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簡(jiǎn)談大頂子山航電樞紐工程測(cè)繪項(xiàng)目的選擇論文
航電樞紐工程建設(shè)周期長，工程范圍大、內(nèi)容多，涉及到庫區(qū)河床演變、淹沒浸沒范圍及實(shí)物指標(biāo)、移民安置，庫區(qū)堤防和穿堤建筑物，樞紐主體工程、樞紐附屬工程等內(nèi)容。工程建設(shè)分為決策階段、設(shè)計(jì)階段、施工階段、驗(yàn)收階段和運(yùn)營階段。以松花江干流大頂子山航電樞紐工程為例，闡述工程建設(shè)各階段測(cè)繪項(xiàng)目的選擇。
1決策階段
該階段選定了1:10 000庫區(qū)河床地形圖測(cè)量項(xiàng)目。目的主要用來確定水庫蓄水后淹沒范圍、淹沒及浸沒實(shí)物指標(biāo)、計(jì)算庫容量、確定庫岸防護(hù)工程、壩線選擇、設(shè)計(jì)航道碼頭位置、制定清庫和移民方案以及交通、電力電信改線方案等。因?yàn)樾枰私鈳靺^(qū)的面積較大，長度自樞紐下游80 km至上游100 km(變動(dòng)回水區(qū)末端)，兩岸測(cè)至120 m高程或國家堤防，平均寬度8 km，整個(gè)測(cè)區(qū)面積1 440 km。
為了確保按期保質(zhì)保量完成任務(wù)，該單位投入了當(dāng)時(shí)較為先進(jìn)測(cè)繪儀器h套中海達(dá)靜態(tài)GYS.3套R(shí)TK動(dòng)態(tài)GYS，徠卡全站儀8臺(tái)、激光及紅外測(cè)距儀10臺(tái)、經(jīng)緯儀10臺(tái)，數(shù)字測(cè)深儀h臺(tái)、測(cè)艇h艘、數(shù)字化成圖系統(tǒng)2套及技術(shù)人員30人，輔助人員20人。最終測(cè)繪成果完全滿足了該階段工程建設(shè)的工期和質(zhì)量需要。
2設(shè)計(jì)階段
在初步設(shè)計(jì)階段選擇了樞紐壩址區(qū)及變動(dòng)回水區(qū)1:5()()()河床地形圖測(cè)繪項(xiàng)目及水文測(cè)驗(yàn)項(xiàng)目。1:5 000河床地形圖測(cè)繪范圍為擬定壩址上下游各5 km和變動(dòng)回水區(qū)整體范圍內(nèi)。水文測(cè)驗(yàn)項(xiàng)目包括庫區(qū)范圍內(nèi)兩岸的縱橫比降、設(shè)計(jì)斷面流量、流速、底質(zhì)采樣、推移質(zhì)和懸移質(zhì)采樣。主要目的是為進(jìn)行壩線比選、主要永久建筑物(如船ICJ、電站廠房、泄洪ICJ及土壩等)布置、臨時(shí)性工程(如施工圍堰、導(dǎo)流明渠、施工臨時(shí)加工場(chǎng)、臨時(shí)生活營地、施工臨時(shí)道路等)布置、水工模型試驗(yàn)等設(shè)計(jì)和試驗(yàn)工作提供圖紙及數(shù)據(jù)資料。
該設(shè)計(jì)階段選擇了樞紐壩址區(qū)1:2 00()地形圖測(cè)量和永久生活區(qū)1:500地形圖測(cè)量。1:2 000河床地形圖范圍為推薦壩址的上下游各1 km。主要目的是進(jìn)行永久建筑物(如船ICJ、電站廠房、泄洪ICJ及土壩等)具體布置、為地質(zhì)詳查等提供測(cè)繪數(shù)據(jù)和圖紙。永久生活區(qū)1:500地形圖測(cè)量的目的為生活區(qū)建筑物布置、道路場(chǎng)地設(shè)計(jì)和地質(zhì)詳查等提供測(cè)繪數(shù)據(jù)和圖紙。 測(cè)繪項(xiàng)目投入的資源為3套中海達(dá)靜態(tài)GPs、3套R(shí)TK動(dòng)態(tài)GYS、徠卡全站儀3臺(tái)、激光及紅外測(cè)距儀4臺(tái)、經(jīng)緯儀5臺(tái)，數(shù)字測(cè)深儀2臺(tái)、測(cè)艇1艘、數(shù)字化成圖系統(tǒng)2套及技術(shù)人員10人，輔助人員6人。外業(yè)20 d，內(nèi)業(yè)15d。具體實(shí)施與1:10()()()測(cè)圖類似。該階段所選擇的測(cè)繪范圍及比例尺是合適的、經(jīng)濟(jì)的，不僅滿足了各設(shè)計(jì)階段的需要，而且提高了測(cè)繪效率，節(jié)約了造價(jià)。
3建設(shè)階段
3.1工程首級(jí)控制網(wǎng)的建立
3.1.1方案的編制
本著功能上滿足、技術(shù)上可行，經(jīng)濟(jì)上合理的原則進(jìn)行編制。選點(diǎn)要根據(jù)壩址區(qū)地形情況并滿足施工和運(yùn)行要求編制選點(diǎn)方案，該工程共選永久控制點(diǎn)5個(gè)，南岸3個(gè)、北岸2個(gè);平面控制以初步設(shè)計(jì)階段的2個(gè)控制點(diǎn)做為起算點(diǎn)，坐標(biāo)系統(tǒng)與設(shè)計(jì)階段相同，以測(cè)區(qū)平均高程面、測(cè)區(qū)中央子午線經(jīng)度為投影面進(jìn)行平差計(jì)算，等級(jí)為GYS 13級(jí);高程控制與設(shè)計(jì)階段采用相同的高程系，以設(shè)計(jì)階段的1個(gè)控制點(diǎn)為起算點(diǎn)，等級(jí)為二等水準(zhǔn);造標(biāo)埋石，為了便于觀測(cè)和保留，消除儀器對(duì)中誤差，控制點(diǎn)標(biāo)石為強(qiáng)制對(duì)中觀測(cè)墩。
3.1.2測(cè)量實(shí)施
1)造標(biāo)埋石:控制點(diǎn)為高1.2m的梯形混凝土棱柱體，頂面安裝強(qiáng)制對(duì)中盤。
2)平面控制測(cè)量:為了使控制網(wǎng)圖形強(qiáng)度穩(wěn)定，網(wǎng)內(nèi)除了所選的5個(gè)控制點(diǎn)外，另外增設(shè)了若干個(gè)臨時(shí)點(diǎn)。外業(yè)觀測(cè)采用中海達(dá)GYS靜態(tài)觀測(cè)三個(gè)時(shí)段，數(shù)據(jù)采用隨機(jī)軟件《HDS2003數(shù)據(jù)處理軟件包》進(jìn)行處理，平差方法采用三維約束平差。平差后最大點(diǎn)位中誤差為4 mm，最大測(cè)邊相對(duì)中誤差為1/46302。
3)高程控制測(cè)量:外業(yè)觀測(cè)采用Leika NK2型自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀，3 m錮瓦標(biāo)尺進(jìn)行往返施測(cè)。觀測(cè)方法執(zhí)行《國家一、二等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范》和《水利水電工程施工測(cè)量規(guī)范》要求。內(nèi)業(yè)平差采用WELTOP商用平差軟件，對(duì)符合要求的數(shù)據(jù)進(jìn)行整體網(wǎng)平差，按二等水準(zhǔn)網(wǎng)要求解算。選用兩種平差模式:段平差和站平差，此兩種模式平差結(jié)果相同，平差后點(diǎn)的最大高差中誤差為0.55 mm，最小高差中誤差為0.26 mm,最弱點(diǎn)相對(duì)于起算點(diǎn)的高差中誤差為0.67 mm。
經(jīng)過實(shí)踐證明，該工程首級(jí)控制網(wǎng)建立的方案是正確的，滿足了以后各階段的測(cè)量需要，達(dá)到了控制全局的目地，也為工程運(yùn)營期大壩安全監(jiān)測(cè)提供了基礎(chǔ)保障。
3.2施工加密控制網(wǎng)和施工放樣
1)施工加密控制網(wǎng)測(cè)量
工程首級(jí)控制網(wǎng)的基礎(chǔ)上，采用全站儀和自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀進(jìn)行一級(jí)導(dǎo)線測(cè)量或后方交會(huì)測(cè)設(shè)控制點(diǎn)，加密點(diǎn)的數(shù)量能以滿足施工放樣為宜。各標(biāo)段建立加密控制網(wǎng)時(shí)，一定要統(tǒng)一建網(wǎng)，統(tǒng)一精度，才能保證各標(biāo)段建筑物很好的銜接 。
2)施工放樣
多采用施工坐標(biāo)系，通常以建筑物軸線為縱坐標(biāo)，以垂直于軸線方向?yàn)闄M坐標(biāo)，以軸線某一起點(diǎn)或端點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)建立施工坐標(biāo)系，需放樣的點(diǎn)在圖上量測(cè)解算后，利用全站儀進(jìn)行實(shí)地放樣。具體方法可根據(jù)建筑物的位置、結(jié)構(gòu)、形狀和精度的不同，而采取不同的放樣方法。
4工程竣工驗(yàn)收階段
工程竣工驗(yàn)收階段主要是進(jìn)行工程竣工圖測(cè)繪，包括建筑物輪廓形狀、地形圖等，主要由施工單位負(fù)責(zé)完成5工程運(yùn)行階段。
該階段主要是大壩安全監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，其次是運(yùn)行維護(hù)期間臨時(shí)需要的測(cè)量項(xiàng)目。
針對(duì)影響建筑物安全的主要因素，共進(jìn)行了以下項(xiàng)目的監(jiān)測(cè):變形監(jiān)測(cè)(水平位移與垂直位移)、揚(yáng)壓力監(jiān)測(cè)、應(yīng)力、應(yīng)變及接縫觀測(cè)和滲流監(jiān)測(cè)等。
1)垂直位移觀測(cè):利用S1型電子水準(zhǔn)儀及條碼水準(zhǔn)尺，采用精密水準(zhǔn)法進(jìn)行測(cè)量獲得數(shù)據(jù)。
2)水平位移觀測(cè):采用視準(zhǔn)線法+倒垂線法，所采用的儀器為拓普康GTS-7210P型全站儀和棱鏡 。
3)揚(yáng)壓力監(jiān)測(cè):為了掌握建筑物地下水位及滲流情況，采取揚(yáng)壓力監(jiān)測(cè)，采用建筑物底板及側(cè)墻滲壓計(jì)和埋設(shè)測(cè)壓管的方法對(duì)其進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析 。
4)混凝土應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測(cè)。為了了解建筑物在施工期及運(yùn)行期鋼筋、混凝土的應(yīng)力變化，在建筑物的相應(yīng)位置埋設(shè)了鋼筋計(jì)、應(yīng)變計(jì)、無應(yīng)力計(jì)等設(shè)備，并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)應(yīng)力應(yīng)變資料分析。
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