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        石虎塘航電樞紐首級施工控制網(wǎng)及工作基點復測分析

        2021-02-01 09:24:06朱萬虎張雅男
        廣東水利水電 2021年1期
        關(guān)鍵詞:基巖水準基點

        朱萬虎,張雅男

        (廣東珠榮工程設(shè)計有限公司,廣東 廣州 510610)

        水利工程施工前必須建立高精度施工控制網(wǎng),受洪水、施工車輛、周圍人類活動的影響及工程建設(shè)有關(guān)的地質(zhì)構(gòu)造的變化,往往會引起控制網(wǎng)點點位的移動或沉降,因此須定期或不定期對施工控制網(wǎng)進行檢查、復測以確定網(wǎng)點的變化情況,保證網(wǎng)點成果的有效性和網(wǎng)點成果的正確、可靠[1]。做好控制網(wǎng)的維護與復測工作對于工程后續(xù)建設(shè)和安全監(jiān)測具有非常重要的意義。下面以贛江石虎塘航電樞紐首級施工控制網(wǎng)及工作基點復測為例,講述布設(shè)GNSS控制網(wǎng)以及水準網(wǎng)的復測方法。

        1 平面控制網(wǎng)及水準網(wǎng)復測方案

        贛江石虎塘航電樞紐首級施工控制網(wǎng)于2009年5月建立并進行了第1次復測,期間于2010年5月進行了第2次復測,最近1次復測是2013年5月,本次共計復測12個二等平面控制點和23個二等高程控制點。平面控制點點名為:首級施工控制網(wǎng)保存完好的7個點(IISG01、IISG05、IISG06、IISG07、IISG08、IISG10、IISG11)和2013年新增的5個工作基點(X01、X02、X03、X04、X05);高程控制點點名為:首級施工控制網(wǎng)保存完好的2個基巖點II-J1、II-J2,保存完好的12個觀測墩點(IISS01、IISG01釘頭、IISS05、IISG05釘頭、IISS06、IISG06釘頭、IISS07、IISG07釘頭、IISS08、IISG08釘頭、IISS10、IISG10釘頭),2013年新增的9個工作基點(X1D、X2D、X2DD釘頭、X3D、X3DD釘頭、X4D、X4DD釘頭、JD、JDD)。

        1.1 平面控制測量及平差

        Ⅱ等平面控制網(wǎng)根據(jù)規(guī)范要求采用5臺UniStrong G970 II雙頻接收機觀測。實測前進行了同步觀測環(huán)圖形設(shè)計及觀測時段設(shè)計,編制出作業(yè)計劃進度表,設(shè)計好觀測路線,按照計劃依次進行觀測。觀測過程嚴格按規(guī)范要求操作,每個同步環(huán)觀測兩個時段,每個時段觀測時間90 min以上??刂凭W(wǎng)觀測示意見圖1。

        圖1 平面控制觀測示意

        2013年5月施工控制網(wǎng)復測平差時,采用IISG06、IISG11點作為平差起算點,因此,此次平差過程中,也采用IISG06、IISG11作為平差起算點,起算點資料均來自上次復測結(jié)果報告。固定IISG06、IISG11兩點對控制網(wǎng)進行約束平差,控制網(wǎng)中最弱點為ⅡXG11,點位中誤差為1.0 mm。平面控制網(wǎng)平差的精度及質(zhì)量統(tǒng)計情況見表1。

        表1 平面控制網(wǎng)精度統(tǒng)計

        以上精度統(tǒng)計情況表明,二等平面控制測量精度符合《水利水電工程施工測量規(guī)范》(SL 52—2015)[2]規(guī)定的限差要求,其測量成果可靠。

        1.2 水準測量及平差

        石虎塘航電樞紐首級施工控制網(wǎng)的高程控制在左右岸各布設(shè)有1個基巖水準點,分別為Ⅱ基1和Ⅱ基2。兩基巖水準點嚴格按規(guī)范要求的深層基巖水準標石要求布設(shè),因此相對比較穩(wěn)定,由于2013年控制網(wǎng)第3次復測時未對點Ⅱ基2進行測量,故本次Ⅱ基2點成果用2010年第2次復測成果。基巖水準點穩(wěn)定性分析比較見表2。

        表2 基巖水準點穩(wěn)定性分析

        根據(jù)表2可見,該高程控制網(wǎng)中基巖水準點相對較為穩(wěn)定,但由于2013年復測時未聯(lián)測Ⅱ基2,而是以Ⅱ基1作為平差起算點,故本次控制網(wǎng)復測依然以Ⅱ基1作為水準控制網(wǎng)的平差起算點。

        本次高程控制共復測Ⅱ等水準點23點,分別Ⅱ基1為起止點組成一條閉合水準路線。Ⅱ等高程控制復測路線見圖2所示。

        圖2 Ⅱ等高程控制觀測路線示意

        由于本首級施工控制網(wǎng)為工程樞紐區(qū)而建,涉及的水準路線經(jīng)緯度跨度較小,根據(jù)技術(shù)設(shè)計要求,本項目二等水準控制不作正常水準面不平行改正、重力異常改正和固體潮改正等計算。

        二等水準控制網(wǎng)觀測的高差經(jīng)整理后,利用“清華山維平差軟件”進行平差計算,Ⅱ等水準精度指標統(tǒng)計見表3。

        表3 Ⅱ等水準精度指標統(tǒng)計

        高程控制網(wǎng)平差后,網(wǎng)中最弱點為SG10,其點位中誤差為0.3 mm。同時,利用“南方平差易2005”對高程控制網(wǎng)進行復核計算,成果一致。以上精度統(tǒng)計情況表明,二等水準測量精度符合《國家一、二等水準測量規(guī)范》(GB/T 12897—2006)[3]規(guī)定的限差要求,其測量成果可靠。

        2 復測成果分析

        本次復測平面坐標和高程控制成果與2013年5月第3次復測成果進行比較(見表4~5)。

        表4 平面控制成果復測比較

        根據(jù)表4平面控制成果復測比較可見:

        1)2009年布設(shè)的施工控制網(wǎng)中ⅡSG01、ⅡSG05、ⅡSG06、ⅡSG07、ⅡSG10、ⅡSG11等6點相對變化較小,可認為這些點相對較為穩(wěn)定;

        2)2009年布設(shè)的施工控制網(wǎng)中ⅡSG08平面坐標與2013年觀測值比較,位移變化相對較大,平面位移變化量為10.4 mm,分析可能為點ⅡSG08位于魚塘邊,臨魚塘側(cè)土體比較單薄,產(chǎn)生了位移變形所致;

        3)工作基點X01、X02、X03、X04、X05等5個點均有一定的位移,最大為8.3 mm,最小為3.2 mm,顯示2013年布設(shè)的5個工作基點均有一定的平面位移。

        根據(jù)表5高程控制成果復測比較可見:

        表5 高程控制成果復測比較

        1)2009年布設(shè)的施工控制網(wǎng)中ⅡSG05、ⅡSG05釘頭、ⅡSG06、ⅡSG06釘頭、ⅡSG07、ⅡSG07釘頭、ⅡSG10、ⅡSG10釘頭等8點相對變化較小,可認為這些點相對較為穩(wěn)定;

        2)2009年布設(shè)的施工控制網(wǎng)中IISS08、IISS08釘頭等2點高程變化相對較大,分別為-17.6 mm和-18.5 mm,分析可能為點ⅡSG08位于魚塘邊,臨魚塘側(cè)土體比較單薄,產(chǎn)生了下沉所致;

        3)工作基點X01、X02、X03、X04、X05等5個點下沉量均比較大,最大為12.5 mm,最小為6.5 mm,顯示2013年布設(shè)的5個工作基點均有較大的下沉;

        4)大壩上的基巖水準點JD和JDD,下沉量分別為2.9 mm和2.4 mm,下沉量較小。

        3 復測結(jié)論

        根據(jù)本次再次復測同2013年5月復測觀測結(jié)果比較可見:

        1)2009年布設(shè)的施工控制網(wǎng)中的SG08坐標及高程變化均較大,分析可能為點ⅡSG08位于魚塘邊,臨魚塘側(cè)土體比較單薄,由于控制點樁體較重,產(chǎn)生了位移變形和下沉所致;

        2)工作基點X01、X02、X03、X04、X05等5個點平面位移及下沉均比較大,原測成果已不能滿足現(xiàn)場監(jiān)測要求,應利用本次復測成果;

        3)受施工及其他因素影響,首級控制網(wǎng)中部分平面坐標及高程控制點變化較大。該工程在后期施工放樣中,應利用2019年復測成果。

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