四川硕曲河去学水电站—深切割的高山峡谷地形施工测量控制网加密技术分析

四川硕曲河去学水电站—深切割的高山峡谷地形施工测量控制网加密技术分析

中国水利水电第七工程局有限公司第三分局四川成都611730

摘要:以硕曲河去学水电站首部枢纽工程为例,介绍深切割的高山峡谷地形条件下施工测量控制网加密技术方法研究。施工测量控制网作为施工测量控制的基准,必须做到施工测量控制网精度满足规范要求,为后续施工测量的细部控制提供保障。

关键词:去学水电站;深切割的高山峡谷地形;施工测量控制网布设;技术研究;

引言

去学水电站坝址区属深切割的高山峡谷地形,属斜向谷。河谷狭窄,断面呈“V”字型,右岸存在陡缓相间折线变坡,左岸为近直立峻坡陡崖。工程测量遵循先整体、后局部,先控制、后细部的原则。在深“V”字型高山峡谷地形更好,GPS信号极弱无法采集数据,布设施工控制网难度较大,为确保首部枢纽工程平面位置和高程的准确性,采用边角网分层布设控制网成果正确可靠。

1.工程概况

四川硕曲河去学水电站位于定曲河(金沙江一级支流)最大支流硕曲河干流上,工程区处于四川省甘孜藏族自治州得荣县境内;工程等别为二等,工程规模为大(2)型;正常蓄水位2330m,水库总库容1.326亿m3,电站装机容量246MW。工程枢纽布置由沥青混凝土心墙堆石坝、右岸洞式溢洪道、右岸泄洪洞、左岸输水系统、左岸地下厂房等部分组成。

2.施工控制网作用

施工控制网是工程建设施工而布设的测量控制网,它的作用是控制该区域施工三维位置(平面位置和高程)。施工控制网是施工放样、工程竣工,建筑物沉降观测等的依据。施工控制网的特点、精度、布设原则及布设形式都必须符合施工自身的要求。

3.基准网点概况

四川硕曲河去学水电站首部枢纽工程施工测量控制网是由北京勘察设计研究院提供的《去学水电站施工控制网点复测成果表》。

本标段施工区域内有GQX06、GQX07、GQX08、GQX09、GQX10、GQX11、GQX12七个基准点,通过踏勘现场,各点位均为观测墩,保存完好,各点位稳固。

4.施工测量控制网建立目的

本次建网的主要任务和目的是为施工放样提供基准点,保证放样精度和提高放样效率。

5.施工控制网布设方案

本着满足施工需求的原则,并结合测区的实际情况拟定方案。经现场反复勘察,在纽巴雪料场对面6#路和2#施工支洞洞口布设加密控制点N1、N2混凝土观测墩。

坝区范围内布设坝下0+564(北环便道)、坝下0+349(北环便道)、坝下0+256(北环便道)、坝下0+437(钢贝雷桥左岸端头)、坝下0+95(坝临1#路右岸)、坝上0-486(硕曲河河边便道)左右岸分层布设控制点B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7、B8、B9、B10,各加密点均为混凝土观测墩。

5.1平面网

纽巴雪料场布设的控制点N1、N2,平面控制以首级控制点GQX06~GQX07作为起始已知边,以点GQX06、GQX07、N1、N2组成边角网,按平面四等网要求来进行施测。

坝区范围内布设的控制点B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7、B8、B9、B10,平面控制以首级控制点GQX07~GQX10作为起始已知边,沿加密点B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7、B8、B9、B10布设成附合导线,最后附合到已知边GQX11~GQX12,按平面四等网精度要求来施测。

5.2高程网

高程网按四等三角高程测量规范要求施测,采用电磁波测距三角高程对向观测代替四等水准,与平面网同步进行。坝区以GQX07为起算基准点,纽巴雪料场以GQX06为起算基准点。

6.施测精度指标

按规范要求,平面控制网以单位权中误差≤2.50(s)作为控制性指标,高程网以每公里高差中误差≤10(mm)作为控制性指标。

7.人员及仪器设备

本次施工控制网加密工作,内外业共投入8名测量人员,测量人员均持证上岗。

水平角和天顶距观测均采用徕卡TS02型全站仪,测角精度为2″。测距使用徕卡TS02型全站仪,测距标称精度为±(2mm+2ppm*D)。全站仪经四川省测绘计量检定站检定合格,正常使用。

8.施工控制网外业观测及内业计算

8.1施工加密控制网外业观测

外业观测前,首先对仪器进行检验和校正。观测应在成像清晰、稳定的条件下进行,观测过程中应待仪器温度跟外界气温一致后开始观测。

⑴水平角观测:水平角观测按照四等控制测量要求,采用方向观测法观测4测回其各项技术要求详见表1;

表1水平角方向观测法技术要求

注:S为斜距,L为线路总长,单位均为km。斜距观测一测回为照准一次测距4次。

⑷高程控制测量可根据施测精度要求,采用电磁波测距三角高程测量代替四等水准测量。

8.2施工加密控制网内业计算

8.2.1坐标、高程系统及计算参数

⑴平面坐标系统:挂靠于1954年北京坐标系;⑵高程系统:1985国家高程基准;⑶地球曲率半径:6370000m;⑷大气折光系数:0.13;⑸测区投影面高程:2100.0米;⑹加常数:0.0mm;⑺乘常数:-1.37mm/km。

8.2.2距离改算

观测的斜距经加、乘常数改正后,用天顶距计算测站与镜站平均高程面上的水平距离公式为:D=S*sinZ-(1-K)*S2*sin(2Z)/4R,式中改正了地球曲率与大气折光对平距的影响。往返水平距离较差≤2√2*(a+b*D)mm,式中D以km为单位。取往返水平距离平均值投影至测区投影面高程2100m,作为平面控制网平差计算的原始数据。

8.2.3高差计算

观测的斜距经加、乘常数改正后,用天顶距计算高差公式为:h=S*cosZ+(1-K)*S2*sin2Z/2R+I-V,式中改正了地球曲率与大气折光对高差的影响。对向观测高差较差≤40√Smm,式中S为斜距,以km为单位。取往返高差的平均值,作为高程控制网平差计算的原始数据。

8.2.4平差计算

平面控制网及高程控制网平差计算均采用南方平差易2005软件完成。

9.质量控制

(1)外业观测人员均由一人独立完成,记录人员必须对观测人员的读数回报;

(2)外业观测严格按规范操作,外业观测过程中,记录人员进行各项限差的验算;

(3)控制网观测尽量选在阴天有微风、能见度较好的天气条件下进行。

结束语

去学水电站首部枢纽工程沥青混凝土心墙堆石坝的结构形体、平面和高程位置的偏差,影响着后期运行安全,更重要的是坝体安全影响下游公众安全,因此在深切割的高山峡谷地形中,合理布设施工控制网的尤为重要,通过去学水电站控制网成果分析,采用边角网分层布设控制网,平差后成果满足深切割的高山峡谷地形水电站测量控制精度要求。

参考文献:

[1]中华人民共和国国家标准《工程测量规范》GB50026-2007,中华人民共和国住房和城乡建设部,2007。

[2]中华人民共和国行业标准《水利水电工程施工测量规范》DL/T5173-2012,国家能源局,2012;

[3]中华人民共和国国家标准《中、短程光电测距规范》GB/T16818-2008,中国国家标准化管理委员会,2008;

[4]中华人民共和国国家标准《国家三角测量规范》GB/T17942-2000,中华人民共和国测绘局,2000。

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