工程测量毕业论文

1、水利工程测量技术第一节 控制测量技术控制测量则是一切水利水电工程测量工作的基础。随着科学技术的发展，水利水电控制测量由传统控制测量过渡到现代控制测量模式，即以GPS等空间定位技术为主、传统测绘方法为辅，快速高效、高精度确定空间点位的三维坐标。水利水电工程控制测量按水利水电工程阶段和服务内容划分为测图控制网和专用控制网两种类型，包含平面控制和高程控制两方面测量技术。水利水电工程平面控制网测量技术由传统的三角（锁）网发展为三边网、边角网、导线网、GPS网、混合网等现代控制网测量技术，近年来GPS卫星定位技术得到广泛应用：大区域测图控制网基本采用GPS控制网技术，中小区域测图平面控制网采用GPS控制

2、网作为首级网或采用多种设备观测的混合网；专用平面控制网主要采用边角同测网，部分工程采用GPS布设首级网或直接布设为GPS混合网。水利水电工程高程控制网测量仪器从光学水准仪发展到自动安平水准仪再到数字水准仪、液体静力水准系统。观测方法从人工读数发展到自动读数纪录、自动观测，作业方式从单一的几何水准发展到测距三角高程、静力水准、GPS拟合水准等多元作业方式。数字水准仪具有测量速度快、精度高、使用方便、劳动强度轻、可实现内外业一体化等优点得到了广泛应用。布置了数量足够分布均匀的高程控制点的小型GPS网，GPS高程可达到四等水准侧量的精度；高差不大的平原、丘陵地区可采用GPS高程开展三、四跨河水准测量

3、；若测区建立了高精度的精化大地水准面，长距离的GPS高程可达到二等水准测量的精度。第二节 控制测量在水电站控制网布设中的应用由于溪洛渡水电站控制网布设层次很好，已基本覆盖整个施工区域，故控制测量采用业主测量中心提供的溪洛渡施工控制网中的一方石、水连天、卫星城、观景台、日月亭五点为起算点。根据右岸导流洞平面布设位置及施工方案洞内控制测量分别在1施工支洞以卫星城日月亭为起算数据；2施工支洞以一方石水连天为起算数据，3施工支洞以一方石观景台为起算数据作四等直伸导线进入主洞，作为导流洞开挖阶段的首级控制。上导洞贯通后联测成附和导线网，平差成果作为导流洞衬砌施工测量的首级控制。高程控制测量采用四等三角高

4、程，在布设四等直伸导线的同时布设。第三节 高程测量EDM导线的施测要求 高程测量：水电工程的高程测量一般在施测EDM导线时同时完成。施测时按照四等或五等的三角高程要求进行，要特别注意各项限差要求，确保精度要求（特别是往返高差），以防返工。也可在条件较好时用水准测量的方法观测高差。3 EDM三维导线的长度及精度估算地面导线的建立除了测图外，主要是为了指导隧洞的开挖并使之贯通，以及放样拦水坝、厂房及压力管等，其中最主要的是用于前者。根据贯通误差的来源与分配的原则3，对于双向开挖的隧洞，地面控制对横向贯通的影响值为M为贯通误差，以M10cm代入，M58cm，即得地面导线最弱点的点位中误差。对于上述的

5、三种形式导线，都可用直伸支导线终点精度的估算方法来估算导线最弱点的精度。在任意平面直角坐标系中，支导线由于没有起算数据误差和因起算数据误差引起的误差4，其最弱点的点位中误差的计算如下式：根据大量的EDM一级导线测量数据统计，测距精度等于或高于55PPM的2全站仪的测距中误差±5MM，测角中误差约为±35，据此并依（1）式计算不同长度和边数的支导线最弱点的点位中误差M（如表1）。从上表可以看出，当导线的长度达到或超过2000M时，最弱点的点位中误差达到或超过了58cm，也即在地面导线长度在2000M以内时，可用单支导线（一级导线的观测要求）控制；当长度在2000M以上时，应用

6、闭合或双支导线作控制，它们的最弱点的点位中误差为单支导线 1）GPS与EDM导线相结合用于小水电工程的地面控制测量，是一种效率高、平面精度高，并省力的好方法，但该法投入大，外业仪器多，高程精度欠佳。在高程精度要求稍低时（±10cm），可直接用其成果，不需再进行四等EDM三角高程测量。2）EDM三维导线是水电工程测量中常用的方法，但布点时要尽量使导线成直伸状，以提高精度减少横向贯通误差。3）对于地面控制导线长度小于1500M的短隧洞，单支导线作为它的地面控制测量方法，是个很好的选择，不但省时省力，而且效益好。该法在近几年省内外的小水电工程的隧洞施工中被作者多次应用，效果非常好，贯通误差

7、均在规定的误差范围内。单支导线的测量要注意自身的校核，如测左右角，双仪高法重测等第二章 输水隧洞施测方法和导线设计要求第一节 GPS与EDM在隧洞施工测量中的应用GPS与EDM导线结合的方法对于高水头的小水电工程，输水隧洞的控制是整个工程的核心。由于小水电工程处位于山地狭谷这种特殊的位置，采用GPS测量往往受到地形条件的限制，不能直接在坝址、进出洞口（支洞口）、厂房等关键位置上施测，而只能在附近山脊等开阔处选取合适的点，再用EDM导线延伸至需要的位置上。在各施工区如坝址、洞口、厂房等处布点时，每处至少应布设23个点，并使各相邻点两两通视，最好能组成一个三角形。GPS观测的时间依工程对点位的精度

8、要求不同而不同，一般2030分钟即可，检验测量成果精度的方法，通常有3种：用全站仪（测距仪）测量两点间的平距与GPS二维约束边长进行比较（同一投影面上）1；用全站仪测量单角，与GPS坐标反算角度值进行比较；用GPS对原测点位在不同时间进行重测等方法进行检验。GPS测量的二维精度可靠，但高程精度偏低，其高程中误差一般为±10cm，不能满足施工要求而需重新布设一条具有四等精度的测距三角高程导线或水准路线，这项测量工作特别是在交通不便的山区，工作量也是非常大的。第二节 EDM三维导线的布设和精度要求测距导线作为小水电工程的地表控制，也是非常合适的。一方面全站仪在生产单位已得到全面的普及，同

9、时它又有良好的测角、测距精度，目前2秒级全站仪每公里测距精度一般都在32PPM（MM）以内，另一方面，测距导线选点的自由度大，能在所需要的地方布点，并能一次性完成平面和高程控制测量。为提高隧洞的贯通精度，减少坝址与厂房间的控制点的数量，导线宜布设成直伸型。1）闭合导线：这种闭合导线的布设形式为狭长型（如图1），为进洞口控制点，D为出洞口控制点，1、2、6点为中间点，单号点与双号点各构成一条导线，选点时，应使1与2，3与4等两两相邻的点间距为2M以内，并用钢卷尺量出间距。观测时按闭合导线的要求施测，从始按1、2、36顺序至D。水平角、竖直角、斜距的观测及往返平距和高差的限差要求，视隧洞的长度分别

10、依一或二级导线和四、五等EDM三角高程的要求。这种形式布设的导线点位坐标不仅可以得到检核和精度衡量，同时最大限度的减少了工作量。2）双支导线：当狭长的闭合导线中的某一点或几点重合时，即成此类型（如图2）。这种导线与闭合导线的观测相同。一般地，这种导线可单双站交替设置，在重合点上只需设置一次仪器或觇牌。计算既可按两条支导线单独进行，也可按闭合导线的方法进行计算（当路线交叉时，只能按双支导线计算），此外，还可以比较重合点以及终点的坐标值而得到检核。上述两种导线还可通过比较两邻近点的实测距离与它们的坐标反算距离进行检核2。3）单支导线：当引水洞较短时（一般小于15M），可布设成单支导线（如图3）。观

11、测的内容与各项精度指标与上述两类导线一致。为便于检核，水平角观测时应对左右角各观测一至二测回，圆周闭合差应小于10秒。在进行距离和高差观测时，可用两次仪高法观测，以获得两组数据而得到校核。差应±0.3m。横断面测量的测设要求：  1中心线与河道、沟渠、道路等交叉时，应测出中心线与其交角。当交角大于85°、小于95°时，可只沿中心线施测一条所交渠、路的横断面；当交角小于85°或大于95°时，应垂直于所交渠、路和沿中心线方问各测一条断面。  2横断面通过居民地时，一侧测至居民地边缘，并注记村名，另一侧应适当延长。横断面遇到山坡时

12、，一侧可测至山坡上l-2点，另一侧适当延长。  3横断面上地形点密度，在平坦地区最大点距不得大于30m。地形变化处应增加测点，提高横断面的精度。  4渠道沿线察看。渠道放线测量的f司时应注意观察沿线的地形地貌、植被情况，并以桩号为准做好记录。新建渠道应察看是否穿越农出或林带、居民点等；老渠道应查看已建建筑物的使用状况，并应做好记录。注意查看渠道沿线是否有可供渠道施工用的道路、水源和料场。较重要的交叉建筑物还要测大比例尺地形图。  第三章 断面验收及内业数据处理第一节 断面基本导线边后方交会由于溪洛渡电站的导流洞开挖断面为20m×22m，采用大型的凿岩台车

13、打眼，每天进尺达10米左右，断面的精度要求小于5mm。中心和开挖轮廓线均要求测量人员放样。由于大型的装载机和20吨以上的汽车出渣，测量人员根本无法按传统的方法在接近掌子面附近布设控制点，布设在顶板太高，布设在地上汽车碾压，不易保护。测量速度赶不上施工进度，迫切需要采用新的测量方法进行测量控制点的布设。测量人员经过讨论和试验采用了在洞壁上布设控制点，观测时采用边角后方交会的方法来解决这个问题。具体方法为：首先在距掌子面100m左右外布设高精度的导线，在高精度的导线点设站，用免棱镜全站仪在洞壁上布设控制点，布设洞壁控制点时采用一定的措施，保证点位的精度。在100m的范围内，采用边角后方交会的方法在

14、洞壁上布设控制点，现场放样利用洞壁上控制点，采用边角后方交会的方法，进行掌子面开挖轮廓线的放样。超过100m左右 ，后续导线布设新的高级控制点，用新的高级控制点对洞壁点进行重新布设。下图洞内为边角后方交会示意图，图中P点为设站点，A、B为布设在洞壁上的控制点。根据测得的PA的距离以及PA、PB间的夹角可迅速计算出P点的坐标，根据测得P、A间的高差可计算出P点的高采用该种方法，可以在施工干扰较大的环境下迅速架设好仪器并测量计算出测站坐标，在保证测量放样精度的同时极大的提高了测量工作效率。测成象清晰，测量结果准确。第二节 施工坐标系与洞内相对坐标系的转换溪洛渡水电站采用的是独立的金沙江坐标系，在导

15、流洞施工时，测量人员为施工施工方便施工，采用了洞内的相对坐标系统。该坐标系统具体确立方法如下：在洞内相对坐标系中，以遂洞起点为零点；以隧洞轴线为X轴，隧洞前进方向为正方向，桩号为X值，以垂直于轴线方向为Y轴组成左手坐标系，以距轴线的垂直距离为Y值。高程仍采用原高程系统。在这套洞内相对坐标系中，某一个点的X、Y值直观的反映了该点的桩号及距洞轴线的距离，使对隧洞的测量放样和编写放样程序都非常方便。同时，该坐标系统的应用也给以后断面验收带来极大的方便。总结通过上文所述施工测量过程，溪洛渡右岸导流洞工程的施工测量工作完全符合测量规范要求，满足了生产的需要。并且通过生产实践总结大量洞挖施工测量的性工艺和

16、新方法。但也存在不足之处，例如对新的创新与方法总结不够还需从理论与实际两方面继续进行改进等。随着工程测量学的发展，越来越多的新工艺、方法运用到实践生产中，而溪洛渡导流洞工程由于工程浩大，测量精度要求高，工期较紧，因此在实践中大量的运用了新的测量工艺、方法，如以下几种。1 隧洞控制点的补设方法以及边角后方交会的普遍运用传统的隧洞控制测量的导线点都是布设在地面上，但是由于隧洞中环境很差，布设在地面上的控制点很容易会因出渣车辆碾压，施工机械碰撞等原因损毁或被洞渣掩埋而无法使用，因此在溪洛渡水电站右岸导流洞施工测量中，利用地面高精度控制点在洞壁上补设低一级的控制点结合边角后方交会的测量方法普遍运用，在保证其精度完全符合要求的同时大大提高了劳动生产率。2 洞内相对坐标系的普遍应用在溪洛渡右岸导流洞施工测量中，三条导流洞的洞内测量全部都应用了洞内相对坐标系统，这种坐标系对于隧洞的现场放样以断面验收都非常的方便，尤其对于断面验收工作，成倍的提高了工作效率。3 全站仪外业采集数据，内业用CASS软件成图的作业模式在溪洛渡右岸导流洞施工测量中，全站仪外业采集数据，内业用CASS软件成图的作业模式已经成为常规的作业模式，使用这种全数字化的作业模式不但使测量的内业工作大为减轻，而且由于数据