水利水电工程施工测量规范赏析八篇

序言：写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁，我们为您精选了8篇的水利水电工程施工测量规范样本，期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发，请尽情阅读。

第1篇

关键词：水电工程；测量坐标系统；确定

引言：

国家建立全国统一的坐标系统，包括大地坐标系统，平面坐标系统，地心坐标系统。由于需要建立相对独立的平面坐标系统必须申报相应的测绘行政主管部门进行批准，和独立的平面坐标系统要和国家的坐标系统一和一致。水电工程测量坐标系统宜采用国家坐标系统，包括1954年的北京坐标系和80的西安坐标系统。旧坐标系统的使用方便现有的水电项目的前期设计数据和相应的资料。国家统一的坐标系统是相对于基础测绘来说的，测绘和工程测图是为工程服务的，国家坐标系统有很大的长度变形，影响工程的设计和精确的数量，特别是在高海拔和远离中央子午经线长度变形区的，这些是越来越明显的，因此，往往需要建立相对独立的平面坐标系统。

一、 水电工程规划设计阶段坐标系统的选择

水利水电工程测量规范：（1）水电工程枢纽区地形图使用现有的国家坐标系统的高斯正形投影。（2）枢纽区和重要的工程建筑物区内的封闭图投影长度变形值不超过5厘米/公里，超过5厘米/公里时要建立相对独立的平面坐标系统。（3）长度小于60公里的独立测量面积或长度独立的狭长测量区域，可以不实施高斯投影，可以采用任意的平面直角坐标系统。工程枢纽区的测量绘图为了满足设计和施工图和实地测量的需要，但是要求线长度相符，控制网络侧的长度算到参考椭球面的高程归化和高斯正形投影距离变化而变化的组合（即长度变形）限制在一定的数值，以便使它的影响被忽视。因此，要利用国家统一的坐标系统必须满足以下条件：（1）工程枢纽区坐落在高斯正形投影带中央子午线的附近，不大于±60公里的区域；（2）调查地区的平均高度表面附近的国家参考椭球体面（或平均海平面）的平均高度不超过300米，否则，应根据具体条件和要求选择独立的平面直角坐标系统。

二、 水电工程施工阶段坐标系统的选择

水电工程枢纽区建设工程施工测量是在设计阶段的调查是对现有的控制点和其他相关的基础测绘数据进行的。因此，水电工程施工测量的规则和条例规定：（1）施工平面控制网坐标系统应符合规划和设计阶段的坐标系统一致。（2）平面控制网的观测数据不做高斯投影校正，只将边长投影到测试区选定的高程平面上，使用平面直角坐标系统在平面上进行直接的计算。

非工程枢纽区的建设工程测量工作主要是水库测量。淹没线的测量仅对高程的精度要求更高，塌岸和滑坡影响的区面积较小，对坐标系统的选择没有特殊的要求。土地详查制图比例尺通常是1：1000和1：2000，在高海拔地区使用国家坐标系统的投影变形较大，当高程高度是3000米时，投影变形可达到1　/　2100，大于图根控制的误差。在水库区的土地详查应根据密集的住宅区，城市，工矿企业和其他重要地区建立独立的坐标系统，测绘土地详查地图。

三、水电工程测量的几种独立坐标系统

1、　高斯正形投影任意带平面直角坐标系统

（1）投影面是高斯正形投影面：该平面坐标系统和国家平面坐标系统完全一样，只是中央子午线可任意选择，和国家大地坐标转换方便，但它是不方便其他用户的使用。该坐标系统并没有解决标高高程投影变形的影响，适用于低海拔地区。

（2）投影面是选定的高程面：为解决高程投影变形的影响，可以将测量线长投影到测区选定的高程面上。测量线的长度投影测试选定的区域高程面。该坐标系统解决了高斯投影和高程标高投影变形的影响，使用应用范围广。

2、任意平面直角坐标系统

（1）以国家坐标做起算数值数据的独立坐标系统：以一个国家大地平面坐标及该点到另一个大地方方位角成为一个数值起算数据建立独立坐标系统，我们可以称为平面坐标计算点为原点的坐标系统，它适用于长度小于60公里的独立测量区域，这是水电工测量范围往往选择独立坐标系统。长度小于60公里的参考椭球面几乎接面，可不进行高斯投影校正，但要减少测量线测区的高程平面选择。远点坐标和投影面的高程是该坐标系统与国家坐标系统相关的基本参数，必须在材料结果中应当记录作为坐标系统转换的数据。

（2）假设平面直角坐标系统：一个点的假设平面坐标及该点到另一点的假设方位（或磁方位角）成为一个数值数据建立独立的坐标系统，只有在很小范围内的测绘，测绘数据成果没有其他用途的条件下使用。它与国家坐标系统没有任何联系，它是测绘法不允许使用的。

四、 水电工程测量坐标系统的确定

1、坝后式水电工程坐标系统的确定；坝后式型工程坐标系统是比较好的确定。库区应该采用国家坐标系统，坝区采用坐标点以国家点坐标作为一个数值数据独立坐标系统。独立坐标系统的关键是选择测试区域线投影面的选择：规划阶段一般选定的测量平均高程面，它是不适合施工阶段的测量要求；在施工阶段，线长投影平面由被选定坝顶高程和坝基高度（或发电机组安装平均海拔高度）的平均高程表面，而是开展地质勘查大坝高度之前是未知的，因此，投影面的高程应选择坝址水面高程海拔正三分之一水头为宜，以取10米整数倍使用。测量线线长的高程和投影面的高差小于300米，投影变形小于5厘米/公里，海拔差异超过300米，面积较少，是重要的地区。

2、引水式水电工程坐标系统确定；类型的引水式工程的坐标系统一般是分阶段确定的。在规划设计阶段，整个隧道及水库利用国家坐标系统，闸址区域和厂房的建筑面积区域是两个相对独立的区域，各自建立一个以国家坐标点成为一个数值数据的独立坐标系统，线路长的投影面也可以各不相同，以适合各自投影面积变形尽可能少的要求。施工阶段，隧洞区普遍建立引水隧洞平均高程面为平面坐标系统，往往因为其设计阶段的坐标系统不符合实际建筑所造成的设计位置不一致，设计和实际数量不一致的矛盾等，如设计洞线的长度是高斯投影平面上的长度，施工洞线的长度是选定的投影平面上的长度，当利用国家坐标系统进行的施工阶段，施工测量中存在大量投影校正计算，从而增加了施工测量工作的难点。施工期间为重新建立的一个新的独立坐标系统，坐标系变化的隧道区也会引起闸址和厂房区坐标系统的变化，导致主要建筑物的设计与实际情况不一致的情况。应将建筑物转移到河流位置变化小的地方，如果闸门地址沿河道方向地形变化不大，坐标原点可选在工厂区内，反之亦然。

3、混合式水电工程坐标系统的确定；混合式工程坐标系统的测定和引水类型基本相同，坝址区和厂房区也是相对独立的两个区域，各设立一个以国家点坐标作起算数据的一个独立坐标系统，各自选定测量线的投影面。在设计阶段，隧道和水库一般采用国家坐标系统；在施工阶段，隧道一般采用独立的坐标系统，投影面通常是引水隧洞平均高程面。由于大坝工程量大，建筑形态规模大，为避免坐标系统上的变化量和建筑形态体型的变化并影响隧道区；新的坐标系的远点应设在坝区。

五、结语

施工阶段的测量具有测量精度高，大形建筑要求投影变形小，要准确计算工程量等特点，因此，坐标系统的确定要以满足施工阶段的测量工作要求为主。

规划设计、建设施工和随后的安全监控每个阶段的坐标系统应该是统一的。独立坐标系统的建立，与国家坐标系统的转换关系随将成立，同一地区不能多次建立新的独立坐标系统，其对测量与设计结果的使用和保存不利。

在规划阶段选定测量线长投影面时，在满足当地地形测绘需要的前提下，尽量选择投影面低的地方为好。由于施工阶段的施工测量精度高，主要在正常蓄水位以下进行施工测量，低的选择投影面可以保证主要的测量线的长度投影变小。

参考文献：

[1]水利水电工程测量规范，SLl97—1997[s]．

[2]水电水利工程施工测量规范，DIMT5173—2003[s]．

第2篇

关键词：高程点注记间距；测点高差精度；土石方工程量

中图分类号： P21 文献标识码： A

一、概述

在电力工程(变电站、发电厂)勘测设计过程中，如何为设计提供准确可靠的测量数据进行土石方工程量计算，是个多年来困扰测量人员的问题。随着经济的发展、工程成本的提高和工程预算制度的严格执行，设计计算土石方与实际土石方不合的矛盾日益突出。

现今常用的土方计算方法有方格法、断面法、等高线法、数字地面模型法(DTM)、三角网法(TIN)，任何一种方法实际精度主要由原始数据的采集误差和高程内插误差两方面决定。数据采集误差来自测点设备误差、测量误差等，而高程内插误差取决于测点密度和点位位置。

为进一步做好设计服务，满足土石方计算误差要求，使工程量计算更科学合理，需要对野外测点高程精度、测点的密度进行探讨，找出科学合理的解决方案，满足业主不断提高的要求。

二、现行测量标准

目前厂区电力工程测量使用的测量规范是：《火力发电厂工程测量技术规程》(DL/T5001－2004)行业标准，《水利水电工程测量规范》(SL197－97)行业标准，《工程测量规范》(GB50026－2007)国家标准，《1:5001:10001:2000外业数字测图技术规程》(GB/T14912－2005)国家标准。在这些规范中，对于地形图测绘精度，没有提出要满足施工土石方工程量计算的要求，但业主对计算土石方工程量有要求(如有的要求“土石方平衡工程量误差不超过±5%”等)，这就对地形测量提出了挑战。地形测量内容包括：地面地形地貌、地物信息和地下信息等。设计使用地形图，一方面进行总平面布置，另一方面计算土石方工程量。而土石方工程量的计算，与地形图高程点注记间距及精度、等高线或插求点有关。

1、高程点注记间距要求

对于高程点注记间距，各工程标准的要求见表1。

表1几种工程标准对测点密度要求

2、高程注记点精度要求

对于高程注记点的精度，各工程标准的要求见表2。

表2几种工程标准对高程注记点高程精度要求

3、等高线或插求点高程精度要求

对于等高线或插求点高程精度，各工程标准的要求见表3。

表3几种工程标准对等高线或插求点高程精度要求

4、几种工程标准的比较

测点密度方面，《工程测量规范》与《火力发电厂工程测量技术规程》注记点密度相同，《水利水电工程测量规范》注记点密度最高，《1:5001:10001:2000外业数字测图技术规程》注记点密度最低。

高程注记点精度方面，《工程测量规范》与《火力发电厂工程测量技术规程》无规定，《水利水电工程测量规范》要求高程注记点精度高于《1:5001:10001:2000外业数字测图技术规程》。

等高线或插求点高程精度方面，《水利水电工程测量规范》要求高于《火力发电厂工程测量技术规程》和《1:5001:10001:2000外业数字测图技术规程》，与《工程测量规范》要求相同。

三、全站仪采集高程点精度分析

从以上规范中可以看出，《水利水电工程测量规范》提出了高程注记点精度和较高的密度，比较好地规定出地形图测图精度。由于土石方工程量与地形图高程注记点精度和密度有关，而高程注记点精度与全站仪三角高程测量精度相关。下面对三角高程测量高差精度进行分析：

全站仪三角高程测量高差计算公式：

式中：h为高差；S为斜距；α为垂直角；I为仪器高；V为觇标高；K为大气折光改正；R为地球半径。

根据误差传播定律,忽略微小项，得到高差中误差为：

式(2)中，又因mk较小(一般为±0.03mm～0.05mm)，忽略，式(2)简化为：

在全站仪地形图测量中，取ms=±14mm(取自《工程测量规范》全站仪测图要求，距离按700m计算)

mα=±18″(取自《工程测量规范》图根电磁波测距三角高程的主要技术要求)

其他取值为：

按式(3)计算，垂直角和距离对高差的影响见表4。

表4垂直角和距离对地形点高差中误差影响

根据《工程测量规范》，对于1:2000地形图，全站仪测量地形点最大距离为700m，则平地、丘陵地形的地形点高差中误差为63mm。图根点高程中误差不大于基本等高距的1/10，以基本等高距为1m计算，则有：

m测站=±0.1m

测点的高程误差

m高差=±0.063m

则MH=±0.12m。

可以看出，测点高程误差主要是测站点高程误差。取测点高差限差为±0.13m，测点高程限差为±0.3m。

从表4可知，垂直角对高差误差的影响不明显，距离影响明显。在野外工作中，提高测站点高程精度将大大提高地形图测点精度。

除测点误差外，在地形图测量过程中，有些人为因素直接影响土石方工程量计算精度，如：测点点位不准，地形地物取舍不当等。因此，在野外测量过程中，测量人员需要注意如下事项：持镜员应进行岗前培训，地形图测量立点时，棱镜杆不应插入地下，应立于测点地面。地形地物的取舍应满足规范要求，根据电力工程地形图测量的特点，按照规范要求进行施测。测点应能反映地形的变化，如：坡度变化处、坎上坎下、沟底等，在测量稻田、旱地时，点位不应立在田、地中间的厢沟下面，应立在地台上面，并能反映田、地的地面高度。

总结不同规范的要求，结合工作实际，我们认为目前地形图测量建议补充内容如下：地形点相对于测站点的高差限差为±0.15m；地形点高程限差为±0.3m。大比例尺地形图测点密度见表5。

表5地形点点位间距(单位：m)

四、高程点精度对土方量计算的影响

1、采用不规则三角网计算土石方量的方法

不规则三角网(TriangulatedIrregularNetwork，TIN)指将按地形特征采集的点按一定规则连接成覆盖整个区域且互不重叠的连续三角形。TIN能较好地顾及地貌特征点、线，表示复杂的地形表面比矩形格网精确。我们将根据地形起伏变化的复杂性来确定采样点的密度和采样点的位置，从而可以避免地形平坦时的数据冗余，又能按地形特征点较好地逼近地形表面。在计算填方和挖方量的过程中，首先根据在挖前和挖后的地面特征点建立不规则三角网。在建立好的不规则三角网中，其每一个基本单元的核心是组成不规则三角形的三个顶点的三维坐标；从每个挖前三角形的三个顶点竖直向下引出三条直线，直到与挖后的地表面的三角网相交，便形成许多的三棱柱，这时整个区域的土石方地形便形成了由许多连续但不可微分的三棱柱组成的集合。分别计算出每个三棱柱的体积，所有的三棱柱体积之和便是整个区域的土石方量。具体见图1：

现假设，面ABC为挖前地表面TIN中的三角形，面DEF为挖后地表面上的三角形面，面A1B1C1为上下表面在水平面上的投影；点A、B、C为测区内挖前地表面的特征点，点D、E、F为测区内挖后地表面上的地形点，其三维坐标(X，Y，H)已知。

首先令：

图1不规则三角网计算土石方量示意图

则投影面的面积为：

则三棱柱的体积为：

其中A1B1、B1C1、C1A1、AD、BE、CF长度可由三角形几何关系求得，图1为三棱柱示意图。这样便求出了一个三棱柱的体积为V1；假设整个区域是由n个连续但不可微分的三棱柱组成，则整个区域的土石方量为：

式(7)中V1为各个不规则的三棱柱的体积。

2、高程点误差对采用TIN计算土石方量的影响分析

由上面的计算公式可以看出，单个三棱柱的体积与上表面在水平面上的投影面积、三角形挖前挖后的顶点高差之和相关，计算区域内的TIN由离散高程点按德劳内法则组成，离散点的分布决定了三角形的分布，对于分布一定的TIN来说，决定其土石方计算精度的就是三角形顶点高差之和。仅考虑高程点测量误差的影响，将每一个三角形面积看作一个常数，以挖方为例说明高程点高程误差对土石方量计算的影响。

假设所有高程为同样的方法测得，则高程点具有同样的高程精度，假设其高程误差为h。AD为A点高程减去挖方后的设计高程值，设计高程值为常量，则AD的误差也为h，同理BE、CF的误差也为h，将h值代入公式(6)，则：

由高程点误差引起的挖方量误差是：

式中：V为计算土方量，为真实土方量，Δv为高程测量误差产生的土方量误差。

则有

，即为土方量计算误差百分比。

而为计算区域所有三角形在水平面上的投影三角形面积之和，也就是说在计算区域内高程点分布一定的情况下，挖方量误差直接与高程点的误差成正比，区域投影面积越大，其土方量计算误差越大。因此，高程点的误差越小，土方量计算的精确度越高。

为了明确高程点的高程误差对土方量计算误差的影响程度，按以下方法进行了模拟计算：以一定面积的外业采集高程点作为理论数据，将高程点高程误差分别按+0.1m、+0.2m、+0.3m进行假设，计算的挖方量及高程误差影响比例见表6。

表6高程误差对挖方量的影响计算

由表6可以看出，高程点的高程误差直接影响土方量计算的精度。

在实际的计算过程中，计算区域挖方体积只能依靠有限的三棱柱来模拟计算，为了尽可能提高区域体积计算的精度，有限的三棱柱的上表面三角形所代表的平面必须尽可能地接近地面实际情况，最大程度地模拟地面起伏变化，因此区域内构造TIN的高程点还要分布均匀，且具有足够多的地形地貌特征点。

如何确定土石方开挖平均高差与测点精度关系，《水电水利工程施工测量规范》(DL/T5173－2012)7.6.10规定“对同一区域土石方挖填工程量进行两次独立测量计算的土方量差值不超过7%或石方量差值不超过5%时，可取其平均值作为最后值。”，《水利水电工程施工测量规范》(SL52－93)5.3.15规定“两次独立测量同一区域的开挖工程量其差值小于5%(岩石)和7%(土方)时，可取中数(或协商确定)作为最后值。”，结合表6，我们可以推算出挖方平均高差与测点精度关系。

我们假设计算挖方高差误差与测点高程误差相同。

设M1为第一次测量工程量；M2为第二次测量工程量；S为挖方平均面积；ΔH为挖方平均高差；M为挖方平均工程量。

则工程量

由于每次测量均有误差，对(1)、(2)式微分，按误差传播定律有

2次测量工程量

误差相同)

取2倍mt为工程量差值限差ΔT，于是考虑上述规范要求有

18)式为挖方平均高差与高差精度的关系。

平均挖方高差与测量高差误差关系见表7。

表7平均挖方高差与测量高差误差关系(单位：m)

由于假设计算挖方高差误差与测点高程误差相同，表7可以作为野外地形图测量高程注记点精度指标。

根据以上分析，对于1:500或1:1000地形图测量，在用于土石方工程量计算时，测点高程精度将直接影响其工程量计算，综合考虑表7和工作实际，建议要求测点对于测站点的高差限差为0.15m，点的密度按表5要求执行。从我们使用测量仪器精度看，结合目前测绘工作现状，对于地形点高差限差取0.15m，是可以满足的。

从管理角度上看，在进行测量交桩过程中，需要使用测量仪器对现场关键地形点进行检测，并将测量数据提交给监理和施工单位，以减少施工过程中施工单位提出土石方工程量不符合的矛盾。

结束语

随着业主精细化管理的提高，对设计、施工管理日益细化，经济指标量化，对土石方工程量计算会提出更高要求。这对我们测量人员是个新的挑战，也为测量技术的发展提出了新的课题。

参考文献

[1]成.核电厂土石方量计算影响因素分析[J].工程建设与设计,2014,07:151-153.

第3篇

关键词：土方吹填；全站仪；测量技术

中图分类号：[P258]文献标识码：A文章编号：

全站仪，即全站型电子速测仪（Electronic Total Station）。是一种集光、机、电为一体的高技术测量仪器，是集水平角、垂直角、距离（斜距、平距）、高差测量功能于一体的测绘仪器系统。因其一次安置仪器就可完成该测站上全部测量工作，所以称之为全站仪。广泛用于地上大型建筑和地下隧道施工等精密工程测量或变形监测领域。

一、工程概况

骆马湖罗曼园生态修复土方吹填工程项目位于江苏省宿迁市骆马湖风景区内，地处骆马湖湖滨带状湿地公园的南部位置，西部毗邻避风港，东到环湖大道，南至骆马湖南堤，背面与游憩中心和酒吧一条街相连，占地面积36.24公顷，为江苏省第七届园艺博览会主会场。工程主要内容有：土方开挖、土方吹填等。

二、施测方案

1、对甲方提供的基准点进行平面位置坐标和高程复核；

2、在施工区加密增设控制点，为施工工程中测量工作提供控制坐标和高程；

3、根据基准点及增设的控制点依次放设河边道路、管理区主、次干道的边线；测量土方施工现场原始断面。

三、 测量依据

按国家测绘标准和本工程施工精度要求。

GB/T17942-2000《国家三角测量规范》

GB 12897-91《国家一、二等水准测量规范》

GB 12898-91《国家三、四等水准测量规范》

SL 52-93《水利水电工程施工测量规范》

四、测量方法

(1) 施工控制网加密测量

根据业主单位提供的施工平面控制网基准点和高程控制网基准点，并依据施工测量的实际需要，布设施工测量加密控制网，控制网等级为四等。

加密控制网基准点埋设钢筋砼标墩，标墩结构严格按照规范和设计要求执行。顶部埋设强制钢筋头。标墩建好后稳定24周后即进行观测。

对加密控制网的观测严格按照《水利水电工程施工测量规范》的规定和限差要求执行。加密控制点相对于首级控制点点位中误差不大于±5.0mm。

控制网基准点可能存在水平位移和垂直升降，定期对控制网点检测校核。

（2）原始断面测量放样

通过分析施工图纸，我们发现所提供图纸数据为每20m为一个单元格的网格数据。如果进行数据校核和原始地形测量，测量点必须与之对应，结合我工程实际，我们采用以南北方向每20米为以断面，共划分66个断面，然后每个断面上放样两个控制点。在实际放样的过程中，考虑到全部利用坐标点放样需要较长时间，我们在施工中心区域放样相邻断面共四个控制点，例如假定某断面为1+000，相隔20m的另一断面为1+020,1+000断面自东至西放样A、 B两点，1+020断面自东至西放样C、 D两点，此四点为施工图上一个网格的四个点，然后将全站仪架在A点，棱镜放C点，将该点方向置零，然后在保持角度方向不变的情况，利用全站仪测距模式向北每隔20m放出相应断面上的控制点，采用同样的方法可以放出B、D方向上的相应断面的控制点，该方法充分利用的全站仪方向可以置零的特点，进行控制点放样，在该工程前期放样中发挥了重要作用，节省了大量时间。

3、原始断面测量

控制点完成放样后，我们以加密控制网基准点中的一个点为后视点，另外一个点为测站点，可以测出已放样的每个断面上的其中一个断面桩的坐标及高程数据，然后以该数据点作为每个断面上的基点，采用全站仪中的对边测量模式中放射对边测量模式，对每个断面进行原始断面测量。确保平面定位误差小于±10mm，高程误差小于±2mm。

测量中，为保证棱镜方向始终处于断面上，我们在已知的两个断面控制点上各插一把旗子，作为参照，并有一人专门负责指挥手持棱镜人员的方向，确保了测量数据的有效性。对边测量方法的应用，对进行前期断面测量及后期完工测量起到了关键作用，该方法简单易用，测量方便，在仪器位置架设得当的情况下，在仪器不需二次移动的情况下，可以一次测量多个断面，该测量方式的应用也得到了建设单位的认可。

（4）施工中数据测量

工程正式开始后，因该工程主要为吹填土方，吹填期间土方无法整形，这给计算期中支付的工程量带来了困难，考虑到已完成吹填的区域周边先期已填筑围堰，吹填土方全部位于围堰范围内，我们采用对沉降后围堰高程一下的区域采用坐标测量的方式，求出吹填面积s1和高程h1，结合该区域原始数据，利用(s1+s原)*（h1-h原）/2的方式进行工程量计量，对于高出围堰的部分采用断面测量方式，结合实际将其分割为多个断面，并测量断面之间的距离，按照相邻断面面积的算术平均值乘以断面距离的方式求得吹填工程量，例如，假定其中两个断面面积分别为s1、s2两断面间的垂直距离为d ,则其计算公式为（s1+s2）*d/2，通过上述两种方式，最终计算出吹填土方总的工程量。

（5）地形整理控制测量

土方吹填结束后，待土方沉降稳定后，就要按照施工图纸要求进行土方整理，这时要使用全站仪中的坐标放样放出地形，考虑到将地形上的每个高程点全都进行放样工作量太大，而且难以完成，我们采用放出每个地形的边界主要变化点，及最高点的办法，进行放样， 如图，该地形共有五个主要控制点，分别为BD41至BD44，及最高点7，以此五点进行地形放样，根据整理情况适时测量，及时对整理情况进行控制。

地形整理是确保工程质量最终满足合同要求的关键，所以该阶段确保地形整理到位非常重要，在实际土方整理的过程中，我们采用全站仪全程跟踪复核的办法，采用放样测量模式，及时对各控制点与设计数值进行比较，确保了地形整理最终满足了合同要求，得到了建设单位的肯定。

（6）竣工断面测量

该阶段测量方法与原始断面测量方法类似，不再赘述。

第4篇

关键词：TBM;激光导向; 控制测量;贯通测量

Abstract: The whole section roadheader (The tunnel boring machine) TBM as in recent years, both a new underground excavation engineering tunneling technology, underground excavation engineering construction is The development direction, shield construction machine measurement system is a kind of brand-new measurement model, this paper TBM tunnel control survey and laser guided survey system in long tunnel construction process of The organic combination of The thoroughly discussed, with support for constitutive machine more experience accumulated construction measure.

Keywords: TBM; Laser guidance; Control measurement; Breakthrough measurement

中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：

1、概况

随着全断面掘进机在地下开挖工程中的广泛应用，是未来隧洞工程施工技术的发展方向，而盾构机测量系统是附属于TBM全新的测量模式，它表现的形式是如何指导着隧洞掘进，根据大部分工程的经验，洞内基本导线网宜布设交叉闭合双导线，相互间互相校核，将精确的数据传递至盾构机测量系统，为隧洞贯通提供了测量技术的支持。从而保证了工程的顺利实施。

2、洞外与洞内的联系测量

2.1进洞口控制网的布设

根据发包人提供的施工控制网成果，结合地形的实际情况，进行设计、选点、造标，布设两条独立进洞交叉闭合导线。两个独立进洞控制点的定向起始方向为同一方向，进洞口控制网布设成边角交会网。如下图2-1所示

A7和A12为独立的进洞控制点，A8为定向起始方向, JDL1和JDR1为进洞点，A8、A7、A12、JDL1、JDR1就共同构成进洞口控制网。

2.2进洞口控制网的观测

施测过程中严格执行《水利水电工程施工测量规范》SL52―93中测角中误差、三角形闭合差、测距中误差、测回数的相关规定。

观测时，充分考虑外界条件对测角、测距的影响，在日出后或日落前，避开大气透明度差的时段，在外界条件符合观测要求的情况下按略高于三等边角网的精度进行观测。

2.3进洞口控制网的平差

由于进洞控制点是在地面基本控制网的基础上测设的，因此可将地面基本控制点作为已知起算点。为了提高进洞点的精度,为其单独进行测站平差,在进行测站平差时，采用组间联合平差, 联测方向的改正数分配遵照“平均反符号”的原则进行。原理如下:

设两组联测的共同方向ij的观测值分别为i’j’和i’’j’’相应的改正数为v’i,v’j 和v’’i,v’’j

则:

-v’i+v’j+v’’i-v’’j+n=0

其中:n=(j’-i’)-(j’’-i’’) 组成法方程式:4k+n=0

解之:联系数 k=-1/4n

V’i=-k=+1/4n v’j=+k=-1/4n

V’’i=+k=-1/4n v’’j=-k=+1/4n

3、洞内基本导线网的控制

3.1洞内基本导线网的布设

为保证隧洞测量贯通的准确性,洞内基本导线网布设成交叉闭合的双导线， 洞内直线段由两侧布设的对称交叉双导线构成。导线网边长根据仪器等级和洞内观测条件，直线段控制在300～500m。

如下图所示：

1）直线段交叉闭合对称双导线

ACE G IK

BD F H JL

3.2洞内基本导线网控制点的布设

洞内基本导线控制点布置在隧洞轴线两侧洞壁上，距洞底1.5m高的位置。强制对中螺丝的中心即为导线点的平面位置。控制点用钢筋混凝土固定在洞壁上以保证观测台的稳定性。其位置既保证人能够方便观测，又避免洞内其它辅助设施的影响，在观测台底部放置简单实用且为活动的观测者辅助设施，以便观测完毕后移走。在观测台上方的洞壁上设置照明装置和插座。仪器台的简图如图所示

3.3洞内基本导线网控制点的测量方法及传递

洞内基本导线测量采用瑞士徕卡TCA1800全自动全站仪（测角精度 1＂，测距精度1mm+2PPm），在进行洞内基本导线的角度观测中，当方向数为2时，采用左右角观测方法；当方向数多于2时，采用全圆方向观测法，观测6个测回。在进行洞内基本导线的距离观测中，对导线边要进行对向观测，要测量气象元素，并进行气象改正、乘常数和加常数改正以及倾斜改正。在洞内观测过程中,测角和测距要考虑外界条件对精度的影响。由于TBM盾掘进机开挖中,灰尘的流动和气流的不稳定,以及光线的折射都会对观测数据的质量产生整体的不可靠，所以尽量选择视线清晰，气流稳定的状态下进行导线测量。每当基本导线向前延伸一个环节，则计算和检核就要进行一次，检核的内容包括：

1）图形闭合差

w图=[B]-(n-2)*180限差(w图)限 2√nmp

其中: [B]为图形内角和mp一测回测角中误差n左角数

2) 检查两期都进行观测过的新、旧角值之较差Δβ是否超限。

其限差按下式计算：

3)检查新增环节未端导线点的横向点位精度。

推算的导线点i的点位横向较差Δi来检查。点位横向较差的限差可按下式计算

式中 是与导线点i相应的横向中误差的估值，可以根据导线点i的桩号进行计算。

TBM开挖中，测量工作是根据主机机头位置，固定安装的VMT激光导向系统自动引导掘进方向,属于洞内施工导线部分。洞内施工导线是在洞内基本导线测设的基础上,用基本导线对施工导线进行校核，通过一定的纠偏量调整掘进机姿态沿设计轴线前进。在纠偏的过程当中,调整后视方位,避免出现纵向大的偏差,先使掘进方位角平行于设计轴线方向,然后调整一定的角度偏差值使掘进方向缓和的归于设计轴线。在TBM掘进中，由基本导线的坐标系统传递给VMT激光导向系统，并进一步根据隧洞的设计洞轴线指导掘进机方向。洞内施工导线的水平角和距离均应观测2个测回，水平角按左右角观测，左右角之和与360°的较差不大于±3″。洞内施工导线的技术要求按下表的规定：

平均边长（m）

（m） 测角中误差（″）

（″） 测距中误差（mm）

（mm） 左右角之和与360°较差（″）

（″）

300 ±1.8 ±3 ±3

为避免出现任何形式的粗差和精度不等权，每隔2km左右将左右两条导线进行联测，洞内基本导线的计算与检核是随基本导线向前延伸而逐次进行。

3.4洞内基本导线网桩点内业及平差计算

根据《水利水电工程施工测量规范》SL5293以及测量总体设计报告，洞内基本导线网执行三等导线测量限差，水平角：两次照准差4cc，半测回归零差6cc，2C互差9cc，同方向测回差6cc；天顶距：指标互差9cc，测回差9cc，附合或闭合现闭合差±12√（D）。根据据天顶距和斜距计算出测站与镜站平均高程面上的平距，再进行测区平均高程面上边长的归算。使用软件《控制网优化与平差》进行严密平差。验后方差定权，先验测角中误差：1.8″，先验测距中误差公式：A+B*D其中.A=1.37mm，B=-0.23mm/Km。平差后获得：网形及精度统计表、三角形闭合差、导线段闭合差、方向平差成果表、边长平差成果表、点位误差、点间误差及控制点成果表。

4、贯通测量

贯通前，从支洞向下游方向人工开挖50m左右的小导洞，此洞的顶部超过掘进机刀盘中心。

当TBM即将到达小导洞时，从支洞洞口控制点，引测控制点至小导洞内（执行三等导线观测成果）。在小导洞内将控制点引测至主机皮带拖架焊接的固定仪器观测台上，最后传递至VMT激光导向系统，与主洞基本导线点引测数据进行比较，根据偏差调整TBM姿态.

5、结束语：

在最终贯通后：各项误差指标均要符合SL378--2007《水工建筑物地下开挖工程施工规范》中的限差要求，对于目前测量方法的可靠性及精确度，我们还要在以后的工程中多加实践，为今后TBM施工中测量工作奠定了坚实的基础。

编后话：

此文作者现就职辽西北供水工程监理部，任测量监理工程师。本文写在某供水工程（四段）三标段隧洞开挖前，该隧洞采用TBM盾构机施工，隧洞总长18.7，设有一个支洞。作者以此文提出自己的设计与建议，供参建单位参考。

参考文献：1.《水工建筑物地下开挖工程施工规范》SL378―2007；

2.《水利水电工程施工测量规范》SL52―93；

第5篇

关键词：水利工程；农田；施工技术

正文：

1.农田水利工程概述

1.1水利建设技术管理的重要性

由于社会经济的发展进步，水利工程施工技术也在不断的发展进步，并且在水利工程施工中，国家投资也在不断增多，与水利工程相关的基础配套设施也在不断的完善中，这些都促进了水利工程施工企业的发展。总的来说，在水利工程施工中，施工技术起到了十分重要的作用。因此，在水利工程施工中，只有提高施工技术，加强技术管理才能够在确保水利工程顺利施工的同时，获取最高的经济效益。

1.2农田水利工程施工难点分析

在农田水利工程施工中，不但工程施工内容多，且涉及多种施工工种交叉作业，所需的施工人员以及施工设备也较多，由于涉及的施工面积较大，因此需要加强工程的施工管理，并且合理的组织施工，从而确保农田水利工程的顺利完成。另外，在水利工程施工中，各项工程要密切配合，在进行田间道路修筑、剥离耕作层、修沟渠以及局部切填土过程中，要认真严格进行施工，减少施工环节之间的影响。除此之外，为了确保农田水利工程的顺利完工，还需要监理人员以及业主之间的配合，施工企业要对施工进行精心的组织以及科学的管理，严格根据ISO9002质量管理体系要求来进行施工。

2.农田水利工程施工技术

2.1施工测量

在农田水利工程施工技术中，施工测量是重要的技术之一，其主要内容包括了放样测量、控制桩位复测以及交接桩施工测量等，另外，水平位置、高程复核以及加密等也属于施工测量的范围之内。农田水利工程施工测量工作主要包括：线路平面控制测量、高程控制测量，渠系的放样及测量等，由施工管理部门成立专门测量放样小组，由小组负责施工测量放样工作。施工测量工作应该按照《工程测量规范》和《水利水电工程施工测量规范》等技术规范的要求实施。

2.2施工临时排水设施的施工

在农田水利工程施工中，加强临时排水设施的施工对于后续工程施工的安全性有着极为重要的作用，同时这也是保证施工主体安全的重点及关键。从这方面来看，为了保证农田水利工程施工的顺利进行，必须要做好临时排水设施的施工。在进行工程开挖之前，必须要做好临时排水设施施工，这需要根据永久性排水设施的布置情况来进行确定，并且临时性排水设施需要建立在工程施工区域之外，这样能够有利于将雨水以及地面积水及时排除，从而确保了主体工程的施工安全。

2.3基坑开挖施工

在开挖基坑的过程中，要做好环境保护，防止水土流失，同时禁止出现弃渣胡乱堆积丢弃的行为。在进行土方填筑试验之前，需要确定测试方法、质量控制要求以及施工技术等。如果存在地面起伏不平的问题，其填充层的施工需要根据水平分层来进行，要对分层工作面进行水平碾压，尽可能的减少界沟的存在。在进行滚动操作施工的时候，首先要对各个指标参数进行确定，这里可以利用压实试验来进行。同时，要处理好路基表面，将散土以及各种工程废料清理干净。在进行相邻作业面施工的过程中，要确保两者之间的均匀上升，从而尽可能的减少施工缝以及高度差。

2.4过路涵以及沟渠衬砌施工

在农田水利工程施工中，要找过路涵以及沟渠衬砌的施工。首先是对过路涵进行施工。一般来说，先进行基坑的开挖，这里需要运用机械设备来进行，之后是进行清坡以及清底，需要人工来完成。在进行过路涵施工过程中，必须要严格根据施工顺序来进行施工。其次是进行沟渠衬砌的施工，具体来说，主要的是处理好沟渠的沟槽基础，其中的各项数据必须与水利工程设计的要求相符合，然后是安装以及制作渠身。如果是利用标准预制或者预制板来进行明渠段的制作，必须要以设计要求中的混凝土标号来进行预制，只有这样才能确保混凝土强度与工程质量要求相符合，并且要以工程设计为依据来进行明渠基础高程的测量。除此之外，在沟渠施工过程中，要确保预制明渠的密实以及平整，并且要将直顺度、高度以及顶面高等偏差控制在要求的范围之内。

2.5浆砌工程施工

在这个施工过程中，必须要严格根据施工标准规范来进行。在这里需要注意的是，需要将单层厚度控制在30cm左右，并要使得浆砌工程每层的宽度相同。在施工完毕之后，要重点进行防渗处理。另外，在施工过程中，要确保用砂粒径、细度模数以及材料质量等满足砌筑工程的施工规范要求，并且石料的物理力学强度指标也应当满足标准要求。除此之外，在选择水泥的时候要根据水泥砂浆的具体要求来进行选择，并且水泥标号绝不能降低。

3.结束语

从上述分析中可以看得出来，水利工程项目在我国经济发展建设中起到了极其重要的作用。而农田水利工程则关系到现代农业的发展进步，因此必须要加强农田水利工程的施工质量，尤其是施工技术，这是确保水利工程施工质量的关键所在。在农田水利工程施工中，主要涉及到施工测量、施工临时排水设施、基坑开挖、过路涵以及沟渠衬砌、浆砌工程等施工技术，只有这样才能确保水利工程施工质量，更好的促进我国农业的发展进步。

参考文献

[1]郜书杰.浅析农田水利工程施工技术的难点及质量控制[J].城市建设理论研究：电子版，2016.

[2]刘建英.浅析小型农田水利工程的浆砌石施工技术[J].珠江水运，2016（2）：74-75.

第6篇

关键词：农田水利；特点；施工技术；

中图分类号：TV 文献标识码：A

引言

随着国家对于农业生产扶持力度的不断提高，农田水利工程施工项目也日益增多，农田水利工程施工内容主要包括农业田间的灌排水系统、农村小型水库、农村抗旱水源工程以及农业用水引水工程。强化农田水利工程施工管理，完善农田水利基本建设体系，已经成为当前农田水利工程施工管理的重要内容，这对于确保农业生产的正常开展，推动国民经济的发展也具有重要的作用。

1.水利工程的施工技术管理重要性以及特点

水利工程施工单位要在这激烈的市场竞争中占有一席之地，除了要采用科学、优良的施工技术，使用先进的机械设备以及新型材料，同时加强对水利工程施工技术的管理，不断提高其管理水平，增强企业的竞争优势，从而实现企业经济价值的最大化。水利工程施工技术管理的重要性主要有以下几点：第一，由于施工技术和施工材料的特殊性，在施工过程中，工程项目不仅会受到外界因素的影响，同时还会综合利用各种先进技术、材料、能源以及交替施工等，因此，只有加强对施工技术的管理，才能确保工程项目的正常有序地进行，从而使工程建设满足工程的质量要求和技术要求。第二，通过对施工技术的管理，使工程中的各项工序进行交叉施工，在一定程度上不仅能够减少工程的施工成本，同时还有效缩短了施工工期，以此提高企业的经济效益。

相对于其他工程项目而言，水利工程项目的施工特点主要有以下几点：第一，水利工程项目一般都是在湖畔或者河流等处来实行施工的，为了防止水流对工程施工的影响，必须要采取相应的措施来有效控制施工地点的水流，从而确保工程项目周围的一些实体不会受到水流的冲刷和影响。第二，气候的变化，水利工程多数是露天施工，气候的变化对工程的施工质量有着一定的影响，比如暴雨、强风等，因此，在工程施工过程中，必须重视气候的变化，并采取相应的措施进行预防和管理。第三，水利工程质量要求较高，由于水利工程项目的工期比较长、投资较大，同时涉及到的面积非常的广泛，其施工技术具有一定的复杂性，水利工程项目的建设不仅要兼顾交通运输和生产生活用水，同时还必须具有防洪和发电的功能。

2.农田水利工程施工方案布置原则

(1）农田水利工程在施工方案制定时，必须遵循充分合理利用土地的原则，充分发挥土地资源的价值。

(2）农田水利工程施工方案的制定应该遵循因地制宜以及因时制宜的原则，能够有利于农业生产作业的开展，施工方案应该易于组织管理而且安全可靠、经济合理。

(3）农田水利工程施工方案必须注重环境保护、避免由于农田水利工程施工造成水土流失等破坏的发生。

(4）农田水利工程施工方案，在施工结束后能够实现水利工程、农业生产以及自然环境的和谐。

3.农田水利工程施工管理技术

3.1 施工测量

农田水利工程施工测量应该按照《水利水电工程施工测量规范》、《工程测量规范》等相关技术规范的要求，由施工管理部门成立专门测量放样小组开展施工测量放样工作。施工测量的主要内容包括施工测量交接桩、控制桩位复测及加密、放样测量、水平位置和高程的复核等工作内容。

3.2施工临时排水设施的施工

施工临时排水设施作为保证施工安全以及施工主体安全的关键，对于确保工程施工的顺利开展具有至关重要的作用。在农田水利工程开挖工程施工前，应该结合永久性排水设施的布置，在农田水利工程施工区域外设置完善的临时性排水设施，以便于能够及时的排除或者引导雨水和地面积水，确保主体工程的施工安全。

3.3 土方工程施工

（1） 挖方工程施工

对于土方开挖工程的施工，应该与填筑工程施工相结合，尽可能的遵循土方填挖平衡的原则。土方挖方工程施工的内容主要包括开挖区域的临时道路的施工、水利设施基础和岸坡的清理开挖、开挖区域临时边坡稳定加固施工以及开挖坡面及基坑底部渗水排除等几方面的施工内容。对开挖区域及回填区进清除表面的松土，尽可能的采用机械开挖以及机械运输的方式。

（2）填筑工程施工

在土方填筑工程施工前，应该合理的规划土方的开挖回填方案，尽可能的采取就近开挖就近回填的方式，减少调土距离降低工程施工成本。填筑工程施工方法应该结合填筑部位具体制定，在填筑工程施工过程中，应该注意严格按照技术标准要求控制填筑的厚度，平整度，对于单层填筑层尽可能的控制厚度在20cm左右，并及时的采取机械夯实或者是压实。

3.4 浆砌工程施工

对于浆砌工程施工，首先应该确保材料质量满足施工规范的要求，石料的各项物理力学强度指标应符合施工图纸以及施工规范的要求，浆砌工程用砂的粒径、细度模数也必须满足规范要求，水泥则应该根据水泥砂浆的具体要求采用合适标号的水泥。浆砌工程施工应该分层砌筑，控制单层厚度在30cm左右，保证每层浆砌工程的宽度相同，并按照带线砌筑的方式施工作业，在砌筑结束后应该及时对浆砌工程进行缝防渗处理。

3.5 过路涵以及沟渠衬砌施工

对于过路涵的施工，其施工顺序为首先进行 沟槽施工，然后管道铺设，并在过路涵的两侧设置短墙。首先采用机械机挖土，然后采取人工配合清底、清坡的作业方式。在沟槽施工作业结束后，在沟底铺设垫层基础，并摆放垫块，然后管道安装，并利用水泥砂浆接口，做好防水保护后填筑覆土即可。

对于沟渠衬砌施工，首先应该对沟渠的沟槽进行基础处理，然后在确认了沟渠的基底高程、地基承载力、基础几何尺寸、排水设施等一系列设施满足设计要求后，即可安制渠身。如果采用预制混凝土的预制板，必须保证按照设计要求的混凝土标号进行预制，确保强度满足设计要求，对于沟渠衬砌的施工管理，应该保证勾缝均匀，密实平整，线条直顺，曲线圆滑美观无折角现象，直顺度、高度偏差以及顶面高偏差均在规范要求的范围内。

3.6 钢筋工程及混凝土工程施工

对于钢筋工程施工，首先应该确保用于农田水利工程施工的钢筋质量满足使用要求，一般采取人工绑扎、焊接接头的方式进行处理。对于钢筋工程施工管理主要是确保钢筋保护层的厚度、钢筋的型号、钢筋的焊接质量，只有各项控制指标合格后方可进行混凝土的浇筑作业或者是进行下道工序的施工。

对于混凝土工程的施工，首先应该检查模板的强度、刚度、稳定性和表面平整度是否满足设计以及规范要求，确保立模质量。混凝土的浇筑施工作业应该采取水平分层、一次整体浇筑，插入式振捣器振捣密实的方式进行浇筑作业，在混凝土浇筑完成并初凝后应立即进行养护，养护期间应保持湿润，防止雨林、日晒和受冻，影响混凝土的施工质量。

4 结语

综上所述，随着社会经济的快速发展，我国水利工程项目规模的不断扩大，企业必须要加强对施工技术的管理，根据具体的施工技术，结合企业的发展特点，采取相应的管理措施，加强企业员工和管理人员专业技能的培训，增强对工程施工质量的监控，从而促使水利工程项目达到优质高标准化的目的。

参考文献：

[1]丹.关于水利工程施工技术管理的探讨[J].城市建设理论研究（电子版），2012，（5）.

[2]吴林.浅述水利工程施工技术管理[J].城市建设理论研究（电子版），2012，（15）.

第7篇

【关键词】：输水隧洞钻爆法施工工艺 浅析

中图分类号： U455文献标识码：A

钻爆法施工条件

工程概况

辽宁省大伙房水库输水隧洞工程位于辽宁省东部山区、本溪市的桓仁县和抚顺市的新宾县两个行政区域内。该工程为从浑江流域调水至浑河、太子河流域的大型引水工程，用以解决辽宁省中部六大城市的生活和工业用水问题。输水隧洞全长85.32km、开挖直径8.0m、设计引水流量70m3／s、年平均调水量为17.88×108m3。其中桩号0＋000.00m～23＋513.70m和58＋676.86m～60＋676.86m采用常规钻爆法施工，其它洞段采用硬岩掘进机（TBM）施工，工程总工期5.5年。

工程地质、水文地质条件

本段地表地形山峦起伏，植被茂密，地面高程为370～620m，属低山地貌类型。主洞钻爆段洞室在山峦谷壑交迭的山脉底部通过，其轴向为316°，埋深150～300m。依据地下水赋存条件与分布规律、地下水补给、径流、排泄条件和地下水类型及岩体的富水性等水文地质条件推测对于一般裂隙岩体，在施工开挖过程中洞室多为渗水至滴水状态，隧洞地下水常年流量＜1m3／min·km。但在个别构造发育部位外水压力较大，有集中涌水问题，推测涌水量一般不超过100L／min。

该地段穿越了中生代燕山晚期侵入体（ξπ53⑴），主要岩性为正长斑岩，呈不规则状侵入于太古代混合岩体中，多呈微风化至新鲜状态，天然重度为24.8～26.3kN／m3，其单轴干抗压强度为51～99MPa、饱和抗压强度为47～73MPa。根据施工地质设计图,主洞钻爆段只有Ⅱ、Ⅲb类围岩。

主洞钻爆开挖

钻爆开挖工艺原则

洞室开挖将采用以自制凿岩台车和YT-28钻机成孔为主、多臂凿岩台车成孔配合的联合施工作业方式。针对断层、岩脉、围岩等不良地质洞段，严格按“新奥法”原则施工，钻爆开挖按照“短进尺、弱爆破、强支护、勤观测”的原则、解决好不良地质洞段开挖难度大的问题，施工中制定针对性的施工技术方案。方案的制定要充分考虑以往的施工经验和其它相似的工程，尽可能全面的考虑到各种可能出现的情况。同时，开挖中加强地质超前预报工作，在摸清前方工程地质、水文地质的情况下，根据相应的实际情况对施工技术措施作调整后施工，不冒然轻进，防止造成无法预料的局面。

钻爆开挖工艺

钻爆开挖程序

（1）在洞室施工中，采取“新奥法”施工工艺。

（2）在地质条件许可的情况下，尽量滞后支护，以加快工程开挖进度。不良地质洞段开挖施工严格按照“超前支护预加固、短进尺、小药量、弱爆破、强支护、紧封闭、勤观测”的原则施工。

（3）为便于出渣机械设备快速、安全地抵达工作面，及时将弃渣运输至洞外，以缩短循环时间，加快施工进度，主洞每隔200m设一侧洞，用于洞内相向车辆的避车，车辆的倒车。结构及断面尺寸见图2－1。

图2－1侧洞布置形式示意图

（4）由于主洞埋置较深，施工支洞洞线较长，通风散烟难度很大，因此，采用强力轴流通风机通风散烟，以增强通风效果，改散洞内施工条件，保证工程施工的顺利进行。

（5）充分考虑不良地质洞段开挖对工程进度的影响，加强技术支持，确保不良地质洞段施工顺利。

（6）采取爆破工程师跟班作业制度，加强现场施工指导，优化爆破参数，加快施工进度。

（7）加强信息化管理，及时调整施工方案和开挖参数。

钻爆开挖工艺

2.2.2.1爆破试验

依据不同围岩类别的工程地质条件和岩石的物理力学性能，在进行爆破施工前，首先在不同类别围岩第一段按照设计的炮孔布置和装药量进行爆破实验，借以调整和修正已设计的爆破参数，使爆破效果达到比较好的结果。

(1)试验目的

①确保边坡开挖的安全稳定，控制爆破振动及飞石影响；

②确定适合地质条件和岩性特征的爆破参数；

③观测爆破对爆破区底部及周边保留岩体的破坏情况，确定岩体保护层厚度或其他有关数据；

④观测爆破对建筑物的破坏影响，判断其安全性，为爆破施工提供依据。

⑵试验内容

爆破材料性能的检测和材料的选择、爆破参数试验、爆破效果检测、对周围已建建筑物及锚喷区的影响等。

2.2.2.2工艺措施

综合考虑本项目洞挖工程的围岩特性、洞挖断面特性、施工进度以及现场施工条件等诸因素，本洞挖工程主要采用自制手风钻台车造孔，多臂液压钻机造孔配合，全断面爆破成型的施工法进行洞身开挖。

⑴测量放线

先对整个洞室施工区进行控制测量，建立导线控制网，使各洞口位置间形成闭合导线网，测量控制点埋设要牢固，并作好保护。控制测量采用全站仪进行，施工测量采用激光指向仪，每排炮的开挖掌子面均要准确放出中心十字线和周边线。每个月至少进行一次洞轴线及坡度的测量复查，校准指向仪，以及时纠正测量中的偏差，确保测量的精确度。所有测量工作均由经验丰富的测量专业人员负责进行。测量仪器必须经过国家认可的检验机关鉴定后方可使用。

⑵钻孔作业

为确保工程质量，减少超挖、避免欠挖，拟在本工程隧道洞室开挖爆破中采用光面爆破。根据审批后的施工方案中所设计的炮孔布置图，用手风钻或多臂液压钻机进行造孔。由于炮孔的分布、角度等均直接影响到爆破效果，所以，要保证爆破质量，首先要保证造孔质量。因此需要专业的操作手严格按照审批后的设计钻爆图进行钻孔作业，采用手风钻造孔时，各钻手要分区、分部位、定人定位施钻。各炮孔的孔径、孔深、打设角度都必须与设计图一致，孔位偏差不得超过施工规范要求。每排炮由值班爆破工程师按“平、直、齐“的要求进行检查（见图2－2）。

图2－2开挖钻孔施工示意图

⑶装药爆破

炮孔经检验合格后，方可根据审批的施工方案及钻爆设计要求进行装药连线，由取得爆破资质的炮工负责进行炮孔的装药、堵塞、引爆线路的连接。利用装载机做吊篮，人工从上至下装药，电雷管引爆非电雷管起爆。装药连线完成后，由爆破工程师和专业爆破员分区分片检查验收，起爆前必须确认工作面人员、设备、材料已撤退至安全位置。

爆破顺序为掏槽眼先响，辅助眼次之，抵抗眼再次之，周边眼最后响，周边眼的爆破顺序为顶眼及邦眼等光爆眼先响，底眼再响，起翻渣的作用。

⑷通风散烟、洒水

爆破后利用强力轴流通风机送风至工作面排烟，必要时在开挖面爆破渣堆进行人工洒水降尘。改善工作环境加快施工进度（见图2－3）。

图2－3爆破、散烟除尘施工示意图

⑸安全处理

通风、除尘之后，便进行爆破后四周围岩的安全处理，以确保进洞人员和设备的安全。对于掌子面、边墙及拱顶上的浮石，由经验丰富的人员先进入工作面，用长钢钎撬掉。对于掌子面的哑炮，用高压水冲刷掉或在哑炮周围殉爆距离之内重新钻孔，炮工装药引爆。

⑹出渣

由于隧洞断面较小，支洞坡度较缓，采用50装载机配8t自卸车直接运输至弃渣场（见图2－4）。

图2－4出渣装载与运输示意图

2.2.2.3钻爆施工工艺

⑴爆破设计

采用断面中部掏槽，形成临空面，中间进行崩落爆破，周边布设光面爆破孔。炮孔布置见图2－5。

图2－5炮孔布置示意图

①掏槽形式

根据地质特性，主洞钻爆段开挖断面以Ⅱ、Ⅲb类围岩为主，拟采用单空孔菱形直孔掏槽的形式。

②炮孔布置

a.周边孔的孔距以（10～15）d（d为孔径，拟用约50mm）控制，最小抵抗线与孔距之比控制在1.0～1.3之间。

b.掏槽孔布置于断面中部。

c.崩落孔按近似等间距布置，最小抵抗线与孔距之比控制在1.0～1.2。

各类围岩炮孔布置密度见表2－2。

表2－2 炮孔布置密度表

名称 围岩类别 断面面积

（m2） 炮孔数量 合 计 布孔密度

（个／m2）

空孔 掏槽孔 崩落孔 底孔 周边孔

主洞钻爆

法施工段 Ⅱ 50.30 1 4 74 10 35 124 2.47

Ⅲb 52.90 1 4 72 11 38 126 2.38

③爆破参数

a.炮孔的深度及直径

根据不同的围岩类别，采取不同的钻孔深度：Ⅱ类围岩钻孔深度为3.8m；Ⅲ类围岩钻孔深度为2.5～3.8m；Ⅳ、Ⅴ类围岩钻孔深度为1.3～2.5m。

b.装药量

对于掏槽孔采用Φ25mm药卷，装药系数取0.70～0.85；崩落孔采用Φ25mm药卷，装药系数取0.65～0.75；为保证光爆效果，周边孔采用Φ20mm细药卷，并采用间隔装药结构，装药量控制在（200～300）g／m。

各类围岩炸药消耗量见表2－3。

表2－3 炸药消耗量表

围岩

类别 断面

面积 装药参数

孔数 炮孔密度 爆破方量 总装药量 单耗 爆破效率 进尺

m2 个 个／m2 m3 kg kg／m3 ％ m

Ⅱ 50.3 124 2.47 150.9 239.4 1.59 80 3

Ⅲb 52.9 126 2.38 105.8 115.9 1.10 80 2

c.爆破方法和爆破顺序

爆破采用由塑料导爆管串、并联形成爆破网络，以毫秒延发雷管实现微差爆破。起爆顺序：由掏槽孔崩落孔底孔周边孔的顺序，按毫秒延发按爆破图所示的顺序分段起爆。

d.炮孔堵塞

炮孔堵塞长度一般在（0.7～1.0）抵抗线之间，堵塞材料选用黄泥和砂子的均匀混合料。

⑵Ⅱ、Ⅲ类围岩开挖工艺及措施

a.开挖工艺流程

Ⅱ、Ⅲ类围岩开挖工艺流程见图2－4。

b.主要工艺作业措施

测量放线：控制测量采用激光经纬仪和红外线测距仪作导线控制网。施工测量采用经纬仪配水准仪进行。测量作业由专业人员认真进行，确保测量控制工序质量。

钻孔作业：由熟练的钻手严格按照设计钻爆图进行钻孔作业。各钻手分区、分部位定人定位施钻，实行严格的钻手作业质量责任制。每排炮由值班工程师按“平、直、齐“的要求进行检查，偏差不大于5cm。

图2－4Ⅱ、Ⅲ类围岩开挖施工工艺流程图

装药爆破：炮工按钻爆设计参数认真进行，炸药选用2＃岩石铵锑炸药或4＃岩石抗水铵锑炸药。台车水平崩落孔药卷直径32mm连续装药，周边孔选用25mm直径药卷，间隔装药。装药完成后，由技术员和专业炮工分区分片检查，联结爆破网络，撤退工作面设备、材料至安全位置后，导火索起爆、导爆管传爆，毫秒微差爆破，周边光面爆破。

通风散烟：爆破后启动强力轴流通风机通风，开挖面爆破渣堆进行人工洒水降尘。

安全处理、清底：爆破后要用1.0m3挖掘机处理掌子面及拱顶安全。出渣后再次进行安全检查及处理，并用挖掘机清理工作面积渣，为下一循环钻爆作业做好准备。

支护：根据地质情况确定支护方法及时段。

出渣：50装载机配8t自卸汽车出渣，石渣均运至指定堆渣场。

⑶ 不良地质段施工

根据设计施工图，主洞钻爆段无不良地质地段施工，但出于安全预防，提出以下不良地质地段施工措施。

不良地质地段是指隧洞穿过小断裂密集带、断层等洞段。这些洞段的施工，除了Ⅳ、Ⅴ类围岩所述施工技术措施以外，还要当遵循以下原则：

a.施工前切实掌握断层的情况，包括破碎带的宽度、填充物、地下水以及隧洞轴线与断层构造方向的组合关系（正交、斜交或平行），根据有关施工技术和机具设备条件，选择通过断层的施工方法报工程师审批。

b.当小断裂密集带、断层带内填充软弱状的断层泥或特别松散的颗粒时，采用超前锚杆、小导管预注浆等支护措施超前支护。

c.小断裂密集带、断层地段出现大量涌水时，采取排堵结合的治理措施。

d.通过小断裂密集带、断层地段的各施工工序的施工时段须尽量缩短，减少岩层暴露、松动和地层压力增大。

e.钻爆作业时，严格掌握炮孔眼数、深度和装药量，尽量减少爆破对围岩的震动。

f.断层带的支护宁强勿弱，并经常检查加固。

g.断层带的衬砌应紧跟开挖面进行，尽早封闭开挖面。

预防隧洞塌方安全措施

⑴做好超前地质预报工作，尤其是施工开挖接近设计探明的富水、崩塌及断层破碎带时，认真及时的分析和观察开挖工作面岩性变化，遇有探孔突水、涌泥、渗水增大等现象时，及时改变方案。

⑵严格控制爆破装药量，尽量减少对软弱破碎围岩的扰动。

⑶保证施工质量，超前预注浆固结止水，格栅钢架制作、初期支护和混凝土衬砌混凝土质量符合设计及验收要求。

⑷严格控制开挖工序，尤其是一次开挖进尺，杜绝各种违章施工。

⑸施工期间，洞口常备一定数量的坍方抢险材料，如方木、型钢钢架等，以备急用。

⑹如遇到以下现象发生时，先撤出工作面上的施工人员和机械设备，指定专人观察和进行加固处理。

①围岩变形速度急剧加快；

②围岩面不断掉块剥落；

③初期支护喷混凝土表面龟裂、裂缝或脱皮掉块，钢架严重变形。

质量保证措施

⑴为搞好地质预报，配一名有经验的地质工程师，监控地质变化，指导现场施工。

⑵注浆施工人员必须经过专门培训，实行岗位责任制，严格按配合比计量，确保注浆质量。

⑶施工前根据设计文件提供的地质资料，对不良地质地段的钻爆参数进行修正，提高爆破效果。软弱围岩地段，坚持“弱爆破、短进尺、多循环”的施工原则，严格控制装药量，采用控制爆破，减少爆破对围岩的扰动，确保结构稳定和施工安全。

⑷加强初期支护，防止隧洞塌方，衬砌适时紧跟，保证隧洞结构强度。

⑸实行质量负责制，逐级落实到工班，责任到人，增强工人的责任感。

参考文献：

（1）《爆破安全规程》GB 6722－2003；

（2）《水利水电工程爆破施工技术规范》DL／T 5135－2001；

（3）《水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范》DL/T 5389－2007；

（4）《水工建筑物地下开挖工程施工技术规范》DL／T 5099－1999；

（5）《水电水利工程施工地质规程》DL／T 5109－1999；

第8篇

【summary】The dam is an important and indispensable to the construction of water resources management. Dam shapes, from small to large dam concrete dam, dam safety monitoring are of great significance for the dam design, construction and performance evaluation. At the same time, continuous long-term monitoring system of dam safety, can provide early warning of dam-break notice, have great significance for protecting people's life and property safety of downstream.

【关键词】水工大坝；沉降监测；水准测量；

【keyword】Dam；Subsidence monitoring；leveling measurement；

中图分类号：TV文献标识码： A 文章编号：

【正文】

20世纪以来,相继发生了美国Teton土石坝、法国Mal2passet拱坝、意大利Vajaut拱坝、我国板桥和石漫滩等水库的跨坝事件,给相关国家带来了惨重的灾害和巨大的经济损失,引起人们对大坝安全监测的高度重视。大坝安全监测的主要项目有变形监测、渗流监测、应力应变监测、温度监测和大坝周围环境监测等。由于变形监测能直观地反映大坝运行性态,许多大坝性态出现异常,最初都是通过变形监测值出现异常得到反映的,因此变形监测项目列为大坝安全监测的首选监测项目。在我国大坝变形监测领域中,经历了20世纪50年代开始研究和使用的人工变形监测系统,70年代开始研究和使用的以传感器、激光技术和全站仪TPS为基础的自动化变形监测系统以及90年代开始研究的GPS自动化变形监测系统等发展阶。本文主要针对大坝变形监测中的坝体沉降监测做简单的论述。

一、沉降监测的基本要求

1、仪器设备、人员素质的要求

水工大坝沉降变化量很小，要想得到大坝沉降变形的监测数据，就要求水工大坝沉降监测需要很高的精度。根据水工大坝沉降监测精度要求高的特点，为能精确地反映出大坝坝体的沉降情况，一般规定测量的误差应小于变形值的1/10—1/20，为此要求沉降监测应使用精密水准仪(S1或S05级)，为了保证精度，减少人为误差，个人建议使用0.7mm或0.5mm级的电子水准仪；水准尺应使用受环境及温差变化影响小的高精度铟合金水准尺，电子水准仪应使用专用的配套的铟合金条码尺。

人员素质的要求，必须是有测量资质的单位测绘工作人员来进行监测，因为这些人员都接受了专业学习及技能培训，能熟练掌握仪器的操作规程，熟悉测量理论能针对不同工程特点、具体情况采用不同的监测方法及监测程序，对实施过程中出现的问题能够会分析原因并正确的运用误差理论进行平差计算，做到按时、快速、精确地完成每次监测任务。

2、监测时间的要求

大坝的沉降监测对时间有严格的限制条件，监测必须按时进行，只有这样，才能得到准确的沉降情况或规律。相邻的两次时间间隔称为一个监测周期，一般大坝的沉降监测按一定的时间段为一监测周期(如：次/30天)，无论采取何种方式都必须按施测方案中规定的监测周期准时进行。

3、监测点的要求

为了能够反映出大坝的准确沉降情况，沉降监测点要埋设在最能反映沉降特征且便于监测的位置。一般要求埋设在大坝坝顶位置，且相邻点之间间距以10——20米为宜，均匀地分布在大坝坝轴线上。通常情况下，大坝设计图纸上有专门的沉降监测点布置图。

4、沉降监测的自始至终要遵循“五定”原则

所谓“五定”，即常说的沉降监测依据的基准点、工作基点和大坝上的沉降监测点，点位要稳定；所用仪器、设备要稳定；监测人员要稳定；监测时的环境条件基本一致；监测路线、镜位、程序和方法要固定。以上措施在客观上尽量减少监测误差的不定性，使所测的结果具有统一的趋向性，保证各次复测结果与首次监测的结果可比性更一致，使所监测的沉降量更真实。

5、施测要求

仪器、设备的操作方法与监测程序要熟悉、正确。在首次监测前要对所用仪器的各项指标进行检测校正，必要时经计量单位予以鉴定。连续使用3——6个月重新对所用仪器、设备进行检校。

在监测过程中，操作人员要相互配合，工作协调一致，认真仔细，做到步步有校核。

6、沉降监测精度的要求

根据大坝的特性和建设、设计单位的要求选择沉降监测精度的等级。在未有特殊要求情况下，一般性的大坝监测过程中，采用二等水准测量的监测方法就能满足沉降监测的精度要求。

7、沉降监测成果整理及计算要求

原始数据要真实可靠，记录计算要符合测量规范的要求，依据正确，严谨有序，步步校核，结果有效的原则进行成果整理及计算。

二、具体施测程序及步骤

1、建立水准控制网

根据工程的特点布局、现场的环境条件制订测量施测方案，由建设单位提供的水准控制点根据工程的测量施测方案和布网原则的要求建立水准控制网。要求：

(1)一般大坝坝体100米外周围要布置三个以上水准点，水准点的间距不小于100米。

(2)各水准点要设在大坝沉降可能影响到的范围之外，水准点的埋深要符合二等水准测量的要求(大于1.5米)

根据工程特点，建立合理的水准控制网，与基准点联测，平差计算出各水准点的高程。

2、建立固定的监测路线

由场区水准控制网，依据沉降监测点的埋设要求或图纸设计的沉降监测点布点图，确定沉降监测点的位置。在控制点与沉降监测点之间建立固定的监测路线，并在架设仪器站点与转点处作好标记桩，保证各次监测均沿统一路线。

3、沉降监测

根据编制的大坝监测方案及确定的监测周期，首次监测应在监测点安稳固后及时进行。

首次监测的沉降监测点高程值是以后各次监测用以比较的基础，其精度要求非常高，并要求每个监测点首次高程应在监测两次后决定。

4、将各次监测记录整理检查无误后，进行平差计算，求出各次每个监测点的高程值。从而确定出沉降量。

5、统计表汇总

(1)、根据各监测周期平差计算的沉降量，列统计表，进行汇总。

(2)、绘制各监测点的沉降曲线图。

(3)根据沉降量统计表和沉降曲线图，我们可以预测大坝的沉降趋势，将大坝的沉降情况及时的反馈到有关主管部门，正确地指导大坝的维护和运行。同样也为勘察设计单位提供宝贵的一手资料，以便设计出更完善的施工图纸。

三．监测中的注意事项：

(1)严格按测量规范的要求施测。

(2)每次都要用同一对水平尺。

(3)各次监测必须按照固定的监测路线进行。

(4)监测时要避免阳光直射，且各监测环境基本一致。

(5)成像清晰、稳定时再读数。

(6)随时监测，随时检核计算，监测时要—气阿成。

(7)在雨季前后或者3-6个月需联测一次控制水准网，检查水准控制网水准点的标高是否有变动。

(8)将各次所监测沉降情况及时反馈，以便于当大坝沉降异常时，有关部门能及时采取应急措施。

【参考文献】

《工程测量规范》GB50026-2007；

《水利水电工程施工测量规范》(SL 52-93)；