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1、水利水电工程施工测量的要求（建造师考试）一、基础知识 （一）高程 地面点到高度起算面的垂直距离成为高程.高程起算面又成为高程基准面.某点沿铅垂线方向到大地水准面的距离，成为该点的绝对高程或海拔，简称高程，用 h 表示.通常采用平均海水面代替大地水准面作为高程基准面.假定一个水准面作为高程基准面，地面点至假定水准面的铅垂距离，成为相对高程或假定高程，两点高程之差成为高差.我国自 1959 年开始，全国统一采用 1956 年黄海高程系.后来利用 19521979 年期间青岛验潮站的验潮结果计算确定了新的黄海平均海面，称为“1985 国家高程基准”.我国自 1988年 1 月 1 日起开始采用 19
2、85 国家高程基准作为高程起算的统一基准.（二）地图的比例尺及比例尺精度 地图上任一线段的长度与地面上相应线段水平距离之比，称为地图的比例尺.常见比例尺表示形式有两种：数字比例尺和图示比例尺.1.数字比例尺 以分子为一的分数形式表示的比例尺称为数字比例尺.设图上一条线段为 d，相应的实地水平距离为 d，则该地图的比例尺为：式中，m 成为比例尺分母.比例尺的大小视分数值的大小而定.m 越大，比例尺越小；m越小，比例尺越大.数字比例尺也可以写成 1：1000、1：2000、1：5000、1：10000 等形式 地形图比例尺分为三类：1：500、1：1000、1：5000、1：10000 为大比例尺
3、地形图；1：25000、1：50000、1：100000 为中比例尺地形图；1：250000、1：500000、1：1000000 为小比例尺地形图.2.图示比例尺 最常见的图示比例尺是直线比例尺.用一定长度的线段表示图上的实际长度，并按图上比例尺计算出相应的地面上的水平距离注记在线段上，这种比例尺称为直线比例尺.如图 二、施工放样的基本工作 （一）放样数据准备 1.放样钱应根据设计图纸和有关数据及使用的控制点成果，计算放样数据，绘制放样草图，所有数据、草图均应两人独立计算与校核.2.应将施工区域内的平面控制点、高程控制点、轴线点、测站点等测量成果，以及设计图纸中工程部位的各种坐标（桩号）、方
4、位、尺寸等几何数据编制成放样数据手册，供放样人员使用 3.现场放样所取得的测量数据，应记录在规定的放样手薄中 （二）平面位置放样方法的选择 平面位置放样应根据放样点位的精度要求，现场作业条件和拥有的仪器设备，选择适用的放样方法.平面位置放样的基本方法有：直角交会法、极坐标法、角度交会法、距离交会法等几种.（三）高程放样方法的选择 1.高程放样方法的选择，主要根据放样点高程精度要求和现场的作业条件.可分别采用水准测量法、光电测距三角高程法、解析三角高程法和视距法.2.对于高程放样中误差要求不大于10mm 的部位，应采用水准测量法.3.采用经纬仪代替水准仪进行工程放样时，应注意一下两点：（1）放样
5、点离高程控制点不得大于 50m （2）必须用正倒镜置平法读数，并取正倒镜读数的平均值进行计算.4.采用光电测距三角高程测设高程放样控制点时，应注意加入地球曲率的改正，并校核相邻点的高程.（四）一起、工具的检验 1.施工放样使用的仪器，应定期按下列项目进行检验和校正：（1）经纬仪的三轴误差、指标差、光学对中误差，以及水准仪的 i 角，应经常检验和校正.（2）光电测距仪的照准误差（相位不均匀误差），偏差误差（三轴平行性）及加常数、乘常数，一般每年进行一次检验.2.施工放样使用工具的应按下列项目进行检验：（1）钢带尺应通过检定，建立尺长方程式 （2）水准标尺应测定红黑面常数差和标尺零点差.标尺标称常
6、数差与实测常数差超过1.0mm 时，应采用实测常数差；标尺的零点差超过 0.5mm 时，应进行尺底面的修理或在高差中改正.（3）塔尺应检查底面及结合处误差 （4）垂球应检查垂球尖与吊线是否同轴 三、开挖工程测量 （一）开挖工程细部放样 1.开挖工程细部放样，需在实地放出控制开挖轮廓线；开挖竣工地形、断面测量和工程量测算.2.开挖工程细部放样方法有极坐标法、测前方交会法、后方交会法等，但基本的方法主要是极坐标法和前方交会法.直接用后方交会法放样开挖轮廓点的情况很少.采用测角前方交会法，宜用三个交会方向，以“半测回”标定即可.用极坐标法放样开挖轮廓点，测站点必须靠近放样点.3.距离丈量可根据条件和
7、精度要求从下列方法中选择：（1）用钢尺或经过比长的皮尺丈量，以不超过一尺段为宜.在高差较大地区，可丈量斜距加倾斜改正.（2）用视距法测定，其视距长度不应大于 50m.预裂爆破放样，不宜采用视距法.（3）用视差法测定，端点法线长度不应大于 70m.4.细部点的高程放样，可采用支线水准，光电测距三角高程或经纬仪置平测高法.（三）断面测量和工程量计算 1.开挖工程动工前，必须实测开挖区的原始断面图或地形图；开挖过程中，应定期测量收方断面图或地形图；开挖工程结束后，必须实测竣工断面图或竣工地形图，作为工程量结算的依据.2.断面间距可根据用途、工程部位和地形复杂程度在 520m 范围内选择.设计有特殊要
8、求的部位按设计要求执行.3.断面图和地形图比例尺，可根据用途、工程部位范围大小在 1：2001：1000 之间选择，主要建筑物的开挖竣工地形图或断面图，应选用 1：200；收方图以 1：500 或 1：200为宜；大范围的石方覆盖层开挖收方可选用 1：1000.4.断面点间距应以能正确反映断面形状，满足面积计算精度要求为原则.一般为图上13cm 施测一点.地形变化处应加密测点.断面宽度应超出开挖边线 310m 5.开挖施工过程中，应定期测算开挖完成量和工程剩余量.开挖工程量的结算应以测量收方的成果为依据.开挖工程量的计算中面积计算方法可采用解析法或图解法（求积仪）.6.两次独立测量同一区域的开
9、挖工程量其差值小于 5%（岩石）和 7%（土方）时，可取中数作为最后值.四、立模与填筑放样 （一）立模和填筑放样的内容 立模和填筑放样应包括下列内容：测设各种建筑物的立模或填筑轮廓点；对已架立的模板、预制（埋）件进行形体和位置的检查；测算填筑工程量等.（二）建筑物的细部放样 1.混凝土建筑物立模细部轮廓点的放样位置，以距设计线 0.20.5m 为宜.土石坝填筑点，可按设计位置测设.2.立模、填筑轮廓点，可直接由等级控制点测设，也可由测设的建筑物纵横轴线点（或测设点）测设.（1）由轴线点或测站点放样细部轮廓点时，一般采用极坐标法.（2）在不便于丈量距离的部位进行放样时，宜采用短边（200m 以内
10、）前方交会法 （3）在有众多三角点作为交会方向的部位，也可采用后方交会法测定测站点坐标，然后再放样细部点.（4）在已经精确测定了轴线的部位进行细部放样时，也可采用轴线交会法 （5）在有条件的地方，细部点的精确放样，可采用边角前方交会法、边角后方交会法或测边交会法等.3.混凝土建筑物的高程放样应区别情况采用不同的方法.（1）对于炼狱垂直上升的建筑物，除了有结构物的部位（如牛腿、廊道、门洞等）外，高程放样的精度要求较低，主要应防止粗差的发生.（2）对于溢流面、斜坡面以及形体特殊的部位，其高程放样的精度，一般应与平面位置放样的精度一致.（3）对于混凝土抹面层，有金属结构及机电设备埋件的部位，其高程放
11、样的精度，通常高于平面位置的放样精度，应采用水准测量方法并注意检核.4.特殊部位的模板架设后，应利用测放的轮廓点进行检查 （三）建筑物立模放样点的检查 1.放样工作开始前，应认真阅读设计图纸，验证设计坐标或其几何尺寸.2.对于放样的轮廓点，必须进行检查，检核方法可根据不同情况而异.检核见过应记入放样资料中.外业检核以自检为主，放样与检核尽量同时进行.必要时，也可另派小组进行检查.3.选择放样方法时，应考虑检核条件.没有检核条件的方法（如极坐标法、两点前方交会法、三方向后交法等），必须在放样后采用另外的方法进行检查.4.建筑物基础块（第一层）轮廓点的放样，必须全部采用相互独立的方法进行检核.放样
12、和检核点位之差不应大于(m 为轮廓点的测量放样中的误差).（四）填筑工程量测算 1.混凝土浇筑和土石料填筑工程量，必须从实测的断面（或平面）图上计算求得.2.混凝土浇筑块体收方，基础部位应根据基础开挖竣工图计算；基础以上部位，可直接根据水工设计图纸的几何尺寸及实测部位的平均高程进行计算 3.土石料填筑量收方，应根据实测的各类填料分界线，分别计算各类填料方量.4.两次独立测量同一工程，其测算体积之较差，在小于该体积的 3%时，可取中数作为最后值.五、施工期间的外部变形观测 （一）施工期间外部变形观测的内容 施工区的滑坡观测；高边坡开挖稳定性监测；围堰的水平位移和沉陷观测；临时性的基础沉陷（回弹）
13、和裂缝监测等.变形观测的基点，应尽量利用施工控制网中较为稳固可靠的控制点，也可建立独立的、相对的控制点，其精度应不低于四等网的标准.（二）选点与埋设 1.工作基点的选择与埋设，应注意一下几点：（1）基点必须建立在变形区以外稳固的基岩上.对于在土质和地质不稳定地区设置基点时应进行加固处理.基点应尽量靠近变形区，其位置的选择应注意使它们对测点构成有利的作业条件.（2）工作基点一般应建造具有强制归心的混凝土观测墩.（3）垂直位移的基点，至少要布设一组，每组不少于三个固定点.2.测点的选择与埋设，应符合下列要求：（1）测点应于变形体牢固结合，并选在变形幅度、变形速率大的部位，且能控制变形体的范围.（2
14、）滑坡测点宜设在滑动量大，滑动速度快的轴线方向和滑坡前沿区等部位.（3）高边坡稳定监测点，宜呈断面形式布置在不同的高程面上，其标志应明显可见，尽量做到无人立标.（4）采用视准线监测的围堰变形点，其偏离视准线的距离不应大于 20mm.垂直位移测点宜与水平位移测点合用.围堰变形观测点的密度，应根据变形特征确定；险要地段 2030m布设一个测点，一般地段 5080m 布设一个测点.（5）山体或建筑物裂缝观测点，应埋设在裂缝的两侧.标志的形式应专门设计.（三）观测方法的选择 一般情况下，滑坡、高边坡稳定监测采用交会法；水平位移监测采用视准线法（活动觇牌法和小角度法）；垂直位移观测，宜采用水准观测法，也
15、可采用满足精度要求的光电测距三角高程法；地基回弹宜采用水准仪与悬挂钢尺相配合的观测方法.（四）资料整理 1.观测资料整理应包括下列内容：（1）外业观测资料的检查，测站平差和平均值的计算 （2）平差计算，求得未知数的最或是值 （3）位移量计算，编制累计位移量一览表 （4）绘制位移量与相关因素的关系曲线图 2.成果分析包括下列内容：（1）评定观测精度 （2）分析观测成果是否符合正常变化规律 （3）对宜昌观测值和宜昌变化，应认真分析原因，辨别真伪 （4）重点部位应与其他观测资料综合分析 （5）寻找影响位移的相关因素 六、竣工测量 （一）竣工测量的内容与方法 1竣工测量包括下列主要项目：（1）主要水工
16、建筑物基础开挖建基面的 1：2001：500 地形图（高程平面图）或纵、横断面图.（2）建筑物过流部位或隐蔽部位形体测量 （3）外部变形监测设备埋设安装竣工图 （4）建筑物的各种重要孔、洞的形体测量（如电梯井、倒垂孔等）（5）视需要测绘施工区竣工平面图 2.竣工测量作业方法 （1）随着施工的进程，按竣工测量的要求，逐渐积累竣工资料 （2）待单项工程完工后，进行一次性的测量 对于隐蔽工程、水下工程以及垂直临空面的竣工测量，宜采用第一种作业方法.（二）开挖竣工测量 主体工程开挖到建基面时，应及时实测建基面地形图，亦可测绘高程平面图，比例尺一般为 1：200.图上应标有建筑物开挖设计边线.（三）填筑
17、竣工测量 单项填筑工程竣工时，应测绘建筑物的高程平面图，或纵横断面图，其比例尺不应下雨施工详图 土石坝在心墙、斜墙、坝壳填筑过程中，每上料二层，须进行一次边线测量并绘制图表为竣工时备用.（四）过流部位的形体测量 1.需要进行形体测量的部位有：溢洪道、泄水坝段的溢流面、机组的进水口、蜗壳锥管、扩散段；闸孔的门槽附近，闸墩的尾部，护坦曲线段、斜坡段、闸室底板及闸墩（岸墙）等.2.过流部位的形体测量，除断面测量外，也可采用光电测距极坐标法，测量散点的三维坐标.散点的密度，可根据建筑物的形体特征确定，水平段可以稀一些，曲线段、斜坡段宜加密.3.竣工测量的成果，除了整理绘制成果表外，还必须按解析法的要求
18、计算各测点的三维坐标值.在提供成果时，除了提供图纸外，还应提供坐标实测值.（五）测量误差 1.误差产生的原因 在实际工作中真值不易测定，一般把某一量的准确值与其近似值之差也称为误差.产生测量误差的原因，概括起来有以下三个方面：（1）人的原因 （2）仪器的原因 （3）外界环境的影响 2.误差的分类与处理原则 误差按其产生的原因和对观测结果影响性质的不同，可以分为系统误差、偶然误差和粗差三类.（1）系统误差：在相同的观测条件下，对某一量进行一系列的观测，如果出现的误差在符号和数值上都相同，或按一定的规律变化，这种误差称为“系统误差”（2）偶然误差：在相同的观测条件下，对某一量进行一系列的观测，如果
19、误差出现的符号和数值大小都不相同，从表面上看没有任何规律性，这种误差称为“偶然误差”（3）粗差：由于观测者粗心或者受到干扰造成的错误.（4）误差处理原则；粗差是大于限差的误差，是由于观测者的粗心大意或受到干扰所造成的错误.错误应该可以避免，包含有错误的观测值应该舍弃，并重新进行观测.（六）资料整编 1.竣工图的编绘，应与设计平面布置图相对应，图表应按竣工管理部门的统一图幅规格选用，分类装订成册，并附必要的文字说明 2.竣工地形图应该注明图幅的坐标系统、高程系统、测图方法、比例尺、制图日期等基本数据.对于竣工纵、横断面图，必须注明断面桩号、断面中心桩坐标、断面方向、比例尺，并附有断面位置示意图.1F411020 水利水电工程设计