施工测量控制网技术方案要点.pdf

附件 2 向家坝水电站 引水发电系统土建及金属结构安装工程 （合同编号： XJB/0184） 测 量 控 制 网 技 术 方 案 水 电 七 局 向 家 坝 项 目 部 二零零六年五月九日 向家坝水电站引水发电系统及金属结构安装工程（XJB0184）测量控制网布设方案 水电七局向家坝项目部2 向家坝水电站引水发电系统控制网技术方案 一、工程概述 1、1 向家坝水电站引水发电系统工程简介 向家坝水电站是金沙江梯级开发中的最后一个梯级，位于四川省 与云南省交界处的金沙江下游河段，坝址左岸下距四川省宜宾县的安 边镇 4km、宜宾市 33km，右岸下距云南省的水富县城1.5km。工程 开发任务以发电为主，同时改善航运条件，兼顾防洪、灌溉，并具有 拦沙和对溪洛渡水电站进行反调节等综合作用。工程枢纽建筑物主要 由混凝土重力挡水坝、 左岸坝后厂房、 右岸地下引水发电系统及左岸 河中垂直升船机等组成。 本标的主要内容为右岸引水发电系统工程、右岸EL288.00m 384.00m坝基开挖与支护工程、排沙洞工程、施工支洞工程、右岸 310m 混凝土生产系统工程的设计、建设与运行等。 本合同工程计划于2006 年 4 月 1 日开工，要求 2012 年 6 月 30 日全部完工。本合同主要工程量：土石方明挖4645075m 3 ，土石方 填筑 230997m 3，石方洞挖 1639190m 3，混凝土 970531m 3,钢筋制安 62030.06t.喷混凝土 44867m 3。 二、控制网的设计依据 2、1 设计依据 2、1、1 、2003年 1 月 9 日发布的水电水利工程施工测量规范 （DL/T5173-2003） 。 向家坝水电站引水发电系统及金属结构安装工程（XJB0184）测量控制网布设方案 水电七局向家坝项目部3 2、1、2、中国长江三峡工程开发总公司向家坝工程建设部颁发 的向家坝工程施工测量管理细则 。 2、1、3、XJB/0184 标段有关施工设计图。 2、1、4、施工组织设计 2、1、5、 水利水电工程测量规范 2、1、6、国家技术监督部门颁发的有关测量规范 三、施工控制网的布设和控制点的埋设 3、1 施工控制网的布设 向家坝水电站引水发电系统测量控制网拟在三峡总公司向家坝 工程建设部测量中心提供的首级控制网和加密控制网的基础上布设 适合于本标段施工的三等加密控制网。共布设：三条附合导线，一条 闭合导线，排沙洞附合导线。平面控制按照三等级布设，高程按四等 水准测量布设；困难条件下也可以按四等级光电三角高程测距布设。 其余工作面可以从此五条主干导线上引支导线进行施工放样，但尽可 能附合在主干导线上。 目前本标段的地面施工测量控制网点密度已经基本满足前期 施工的需要。 考虑到工程质量和以后施工放样的方便，对于引水系统 工程中的进水口隧洞部分和厂房系统部分，要在业主提供三角基准网 点和水准基准网点的基础上进行加密，加密的控制网的工作基点 （永 久工作基点） 应在进水口和出水口各布设一个单三角，中间用导线连 接。采用三等精度，以边角网观测方法进行加密，每个点应进行三维 向家坝水电站引水发电系统及金属结构安装工程（XJB0184）测量控制网布设方案 水电七局向家坝项目部4 坐标的观测。 高程工作基点在进水口和出水口各布设一对。其主要的 技术指标如表 1-1、表 1-2、表 1-3 和表 1-4 所示。 表1-1水平角方向观测技术要求 表1-2水平角方向观测技术要求 同方向值各 测回互差 测回数 两次照准 读数差 半测回归零 差 一测回 2C较差 66 469 表1-3测距作业技术要求 等级 气象数据测定 往返或光段较差限值 (mm) 气温最小读 数（） 气压最小读 数 （ pa） 数据取用 三0.2 50 测站和前视观 测值平均数 22（a+b*D） 注： D 为平距，以 Km 计。 a为加常数， b为乘常数。 表1-4测距三角高程测量技术要求 等级 测距 精度 测角 精度 最大视 线长度 斜距测 回数 立角 测回 指标差 较差 测回 差 对向观测 较差 环线闭 合差 四等±2 ±11000M 2 2 99±45S ±20L 说明 :S 为斜距 KM ；L 为线路总长KM 。斜距观测一测回为照准一次，测距离4 次 由于目前正处于工程前期准备阶段，所以工作相当繁重， 加密控 制网的布设以简单，高效， 实用为原则。考虑到在本标施工区域内设 了已经建好的观测墩，为了提高加密控制点的密度，方便施工，将对 能利用的观测墩进行联测。 3、2 次级加密控制测量 对于次级平面加密控制网点（临时工作基点），根据施测精度要 等级仪器型号三角形最大闭合差测角中误差 三TC1200 ±7± 1.8 向家坝水电站引水发电系统及金属结构安装工程（XJB0184）测量控制网布设方案 水电七局向家坝项目部5 求，灵活采用闭合、附合导线法，测边测角前方交会法和极坐标法进 行加密；对于次级高程控制网点（临时工作基点），根据施测精度要 求，采用三角高程观测法（对向观测）进行加密。 3、3 控制点埋设 控制点均现浇混凝土桩； 加密的永久高程工作基点埋设不锈钢水 准标志。至于临时测量点则灵活地采用插筋或坚硬基岩上设点的形式 设置。 3、4 控制测量的作业流程 1）在开工通知下达 14 天前，从测量监理工程师处获得测量基准 点、基准线及其基本资料和数据，并现场确认点位。 2）进行数据资料的复核和现场控制点坐标检测，确认无误后再 拟定控制网加密方案。 3）踏勘选点，确定控制网加密方案的最终形式，并上报测量监 理工程师进行审批。 4）控制网加密方案通过后，进行控制点埋设工作。 5）严格按审批通过的观测方案和水利水电工程测量规范进 行控制网的观测工作。 6）观测完毕以后，整理各项数据资料，进行控制网平差计算并 把坐标成果上报测量监理工程师。 3、5 施工控制网的布设 向家坝水电站引水发电系统测量控制网的布设拟布设五条主干导 向家坝水电站引水发电系统及金属结构安装工程（XJB0184）测量控制网布设方案 水电七局向家坝项目部6 线，即四条附合导线，一条闭合导线，平面控制按三等级布设，高 程按四等水准测量布设。 其余施工工作面可以从此四条主干导线上引 支导线进行施工放样，但是尽可能附和在主干导线上。 3、5、1 第一条附合导线的布设方案 根据三峡总公司向家坝建设部测量中心所提供的施工控制点（一棵 树，骨料场，田坝，望江坪）作为导线的起算点，并且由于红砖场点 距离主交通洞只有100m 左右，可以直接将红砖场点作为洞口点。 由一棵树，骨料场，田坝三点作为三个起算方向并向1#施工 支洞与 3#施工支洞的交叉点做第一个导线点。通过1#施工支洞到达 主厂房，通过2#施工支洞最终到达主交通洞，并沿着主交通洞到达 红砖场点而形成一条附和导线，其线形见平面示意图中：望江坪A BCDEFGHI红砖场点。贯通点拟设在E 点附近， 导线全长约 1166m. 3、5、2 第二条附合导线的布设方案 第二条附合导线的起算点和洞口点与第一条闭和导线的相同，由一 棵树，骨料场，田坝三点作为三个起算方向并向1#施工支洞与 3#施 工支洞的交叉点做第一个导线点。并通过3#施工支洞到达主变洞， 通过主变洞与2#-1 施工支洞相连接，并且最终通过主交通洞与红砖 场点向连接。从而形成一条附合导线。其线形见平面示意图：望江坪 A1234FGHI红砖场点。贯通点拟设在 4 号点附 近，导线全长约 1182m。 3、5、3 闭合导线的布设方案 向家坝水电站引水发电系统及金属结构安装工程（XJB0184）测量控制网布设方案 水电七局向家坝项目部7 从第一条附合导线的I 点开始向主交通洞与6#施工支洞的交叉点 布设第一个导线点。通过6#施工支洞到达 1#尾水洞，通过尾水洞到 达 4#施工支洞，由 4#施工支洞到达 2#尾水洞，最终通过 6#施工支洞 闭合到I 点。其线形平面示意图中：I1 2 3 4 5 7 2 1 I。贯通点拟设在 5 号点附近，导线全长约1680m。 3、5、4 第三条附合导线的布设方案 从尾水口点通过主交通洞到达5#施工支洞，并通过 5#施工支洞通 过 1#进水洞与洞外的控制点相连。 其线形见平面图： A B C D E F G H I红砖场。贯通点拟设在4 号点附近，导线全 长约 1065m。 3、5、5 排沙洞附和导线的布设方案 从进水塔控制点 A 开始向 1#排沙洞进口处布设导线点。 最终通过 1#排沙洞附和到控制点B 点上。其线形见平面图：控制点Aab cdefghIjk控制点 C。贯通点拟设在h 点附近， 导线全长 578m。 四控制网的观测设备 向家坝水电站引水发电系统测量控制网拟采用徕卡高精度电 子全站仪 TCA1201， 其标称精度（测角中误差 1， 测距精度 2+2PPM） 可以满足三等控制网的要求。 4、2 控制网的观测方法 在施测过程中，为了减少对中，整平误差，拟采用三联脚架 法，即镜站和测站均架设三脚架，在搬站时前视和测站的基座与脚架 向家坝水电站引水发电系统及金属结构安装工程（XJB0184）测量控制网布设方案 水电七局向家坝项目部8 固定不动，只移动仪器和棱镜。 4、2、1 水平角观测方法 水平角观测采用左右角全圆观测法，左右角各观测三个测回。 即按奇数测回和偶数测回分别观测导线前进方向的左角和右角，观测 右角以前视边起始方向方向为准，换置度盘位置， 左角和右角分别取 中数后相加，其与360 度的差值不应超过三等导线测角中误差的两 倍，即 3.6 秒。 4、2、2 垂直角观测方法 垂直角观测采用正倒镜观测法， 按照四等光电测距三角高程 测量技术要求测四个测回。 观测成果应该符合四等级的指标差较差 （9 秒）和测回差（ 9 秒） 。 4、2、3 距离观测方法 在测距开始前应该正确量出测站和镜站出的气压、温度，然 后取测站与镜站处的气压、 温度的平均值输入倒仪器中， 每一条边长 测四个测回，观测成果应该符合三等级的一测回读数较差限差（3mm） 与测回间较差限差（ 5 mm） 。 五控制网内业计算及贯通误差估算 5、1 控制网内业计算 向家坝水电站引水发电系统测量控制网拟用EL320 作为测区平 均高程面，所有观测的边长均归算到平均高程面上。 5、1、1 斜距的归算 向家坝水电站引水发电系统及金属结构安装工程（XJB0184）测量控制网布设方案 水电七局向家坝项目部9 用高差计算： D=S h2 用天顶距计算： D=S ×sinZ(1k)/4×R×S 2×sin2Z 式中Z天顶距观测值； S 经过气象、加、盛常数改正后的斜距 H测距仪与棱镜之间的高差； D测站与镜站平均高程面上的平距； F地球曲率与大气折光对天顶距的改正值； K大气折光系数 R地球平均曲率半径6370000m。 5、1、2 测区平均高程面上边长的归算 D0=D（1-Hm/R）Hm=H0-HR 式中H0测区边两端点高程的平均值； HR测区选定的投影面的高程。 5、1、3 地球曲率和大气折光对高差的改正计算 h=（1-K）×D 2/（2 ×R） 5、1、4 控制网平差计算 向家坝水电站引水发电系统测量控制网的平差计算拟用“科 傻”测量平差软件代替手工计算，这样可以提高计算速度使计算 成果更加可靠。 向家坝水电站引水发电系统及金属结构安装工程（XJB0184）测量控制网布设方案 水电七局向家坝项目部10 5、2 贯通误差估算： 在最大贯通长度方向上，贯通误差估算如下： 测角中误差： m=±1.8 测边中误差： ml=±3mm 5、2、1 第一条附和导线网贯通误差估算 边长相对中误差： ml/l=3/110000=1/27272(平均边长 110m) 表 5-1 点 号 望江 坪 A B c d e f g h i j 红砖 场 RXI101.6 99.0 100.9 111.1 98.1 55.1 31.9 72.9 103.2 237.6 307.7 392.9 DYI53.4 104.2 259.5 80.6 35.3 0 0 31.3 110.4 0 82.2 94.6 计算得： my=±0.005m myl=±0.013m My=±0.010m 洞内第一条附和导线网测量误差对贯通误差的影响为：横向 中误差 My=±0.010m，满足规范要求。因此，洞内第一条附和导 线可以按照三等光电测距导线布设。 5、2、2 第二条附和导线网贯通误差估算 边长相对中误差： ml/l=3/110000=1/27272(平均边长 110m) 表 5-2 点 号 望江 坪 A 1 2 3 4 f g h i j 红砖 场 RXI101.6 99.0 35.8 33.2 37.0 38.0 31.9 72.9 103.2 237.6 307.7 392.9 DYI53.4 104.2 53.8 307.5 68.0 0 0 31.3 110.4 0 82.2 94.6 计算得： my=±0.005m 向家坝水电站引水发电系统及金属结构安装工程（XJB0184）测量控制网布设方案 水电七局向家坝项目部11 myl=±0.013m My=±0.010m 洞内第一条附和导线网测量误差对贯通误差的影响为：横向中误差 My=±0.010m，满足规范要求。因此，洞内第二条附和导线可以按照 三等光电测距导线布设。 5、2、3 闭合导线网的贯通误差估算 边长相对中误差： ml/l=3/110000=1/27272(平均边长 110m) 表 5-3 点号尾水点J I 12345 RXI71.2 26.6 106.9 111.8 81.8 140 44.4 42.8 DYI82.2 68.3 58.6 15.5 45.7 142.6 62 0 点号6721I J 红砖场 RXI41.5 39.5 81.8 111.8 106.9 26.6 71.2 DYI0 63.2 222.2 15.5 58.6 68.3 82.2 计算得： my=±0.003m myl=±0.012m My=±0.009m 洞内第一条附和导线网测量误差对贯通误差的影响为：横向中误差 My=±0.009m，满足规范要求。因此，洞内闭合导线可以按照三等光 电测距导线布设。 5、2、4 第三条附和导线网贯通误差估算 边长相对中误差： ml/l=3/110000=1/27272(平均边长 110m) 表 5-4 点号控制点ABCDEFG RXI244.4 210.2 119.2 59.2 60.1 68.6 103 122.3 DYI29.4 77.4 51.8 51.5 0 0 20.6 38.2 点号HIJI J 红砖场 向家坝水电站引水发电系统及金属结构安装工程（XJB0184）测量控制网布设方案 水电七局向家坝项目部12 RXI120.2 89.2 25.1 15.2 64.9 162.3 DYI104.4 33.6 15.2 182 67.4 81.9 计算得： my=±0.004m myl=±0.012m My=±0.010m 洞内第一条附和导线网测量误差对贯通误差的影响为：横向中误差 My=±0.010m，满足规范要求。因此，洞内第三条附和导线可以按照 三等光电测距导线布设。 5、2、5 排沙洞附和导线网的贯通误差估算： 边长相对中误差： ml/l=3/110000=1/27272(平均边长 110m) 表 5-5 点号 控制点 A a b c d e f g RXI298.1 259.5 233.4 221.3 206.6 158.8 134 100.7 DYI10.7 21.8 4 7.5 39.8 16.3 9 1.3 点号h i j k 控制点 C RXI30.7 65.5 104.8 160.9 206.6 DYI0 0 14.7 52.7 43 计算得： my=±0.006m myl=±0.004m My=±0.005m 排沙洞附和导线网测量误差对贯通误差的影响为：横向中误差 My=±0.010m，满足规范要求。因此，洞内第三条附和导线可以按照 三等光电测距导线布设。 向家坝水电站引水发电系统及金属结构安装工程（XJB0184）测量控制网布设方案 水电七局向家坝项目部13 六控制网的观测记录及计算成果提交 在控制网的内外业结束后，将原始的观测资料于平差计算成果 均以报审表形式上报监理处。 经监理复核后， 使用控制点的成果进行 现场的施工放样。 向家坝水电站引水发电系统及金属结构安装工程（XJB0184）测量控制网布设方案 水电七局向家坝项目部14 下图为控制网布设方案平面示意图