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簡談大頂子山航電樞紐工程測繪項目的選擇論文
航電樞紐工程建設周期長，工程范圍大、內(nèi)容多，涉及到庫區(qū)河床演變、淹沒浸沒范圍及實物指標、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。工程建設分為決策階段、設計階段、施工階段、驗收階段和運營階段。以松花江干流大頂子山航電樞紐工程為例，闡述工程建設各階段測繪項目的選擇。
1決策階段
該階段選定了1:10 000庫區(qū)河床地形圖測量項目。目的主要用來確定水庫蓄水后淹沒范圍、淹沒及浸沒實物指標、計算庫容量、確定庫岸防護工程、壩線選擇、設計航道碼頭位置、制定清庫和移民方案以及交通、電力電信改線方案等。因為需要了解庫區(qū)的面積較大，長度自樞紐下游80 km至上游100 km(變動回水區(qū)末端)，兩岸測至120 m高程或國家堤防，平均寬度8 km，整個測區(qū)面積1 440 km。
為了確保按期保質(zhì)保量完成任務，該單位投入了當時較為先進測繪儀器h套中海達靜態(tài)GYS.3套RTK動態(tài)GYS，徠卡全站儀8臺、激光及紅外測距儀10臺、經(jīng)緯儀10臺，數(shù)字測深儀h臺、測艇h艘、數(shù)字化成圖系統(tǒng)2套及技術人員30人，輔助人員20人。最終測繪成果完全滿足了該階段工程建設的工期和質(zhì)量需要。
2設計階段
在初步設計階段選擇了樞紐壩址區(qū)及變動回水區(qū)1:5()()()河床地形圖測繪項目及水文測驗項目。1:5 000河床地形圖測繪范圍為擬定壩址上下游各5 km和變動回水區(qū)整體范圍內(nèi)。水文測驗項目包括庫區(qū)范圍內(nèi)兩岸的縱橫比降、設計斷面流量、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、臨時性工程(如施工圍堰、導流明渠、施工臨時加工場、臨時生活營地、施工臨時道路等)布置、水工模型試驗等設計和試驗工作提供圖紙及數(shù)據(jù)資料。
該設計階段選擇了樞紐壩址區(qū)1:2 00()地形圖測量和永久生活區(qū)1:500地形圖測量。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)詳查等提供測繪數(shù)據(jù)和圖紙。永久生活區(qū)1:500地形圖測量的目的為生活區(qū)建筑物布置、道路場地設計和地質(zhì)詳查等提供測繪數(shù)據(jù)和圖紙。 測繪項目投入的資源為3套中海達靜態(tài)GPs、3套RTK動態(tài)GYS、徠卡全站儀3臺、激光及紅外測距儀4臺、經(jīng)緯儀5臺，數(shù)字測深儀2臺、測艇1艘、數(shù)字化成圖系統(tǒng)2套及技術人員10人，輔助人員6人。外業(yè)20 d，內(nèi)業(yè)15d。具體實施與1:10()()()測圖類似。該階段所選擇的測繪范圍及比例尺是合適的、經(jīng)濟的，不僅滿足了各設計階段的需要，而且提高了測繪效率，節(jié)約了造價。
3建設階段
3.1工程首級控制網(wǎng)的建立
3.1.1方案的編制
本著功能上滿足、技術上可行，經(jīng)濟上合理的原則進行編制。選點要根據(jù)壩址區(qū)地形情況并滿足施工和運行要求編制選點方案，該工程共選永久控制點5個，南岸3個、北岸2個;平面控制以初步設計階段的2個控制點做為起算點，坐標系統(tǒng)與設計階段相同，以測區(qū)平均高程面、測區(qū)中央子午線經(jīng)度為投影面進行平差計算，等級為GYS 13級;高程控制與設計階段采用相同的高程系，以設計階段的1個控制點為起算點，等級為二等水準;造標埋石，為了便于觀測和保留，消除儀器對中誤差，控制點標石為強制對中觀測墩。
3.1.2測量實施
1)造標埋石:控制點為高1.2m的梯形混凝土棱柱體，頂面安裝強制對中盤。
2)平面控制測量:為了使控制網(wǎng)圖形強度穩(wěn)定，網(wǎng)內(nèi)除了所選的5個控制點外，另外增設了若干個臨時點。外業(yè)觀測采用中海達GYS靜態(tài)觀測三個時段，數(shù)據(jù)采用隨機軟件《HDS2003數(shù)據(jù)處理軟件包》進行處理，平差方法采用三維約束平差。平差后最大點位中誤差為4 mm，最大測邊相對中誤差為1/46302。
3)高程控制測量:外業(yè)觀測采用Leika NK2型自動安平水準儀，3 m錮瓦標尺進行往返施測。觀測方法執(zhí)行《國家一、二等水準測量規(guī)范》和《水利水電工程施工測量規(guī)范》要求。內(nèi)業(yè)平差采用WELTOP商用平差軟件，對符合要求的數(shù)據(jù)進行整體網(wǎng)平差，按二等水準網(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,最弱點相對于起算點的高差中誤差為0.67 mm。
經(jīng)過實踐證明，該工程首級控制網(wǎng)建立的方案是正確的，滿足了以后各階段的測量需要，達到了控制全局的目地，也為工程運營期大壩安全監(jiān)測提供了基礎保障。
3.2施工加密控制網(wǎng)和施工放樣
1)施工加密控制網(wǎng)測量
工程首級控制網(wǎng)的基礎上，采用全站儀和自動安平水準儀進行一級導線測量或后方交會測設控制點，加密點的數(shù)量能以滿足施工放樣為宜。各標段建立加密控制網(wǎng)時，一定要統(tǒng)一建網(wǎng)，統(tǒng)一精度，才能保證各標段建筑物很好的銜接 。
2)施工放樣
多采用施工坐標系，通常以建筑物軸線為縱坐標，以垂直于軸線方向為橫坐標，以軸線某一起點或端點為坐標原點建立施工坐標系，需放樣的點在圖上量測解算后，利用全站儀進行實地放樣。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工程竣工驗收階段
工程竣工驗收階段主要是進行工程竣工圖測繪，包括建筑物輪廓形狀、地形圖等，主要由施工單位負責完成5工程運行階段。
該階段主要是大壩安全監(jiān)測項目，其次是運行維護期間臨時需要的測量項目。
針對影響建筑物安全的主要因素，共進行了以下項目的監(jiān)測:變形監(jiān)測(水平位移與垂直位移)、揚壓力監(jiān)測、應力、應變及接縫觀測和滲流監(jiān)測等。
1)垂直位移觀測:利用S1型電子水準儀及條碼水準尺，采用精密水準法進行測量獲得數(shù)據(jù)。
2)水平位移觀測:采用視準線法+倒垂線法，所采用的儀器為拓普康GTS-7210P型全站儀和棱鏡 。
3)揚壓力監(jiān)測:為了掌握建筑物地下水位及滲流情況，采取揚壓力監(jiān)測，采用建筑物底板及側(cè)墻滲壓計和埋設測壓管的方法對其進行監(jiān)測分析 。
4)混凝土應力應變監(jiān)測。為了了解建筑物在施工期及運行期鋼筋、混凝土的應力變化，在建筑物的相應位置埋設了鋼筋計、應變計、無應力計等設備，并實時監(jiān)測應力應變資料分析。
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