张腾旭课程设计报告

14瓮潭电站大王山送水隧道施工控制技术设计书设计单位：桂林工学部测量小组主要设计师：张腾旭指导老师：朱军桃副教授球棒潭电厂大王山送水隧道施工控制一、项目名称：翁潭电站大王山送水隧道施工控制网二、施工目的：本次课程设计是为了综合利用老年人学生学到的知识来解决实际工程能力2.1地理概况：本工程位于广东河源市连平县大湖町，是瓮潭水电站的导水隧道。 连平县位于广东省北部，位于北纬24度06到2436，东经11414到11456之间。 县界东西长72.4公里，南北宽55.公里。 东与和平县相接，南与河原市郊外，新丰县相连，西与翁源县相接，北与江西省的龙南、全南县相接。 距广州市217公里，距河原市107公里，距深圳市278公里，距赣州市263公里。 全县总面积2365平方公里，105国道进入广东第一县。三、工程概况：该工程水源由罗家水库引导，水库大坝位置位于罗家村下游约1.4公里，设计为混凝土重力坝，水库高度95米。 水流从大王山送水隧道流到瓮潭村西南1公里的斜面出口后，用两根压力钢管导入发电站水车涡形发电，发电的尾水通过明渠通过瓮潭村排出到义江。2.3测量区的交通等情况：该工程所在地的山地相邻，山高坡陡的居民点与离工程所在地比较远的进水口没有道路连接，因此适合在罗家村乘船到达，出口位于大王山东半山腰，可从瓮潭村向西南方向攀登，交通不便。四、工作依据、现有数据分析情况：3.1工作依据(1)新建铁路工程测量标准TB (10101-99 )(2) 水利水电工程测量规范 (SL197-97 )(3) 水利水电工程施工测量规范 (SL52-93 )(4) 工程测量规范 GB50026-93(5) 测绘产品检查验收规定 :CH1002-953.1现有数据分析情况水库山顶海拔400.00米水库正常高水位390.00米送水隧道入口地面高375.00米送水隧道出口地面海拔365.00米送水隧道全长1900.00米送水隧道的截面尺寸为宽2米，高2.5米压力钢管直径=1.50米水电站厂房地坪海拔223.00米水电站水轮机蜗壳海拔220.00米最大流速4米/秒最大水头145.00米发电能力14000千瓦五、工程施工方法本隧道工程采用全剖面挖掘法，从两端开口对置挖掘，贯通面设计为距进口1100米。六、地面控制网的布局方案和主要特征地面设计是角网(参见下图)，采用独立网形式，不与国家网连接，采用假定级的面投影，为了减少投影误差，保证他们之间的有机联系，在水库位置和现场附近配置控制点。 保证他们在同一个控制网里，这一点只作为水库地点、工厂和现场另一个施工控制的起点使用，控制网的主要特征值如下三角形的数量12基线边缘数7最大边长616.8233最短边长318.1608平均边长424.1060最大角95最小角39七、地面网误差对横向贯通误差影响值的计算地面网误差对横向贯通误差的影响值可以代替引线计算，假定有一天的A-B-C-D-E-F-G-H、引线、测量间隔边AB、BC、CD、EF、FG、GH。 基线数据如下表所示基线边缘等级长度(m )边长精度仪表测量次数边缘长度在贯通面上的投影长度(m )PS四等394.04381/500006220.3904BC公司四等396.97271/500006341.4128光碟四等389.98421/500006277.8241PS四等483.22141/500006312.2316欧盟四等396.97821/500006287.6964JK四等390.93101/500006330.2393GH四等447.25231/500006213.4357Ra=1095.2903、Rb=768.8140、Rc=566.0412、Rd=292.2964、Re=83.8986Rf=189.4862、Rg=403.2925、Gh=795.1487、Ri=863.0833My=(1)控制网的平均边长为424.1060m，对应等级为四级，测角误差为2.5，引入式(1)，求出了My=2.5/=23.56mm我My=(2)与各引线边对应的是1/50000，将各引线边的边长精度代入式(2)而求出My=1/50000=15.9mm毫米因此，地面网误差对横向贯通误差的影响值为：PS地板=28.42mm毫米八、地下导线的接线方案和精度估计孔内施工采用导线法施工，其控制网形式采用等边直伸导线。 进口只将贯通面分两级布线，分别是边长50米的施工引线和边长150米的基本引线。 对于等边直伸的地下导线，导线的测角误差会引起横向误差，但测量边误差与横向误差无关，从入口、出口到贯通面的地下导线引起的横向贯通误差式可以用Mq=得到因为是对向挖掘，所以必须考虑两侧导线误差的影响。1 .仅对施工导线进行配线时：在进入开口部的边上布置施工线s=50米S=1100m n=22 Mb=2.5的Mq=37.3mm在进出口边布线施工代码s=50米S=800m n=16 Mb=2.5，Mq=23.4mm地面Mq地面为22.72mm，Mq=52.4mm，正好满足精度，容易阶段性配线总结以上内容，基本的引线也需要布线在进入开口部的边上，以施工软线s=150米S=1100m n=8 Mb=2.5布置Mq=25.88mm在进出口边上以施工代码s=50米S=800m n=16 Mb=2.5布线Mq=17.15mm从地面Mq到地面28.4mm，Mq=42.0mm九、横贯预计总误差估计Mq地面28.42mm Mq=25.88mm Mq=17.15mm，隧道横向贯通预计总误差为Mq=42.0mm十、地面网地下网观测的主要技术要求地面观测网用全圆观测法观测两个观测角1、地面网等级平均边长s平均(米)测角误差起始边缘长度的相对中央误差最弱边长的相对中央误差测量次数二等800一1.01/23万1/13万:9三等6001.81/13万七万分之一:4 :9四等4002.5七万分之一四分之一万:2 :6五等200五5.0四分之一万二分之一万:3电磁波测量边的要求等级最小边的长度边长精度测量次数三等六百米1/8万2四等四百米1/5万2五等二百米三分之一万22 .地下导线网由于地下观测条件环境特殊，观测条件特殊，首先将导线布置在工程干扰少的地方，布置在通视良好、安全稳定的区域，两点间距离和建筑物距离必须大于0.2米。 角度观测时要尽量减少中和偏心误差，测距要防止水蒸气的影响，特别是要防止镜头上雾的影响。十一、有关说明在山岳隧道中，纵向误差不大于测量中线的误差就可以满足要求，横向贯通误差由水利水电工程施工测量规范处两个钻口之间的长度决定(见表1 )。贯通误差分配值表1相对挖掘长度/km错误名称孔外测量孔内测定全贯通测量14横向/毫米30405014纵向/毫米6080100由此可知，瓮潭发电站的送水隧道长度不到4公里，表1中不到4公里的横向贯通误差，即横向贯通误差为40mm，纵向贯通中的误差为30mm； 全贯通误差为50mm。通常，纵向误差可以容易地实现，即使在两个开口的水平上测量，纵向误差也不能容易地实现。 横向误差超过界限，会引起隧道中心线几何形状的变化，设计厅内的建筑物进入规定界限，拆除和重建衬砌部分，给工程带来损失。6.1.2角网测量误差对横贯精度的影响的概算为了在隧道地面三角测量中采用三角锁，主要讨论三角锁测量误差引起的横向贯通误差的概算。把三角链的边看作导线边，选择离隧道中心线最近的线路，将其作为导线，用式1、式2估计对横向贯通的影响值。 式中的m取预测角的误差，取最弱边的相对误差。地面代码测量误差引起的横向贯通误差m=公一用秒测量地面导线的测角误差导线边长的相对中央误差。是从各引线点到贯通面的垂直距离的平方和为各导线读取投影到贯通面上的平方的总和m、m是开口部两端的开始边缘方位误差r、r是从开口部的两端点到贯通面的垂直距离。=/(死)孔内导线测量误差引起的横向贯通误差m=公二公式中各符号的意思相同导线测量误差引起的横向贯通误差m=公三上式是导线测量误差对横向贯通误差的影响值德近似式。 是线性导出的。等边延伸到地下的导线中，导线的测角误差会引起横向误差，测量边误差与横向误差无关。 因为地下导线一般是分支导线，所以由测角引起的横向贯通误差可以表示如下奥斯四式中： m为米单位，s为引线边的长度(单位为米)，n为引线边的数量。控制网等级规格等级平均边长s平均(米)测角误差起始边缘长度的相对中央误差最弱边长的相对中央误差测量次数二等800一1.01/23万1/13万:9三等6001.81/13万七万分之一:4 :9四等4002.5七万分之一四分之一万:2 :6五等200五5.0四分之一万二分之一万:3一边计算一边用全站仪进行版面设计和控制。电磁波测量边的要求等级最小边的长度边长精度测量次数三等六百米八万分之一2四等四百米1/5万2五等二百米三分之一万2地面控制网按四等级布局，起始边误差要求达到1/7万，全站仪的测量边应达到三等级。目前，以偏向安全的角度估计数据=2.5；=1/4万；=75650； m=2.5，m=2.5； R=1115； R=836。6 .布网方案设计6.1坐标系的选择因为使用施工坐标，以及考虑到被测定区域没有计算点坐标，所以有必要建立独立坐标系。如果将长度换算成参照椭球面，然后投影到高斯平面上修改计算公式，则可以获得长度的相对误差公式=-雄4其中是测量区域的平均曲率半径，是测量区域的平均大地高度，因此是从测量区域中心到中央子午线的垂直距离。是长度的相对误差。 通过中央子午线设置在测量区的中央，标高归化面选择测量区的平均标高面的方法建立独立坐标系，可以使测量区的标高归化修正和测量区的中央地区的射影变形几乎为零，并能保证距离中央子午线45Km以内的地区的长度射影变形的相对误差在1/40000以下(用工程测量标准测量) 这个独立坐标系的控制范围是东西90Km。为了保证工程顺利进行，施工过程中地面实际测量的资料必须与控制测量成果的资料一致。 根据水利水电施工测量规范的要求，施工控制网的边长投影在隧道的平均标高面上。 这次将中央子午线设置在测量区的中央，标高归化面选定了测量区的平均标高面。 瓮潭水电站取水隧道所在经度L=11430，纬度2320，测区内平均海拔370米。6.2网格设计隧道导线控制点设定原则：(1)控制点的布局至少前后两点应该相互通视，周围不会有大树木遮挡视线(2)控制碘的坐标和隧道设计坐标必须统一，在直线隧道的中心线上设置两个控制点，以方便计算施工放样数据(3)在两端开孔，布置至少一个主点和两个副点，在主点和两个副点之间互相通视。(4)进入开口的三点尽量等间隔，以高布局，减弱观测焦点和垂线的偏差对开口的连接角的影响。 如果很难选择点，各端三点构成的三角形的最短边必须在500米以下，最多不能超过1200米。 隧道的每一端有三个点，每个点距洞口的最大距离不得超过1.5Km(5)观测脚坐标浇筑埋设在岩盘中，长期稳定牢固。(6)强制填补中基，有助于消除中基误差。6.3仪器设备(1)全站仪为2台，测角精度为2”，测距标称精度为2mm 2mmD，最大侧程为4.0Km(2)全球定位系统为3台，型号为timble5700。6.4工作要求(1)为了安全，必须离开道路、铁路、高压线等危险源(2)直接观测的距离应投影在测量区的平均