李雪洋
中国水利水电第七工程局有限公司 四川成都 610000
摘要：在水电站项目的初始勘察设计环节，因受到地形等因素的影响，通过国家大地点引测方式来构建控制网通常难以开展，而利用控制测量网在水电站项目施工中可以发挥关键作用。文中结合某水电站工程测量中的控制网建设，分析了水电站项目测量控制网的施测和建立方案，并给出了测量控制网在具体施工中对工程结构精度控制的影响，希望为后续工程提供一定的技术支持。
关键词：水电站；工程测量；控制网；建立
1、工程概况
该水电工程主要是为了发电，蓄水位正常值为1856m，其坝顶的高程为1856m， 库容总量为2.64亿m3，装机总量1020MW，确保出力332.3MW，多年来发电量平均为33.63亿kWh，项目规模为大（1）型。该水电工程控制网布置原则是总体布置，精度均匀，突出重心，合理经济，既要安全可靠，也要准确有效。同时，从具体需求出发，力求达到高精度标准，实现快速、准确获得测量数据的效果。因该水电站工程测量控制网是对项目枢纽建筑和一些变形体实施长期观测等作为目标，文中基于该水电站项目原有工程测量控制网，构建了适用于后续工程需要的工程测量高精度控制网，即为平面以边角网实施布置，高程通过三角高程网与水准测量结合的方式开展布置，以作为工程检测的基准点（网）。
2、测量控制网建立依据和观测方案选择
为达到该水电站工程大坝施工需要，对项目各个部位施工环节测量标准进行统一，以保证工程测量质量。根据《水电水利工程施工测量规范》DL/T5173-2003（下面简称《施工测量规范》）规定，应对水工建筑结构布置相同精度的高程和平面工程测量控制网，以作为项目工程放样首级测量控制网及项目前期变形测量基本控制点。
2.1 测量控制网建立依据
水电工程测量控制网建立依据包括以下内容：《某水电站大坝土建工程招标文件》；《水电水利工程施工测量规范》（DL/T5173-2003）；《中短程光电测距规范》GB/T16818-1997；《国家三角测量和精密导线测量规范》；《国家三、四等水准测量规范》GB12898。
以上测量控制依据以《水电水利工程施工测量规范》为准，在该施工测量规范中未明确给出的部分应按照其他规范实施。
2.2 平面控制网测量方式的选择
按照现代项目施工需要，对测量控制网进行设计和优化，该过程不但要考虑其是否可达到精度需求，还需考虑其可靠性、精确性、灵敏性和经济性要求。所以，该设计在符合平面控制网相关需求的条件下，保证控制网的精度达到最高，从而实现反应的有效性、灵敏性。该水电工程采用平差原理，通过“模拟法”，即以人机对话形式以对测量网可行性开展了充分对比、论证及优化，同时对控制网全面实施了调整优化和测算，以保证整体运行与布设方案的合理化。通过社会效益与技术等角度开展综合评估和研究，再利用筛选，从而得到最优测量方式与未知点的估算精度。
3、测量控制网的布置方案
3.1 平面控制网
按照该水电工程施工的总体布设图，其重点建筑的布置较为集中，且测量控制网的主要作用为向建筑工程放样与施工阶段提供测量基准。设计单位已经在建设区域构建了二等平面测量控制网，此网共有11个控制点，然而仅有控制点可以对主坝工程区进行控制，且开挖过程中控制点已遭到破坏。同时坝址周围地形较为陡峭，垂直向高差可达约120 m。通过对比及优化各类布置方案，最终决定新构建的独立工程平面测量控制点共有8个，其中是原二等控制点，以作为独立的控制网起算点，共有42个测量方向，20条边，且各边平均长约250m；主坝结构主体部分处于坝轴线下，所以坝上可布置3个点，在坝下可布置5个点；该8个控制网点的高程各是，可以达到大坝施工高程的工程需要。
3.2 高程控制网建立
对高程的控制是通过三等高程测量控制网实现的，高程网选用光电测距对三角高程进行测量，在测量平面控制网时，同步开展三角高程的光电测量，测出所有平面控制点高程，即该水电项目大坝工程控制网是三维控制网。此三角高程的控制点共有8个，其中是原二等控制点，以两点作为高程控制已知控制点。
3.3 工程测量控制网的技术要点
首先应在检验原二等点无误后，再开展该电站工程大坝施工控制网测量工作。三等测量控制按一下技术要点进行检测：
（2）光电测距三角高程三等测量技术按照规范要求：天顶距离中丝法测回值为4；指标差较差为8″；测回差为5″；仪器和镜高丈量误差值为±2mm；对向高差较差为，S表示斜距；环闭合或附合差值为，L表示路线长度。
4、外业测量
4.1 控制网测量墩建立
控制网选择钢筋砼测量墩形式。测量墩结构依据《水电水利工程施工测量规范》中规定执行。每个测量墩都应直接基于基岩建立，观测标志选择四川新都飞翔测公司制造的不锈钢强对中盘，此对中盘的对中误差值是，有助于测量过程中保持可靠性与有效性，降低测量时的对中误差，促使控制网测量精度的提升，也可以为后续的水电站工程放样测量提供高精度、便捷、稳定的观测标志。
4.2 外业测量准备工作
外业测量工作需要的设备包括：徕卡TM30型全站仪1台，按照控制网布置方案应配六套徕卡配套棱镜设备，空盒气压计和温度计各配6套，并配备6套2m钢卷尺与直角三角尺，1辆皮卡车，以及6部对讲设备等。
4.3 外业测量时间和测量环境
外业测量时间自2016年6月1日起始，到6月3日结束，共2天时间。测量时的气象情况比较理想，均是阴天，温度最高是18.2℃，最低是7.0℃，测量气温平均值为12.6℃。测量分成上、下午2个时段分别开展测量工作。
4.4 测量方法与流程
测量设备选择瑞士的徕卡TM30全站仪，该设备被称作全自动测量的“观测机器人”。设备的标称精度值为：测角中误差为；测距中误差为。设备检验合格。在测量时把设备强制对中放平后等15 min，然后尽可能把温度计与该测量设备挂到相同高度。由于测量时的气象均是阴天，因此不需遮阳伞进行遮盖。测量边长、角度时启动该设备的自动测量程序以全自动开展观测、照准和记录工作。
5、控制网外业测量的成果评定
5.1 控制网外业测量的成果评定
测距边长通过气象改正，加、乘数改正和倾斜改正，然后归化到EL550m高程。
5.2 平面控制网的精度
测角测边外业测量精度的评定：
（下转第195页）三角形闭合差值最大为三角形），完全符合规范要求的三等控制网三角形闭合差的最大限值。
（1）三角控制网的测角中误差依据规范菲列罗公式求解，此三角控制网的测角中误差值为，符合规范对三等控制网测角中误差的要求。
5.3 高程控制网的精度
5.4 评定结论
通过以上评定过程可得，该水电工程控制网设计较为可靠，控制网精度与网点的布置符合规范和具体的工程要求。测量仪设备通过检测合格，按规范严格实施测量过程；测量流程合理、有效，测量数据准确、可信，平面网点较为稳定，且平差时认真、严谨，平差成果表明该三等工程测量控制网符合规范要求的三等网精度准则。在施工中还应对控制网做好保护工作，在控制网与挖爆破区距离较近或发生有感地震时，应强化控制网复查工作。此外，在完成建立控制网后每年还应最少检测一次，检测方法与流程和该次一致，且精度不得比该次测量精度低。
6、结语
本文主要分析了某水电工程三等测量控制网点的建立和施测过程，介绍了测量控制网在工程各阶段的主要作用。水电工程测量控制网的建立是整个施工测量的基础，为确保最终的工程质量提供了有效的技术支持，同时也为后续的工程测量打下了坚实基础，为促进水电工程建设事业的发展提供了有效保证。
参考文献:
[1] 杜道生, 陈军, 李征航. RS. GIS. GPS的集成与应用[M]. 北京: 测绘出版社, 1995, 9.
[2] 吴恒友. GPS高程测量在水利水电工程中的应用探索[J]. 工程勘察, 2005, 197(6): 53-56.
[3] 安岳虎. 多儿水电站工程测量控制网的建立[J]. 经纬天地, 2017(1): 31-33.
作者简介：李雪洋，（1983年02月20日），助理工程师，从事工程测量工作。
论文作者:李雪洋
论文发表刊物:《防护工程》2018年第24期
论文发表时间:2018/11/27
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