水利水電工程師知識(shí)點(diǎn)：水利水電工程施工測(cè)量的要求

一、基礎(chǔ)知識(shí)

(一)高程

地面點(diǎn)到高度起算面的垂直距離稱為高程。高度起算面又稱高程基準(zhǔn)面。通常采用平均海水面代替大地水準(zhǔn)面作為高程基準(zhǔn)面。

我國(guó)利用1952～1979年期間青島驗(yàn)潮站的驗(yàn)潮結(jié)果計(jì)算確定了新的黃海平均海面，稱為“l985國(guó)家高程基準(zhǔn)”。我國(guó)自1988年1月1日起開始采用l985國(guó)家高程基準(zhǔn)作為高程起算的統(tǒng)一基準(zhǔn)。

(二)地圖的比例尺及比例尺精度

比例尺表示形式：數(shù)字比例尺和圖示比例尺。

1.數(shù)字比例尺

以分子為1的分?jǐn)?shù)形式表示的比例尺稱為數(shù)字比例尺。數(shù)字比例尺也可以寫成1：500、1：1000等形式。

地形圖比例尺分為三類：1：10000以上為大比例尺;1：100000為中比例尺;1：1000000以下為小比例尺。

2.圖示比例尺

最常見的圖示比例尺是直線比例尺。

二、施工放樣的基本工作

(一)放樣數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

經(jīng)兩人獨(dú)立計(jì)算與校核。

(二)平面位置放樣方法的選擇

直角交會(huì)法、極坐標(biāo)法、角度交會(huì)法、距離交會(huì)法等幾種。

(三)高程放樣方法的選擇

1.方法選擇主要根據(jù)放樣點(diǎn)高程精度要求和現(xiàn)場(chǎng)的作業(yè)條件。可分別采用水準(zhǔn)測(cè)量法、光電測(cè)距三角高程法、解析三角高程法和視距法等。

2.對(duì)于高程放樣中誤差要求不大于±lOmm的部位，應(yīng)采用水準(zhǔn)測(cè)量法。

3.采用經(jīng)緯儀代替水準(zhǔn)儀進(jìn)行工程放樣時(shí)，應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：

(1)放樣點(diǎn)離高程控制點(diǎn)不得大于50m;

(2)必須用正倒鏡置平法讀數(shù)，并取正倒鏡讀數(shù)的平均值進(jìn)行計(jì)算。

4.采用光電測(cè)距三角高程測(cè)設(shè)高程放樣控制點(diǎn)時(shí)，注意加入地球曲率的改正，并校核相鄰點(diǎn)的高程。

(四)儀器、工具的檢驗(yàn)

1.施工放樣使用的儀器，應(yīng)定期按下列項(xiàng)目進(jìn)行檢驗(yàn)和校正：

(1)經(jīng)緯儀的三軸誤差、指標(biāo)差、光學(xué)對(duì)中誤差，以及水準(zhǔn)儀的i角，應(yīng)經(jīng)常檢驗(yàn)校正。

(2)光電測(cè)距儀的照準(zhǔn)誤差(相位不均勻誤差)，偏調(diào)誤差(三軸平行性)及加常數(shù)，乘常數(shù)，一般每年進(jìn)行一次檢驗(yàn)。

三、開挖工程測(cè)量

(一)開挖工程測(cè)量的內(nèi)容

開挖區(qū)原始地形圖和原始斷面圖測(cè)量;開挖輪廓點(diǎn)放樣;開挖竣工地形、斷面測(cè)量和工程量測(cè)算。

(二)開挖工程細(xì)部放樣

1.開挖工程細(xì)部放樣，需在實(shí)地放出控制開挖輪廓的坡頂點(diǎn)、轉(zhuǎn)角點(diǎn)或坡腳點(diǎn)，并用醒目的標(biāo)志加以標(biāo)定。

2.開挖工程細(xì)部放樣方法有極坐標(biāo)法、測(cè)角前方交會(huì)法、后方交會(huì)法等，但基本的方法主要是極坐標(biāo)法和前方交會(huì)法。用極坐標(biāo)法放樣開挖輪廓點(diǎn)，測(cè)站點(diǎn)必須靠近放樣點(diǎn)。

3.距離丈量可根據(jù)條件和精度要求從下列方法中選擇：

(1)用鋼尺或經(jīng)過比長(zhǎng)的皮尺丈量，以不超過一尺段為宜。在高差較大地區(qū)，可丈量斜距加傾斜改正。

(2)用視距法測(cè)定，其視距長(zhǎng)度不應(yīng)大于50m。預(yù)裂爆破放樣，不宜采用視距法。

(3)用視差法測(cè)定，端點(diǎn)法線長(zhǎng)度不應(yīng)大于70m。

(三)斷面測(cè)量和工程量計(jì)算

1.開挖工程動(dòng)工前，必須實(shí)測(cè)開挖區(qū)的原始斷面圖或地形圖;開挖過程中，應(yīng)定期測(cè)量收方斷面圖或地形圖;開挖工程結(jié)束后，必須實(shí)測(cè)竣工斷面圖或竣工地形圖，作為工程量結(jié)算的依據(jù)。

3.斷面圖和地形圖比例尺，可根據(jù)用途、工程部位范圍大小在1：200～1：1000之間選擇，主要建筑物的開挖竣工地形圖或斷面圖，應(yīng)選用l：200;收方圖以1：500或1：200為宜;大范圍的土石覆蓋層開挖收方可選用1：1000。

5.開挖施工過程中，應(yīng)定期測(cè)算開挖完成量和工程剩余量。開挖工程量的結(jié)算應(yīng)以測(cè)量收方的成果為依據(jù)。開挖工程量的計(jì)算中面積計(jì)算方法可采用解析法或圖解法(求積儀)。

6.兩次獨(dú)立測(cè)量同一區(qū)域的開挖工程量其差值小于5%(巖石)和7%(土方)時(shí)，可取中數(shù)作為最后值。

【例題】堤防土方施工進(jìn)行距離丈量時(shí)，在視距為()m時(shí)可采用視距法測(cè)定。

A.25

B.35

C.45

D.55

E.65

【答案】ABC

四、立模與填筑放樣

(一)立模和填筑放樣的內(nèi)容

內(nèi)容：測(cè)設(shè)各種建筑物的立?；蛱钪喞c(diǎn);對(duì)已架立的模板、預(yù)制(埋)件進(jìn)行形體和位置的檢查;測(cè)算填筑工程量等。

(二)建筑物的細(xì)部放樣

1.混凝土建筑物立模細(xì)部輪廓點(diǎn)的放樣位置，以距設(shè)計(jì)線0.2～0.5m為宜。土石壩填筑點(diǎn)，可按設(shè)計(jì)位置測(cè)設(shè)。

2.立模、填筑輪廓點(diǎn)，可直接由等級(jí)控制點(diǎn)測(cè)設(shè)，也可由測(cè)設(shè)的建筑物縱橫軸線點(diǎn)(或測(cè)設(shè)點(diǎn))測(cè)設(shè)。

(l)由軸線點(diǎn)或測(cè)站點(diǎn)放樣細(xì)部輪廓點(diǎn)時(shí)，一般采用極坐標(biāo)法。

(2)在不便于丈量距離的部位進(jìn)行放樣時(shí)，宜采用短邊(200m以內(nèi))前方交會(huì)法。

3.混凝土建筑物的高程放樣，應(yīng)區(qū)別情況采用不同的方法。

(1)對(duì)于連續(xù)垂直上升的建筑物，除了有結(jié)構(gòu)物的部位(如牛腿、廊道、門洞等)外，高程放樣的精度要求較低，主要應(yīng)防止粗差的發(fā)生。

(2)對(duì)于溢流面、斜坡面以及形體特殊的部位，其高程放樣的精度，一般應(yīng)與平面位置放樣的精度相一致。

(3)對(duì)于混凝土抹面層，有金屬結(jié)構(gòu)及機(jī)電設(shè)備埋件的部位，其高程放樣的精度，通常高于平面位置的放樣精度，應(yīng)采用水準(zhǔn)測(cè)量方法并注意檢核。

4.特殊部位的模板架設(shè)后，應(yīng)利用測(cè)放的輪廓點(diǎn)進(jìn)行檢查。

(三)建筑物立模放樣點(diǎn)的檢查

建筑物基礎(chǔ)塊(第一層)輪廓點(diǎn)的放樣，必須全部采用相互獨(dú)立的方法進(jìn)行檢核。

放樣和檢核點(diǎn)位之差不應(yīng)大于2m(m為輪廓點(diǎn)的測(cè)量放樣中誤差)。

(四)填筑工程量測(cè)算

1.混凝土澆筑和土石料填筑工程量，必須從實(shí)測(cè)的斷面(或平面)圖上計(jì)算求得。

2.混凝土澆筑塊體收方，基礎(chǔ)部位應(yīng)根據(jù)基礎(chǔ)開挖竣工圖計(jì)算;基礎(chǔ)以上部位，可直接根據(jù)水工設(shè)計(jì)圖紙的幾何尺寸及實(shí)測(cè)部位的平均高程進(jìn)行計(jì)算。

3.土石料填筑量收方，應(yīng)根據(jù)實(shí)測(cè)的各種填料分界線，分別計(jì)算各類填料方量。

4.兩次獨(dú)立測(cè)量同一工程，其測(cè)算體積之較差，在小于該體積的3%時(shí)，可取中數(shù)作為最后值。

五、施工期間的外部變形監(jiān)測(cè)

(一)施工期間外部變形監(jiān)測(cè)的內(nèi)容(13年多)

施工區(qū)的滑坡觀測(cè);高邊坡開挖穩(wěn)定性監(jiān)測(cè);圍堰的水平位移和沉陷觀測(cè);臨時(shí)性的基礎(chǔ)沉陷(回彈)和裂縫監(jiān)測(cè)等。

變形觀測(cè)的基點(diǎn)，應(yīng)盡量利用施工控制網(wǎng)中較為穩(wěn)固可靠的控制點(diǎn)，也可建立獨(dú)立的、相對(duì)的控制點(diǎn)，其精度應(yīng)不低于四等網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)。

(二)選點(diǎn)與埋設(shè)

1.工作基點(diǎn)的選擇與埋設(shè)，應(yīng)注意：

(1)基點(diǎn)必須建立在變形區(qū)以外穩(wěn)固的基巖上。對(duì)于在土質(zhì)和地質(zhì)不穩(wěn)定地區(qū)設(shè)置基點(diǎn)時(shí)應(yīng)進(jìn)行加固處理?；c(diǎn)應(yīng)盡量靠近變形區(qū)。

(2)工作基點(diǎn)一般應(yīng)建造具有強(qiáng)制歸心的混凝土觀測(cè)墩。

(3)垂直位移的基點(diǎn)，至少要布設(shè)一組，每組不少于三個(gè)固定點(diǎn)。

(三)觀測(cè)方法的選擇

滑坡、高邊坡穩(wěn)定監(jiān)測(cè)采用交會(huì)法;

水平位移監(jiān)測(cè)采用視準(zhǔn)線法(活動(dòng)覘牌法和小角度法);(14年考點(diǎn))

垂直位移觀測(cè)，宜采用水準(zhǔn)觀測(cè)法，也可采用滿足精度要求的光電測(cè)距三角高程法;

地基回彈宜采用水準(zhǔn)儀與懸掛鋼尺相配合的觀測(cè)方法。

【例題】土壩工程施工期間的垂直位移觀測(cè)宜采用( )。(11年真題)

A.交會(huì)法

B.水準(zhǔn)觀測(cè)法

C.活動(dòng)覘牌法

D.視準(zhǔn)線法

【答案】B

六、竣工測(cè)量

主體工程開挖到建基面時(shí)，應(yīng)及時(shí)實(shí)測(cè)建基面地形圖，亦可測(cè)繪高程平面圖，比例尺一般為1：200。圖上應(yīng)標(biāo)有建筑物開挖設(shè)計(jì)邊線。

土、石壩在心墻、斜墻、壩殼填筑過程中，每上料二層，須進(jìn)行一次邊線測(cè)量并繪成圖表為竣工時(shí)備用。

(五)測(cè)量誤差

一般把某一量的準(zhǔn)確值與其近似值之差也稱為誤差。

1.誤差產(chǎn)生的原因

(1)人的原因;

(2)儀器的原因;

(3)外界環(huán)境的影響。

2.誤差的分類與處理原則

系統(tǒng)誤差、偶然誤差和粗差。

(1)系統(tǒng)誤差：在相同的觀測(cè)條件下，對(duì)某一量進(jìn)行一系列的觀測(cè)，如果出現(xiàn)的誤差在符號(hào)和數(shù)值上都相同，或按一定的規(guī)律變化，這種誤差稱為“系統(tǒng)誤差”。

(2)偶然誤差：在相同的觀測(cè)條件下，對(duì)某一量進(jìn)行一系列的觀測(cè)，如果誤差出現(xiàn)的符號(hào)和數(shù)值大小都不相同，從表面上看沒有任何規(guī)律性，這種誤差稱為“偶然誤差”。

(3)粗差：由于觀測(cè)者粗心或者受到干擾造成的錯(cuò)誤。

(4)誤差處理原則：粗差是大于限差的誤差，是由于觀測(cè)者的粗心大意或受到干擾所造成的錯(cuò)誤。錯(cuò)誤應(yīng)該可以避免，包含有錯(cuò)誤的觀測(cè)值應(yīng)該舍棄，并重新進(jìn)行觀測(cè)。

【例題】根據(jù)測(cè)量誤差的分析，由于觀測(cè)者受到干擾造成的誤差屬于( )。

A.系統(tǒng)誤差

B.偶然誤差

C.粗差

D.限差

【答案】C

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