張 萍

(貴州省遵義縣水利局，貴州遵義563000)

1 工程概況

九曲河水利樞紐是“治太”十大工程之一的“湖西引排工程”的主要組成部分，是“湖西引排工程”四大樞紐之一。該工程位于某市后巷鎮(zhèn)境內(nèi)的九曲河入長江口處。該樞紐由60 m3/s(另備用20 m3/s)的抽水站、總凈寬為2 m×12 m節(jié)制閘、12(16)m×190 m×2.5 m套閘以及上下游河和3座跨河橋梁、管理設(shè)施、老閘拆除等項(xiàng)目組成，具備流域防洪排澇、灌溉供水、航運(yùn)、水環(huán)境保護(hù)等多種功能。

2 儀器選擇

這個(gè)項(xiàng)目共3人組成測量組，包括一位全職工程師和兩個(gè)測量操作人員，在該項(xiàng)目的首席工程師和工程部的領(lǐng)導(dǎo)下，測量組全面負(fù)責(zé)軸線，施工測量和高程傳遞的沉降觀測，繪制成最終的測量方案和測量報(bào)告[1]。所用儀器見表1。

表1 儀器使用表

3 GPS技術(shù)在水利測量工程中的應(yīng)用

3.1 平面控制網(wǎng)測設(shè)

3.1.1 場區(qū)平面控制網(wǎng)布設(shè)原則

必須從整體上考慮平面控制，遵循“先整體、后局部”的測量思路，把握和控制測量精度的原則[2];根據(jù)總體方案設(shè)計(jì)，安裝平面控制網(wǎng)，布置施工場地;在能見度良好的情況下，測量定位點(diǎn)應(yīng)布置在易保護(hù)、安全良好的地方;樁位需要時(shí)用鋼管進(jìn)行圍護(hù)，必須用混凝土保護(hù)，同時(shí)用紅色油漆做好標(biāo)記，以方便后期測量[2]。

3.1.2 場區(qū)平面控制網(wǎng)的布設(shè)及復(fù)測

由于九曲河水利樞紐項(xiàng)目占地面積大，對(duì)高級(jí)控制點(diǎn)需要由建設(shè)單位、監(jiān)理單位共同進(jìn)行復(fù)測，并辦理書面交接手續(xù)。根據(jù)總平面圖，使用Topcon－GTS211D全站儀(測角 2″，測距 1+1PPM)，現(xiàn)場測量布置閉合導(dǎo)線，經(jīng)距離、角度校測符合點(diǎn)位限差要求后，然后采用極坐標(biāo)法，作為主場區(qū)首級(jí)GPS平面控制網(wǎng)，定出建筑物縱橫兩條主軸線。根據(jù)《工程測量規(guī)范》要求，控制網(wǎng)的技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合表2的規(guī)定，按照要求控制平面控制網(wǎng)的精度?？刂拼胧?yīng)保護(hù)現(xiàn)場軸線，控制軸線標(biāo)識(shí)不被損壞。

表2 控制網(wǎng)的技術(shù)指標(biāo)

3.2 高程控制網(wǎng)建立

3.2.1 高程控制網(wǎng)的布設(shè)原則

為了保證建筑施工控制網(wǎng)的垂直精度建立要求，建立場區(qū)內(nèi)高程控制網(wǎng)。高程控制根據(jù)野外測量條件，由甲方提供至少3個(gè)水準(zhǔn)基點(diǎn)，利用地球自身水準(zhǔn)儀(往返測量精度在2 mm/km以內(nèi))提供的基準(zhǔn)復(fù)測檢驗(yàn)。高程控制網(wǎng)的精度，不少于3個(gè)水準(zhǔn)測量精度。場面積至少要有3個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)，水準(zhǔn)點(diǎn)的間距應(yīng)＞1 km，距離回土線應(yīng)≥15 m，距離建筑物應(yīng)＞25 m。在水準(zhǔn)線布局之前，結(jié)合現(xiàn)場情況，埋設(shè)半永久性高程基準(zhǔn)點(diǎn)，等到3—6個(gè)月后再進(jìn)行測量，測量半永久性的區(qū)域高度，這一點(diǎn)也可以被用來作為沉降觀測的基準(zhǔn)點(diǎn)。

3.2.2 水準(zhǔn)測量規(guī)定

水準(zhǔn)線路應(yīng)按附合路線和環(huán)形閉合差計(jì)算，每千米水準(zhǔn)測量高差全中誤差，按下式計(jì)算:

式中:MW為高差全中誤差，mm;W為閉合差，mm;L為相應(yīng)線路長度;N為附合或閉合路線環(huán)的個(gè)數(shù)。

3.3 地下結(jié)構(gòu)的施工測量

開挖前，通過定位軸線調(diào)查作為基礎(chǔ)，采用極坐標(biāo)法，對(duì)工程控制樁軸線的測量采用全站儀，測量閉合誤差控制在3 mm?？刂拼胧?yīng)保護(hù)現(xiàn)場軸線，控制軸線標(biāo)識(shí)不被損壞。基坑開挖后，分別對(duì)基坑的投影軸的測軸線進(jìn)行控制，在基坑控制每個(gè)軸的相對(duì)位置，在允許的范圍內(nèi)，利用極坐標(biāo)法使其閉合使誤差滿足測量要求;做好基準(zhǔn)控制點(diǎn)的保護(hù)，同時(shí)采用塔尺和水準(zhǔn)儀分段向基坑內(nèi)傳遞標(biāo)高。

3.4 地上結(jié)構(gòu)施工測量

3.4.1 軸線測量

由于建筑物相對(duì)較低，施工現(xiàn)場范圍受限制較小，考慮以外控軸線為主，內(nèi)部閉合為輔的測量方案。

3.4.2 標(biāo)高傳遞

樓層標(biāo)高總高控制由設(shè)在建筑物首層兩對(duì)角柱上的+1.0 m標(biāo)志處，用經(jīng)過校準(zhǔn)的50 m鋼尺向上逐層傳遞，并在同一垂線每層作▽標(biāo)志，作為每次層標(biāo)高測量的依據(jù)，各樓層間標(biāo)高用S 3光學(xué)水準(zhǔn)儀傳遞，并閉合復(fù)核。為減少誤差積累，各樓層的標(biāo)高均以該在+1.0 mm和+0.50 m處的紅“▽”為基點(diǎn)，以此用整尺向上傳遞，不得由相鄰下層向上層傳遞。

3.4.3 立模測量放樣

立模放樣的內(nèi)容:測放各種構(gòu)筑物的立模輪廓點(diǎn)(線);對(duì)已架立的模板，預(yù)埋件進(jìn)行位置檢查。施工時(shí)根據(jù)不同部位的具體操作要求，分別確定平面高程控制線，并向施工班組技術(shù)員交底。

3.4.4 安裝測量放樣

本工程安裝項(xiàng)目內(nèi)容:吊車梁、圈梁及預(yù)埋件、網(wǎng)架屋面等。安裝測量內(nèi)容:測設(shè)安裝軸線及高程基準(zhǔn)點(diǎn)，進(jìn)行安裝點(diǎn)的放樣和安裝竣工測量等測量放樣的要求標(biāo)準(zhǔn)，必須按圖紙和規(guī)范規(guī)定進(jìn)行，并報(bào)監(jiān)理工程師驗(yàn)收。

3.5 沉降觀測

九曲河水利樞紐工程的沉降觀測儀器采用的是自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀。根據(jù)設(shè)計(jì)要求設(shè)置沉降觀測頻率和觀測點(diǎn)位置，在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的啟動(dòng)施工完成后，在施工階段，每一層施工測一次，裝修階段完成之前，每一個(gè)月測一次沉降，直到完成全部施工。

為了確保建筑物的沉降測量結(jié)果及時(shí)、準(zhǔn)確地反映實(shí)際情況，除了及時(shí)觀察，為了保證測量精度，并應(yīng)做到“四定”:①固定水準(zhǔn)點(diǎn);②固定觀測方法和觀測線路;③固定儀器;④固定人員。

3.6 竣工測量

該項(xiàng)目建成后，測量的最終位置、建筑物點(diǎn)高度、各樓房標(biāo)高、建筑沉降觀測，整理測量結(jié)果，交由建設(shè)單位進(jìn)行存檔。在使用過程中，建設(shè)單位應(yīng)按要求使用沉降儀定時(shí)觀測，并將測量數(shù)據(jù)整理編入竣工報(bào)告測量項(xiàng)目內(nèi)。

4 GPS技術(shù)在水利工程測量中的應(yīng)用前景

RTK技術(shù)作為GPS技術(shù)的一種主流，在水利工程測量中具有非常廣闊的應(yīng)用前景。目前，建立沿線總體控制測量，用GPS靜態(tài)或快速靜態(tài)方法，為勘測階段測繪帶狀地形圖、縱面測量、路線平面提供依據(jù)，在水利工程施工階段為渠道、閘門、堤壩建立施工控制網(wǎng)，在水利工程測量中，這僅僅是GPS應(yīng)用的初級(jí)階段。今后將會(huì)廣闊的推廣RTK技術(shù)在不斷應(yīng)用中，GPS工程測量技術(shù)將會(huì)更加完善。

[1]徐紹銓，張華海，楊志強(qiáng)，等.GPS測量原理及應(yīng)用:修訂版[M].武漢:武漢大學(xué)出版社，2003:46－74.

[2]張振軍，謝中華，馮傳勇.RTK測量精度評(píng)定方法研究[J].測繪通報(bào)，2007(01):26－28.