c滿足施工放樣的需要;在運(yùn)行管理階段,需建立變形觀測(cè)控制網(wǎng),用來(lái)觀測(cè)建筑物的變形情況以評(píng)估工程質(zhì)量,保證安全運(yùn)營(yíng),分析變形規(guī)律及進(jìn)行相應(yīng)的科學(xué)研究。無(wú)論是規(guī)劃設(shè)計(jì)階段還是工程實(shí)施階段,為工程建設(shè)測(cè)量需要而建立的各種控制測(cè)量網(wǎng)都是工程建設(shè)中各項(xiàng)測(cè)量工作的基礎(chǔ),其成果的精度、可靠性將直接關(guān)系到工程整體的進(jìn)展。
在工程實(shí)施階段,測(cè)量工作不僅僅表現(xiàn)在日常的施工放樣過(guò)程中,其重要性更突顯于為各種決策及經(jīng)濟(jì)性分析提供原始數(shù)據(jù)。因此,在工程實(shí)施當(dāng)中如何將測(cè)量外業(yè)與測(cè)量?jī)?nèi)業(yè)工作有機(jī)地統(tǒng)一起來(lái),及時(shí)、準(zhǔn)確地為經(jīng)營(yíng)管理部門提供滿足精度要求的測(cè)量成果是一項(xiàng)很重要的事情。以南水北調(diào)某渠道項(xiàng)目(以下簡(jiǎn)稱本工程)為例說(shuō)明大型調(diào)水工程施工測(cè)量?jī)?nèi)外業(yè)資料管理一體化的步驟及方法。
1測(cè)區(qū)及工程簡(jiǎn)介
大型調(diào)水工程一般因其范圍廣,跨地區(qū)、跨流域的原因,其所經(jīng)過(guò)地區(qū)往往地形地貌差異很大,這也給測(cè)量工作帶來(lái)了很多困難。本工程為南水北調(diào)中線干線工程中典型的渠道項(xiàng)目,全長(zhǎng)4.8 km。其中有交叉公路建筑物6座,另外在靠近標(biāo)段起點(diǎn)段處有一中心線半徑為500 m、中心角度為25°20′的圓弧段,渠底設(shè)計(jì)縱坡為1/25000,設(shè)計(jì)底寬13.5m,過(guò)水?dāng)嗝孢吰孪禂?shù)為3.0。本工程位于石家莊市近郊,其平面控制系統(tǒng)為1954北京坐標(biāo)系1°分帶的第114帶,高程控制系統(tǒng)為1985國(guó)家高程基準(zhǔn)。本工程測(cè)區(qū)為一長(zhǎng)約5 km、寬約140 m的狹長(zhǎng)地帶,由于本工程在實(shí)施階段將在渠道兩側(cè)堆放大量的挖方棄土,使得測(cè)區(qū)通視條件較差,故該工程測(cè)量工作的難點(diǎn)是測(cè)量控制網(wǎng)點(diǎn)的布設(shè)、圓弧段及渠底縱坡的施工控制。
2現(xiàn)有成果的分析使用
施工測(cè)量工作啟動(dòng)前,應(yīng)首先對(duì)監(jiān)理機(jī)構(gòu)所提供的測(cè)量基準(zhǔn)控制點(diǎn)、水準(zhǔn)點(diǎn)的測(cè)量精度進(jìn)行校測(cè)并對(duì)其資料和數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性進(jìn)行復(fù)核。在進(jìn)行測(cè)量控制網(wǎng)選點(diǎn)布設(shè)前應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)踏勘、找點(diǎn)選線并應(yīng)充分利用已有的地形地貌資料,制定經(jīng)濟(jì)合理的技術(shù)方案,編寫有針對(duì)性的施測(cè)計(jì)劃及施測(cè)方法。
本工程測(cè)區(qū)內(nèi)有監(jiān)理機(jī)構(gòu)移交的測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)4個(gè),為C級(jí)GPS控制點(diǎn),分別為H02、H04、H05、IIML112,其坐標(biāo)為1954北京坐標(biāo)系1°分帶的第114帶;另有國(guó)家二等水準(zhǔn)點(diǎn)5個(gè),分別為H02、H04、H05、IIML111、IIML112,均為1985國(guó)家高程基準(zhǔn)點(diǎn),以上基準(zhǔn)點(diǎn)成對(duì)分布于渠道兩側(cè)。
根據(jù)《CH2001-92全球定位系統(tǒng)(GPS)測(cè)量規(guī)范》中的要求,C級(jí)GPS控制點(diǎn)精度指標(biāo)表現(xiàn)為兩相鄰點(diǎn)間距離的誤差的大小,校測(cè)方法采用兩相鄰基準(zhǔn)點(diǎn)間實(shí)測(cè)距離與根據(jù)兩點(diǎn)間坐標(biāo)反算距離之間的誤差是否滿足規(guī)范要求即可;根據(jù)《國(guó)家一、二等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范》(GB12897-91)中的要求,水準(zhǔn)點(diǎn)精度校測(cè)可在兩相鄰水準(zhǔn)點(diǎn)間建立符合水準(zhǔn)測(cè)量導(dǎo)線并將其符合差與規(guī)定的限差相比較。據(jù)此可對(duì)該平面基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行校測(cè)。
3測(cè)量控制網(wǎng)的布設(shè)
3.1測(cè)量控制網(wǎng)布設(shè)的一般要求
施工測(cè)量控制網(wǎng)用以控制工程的總體布置和各建筑物軸線之間的相對(duì)位置并滿足施工放樣的需要,其布設(shè)是整個(gè)測(cè)量工作中的首要任務(wù),其精度將直接影響以后工程中的放樣與施工控制精度。由于大型調(diào)水工程一般渠線較長(zhǎng),往往穿越農(nóng)田或林帶、居民點(diǎn)等,在進(jìn)行測(cè)量控制網(wǎng)布設(shè)前,應(yīng)根據(jù)已有的地形地貌資料先進(jìn)行室內(nèi)選線后再進(jìn)行外業(yè)選線、布設(shè)。室外選線時(shí)應(yīng)注意觀察沿線的地形、地貌情況,并做好記錄,此外還需注意以下幾個(gè)方面。
(1)相鄰點(diǎn)通視條件要良好,地勢(shì)平坦,視野開闊,利于量邊測(cè)角并且有較大的控制范圍。
(2)導(dǎo)線點(diǎn)應(yīng)選擇在土質(zhì)堅(jiān)硬而且安全的地方,以便能將導(dǎo)線點(diǎn)長(zhǎng)期保存和使用。
(3)導(dǎo)線點(diǎn)應(yīng)選擇在地勢(shì)較平坦,利于安放測(cè)量?jī)x器的地方。
(4)導(dǎo)線邊長(zhǎng)應(yīng)大致相等,相鄰邊長(zhǎng)差不宜過(guò)大且使導(dǎo)線點(diǎn)均勻分布在整個(gè)測(cè)區(qū)內(nèi)。
(5)導(dǎo)線點(diǎn)應(yīng)優(yōu)先選擇在工程永久占地范圍內(nèi),應(yīng)根據(jù)施工組織的安排,埋樁位置應(yīng)與施工作業(yè)互不干擾且不宜被破壞。
(6)導(dǎo)線點(diǎn)埋設(shè)處應(yīng)做好點(diǎn)之記。
3.2控制網(wǎng)整體布設(shè)方案
本工程測(cè)區(qū)為一長(zhǎng)5 km、寬約140 m的狹長(zhǎng)地帶,5個(gè)測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)中有4個(gè)成對(duì)分布于渠道兩側(cè),另一個(gè)靠近渠尾�？紤]到施工階段渠道右側(cè)將堆放大量的挖方棄土,本工程測(cè)量控制網(wǎng)布設(shè)為直伸型附和導(dǎo)線控制網(wǎng)。由于測(cè)量控制基準(zhǔn)點(diǎn)均含有平面坐標(biāo)和高程坐標(biāo),本工程建立了三維測(cè)量控制網(wǎng)。
本工程測(cè)量控制網(wǎng)中附和導(dǎo)線總長(zhǎng)約7 km,平均邊長(zhǎng)500 m,中間加密18個(gè)導(dǎo)線樁。根據(jù)測(cè)區(qū)已有的高程基準(zhǔn)點(diǎn)分布情況,將本工程測(cè)區(qū)內(nèi)高程控制分上、下游兩段布設(shè)附和水準(zhǔn)路線,構(gòu)成基本高程控制網(wǎng)。沿基本高程控制網(wǎng)將高程引測(cè)到臨時(shí)性作業(yè)點(diǎn)或永久占地邊界樁上,即可作為施工放樣的控制高程點(diǎn)。
3.3測(cè)量控制網(wǎng)的精度估算和最優(yōu)化設(shè)計(jì)
大型調(diào)水工程施工測(cè)量控制精度要求高,對(duì)于自流渠段的渠底高程控制測(cè)量精度要求更高,在施測(cè)過(guò)程中因觀測(cè)誤差和起始數(shù)據(jù)誤差不可能完全消除,為此,在控制網(wǎng)布設(shè)后需要對(duì)其精度進(jìn)行估算以優(yōu)化控制網(wǎng)布設(shè)方案。對(duì)于直伸型附和導(dǎo)線控制網(wǎng)來(lái)說(shuō),附和導(dǎo)線精度最弱點(diǎn)位于導(dǎo)線中點(diǎn)處,對(duì)于該類型的控制網(wǎng),可采用近似等邊直伸導(dǎo)線最弱點(diǎn)點(diǎn)位誤差估算方法進(jìn)行估算。
4內(nèi)外業(yè)資料管理的一體化
內(nèi)業(yè)資料應(yīng)該是外業(yè)工作的真實(shí)記錄和體現(xiàn),然而在工程建設(shè)當(dāng)中,內(nèi)業(yè)工作長(zhǎng)期得不到應(yīng)有的重視,“重外輕內(nèi)”的思想在施工管理中更是普遍現(xiàn)象。如何管理好整個(gè)工程的內(nèi)業(yè)資料是一個(gè)非常重要的問(wèn)題,測(cè)量工作作為工程建設(shè)當(dāng)中各種量化手段的基礎(chǔ),其內(nèi)業(yè)資料的管理尤其重要。
測(cè)量工作內(nèi)外業(yè)資料較多,可謂紛繁復(fù)雜。減少外業(yè)人員的記錄、數(shù)據(jù)整理及計(jì)算的工作量;保證內(nèi)業(yè)人員計(jì)算數(shù)據(jù)的正確性和可靠性;提高測(cè)量工作的效率是保證工程順利進(jìn)行的基礎(chǔ)。實(shí)現(xiàn)測(cè)量工作內(nèi)外業(yè)資料管理的一體化是基礎(chǔ)。
4.1內(nèi)業(yè)資料管理的標(biāo)準(zhǔn)化
大型調(diào)水工程由于測(cè)量任務(wù)大、頻次高,工程實(shí)施時(shí)往往會(huì)涉及到很多工作面同時(shí)開展,為便于管理,可依據(jù)工程特點(diǎn)及測(cè)量工作的要求制定出各種類型的標(biāo)準(zhǔn)原始數(shù)據(jù)記錄表格、內(nèi)業(yè)分析與計(jì)算表格及成果上報(bào)表格等。
4.2內(nèi)業(yè)計(jì)算及成果歸檔的制度化
測(cè)量外業(yè)開始前,內(nèi)業(yè)工作應(yīng)先詳細(xì)了解施測(cè)區(qū)域及沿線的地形、地貌情況。對(duì)于新建項(xiàng)目應(yīng)察看其是否穿越農(nóng)田或林帶、居民點(diǎn)等;對(duì)于改建項(xiàng)目應(yīng)查看其已建構(gòu)筑物的使用狀況,較重要的交叉建筑物等是否有可供利用的大比例尺地形圖等據(jù)以編制作業(yè)計(jì)劃及施測(cè)方案。
測(cè)量外業(yè)完成后,內(nèi)業(yè)工作首先應(yīng)全面檢查外業(yè)觀測(cè)數(shù)據(jù)有無(wú)遺漏,記錄、計(jì)算是否正確,成果是否符合規(guī)范的要求等,當(dāng)發(fā)現(xiàn)記錄、計(jì)算有錯(cuò)時(shí),不要改動(dòng)原始數(shù)據(jù),而是要認(rèn)真地反復(fù)校核;其次,要根據(jù)已知數(shù)據(jù)和觀測(cè)結(jié)果繪制外業(yè)成果注記圖,當(dāng)確定外業(yè)成果符合規(guī)范及工程使用要求后,才可進(jìn)行內(nèi)業(yè)分析、計(jì)算,并及時(shí)地將成果歸檔。
4.3內(nèi)外業(yè)資料管理的一體化
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展及測(cè)量?jī)x器的不斷改進(jìn),尤其是全站儀在工程中的普及應(yīng)用,使得當(dāng)今的施工測(cè)量與傳統(tǒng)的施工測(cè)量相比有了明顯的改進(jìn),利用當(dāng)今比較成熟的繪圖軟件—AutoCAD及全站儀聯(lián)合作業(yè),可以非常容易、迅速地進(jìn)行工程施工測(cè)量作業(yè)。
由于AutoCAD本身強(qiáng)大的數(shù)字成圖功能及高精度的數(shù)學(xué)計(jì)算能力,使得人們?cè)谑褂迷撥浖䲡r(shí)能輕松地將一些復(fù)雜而繁瑣的數(shù)學(xué)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為圖形計(jì)算的問(wèn)題,利用AutoCAD不僅可以方便地進(jìn)行前方測(cè)角交會(huì)、后方測(cè)角交會(huì)、前方距離交會(huì)的計(jì)算,而且可以通過(guò)旋轉(zhuǎn)AutoCAD中世界坐標(biāo)系來(lái)實(shí)現(xiàn)與測(cè)量中的大地坐標(biāo)系完全對(duì)應(yīng),可以實(shí)現(xiàn)測(cè)量工作內(nèi)外業(yè)管理的一體化。
