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《水電站施工控制網(wǎng)的技術(shù)設(shè)計(jì)和測(cè)量》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、水電站施工控制網(wǎng)的技術(shù)設(shè)計(jì)和測(cè)量1前言 四川是我國(guó)水電資源大省,尤其是川西地區(qū)水電資源十分豐富,但該地區(qū)河流均為峽谷河流,流量較小,而落差很大,普遍以隧洞引水式電站進(jìn)行開發(fā)。由于工程施工范圍為狹長(zhǎng)區(qū)域,施工測(cè)量控制網(wǎng)又必須覆蓋整個(gè)施工區(qū),狹長(zhǎng)的測(cè)量控制網(wǎng)包含有許多不利因素,如誤差傳遞路線較長(zhǎng)、最弱點(diǎn)精度較差、點(diǎn)位精度難以控制。在狹長(zhǎng)地帶布設(shè)普通精度的控制網(wǎng)(如四、五等三角網(wǎng)和三、四等光電測(cè)距導(dǎo)線等),已有比較豐富的經(jīng)驗(yàn),但布設(shè)高精度控制網(wǎng)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)還不多。2工程及測(cè)區(qū)概況 福堂水電站位于四川省阿壩藏族羌族自治州汶川縣境內(nèi)
2、的岷江上游,是一座低閘引水式電站,閘高約30m,引水隧洞為有壓隧洞,長(zhǎng)度約20km,總裝機(jī)容量為36萬(wàn)kW,地面廠房安裝4臺(tái)機(jī)組。工程總體布置由閘壩(包括泄洪閘、排沙閘和隧洞進(jìn)水閘)、引水隧洞、10個(gè)施工支洞、調(diào)壓井、壓力管道和廠房等建筑物組成?! y(cè)區(qū)兩岸山坡地形陡峭,攀登極為困難。高壓輸電線也較多,高壓輸電線塔桿的位置一般都是地形較好的位置,給施工控制網(wǎng)選點(diǎn)工作造成極大的困難,同時(shí)也會(huì)嚴(yán)重影響電磁波測(cè)距精度和GPS測(cè)量精度。測(cè)區(qū)氣候惡劣,上午有霧,午后有大風(fēng),觀測(cè)時(shí)間較短,嚴(yán)重影響測(cè)量精度和進(jìn)度。3網(wǎng)型設(shè)計(jì) 該水電站引
3、水隧洞長(zhǎng)約20km,施工支洞多達(dá)10個(gè),引水隧洞之長(zhǎng)、樞紐范圍之大是國(guó)內(nèi)罕見的。由于施工測(cè)量控制網(wǎng)控制范圍太大,控制網(wǎng)的等級(jí)必須選擇為二等才能滿足施工測(cè)量的精度要求。因受地形條件和測(cè)區(qū)困難程度的限制,布設(shè)三角網(wǎng)和邊角網(wǎng)均有相當(dāng)大的困難,受圖形條件的限制,三角網(wǎng)和邊角網(wǎng)的點(diǎn)位必然要設(shè)置在很高的地方,不便于工程施工放樣測(cè)量,布設(shè)二等光電測(cè)距導(dǎo)線又滿足不了施工測(cè)量的精度要求,且缺乏檢驗(yàn)條件,不能保證測(cè)量成果的準(zhǔn)確性,因此采用邊角混合網(wǎng)形式布網(wǎng)。由于測(cè)區(qū)為狹長(zhǎng)地帶,二等邊角混合網(wǎng)多是沿河布設(shè),網(wǎng)型強(qiáng)度差,方位角傳遞誤差較大。而GPS
4、測(cè)量的方位角精度比較高,根據(jù)Ashtech測(cè)量型GPS接收機(jī)有關(guān)技術(shù)資料,靜態(tài)測(cè)量的方位角標(biāo)稱測(cè)量中誤差為±[(0.15″+1.5″)/L],L為兩點(diǎn)間的距離。本網(wǎng)選擇的GPS邊最短為1.338km,則方位角測(cè)量的中誤差最大為±1.27″,完全可以作為二等邊角混合網(wǎng)的起算方位角。因此,采用GPS測(cè)量的方位角作為控制網(wǎng)的加強(qiáng)方位角(即作為起算方位角),在測(cè)區(qū)中部的FT11—FT12、廠區(qū)的FT02—FC03和壩區(qū)的FB06—FB07三對(duì)點(diǎn)上測(cè)量三個(gè)GPS方位角,用以控制二等邊角混合網(wǎng)的方位角精度?! ≡跍y(cè)區(qū)內(nèi)布設(shè)二等邊角混合網(wǎng)
5、及二等水準(zhǔn)路線作為首級(jí)的平面和高程控制網(wǎng),其中首級(jí)平面控制網(wǎng)的主要功能是滿足和保證引水隧洞施工放樣的精度需要,并能夠利用這個(gè)網(wǎng)在廠區(qū)、壩區(qū)和各支洞口等處加密三等控制網(wǎng),點(diǎn)位選擇首先應(yīng)滿足工程適用?! 《染W(wǎng)共布設(shè)25個(gè)控制點(diǎn),在廠、壩區(qū)和各支洞口處各布設(shè)一個(gè)由4~5個(gè)點(diǎn)組成的三等邊角網(wǎng)作為各施工區(qū)的施工放線用的控制網(wǎng),其中八、九號(hào)兩支洞口相距較近,兩支洞口聯(lián)合布設(shè)一個(gè)由5點(diǎn)組成的三等邊角網(wǎng)。 廠區(qū)和壩區(qū)的全部控制點(diǎn)均采用帶有強(qiáng)制對(duì)中裝置的鋼筋混凝土墩標(biāo)結(jié)構(gòu)。為保證GPS測(cè)量的方位角具有較好的精度,作為二等邊角混合網(wǎng)的起始坐
6、標(biāo)方位角的GPS方位點(diǎn),其測(cè)量標(biāo)志也采用鋼筋混凝土墩標(biāo)結(jié)構(gòu);其他二等邊角混合網(wǎng)控制點(diǎn)和各支洞口的三等邊角網(wǎng)控制點(diǎn)則均采用普通地面標(biāo)志。4擬用的測(cè)量?jī)x器 GPS測(cè)量擬用三臺(tái)套LeicaWILD200型雙頻GPS接收機(jī),接收機(jī)的標(biāo)稱精度為5mm+1×D×10-6。角度測(cè)量擬用LeicaT2002電子經(jīng)緯儀,儀器標(biāo)稱精度為±0.5″。距離測(cè)量擬用LeicaDI2002光電測(cè)距儀,儀器標(biāo)稱精度為±(1mm+1×D×10-6)。水準(zhǔn)測(cè)量擬用ZeissNI002水準(zhǔn)儀,儀器標(biāo)稱精度為±(0.2~0.3)???mm/km。5控制網(wǎng)精度的
7、預(yù)期分析5.1平面控制網(wǎng)精度分析 平面控制網(wǎng)按照兩級(jí)布設(shè),一級(jí)網(wǎng)為二等邊角混合網(wǎng),二級(jí)網(wǎng)為三等邊角網(wǎng),二等邊角混合網(wǎng)由三個(gè)GPS測(cè)量的方位角作為坐標(biāo)方位角條件。根據(jù)《水利水電施工規(guī)范》的規(guī)定,(非水工隧洞區(qū))最末一級(jí)平面控制點(diǎn)相對(duì)于同級(jí)起始點(diǎn)或鄰近高一級(jí)控制點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差應(yīng)不大于±10mm;水工隧洞區(qū)按照地下洞室測(cè)量的要求布設(shè)洞外地面控制網(wǎng),其洞外地面控制網(wǎng)貫通誤差分配為,橫向誤差±30mm~±45mm,縱向誤差±60mm~±90mm。按照測(cè)距標(biāo)稱中誤差±(1mm+1×D×10-6)及二、三等水平角測(cè)量中誤差分別為±1.0
8、″和±1.8″進(jìn)行精度估算得出,廠區(qū)和閘區(qū)三等邊角網(wǎng)的最弱點(diǎn)點(diǎn)位中誤差分別為±4.77mm和±5.70mm;各相鄰支洞口控制網(wǎng)最弱點(diǎn)的相對(duì)點(diǎn)位中誤差分別為±7.86mm、±9.40mm、±5.82mm、±7.69mm、±9.61mm、±9.93mm、±13.82mm和±13.06mm,其中