摘 要：隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，水利工程的建設(shè)發(fā)展迅速，而水利工程測量是一項(xiàng)涉及專業(yè)多、范圍大的課題，水利工程測量的結(jié)果直接影響到整個項(xiàng)目建設(shè)的質(zhì)量、成本與進(jìn)度，本文針對水利工程的測量施工，探討了水利工程測量的內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：水利工程 測量 技術(shù)

中圖分類號：P2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）06（b）-0057-01

1 水利工程各階段測量簡述

（1）在勘測設(shè)計(jì)階段，測量工作的主要任務(wù)是為水工設(shè)計(jì)提供必要的地形資料和其它測量數(shù)據(jù)。由于水利樞紐工程不同的設(shè)計(jì)階段，樞紐位置的地理特點(diǎn)不同，以及建筑物規(guī)模大小等因素，對地形圖的比例尺要求各不相同，因而在為水利工程設(shè)計(jì)提供地形資料時，應(yīng)根據(jù)具體情況確定相應(yīng)的比例尺。在水利樞紐的設(shè)計(jì)階段，隨著設(shè)計(jì)的逐步深入，設(shè)計(jì)內(nèi)容比較詳細(xì)。因此對某些局部地區(qū)，如庫區(qū)、樞紐建筑區(qū)等主體工程地區(qū)，要求提供內(nèi)容較詳細(xì)、比例尺較大、精度要求較高的相應(yīng)比例尺地形圖。水利工程設(shè)計(jì)提供的地形圖是一種專業(yè)性用圖，因此在測量精度、地形圖所示的內(nèi)容等方面都有一定的特殊要求。一般來講，與國家基本圖相比，平面位置精度要求較寬，而對地形精度要求有時較嚴(yán)。當(dāng)設(shè)計(jì)需用較大的比例尺圖面時，精度要求可低于圖面比例尺，即按小一級比例尺的精度要求施測大一級比例尺地形圖。

（2）在水利樞紐工程的施工期間，測量工作的主要任務(wù)是按照設(shè)計(jì)的意圖，將設(shè)計(jì)圖紙上的建筑物以一定的精度要求測設(shè)于實(shí)地。為此，在施工開始之前，必須建立施工控制網(wǎng)，作為施工放樣的依據(jù)。然后根據(jù)控制網(wǎng)點(diǎn)并結(jié)合現(xiàn)場條件選用適當(dāng)?shù)姆艠臃椒?，將建筑物的軸線和細(xì)部測設(shè)于實(shí)地，便于施工人員進(jìn)行施工安裝。此外，在施工過程中，有時還要對地基及水工建筑物本身或基礎(chǔ)，進(jìn)行施工中的變形觀測，以了解建筑物的施工質(zhì)量，并為施工期間的科研工作收集資料。在工程竣工或階段性完工時，要進(jìn)行驗(yàn)收和竣工測量。

（3）一個水利樞紐通常是由多個建筑物構(gòu)成的綜合體。其中包括有擋水建筑物（常稱為大壩），它的作用大，在它投入運(yùn)營之后，由于水壓力和其它因素的影響將產(chǎn)生變形。為了監(jiān)視其安全，便于及時維護(hù)和管理，充分發(fā)揮其效益，以及為了科研的目的，都應(yīng)對它們進(jìn)行定期或不定期的變形觀測。觀測內(nèi)容和項(xiàng)目較多，用工程測量的方法觀測水工建筑物幾何形狀的空間變化常稱之為外部變形觀測。通常包括水平位移觀測、垂直位移觀測、撓度觀測和傾斜觀測等。從外部變形觀測的范圍來看，不僅包括建筑物的基礎(chǔ)、建筑物本身，還包括建筑物附近受水壓力影響的部分地區(qū)。除外部變形觀測之外，還要在混凝土大壩壩體內(nèi)部埋設(shè)專用儀器，檢測結(jié)構(gòu)內(nèi)部的應(yīng)力、應(yīng)變的變化情況，稱其為內(nèi)部變形觀測；這種觀測常由水工技術(shù)人員完成。在這一時期，測量工作的特點(diǎn)是精度要求高、專用儀器設(shè)備多、重復(fù)性大。

由上所述可以看出：在水利樞紐工程的建設(shè)中，測量工作大致可分為勘測階段、施工階段和運(yùn)營管理階段三大部分。在不同的時期，其工作性質(zhì)、服務(wù)對象和工作內(nèi)容不完全相同，但是各階段的測量工作有時是交叉進(jìn)行的，例如，在設(shè)計(jì)階段為進(jìn)行施工前的準(zhǔn)備工作，亦著手布置施工控制網(wǎng)；而在施工期間，為了掌握施工質(zhì)量，要測定地基回彈、基礎(chǔ)沉降等，這就是變形觀測的一部分內(nèi)容；在工程階段性竣工或全部完工之后，要進(jìn)行竣工測量，繪制竣工圖等，這其中又包括了測圖的工作內(nèi)容。而它們所采用的測量原理和方法以及儀器又基本相同。所以我們不能將各階段的測量工作絕對分開，應(yīng)看成是一個互相聯(lián)系的整體。

2 施工控制網(wǎng)的布設(shè)

（1）勘測階段在水利樞紐建筑區(qū)所布設(shè)的控制網(wǎng)，主要是為測繪大比例尺地形圖服務(wù)，控制網(wǎng)的設(shè)計(jì)精度，取決于測圖比例尺的大小，點(diǎn)位采用均勻分布。因此，控制點(diǎn)的密度、精度及點(diǎn)的分布，都不能滿足施工放樣的要求。在施工時必須重新建立施工控制網(wǎng)。

①施工控制網(wǎng)應(yīng)作為整個工程技術(shù)設(shè)計(jì)的一部分，所布設(shè)的點(diǎn)位應(yīng)畫在施工設(shè)計(jì)總平面圖上，以防止標(biāo)樁被破壞。

②點(diǎn)位的布設(shè)必須顧及施工順序和方法、場地情況、對放樣的精度要求、可能采用的放樣方法以及對控制點(diǎn)使用的頻繁性等；以考慮放樣精度要求高的主要建筑物密集處為主。一般來說，由于上游的點(diǎn)位隨著壩身的升高，上、下游間通視將被阻擋而使一部分點(diǎn)位失去作用，故在布網(wǎng)時點(diǎn)位的分布應(yīng)以壩的下游為重點(diǎn)；但為了放樣方便，布點(diǎn)時仍應(yīng)適當(dāng)照顧上游。

③河面開闊地區(qū)的大型水利樞紐以分級布設(shè)基本網(wǎng)和定線網(wǎng)為宜。對于高山狹谷、河面較窄地區(qū)的大、中型水利樞紐，在條件允許時可布設(shè)全面網(wǎng)，條件不具備則可采用分級布網(wǎng)。根據(jù)具體情況，也可布設(shè)精度高于上一級的加密網(wǎng)。

④在設(shè)計(jì)總平面圖上，建筑物的平面位置以施工坐標(biāo)系表示。此時，直線型大壩的壩軸線通常取作坐標(biāo)軸，所以布設(shè)施工控制網(wǎng)時應(yīng)盡可能把大壩軸線作為控制網(wǎng)的一條邊。

⑤施工放樣需要的是控制點(diǎn)間的實(shí)際距離，所以控制網(wǎng)邊長通常投影到建筑物平均高程面上，有時也投影到放樣精度要求高的高程面上，如水輪機(jī)安裝高程面上。

目前由于全站儀的廣泛使用，使測距精度高于測角精度，邊角網(wǎng)及導(dǎo)線網(wǎng)也逐漸應(yīng)用于水利樞紐工程的施工控制網(wǎng)中，控制網(wǎng)的精度也越來越高，更有利于大壩及其精密設(shè)備的施工放樣。

（2）平面控制網(wǎng)：水上土工布鋪設(shè)、水上排水板打設(shè)、船拋碎石及船拋土石方均采用GPS進(jìn)行定位。陸上施工采用全站儀測量，分三步進(jìn)行：第一步，按提供的控制坐標(biāo)點(diǎn)，設(shè)置三角控制網(wǎng)；第二步，壩軸線各設(shè)計(jì)坐標(biāo)點(diǎn)的測設(shè)并埋設(shè)鋼管，經(jīng)監(jiān)理復(fù)核后才能使用，并定期進(jìn)行復(fù)測校對，同一設(shè)計(jì)斷面型式每隔200 m放出控制樁；第三步，在200 m范圍內(nèi)按50 m距離加密中心線樁、各分部工程的邊線，打設(shè)腳手架鋼管或標(biāo)上紅鉛油漆，并在鋼管上定位，控制樁位置懸掛不同顏色標(biāo)志，設(shè)立導(dǎo)標(biāo)。

（3）高程控制：水準(zhǔn)點(diǎn)引測到現(xiàn)場，按一定距離埋設(shè)并予以保護(hù)，為確保施工高程的精度，現(xiàn)場擬使用2個以上高程基準(zhǔn)點(diǎn)，建立一條水準(zhǔn)路線，進(jìn)行標(biāo)高控制。

3 施測注意事項(xiàng)

在投放基礎(chǔ)軸線時，確保架設(shè)的儀器穩(wěn)定性。施測過程中，要注意旁邊的模板或鋼管堆，以免儀器碰撞或傾倒。測量人員持證上崗，嚴(yán)格遵守儀器測量操作規(guī)程作業(yè)。使用鋼尺測距須使尺帶平坦，不能扭轉(zhuǎn)折壓，測量后應(yīng)即卷起。鋼尺使用后表面有污垢及時擦凈，長期貯存時尺帶涂防銹漆。測量作業(yè)完成后方可進(jìn)行平差計(jì)算及內(nèi)業(yè)資料整理，并將成果報(bào)監(jiān)理工程師驗(yàn)收，審批合格后方可作為各項(xiàng)工程定點(diǎn)放樣的依據(jù)。測量資料的計(jì)算必須由兩人用不同的方法計(jì)算，其結(jié)果一致后方可進(jìn)行實(shí)地測量放樣。施工測量成果資料，圖表應(yīng)予以統(tǒng)一編號，妥善保管，分類建檔。

4 結(jié)語

水利工程測量貫穿于水工建設(shè)的各個階段，是應(yīng)用測量學(xué)原理和方法解決水工建設(shè)中相關(guān)的問題。隨著空間技術(shù)的發(fā)展，GPS精度不斷提高，它可以提供精密的相對定位，可以大量減少施工控制網(wǎng)中的中間過渡控制點(diǎn)，這在水利工程測量中將發(fā)揮極大的作用，也為水工建筑物的變形觀測提供遠(yuǎn)離建筑物的基準(zhǔn)點(diǎn)創(chuàng)造了條件。