施工测量控制网技术方案要点

附件 2 向 家 坝 水 电站 引水发电系统土建及金属结构安装工 程 合同编号 XJB 0184 测量控制网技术方案 水电七局向家坝项目部 二零零六年五月九日 向家坝水电站引水发电系统及金属结构安装工程 XJB 0184 测量控制网布设方案 水电七局向家坝项目部2 向家坝水电站引水发电系统控制网技术方案 一 工程概述 1 1 向家坝水电站引水发电系统工程简介 向家坝水电站是金沙江梯级开发中的最后一个梯级 位于四川 省与云南省交界处的金沙江下游河段 坝址左岸下距四川省宜宾县 的安边镇 4km 宜宾市 33km 右岸下距云南省的水富县城 1 5km 工程开发任务以发电为主 同时改善航运条件 兼顾防洪 灌溉 并具有拦沙和对溪洛渡水电站进行反调节等综合作用 工程枢纽建 筑物主要由混凝土重力挡水坝 左岸坝后厂房 右岸地下引水发电 系统及左岸河中垂直升船机等组成 本标的主要内容为右岸引水发电系统工程 右岸 EL288 00m 384 00m 坝基开挖与支护工程 排沙洞工程 施工支洞 工程 右岸 310m 混凝土生产系统工程的设计 建设与运行等 本合同工程计划于 2006 年 4 月 1 日开工 要求 2012 年 6 月 30 日全部完工 本合同主要工程量 土石方明挖 4645075m3 土石 方填筑 230997m3 石方洞挖 1639190m3 混凝土 970531m3 钢筋制 安 62030 06t 喷混凝土 44867m3 二 控制网的设计依据 2 1 设计依据 2 1 1 2003 年 1 月 9 日发布的 水电水利工程施工测量规 范 DL T5173 2003 向家坝水电站引水发电系统及金属结构安装工程 XJB 0184 测量控制网布设方案 水电七局向家坝项目部3 2 1 2 中国长江三峡工程开发总公司向家坝工程建设部颁发 的 向家坝工程施工测量管理细则 2 1 3 XJB 0184 标段有关施工设计图 2 1 4 施工组织设计 2 1 5 水利水电工程测量规范 2 1 6 国家技术监督部门颁发的有关测量规范 三 施工控制网的布设和控制点的埋设 3 1 施工控制网的布设 向家坝水电站引水发电系统测量控制网拟在三峡总公司向家坝 工程建设部测量中心提供的首级控制网和加密控制网的基础上布设 适合于本标段施工的三等加密控制网 共布设 三条附合导线 一 条闭合导线 排沙洞附合导线 平面控制按照三等级布设 高程按 四等水准测量布设 困难条件下也可以按四等级光电三角高程测距 布设 其余工作面可以从此五条主干导线上引支导线进行施工放样 但尽可能附合在主干导线上 目前本标段的地面施工测量控制网点密度已经基本满足前期 施工的需要 考虑到工程质量和以后施工放样的方便 对于引水系 统工程中的进水口隧洞部分和厂房系统部分 要在业主提供三角基 准网点和水准基准网点的基础上进行加密 加密的控制网的工作基 点 永久工作基点 应在进水口和出水口各布设一个单三角 中间 用导线连接 采用三等精度 以边角网观测方法进行加密 每个点 向家坝水电站引水发电系统及金属结构安装工程 XJB 0184 测量控制网布设方案 水电七局向家坝项目部4 应进行三维坐标的观测 高程工作基点在进水口和出水口各布设一 对 其主要的技术指标如表 1 1 表 1 2 表 1 3 和表 1 4 所示 表表1 11 1 水平角方向观测技术要求水平角方向观测技术要求 表表1 21 2 水平角方向观测技术要求水平角方向观测技术要求 同方向值各 测回互差 测回数 两次照准 读数差 半测回归零 差 一测回 2C 较差 6 64 6 9 表表1 31 3 测距作业技术要求测距作业技术要求 气象数据测定 等级气温最小读 数 气压最小读 数 pa 数据取用 往返或光段较差限值 mm 三 0 250 测站和前视观 测值平均数 2 2 a b D 注 D为平距 以Km计 a为加常数 b为乘常数 表表1 41 4 测距三角高程测量技术要求测距三角高程测量技术要求 等级 测距 精度 测角 精度 最大视 线长度 斜距测 回数 立角 测回 指标差 较差 测回 差 对向观测 较差 环线闭 合差 四等 2 1 1000M229 9 45 S 20 L 说明 S 为斜距 KM L 为线路总长 KM 斜距观测一测回为照准一次 测距离 4 次 由于目前正处于工程前期准备阶段 所以工作相当繁重 加密 控制网的布设以简单 高效 实用为原则 考虑到在本标施工区域 内设了已经建好的观测墩 为了提高加密控制点的密度 方便施工 将对能利用的观测墩进行联测 3 2 次级加密控制测量 对于次级平面加密控制网点 临时工作基点 根据施测精度要 等级仪器型号三角形最大闭合差测角中误差 三 TC1200 7 1 8 向家坝水电站引水发电系统及金属结构安装工程 XJB 0184 测量控制网布设方案 水电七局向家坝项目部5 求 灵活采用闭合 附合导线法 测边测角前方交会法和极坐标法 进行加密 对于次级高程控制网点 临时工作基点 根据施测精度 要求 采用三角高程观测法 对向观测 进行加密 3 3 控制点埋设 控制点均现浇混凝土桩 加密的永久高程工作基点埋设不锈钢 水准标志 至于临时测量点则灵活地采用插筋或坚硬基岩上设点的 形式设置 3 4 控制测量的作业流程 1 在开工通知下达 14 天前 从测量监理工程师处获得测量基 准点 基准线及其基本资料和数据 并现场确认点位 2 进行数据资料的复核和现场控制点坐标检测 确认无误后再 拟定控制网加密方案 3 踏勘选点 确定控制网加密方案的最终形式 并上报测量监 理工程师进行审批 4 控制网加密方案通过后 进行控制点埋设工作 5 严格按审批通过的观测方案和 水利水电工程测量规范 进 行控制网的观测工作 6 观测完毕以后 整理各项数据资料 进行控制网平差计算并 把坐标成果上报测量监理工程师 3 5 施工控制网的布设 向家坝水电站引水发电系统测量控制网的布设拟布设五条主干导 向家坝水电站引水发电系统及金属结构安装工程 XJB 0184 测量控制网布设方案 水电七局向家坝项目部6 线 即四条附合导线 一条闭合导线 平面控制按三等级布设 高 程按四等水准测量布设 其余施工工作面可以从此四条主干导线上 引支导线进行施工放样 但是尽可能附和在主干导线上 3 5 1 第一条附合导线的布设方案 根据三峡总公司向家坝建设部测量中心所提供的施工控制点 一 棵树 骨料场 田坝 望江坪 作为导线的起算点 并且由于红砖 场点距离主交通洞只有 100m 左右 可以直接将红砖场点作为洞口 点 由一棵树 骨料场 田坝三点作为三个起算方向并向 1 施 工支洞与 3 施工支洞的交叉点做第一个导线点 通过 1 施工支洞到 达主厂房 通过 2 施工支洞最终到达主交通洞 并沿着主交通洞到 达红砖场点而形成一条附和导线 其线形见平面示意图中 望江坪 A B C D E F G H I 红砖场点 贯通点拟设在 E 点 附近 导线全长约 1166m 3 5 2 第二条附合导线的布设方案 第二条附合导线的起算点和洞口点与第一条闭和导线的相同 由 一棵树 骨料场 田坝三点作为三个起算方向并向 1 施工支洞与 3 施工支洞的交叉点做第一个导线点 并通过 3 施工支洞到达主变洞 通过主变洞与 2 1 施工支洞相连接 并且最终通过主交通洞与红砖 场点向连接 从而形成一条附合导线 其线形见平面示意图 望江 坪 A 1 2 3 4 F G H I 红砖场点 贯通点拟设在 4 号 点附近 导线全长约 1182m 向家坝水电站引水发电系统及金属结构安装工程 XJB 0184 测量控制网布设方案 水电七局向家坝项目部7 3 5 3 闭合导线的布设方案 从第一条附合导线的 I 点开始向主交通洞与 6 施工支洞的交叉点 布设第一个导线点 通过 6 施工支洞到达 1 尾水洞 通过尾水洞到 达 4 施工支洞 由 4 施工支洞到达 2 尾水洞 最终通过 6 施工支 洞闭合到 I 点 其线形平面示意图中 I 1 2 3 4 5 7 2 1 I 贯通点拟设在 5 号点附近 导线全长约 1680m 3 5 4 第三条附合导线的布设方案 从尾水口点通过主交通洞到达 5 施工支洞 并通过 5 施工支洞 通过 1 进水洞与洞外的控制点相连 其线形见平面图 A B C D E F G H I 红砖场 贯通点拟设在 4 号点附近 导 线全长约 1065m 3 5 5 排沙洞附和导线的布设方案 从进水塔控制点 A 开始向 1 排沙洞进口处布设导线点 最终通 过 1 排沙洞附和到控制点 B 点上 其线形见平面图 控制点 A a b c d e f g h I j k 控制点 C 贯通点拟设在 h 点 附近 导线全长 578m 四 控制网的观测设备 向家坝水电站引水发电系统测量控制网拟采用徕卡高精度电 子全站仪 TCA1201 其标称精度 测角中误差 1 测距精度 2 2PPM 可以满足三等控制网的要求 4 2 控制网的观测方法 在施测过程中 为了减少对中 整平误差 拟采用三联脚架 向家坝水电站引水发电系统及金属结构安装工程 XJB 0184 测量控制网布设方案 水电七局向家坝项目部8 法 即镜站和测站均架设三脚架 在搬站时前视和测站的基座与脚 架固定不动 只移动仪器和棱镜 4 2 1 水平角观测方法 水平角观测采用左右角全圆观测法 左右角各观测三个测回 即按奇数测回和偶数测回分别观测导线前进方向的左角和右角 观 测右角以前视边起始方向方向为准 换置度盘位置 左角和右角分 别取中数后相加 其与 360 度的差值不应超过三等导线测角中误差 的两倍 即 3 6 秒 4 2 2 垂直角观测方法 垂直角观测采用正倒镜观测法 按照四等光电测距三角高 程测量技术要求测四个测回 观测成果应该符合四等级的指标差较 差 9 秒 和测回差 9 秒 4 2 3 距离观测方法 在测距开始前应该正确量出测站和镜站出的气压 温度 然后取测站与镜站处的气压 温度的平均值输入倒仪器中 每一条 边长测四个测回 观测成果应该符合三等级的一测回读数较差限差 3mm 与测回间较差限差 5 mm 五 控制网内业计算及贯通误差估算 5 1 控制网内业计算 向家坝水电站引水发电系统测量控制网拟用 EL320 作为测区平 均高程面 所有观测的边长均归算到平均高程面上 向家坝水电站引水发电系统及金属结构安装工程 XJB 0184 测量控制网布设方案 水电七局向家坝项目部9 5 1 1 斜距的归算 用高差计算 D S h2 用天顶距计算 D S sinZ 1 k 4 R S 2 sin2Z 式中 Z 天顶距观测值 S 经过气象 加 盛常数改正后的斜距 H 测距仪与棱镜之间的高差 D 测站与镜站平均高程面上的平距 F 地球曲率与大气折光对天顶距的改正值 K 大气折光系数 R 地球平均曲率半径 6370000m 5 1 2 测区平均高程面上边长的归算 D0 D 1 Hm R Hm H0 HR 式中 H0 测区边两端点高程的平均值 HR 测区选定的投影面的高程 5 1 3 地球曲率和大气折光对高差的改正计算 h 1 K D2 2 R 5 1 4 控制网平差计算 向家坝水电站引水发电系统测量控制网的平差计算拟用 科 傻 测量平差软件代替手工计算 这样可以提高计算速度使计算 成果更加可靠 向家坝水电站引水发电系统及金属结构安装工程 XJB 0184 测量控制网布设方案 水电七局向家坝项目部10 5 2 贯通误差估算 在最大贯通长度方向上 贯通误差估算如下 测角中误差 m 1 8 测边中误差 ml 3mm 5 2 1 第一条附和导线网贯通误差估算 边长相对中误差 ml l 3 110000 1 27272 平均边长 110m 表 5 1 点 号 望江 坪 ABcdefghij 红砖 场 RXI101 699 0100 9 111 1 98 155 131 972 9103 2237 6307 7392 9 DYI53 4104 2259 580 635 30031 3110 4082 294 6 计算得 my 0 005m myl 0 013m My 0 010m 洞内第一条附和导线网测量误差对贯通误差的影响为 横 向中误差 My 0 010m 满足规范要求 因此 洞内第一条附 和导线可以按照三等光电测距导线布设 5 2 2 第二条附和导线网贯通误差估算 边长相对中误差 ml l 3 110000 1 27272 平均边长 110m 表 5 2 点 号 望江 坪 A1234fghij 红砖 场 RXI101 699 035 833 237 038 031 972 9103 2237 6307 7392 9 DYI53 4104 253 8307 568 00031 3110 4082 294 6 计算得 向家坝水电站引水发电系统及金属结构安装工程 XJB 0184 测量控制网布设方案 水电七局向家坝项目部11 my 0 005m myl 0 013m My 0 010m 洞内第一条附和导线网测量误差对贯通误差的影响为 横向中误差 My 0 010m 满足规范要求 因此 洞内第二条附和导线可以按 照三等光电测距导线布设 5 2 3 闭合导线网的贯通误差估算 边长相对中误差 ml l 3 110000 1 27272 平均边长 110m 表 5 3 点号尾水点JI1 2 3 4 5 RXI71 226 6106 9111 881 814044 442 8 DYI82 268 358 615 545 7142 6620 点号6 7 2 1 IJ红砖场 RXI41 539 581 8111 8106 926 671 2 DYI063 2222 215 558 668 382 2 计算得 my 0 003m myl 0 012m My 0 009m 洞内第一条附和导线网测量误差对贯通误差的影响为 横向中误差 My 0 009m 满足规范要求 因此 洞内闭合导线可以按照三等 光电测距导线布设 5 2 4 第三条附和导线网贯通误差估算 边长相对中误差 ml l 3 110000 1 27272 平均边长 110m 表 5 4 点号控制点A B C D E F G RXI244 4210 2119 259 260 168 6103122 3 向家坝水电站引水发电系统及金属结构安装工程 XJB 0184 测量控制网布设方案 水电七局向家坝项目部12 DYI29 477 451 851 50020 638 2 点号H I J IJ红砖场 RXI120 289 225 115 26