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文档简介

第一章概述 4第一节水利工程建设中的测量工作 4第二节水利工程质量检测中的测量工作 第二章控制测量 第一节水利工程控制测量的特点与作用 第二节水利工程测量基准的建立 第三节水利工程控制测量方法与测量设备要求 27第四节测量控制网的外业观测与数据处理 37第五节施工过程中控制网的复测、扩建与加密 43第六节测量控制网的质量检查与评定 46第三章施工测量 51第一节水利工程施工测量与质量检测工作 51第二节开挖工程中的测量与检查检测工作 56第三节洞室施工工程中的测量与检查检测工作 59第四节土石方填筑工程中的测量与检查检测工作 64第五节混凝土浇筑工程中的测量与检查检测工作 67第六节金属结构安装工程中的测量与检查检测工作 72第七节机电安装工程中的测量与检查检测工作 76第八节水库、河(渠)道的测量工作 79第四章竣工测量与地形测绘新技术应用 第一节竣工测量的目的与测量内容 第二节竣工测量的基本要求与资料整编 84第三节遥感地形测绘新技术及其应用 第五章安全监测绪论 91第一节安全监测目的及意义 91第二节安全监测发展现状 96第三节监测对象与项目 99第六章安全监测基本原则与质量控 第一节监测工作的基本要求 第二节安全监测依据 第三节不同阶段对监测工作的要求 第四节监测质量控制 第七章主要监测仪器类型 第一节概述 第二节主要传感器类型与工作原理 第三节仪器性能指标 第八章监测仪器设备检验测试 第一节概述(P167) 第二节常用测量仪器及仪表检验测试(P168) 141第三节监测仪器检验测试(P168-P177) 143第四节监测设备(二次仪表)保管与维护(P177-178) 第五节仪器电缆的连接与保护(P178-179) 151第九章表面变形监测 第一节概述(P180) 第二节主要监测内容(P180-181) 155第三节表面变形监测方案设计(P181-184) 第四节表面变形监测控制网或基准(P184-186) 第五节大坝水平位移监测(P186-204) 172第六节大坝垂直位移监测(P204-207) 183第七节边坡与其他工程表面变形监测(P207-210) 第十章内部变形监测 第一节概述(P211) 191第二节主要监测内容(P211-213) 191第三节内部变形监测方案设计(P213-216) 第四节内部变形监测仪器设备及其安装埋设(P217-248) 209第十一章渗流监测 232第一节概述(P249) 232第二节监测内容(P249) 232第三节监测方案与设计(P250-252) 234第四节监测仪器设备及其安装埋设(P252-256) 237第十二章应力应变及温度监测 243第一节概述(P257) 243第二节主要监测内容(P257-258) 243第三节监测方案与设计(P258-261) 243第四节监测仪器设备及其安装埋设(261-280) 249第十三章振动监测 265第一节概述(P281-283) 265第二节振动监测的主要仪器设备(P283-287) 268第三节振动监测质量控制(P288-292) 272第四节水利水电工程强震监测(P293) 277第五节结构振动监测(P294-298) 279第六节振动监测结果资料分析(P298-314) 289第十四章环境量监测(P315-318) 301第一节概述 301第二节水位 301第三节水温第四节气温第五节降水量 304第六节冰压力第七节坝前淤积和下游冲刷 307第十五章现场检查(P319-325) 310第一节概述 310第二节现场检查要求和频次 310第三节现场检查内容 312第四节现场检查的准备工作及方法 316第五节现场检查记录整理与报告编制 316第十六章安全监测自动化(P326-343) 319第一节概述(P326-328) 319第二节安全监测自动化的主要内容(P328-329) 325第三节自动化监测系统的设计(P329-341) 328第四节监测自动化系统调试及运行维护(P341-343) 341第十七章监测资料整编分析(P344-379) 347第一节概述(P344-347) 347第二节监测资料的整理与整编(P347-350) 350第三节监测资料分析方法(P351-373) 354第四节监测资料综合分析与安全评价(P373-377) 381第五节监测成果提交及报告编写(P377-379) 385第十八章大坝安全监测系统运行管理与维护(P380-396) 388第一节概述&第二节监测设施观测 388第三节监测系统维护(P385-393) 397第四节监测系统定期鉴定(P393-396) 402第十九章安全监测新技术 409水利工程质量检测员《量测》精讲课第一章概述第一节水利工程建设中的测量工作01/测量——水利工程的“眼睛”测量——水利工程的“眼睛”测量工作是水利工程建设的“眼睛”和“标尺”,贯穿于工程的规划、设计、施质量保障:测量是质量检测的核心手段,确保工程按设计精准实施,是工程实体安全基石:从施工放样到变形监测,每一组测量数据都是保障大坝、堤防等工程决策依据:无论是施工阶段的进度控制、工程量核算,还是运行期的健康诊断与“工程质量状况不仅关系到国家建设资金的有效使用,也关系到人民群众的生命财产安全和经济社会的持续健康发展。”工程建设阶段的施工放样、结构安装等测量工作,统称为施工测量。简单来说,核心任务:将“图纸”搬到“实地”1.核心目标:将设计师在图纸上描绘的为现场施工人员提供看得见、摸得着的、精确的物理基准点和基准线,确保工程数据支撑:施工控制网点位精度要求达到±核心要求:平面坐标系统应尽量与设计保持一致,或采用可精确换算的独立施工重要性:确保所有测量数据基于同一基准,从根本上避免因系统基准差异造成的施工现场机械轰鸣、人员往来,测量人员需密切配合施工进度,及时作业。在复控制点可能因机械碾压、土方覆盖等施工活动而破坏或发生位移,直接影响测量测量成果的任何微小差错,都可能导致后续工程返工、延误工期,甚至造成巨大的经济损失和安全隐患。必须严格执行“两级检查、一级验收”等检核制度,确保万为建筑物的施工放样、工程维护、扩建改建提供统一、可靠的控制依据,是确保控制网非一次性工程,需按规范定期复测以消除变形误差,并随施工进度及时进比例尺:常规采用1:500~1:2000,其中建基面验收需使用更高精度的1:200坐标与高程系统:测量成果需与项目整体施工测量控制网系统保持严格一致,确保数衔接要求:平面坐标、高程基准、图幅分幅标准及等高距设置需与陆地地形图完1.准备阶段:收集工程相关资料、制定2.数据计算:依据设计图纸和控制点成3.现场放样:优先采用技术先进、精度可靠且具备有效检核条件的方4.检核确认:放样作业完成后,需立即进行现场检核,确认结果无误后,规范填2.精确放样:严格依托该局部控制系统进行设备安装点位和线条的精确放3.严格检核:每次完成放样操作后,必须对放样点之间的相对尺寸关1.方案设计:开展贯通测量专项方案设2.控制网建立:统一建立高精度的地面与地下平面控制网及高程控制4.工程量计算:及时测绘隧道开挖和衬砌竣工断面图,准确计算土石方开挖和混【关键技术】贯通测量误差来源的分析、确定,以及对测量成果进行误差调整与▍疏浚工程:开展水下地形测量、挖槽精准放样、疏浚施工机械动态定位,以及▍堤防工程:完成堤防中心线、开口线及横断面的施工放样;在建设全程中实施▍核心监测对象:重点关注高边坡、大型堆石体、各类水工结构物及地基基础的▍关键监测指标:持续采集水平位移与垂直位移数据,通过数据变化趋势分析结▍重要意义:是评定工程建设质量、核定工程规模、完成竣工验收的法定基本依▍主要测绘内容:测绘建基面竣工地形图,精准绘制工程关键部位、隐蔽工程及监测目的获取变形体的空间状态和时间特性,深入分析并解释工程变形的根本原因,科学预测结构变形的未来发展趋势,最终实现保障工程长期安全、稳定运行的核•数字化专项测量:引入近景摄影测量、三维激光扫描、InSAR雷达干涉测量等【原因】河流泥沙在库区长期沉积,会造成库容减少,可能影响电站机组的正常【目的】定期调查库区泥沙淤积分布情况,评估冲沙措施的实施效果,为水库科【方法】采用高精度水下地形测量技术、固定断面测量法,配合声呐测深等设备【原因】大坝拦截泥沙后,下泄水流含沙量大幅减小,改变了下游河流的水沙平【方法】持续进行河道水下地形测量与典型断面监测,对比分析河床高程变化趋【原因】水库蓄水后形成巨大水体荷载,可能诱发库区周边地壳应力状态改变,【目的】长期监测地壳形变特征,研究其与水库水位消涨的关联,保障大坝及库【方法】综合运用精密水准测量、全球导航卫星系统(GNSS)连续监测、合成孔(),A.保持一致B.采用独立C.相差一个常数D【解析】施工测量具有高精度、坐标高程系统一致性、环境复杂干扰大、控制点第二节水利工程质量检测中的测量工作测量工作是水利工程质量检测的“眼睛”,贯穿于工程建设的规划设计、施工建在质量检测环节,测量技术主要用于对工程实体的几何尺寸、位置偏差、高程变化、沉降位移等关键指标进行精准测定与复核,为判断工程结构是否符合设计标准、是否满足安全运行要求提供客观、量化的数据支撑,是保障水利工程质量与安全的重包含空间位置数据、相互关系数据、几何尺寸数据、形状信息数据及变形监测数定义:将检测测量获得的参数值与规范、设计等规定值比较,允许的差值范围即标准来源:主要包括测量规范、施工规范、质量评定与验收规程、设计图纸、招注:以上参数是工程质量评定、安全鉴定及后续养护维修的关键依据,需熟练掌需综合考量检测项目的精度要求、现场地理与环境条件、以及现有仪器设备的性构成工程测量的基石,包括确定点位的坐标测量、确定方向的角度测量、确定两将基础测量元素结合使用以适应复杂场景:如极坐标测量(距离+角度)、01.严肃的执法性:成果具有法律效力,是质量评定、纠纷仲裁、事故处理的重02.科学性与规范性:工作开展必须严格依据国家和行业技术规范,确保采用的03.时效性与过程性:检测测量工作需贯穿施工全流程,从项目开始到竣工,是04.高素质从业要求:从业人员不仅需要熟练掌握专业测量技术,还需熟悉相关05.完善的质量保证体系:出具的检测报告需规范严谨,所有结论和数据必须具水利工程质量检测是保障工程建设质量的主要技术方法和关键管控手段,是工程•施工单位自检:施工单位进行自我质量把关的基础,是主动控制施工质量的有•监理单位抽检:监理工程师依据合同和规范,对工程重要点、线、面及关键隐•第三方委托检测:由独立机构出具的检测报告,为工程验收、质量评定提供客不断吸收和应用测绘、材料科学等领域的先进理论与技术,反哺并持续促进水利提供服务;检测测量则由建设单位、监理单位或第三方专业机构实施,核心目的是为②工作内容范围不同:施工测量覆盖范围更广,包含大量的施工放样指导施工过程;而检测测量更侧重于对施工成果的几何尺寸、空间位置进行复核与验③应用阶段不同:施工测量集中在工程建设的施工期;而检测测量的应用周期更1.应用成熟、规范的测量技术和手段,为获取水利工程质量特性数据以评价工程A.水利工程质量检测测量B.水利工程施工C.水利工程变形监测D.水【解析】应用成熟、规范的测量技术和手段,为获取水利工程质量特性数据用以A.水工建筑物特征点、线、面的空间位【解析】检测测量所获得的水利工程质量特性数据类型共有五类,分别为空间位第二章控制测量第一节水利工程控制测量的特点与作用(3)相对点位精度是施工控制网最主要的精度指标,而不是绝对点位精度指标。另外,施工控制网的精度具有针对性和非均匀性,其二级控制网的精度不一定比首级(4)施工控制网通常根据施工程序的先后、施工区的不同、施工放样的精度要求不同而分期或分层建立。例如,引水隧洞施工控制通常是先和出水口纳入一个控制网,随着洞内掘进的延伸,再在洞内建立施工控制网(点)。另外,按施工的先后顺序,先进行施工的区域首先布设控制网,对于一定时期内不施工的地区,可暂时不布设控制网,避免测量标志受到破坏或受施工影响产生移动,减少详细了解施工设计的总体布置、施工交通路线、土石方填挖范围等,尽量避开施工区域,以免控制点遭受破坏,同时还要顾及施工时车辆通行或机械运行对控制点稳定的以主要建筑物所在的高程面(如大坝顶面或发电厂房高程)确定,以保证关键建筑物的足施工定位精度并便于放样的依据,利用控制点进行水工建筑物的放样,可以保证水制,提供施工过程中监测建筑物变形或位移、设备安装以及运营管理的控制点和参考于仪器设备、人为因素、外界环境等诸多因素产生测量误差,控制测量统一平差建立1.水利工程控制测量的主要目的是服务于工程对象,保证各阶段测绘成果具有一A.美观性和协调性B.准确性和可C.经济性和快速性D.【解析】水利工程控制测量的主要目的是服务于工程对象,保证工程各阶段的测【解析】控制测量为检查竣工精度提供基点和基线,同时也是测绘竣工图的基础A.测图控制测量B.施工控制C.安全监测控制测量D.【解析】水利工程控制测量分为勘测设计阶段的测图控制测量、施工阶段的施工第二节水利工程测量基准的建立坐标系统椭球a长半轴(米)扁率北京54坐标系克拉索夫斯基63782451/298.3西安80坐标系IAG-7563781401/298.257国家2000大地坐标系CGCS200063781371/298.257222101假想一个椭圆柱横套在地球椭球外,与某条中央子午线相切,按等角条件将中央工程坐标系的选用原则:投影变形(用教材P16的公式2.1和公式2.2计算)满高程系统备注1956黄海高程系以青岛验潮站1950~1956年连续验潮结果求得的平均海水面作为全国统一的高程基准面,水准原点高程为72.289m1985国家高程基准与1956黄海高程系比较,验潮站和水准原点不变,以青岛验潮站1953~1979年的验潮资料,结果更加精确,水准原点高程为72.260m地方的高程系统新中国成立前,各省或各大流域都自行确定了若干个高程系统,例如,在长江流域,吴淞高程系是使用比较普遍的。控制网的优化设计,是在限定精度、可靠性和费用等质量标准下,寻求控制网的(1)GNSS网中不存在自由基线。所谓自由基线,是指不构成闭合图形的基线。由(3)为了实现GNSS网与地面网之间的坐标转换,GNSS网至少与地面网有2个以(4)为了便于观测,GNSS网点选择在交通便利、视野开阔的地方。如为了便于使GNSS网的精度一般用网中点之间距离的标准差来表示。根据《全球导航卫星(GNSS)测量规范》(GB/T18314—2024)的规定,按照GNSS网的不同用途,将GNSS在水利工程测量中,GNSS网的布设一般只选择B、C、D、E级网。水利工程的控制网相对于国家GNSS网,边长相对较短,以评价网的精度,还需要以网中各点的点位精度或网的平均点位精度等指标反映GNSS网的精度情况。例如,对于精度较高的GNSS网,点之间的距离相对精度至少要达到1/30万,网中各点的点位中误差通常≤±5mm,有些监测网的点位中误差甚至要求达到(4)选择有利的观测时间。如进行GNSS观测,事先做好卫星的预报,编制观测计(5)严格的数据预处理和平差计算。进行GNSS基线处理时,的,将控制网中的点与IGS站(GNSS永久跟踪站)联测,可以为控制网基线解算提供1.水利工程建设通常分为勘测设计、施工和运行管理三个阶段,其中勘测设计阶A.施工控制网B.安全监测控制网C.测图控制网【解析】勘测设计阶段主要为工程规划和设计提供地形图、断面图等资料,因此【解析】规范明确规定,对于水利枢纽及重要工程建筑物地区测图,当测区内投【解析】水利工程范围较小,经纬度换算不便;直角坐标系直观;且工程规划、【解析】目前我国常用的国家大地坐标系包括1954年北京坐标系、1980年国家第三节水利工程控制测量方法与测量设备要求中GNSS测量技术由于具有全天候作业、定位精度高、观测时间短、效率高、操作简(1)GNSS网必须由非同步独立观测边构成若干个闭合图形,例如三角形、多边形或附合路线,以增加检核条件,提高网的可靠性,但闭合环或附合线路边数要符合相(2)GNSS网作为测量控制网,其点位布设均匀分布在测区范围内,相邻点间基线(5)GNSS网的点与点之间尽管不要求通视,但考虑到常规测量的应用需要,每点根据不同的用途,GNSS网的图形布设方式通常有点连式、边连式、网连式及混合GNSS接收机采集的是GNSS接收机天线至卫星伪距、载波相位差和卫星星历等数据。GNSS数据处理就是从原始的观测值出发得到最终的测量定位成果,其过程大致分为观测数据接收和传输、静态基线向量解算、控制网平差和精度评定、各种测量成果输出等几个阶段。GNSS控制网平差前必须通过观测数据预处理,数据预处理的目的如GNSS基线计算方法主要有单基线解算和多基线解算两种。区别在于是否顾及了同载波相位观测精度为1%周,即载波信号观测误差只有2mm左右。当残差分布中出现突机的基线长度标称精度为5mm+1×10_⁶D(mm),D为基线长度,单频接收机的基线长度线向量,由同时段的若干基线向量组成的同步环和不同时段的若干独立基线向量组成的非同步环,其闭合差满足相应等级的精度要求,即其闭合差值小于相应等级的限差GNSS网平差的类型有多种:根据平差所进行的坐标空间不同,可分为三维平差和根据平差时所采用的观测值和起算数据的数量和类型不同,可分为无约束平差、以三角形的图形将控制点连接起来,构成地面三角网,一般采用三角网、测边网和边角网,并至少已知其中一条边长和方位角(比如已知A、B两点的坐标,或已知优点是控制面积大,测角精度高,检核角度观测质量的几何条件多,相邻三角点随着GNSS技术的迅速发展和数据处理精度的不断提高,三角测量逐渐被在地面上按一定的要求选定一系列的控制点(导线点),通过测距和测角的方式将这附合导线:导线从一已知点和一已知方位开始,经过导线的连接,附合于另一已将单导线连接起来,构成有结点的图形,通常由数个闭合的环线组成,检核条件在实际工程测量中,根据测区不同的情况和精度要求,通常首选导线网,其次是根据《水利水电工程施工测量规范》(SL52—2015),有关导线网的布设应符合如根据由测站向目标点所测定的垂直角(或天顶距)和它们之间的距离,计算测站(1)采用隔点设站观测时,前、后视线长度尽量相等,最大视距差不宜>40m,GPS测量获得的高程是大地高,而工程中使用的是正常高,这两者之间相差的部在全站仪基础上增加了两个步进马达,和自动跟踪寻找目标的传感器,并配备了又称数字水准仪,配合条码水准尺,能自动读数,取代人工目视读数,并实现数在《水利水电工程测量规范》(SL/T197—2026)中,对不同等级的控制测量所根据规范要求,仪器在使用前必须经过检验,主要仪器设备要经过授权的检定单),通常检视:GNSS接收机及天线外观良好,型号正确;各种部件及其附件匹配、齐通电检验:有关信号灯工作正常;按键和显示系统工作正常;利用自测试命令进行试验检验:在不同长度的标准基线上进行测试,包括接收机内部噪声水平测试、接收机天线相位中心稳定性测试、接收机野外作业性能及不同测程精度指标测试、接收机频标稳定性检验和数据质量评价、接收机高低温性能的测试、接收机综合性能评第四节测量控制网的外业观测与数据处理(2)天线架设好后,在天线圆盘间隔120°的3个方向分别量取天线高,3次测量(3)在高精度的GNSS测量中,要求测量气象参数。每时段气象观测时,在时三角控制网外业选点时,应确保控制点稳定、架设仪器方便,三角网点通常要有C.单向通视即可【解析】外业选点时,需注意确保控制点稳定、架设仪器方便,三角网点通常要()A.单脚架观测法B.双联脚架观C.三联脚架观测法D.【解析】在短边的情况下,采用三联脚架观测法,通过固定基座减少对中误差的测距边的改正计算包括气象改正、加乘常数改正、斜距改正以及平距投影到测区【解析】测距边的改正计算包括测距边的气象改正、测距仪的加乘常数改正、斜()【解析】根据GNSS同步观测基线规律,n台接收机进行同步观测时,独立基线数()【解析】根据GNSS同步观测基线规律,n台接收机进行同步观测时,独立基线数【解析】三角网根据观测元素不同分为测角网、边角网、测边网三种。测角网观()【解析】三角网平差可利用条件构成条件方程式进行条件平差,或建立观测方程第五节施工过程中控制网的复测、扩建与加密(1)复测是保证控制网成果正确、可靠的必要手段(水利水电工程施工测量规范》(2)由于特殊原因和不良条件等因素,对控制网复测以保证控制网精度(受控制网工程工期或所在区域的地质条件的限制,有些工程控制网点无法避开煤矿采空区、(3)通过复测可以恢复损毁的测量控制点,或增加有利于施工建设的(4)根据建设实机,某些关键工序前必须进行控制网复测,以保证控制网精度(如三峡水利枢纽工程水库蓄水前,为准确了解蓄水前后大坝及坝区建筑物的变形及);(6)金属结构和机电设备安装,原有控制《水利水电工程施工测量规范》(SL52—2015)第A.定期的、随机的B.仅一C.竣工后统一的D.【解析】规范明确规定应对平面控制网的全部或局部进行定期的、随机的复测,三峡水利枢纽工程水库蓄水前进行控制网复A.准确了解蓄水前后大坝及坝区建筑物的变【解析】规范明确规定应对平面控制网的全部或局部进行定期的、随机的复测,控制网复测和扩测时,平面坐标系统和高程系A.保持一致B.采用新【解析】保持坐标和高程系统一致是保证测量成果连续使用、便于新旧成果对比控制网复测、扩建与加密观测实施时,使用的A.检验合格C.仅外观完好D.【解析】所有测量仪器及工具必须在检定有效期内且检验合格,以保证观测数据A.平差计算文件B.控制成果【解析】原测资料包含设计、平差、成果、点之记、网图及验收总结等,财务决A.靠近施工区域B.保证足够C.保证足够精度D.远离施【解析】加密网需靠近施工区,并具备满足工程需求的足够密度和精度,远离区第六节测量控制网的质量检查与评定采用的规范和标准(按照《测绘产品质量评定标准》(CH1003—1995)中划分的(1)点位的选择是否合理。三角网中三角形的内角不得小于30°,特殊困难地区可检查角度观测质量和起始边的观测质量,因为角度观测质量和起始边观测质量直主要误差应满足规范要求:方位角闭合差、导线平差计算结果是否满足规范或技术设计的要求,重点检查点位中误差、边长相对(3)外业观测首选电子记录,记录按《水准测量电子记录规定》(CH/T2006—1999)的要求进行。手簿记录时,检查观测记录、计算的正确性,记录的完整性,记(6)检查往返测高差不符值与环线闭合差等精度指标是否满足表2.16所示的规定,日月引力改正、环线闭合差改正等。三、四等水准测量的高差需要进行水准标尺长度第三章施工测量第一节水利工程施工测量与质量检测工作施工测量是水利工程整个施工阶段所有测量工作的总称,它不是某一个环节的工作,而是贯穿从开工到竣工的全流程,是每一道施工程序启动前必须完成的前置工核心作用:直接决定水利工程建筑物的空间位置、形体尺寸、外观质量是否符合设计要求和国家质量标准,是控制工程位置、形体、外观质量的关键工序,直接关系到工程整体建设质量,一旦测量出错,会导致建筑物偏位、尺寸超标,造成返工、浪按照设计图纸要求,把图纸上的建筑物平面位置、纵横轴线、几何尺寸、高程这简单说:就是把图纸上的建筑,搬到地面上,所有施工都必须以测量标定的点核心意义:严格按这个程序做,能保证建筑物几何关系准确,让测量工作有序推已知点选择:优先选离放样区域近、通视条件好、等级高的控制点,保证放样精常用放样方法:极坐标法、直角坐标法、轴线交会法、前方交会法、侧方交会核心工作:必须先计算放样元素——方位角、水平角、边长、高差,再实地放全站仪:目前最主流,可直接测距、测角、测高程、测坐标,自GNSS接收机:RTK技术普及、精度提升,已广泛用于施工放样,尤其适合开阔检测测量是工程质量检测的重要组成部分,是水利工程质量检测最常用的核心技施工测量仅局限于施工期,但检测测量覆盖施工期+工程建成后的运行期,全生相同点:共用测量理论、技术方法、仪器设备,执行完全相同的国家/行业技术检测测量:必须由具备水利工程质量检测专业资格的作业人员实施,无证不得操施工测量:施工单位必须自行检查测量成果,监理工程师可联合检查、单独抽水利工程实行业主负责制、招标投标制、建设监理制、合同管理制,测量检查是成果复核:监理复核复测成果,判定精度——合格则批准使用,不合格立即报业水利工程实行业主负责制、招标投标制、建设监理制、合同管理制,测量检查是关键面抽检:对隐蔽工程基础面、隐伏建筑物几何形态等关键面测量资料抽检,水利工程实行业主负责制、招标投标制、建设监理制、合同管理制,测量检查是原始地貌:检查施工前1:500/1:200/1:100大比例尺地形图、断面图,抽检确认后分界面测量:检查施工中土石分界面、回填分界面测量资料,确认后作为计量依水利工程实行业主负责制、招标投标制、建设监理制、合同管理制,测量检查是资料审查:检查各阶段竣工测量,核对阶段/最终竣工资料,监理签字确认后归人员与仪器审查:核查测量人员资质、仪器配置;仪器必须经国家认可计量单位施工放样直接决定建筑位置、高程、尺寸,是质量控制的最后一道防线,核心控测量基准准确可靠:施工控制网精度、控制点数量/位置必须满足规范和施工需已成型建筑物复核检查:检查位置、尺寸、高程、坡度、平整度、金属结构安装分部项目竣工测量资料准确可靠:是工程质量评定的重要依据,必须准确、全施工放样直接决定建筑位置、高程、尺寸,是质量控制的最后一道防线,核心控增加多余观测(多点后视、几何关系复查采用不同观测方法/条件,确保检测第二节开挖工程中的测量与检查检测工作开挖工程是水利工程施工的第一步,大坝、隧洞、堤防、道路、场区平整都离不开土石方开挖,这一节我们重点讲明挖工程的测量、放样、计量、检查,规范数据、布点原则:控制点选在靠近作业面、通视条件好、不易被机械破坏的位置,可使校测要求:平面、高程控制点必须定期校测,发现位移、沉降的控制点,立即停开口线放样核心要求:必须依据设计图纸+地2欠挖:国家规范严禁出现,必须二次开挖,工作面小、无法用机械,费工费计算依据:原始地形资料、开挖料变化面、阶段收方资料、竣工测量资料、设计计算方法:平均断面法(最常用)、地形图法,所有断面图、地形图必须现场实);土方量≤7%、石方量≤5%、混凝土方量≤3%,满足要求取两次平均值作为最终计计量流程:承包方计算→测量检测工程师审核→质量/合同管理人员审定→业主资料要求:计量资料必须量测类资格监理工程师签字确认,设计变更资料妥善保角度交会法(方向交会法量距不便的场景使用,经纬仪测角/方位角,视线交全站仪极坐标法:目前最常用,坐标反算放样元素,仪器自带程序,可气象改个公共点,用布尔莎模型求解7个坐标转换参数,作业流程:收集控制点全站仪无仪器高作业法:适用于高低起伏大、高差大的施工区,无需测量仪器高,直接计算高程;测站与目标点距离超150m,必须考虑大气折光+地球曲率影控制点检校与定期复测:全面检查控制点资料,现场抽检点间距离、夹角、高原始地形与计量断面检查:检测原始地形成果,把控数据输入、后视核对、施测关键点线检查:抽检开口线、边坡线、预留马道、预裂爆破线、高程,发现错误现场巡查:跟踪施工进度,提前标示变坡线、马道位置,杜绝超欠挖,保障工序第三节洞室施工工程中的测量与检查检测工作一类属于地下通道和输水通道工程,如水利枢纽中的交通洞、排水洞、灌浆洞以建立地面控制网→地面与地下联系测量→地下施工控制测量→洞挖施工放样→竣控制测量(地面+联系+地下)是重中之重,精度/等级由隧洞长度、导线点要求:提前估算贯通误差,严控误差满足规范;贯通后立即做贯通测量验证,分条件允许,布双导线,提升精度与可靠性;控制点埋设在施工干扰小、稳定位平面控制:可采用精密导线、三角测量、GNSS测量,控制网多为直伸形,需覆③联系三角形:井上井下构成双三角形,钢尺量距需检定、记温、用标准拉力,④精度要求:地面三角形不符值d≤±2mm,井下d≤±4mm;井上井下边长差⑤减小误差要点:控制投点偏差;CD、C′D′>20m、AB间距尽量长、γ/γ′<2°、提②悬挂钢尺:零端朝下,挂标准拉力重锤,地面地下同步观测,加钢尺自重伸长③全站仪法:竖井通视好时使用,加温度/气压改正,取地面地下温气压平均2分级布设:施工导线(低精度、短边长,指导掘进)+基本导线(高精度,校3布点要求:干扰小、通视好、稳定安全;尽量布等边直伸导线/主副导线环;2特点:水准点与导线点共点、线路同导线;贯通前为支线测量,采用往返测/第四节土石方填筑工程中的测量与检查检测工作场景:设计用施工独立坐标系(以建筑轴线为轴、零桩号为原点控制网为国家外业:抽检点间距离/夹角/高差第五节混凝土浇筑工程中的测量与检查检测工作水利工程中大型混凝土坝、土石坝泄水建筑物、引水工程、堤防工程、地下隧洞、道混凝土建筑物轮廓点放样:平面位置点位中误差±(20~30)mm,高程点位中误差重点部位混凝土浇筑前,必须对加固完成后的模板进行检验,确保建筑物体型尺寸精对平整度、几何形状要求高的浇筑部位,需适当加密施工放样点,并及时复检已浇筑混凝土拆模后,立即测量块体尺寸,核查是否存在跑模、体型尺寸偏差,及时调整模地下工程混凝土衬砌:参照洞挖工程要求布设施工控制网;开挖完工后先完成贯通测施工全过程共用同一套测量控制点,混凝土浇筑开工前,需对控制网全面复测校核精清基验收合格后,采用全站仪极坐标法、GNSSRTK法开展基础面地形测量或断面测因地质条件导致实际清基面与设计存在差异,测量资料也是基础块混凝土浇筑量计算长至两岸山坡/上下游围堰并埋桩标定,依托控制桩架设仪器,结合直线放样与量距方式二:直接用全站仪/RTK极坐标法放点,放出距分段/分块线0.1~0.5m的立模滑模、衬砌台车等特殊浇筑设备的滑轨、轨道测量,参照金属结构安装测量要求执辅助方法:前方交会法、轴线交会法、直角坐标法(适用于已布设分段/分块控制线直角坐标法实操:依托控制桩①放样浇筑块角点,通过量距、压线完成②预埋件放超差处理:立即要求承包方复核整改,特殊浇筑设施(轨道)偏差直接影响整体质精度指标(SL52—2015轮廓点放样平面±(20~30)mm、高程±(2核心要求:重点部位验模板;高平整度部位加密放样点;拆模后查跑模;地下衬砌先测量内容:浇筑前复测控制网;基础面测至新鲜基岩;放样分段/分块线、立模线1.根据《水利水电工程施工测量规范》(SL52—2015)的规定,混凝土建筑物施工测量()【解析】混凝土建筑物施工测量的精度指标明确规定轮廓点放样平面位置及高程点位2.对重点部位的混凝土浇筑,需要对加固后的模板进行检验,其主要目的是确保()。A.施工进度符合要求B.体型尺寸C.混凝土强度达标D【解析】重点部位浇筑前对加固后的模板进行检验,核心目的在于确保混凝土成型后3.对平整度和几何尺寸形状要求高的浇筑部位,施工放样点需要适当加密,并及时对()A.外观检查B.复检C.强度测试【解析】高要求部位放样加密后,必须及时对已浇筑面进行复检,以便发现表面缺陷4.地下工程混凝土衬砌施工放样前,必须先及时进行贯通测量,并对地下导线进行()。A.平差处理B.重新布设C.加密测量【解析】地下衬砌在开挖完工后,需先进行贯通测量并对导线进行平差处理,采用平5.现场作业前需要做好坐标转换工作,将()转换为施工坐标系或放样坐标。C.地方坐标系D【解析】施工放样前必须将设计图纸上的理论坐标转换至现场施工坐标系中,确保放()【解析】混凝土浇筑测量需全面把控精度、模板检验、放样加密、拆模复检及地下工()第六节金属结构安装工程中的测量与检查检测工作水利工程闸门、压力管道、机组设备、启闭设备等金属构件,多为分块制作、现场拼按安装内容(闸门、钢管、机组)布设独立测量控制系统,与土建控制网共用坐标、二期混凝土浇筑前、浇筑后,均需对构件关键部位检测,核查浇筑过程中是否产生位单个安装内容布点方法:固定角插点法、完全三角形法,通视条件差时采用精密导线安装控制点检校:全面校核原始记录、计算资料,抽检独立控制网点,督促点位保构件安装后检校:旁站/抽检关键尺寸(闸门轨距、垂直度,铰支座跨距/高程合安装完成后检测:采用相同方法最终检测,合格后开展竣工测量,成果作为质量评价核心要求:设独立控制网(与土建同系统,自身相对精度高二期混凝土前后均检控制网:钢管用精密导线、闸门用矩形网、机组用直角坐标系网;高程设2~3个基第七节机电安装工程中的测量与检查检测工作水利工程水轮发电机组、变电设备、闸门启闭设备、泵站水泵安装,土建工程基本完安装控制测量:与金属结构安装控制网一并布设、共用控制点,兼顾精度、稳定性、施工放样:采用全站仪极坐标法、经纬仪+精密钢尺量距,及时检校放样点相互关关键部位检查测量:主设备拼装检测、安装过程关键部位检测,方法同金属结构安装检测要点:检核控制点相对精度;关键部位(座环、大轴、机架)精度高于±1mm,1.机电安装通常在土建工程()后进行。A.全部完工B.大部分完工C.基础验收后D【解析】机电安装工程通常在土建工程大部分完工后开展,以便为大型设备提供必要2.机电安装的精度要求一般要()金属结构安装的精度。A.低于【解析】机电安装对设备运行稳定性要求极高,其安装精度要求通常等于或高于金属()A.定期更换B.基准的统一C.动态调整D【解析】独立测量控制系统是高精度放样的依据,必须在整个安装过程中严格保持基()A.特殊精度要求B.稳定不易C.施工放样的方便性D.控【解析】控制网布设需重点考虑精度、稳定性和放样便利性,标志美观性不属于技术5.机电设备安装控制测量网联测布设可参照()的相关内容。【解析】机电控制网与土建、金属结构网关联紧密,联测布设可直接参照后两者的控()A.水轮发电机组安装B.变电设备【解析】机电安装涵盖水轮发电机组、变电设备、闸门启闭设备及泵站水泵等核心机()【解析】检核重点在于确认已建控制点状态及网内相对精度,以确保共用基准的可靠第八节水库、河(渠)道的测量工作原理:向水底发射声波,接收反射波,按H=c·t/2计算水深(c=声波传播速度,t=);水上水下一体化测量:同步采集岸线+水下地形,适用于陡峭难达岸坡,无接触、高无人测量船:自主航行、自动避障、高精度GNSS定位,续航≥10h,适用于危险/狭侧扫声呐系统:分辨率远高于多波束,获取海底地貌声图,识别凸起、凹陷、影区,()【解析】回声测深仪通过测定声波从发射到接收的时间间隔计算水深,计算公式为()【解析】多波束测深仪的基本原理与回声测深仪相同,它们最大的区别在于单波束和多波束的发射接收方式,多波束能同时接收几十或几百束声波,实现面状全覆盖测3.多波束测深系统在水库水下地形测量中通常采用()定位测量。A.DGNSSB.【解析】水库水下地形测量中通常采用RTK定位测量,其定位精度可达到厘米级,满()C.2000~5000m【解析】河道横断面布置近似垂直于河道走向,断面间距通常设置为205.对于水下地形复杂的部分,利用常规单波束数据计算库容时的计算结果要优A.断面法B.等高线法C.规则三角网(DEM)【解析】利用常规单波束数据计算复杂地形库容时,规则三角网(DEM)的计算结果要第四章竣工测量与地形测绘新技术应用第一节竣工测量的目的与测量内容是质检人员对水利工程建筑物平面位置、纵横轴线、几何尺寸、高程的最终质量检查工程竣工部位的平面位置、高程、几何尺寸、高度、坡度、平整度、厚度是施工过程中竣工测量:单元/分部/单位工程完工验收测量,决定下道工序施全部完工后竣工测量:整理资料、测制竣工总平面图、建立测量档案,用于最终2.主体建筑物开挖建基面、竣工高程平4.地下工程(隧洞、地下厂房、调压井)开挖断面图、衬砌/第二节竣工测量的基本要求与资料整编●高差≤20m:±1.0mm;20~40m施工控制网(含安装网)技术设计、成果、精度、点之记第三节遥感地形测绘新技术及其应用野外劳动强度低、效率高、成图精度高、产品多样化,代表水利数字测绘发展趋数码航摄仪(CCD使用面阵或线阵CCD传感器进行光学成像,直接输出数字影GNSS(全球导航卫星系统提供绝对位置(经纬度、高程通常支持多星座摄影要求:航向重叠65%、旁向重叠30%,旋偏角≤8°,倾斜角<4°特点:机动灵活、成本低、云下飞行、分辨率厘米级;缺点:姿态不稳、影像畸变适用:小区域、水利大比例尺(1:500流程:航线设计→影像采集→预处理→空三加密→点云加密→三维重建→模型修编特点:效率高、时效强、不受空域限制;缺点:遥感技术:倾斜测三维、LiDAR穿植被、无人机小水利工程竣工测量主要是检查工程建筑物竣工部位的平面位置与高程,以及建筑()【解析】根据竣工测量的核心目的,其主要检查内容包括平面位置、高程、几何尺寸、高度、坡度、平整度及厚度等,平整度是保证建筑物表面质量及过流能力的重【解析】隐伏建筑物指建成后埋入地下或水中的结构,防渗墙是典型的隐伏且对()【解析】土石方工程施工前必须实测土石方开挖地段的原始地面高程,作为后续C.视距测量法D【解析】过流部位的形体通常采用断面法测量,断面必须与形体的轴线存在几何【解析】数码航摄仪相较于传统胶片航摄仪具有体积小、价格低、周期短、效率【解析】数码航摄仪相较于传统胶片航摄仪具有体积小、价格低、周期短、效率【解析】数码航摄仪相较于传统胶片航摄仪具有体积小、价格低、周期短、效率【解析】数码航摄仪相较于传统胶片航摄仪具有体积小、价格低、周期短、效率第五章安全监测绪论§5-1安全监测目的及意义为什么要花这么多时间和精力在水利工程上做安全监测?答案就藏在一个个惨痛1975年8月淮河上游大洪水,板桥水库、石漫滩水库等4座大中型水库和58座小型水库溃坝,河南、安徽29个县(市)1100余万人受灾,京广铁路线被冲毁事故核心原因:当时监测手段极其落后,没有建立有效的渗流和变形监测系统,突然以25~30m/s的高速滑入水中,70m高的涌浪翻坝而过,造成2600余人死亡,关键细节:失事前12天位移速率从每天几毫米飙升至48.3mm/d,但管理人员考点启示:监测数据的及时分析和预警比监测本身更重要,"1960年9月库水位首次升至距坝顶约15m,持续运行40多天后,大坝渗流量达70L/s,一个未封堵灌浆孔喷水射程约11m;坝顶产生几十条裂缝,最大开度两座大坝均建于20世纪20年代,2020年5月遭遇强降雨,伊登维尔坝因未全面评估坝体稳定性,未发现结构缺陷,最终漫顶溃决,洪水导致桑福德坝也相继溃1、数量多、分布广:截至2020年底,我国累计建成水库大坝9.8万余座,数量居世界第一;还有29万公里堤防、10万多座水闸。绝大多数建于上世纪五六十年2、失事后果极其严重:水利工程下游往往是人口稠一旦失事,不仅工程本身报废,还会造成群死群伤和巨大的经济损失,甚至影响社会4、性态变化的渐进性:所有失事工程都不是突然发生的,都经性态异常→逐渐恶化→最终失事"的过程。这个过程给安全监测留下了宝贵的预警时监测工程性态变化,监视工程运行安全,提供用于对水利水电工程安全进行连续评估所需要的资料,评估工程安全工作状态,对其不安全迹象和险情诊断并采取措施指标5.285mm。监测数据及时诊断出大坝变形异常,主管部门立即降低库水位运行,运用长期积累的安全监测资料掌握工程变化规律,对水利水电工程未来性态作出考点:预测目的必须基于长期、连续、完整的监测资料才能实现,短期监测数据对由于水利水电工程事故引起的责任和赔偿问题,安全监测资料有助于确定其原考点:监测资料是具有法律效力的原始证据,因此必须真实、准确、完整、可追根据施工期观测资料指导施工和修改、完善设计;利用安全监测资料研究工作性【单选】水利水电工程安全监测最核心的目的是()【判断】只要安装了监测仪器并采集了数据,就实现了安全监测的目的。()§5-2安全监测发展现状起步阶段(19世纪末-20世纪初1891年发展阶段(20世纪中期-70年代随着大型水利工程兴建,开始开展应力应现代化阶段(20世纪80年代至今计算机、传感器、通信技术推动监测向自起步期(20世纪50年代中期-70年代在官厅、上犹江、流溪河、刘家峡计划将安全监测技术列为国家科技攻关项目,自主研发了钢弦式、差动电阻式等系列成熟期(21世纪初至今三峡、锦屏一级、水布垭等超级工程推动我国安全监测技术达到世界先进水平。攻克了300米级高坝、深厚覆盖层、最新发展:光纤光栅传感、分布式光纤、管道机器人等新技术应用,解决了长距易错点△:招标或询价文件中的设计图纸及仪器参数要求,只能用于投标报价参考,不能作为监测施工的依据。施工必须以经建设单位审核批准的施工详图、设计通必考★★★★★(多选考点这四个问题是考试高频考点,不仅要记住名称,实例:某中型水库安装120支渗压计,因电缆接头密封不好,运行一年后仅32现状:我国知名厂家生产的传统安全监测仪器(振弦式渗压计、土压力计、钢筋【单选】我国第一部水利工程安全监测技术规范是()解析:1989年发布的《混凝土大坝安全监测技术规范(试行)》是我国首部监测【多选】当前我国安全监测存在的突出问题有()§5-3监测对象与项目巡视检查:发现仪器无法监测的表面异常(裂缝、塌坑、渗水等简单直观,成根据工程等级、规模、结构形式、地形地质条件和地理环境确定,突出重点,兼渗流监测:渗流量、坝基渗透压力、坝体渗流压力、绕坝渗流(土石坝渗流"四1/2级坝:必设防渗体变形、界面及接(裂)缝变形、水库近坝岸坡变形、水库1/2级坝:必设坝体内部位移、绕坝渗流、近坝岸坡渗流、地下洞室渗流、水质△):监测项目土石坝混凝土坝扬压力无必设坝体渗流压力必设可选绕坝渗流必设1/2级必设水工隧洞安全监测对象应包括泄洪(排沙)洞、输水洞、引水隧洞、尾水隧洞、导流洞、压力钢管、调压室、尾闸室、封堵体等母线洞、通风洞等非通水水利水电工程隧洞的安全监测可参照执行。水工隧洞的监测重点一般在施工阶段,永久性安全监测通常在地下厂房等规模较大的地下洞室和建筑堤防一般为均质土堤,高度一般也不高,堤防安全监测项目的选择以确保工程安堤防巡视检查作为堤防安全监测的基本手段应按要求的时间和频率进行,做好规范记录。堤防隐患监测应注意检测位置和检测方法的可比性,并与已有其他勘探资料进行对比分析。仪器监测应作为堤防高风险区监测的重要组成部分,应根据工程等水闸安全监测项目应根据工程规模、等级,并结合地基条件、施工方法及上、下边坡分为自然边坡和人工边坡,边坡失稳通常由于自然条件发生改变或人为开挖不妥引起,边坡监测对象包括边坡本身和支护结构。边坡工程【单选】混凝土坝特有的必设渗流监测项目是()解析:扬压力是混凝土坝最核心的必设渗流项目,用于监测坝基浮托力,防止坝【判断】所有挡水建筑物都必须设置地震反应监测项目。()解析:只有满足"地震烈度≥7度1级坝、≥8度2级坝"条件的工程才需要数字类必背:9.8万座水库、48.3mm/d位移速率、坝高<20m降一级、7度1规范类必背:首部规范SDJ336-89、最新土石坝规范SL/T551-2024、混凝土坝规分析技巧:看到"土石坝"先想渗流四大金刚,看到"混凝土坝"先想扬压力,第六章安全监测基本原则与质量控§6-1监测工作的基本要求1.仪器监测:定量测量物理量变化,精度高,可实现自动化,但只能覆盖固定点3.布置要求:密切结合工程条件,突出重点、兼顾全面,相关项目统筹安排、配△首要原则:可靠、耐久(埋入式仪器无法更换,稳定性比精度更重要)【单选】监测仪器选型的首要原则是()【判断】相关监测项目可以在不同时间观测,不影响数据质量。()§6-2安全监测依据本节法规类考点集中,单选/判断/多选必考,重点掌握依据优先级和招标图标准类型标准编号标准名称核心考点水利行业核心(考试热SL/T551—2024土石坝安全监测技术规范最新土石坝规范,替代SL551—2012SL601—2013混凝土坝安全监测技术规范现行混凝土坝核心规范SL/T530—2026水利水电工程安全监测仪器检验与安装规范最新仪器检验规范,2026年实施SL725—2016水利水电工程安全监测设计规范全建筑物设计总规范SL/T631.8—2025水利水电工程单元工程施工质量验收标准第8部分:安全监测工程最新验收规范电力行业DL/T5211—2019大坝安全监测自动化技术规范自动化监测核心规范国家标准GB/T51416—2020混凝土坝安全监测技术标准混凝土坝国家标准GB/T22385—2025大坝安全监测系统验收规范最新验收国标△注意:合同文件不能违反国家和行业标准的强制性条款【单选】以下哪项不能作为监测施工的依据()【判断】厂家技术说明书不是合法的监测依据。()§6-3不同阶段对监测工作的要求核心工作必考考点可行性研究提出总体设计/规划方案,为立项提供依据监测系统投资占主体工程总投资的1%~3%初步设计细化监测方案,确定断面、测点、仪器选型Ⅰ等、Ⅱ等工程或坝高>70m的混凝土坝,需单独编制监测设计专题报告招标设计编制招标文件,明确技术要求和质量标准Ⅰ等、Ⅱ等工程应单独编制监测招标文件核心工作必考考点施工阶段仪器检验、安装、初始值测定、施工期监测竣工验收需提交:1.工程安全监测专题报告;2.竣工图;3.安装埋设记录;4.施工期监测记录;5.考证表首次蓄水阶段制定蓄水监测计划,确定基准值和警戒值,加密监测蓄水前必须完成所有必设项目的安装和初始值测定运行阶段日常监测、仪器维护、资料整编、安全评价1.二次仪表每年标定1次;2.数字电桥每月用率定器检验1次;3.每年1次年度安全评价,每5~10年1次全面安全鉴定工程安全评价根据监测成果评价工程工作状态四级安全状态判定:正常、基本、异常、险情安全状态核心判定标准典型实例管理措施正常状态1.达到设计功能,无影响正常使用的缺陷;2.监测数据变化规律正常,测值在允许范围内;3.运行无异常各项指标均符合设计要求正常运行,按规定测次监测基本正常状态存在某些缺陷或趋势性异常,但不影响工程整体正常运行1.坝体出现几条细小表面裂缝,宽度稳定无发展;2.渗流量略有增大,但仍在允许范围内加强监测,密切关注异常发展趋势异常状态1.某项功能不能完全满足设计要求;2.主要监测量出现异常或突变,超出警戒值;3.影响工程正常使用1.坝体位移超过监控指标;2.渗流量突然增大,水质浑浊;3.裂缝宽度持续增大1.立即上报主管部门;2.增加监测频次;3.查明异常原因;4.采取必要处置措施险情状态1.出现危及安全的严重缺陷;2.主要监测量出现较大异常;3.继续运行将发生重大事故1.坝体出现贯穿性裂缝;2.渗流量急剧增大,出现管涌、流土;3.位移速率突然飙升,有失稳迹象1.立即上报主管部门和当地政府;2.启动应急预案;3.组织下游群众转移;4.采取紧急抢险措施【单选】安全监测系统投资占主体工程总投资的比例为()某2级土石坝,运行中发现坝体渗流量从5L/s突然增至25L/s,水质浑浊含泥答案:异常状态。措施:立即上报主管部门,增加渗流监测和巡视检查频次,查必考:投资占比1%~3%、专题报告要求、竣§6-4监测质量控制采购要求:仪器型号、精度、量程符合设计要求,厂家具备合法资质,产品有合检验内容:力学性能、温度性能、防水性能、二次仪表性能、电缆性能(满足相):①检验时对仪器施加0.5MPa水压力,持续时间应不小于0.5h,渗压计在规定③电缆及电缆接头的使用温度为-25~60℃,承受所规定水压48h,其电缆芯线与位移计、滑动测微计、测压管等钻孔),其次为监测点位的混凝土保护墩和观测站的内(2)钻孔前由监理旁站监督测点位置的放样,钻孔各项参数钻孔过程中由监测实施单位进行现场质量控制,保证测孔孔径、孔斜及孔向等各(2)如设计位置有误,或与施工情况发生冲突(如测点或测孔与其他施工钻孔交叉干扰),以及受到现场条件限制等特殊情况不能按设计布置位置实施,应及时与监理、设计和有关部门协商解决,提出切实可行的技术方案及实施措施,经监理工程师批准(3)电缆连接:特殊环境用硫化器密封,混凝土中仪器:混凝土终凝后24h的测值(需满足仪器与混凝土共同工作、数据【单选】监测仪器检验合格的有效期为()【单选】混凝土中埋设的仪器,基准值应取()A.安装时的测值必考:检验资质CMA、有效期2年、核心误差标准、钻孔偏差≤50cm、基准值确数字类必背:1%~3%投资占比、2年检验有效期、50cm孔位偏差、每月/每年规范类必背:SL/T551-2024、SL/易错点必背:招标图纸不能作为施工依据、测值超警戒值≠险情状态、可靠耐久第七章主要监测仪器类型§7-1概述或安装在岩土体内或水工建筑物的外面,常年遭受雨淋日晒、雷电侵袭或人为损不就是个传感器吗?但水利工程用的仪器和我们平时见到的完全不一样,它们要三峡大坝坝基的渗压计埋在地下180米深处,混凝土浇筑完成后就永远封死在里锦屏一级水电站305米高的拱坝,内部埋设了上万支仪器,只要有一支坏了,这不就是个传感器吗?但水利工程用的仪器和我们平时见到的完全不一样,它们要大温差:北方水库的仪器冬天要承受-30℃低温,夏天混凝土内部温度能达到60℃,温差近100℃。雷电干扰:野外大坝每年都会遭遇多次雷击,普通电子仪器一雷就坏,水利仪器不就是个传感器吗?但水利工程用的仪器和我们平时见到的完全不一样,它们要一支能稳定工作30年、精度稍低的仪器,远比一支精度很高但3年就坏的仪器核心:要求其适应恶劣环境条件,且可靠、耐久、稳定、准确、牢固,便于实现普通工业温度计:精度±0.1℃,但只能在室内使用,寿命1-2年水利工程温度计:精度±0.5℃,但能在水下100米使用,寿命≥30年同一效应量可采用多种类型传感器实现:比如变形仪器有水管式沉降仪、引张线原理类型原理常见仪器实例特点核心应用场景振弦式用钢弦振动频率测物理量渗压计、土压力计、钢筋计、锚索测力计、测缝计等应用最广,所有水利工程通用,是考试绝对重点水利工程全场景通用,覆盖土石坝/混凝土坝/水闸/堤防/隧洞等所有水工建筑物,可实现渗流、应力应变、变形、水位等全参数监测,是目前国内水利工程应用最普遍的传感器类型差动电阻式(卡尔逊式)用两根钢丝的电阻差测物理量,可兼测温混凝土应变计、无应力计、渗压计、钢筋计等大体积混凝土监测专用,唯一可直接兼测温度的电测传感器大体积混凝土坝、水闸底板、水电站厂房等混凝土结构的内部应力应变、温度监测,尤其适合需要同步监测应力和温度的大体积混凝土温控场景,是三峡、白鹤滩等巨型混凝土坝的主力监测仪器电位器式用滑动电阻变化测位移/液位浮子式水位计、位移计、测缝计、量水堰计结构最简单、故障率最低,成本极低水位、液位、表面位移、裂缝开合度监测,比如水库/河道量水堰水位监测、闸室位移监测,适合环境相对稳定、无强电磁干扰的常规监测场景用电容变化测微小位移垂线坐标仪、引张线仪、静力水准仪、微位移计分辨率最高,可测到0.001μm级位移,是高精度监测首选高精度微小位移、变形监测,比如大坝/水闸的垂线坐标监测、引张线位移监测、坝体垂直沉降静力水准监测,对安装环境要求较高,需防潮、防寄生电容干扰原理类型原理常见仪器实例特点核心应用场景光电式用光信号变化测物理量,非接触测量CCD垂线仪、激光准直仪、浊度计、光电水位计非接触测量,无机械磨损,怕灰尘、怕强光直射非接触式表面变形、位移、水体浊度、水位监测,比如大坝坝顶激光准直位移监测、CCD垂线监测、水库水体浊度监测,适合无法安装接触式传感器的场景,安装时需重点做好防尘、避光防护MEMS传感器微型芯片集成传感器,微机电系统倾角计、加速度计、微型压力传感器、测斜仪最新技术,体积小、重量轻、集成度高,自带温度补偿倾角、加速度、振动、微型压力监测,比如坝体/边坡倾角监测、地震反应监测、地下洞室围岩变形监测,适合安装空间狭小、需要微型化传感器的场景光纤光栅式用光的波长变化测物理光纤应变计、光纤温度计、分布抗电磁干扰、防雷、本质防爆、可长距离输水隧洞、大型桥梁、地铁隧道、高电压/易燃易爆/原理类型原理常见仪器实例特点核心应用场景量式光纤监测系统分布式测量,是未来监测技术趋势强腐蚀环境下的结构监测,比如南水北调长距离输水隧洞的分布式温度/应变监测,强电磁干扰的变电站/水电站厂房结构监测【单选】水利工程监测仪器选型的首要原则是()【判断】所有监测仪器都可以兼测温度。()§7-2主要传感器类型与工作原理目前国内外应用最为普遍的一种传感器,由钢弦、电磁线圈和夹紧机构组成,钢原理:就像一把吉他:吉他的琴弦越紧,振动频率越高,声音越尖;越松,频率当压力作用在膜片上时,膜片会变形,拉紧或放松钢弦,钢弦的振动频率就会变1.振弦式传感器测量系统主要由激振电路、检测电路、微控制器、测频电路等组1.长期稳定可靠:钢弦的性能几十年都不会变,很多上世纪80年代安装的振弦严禁扭转钢弦!钢弦是靠张力工作的,一旦扭转,张力就会改变,测值就完全不利用张紧弹性钢丝变形产生差动电阻变化,可兼测温度,采用五芯电缆接法消除导线电阻影响,不耐震、怕碰撞。美国人卡尔逊发明的,专门为大体积混凝土监测设原理:仪器内部有两根一模一样的钢丝,一根拉,一根压:当仪器受拉时,一根钢丝变长,电阻变大;另一根变短,电阻变小。测量两根钢丝电阻的比值,就可以求当温度改变时,引起两根钢丝的电阻变化是同方向的,温度升高时,两根钢丝的Z=R1/R现在用五芯电缆,通过特殊的接线方法,能完全消除导线电阻的影响,即使电缆错误说法:"差动电阻式传感器输出频率信号"——×,输出电阻/电阻比信号错误说法:"差动电阻式传感器耐震性好"——×,最不耐震的就是它逆天优点:分辨率最高,能测到0.001μm的位移,相当于头发丝直径的十万分太阳直射到CCD上,会产生饱和,完全测不了。生活实例:你手机里的指南针、加速度计、陀螺仪都是MEMS传感器,和水利用原理:在光纤上刻出光栅,不同的光栅会反射不同波长的光。当温度或应变变化2.可分布式测量:一根光纤上可以刻几百个光栅,每隔一米一个测点,能测几十南水北调中线工程的长距离输水隧洞,用的就是分布式光纤测温系统,能实时监传感器类型输出信号最大优点最大缺点适用场景振弦式频率稳定可靠、抗干扰不能兼测温度所有工程通用差动电阻式可兼测温度不耐震、怕碰撞大体积混凝土电位器式结构简单、故障率低有机械磨损水位、位移分辨率最高怕潮湿、怕寄生电容高精度位移光电式非接触测量怕灰尘、怕强光表面变形MEMS体积小、集成度高长期稳定性差倾角、加速度光纤光栅式光波长抗电磁干扰、分布式价格贵长距离、强电磁【单选】以下哪种传感器可以兼测温度()A.振弦式【判断】光纤光栅式传感器容易被雷击损坏。()【单选】长距离输水隧洞的监测应优先选用()A.振弦式解析:光纤光栅式传感器抗电磁干扰、防雷、可分布式测量,特别适合长距离隧必考:振弦式原理与注意事项、差动电阻式优点与注意事项、光纤光栅式核心优点§7-3仪器性能指标核心框架:静态vs动态特性→非线性度与拟合方法(核心关联知识点)→其他静态特性是被测输入量稳定时的输出-输入关系;动态特性是对随时间变化输入动态特性:测"快变量",比如地震、爆破振动(几毫秒就变一次还要关心仪非线性度是"实际曲线与拟合直线的偏差",而偏差大小完全取决于你选哪条直线所有传感器的实际输出都不是完美的直线,而是一条略有弯曲的曲线。比如理想情况下,输入100kPa压力输出1000Hz,输入200kPa输出2000Hz,但实际仪器输为了方便计算和使用,我们必须用一条直线来近似这条实际曲线,这条直线就叫非线性度的定义:传感器实际输出曲线与选定的拟合直线之间的最大偏差,用相同一个传感器,用不同的拟合方法得到不同的拟合直线,计算出来的非线性度数拟合方法核心原理精度排序计算复杂度适用场景理论直线法用厂家理论公式4(最低)最简单几乎不用端点直线法连接首尾两个端点3简单人工观测精度要求不高最小二乘法残差平方和最小2自动化监测工程最常用最佳直线法上下最大偏差相等且最小1(最高)最复杂高精度校准计量检定输入压力(kPa)0200300实际输出(Hz)09802900输入压力(kPa)0200300实际输出(Hz)09802900输入压力(kPa)0200300实际输出(Hz)09802900输入压力(kPa)0200300实际输出(Hz)09802900输入压力(kPa)0200300实际输出(Hz)09802900×错误说法:"最小二乘法的精度最高"✅正确说法:"最佳直线法的精度最高,最小二乘法是工程上最常用的方法"×错误说法:"非线性度是传感器的固有属性,是固定不变的"✅正确说法:"非线性度的数值取决于所采用的拟合方法,同一传感器用不同方举例:就像拉弹簧,拉到10cm再松开,弹簧不会马上回到0cm,会有一点残留水利工程最看重的指标:因为仪器要在地下工作几十年,稳定性比短期精度重要非线性度、滞后、不重复度是三个相互独立的随机误差,根据误差理论,独立随某振弦式仪器的非线性度误差1.2%FS,滞后误差0.8%FS,不重复度误差0.5%【单选】以下哪种拟合方法的精度最高()A.理论直线法【判断】传感器的非线性度是固定不变的,与拟合方法无关。()解析:非线性度是实际曲线与拟合直线的偏差,不同拟合方法得到的直线不同,核心关联考点:非线性度与拟合方法的关系、四种拟合方法的精度排序和适用场景易错点:最佳直线法精度最高,不是最小二乘法;综合误差用均方根计算,不是第八章监测仪器设备检验测试§8-1概述(P167)坝基100米深处的渗压计,一旦埋入混凝不合格仪器埋设后,该点位监测数据永久缺保证"行不行":检验防水、绝缘、耐温等环境适应性某厂家送检1支渗压计,约定检验"综合误差"和"防✅这支渗压计的这两个参数符合要求×不能说明这支渗压计的温度误差合格×不能说明该厂家生产的其他渗压计都合格):【单选】水利工程监测仪器检验机构必须具备的资质是()【判断】某支仪器检验合格,说明同批次的其他仪器也合格。()必考:CMA资质要求、参数检验的含义§8-2常用测量仪器及仪表检验测试(P168)通用原则:所有用于水利安全监测的测量仪器均未纳入国家强检目录,属于非强【单选】用于水利安全监测的水准仪,

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