第一篇:精度測(cè)量在高速鐵路中的應(yīng)用
精度測(cè)量在高速鐵路中的應(yīng)用
河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑工程系
畢
業(yè)
設(shè)
計(jì)
任 務(wù) 書 及 指 導(dǎo) 書
工 程 測(cè) 量 技 術(shù)
班級(jí)
建筑工程系工程測(cè)量080
1學(xué)號(hào)
0703080108
姓名
庫(kù)強(qiáng)勝
指導(dǎo)老師
馬淑英
2010 年 12 月9日 精密測(cè)量在高速鐵路中的應(yīng)用
庫(kù)強(qiáng)勝
(建筑工程系工程測(cè)量0801,河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,0703080108)
摘 要:根據(jù)高速鐵路無砟軌道要求的高標(biāo)準(zhǔn)性,軌道幾何尺寸要求以及軌道精調(diào)強(qiáng)調(diào)精度測(cè)量在高速鐵路建設(shè)中的作用。高速鐵路最大的特點(diǎn)是快,而快的同時(shí)必須保證高平順性、高穩(wěn)定性、高安全性、高舒適性。要達(dá)到這樣的目標(biāo),必須提高測(cè)量精度。因此,高精度測(cè)量成為高鐵建設(shè)中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。
關(guān)鍵字:高速鐵路;無砟軌道;精調(diào);精度測(cè)量;關(guān)鍵技術(shù)
Application of Precision measure in high speed railway
Ku Qiangsheng(construction engineering Engineering Survey0801,Henan Industry
Vocational College,0703080108)
Abstract:
Based on high standards of without fragments orbital demand of high speed, the requirements of maintenance work measurement and truck fine tuning to emphasize the function of precision measurement in management pattern for constructing high speed railway.The greatest attribute of speed railway is speedy, but at the same time must ensure high ride comfort、high stability、high security、high comfort.All this will have to improve the measuring accuracy.So high 1 precision measurement becomes key technique of railway construction
Key words:speed railway;railway track;fine tuning;precision measurement;important skill
0序言
高速鐵路軌道精度測(cè)量一直是影響軌道平順的關(guān)鍵問題之一,特別是因?yàn)闊o咋軌道的整體性和連續(xù)性,使得軌道調(diào)整更加困難,精度要求更高。目前無咋軌道定位測(cè)量方法,基本上都采用過在CPⅢ控制網(wǎng)[1]的控制下,先用全站儀自由設(shè)站后方邊角交會(huì)的方式確定全站儀三維坐標(biāo),再按極坐標(biāo)測(cè)量的方法測(cè)量軌道上軌檢小車?yán)忡R點(diǎn)的坐標(biāo),最后與軌道點(diǎn)的設(shè)計(jì)坐標(biāo)進(jìn)行比較,計(jì)算該軌道點(diǎn)測(cè)量坐標(biāo)和設(shè)計(jì)坐標(biāo)的差值,從而逐步把軌道調(diào)整到位的方法。高速鐵路建設(shè)要求
1.1 無砟軌道概況
無砟軌道是以整體道床代替碎石道床的一種新型軌道,其平順性、穩(wěn)定性、精度和標(biāo)準(zhǔn)要求高,傳統(tǒng)的施工技術(shù)和工藝已不能滿足設(shè)計(jì)和運(yùn)營(yíng)的要求。這種新型的軌道結(jié)構(gòu),其靜態(tài)幾何狀態(tài)中線為2mm,高程2mm,軌距±1mm,檢測(cè)方法為全站儀配合軌道幾何狀態(tài)測(cè)量?jī)x檢測(cè)。
對(duì)于無砟軌道要求的高標(biāo)準(zhǔn)性,施工中一般是采用全站儀配合靜態(tài)軌檢小車對(duì)已鋪設(shè)成型的線路軌道進(jìn)行測(cè)量,人工配合進(jìn)行線路調(diào)整。使用全站儀配合軌檢小車進(jìn)行軌道幾何狀態(tài)測(cè)量是一項(xiàng)費(fèi)時(shí)細(xì)致的工作,再加上沒有成熟的調(diào)整順序和方法,會(huì)出現(xiàn)調(diào)整過一遍后,再進(jìn)行復(fù)測(cè)時(shí)又出現(xiàn)線路的幾何狀態(tài)不能滿足規(guī)范要求,需進(jìn)行反復(fù)測(cè)量反復(fù)調(diào)整。不僅影響鋪軌精調(diào)的整體進(jìn)度,而且給鋼軌和扣件帶來一定的影響,最大的問題是不能保證聯(lián)調(diào)聯(lián)試的正常進(jìn)行。在現(xiàn)有的施工技術(shù)條件下,如何在保證精調(diào)精度的同時(shí)提高鋪軌精調(diào)的速度,本文對(duì)此進(jìn)行探討,尋求一種快速的精調(diào)作業(yè)方法,提高鋪軌精調(diào)的速度。
合武鐵路的大別山隧道位于墩義堂至麻城之間,采用雙塊式無砟軌道,全長(zhǎng)13.256km。在隧道兩端分別設(shè)置25m的過渡段,設(shè)計(jì)線間距4.6m。隧道終點(diǎn)有 一半徑7000m的曲線伸入隧道內(nèi),伸入長(zhǎng)度799.93m。隧道內(nèi)無砟軌道正線采用專用的雙塊式軌枕,按1600根/km布置。正線鋪設(shè)60kg/m U75V無螺栓孔新耐腐蝕鋼軌,隧道內(nèi)正線采用pandrol直列式扣件。
1.2 軌道幾何尺寸要求
1.2.1 軌道動(dòng)態(tài)幾何尺寸要求
軌道動(dòng)態(tài)幾何尺寸的檢測(cè)是通過大型軌檢車進(jìn)行的,利用軌檢車試運(yùn)營(yíng)來檢測(cè)軌道在負(fù)重情況下的幾何狀態(tài)參數(shù),依列車運(yùn)營(yíng)時(shí)的平穩(wěn)性和乘坐舒適度為標(biāo)準(zhǔn)來衡量。為此,在進(jìn)行靜態(tài)軌道調(diào)整時(shí),也要以線路的平順性和相對(duì)關(guān)系為重點(diǎn)對(duì)線路進(jìn)行靜態(tài)調(diào)整。軌檢車在時(shí)速160km情況下的軌道動(dòng)態(tài)檢測(cè)指標(biāo)如表1所示。
1.2.2 軌道靜態(tài)幾何尺寸要求
軌道靜態(tài)幾何尺寸是指在線路不受外力的作用下,通過檢測(cè)手段得到的線路平面位置、高程與設(shè)計(jì)值之間的差值,靜態(tài)測(cè)量值可以顯示出建成結(jié)構(gòu)物的絕對(duì)位置。由于各種原因,施工后的軌道結(jié)構(gòu)物不一定完全達(dá)到設(shè)計(jì)線路平順性的要求,規(guī)范要求的軌道實(shí)際位置與設(shè)計(jì)位置偏差允許值如表2所示。
軌道靜態(tài)情況下要滿足線路平順性要求,就需要檢測(cè)各點(diǎn)在某一線路方向或高程方向左右的游離,這個(gè)方向就是需要擬合的線路正確方向,軌道各檢測(cè)點(diǎn)相對(duì)于擬合方向的線路偏差的限差,規(guī)范中做了規(guī)定如表3所示。
在進(jìn)行軌道精調(diào)時(shí)著重控制的技術(shù)指標(biāo)是軌道靜態(tài)幾何尺寸。軌道絕對(duì)位置的正確是線路符合設(shè)計(jì)要求的保證,而軌道的相對(duì)位置是行車安全和乘車舒適度的保證。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行軌道靜態(tài)相對(duì)位置的調(diào)整,才能保證列車運(yùn)行時(shí)的安全與乘車舒適性。
1.2.3 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施控制的軌道靜態(tài)幾何尺寸要求
合武鐵路大別山隧道無砟軌道設(shè)汁速度為250km/h,規(guī)范規(guī)定的靜態(tài)檢核尺寸的限差為:10m弦長(zhǎng)的高低和軌向?yàn)?mm,水平為1mm,軌距為±1mm。精調(diào)后 進(jìn)行列車動(dòng)態(tài)檢核時(shí)又發(fā)現(xiàn)軌距、軌頂面的高低存在一定的誤差。這說明進(jìn)行列車動(dòng)態(tài)檢核更能體現(xiàn)出軌道的相對(duì)位置關(guān)系和軌道的幾何尺寸的變化率。規(guī)范規(guī)定的10m弦長(zhǎng)對(duì)軌道高低和軌向的控制實(shí)際上是對(duì)這2項(xiàng)指標(biāo)的變化率的控制,故對(duì)軌道水平和軌距也應(yīng)該用變化率來進(jìn)行控制。大別山隧道無砟軌道每2根軌枕間距為0.625m,對(duì)于每根軌枕都作為靜態(tài)幾何尺寸的檢查點(diǎn),相鄰2檢查點(diǎn)的數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)值之差作為這2點(diǎn)的變化率。從現(xiàn)場(chǎng)的檢測(cè)情況看:無論是軌向、高低,還是水平、軌距這個(gè)變化率都應(yīng)控制在0.5mm以內(nèi),且這個(gè)變化率應(yīng)該在某一個(gè)定值上游離。
1.3 軌道精調(diào)
1.3.1 確定基本軌
在軌道的2根鋼軌中選擇1條作為基本軌,一般在一段線路中選擇沒有曲線超高的一條鋼軌作為高低基本軌;在曲線地段的外軌作為軌向基本軌。基本軌是軌道幾何尺寸調(diào)整的基礎(chǔ)軌,也是軌道調(diào)整的基本線,軌向基本軌的確定標(biāo)志著線路中心線的確定,在合武鐵路大別山隧道中選擇左軌作為高低基本軌,右軌作為軌向基本軌。因?yàn)樵谒淼莱隹谔幱幸蛔筠D(zhuǎn)曲線,右軌具有曲線超高。
1.3.2 軌距的調(diào)整
軌距是軌道的重要幾何尺寸之一,也是最基礎(chǔ)的控制要素,在鋼軌鋪完后就應(yīng)對(duì)軌距進(jìn)行檢測(cè)。軌距的檢測(cè)方法采用帶有毫米刻度的道尺,讀數(shù)應(yīng)讀至0.1mm,并做好記錄,為下一步調(diào)整做好準(zhǔn)備。
調(diào)整按照1435.5mm的標(biāo)準(zhǔn)軌距進(jìn)行,2根軌枕間的軌距變化不應(yīng)超過0.5mm,對(duì)已經(jīng)調(diào)整過的地段重新進(jìn)行軌距檢測(cè),保證在1435~1436mm之間,其變化率不應(yīng)大于0.5mm。
1.3.3 精測(cè)與調(diào)整
軌距調(diào)整完成后即可用軌檢小車進(jìn)行軌道靜態(tài)幾何尺寸的測(cè)量,測(cè)量是進(jìn)行軌向、軌頂面高程調(diào)整的基礎(chǔ)和依據(jù)。靜態(tài)測(cè)量數(shù)據(jù)的精確與否直接影響到線路的精調(diào)質(zhì)量,測(cè)量時(shí)要嚴(yán)格按照軌道幾何狀態(tài)測(cè)量?jī)x測(cè)量的順序和步驟進(jìn)行。在大別山隧道無砟軌道精調(diào)測(cè)量中采用德國(guó)的GEDO CE軌道幾何狀態(tài)測(cè)量?jī)x和天寶全站儀以及配套的GEDO CE測(cè)量軟件。1.3.3.1 精測(cè)方法(1)CPⅢ控制網(wǎng)布設(shè)形式
大別山隧道無砟軌道CPⅢ平面控制測(cè)量采用后方交會(huì)法施測(cè),其測(cè)量布網(wǎng)形式如圖1所示。
CPⅢ控制測(cè)量完成后利用鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司編程的后處理軟件進(jìn)行平差,平差后的相鄰點(diǎn)位中誤差應(yīng)小于1mm。
CPⅢ控制點(diǎn)水準(zhǔn)測(cè)量按精密水準(zhǔn)測(cè)量的要求施測(cè),CPⅢ控制點(diǎn)高程測(cè)量在CPⅢ平面測(cè)量完成后進(jìn)行,并起閉于二等水準(zhǔn)基點(diǎn),且一個(gè)測(cè)段不應(yīng)少于3個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)。
(2)GEDO CE測(cè)量系統(tǒng)原理
采用全站儀自由設(shè)站,利用后方交會(huì)的測(cè)量方法和多對(duì)CPⅢ聯(lián)測(cè)得到點(diǎn)位精度小于1mm的全站儀設(shè)點(diǎn)三維坐標(biāo);全站儀測(cè)量利用軌檢小車上的棱鏡得到高精度的棱鏡坐標(biāo),通過小車的固定棱鏡得到坐標(biāo)值和高度值,計(jì)算得出線路的傾斜數(shù)據(jù)。將得到的測(cè)量數(shù)據(jù)結(jié)合小車傳感器數(shù)據(jù),計(jì)算得出線路中線數(shù)據(jù)、超高值(測(cè)量)和傾斜高(測(cè)量);再將計(jì)算出的中線數(shù)據(jù)、超高值、傾斜高和線路設(shè)計(jì)值進(jìn)行比較得到差值并通過顯示器顯示出來。軌檢小車計(jì)算原理如圖2所示。
1.3.3.2 測(cè)量
大別山隧道無砟軌道鋪軌精調(diào)采用6~8個(gè)CPⅢ控制點(diǎn)的后方交會(huì)法進(jìn)行全站儀設(shè)站,設(shè)站所測(cè)點(diǎn)殘值都應(yīng)滿足小于2mm的系統(tǒng)要求,站點(diǎn)的坐標(biāo)中誤差應(yīng)小于1mm。
全站儀架設(shè)在4對(duì)CPⅢ(左右線各4個(gè))中間并保持與小車?yán)忡R在同一條鋼軌上方;全站儀架設(shè)要最低,保持小車從小里程到大里程運(yùn)動(dòng)(也可以從大里程到小里程運(yùn)動(dòng)),小車?yán)忡R安置方向應(yīng)與固定端相對(duì)應(yīng),固定端安置在軌向參考軌上。設(shè)站時(shí)全站儀與小車的距離在80m以內(nèi),每次精調(diào)測(cè)設(shè)范圍最好控制在10-80m。每測(cè)設(shè)完1站后移動(dòng)1對(duì)CPⅢ,重新設(shè)站,全站儀倒退,每2次設(shè)站必須保持一定的重疊段(以10m為宜),測(cè)量布設(shè)如圖3所示。
1.3.3.3 數(shù)據(jù)整理
《客運(yùn)專線無砟軌道鐵路工程測(cè)量暫行規(guī)定》要求軌道線路平順性指標(biāo)主要用10m弦控制,軌向和高低10m弦的最大偏差為2mm。10m弦的含義為:在線路上任意選取(或測(cè)量)3個(gè)點(diǎn),組成一條弦最大偏差不應(yīng)大于2mm。在大別山隧道無砟軌道測(cè)量中,GEDO CE測(cè)量系統(tǒng)的后處理軟件也列出了這幾項(xiàng)指標(biāo),該系統(tǒng)能自動(dòng)生成一個(gè)包含這幾項(xiàng)指標(biāo)在內(nèi)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)文件表格,生成的數(shù)據(jù)文件中有10m弦和30m弦2種(可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行定義),大別山隧道主要以30m弦2mm這項(xiàng)指標(biāo)控制。鐵道部最新頒布的鐵建函[2009]674號(hào)文件《高速鐵路無砟軌道工程施工精調(diào)作業(yè)指南》中規(guī)定軌道靜態(tài)平順度高低、軌向30m弦均為2mm。
現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量中根據(jù)實(shí)測(cè)形成的數(shù)據(jù)文件,對(duì)線路上的超限部分進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,并重新對(duì)線路軌向、高低進(jìn)行擬合,形成一條滿足線路平順性要求的內(nèi)業(yè)擬合方向線,再依據(jù)這條擬合的方向線對(duì)各實(shí)測(cè)點(diǎn)的軌向和高低確定調(diào)整量,對(duì)測(cè)量點(diǎn)的鋼軌進(jìn)行調(diào)整。下面以表4為例具體說明。
以表中60~53測(cè)量點(diǎn)來說明具體數(shù)據(jù)分析調(diào)整方法:首先看軌頂高低的30m弦數(shù)據(jù)(測(cè)量數(shù)據(jù)可以形成10m、30m弦,為保證數(shù)據(jù)的可靠性這里采用30m弦 2mm的限值),在整個(gè)30m弦軌頂高低偏差值項(xiàng)沒有大于2mm的檢核點(diǎn),這說明該段線路在軌頂高低平順性中是平順的,滿足規(guī)范對(duì)線路高低平順性的要求,所以對(duì)本段軌頂面高程不需要進(jìn)行調(diào)整。而在本段的軌向(中心線)上可以看出對(duì)應(yīng)的30弦偏差出現(xiàn)了不同程度的超限(表中的加黑方框部分),不難發(fā)現(xiàn)這幾點(diǎn)的水平中線與前后相比有明顯的偏離(前后的中線方向都在一1之上),調(diào)整時(shí)需要將這部分軌道中心線調(diào)整到相對(duì)平順的位置上(表4中加黑方框內(nèi)粗線數(shù)據(jù)即為具體調(diào)整數(shù)據(jù)),才能使弦差不超限,保證線路的平順性。1.3.3.4 軌道調(diào)整
軌道調(diào)整在軌距調(diào)整完成后的段落進(jìn)行,減少因軌距調(diào)整對(duì)方向和高程的影響,有效避免反復(fù)測(cè)量和調(diào)整。
首先調(diào)整軌向:根據(jù)軟件形成的資料,由專人復(fù)核,并到現(xiàn)場(chǎng)按里程將需要調(diào)整的數(shù)據(jù)標(biāo)記在鋼軌對(duì)應(yīng)的軌枕上(注意調(diào)整方向)。調(diào)整時(shí)需有技術(shù)人員指導(dǎo)對(duì)鋼軌進(jìn)行調(diào)整,首先用道尺量出調(diào)整處的軌距,并做好記錄;松開扣件按照要調(diào)整的方向和數(shù)據(jù)將基本軌調(diào)整到位;再用道尺按照記錄好的軌距將另一根鋼軌調(diào)整到位。
基本軌軌頂面高低的調(diào)整:根據(jù)整理的測(cè)量資料由技術(shù)人員到現(xiàn)場(chǎng)將調(diào)整數(shù)據(jù)標(biāo)記在鋼軌對(duì)應(yīng)的軌枕處,并指導(dǎo)工作人員對(duì)鋼軌進(jìn)行抬升或降低。對(duì)于既存在超高又需調(diào)整基本軌的測(cè)量點(diǎn),首先將高低基本軌調(diào)整到位,再根據(jù)超高調(diào)整另一根鋼軌到位。
無論是曲線地段還是直線地段都應(yīng)該按照里程前進(jìn)方向進(jìn)行測(cè)量調(diào)整(保證調(diào)整方向的一直性)。在進(jìn)行軌頂面高程調(diào)整的同時(shí)對(duì)調(diào)整部分的前后進(jìn)行空掉板項(xiàng)的檢查,發(fā)現(xiàn)空掉板應(yīng)即時(shí)進(jìn)行處理,保證線路幾何狀態(tài)在重力作用下的穩(wěn)定性。做完第一遍調(diào)整后,重新對(duì)軌道數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量,作為第二遍軌道調(diào)整的依據(jù),依次類推。軌道路基沉降與測(cè)量
近幾年來, 隨著我國(guó)客運(yùn)專線和高速鐵路項(xiàng)目的建設(shè),因路基的工后沉降已成為高速鐵30 路和客運(yùn)專線施工控制的重點(diǎn), 控制路基沉降已成為路基施工控制的關(guān)鍵和重點(diǎn), 也是今后影響高速鐵路行車速度、平穩(wěn)、舒適和安全的重要技術(shù)指標(biāo)。然而,行車速度達(dá)200km/h以上的高速鐵路與普通鐵路具有本質(zhì)上的差 異,其路基的列車動(dòng)力作用遠(yuǎn)大于普通鐵路。且無砟軌道建成后不可調(diào)整的特點(diǎn)[2],要求線下工程沉降基本穩(wěn)定或達(dá)到無砟軌道鋪設(shè)條件后才能開始進(jìn)行無砟軌道的鋪設(shè)工作,這就要求在客運(yùn)專線建設(shè)中必須對(duì)線下工程進(jìn)行沉降變形35 觀測(cè)工作。沉降觀測(cè)應(yīng)在墩臺(tái)建成后立即埋設(shè)沉降觀測(cè)標(biāo)志進(jìn)行不間斷的觀測(cè),以得到墩臺(tái)的沉降曲線,并預(yù)測(cè)墩臺(tái)的最終沉降量,滿足設(shè)計(jì)要求后進(jìn)行無砟軌道的鋪設(shè)工作。線下工程沉降變形觀測(cè)成為控制工程進(jìn)度的關(guān)鍵工序。為獲得有效的沉降數(shù)據(jù),在對(duì)鐵路專用線沉降監(jiān)測(cè)的特點(diǎn)進(jìn)行分析后研究成果為無砟軌道鐵路專用線的沉降監(jiān)測(cè)提供了一種新的方法。
2.1 路基沉降觀測(cè)精度要求及監(jiān)測(cè)頻度
2.1.1 路基沉降觀測(cè)頻度
表1 路基沉降觀測(cè)頻次
監(jiān)測(cè)階段 監(jiān)測(cè)頻次
一般 1次/天
填筑或堆載 沉降量突變 2~3 次/天
兩次填筑間隔時(shí)間較長(zhǎng) 1次/3 天
第1 個(gè)月 1次/周
堆載預(yù)壓或路基施 第2、3 個(gè)月 1次/2 周 工完畢 3 個(gè)月以后 1次/月
第1 個(gè)月 1次/2 周
無砟軌道鋪設(shè)后 第2、3 個(gè)月 1 次/月
3~12 個(gè)月 1次/3 月
客運(yùn)專線的路基沉降應(yīng)結(jié)合該工程的實(shí)際情況以及不同的階段確定其觀測(cè)頻度。其施工階段分為填筑或堆載階段、堆載預(yù)壓或路基施工完畢階段、無砟軌道鋪設(shè)后共三個(gè)階段。其各階段的觀測(cè)頻次應(yīng)不低于表1的規(guī)定。
2.1.2 路基沉降觀測(cè)精度
根據(jù)《建筑變形測(cè)量規(guī)程》[3],路基沉降觀測(cè)水準(zhǔn)測(cè)量的精度為±1.0mm,讀數(shù)取位至0.1mm;剖面沉降觀測(cè)的精度應(yīng)不低于8mm/30m,橫剖面沉降測(cè)試儀最小讀數(shù)不大于0.1mm。
2.2路基沉降監(jiān)測(cè)方法
路堤沉降觀測(cè)首先應(yīng)滿足精度要求,每測(cè)站高差中誤差≤±0.5mm;每測(cè)段往返較差或附合路線允許閉合差:≤ ±1 n(mm)或≤ ±4 L(mm)(注:n 為測(cè)站數(shù);L 為水準(zhǔn)路線長(zhǎng)度,以km 計(jì));65 沉降觀測(cè)點(diǎn)相對(duì)于水準(zhǔn)基點(diǎn)高差中誤差≤±1.0mm。
根據(jù)路堤沉降監(jiān)測(cè)的點(diǎn)位布置,為滿足精度要求確定在整個(gè)沉降監(jiān)測(cè)過程中采用橫剖儀
和水準(zhǔn)儀進(jìn)行橫剖面沉降觀測(cè)。每次觀測(cè)時(shí),首先用水準(zhǔn)儀按二等水準(zhǔn)精度測(cè)出橫剖面管一側(cè)的觀測(cè)樁頂高程,再把橫剖儀放置于觀測(cè)樁頂測(cè)量初值,然后將橫剖儀放入橫剖管內(nèi)測(cè)量各測(cè)點(diǎn)。
其水準(zhǔn)測(cè)量方法,按測(cè)量精度要求和頻次定期觀測(cè)沉降板測(cè)桿頂面測(cè)點(diǎn)高程。沉降板觀測(cè)時(shí)在測(cè)桿頭上套一個(gè)專用的測(cè)量帽。測(cè)量帽下部以剛好套入測(cè)桿,測(cè)量帽上部以中心為一半球型的測(cè)點(diǎn)。在沉降板測(cè)桿接高時(shí),同時(shí)測(cè)量接高前后的測(cè)桿高程。按測(cè)量精度要求和頻次定期觀測(cè)路肩觀測(cè)樁頂面測(cè)點(diǎn)水準(zhǔn)高程。定點(diǎn)式剖面沉降測(cè)試壓力計(jì)直接采用便攜式工程測(cè)試儀讀取數(shù)據(jù)。
在測(cè)量過程中,應(yīng)使用測(cè)量精度不低于±1.0mm(每千米往返測(cè)高差中數(shù)的偶然中誤差)的自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀直接讀數(shù)精度為0.1mm,估讀精度為0.01mm。水準(zhǔn)標(biāo)尺應(yīng)采用與之配套的線條式銦瓦合金標(biāo)尺(尺長(zhǎng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況可選擇1m、2m 或3m),以滿足《國(guó)家一、二等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范》有關(guān)規(guī)定要求,在沉降觀測(cè)前和沉降觀測(cè)過程中的規(guī)定時(shí)間段應(yīng)對(duì)儀器和標(biāo)尺進(jìn)行檢定,成果合格才可以進(jìn)行觀測(cè)點(diǎn)的測(cè)量;每次觀測(cè)采用相同的觀測(cè)路線和觀測(cè)方法;使用同一儀器和設(shè)備;固定觀測(cè)人員;在基本相同的環(huán)境和條件下進(jìn)行作業(yè)。
沉降觀測(cè)點(diǎn)的高程測(cè)量采用從鄰近水準(zhǔn)基點(diǎn)測(cè)至沉降觀測(cè)點(diǎn),再閉合至鄰近另一水準(zhǔn)基點(diǎn)的附合水準(zhǔn)路線法。附合水準(zhǔn)路線法往返測(cè)的高差之差及附合路線閉合差均小于≤ ±4 Lmm(L 為兩相鄰水準(zhǔn)基點(diǎn)間的水準(zhǔn)路線長(zhǎng)度,單位km),當(dāng)高差之差或閉合差超限時(shí),必須分析原因,且進(jìn)行補(bǔ)測(cè),直至滿足要求。
2.3 路基沉降測(cè)量點(diǎn)位設(shè)計(jì)
根據(jù)《建筑沉降變形測(cè)量規(guī)程》的規(guī)定在點(diǎn)位布設(shè)中各部位觀測(cè)點(diǎn)設(shè)在同一橫斷面上,便于集中觀測(cè),統(tǒng)一觀測(cè)頻率,更重要的是便于各觀測(cè)項(xiàng)目數(shù)據(jù)的綜 合分析。
沉降變形觀測(cè)水準(zhǔn)網(wǎng)的建立按照聯(lián)測(cè)和觀測(cè)方便的原則沿線左右進(jìn)行了布設(shè),且該地視野廣闊,沒有遮擋,利于觀測(cè)。在保證滿足沉降觀測(cè)的精度要求的基礎(chǔ)上,該路基沉降測(cè)量點(diǎn)位的設(shè)計(jì),應(yīng)結(jié)合施工方案與監(jiān)測(cè)主斷面的條件且應(yīng)盡量保證不浪費(fèi)資源。路基沉降監(jiān)測(cè)斷面根據(jù)不同的地基條件,不同的結(jié)構(gòu)部位等具體情況設(shè)置。沉降監(jiān)測(cè)斷面的間距不大于50m,對(duì)于地勢(shì)平坦、地基條件均勻良好、高度小于5m 的路堤或路塹可放寬到100m;對(duì)于地形、地質(zhì)條件變化較大地段適當(dāng)加密。路堤與不同結(jié)構(gòu)物的連接處應(yīng)設(shè)置沉降監(jiān)測(cè)斷面,每個(gè)路橋過渡段在距離橋頭5m、15m、35m 處分別設(shè)置一個(gè)沉降監(jiān)測(cè)斷面,每個(gè)橫向結(jié)構(gòu) 物每側(cè)各設(shè)置一個(gè)監(jiān)測(cè)斷面。
通過對(duì)該客運(yùn)專線的實(shí)地考察并結(jié)合觀測(cè)的精度要求與施工技術(shù)決定對(duì)該客運(yùn)專線路堤地段采用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型監(jiān)測(cè)斷面,Ⅱ型斷面僅在橋頭布置,一般每間隔3 個(gè)Ⅰ型監(jiān)測(cè)斷面設(shè)置一個(gè)Ⅲ型監(jiān)測(cè)斷面。這樣既保證了觀測(cè)精度又避免了資源的浪費(fèi),更重要的是便于各觀測(cè)項(xiàng)目數(shù)據(jù)的綜合分析。
圖2.1 路堤沉降監(jiān)測(cè)剖面元件布置示意圖(Ⅰ型)
圖2.1 所示Ⅰ型監(jiān)測(cè)斷面包括沉降監(jiān)測(cè)樁和沉降板。沉降監(jiān)測(cè)樁每斷面設(shè)置5 個(gè),施工完105 基床底層后,預(yù)壓土填筑前,距左、右線中心4.7m處于基床底層頂面埋設(shè)2個(gè)沉降監(jiān)測(cè)樁,。其余3 個(gè)于基床表層施工完成后布置于雙線路基中心及距兩側(cè)路肩1m 處的基床表層頂面上;沉降板位于路堤中心,基底鋪設(shè)碎石墊層的地段埋設(shè)于墊層頂面,基底設(shè)混凝土板地段置于板頂面,隨填土增高而逐漸接高測(cè)桿及保護(hù)套管。
圖2.2 路堤沉降監(jiān)測(cè)剖面元件布置示意圖(Ⅱ型)
圖2.2所示Ⅱ型監(jiān)測(cè)斷面包括沉降監(jiān)測(cè)樁和定點(diǎn)式剖面沉降測(cè)試壓力計(jì)。沉降監(jiān)測(cè)樁每斷面設(shè)置5 個(gè),埋設(shè)方法同Ⅰ型監(jiān)測(cè)斷面;定點(diǎn)式剖面沉降測(cè)試壓力計(jì)位于路堤中心,基底鋪設(shè)碎石墊層的地段埋設(shè)于墊層頂面,基底設(shè)混凝土板地段置于板頂面。
圖2.3 路堤沉降監(jiān)測(cè)剖面元件布置示意圖(Ⅲ型)
圖2.3 所示Ⅲ型監(jiān)測(cè)斷面包括沉降監(jiān)測(cè)樁、沉降板和剖面管。沉降監(jiān)測(cè)樁每斷面設(shè)置3個(gè),布置于雙線路基中心及距兩側(cè)路肩1m 處的基床表層頂面上;沉降板位于路堤中心,底板埋設(shè)于基床底層頂面上,隨填土增高而逐漸接高測(cè)桿及保護(hù)套管,橫剖面管埋設(shè)于路堤基底碎石墊層頂面處。路堤與橫向結(jié)構(gòu)物過渡段,于橫向結(jié)構(gòu)物頂部沿橫向結(jié)構(gòu)物的對(duì)角線方向鋪設(shè)剖面沉降管。橫向結(jié)構(gòu)物兩側(cè)外邊緣各2m處設(shè)置一個(gè)I型觀測(cè)斷面,平面布置見圖2.4(Ⅳ型)。
圖2.4 路堤沉降監(jiān)測(cè)剖面元件布置示意圖(Ⅳ型)
路塹地段均采用堆載預(yù)壓,見圖2.5 采用(Ⅴ型)監(jiān)測(cè)斷面,分別于路基中心,距兩側(cè)路肩1m 處各設(shè)1 根沉降監(jiān)測(cè)樁,路基中心設(shè)沉降板,底板至于基床底層頂面,觀測(cè)路基面的沉降。
圖2.5 路堤沉降監(jiān)測(cè)剖面元件布置示意圖(Ⅴ型)
2.4 精密測(cè)量在解決路基沉降中的作用
預(yù)測(cè)鐵路線的后續(xù)沉降量對(duì)鐵路路線的施工和運(yùn)營(yíng)安全至關(guān)重要。地基沉降是鐵路客運(yùn)專線沉降變形觀測(cè)評(píng)估的基本內(nèi)容,但由于對(duì)地基沉降的規(guī)律及其工程意義認(rèn)識(shí)不足,觀測(cè)成果的運(yùn)用存在一些不足之處。測(cè)量在預(yù)測(cè)鐵路線的后續(xù)沉降量和解決地基沉降中起著非常重要的作用,測(cè)量的精確度和準(zhǔn)確性直接影響預(yù)測(cè)的結(jié)果。高精度儀器和適宜的工作方法在布設(shè)控制網(wǎng)中的應(yīng)用盡可能地消除了部分誤差,為高速鐵路施工提供了必要的精度保障。自由設(shè)站在高鐵測(cè)量中的應(yīng)用 自由設(shè)站測(cè)量至少使用兩個(gè)點(diǎn),最多點(diǎn)沒有限制,通過邊角交會(huì)測(cè)量求得測(cè)站點(diǎn)的坐標(biāo)。操作者只需粗略照準(zhǔn)觀測(cè)點(diǎn),全站儀能夠自動(dòng)精確照準(zhǔn)目標(biāo),并自動(dòng)進(jìn)行水平角、天頂距和距離測(cè)量,完成數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集。最后結(jié)果是獲得測(cè)站點(diǎn)的三維坐標(biāo),同時(shí)提供精度評(píng)定。
3.1自由設(shè)站軌道精調(diào)測(cè)量步驟(見圖3.1)
圖3.1自由設(shè)站軌遭精調(diào)測(cè)量步驟
15(1)新建工程,輸入工程名。
(2)測(cè)站設(shè)置。設(shè)置主要包括設(shè)置限差和測(cè)站兩個(gè)方面。限差值是根據(jù)需要測(cè)量的精度要求輸入一定的限差。如果計(jì)算出的限差值超限,會(huì)出現(xiàn)警
告,可以據(jù)此判定是否采用自由設(shè)站結(jié)果。同時(shí)輸入測(cè)站的點(diǎn)名和儀器高。(3)輸入已知點(diǎn)坐標(biāo)。在開始采集數(shù)據(jù)前,先把周圍所要觀測(cè)的CPHI控制點(diǎn)坐標(biāo)輸入全站儀,供觀測(cè)完成后計(jì)算使用。
(4)開始測(cè)量。在測(cè)量過程中,對(duì)一個(gè)點(diǎn)只測(cè)盤左或盤左盤右都測(cè)均可;對(duì)同一點(diǎn)的盤左盤右測(cè)量完成后自動(dòng)計(jì)算2C(盤左盤右互差)值,如果2C值超限,程序?qū)⒆詣?dòng)重測(cè)該點(diǎn),取最后一次觀測(cè)數(shù)據(jù)參與計(jì)算。測(cè)量開始前需選擇目標(biāo)點(diǎn)的點(diǎn)名和輸入棱鏡高。盤左盤右都測(cè)時(shí),對(duì)同一目標(biāo)而言,棱鏡高不能改變。(5)查看已知點(diǎn)坐標(biāo)和觀測(cè)數(shù)據(jù)。為了避免人為輸入坐標(biāo)時(shí)出錯(cuò),可以查看輸入的已知點(diǎn)坐標(biāo)。如果有錯(cuò)誤,可以刪除點(diǎn)或重新輸入點(diǎn)坐標(biāo)。
(6)查看自由設(shè)站結(jié)果。結(jié)果顯示測(cè)站的三維坐標(biāo)和坐標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)差,以查看是否符合測(cè)量精度要求,并確定是否采用測(cè)量成果。
3.2 自由設(shè)站的站點(diǎn)設(shè)置
在高速鐵路軌道精調(diào)測(cè)量中,一般都要測(cè)8個(gè)CPIII控制點(diǎn),為了適應(yīng)這一需求,可測(cè)量多余8個(gè)以上點(diǎn)。為了保證高速鐵路的平順性和整體性,軌道精調(diào)測(cè)量非常重要。因此,希望在我國(guó)中長(zhǎng)期規(guī)劃的高速鐵路建設(shè)中可以采用此方法進(jìn)行軌道精調(diào)測(cè)量。高鐵中的控制網(wǎng)
4.1 程控制網(wǎng)的布設(shè) 4.1.1 高程控制網(wǎng)的布設(shè)
高程控制點(diǎn)按基巖點(diǎn)、深埋水準(zhǔn)點(diǎn)和加密水準(zhǔn)點(diǎn)3種類型,且在線路施工的影響范圍之外布設(shè)。根據(jù)沿線地質(zhì)條件,基巖點(diǎn)埋設(shè)深度一般為300--400m,深埋水準(zhǔn)點(diǎn)埋設(shè)深度一般為3000m,密埋水準(zhǔn)點(diǎn)埋設(shè)深度一般為3_5m。
表1線路施工所用控制網(wǎng)的技術(shù)指標(biāo)
控制網(wǎng)級(jí)別 精度要求 控制網(wǎng)說明
點(diǎn)距約Ikm,相鄰點(diǎn)位 基礎(chǔ)網(wǎng) 相對(duì)平面精度lOmm、高程精度2mm。
點(diǎn)距約每150-_250m,用于測(cè)設(shè)軌道設(shè)標(biāo)點(diǎn)、線路導(dǎo)線網(wǎng) 相鄰點(diǎn)位相對(duì)平面精度 對(duì)線各階段的施工提供
5mm、高程精度1mm。放樣和驗(yàn)收的依據(jù)。點(diǎn)距約60m有2個(gè)點(diǎn),相 用于放樣基準(zhǔn)點(diǎn)、軌道 鄰點(diǎn)位相對(duì)平面精度 鋪設(shè)輔助錐,并做為測(cè)
軌道設(shè)標(biāo)網(wǎng): 1mm、高程精度0、5mm。設(shè)基準(zhǔn)點(diǎn)的依據(jù)。如在
(特大橋梁點(diǎn)距可放寬至 承載層施工時(shí)已存在,150—180mm,平面精度 也用來進(jìn)行承載層的放 3mm、高程精度lmm。)樣和驗(yàn)收。每塊板接縫處有一個(gè)點(diǎn),軌道基準(zhǔn)網(wǎng) 相鄰點(diǎn)位相對(duì)平面精度 用于精調(diào)粗鋪了的軌道
0.2mm、高程精度0/1mm。板。
為了確保軌道鋪設(shè),基礎(chǔ)網(wǎng)的加密水準(zhǔn)點(diǎn)高程要求達(dá)到2mm/km的精度。根據(jù)文獻(xiàn)[5]中二等水準(zhǔn)測(cè)量觀測(cè)中誤差的限差要求,附合于深埋水準(zhǔn)點(diǎn)上的加密水準(zhǔn)路線,其最弱點(diǎn)中誤差應(yīng)為:
Mb=m√L∫/2(1)式中:m——水準(zhǔn)測(cè)量每公里高差觀測(cè)中誤差;
L----附合水準(zhǔn)路線長(zhǎng)度。
若深埋水準(zhǔn)點(diǎn)間的路線長(zhǎng)度為5一6km,則由(1)式可得加密水準(zhǔn)最弱點(diǎn)的精度為±0.84一±0.92mm。因此.以4-5km的間距布設(shè)深埋水準(zhǔn)點(diǎn),其間布設(shè)加密水準(zhǔn)點(diǎn),并以國(guó)家二等水準(zhǔn)測(cè)量的精度要求施測(cè),便能確保加密最弱點(diǎn)的精度優(yōu)于2mm。
深埋水準(zhǔn)點(diǎn)的高程按一等水準(zhǔn)測(cè)量的要求施測(cè),并附合于基巖水準(zhǔn)點(diǎn)。根據(jù)文獻(xiàn)[4]中一等水準(zhǔn)測(cè)量觀測(cè)中誤差的限差要求,每公里高差觀測(cè)的中誤差為±O.45mm。若基巖點(diǎn)之間的水準(zhǔn)路線長(zhǎng)度為25—35km,則由(1)式可求得其最弱點(diǎn)的精度為±1.0l一±1.23mm;因此,每隔30km埋設(shè)一個(gè)基巖點(diǎn),一等水準(zhǔn)路線的長(zhǎng)度一般不會(huì)超過35km,就能確保最弱點(diǎn)精度優(yōu)于2mm。
由于基巖點(diǎn)與深埋水準(zhǔn)點(diǎn)的造價(jià)高,根據(jù)前面的精度分析每30km設(shè)置一個(gè)基巖點(diǎn)、5km設(shè)置一個(gè)深埋水準(zhǔn)點(diǎn)是比較適宜的。按此埋設(shè)規(guī)則,全線應(yīng)布設(shè)基巖點(diǎn)5座,深埋水準(zhǔn)點(diǎn)25個(gè)。
線路導(dǎo)線網(wǎng)點(diǎn)問距為180--200m,其高程的精度是Imm。點(diǎn)位應(yīng)均勻療布在線路中線左右40--60m處,按國(guó)家二等水準(zhǔn)測(cè)量的要求進(jìn)行。
4.1.2平面控制網(wǎng)的布設(shè)
平面控制網(wǎng)按首級(jí)GIS網(wǎng)(見圖4.1)、次級(jí)GPS基礎(chǔ)網(wǎng)、GPS和精密導(dǎo)線網(wǎng)的形式布設(shè)。
首級(jí)GPS網(wǎng)、次級(jí)GIS基礎(chǔ)網(wǎng)點(diǎn)分別與水準(zhǔn)基巖點(diǎn)、深埋點(diǎn)的埋設(shè)共同考慮,設(shè)計(jì)基巖點(diǎn)和深埋水準(zhǔn)點(diǎn)時(shí),應(yīng)在其上建成觀測(cè)墩,并建立強(qiáng)制歸心標(biāo)志。首級(jí)、次級(jí)GIS網(wǎng)構(gòu)成三角形和四邊形獨(dú)立閉合環(huán),以保證控制網(wǎng)的可靠性,GPS加密網(wǎng)點(diǎn)間距為I.5km,約100個(gè),沿線布設(shè)時(shí)以便于加密布線路導(dǎo)線和施工需要為原則,并盡量使點(diǎn)間通視(鄰點(diǎn)保證通視率不小于2/3),困難地段需增加方向輔助點(diǎn)。首級(jí)、次級(jí)、加密GIS網(wǎng)的技術(shù)要求分別以文獻(xiàn)[5]中的B、C、D級(jí)網(wǎng)的技術(shù)指標(biāo)為參考;同時(shí),根據(jù)工程實(shí)際需要,各級(jí)GPS網(wǎng)的平面坐標(biāo)點(diǎn)位精度應(yīng)優(yōu)于1cm。
線路導(dǎo)線在加密GPS網(wǎng)的基礎(chǔ)上布設(shè),其平均邊長(zhǎng)為180--200m,點(diǎn)數(shù)約500個(gè),點(diǎn)位布設(shè)以便于施工需要為原則.各導(dǎo)線點(diǎn)都采用強(qiáng)制對(duì)中觀測(cè)墩,其埋設(shè)標(biāo)準(zhǔn)與加密GPS點(diǎn)相同。根據(jù)導(dǎo)線最弱點(diǎn)精度應(yīng)小于5mm的工程需要,導(dǎo)線的測(cè)角中誤差應(yīng)為2″,測(cè)距相對(duì)誤差為1/10萬(wàn)。
4.2 工程控制網(wǎng)的施測(cè)與數(shù)據(jù)處理
4.2.1 高程控制網(wǎng)的施測(cè)與數(shù)據(jù)處理
根據(jù)前面分析,深埋、淺埋水準(zhǔn)點(diǎn)分別按文獻(xiàn)[4]中的一等、二等水準(zhǔn)測(cè)量的精度要求觀測(cè),水準(zhǔn)路線主要指標(biāo):一等各測(cè)段往返測(cè)高差較差的限差為±1.8 √Lmm(L---測(cè)段長(zhǎng)度,km),每公里水準(zhǔn)測(cè)量的偶然中誤差限差為3=0。45mm;--等相應(yīng)為±3.0√Lmm和±O.75mm。數(shù)據(jù)處理按嚴(yán)密間接平差法,計(jì)算各水準(zhǔn)點(diǎn)的高程、精度及相鄰水準(zhǔn)點(diǎn)的精度等。
4.2.2 GPS控制網(wǎng)的施測(cè) GPS控制網(wǎng)采用LEICA 1230雙頻GIS接收機(jī)或相同精度指標(biāo)的GPS接收機(jī)觀測(cè),采用廣播星歷,由商用軟件解算的GPS基線向量,其標(biāo)稱精度為5mm+lppm。若采用精密星歷和精密基線解算軟件,只要有充足的觀測(cè)時(shí)間。可將30km基線的相對(duì)精度提高到0.1ppm m。
首級(jí)GIS平面控制網(wǎng)共有5點(diǎn),點(diǎn)位與基巖水準(zhǔn)點(diǎn)重合,間距約30km;次級(jí)GPs網(wǎng)共布設(shè)25點(diǎn),點(diǎn)位與深埋水準(zhǔn)點(diǎn)重合,間距為4—5km。
在30個(gè)首級(jí)、次級(jí)GPS網(wǎng)點(diǎn)的基礎(chǔ)上布設(shè)加密GPS網(wǎng),點(diǎn)間距約2km,約100個(gè)點(diǎn),均成對(duì)布設(shè),并采用8臺(tái)精度為5mm+lppm的雙頻GPS接收機(jī)進(jìn)行同步觀測(cè),采樣間隔為15s,衛(wèi)星截止高度角為15°,觀測(cè)PDOP<6,觀測(cè)時(shí)段均為3h。
4.2.3 GPS網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理
4.2.3.1 GPS網(wǎng)的基線解算與成果檢核
在進(jìn)行外業(yè)GPS測(cè)量過程中,對(duì)當(dāng)天的觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行初處理,以及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題,確保觀測(cè)數(shù)據(jù)的質(zhì)量。數(shù)據(jù)的初處理主要是用廣播星歷和商用軟件解 算當(dāng)天觀測(cè)的基線,用于解算基線的起算點(diǎn)在WGS一84坐標(biāo)系中的絕對(duì)坐標(biāo)精度不低于3m,可通過單點(diǎn)定位得到。4.2.3.2 GPS網(wǎng)的平差計(jì)算
數(shù)據(jù)后處理采用同濟(jì)大學(xué)測(cè)量系的TGPPSWin32軟件進(jìn)行平差計(jì)算。包括:(1)GPs網(wǎng)的無約束平差;(2)GPS網(wǎng)的約束平差
4.3 軌道控制網(wǎng)的施測(cè)
4.3.1 軌道設(shè)標(biāo)網(wǎng)
軌道設(shè)標(biāo)網(wǎng)點(diǎn)一般是固定在鐵路兩側(cè)的接觸網(wǎng)支柱、邊墻、擋土墻等上面,約每60m設(shè)一對(duì)點(diǎn),且關(guān)于線路對(duì)稱,相鄰點(diǎn)位平面精度lmm,高程精度0.5mm。
軌道設(shè)標(biāo)網(wǎng)的平面坐標(biāo)采用伺服型全站儀(測(cè)角精度≤±l″,測(cè)距精度≤2mm+2ppm×S)按自由設(shè)站和后方交會(huì)方法測(cè)定。在每個(gè)自由測(cè)站,以2×3對(duì)設(shè)標(biāo)點(diǎn)為測(cè)量目標(biāo),2測(cè)回觀測(cè),每次測(cè)量應(yīng)保證每個(gè)點(diǎn)被測(cè)量3次。在觀測(cè)時(shí),應(yīng)注意與靠近線路的GPS點(diǎn)、導(dǎo)線點(diǎn)聯(lián)測(cè),并且聯(lián)測(cè)點(diǎn)應(yīng)為2--3個(gè)測(cè)站共用,聯(lián)測(cè)長(zhǎng)度應(yīng)控制在150m之內(nèi)。當(dāng)受觀測(cè)條件限制,僅有一個(gè)自由站點(diǎn)和GPS點(diǎn)、線路導(dǎo)線點(diǎn)通視時(shí),應(yīng)設(shè)置輔助點(diǎn)。
軌道設(shè)標(biāo)網(wǎng)的高程測(cè)定采用高精度電子水準(zhǔn)儀,測(cè)量精度±lmm,讀數(shù)至0.1mm。方法為:每一測(cè)段應(yīng)至少與3個(gè)二等水準(zhǔn)點(diǎn)聯(lián)測(cè),往測(cè)時(shí)以軌道一側(cè)的設(shè)標(biāo)網(wǎng)點(diǎn)為主線,另一側(cè)的設(shè)標(biāo)網(wǎng)點(diǎn)就近測(cè)站觀測(cè);返測(cè)時(shí)以另一側(cè)的設(shè)標(biāo)網(wǎng)點(diǎn)為主線,對(duì)側(cè)的水準(zhǔn)點(diǎn)在擺站時(shí)就近觀測(cè)。
4.3.2 軌道基準(zhǔn)網(wǎng)
軌道基準(zhǔn)網(wǎng)點(diǎn)在每2個(gè)博格板接縫處布設(shè),主要用于精調(diào)博格板。一般是在承載層施工完成后,根據(jù)預(yù)先設(shè)計(jì)的坐標(biāo)粗放到實(shí)地,待軌道板鋪設(shè)完成后,再予精確測(cè)定實(shí)際位置,待平差后,使相鄰點(diǎn)位相對(duì)平面精度至0.2mm,高程精度至0.1mm。這種精度主要依賴全站儀極高的測(cè)角精度來實(shí)現(xiàn),因此,使用全能全站儀,測(cè)角精度應(yīng)高于l″,測(cè)距精度應(yīng)不低于2mm+2ppm,處理米制數(shù)值(距離,高度,坐標(biāo))時(shí),應(yīng)精確到0.1mm,為保證高程精度,觀測(cè)時(shí)鏡站必須采用強(qiáng)制對(duì)中底座裝置。
測(cè)量方法仍采用自由設(shè)站的方式,方法與設(shè)標(biāo)點(diǎn)類似。儀器架設(shè)盡量靠近待定點(diǎn)的連線上,以軌道設(shè)標(biāo)點(diǎn)作為后視起算數(shù)據(jù),每組觀測(cè)10--16塊板,每組中至少有5個(gè)重合點(diǎn),觀測(cè)不少于3個(gè)測(cè)回,如遇特大橋梁時(shí),略做調(diào)整,適當(dāng)放寬要求。當(dāng)每站觀測(cè)結(jié)束后,根據(jù)赫爾默特轉(zhuǎn)換原理將每站中未知點(diǎn)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到國(guó)家坐標(biāo)系中.然后再利用軟件對(duì)各組成果統(tǒng)一起來進(jìn)行平差,這樣可以使各組數(shù)據(jù)緩和銜接,達(dá)到要求的精度。結(jié)束語(yǔ)
精密測(cè)量在高速鐵路中的發(fā)展將來肯定會(huì)越來越精確,越來越先進(jìn),隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展與創(chuàng)新,精密測(cè)量肯定會(huì)在各個(gè)領(lǐng)域中取得突破,得到更加廣泛的應(yīng)用!接下來的幾年,我國(guó)還要對(duì)高速鐵路進(jìn)行投資,精密測(cè)量在高速鐵路中的應(yīng)用必定會(huì)得到更加廣泛的,取得更好的發(fā)展!致 謝
感謝中鐵十五局一公司京滬鐵路第四項(xiàng)目部測(cè)量隊(duì)長(zhǎng)張占森的實(shí)際指導(dǎo),對(duì)實(shí)習(xí)指導(dǎo)老師馬老師致以誠(chéng)摯的敬意。感謝這三年來我們所有專業(yè)老師的辛勤栽培,沒有老師們的悉心指導(dǎo),我們不可能學(xué)習(xí)到這方面的深層次知識(shí)。同時(shí)也感 20 謝河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院給我們師生建立的這樣一個(gè)學(xué)習(xí)的的平臺(tái),感謝學(xué)校對(duì)我們的培養(yǎng),相信我們大家將來可以做得更好!
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第二篇:《互換性和測(cè)量技術(shù)》課程教學(xué)中標(biāo)準(zhǔn)貫徹應(yīng)用和精度論文
論文摘要摘要:本文針對(duì)《互換性和測(cè)量技術(shù)》教學(xué)中標(biāo)準(zhǔn)的貫徹、應(yīng)用和精度設(shè)計(jì)的關(guān)系提出看法,指出在強(qiáng)調(diào)精度設(shè)計(jì)的同時(shí)不能淡化互換性和標(biāo)準(zhǔn)化的意義;目前本課程有多種教學(xué)模式,為保持本學(xué)科的系統(tǒng)性和完整性,筆者認(rèn)為本課程仍應(yīng)單獨(dú)設(shè)置;實(shí)驗(yàn)課應(yīng)加強(qiáng)學(xué)生精度設(shè)計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用能力的培養(yǎng)。
近年來,圍繞《互換性和測(cè)量技術(shù)》課程內(nèi)容和體系的改革,不少高校已將《互換性和測(cè)量技術(shù)》課程改為《幾何精度設(shè)計(jì)和檢測(cè)》,其目的在于培養(yǎng)學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)能力?;谶@一思路,不少教材壓縮和淡化了互換性標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)內(nèi)容,力圖改變過去傳統(tǒng)教學(xué)中以貫徹標(biāo)準(zhǔn)為主線的灌輸式教學(xué)方式。筆者認(rèn)為這種思路應(yīng)充分肯定,但對(duì)如何處理好互換性標(biāo)準(zhǔn)貫徹和提高學(xué)生精度設(shè)計(jì)能力的關(guān)系,筆者想就此談一些自己的看法。
一、有關(guān)互換性和精度設(shè)計(jì)在課程中的定位新問題
互換性和精度設(shè)計(jì)確實(shí)是兩個(gè)完全不同的概念?;Q性是指同一規(guī)格的零部件按規(guī)定的技術(shù)要求制造,不需經(jīng)過任何挑選或修配就能夠互相替換使用,而且替換后能達(dá)到規(guī)定的功能要求。精度設(shè)計(jì)則要求經(jīng)濟(jì)地滿足零件的功能要求,無論零件是否要求互換,必須規(guī)定一定的公差。公差大,精度低,則加工輕易,公差小,精度高,則加工難度大。
互換性是對(duì)重復(fù)生產(chǎn)零件的要求,只要按照統(tǒng)一的設(shè)計(jì)生產(chǎn),就可實(shí)現(xiàn)互換性,互換性要靠公差來保證。互換性給定公差強(qiáng)調(diào)的是統(tǒng)一,精度設(shè)計(jì)給定公差強(qiáng)調(diào)的則是合理。由于現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)具有互換性高的特征,公差必須標(biāo)準(zhǔn)化,標(biāo)準(zhǔn)化是互換性生產(chǎn)的基礎(chǔ)。而精度設(shè)計(jì)不論從設(shè)計(jì)還是制造角度也都需要遵循標(biāo)準(zhǔn)化的原則。所以,以標(biāo)準(zhǔn)化為基礎(chǔ)的互換性和精度設(shè)計(jì)是很難分開的。
《互換性和測(cè)量技術(shù)》的主要內(nèi)容是尺寸公差、外形和位置公差、表面粗糙度。工程應(yīng)用的目標(biāo)是在機(jī)械圖上合理標(biāo)注。合理標(biāo)注的實(shí)質(zhì)是合理的精度設(shè)計(jì),所以本課程的核心還是精度設(shè)計(jì),新的教學(xué)體系應(yīng)該加強(qiáng)精度設(shè)計(jì)的概念,提高學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)能力。不過我們?cè)趶?qiáng)調(diào)精度設(shè)計(jì)的時(shí)候不能淡化互換性和標(biāo)準(zhǔn)化的重要意義。由于互換性在產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造和使用維修過程中的巨大功能,已成為現(xiàn)代制造業(yè)中一個(gè)普遍運(yùn)用的原則。精度設(shè)計(jì)在很大程度上是在滿足零件的功能要求的前提下對(duì)互換性標(biāo)準(zhǔn)的選擇和應(yīng)用,即使不要求互換的場(chǎng)合,在設(shè)計(jì)制造等各種環(huán)節(jié),也需要遵循互換性和標(biāo)準(zhǔn)化的原則。
《互換性和測(cè)量技術(shù)》課程具有很強(qiáng)的應(yīng)用性,尤其有關(guān)互換性和標(biāo)準(zhǔn)化方面的內(nèi)容,在生產(chǎn)實(shí)際中有著大量的運(yùn)用,但在其他課程中鮮有介紹,學(xué)生普遍缺乏這方面知識(shí)。隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化的到來,我國(guó)各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)逐步和國(guó)際接軌,把握標(biāo)準(zhǔn)化知識(shí)已成為時(shí)代的需要。這有利于開闊學(xué)生的眼界和知識(shí)面,對(duì)將來從事工程技術(shù)和管理工作非常有益,符合企業(yè)對(duì)人才知識(shí)結(jié)構(gòu)的要求。所以筆者認(rèn)為摘要:在本課程的教學(xué)中,不應(yīng)將互換性和精度設(shè)計(jì)人為地分割開來,應(yīng)讓學(xué)生在充分了解互換性原則和各項(xiàng)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)的前提下合理地進(jìn)行精度設(shè)計(jì)。當(dāng)然筆者并不贊同把《互換性和測(cè)量技術(shù)》課程變成純粹的標(biāo)準(zhǔn)宣講課,而應(yīng)重在培養(yǎng)學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)能力和標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用能力,對(duì)原來的教學(xué)模式應(yīng)當(dāng)進(jìn)行改革。
二、有關(guān)新的教學(xué)模式
目前《互換性和測(cè)量技術(shù)》課程的教學(xué)改革有幾種不同的模式摘要:一是在原課程內(nèi)容基礎(chǔ)上拓展提高、組合后仍單獨(dú)設(shè)課;二是將課程提高到機(jī)械精度設(shè)計(jì)的高度組合、拓展設(shè)置成一門課程;三是把教學(xué)內(nèi)容分成幾塊,穿插到《機(jī)械制圖》、《金工實(shí)習(xí)》、《機(jī)械設(shè)計(jì)》等課程中合作完成教學(xué)任務(wù)[1。在這個(gè)新問題上筆者以為摘要:
第一種模式基本保持了原《互換性和測(cè)量技術(shù)》課程體系主要內(nèi)容,系統(tǒng)闡述了互換性和測(cè)量技術(shù)的基本知識(shí),分析介紹了我國(guó)極限和配合的新標(biāo)準(zhǔn)、工程應(yīng)用以及測(cè)量技術(shù)的基本原理。這種課程體系把標(biāo)準(zhǔn)化和計(jì)量學(xué)領(lǐng)域有關(guān)知識(shí)緊密結(jié)合在一起,具有學(xué)科化特征,形成了自身的系統(tǒng)性和完整性[2。但隨著新的教學(xué)要求的提出及課程教學(xué)學(xué)時(shí)的減少,原來模式中認(rèn)知性內(nèi)容多、創(chuàng)造性內(nèi)容少、以介紹基礎(chǔ)公差標(biāo)準(zhǔn)為主的教學(xué)體系已不能完全適應(yīng)發(fā)展要求,應(yīng)該進(jìn)行改革和創(chuàng)新。目前本課程一般只有30多學(xué)時(shí),其中還包括幾次實(shí)驗(yàn)。在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)要想獲得良好的教學(xué)效果,必須優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,改進(jìn)教學(xué)方法,采用多種教學(xué)手段。筆者認(rèn)為標(biāo)準(zhǔn)方面的內(nèi)容可主要從應(yīng)用的角度去講,其構(gòu)成原理可適當(dāng)簡(jiǎn)略,重點(diǎn)還是互換性和精度設(shè)計(jì)的基本概念和方法,其中又以尺寸公差、形位公差、表面粗糙度為主。有了這些基礎(chǔ),其它章節(jié)均可略講,學(xué)生可通過練習(xí)、實(shí)驗(yàn)和綜合實(shí)踐環(huán)節(jié)進(jìn)一步提高精度設(shè)計(jì)能力。
第二種模式是針對(duì)《互換性和測(cè)量技術(shù)》課程的教學(xué)內(nèi)容改革而重新拓展設(shè)置成一門課程《幾何精度設(shè)計(jì)和檢測(cè)》。該課程已有多種版本的教材,從筆者了解到的一些版本來看,大多在緒論中已強(qiáng)化了幾何精度設(shè)計(jì)的相關(guān)內(nèi)容,并增加一些典型零件幾何精度設(shè)計(jì)綜合應(yīng)用實(shí)例,但大部分章節(jié)和原教材體系沒有實(shí)質(zhì)變化。也有的版本對(duì)原教材體系進(jìn)行了大刀闊斧的改革,基本擺脫了以介紹基礎(chǔ)公差標(biāo)準(zhǔn)為主的教學(xué)體系,但這種形式目前無論從教學(xué)還是學(xué)生自學(xué)角度看都還有些難度,幾何精度設(shè)計(jì)離不開公差標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用,脫離互換性標(biāo)準(zhǔn)講授幾何精度設(shè)計(jì),不利于標(biāo)準(zhǔn)化的貫徹和應(yīng)用。
第三種模式把教學(xué)內(nèi)容分成幾塊,穿插到《機(jī)械制圖》、《金工實(shí)習(xí)》、《機(jī)械設(shè)計(jì)》等課程中合作完成教學(xué)任務(wù)。筆者感覺這種模式雖然避免了原來模式中各相關(guān)課程之間的交叉和重復(fù),但打破了本學(xué)科的系統(tǒng)性和完整性,同時(shí)也增加了各相關(guān)課程之間的協(xié)調(diào)和配合難度,較難保證分塊教學(xué)后的內(nèi)容銜接和教學(xué)質(zhì)量。
三、實(shí)踐性環(huán)節(jié)的改革
《互換性和測(cè)量技術(shù)》課程的應(yīng)用性很強(qiáng),機(jī)械類圖紙中大部分符號(hào)都和本課程有關(guān),對(duì)學(xué)生今后從事機(jī)械設(shè)計(jì)和制造尤為重要。本課程必須很好地把握理論和實(shí)際的關(guān)系,在講清基本概念的前提下,應(yīng)非凡注重理論聯(lián)系實(shí)際,強(qiáng)調(diào)學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力。
從本課程的教學(xué)效果看,學(xué)生對(duì)精度設(shè)計(jì)和互換性標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)際應(yīng)用能力普遍較弱。在課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)中,不知道怎樣正確地運(yùn)用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行精度設(shè)計(jì);圖樣標(biāo)注五花八門、漏洞百出,或者照葫蘆畫瓢,知其然不知其所以然。造成這種狀況的一個(gè)重要原因是摘要:課程教學(xué)內(nèi)容缺乏應(yīng)用性實(shí)踐環(huán)節(jié),學(xué)習(xí)內(nèi)容沒有通過相應(yīng)實(shí)踐環(huán)節(jié)消化、鞏固。受學(xué)時(shí)數(shù)限制,課堂教學(xué)只能講一些精度設(shè)計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)用的基本原則,學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)綜合應(yīng)用能力的鍛煉,主要靠課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等后續(xù)課程。而后續(xù)課程隨著教學(xué)內(nèi)容和重點(diǎn)的轉(zhuǎn)移,無論后續(xù)課程教師還是學(xué)生都難以對(duì)先開課程給予非凡關(guān)注。
針對(duì)這一新問題,已有高校探索本課程專門增設(shè)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)——精度設(shè)計(jì)檢測(cè)一條龍課程設(shè)計(jì)[3,但上述方案存在時(shí)間布置和課時(shí)的矛盾。因此筆者贊同把機(jī)械零件課程設(shè)計(jì)和幾何精度設(shè)計(jì)內(nèi)容結(jié)合起來,作為一個(gè)綜合性的課程設(shè)計(jì)。機(jī)械零件的課程設(shè)計(jì)題目一般是減速器設(shè)計(jì),這類課題包含了很多典型零件精度設(shè)計(jì)的內(nèi)容,是理想的精度設(shè)計(jì)課題。但在單純的零件課程設(shè)計(jì)中學(xué)生往往忽視這部分內(nèi)容,不求甚解。如作為綜合性的課程設(shè)計(jì),明確提出精度設(shè)計(jì)的具體要求,學(xué)生可通過一個(gè)課題,得到完整的設(shè)計(jì)能力的鍛煉。
《互換性和測(cè)量技術(shù)》課程中,實(shí)驗(yàn)課占有較大的比重。目的是使學(xué)生進(jìn)一步把握和鞏固課堂上所學(xué)的公差理論,初步熟悉某些計(jì)量器具的正確使用方法。這些實(shí)驗(yàn)可使學(xué)生較快獲得有關(guān)內(nèi)容的感性熟悉,加深對(duì)課堂上所學(xué)的基礎(chǔ)理論的理解,并鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手能力。不足的是,目前這些實(shí)驗(yàn)和精度設(shè)計(jì)的聯(lián)系還較少,主要是學(xué)生聽老師介紹儀器,閱讀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書,按規(guī)定的實(shí)驗(yàn)步驟操作,從而獲得測(cè)量結(jié)果。這種驗(yàn)證式實(shí)驗(yàn),沒有很好發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性,缺乏設(shè)計(jì)能力的鍛煉。
為了適應(yīng)本課程的教學(xué)改革,應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行改革,加強(qiáng)學(xué)生實(shí)際應(yīng)用能力的鍛煉。在原來實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上可設(shè)計(jì)一些綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,讓學(xué)生通過實(shí)際觀察、裝拆、測(cè)繪、精度設(shè)計(jì)等,得到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用和設(shè)計(jì)能力的綜合鍛煉。
以上是筆者對(duì)《互換性和測(cè)量技術(shù)》課程教學(xué)改革中有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的貫徹應(yīng)用和提高學(xué)生精度設(shè)計(jì)能力關(guān)系的一些看法。如何更好的處理兩者之間的關(guān)系,還需要在今后的教學(xué)實(shí)踐中不斷進(jìn)行探索。
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第三篇:高速鐵路測(cè)量監(jiān)理工作
高速鐵路測(cè)量監(jiān)理工作監(jiān)理測(cè)量工作內(nèi)容總體來說就是所有施工單位涉及要做的測(cè)量工作我們都需要參與、檢查復(fù)核。其中分三個(gè)階段,施工前、施工中和竣工后的測(cè)量工作。
施工前的工作,包括熟悉圖紙,核對(duì)原始數(shù)據(jù)。檢查和核實(shí)施工單位測(cè)量人員資質(zhì)、上崗證,檢查測(cè)量?jī)x器設(shè)備的鑒定證書。參加建設(shè)單位組織的控制網(wǎng)交樁和精密控制測(cè)量技術(shù)文件交接,監(jiān)理對(duì)現(xiàn)場(chǎng)交樁全過程進(jìn)行旁站見證。接著督促施工單位及時(shí)上報(bào)控制網(wǎng)測(cè)量方案,并按測(cè)量技術(shù)要求開展復(fù)測(cè),監(jiān)理進(jìn)行外業(yè)旁站見證,填寫旁站監(jiān)理記錄表,必要的時(shí)候要對(duì)重點(diǎn)部位做換手測(cè)量,到最后審查施工單位的控制網(wǎng)復(fù)測(cè)成果,檢查精度要求,保證可靠地?cái)?shù)據(jù)資料。控制網(wǎng)復(fù)測(cè)內(nèi)容包括:CPI基礎(chǔ)平面控制網(wǎng)、CPII線路控制網(wǎng)、高程控制網(wǎng)。
對(duì)于那些特長(zhǎng)隧道和特大橋要還要建立獨(dú)立控制網(wǎng)。
上面這些工作,也就是監(jiān)理和施工單位對(duì)設(shè)計(jì)單位提供的控制樁的精度、限差進(jìn)行一次復(fù)核,復(fù)核完成后,施工單位申請(qǐng)使用這些工程控制樁,監(jiān)理復(fù)核、確認(rèn)、同意使用的一個(gè)過程。
控制網(wǎng)復(fù)測(cè)完成后,是施工加密測(cè)量工作。施工單位要制定施工加密測(cè)量技術(shù)方案,設(shè)置加密控制樁,我們的工作就是要進(jìn)行方案的審核,測(cè)量過程的旁站、見證,檢查內(nèi)容與那個(gè)精測(cè)網(wǎng)復(fù)測(cè)一樣,也就是檢查數(shù)據(jù)的精度、限差,真實(shí)性,準(zhǔn)確性,為以后的施工放樣提供支持。施工單位申請(qǐng)使用,監(jiān)理單位復(fù)核、確認(rèn)、同意使用。1
下面就到施工中,施工放樣測(cè)量階段了,監(jiān)理主要負(fù)責(zé)審核施工工區(qū)上報(bào)的施工放樣測(cè)量技術(shù)方案,合格后,同意進(jìn)行測(cè)量,監(jiān)理檢測(cè)施工測(cè)量放樣記錄表中測(cè)量數(shù)據(jù),這個(gè)過程需要熟悉圖紙,監(jiān)理對(duì)放樣點(diǎn)要進(jìn)行檢測(cè),進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算,合格了,同意使用,進(jìn)行施工。檢測(cè)方法是換手測(cè)量。這里面分橋涵、路基和隧道工程。其中涵洞工程主要檢測(cè)涵洞基坑的開挖軸線,一般結(jié)構(gòu)橋梁檢測(cè):
a.橋梁樁基(檢測(cè)10%);
b.承臺(tái)(模板頂面四角);
c.墩身(模板頂面四角);
d.墊石(中心2點(diǎn),頂面標(biāo)高四點(diǎn));
e.架梁(墩臺(tái)縱、橫向中心線;梁端線及錨栓孔十字線)。
有些特殊結(jié)構(gòu)橋梁,像懸臂澆注預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁(剛構(gòu))要檢測(cè):零號(hào)塊、零號(hào)塊預(yù)壓;各T構(gòu);邊跨和中跨合攏段;加載和卸載的過程??蚣軜蛞獙?duì)預(yù)壓、預(yù)壓中和預(yù)壓后的水準(zhǔn)測(cè)量進(jìn)行檢測(cè),其他的檢測(cè)項(xiàng)目都一樣。
路基施工放樣測(cè)量包括:路堤、地基加固工程、樁板結(jié)構(gòu)路基。監(jiān)理主要對(duì)路基填筑寬度、填筑高度、及坡度比計(jì)算,進(jìn)行極坐標(biāo)放樣檢測(cè)。地基加固工程中的各類群樁基礎(chǔ)的樁位檢測(cè)。監(jiān)理抽檢按施工單位放樣斷面總數(shù)的10%~20%。
隧道施工放樣測(cè)量包括:隧道中線,軌頂高程,隧道開挖斷面輪廓線,主要就這些。其他的像結(jié)構(gòu)物厚度,臺(tái)車尺寸的校核,這些都是質(zhì)量控制測(cè)量工作,監(jiān)理抽檢按施工單位放樣斷面總數(shù)的10%。
施工中的最后一項(xiàng)就是沉降變形觀測(cè),監(jiān)理要組織參與沉降變形觀測(cè)及評(píng)估方案的制定。組織參與和配合建設(shè)單位或評(píng)估單位組織的沉降變形觀測(cè)評(píng)估工作。審核施工單位沉降變形觀測(cè)技術(shù)方案。符合要求后,進(jìn)入方案實(shí)施,沉降變形觀測(cè)由測(cè)量組負(fù)責(zé)統(tǒng)一組織實(shí)施。監(jiān)理負(fù)責(zé)對(duì)施工單位沉降變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)的建立及其保護(hù)、沉降變形觀測(cè)標(biāo)的布設(shè)與埋置進(jìn)行檢查。負(fù)責(zé)對(duì)施工單位用于沉降變形觀測(cè)的各種監(jiān)測(cè)設(shè)備、儀器、管線的購(gòu)置進(jìn)行檢查。負(fù)責(zé)對(duì)參與沉降觀測(cè)的人員資格進(jìn)行檢查負(fù)責(zé)對(duì)沉降變形觀測(cè)全過程進(jìn)行監(jiān)理,并應(yīng)進(jìn)行平行觀測(cè)。平行觀測(cè)的方法要求:由專業(yè)監(jiān)理人員采用與施工單位觀測(cè)人員“換手復(fù)測(cè)”的方式同步進(jìn)行。平行觀測(cè)的數(shù)量,一般地段為施工單位總測(cè)數(shù)的10%,地質(zhì)復(fù)雜、沉降變化大以及過渡段為總測(cè)數(shù)的20%。測(cè)量監(jiān)理對(duì)監(jiān)理工作和平行觀測(cè)數(shù)據(jù)的真實(shí)性負(fù)責(zé)。負(fù)責(zé)做好監(jiān)理過程的旁站記錄(TB2表),并對(duì)施工單位的觀測(cè)記錄進(jìn)行簽認(rèn)。按照觀測(cè)頻次完成觀測(cè)后七天內(nèi),審核施工單位提交的評(píng)估申請(qǐng)(附沉降變形觀測(cè)報(bào)告)。簽認(rèn)后,由施工單位上報(bào)指揮部及設(shè)計(jì)單位。在我的理解,所有的沉降變形觀測(cè)都是為指導(dǎo)性施工提供依據(jù)和支持的一項(xiàng)測(cè)量工作。
沉降變形觀測(cè)內(nèi)容主要分兩部分,一個(gè)是水平位移觀測(cè),一個(gè)是垂直位移測(cè)量,主要是垂直位移測(cè)量。沉降變形測(cè)量點(diǎn)分為基準(zhǔn)點(diǎn)、工作基點(diǎn)和沉降變形觀測(cè)點(diǎn)。在施工單位線下工程沉降變形監(jiān)測(cè)工作的基礎(chǔ)上,還要委托咨詢單位或?qū)I(yè)隊(duì)伍全過程對(duì)沉降變形進(jìn)行平行觀測(cè)。平行觀測(cè)的數(shù)量,一般地段應(yīng)不少于其沉降變形監(jiān)測(cè)工作總量10%,對(duì)于地質(zhì)復(fù)雜、沉降變化大以及過渡段等區(qū)段,平行觀測(cè)的數(shù)量不應(yīng)少于20%,主要是為了確保線下工程沉降變形監(jiān)測(cè)工作質(zhì)量滿足無砟軌道評(píng)估技術(shù)要求。
路基,橋涵和隧道 路基中包括無砟軌道路基工后沉降,橋臺(tái)臺(tái)尾過渡段路基工后沉降,路基與橋梁或隧道過渡段沉降,觀測(cè)的主要內(nèi)容有:路基面的沉降變形觀測(cè);
路基基底沉降觀測(cè);
過渡段沉降觀測(cè);
路基穩(wěn)定性觀測(cè);
地基土深層沉降監(jiān)測(cè)。
橋涵中包括無砟軌道鋪設(shè)前,對(duì)橋涵沉降、變形作系統(tǒng)的評(píng)估,確認(rèn)橋涵基礎(chǔ)沉降、梁體變形等是否符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求,通過各施工階段對(duì)墩臺(tái)沉降的觀測(cè),驗(yàn)證和校核設(shè)計(jì)理論、設(shè)計(jì)計(jì)算方法,并根據(jù)沉降資料的分析預(yù)測(cè)總沉降和工后沉降量,進(jìn)而確定橋梁工后沉降是否滿足鋪設(shè)無砟軌道要求。測(cè)量的內(nèi)容包括梁部的徐變變形,橋梁墩臺(tái)基礎(chǔ)的沉降,框構(gòu)、旅客地道及涵洞的地基沉降。
還有一個(gè)就是隧道,主要是圍巖監(jiān)控量測(cè),工作主要包括:洞內(nèi)、外觀察(地質(zhì)素描),拱頂下沉,凈空變化,也就是收斂,還有一個(gè)
地表沉降,主要是隧道淺埋段(覆土厚度小于等于50m)。監(jiān)理需要旁站、見證,取得監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)后,進(jìn)行整理分析監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。圍巖穩(wěn)定,正常施工,不穩(wěn)定,采取加強(qiáng)支護(hù),圍巖進(jìn)入危險(xiǎn)狀態(tài),就要停止施工,采取措施。預(yù)測(cè)變形發(fā)展是否趨向圍巖及隧道結(jié)構(gòu)的安全狀況,要及時(shí)向總監(jiān)匯報(bào)。
下來就是軌道控制網(wǎng)(CPIII)平面測(cè)量,監(jiān)理督促施工單位進(jìn)行加密基樁的測(cè)設(shè),對(duì)加密基樁的測(cè)量工作進(jìn)行監(jiān)控,并對(duì)測(cè)量資料進(jìn)行審查。
最后一個(gè)是竣工測(cè)量,監(jiān)理負(fù)責(zé)審核施工單位竣工測(cè)量技術(shù)方案,負(fù)責(zé)審核施工單位提交的竣工測(cè)量成果資料及檢查記錄。負(fù)責(zé)組織專項(xiàng)測(cè)量組和監(jiān)理測(cè)量組實(shí)施竣工測(cè)量,監(jiān)理要全過程按設(shè)計(jì)圖紙要求對(duì)完成的工程進(jìn)行平行檢測(cè)。負(fù)責(zé)組織專項(xiàng)測(cè)量組和監(jiān)理測(cè)量組檢查竣工測(cè)量的永久性控制樁、水準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)置和保護(hù)情況。
竣工測(cè)量的目的:一是為工程驗(yàn)收提供必要的基礎(chǔ)資料,二是為高鐵工程交付運(yùn)營(yíng)后,竣工測(cè)量成果將作為運(yùn)營(yíng)維護(hù)管理的基礎(chǔ)資料。其中有一個(gè)就是把設(shè)計(jì)中和施工中產(chǎn)生的斷鏈進(jìn)行消除,為運(yùn)營(yíng)提供一個(gè)準(zhǔn)確地里程。
監(jiān)理測(cè)量工作到這里就算全部完成了。
第四篇:礦山測(cè)量中精度控制的技術(shù)措施
礦山測(cè)量中精度控制的技術(shù)措施
摘要:礦山測(cè)量是礦山建設(shè)時(shí)期與生產(chǎn)過程中最重要的工作,它對(duì)礦山的開發(fā)具有重要意義,是對(duì)礦山施工安全性的考察,從而保證施工的順利進(jìn)行。正所謂“安全第一”、“防患于未然”大概就是礦山測(cè)量的宗旨和初衷。然而,在礦山測(cè)量過程中不可避免的會(huì)發(fā)生一些意想不到的問題,對(duì)于這些問題的預(yù)防有利于更好地開展測(cè)量工作,為之后的正式施工做充足的準(zhǔn)備。
關(guān)鍵詞:礦山測(cè)量;測(cè)量精度;技術(shù)措施
引言
本文主要首先從礦山測(cè)量的概念出發(fā),介紹礦山測(cè)量的目的及重要性,接著對(duì)礦山測(cè)量所使用的測(cè)量工具做具體的介紹,然后是礦山測(cè)量的過程概述,再然后針對(duì)礦山測(cè)量中常常出現(xiàn)的問題提出預(yù)防措施,最后,重點(diǎn)說明加強(qiáng)礦山測(cè)量中精度控制的措施,為以后礦山的精準(zhǔn)測(cè)量提供了依據(jù)。
一、礦山測(cè)量的概念
礦山測(cè)量的含義是:礦山測(cè)量,在礦山建設(shè)和采礦過程中,為礦山的規(guī)劃設(shè)計(jì)、勘探建設(shè)、生產(chǎn)和運(yùn)營(yíng)管理以及礦山報(bào)廢等進(jìn)行的測(cè)繪工作。礦山測(cè)量是開發(fā)礦業(yè)過程中不可或缺的一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)技術(shù)工作。
礦山測(cè)量學(xué)是采礦科學(xué)的一個(gè)分支科學(xué),是采礦科學(xué)的重要組成部分。它是綜合運(yùn)用測(cè)量、地質(zhì)及采礦等多種學(xué)科的知識(shí),來研究和處理礦山地質(zhì)勘探、建設(shè)和采礦過程中由礦體到圍巖、從井下到地面的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)下的各種空間幾何問題。為了安全、有效地進(jìn)行采礦工作和充分地回收礦產(chǎn)資源,運(yùn)用數(shù)學(xué)、測(cè)量學(xué)等所提供的理論、方法和手段,以完成生產(chǎn)工程中各階段從勘探、開采、到報(bào)廢和生產(chǎn)過程的環(huán)境變化從礦體、復(fù)巖到地表中所發(fā)生的各種幾何問題。礦山測(cè)量是一個(gè)系統(tǒng)的完整的涉及不同學(xué)科的科學(xué)技術(shù),掌握這一技術(shù)對(duì)于礦工和管理人員具有極其重要的意義。
二、礦山測(cè)量的目的
礦山測(cè)量工作在礦山的安全生產(chǎn)中起著舉足輕重的作用,這些作用主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
第一方面是:在均衡生產(chǎn)方面起到一定的保證作用。其保證作用主要表現(xiàn)為可以及時(shí)提供反映生產(chǎn)狀況的各種圖紙數(shù)據(jù)資料,從而可以準(zhǔn)確把握各種工業(yè)儲(chǔ)量的變化情況,以保證參與采礦計(jì)劃的編制,實(shí)現(xiàn)檢查其執(zhí)行情況。
第二方面是:對(duì)于地下資源的充分開采和采掘工程的質(zhì)量方面有監(jiān)督的作用。礦山開發(fā)的最主要目的便是開采地下豐富的資源以保障社會(huì)生產(chǎn)生活的需要,而礦山的測(cè)量時(shí)礦山開發(fā)的準(zhǔn)備環(huán)節(jié),測(cè)量所得出的結(jié)果有利于保障采掘工程的質(zhì)量,并進(jìn)行監(jiān)督工作。
第三方面是:在安全生產(chǎn)方面起著重要的指導(dǎo)作用。可以充分利用測(cè)繪的各種礦圖,較全面地發(fā)展熟悉采掘工程的特點(diǎn),進(jìn)行及時(shí)正確的指導(dǎo),保證巷道不掘入危險(xiǎn)地區(qū)內(nèi)。與此同時(shí),對(duì)地下采空區(qū)所引起的巖層與地表移動(dòng)的范圍作出準(zhǔn)確的預(yù)測(cè),以避免出現(xiàn)建筑物的毀壞和人身安全事故。
除此之外,由于地下礦山地質(zhì)條件很復(fù)雜,會(huì)經(jīng)常遇到含水層、溶洞、斷層等地質(zhì)狀況,因此礦山測(cè)量工作要求必須及時(shí)提供準(zhǔn)確的井下巷道位置,繪制出準(zhǔn)確的采掘工程平面圖,及時(shí)反映掘進(jìn)巷道與采場(chǎng)的位置的相互關(guān)系,防止在開采過程中穿透原來采空區(qū)、含水層、溶洞或者透過相鄰巷道從而造成安全事故。尤其是對(duì)相鄰巷道的測(cè)量工作更要注意。由于相鄰巷道之間的保安礦柱較薄,一般為5米,如果測(cè)量不準(zhǔn)確而穿透相鄰巷道,那么開拓及回采作業(yè)過程當(dāng)中將會(huì)存在極大的安全隱患。特別是在頂板比較松軟的地段,因?yàn)闇y(cè)量的原因而相鄰進(jìn)路相互打通造成頂板跨度大,于是就增加了巷道支護(hù)和維護(hù)的難度,而且頂板、邊邦容易脫落,從而容易發(fā)生安全事故。
三、礦山測(cè)量的重要性
礦山的測(cè)量關(guān)乎礦山的開發(fā)建設(shè)工程的命脈,在開發(fā)過程中扮演者重要的角色,它關(guān)乎施工人員的人身安全和施工進(jìn)度的快慢程度,因此,對(duì)礦山測(cè)量的研究顯得格外重要。
四、礦山測(cè)量精度的含義及測(cè)量?jī)x器的介紹
4.1測(cè)量精度的含義
測(cè)量的結(jié)果相對(duì)于被測(cè)量真值的偏離程度。在測(cè)量中,任何一種測(cè)量的精密程度高低都只是相對(duì)的,都不可能達(dá)到絕對(duì)精確,總會(huì)存在各種原因?qū)е碌恼`差。為了使測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確可靠,盡量減少誤差,提高測(cè)量精度,必須充分認(rèn)識(shí)到測(cè)量可能出現(xiàn)的誤差,以便采取必要的措施來加以克服。
4.2測(cè)量?jī)x器的介紹
(1)全球定位技術(shù)(GPS):GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)由三部分組成:空間部分;地面控制部分;用戶設(shè)置部分。
(2)地理信息系統(tǒng)(GIS):它由若干個(gè)相互關(guān)聯(lián)的子系統(tǒng)構(gòu)成,空間數(shù)據(jù)的最根本特點(diǎn)是每一個(gè)數(shù)據(jù)都按統(tǒng)一的地理坐標(biāo)進(jìn)行編碼,實(shí)現(xiàn)對(duì)其定位、定性和定量的描述。
(3)遙感技術(shù)(RS):遙感是以航空攝像技術(shù)為基礎(chǔ),利用遙感器從空中來探測(cè)地面物體物質(zhì)的,根據(jù)不同的物體對(duì)波譜的反映不同的原理,識(shí)別地面上的各類地物,具有遙遠(yuǎn)感知事物的意思。
五、礦山測(cè)量的過程概述
礦山測(cè)量的工作主要包括:井下平面控制測(cè)量;井下高程測(cè)量;礦井聯(lián)系測(cè)量;巷道及回采工作面測(cè)量;貫通測(cè)量;煤礦測(cè)繪資料與地質(zhì)測(cè)量信息系統(tǒng);井下導(dǎo)線測(cè)量的精度分析;井下高程測(cè)量的誤差;礦井定向的精度分析;貫通測(cè)量方案的選擇和誤差預(yù)計(jì);立井施工測(cè)量與露天礦測(cè)量。
礦山測(cè)量通常被譽(yù)為礦山的“眼睛”。礦山測(cè)量在安全生產(chǎn)方面有兩個(gè)方面大的應(yīng)用:使采礦巷道不掘入危險(xiǎn)區(qū)和預(yù)測(cè)地下采空后所引起的巖層與地表移動(dòng)的范圍,避免建筑物的破壞和人身安全事故的發(fā)生。
六、礦山測(cè)量中常出現(xiàn)的問題及預(yù)防措施
6.1測(cè)量?jī)x器的不正確操作
一般來說,施工測(cè)量所使用的測(cè)量?jī)x器都是屬于精密儀器,價(jià)格相對(duì)較昂貴,但由于測(cè)量人員的專業(yè)素質(zhì)不高,實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不足,又對(duì)儀器不太熟悉,因此在儀器的使用過程中,沒有嚴(yán)格按照使用手冊(cè)來規(guī)范操作,這樣就導(dǎo)致測(cè)量?jī)x器的靈敏度在每使用一次都就降低一次,加上有些建筑企業(yè)的測(cè)量員根本就不愛護(hù)儀器,更別提去維修儀器或及時(shí)維修儀器,通常都是放置停用,這樣久而久之,儀器的精度越來越低,即便是換做熟練的測(cè)量人員在進(jìn)行測(cè)量時(shí)也會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤,而非誤差。
6.2儀器管理不規(guī)范
在現(xiàn)有的建筑市場(chǎng)中,在施工過程中沒有專職的測(cè)量人員,絕大多數(shù)都是技術(shù)員和材料員等其他人員兼職管理,而且這些兼職人員中由很大一部分測(cè)量員是剛畢業(yè)的大學(xué)畢業(yè)生,并沒有實(shí)踐的工作經(jīng)驗(yàn),從而造成管理的不規(guī)范。這些所謂的專職人員和業(yè)余愛好者都不懂得常規(guī)測(cè)量?jī)x器的使用和維護(hù),還有操作、性能及測(cè)量方法也一無所知,由此可見這些人根本無法完成檢測(cè)工作。
6.3施工過程中存在溝通不和諧的狀況
傳統(tǒng)的施工管理中,測(cè)量人員以及設(shè)計(jì)還有施工人員就不是很順暢,但隨著大型的建筑項(xiàng)目的出現(xiàn),設(shè)計(jì)建筑工程師已不可能獨(dú)立完成一項(xiàng)工程,這時(shí)就需要各部門的協(xié)調(diào)配合。于是,施工過程中間就出現(xiàn)了施工方、建筑方和設(shè)計(jì)方三方的不和諧。因此要協(xié)調(diào)好三方的關(guān)系對(duì)施工過程具有重要意義。
七、加強(qiáng)礦山測(cè)量中精度控制的措施
7.1 GPS RTK測(cè)量技術(shù)在礦區(qū)控制網(wǎng)的布設(shè)
GPS RTK測(cè)量技術(shù)具有方便、高效、可靠等特點(diǎn),RTK系統(tǒng)由精度、初始化速度、環(huán)境限制性、抗干擾性等方面的功能。運(yùn)用這一測(cè)量技術(shù)能有效地控制精度。
7.2加強(qiáng)測(cè)量輔助設(shè)施的應(yīng)用
由于井下的環(huán)境要比地面的復(fù)雜得多,因此要開發(fā)適用于井下的、便于瞄準(zhǔn)的發(fā)射棱鏡系統(tǒng)以及井下防爆的無線電通訊系統(tǒng)的等輔助設(shè)施,來提高工作效率和測(cè)量精度。
7.3加強(qiáng)測(cè)量管理制度的規(guī)范和實(shí)施
及時(shí)的制定、執(zhí)行有效的管理制度,反復(fù)在測(cè)量過程中檢查,從而保證成果的精度。
八、結(jié)論
礦山測(cè)量是一份項(xiàng)目中最重要的部分,因?yàn)樗木戎苯佑绊懼@個(gè)項(xiàng)目的成敗,但由于市場(chǎng)的原因,個(gè)人的原因還有使用過程中的保護(hù)和維修等過程都影響測(cè)量的精度。因此,在礦山測(cè)量中應(yīng)采取合適的技術(shù)措施保證精度的準(zhǔn)確,從而促進(jìn)礦山的開發(fā)與利用。
參考文獻(xiàn):
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第五篇:淺談工程測(cè)量在水利樞紐工程中的應(yīng)用
淺談工程測(cè)量在水利樞紐工程中的應(yīng)用
魏焰展(福建省漳州市水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院,郵編363000)
摘要:隨著測(cè)繪技術(shù)的迅猛發(fā)展,工程測(cè)量的方法和技術(shù)也在不斷地進(jìn)步和更新。結(jié)合工程測(cè)量在水利樞紐工程中的應(yīng)用,本文概括了工程測(cè)量的相關(guān)理論,并闡述了工程測(cè)量在水利樞紐工程應(yīng)用中的特點(diǎn)。關(guān)鍵詞:工程測(cè)量;水利樞紐工程
1概述
水利工程源遠(yuǎn)流長(zhǎng)。公元前21世紀(jì)禹奉命治理洪水,已有“左準(zhǔn)繩,右規(guī)矩”,用以測(cè)定遠(yuǎn)近高低。20世紀(jì)50年代以后,測(cè)量工作吸收各種新興技術(shù),發(fā)展更加迅速,出現(xiàn)許多先進(jìn)的測(cè)量?jī)x器,為工程測(cè)量在水利樞紐工程中提供了先進(jìn)的技術(shù)和工具,向現(xiàn)代化、自動(dòng)化、數(shù)字化方向發(fā)展創(chuàng)造了有利條件。2流域規(guī)劃階段的測(cè)量
由于流域規(guī)劃是在整個(gè)流域地區(qū)進(jìn)行,因此,不僅要對(duì)河流中徑流的水利資源進(jìn)行規(guī)劃,同時(shí)也要對(duì)該區(qū)域地下水源進(jìn)行規(guī)劃。流域規(guī)劃的主要內(nèi)容之一是制定河流的梯級(jí)開發(fā)方案,合理地選擇樞紐的位置和分布。在進(jìn)行梯級(jí)布置時(shí),不僅需要在地形圖上確定合適的位置,而且還應(yīng)確定各水庫(kù)的正常高水位。為此,測(cè)量人員應(yīng)提供該流域內(nèi)的地形圖、河流縱橫斷面圖以及河谷地形圖??墒占瘒?guó)家基本圖或其他勘測(cè)單位的現(xiàn)有圖提供設(shè)計(jì)使用。在收集資料時(shí),除具體成果、成圖外,還應(yīng)收集下列資料:施測(cè)單位、時(shí)間、作業(yè)規(guī)范,標(biāo)石耐久程度和保存情況,實(shí)測(cè)結(jié)果所達(dá)到的各項(xiàng)精度指標(biāo),所采用的坐標(biāo)系統(tǒng)等。根據(jù)需要有時(shí)還要測(cè)定河流水面高程,測(cè)定局部地區(qū)河流的橫斷面及水下地形圖。
2.1河流水面高程的測(cè)定
盡管在河流上每隔一定的間距設(shè)有水文站,但要詳細(xì)了解河流水面的變化特征,僅靠水文站的觀測(cè)是不夠的。因此,還必須沿河流布設(shè)一定數(shù)量的水位點(diǎn),以測(cè)定水面高程及其變化,水位點(diǎn)應(yīng)盡可能位于河流水面變化的特征處。水位點(diǎn)的密度應(yīng)根據(jù)河流的比降、落差、橫斷面形態(tài)變化等來確定,同時(shí)也要考慮各設(shè)計(jì)階段的要求。為了測(cè)定水面高程,首先沿河流建立統(tǒng)一的高程控制,然后再設(shè)立水位點(diǎn)進(jìn)行水位觀測(cè)。建立高程控制時(shí),通常是在河流沿線布設(shè)一定數(shù)量的高程控制點(diǎn),它們應(yīng)盡可能布設(shè)在靠近河岸但又不致被洪水淹沒、較為穩(wěn)定的地點(diǎn),且最好與待測(cè)水位點(diǎn)位于同岸;它們的分布盡量與水位點(diǎn)的位置相對(duì)應(yīng)??刂泣c(diǎn)的高程一般采用等級(jí)幾何水準(zhǔn)法測(cè)定,其精度要求要視地形條件、水面比降和路線長(zhǎng)度而定。
2.2橫斷面測(cè)量
對(duì)垂直于路線中線方向的地面高低所進(jìn)行的測(cè)量工作稱為橫斷面測(cè)量。橫斷面的位置一般可根據(jù)設(shè)計(jì)用途由設(shè)計(jì)人員會(huì)同測(cè)量人員先在地形圖上選定,然后再現(xiàn)場(chǎng)確定。橫斷面應(yīng)盡量選在水流比較平緩且能控制河床變化的地方。為方便于水深測(cè)量,橫斷面應(yīng)盡可能避開急流、險(xiǎn)灘、懸崖、峭壁,斷面方向應(yīng)垂直于河槽。橫斷面的間距視河流大小和設(shè)計(jì)要求而定,一般在重要的城鎮(zhèn)附近、支流入口,水工建筑物上、下游和河道大轉(zhuǎn)彎處等都應(yīng)加設(shè)橫斷面;而對(duì)于河流比降變化和河槽形態(tài)變化小、人口稀少和經(jīng)濟(jì)價(jià)值低的地區(qū),可適當(dāng)放寬黃斷面的間距。橫斷面的位置在實(shí)地確定后,應(yīng)在斷面兩端設(shè)立斷面基點(diǎn)或在一端設(shè)立一個(gè)基點(diǎn)并同時(shí)確定斷面線的方位角。斷面基點(diǎn)應(yīng)埋設(shè)在最高洪水位以上,并與控制點(diǎn)聯(lián)測(cè),以確定其平面位置和高程。斷面基點(diǎn)平面位置的測(cè)定精度不低于編制縱斷面圖使用的圖根控制精度;高程一般應(yīng)以等外水準(zhǔn)測(cè)定。當(dāng)?shù)匦螚l件限制無法測(cè)定斷面點(diǎn)的平面位置和高程時(shí),可布設(shè)成平面基點(diǎn)和高程基點(diǎn),分別確定其平面和高程。橫斷面的編號(hào)可以從某一建筑物的軸線或支流入口處由上游向下游或下游向上游的順序統(tǒng)一編號(hào),并在序號(hào)前冠以河流名稱或代號(hào),還應(yīng)注出橫斷面的里程樁號(hào)。橫斷面常用的方法有:斷面索法、交會(huì)法、GPS(RTK)法等。
橫斷面測(cè)量的精度要求:橫斷面地形點(diǎn)的精度,包括地形點(diǎn)對(duì)中心線樁的平面位置中誤差:平地、丘陵地應(yīng)≤±1.5m,山地、高地應(yīng)≤±2.0m;地形點(diǎn)對(duì)鄰近基本高程控制點(diǎn)的高程中誤差應(yīng)≤±0.3m。
橫斷面測(cè)量的測(cè)設(shè)要求:
1、中心線與河道、溝渠、道路等交*時(shí),應(yīng)測(cè)出中心線與其交角。當(dāng)交角大于85°、小于95°時(shí),可只沿中心線施測(cè)一條所交渠、路的的橫斷面;當(dāng)交角小于85°或大于95°時(shí),應(yīng)垂直于所交渠、路和沿中心線方向各測(cè)一條斷面。2橫斷面通過居民地時(shí),一側(cè)測(cè)至居民地邊緣,并注記村名,另一側(cè)應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)。橫斷面遇到山坡時(shí),一側(cè)可測(cè)至山坡上1~2點(diǎn),另一側(cè)適當(dāng)延長(zhǎng)。3橫斷面上地形點(diǎn)密度,在平坦地區(qū)最大點(diǎn)距不得大于30m。地形變化處應(yīng)增加測(cè)點(diǎn),提高橫斷面的精度。
外業(yè)工作結(jié)束后,應(yīng)對(duì)觀測(cè)成果進(jìn)行整理,檢查和計(jì)算各測(cè)點(diǎn)的起點(diǎn)距,由觀測(cè)時(shí)的工作水位和水深計(jì)算各測(cè)點(diǎn)的高程,然后將河道橫斷面圖按一定的比例通過cass等軟件在計(jì)算機(jī)上繪制并打印。
2.3縱斷面編繪
河道縱斷面是指沿著河流深泓點(diǎn)(即河床最低點(diǎn))剖開的斷面。用橫坐標(biāo)表示河長(zhǎng),縱坐標(biāo)表示高程,將這些深泓點(diǎn)連接起來,就得到河底的縱斷面形狀。在河流縱斷面圖上應(yīng)表示出河底線、水位線以及沿河主要居民地、工礦企業(yè)、鐵路、公路、橋梁、水文站等的位置和高程。
河流縱斷面圖一般是利用已有的水下地形圖、河流橫斷面圖及有關(guān)水文資料進(jìn)行編繪的,其基本步驟如下:
1、量取河道里程
2、換算同時(shí)水位,按距離成正比計(jì)算各點(diǎn)水位改正數(shù)的方法(由上游水位計(jì)算:△Hm=△HA-(△HA-△HB)/L*l1,由下游水位計(jì)算:△Hm=△HB+(△HA-△HB)/L*l2,hm= Hm-△Hm。式中△Hm中間點(diǎn)的水位改正數(shù)、Hm中間點(diǎn)處的觀測(cè)水位、hm中間點(diǎn)處的同時(shí)水位、△HA上游水位改正數(shù)、△HB下游水位改正數(shù)、L上下游間水平距離、l1上游到中間點(diǎn)的水平距離、l2下游到中間點(diǎn)的水平距離)
3、編制河道縱斷面表
4、繪制河道縱斷面圖
3水利樞紐工程設(shè)計(jì)階段的測(cè)量
水利樞紐工程設(shè)計(jì)階段的測(cè)量工作主要包括:各種比例尺的地形圖測(cè)繪、水庫(kù)淹沒界線測(cè)量、地質(zhì)勘察測(cè)量和控制測(cè)量等。
3.1控制測(cè)量
為保證工程設(shè)計(jì)階段各項(xiàng)測(cè)繪工作的順利進(jìn)行,需在工程設(shè)計(jì)區(qū)域建立精度適當(dāng)?shù)目刂凭W(wǎng)??刂茰y(cè)量的目的就是為了地形圖測(cè)繪和各種工程測(cè)量提供控制基礎(chǔ)和起算基準(zhǔn)??刂凭W(wǎng)具有控制全局、限制測(cè)量誤差累積的作用,是各項(xiàng)測(cè)量工作的依據(jù)??刂茰y(cè)量應(yīng)遵循從高級(jí)到低級(jí)、由整體到局部、逐級(jí)控制、逐級(jí)加密的原則??刂茰y(cè)量分為平面控制測(cè)量和高程控制測(cè)量。平面控制網(wǎng)常用三角測(cè)量、導(dǎo)線測(cè)量、三邊測(cè)量和邊角測(cè)量等方法建立,目前,由于GPS技術(shù)的推廣應(yīng)用,利用GPS建立平面控制網(wǎng)已成為主要方法。高程控制網(wǎng)主要用水準(zhǔn)測(cè)量和三角高程測(cè)量方法建立。
3.2數(shù)字化測(cè)圖
3.2.1 數(shù)字化地形測(cè)量的儀器設(shè)備硬件條件數(shù)字化地形測(cè)量的儀器設(shè)備從控制測(cè)量到成果成圖輸出大致需要GPS接收機(jī)、全站儀、計(jì)算機(jī)、繪圖儀以及與之相關(guān)的平差計(jì)算成圖軟件、數(shù)據(jù)傳輸、交換附件、通訊器材等。儀器設(shè)備配置水平較常規(guī)地形測(cè)量是一個(gè)質(zhì)的飛躍。
3.2.2 數(shù)字化地形測(cè)量工作的人員素質(zhì)條件數(shù)字化地形測(cè)量的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)熟練掌握測(cè)量專業(yè)技術(shù)、熟練掌握計(jì)算機(jī)及測(cè)繪軟件的應(yīng)用技術(shù),這對(duì)測(cè)量人員的技術(shù)素質(zhì)提出了更高的要求。
3.2.3 作業(yè)方法
在生產(chǎn)工序上,數(shù)字化地形測(cè)量不一定要遵守“先控制、后測(cè)圖”的原則,控制測(cè)量、碎部測(cè)圖可以同時(shí)進(jìn)行,甚至可以是先測(cè)圖后控制,只是后者需將碎部成圖以控制點(diǎn)為基準(zhǔn)借助成圖軟件進(jìn)行測(cè)站(圖形)糾正。在控制點(diǎn)點(diǎn)之記的制作上,數(shù)字化地形測(cè)量不一定要將其作為一個(gè)專門工作來進(jìn)行,可依據(jù)最終成圖編繪點(diǎn)之記。碎部測(cè)圖在數(shù)字化地形測(cè)量中只是個(gè)數(shù)據(jù)采集的過程,成圖大量的工作量從外業(yè)轉(zhuǎn)移到了內(nèi)業(yè),目前,碎部成圖作業(yè)方法較多,因人而異。筆者認(rèn)為較為成熟的方法是簡(jiǎn)碼法,特點(diǎn)是成圖數(shù)學(xué)精度好、地物地貌要素詳盡、作業(yè)效率較高。
3.2.4 簡(jiǎn)碼法數(shù)字化地形測(cè)量及其作業(yè)流程
簡(jiǎn)碼法是數(shù)字化地形測(cè)量過程中,觀測(cè)員給每一個(gè)碎部測(cè)點(diǎn)賦于一個(gè)自定義編碼,并依據(jù)這種自定義編
碼編圖成圖的一種數(shù)字化地形測(cè)量方法。
簡(jiǎn)碼法數(shù)字化測(cè)圖作業(yè)流程為:外業(yè)數(shù)據(jù)采集(自定義編碼)→內(nèi)業(yè)概略編圖→草圖外業(yè)補(bǔ)充調(diào)繪→內(nèi)業(yè)詳細(xì)編圖→外業(yè)巡回檢查→最終成果成圖。分述如下:
外業(yè)數(shù)據(jù)采集:該環(huán)節(jié)重點(diǎn)是碎部點(diǎn)三維坐標(biāo)與自定義編碼采集,強(qiáng)調(diào)碎部點(diǎn)的數(shù)學(xué)精度、采集數(shù)量和自定義編碼的可自我識(shí)別程度、強(qiáng)調(diào)測(cè)站與棱鏡之間通訊聯(lián)系,而不必過分關(guān)注碎部點(diǎn)間的連接關(guān)系。在同一個(gè)測(cè)站上,只要能看到而視線又不是過長(zhǎng),宜及時(shí)采集,不必頻繁搬站。自定義編碼不必過于嚴(yán)格,只要編圖時(shí)作業(yè)員自己能夠識(shí)別即可,完全根據(jù)作業(yè)員的習(xí)慣和自我條件決定。值得注意的是:由于自定義編碼具有一定的隨便性,在增加了自我識(shí)別難度的同時(shí),也使其具有相當(dāng)?shù)撵`活性和可開發(fā)性。
內(nèi)業(yè)概略編圖:既然是概略編圖,其原則應(yīng)該定為能識(shí)別多少就編多少,能編到什么程度就編到什么程度,不能識(shí)別的在外業(yè)補(bǔ)充調(diào)繪時(shí)處理。這一環(huán)節(jié)只需要編出有基本輪廓的平面草圖,該草圖只作為外業(yè)補(bǔ)充調(diào)繪的工作底圖,繪圖輸出時(shí)應(yīng)包括碎部點(diǎn)的簡(jiǎn)碼信息,最好先不要繪出等高線。
草圖外業(yè)補(bǔ)充調(diào)繪:該環(huán)節(jié)以帶簡(jiǎn)碼的基本平面圖為工作底圖,對(duì)照實(shí)地補(bǔ)充繪圖,加上必要的量測(cè),應(yīng)理清地物、地貌要素的屬性、各種線條間的連接關(guān)系等。外業(yè)補(bǔ)充調(diào)繪成果圖在內(nèi)容上已經(jīng)是詳細(xì)的平面圖了。
內(nèi)業(yè)詳細(xì)編圖:根據(jù)外業(yè)補(bǔ)充調(diào)繪成果圖修編概略草圖,在此基礎(chǔ)上構(gòu)高程模型三角網(wǎng)繪等高線生成初步地形圖。繪圖輸出時(shí)最好將高程模型三角網(wǎng)和等高線一并繪出,作為外業(yè)巡回檢查的工作底圖。外業(yè)巡回檢查:重點(diǎn)是高程模型三角網(wǎng)的檢查與修編,以及植被、境界類符號(hào)補(bǔ)充調(diào)繪與檢查、初步成果地形圖外業(yè)最終檢查等。
最終成果成圖:根據(jù)外業(yè)巡回檢查成果圖再次修編初步成果地形圖,以及圖面整飾圖幗分幅等。人員組織:數(shù)字化地形測(cè)量的一個(gè)作業(yè)組采用簡(jiǎn)碼法時(shí)宜按一名技術(shù)員+一名測(cè)量工人編制,一個(gè)項(xiàng)目由多個(gè)作業(yè)組施測(cè)時(shí)需專設(shè)一名核心技術(shù)人員負(fù)責(zé)質(zhì)量檢查、成果資料匯總、電腦維護(hù)等。
3.3水庫(kù)淹沒界線測(cè)量
測(cè)設(shè)移民線、土地征用線、土地利用線、水庫(kù)清理線等各種水庫(kù)淹沒、防護(hù)、利用界線的工作稱為水庫(kù)淹沒界線測(cè)量。這些界線以設(shè)計(jì)正常蓄水位為基礎(chǔ),結(jié)合浸沒、塌岸、風(fēng)浪影響等因素綜合確定,根據(jù)需要測(cè)設(shè)其中的一種、幾種或全部。邊界線的測(cè)設(shè)工作通常由測(cè)量人員配合水工設(shè)計(jì)人員和地方政府機(jī)關(guān)共同進(jìn)行,其中測(cè)量人員的主要任務(wù)是用一系列的高程標(biāo)志點(diǎn)將水庫(kù)的設(shè)計(jì)邊界線在實(shí)地標(biāo)定下來,并委托當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)部門或村民保管。界樁分為永久樁和臨時(shí)樁兩類。界線通過廠礦區(qū)或居民點(diǎn)時(shí),在進(jìn)出處各設(shè)一各永久樁,內(nèi)部若干米測(cè)設(shè)一個(gè)臨時(shí)樁,主要街道標(biāo)出界線通過的實(shí)際位置。大片農(nóng)田及經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高的林區(qū),一般每隔2~3km測(cè)設(shè)一個(gè)永久樁,再以臨時(shí)樁加密到能互相通視。只有少量莊稼的山地,可只測(cè)設(shè)臨時(shí)樁顯示界線通過的位置。經(jīng)查勘確定不予利用的永久凍土地、大片沼澤地、陡峭坡地等經(jīng)濟(jì)價(jià)值很低的地區(qū),可不測(cè)設(shè)界樁。在通常情況下,一般采用幾何水準(zhǔn)法和經(jīng)緯儀高程導(dǎo)線法進(jìn)行,目前隨著空間技術(shù)的迅速發(fā)展,RTK技術(shù)定位得到廣泛應(yīng)用。
3.4地質(zhì)勘察測(cè)量
配合水利工程地質(zhì)勘察所進(jìn)行的測(cè)量工作稱為地質(zhì)勘察測(cè)量。其基本任務(wù):
1、為壩址、廠址、引水洞、水庫(kù)、堤線、料場(chǎng)、渠道、排灌區(qū)的地質(zhì)勘察工作提供基本測(cè)量資料;
2、主要地質(zhì)勘探點(diǎn)的放樣;
3、聯(lián)測(cè)地質(zhì)勘探點(diǎn)的平面位置、高程和展繪上圖。具體工作包括:鉆孔測(cè)量、井峒測(cè)量、坑槽測(cè)量、地質(zhì)點(diǎn)測(cè)量、剖面測(cè)量等。
3.5河道測(cè)量
河道測(cè)量主要內(nèi)容包括:平面、高程控制測(cè)量;河道地形測(cè)量;河道縱、橫斷面測(cè)量;測(cè)時(shí)水位和歷史洪水位的聯(lián)測(cè);某一河段瞬時(shí)水面線的測(cè)量;沿河重要地物調(diào)查或測(cè)量。
4水利樞紐工程的施工階段測(cè)量
水利樞紐的技術(shù)設(shè)計(jì)批準(zhǔn)以后,即可著手編制各項(xiàng)工程的施工詳圖。水利樞紐工程施工階段的測(cè)量工作主要包括:施工控制測(cè)量、大壩的施工放樣、水工隧洞施工測(cè)量、水電站廠房施工測(cè)量、金屬結(jié)構(gòu)安裝測(cè)量等
4.1施工控制測(cè)量
建立施工控制網(wǎng)的主要目的是為建筑物的施工放樣提供依據(jù),所以必須根據(jù)施工總體布置圖和有關(guān)測(cè)繪資料來布設(shè)。另外,施工控制網(wǎng)業(yè)可為工程的維護(hù)保養(yǎng)、擴(kuò)建改建提供依據(jù)。施工控制測(cè)量分為:平面控制網(wǎng)的建立,一般按兩級(jí)布設(shè),即基本網(wǎng)和定線網(wǎng);高程控制網(wǎng)的建立,由于勘測(cè)期間建立的高程控制點(diǎn)在點(diǎn)位分布和密度方面往往不能滿足施工的要求,因此必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)募用?,也分兩?jí)布設(shè)基本網(wǎng)和臨時(shí)性作業(yè)水準(zhǔn)點(diǎn)。
4.2大壩的施工放樣
大壩施工放樣的主要步驟有:壩軸線的測(cè)設(shè)、清基中的放樣工作、壩體分塊控制線的測(cè)設(shè)、壩體澆筑中的放樣工作
4.3水工隧洞施工測(cè)量
水工隧洞按其作用可分為:引水發(fā)電洞、輸水洞、支洞、泄洪洞、導(dǎo)流洞等,其中測(cè)量精度要求最高的是發(fā)電洞及其支洞。隧洞施工測(cè)量的主要內(nèi)容包括:洞外控制測(cè)量、洞內(nèi)控制測(cè)量、聯(lián)系測(cè)量、隧洞中心線放樣、開挖斷面和襯砌斷面的放樣等
4.4水電站施工測(cè)量
水電站廠房施工測(cè)量的主要內(nèi)容包括:廠房施工控制網(wǎng)的建立、基礎(chǔ)開挖測(cè)量、廠房建筑放樣測(cè)量等。在建立廠房控制網(wǎng)時(shí),其點(diǎn)位精度和點(diǎn)位分布都應(yīng)考慮機(jī)組的安裝測(cè)量。
4.5金屬結(jié)構(gòu)安裝測(cè)量
在水電工程中,閘門、壓力管道、機(jī)組設(shè)備等都是金屬構(gòu)件,其安裝測(cè)量的精度一般較高,要建立獨(dú)立的控制網(wǎng),須與軸線關(guān)系保持一致。
5水利樞紐工程的變形監(jiān)測(cè)
變形監(jiān)測(cè)的主要觀測(cè)項(xiàng)目:水平位移觀測(cè)、垂直位移觀測(cè)、撓度觀測(cè)、裂縫觀測(cè)、應(yīng)力/應(yīng)變觀測(cè)、分層沉降觀測(cè)、傾斜觀測(cè)、滲流觀測(cè)、溫度觀測(cè)、檢查觀測(cè)、滑坡崩岸觀測(cè)。
變形觀測(cè)的精度和周期——在制定變形觀測(cè)方案時(shí),首先要確定精度要求。對(duì)于不同的監(jiān)測(cè)目的所要求的觀測(cè)精度不同。觀測(cè)周期與工程的大小、測(cè)點(diǎn)所在位置的重要性、觀測(cè)目的以及觀測(cè)一次所需時(shí)間的長(zhǎng)短有關(guān)。及時(shí)進(jìn)行第一周期的觀測(cè)有重要的意義。
觀測(cè)資料的整編和分析——資料整編的主要內(nèi)容包括:收集資料、審核資料、填表和繪圖、編寫整編成果說明。觀測(cè)資料分析其目的是對(duì)水利工程系統(tǒng)和各項(xiàng)水工建筑物的工作狀態(tài)做出評(píng)估、判斷和預(yù)測(cè),達(dá)到有效地監(jiān)視建筑物安全運(yùn)行的目的。常用的分析方法有:作圖分析、統(tǒng)計(jì)分析、對(duì)比分析、建模分析。結(jié)語(yǔ)
伴隨著測(cè)繪新技術(shù)的不斷進(jìn)步,現(xiàn)代水利樞紐工程測(cè)量必將朝著測(cè)量?jī)?nèi)外作業(yè)一體化、數(shù)據(jù)獲取及處理自動(dòng)化、測(cè)量過程控制和系統(tǒng)行為智能化、測(cè)量成果和產(chǎn)品數(shù)字化、測(cè)量信息管理可視化、信息共享和傳播網(wǎng)絡(luò)化的趨勢(shì)發(fā)展。
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