的正确性。当重复测设同一部位的轮廓点位置时，可采用简易方法检校。8竣工测量8.1竣工测量的内容和方法8.1.1竣工测量包括以下主要项目a.测绘水工建筑物基础开挖建基面的1:200～1:500地形图或纵横断面图。b.建筑物过流部位和隐蔽部位的形体测量。c．外部变形监测设备埋设安装竣工图。d.测绘施工区的竣工平面图。8.1.2a．随着施工的进程，按竣工测量的要求，逐渐积累竣工资料。b．待单项工程完工后，进行一次性的测量。对于隐蔽工程、水下工程以及垂直凌空面的竣工测量，宜采用第一种作业方法。8.2开挖竣工测量主体工程开挖至建基面时，应及时