水利工程施工控制网的优化设计

水利工程施工控制网的优化设计

耿汉文

(江苏省工程勘测研究院有限责任公司,江苏扬州225002)

摘 要 结合近年来我省水利工程施工控制网的布设,介绍水利工程施工控制网的总体设计思想,对控制网布设和施测中几个值得注意的技术问题进行了初步分析探讨。关键词 水利工程 施工控制网 设计

1 引 言

水利建筑物施工控制网是水利建筑物测放的基础和依据,施工控制网的精度直接影响到水工建筑物的测放精度。通常在项目的可研、初设阶段是按照测图比例尺选择合适的控制网等级以保证地形图精度满足规划设计要求。随着GPS技术的普及。规划设计阶段已逐步取消首级控制网,而直接布设

图根级控制。所以在工程实施阶段,应根据工程的测放要求和工程特点设计施工控制网,以保证工程的施工精度要求。

2 施工控制网的设计

2 1 水利工程施工测量主要精度指标

根据 水利水电工程施工测量规范 ,水利工程施工测量主要精度指标见表1。

单位:mm

精度指标

表1 施工测量主要精度指标

项 目

混凝土建筑物

水工建筑物

土石料建筑物河道开挖

河道、堤防

堤防填筑

水库大坝、环湖大堤、江堤、海堤等控制线放样

(50~150)

涵洞、机耕桥、防汛道路等轴线放样河道控制线放样

50 (50~200)

内 容

平面限差

水闸、船闸、泵站、公路桥等轴线放样

(20~30)

高程限差 (20~30)

50 (50~100) (50~100)

2 2 水利工程施工控制网主要精度指标

根据误差传播定律可推算出要满足表一中测放

精度要求,施工基本控制网应达到的精度要求。

表2 基本控制网主要精度指标

精度指标

项 目

混凝土建筑物

水工建筑物

土石料建筑物河道工程

河道、堤防

堤防工程

水库大坝、环湖大堤、江堤、海堤等控制线放样

(35~106)

涵洞、机耕桥、防汛道路等轴线放样河道控制线放样

35 (35~140)

内 容

平面限差

水闸、船闸、泵站、公路桥等轴线放样

(14~21)

单位:mm

高程限差 (14~21)

35 (35~70) (35~70)

注:表中精度指标是利用基本控制网点直接测放建筑物轴线和开挖、浇筑控制点时,基本控制网必须达到的精度要求。

2 3 水利工程施工控制网等级

根据表二基本控制网精度指标和GPS测量规范中的精度分级及水准测量规范中的精度分级,水利工程施工基本控制网的等级设计见表3。

表3 水利工程施工基本控制网等级划分

项 目

内 容水闸、船闸、泵站、公

水工建筑物

路桥、立交地涵等涵洞、机耕桥、防汛道路等

渠道等河道、河道、堤防

堤坝、堤防等

平面网等级高程网等级三等(D级)

三等

超过30km时,宜分设任意带区。水工建筑物工程

应选择独立的坐标系统,最好是以一个国家点和该点至别一个已知点的方位角作为起始数据的独立坐标系。

3 3 施工控制网与规划设计阶段控制的联系

因施工图是建立在规划设计阶段基础上,所以施工控制网要尽量与规范设计阶段控制点联系,即使施工网改变了控制系统,可通过转换验证施工控制网与规划设计控制网是一致的,施工控制网高程系统应采用规划设计阶段高程系统,从而保证施工控制网的正确性。

3 4 施工控制网点的保护与检测

施工控制网点选埋时既要考虑便于长期保存,又要考虑便于观测,还要考虑减小施工对其的影响,控制点一经选埋,则要设立明显标识加以保护,在工程施工期间应根据工程的进展状况对控制网进行复测。控制网复测可根据情况采用全网复测或局部网点复测的方式,复测精度不得低于建网时的精度,在下列几种情况下需对控制网进行复测:

A.控制网建成一年后;

B.工程基坑开挖完,砼基础浇筑前;

C.控制点有被撞击的迹象或在控制点周围出现明显裂缝、变形等。

四等(E级)五等(F级)五等(F级)

四等四、五等四、五等

3

3 施工控制网布设中应注意的几个问题

3 1 施工平面控制网的优化设计

平面控制网的技术设计,应在全面了解工程建筑物的总体布置、工区地形特征及施工放样精度要求的基础上进行。在初步确定控制点位置后,要对

控制网图结构进行精度优化设计、可靠性分析等,提高控制网图的图形强度,减小工程重要轴线方向的误差。一般而言,线状的河道、堤防等工程应控制点位的横向误差,点状的水工建筑物等工程应控制点位的纵向误差。

3 2 施工平面控制网系统选用

我省跨越39、40两个三度带区。规划设计阶段平面控制通常采用国家坐标系统,即高斯正形投影3 带平面直角坐标系。在布设施工控制网时,应考虑到施工队伍测放的方便,减少测距的投影变形影响,河道、堤防工程应选择高斯正形投影任意带平面直角坐标系统,并从表四上可见,工程长度

4 结束语

施工控制网的布设,应结合工程特点和工程的

地形状况及施工队伍的测放条件综合考虑。若采用分级布网其最未级平面控制点或高程控制点的点位中误差要满足表二的精度指标要求。随着测绘仪器的进一步发展,系统功能的不断升级换代和开发,我省GPS基站的建立、施工控制网设计可得到进一步的优化。