水利工程施工測量技術(shù)思考
時(shí)間:2022-05-14 03:11:37
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摘要:水利工程項(xiàng)目建設(shè)過程中所用到的測量技術(shù)手段有很多種,本文主要就其中常用的幾種施工測量技術(shù)方法進(jìn)行分析,并在此基礎(chǔ)上談一下個(gè)人的觀點(diǎn)與認(rèn)識,以供參考。
關(guān)鍵詞:水利工程;測量技術(shù);應(yīng)用實(shí)踐;研究
在現(xiàn)代水利工程項(xiàng)目施工建設(shè)過程中,測量技術(shù)應(yīng)用非常重要,直接關(guān)系著整個(gè)水利工程建設(shè)質(zhì)量與安全可靠性,加強(qiáng)施工測量是其中非常重要的一部分。近年來,隨著科技水平的不斷提升,水利工程項(xiàng)目施工測量技術(shù)應(yīng)用發(fā)生了一定的變化,一方面是施工測量技術(shù)水平不斷提升,另一方面是多種測量技術(shù)方法聯(lián)合應(yīng)用,大大提高了測量準(zhǔn)確度以及測量工作效率。
1GPS技術(shù)及其應(yīng)用
從水利工程施工測量實(shí)踐來看,GPS技術(shù)的應(yīng)用具有高速性、精確性以及高效性,可一次性對三維坐標(biāo)進(jìn)行確定,而且已作為全新的技術(shù)方法被用于現(xiàn)代水利工程項(xiàng)目施工建設(shè)中的測量工作。在水利工程測量過程中應(yīng)用GPS技術(shù),主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。1.1高程測量。水利工程高程測量過程中,應(yīng)用該技術(shù)方法對地面測量點(diǎn)三維定位,分析解讀衛(wèi)星電波信號讀取大地高,經(jīng)水準(zhǔn)測量活動(dòng)高程異差以及正常高度,然后確定目標(biāo)位置的三維坐標(biāo)。在此過程中,先測量全部目標(biāo)測量區(qū)域范圍內(nèi)的觀測點(diǎn)大地高e,然后再利用水準(zhǔn)測量法對觀測位置正常高d進(jìn)行測量,最后通過計(jì)算式高程差異q=e-d確定目標(biāo)觀測位置的高程異差?;谏鲜霾僮骱退疁?zhǔn)高程測量法的應(yīng)用,可實(shí)現(xiàn)對區(qū)域網(wǎng)內(nèi)公共點(diǎn)正常高的聯(lián)合測量,然后得到公共點(diǎn)的高程異差,利用數(shù)據(jù)擬合法對目標(biāo)測量區(qū)域范圍的其他觀測點(diǎn)正常高進(jìn)行測量。1.2測量渠道管線。在水利工程項(xiàng)目施工測量過程中,渠道管線的測量工作也非常重要,其顯著的特點(diǎn)是線性放射分散分布性。水利渠道管線施工測量時(shí),需消耗大量的資源,傳統(tǒng)模式下采用的是全站儀、半站儀等設(shè)備來測量渠道管線縱斷面,無論是地形地貌還是天氣氣候條件等,均會(huì)對測量工作產(chǎn)生較大影響和干擾。GPS技術(shù)的應(yīng)用可以有效解決這一問題,在渠道管線施工測量時(shí)利用GPS技術(shù)可進(jìn)行24小時(shí)實(shí)時(shí)作業(yè),天氣變化、地形地貌等因素對其產(chǎn)生的影響不大,而且測量效率較高。值得一提的是,GPS技術(shù)的應(yīng)用能夠有效彌補(bǔ)以往管線測量方式中通視條件的缺陷與不足;在應(yīng)用GPS技術(shù)進(jìn)行測量時(shí),只需有設(shè)計(jì)高程以及轉(zhuǎn)角等參數(shù)即可,能夠準(zhǔn)確確定觀測點(diǎn)。1.3地形、變形觀測。水利工程施工建設(shè)過程中應(yīng)當(dāng)對建筑地基以及大壩及外圍位移和沉降等變形進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)測,實(shí)踐中可以看到因被觀測建筑物的外圍尺寸相對較大,而且環(huán)境影響因素較多,所以應(yīng)當(dāng)利用先進(jìn)的技術(shù)方法進(jìn)行實(shí)地測量。在傳統(tǒng)測量過程中,尤其是監(jiān)測地基沉降時(shí)主要采用的水準(zhǔn)測量法,即利用三角測量法測量建筑結(jié)構(gòu)整體傾斜、位移和沉降。變形觀測過程中的GPS技術(shù)應(yīng)用,可在遠(yuǎn)離水庫大壩的合適安置布設(shè)多個(gè)接收機(jī)基準(zhǔn)點(diǎn),在變形區(qū)域也可以布設(shè)定位機(jī)并選取合適的觀測位置;基于自動(dòng)、連續(xù)觀測模式,將數(shù)據(jù)信息傳送至處理中心,通過計(jì)算獲得相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息。在觀測水下地形工況時(shí),傳統(tǒng)測量技術(shù)工藝遇到障礙,而GPS技術(shù)的應(yīng)用可以有效解決面臨的問題。在水深測量之前,先在已知的兩點(diǎn)布設(shè)接收機(jī),然后通過測所得數(shù)據(jù)信息來計(jì)算轉(zhuǎn)化參數(shù);水下觀測點(diǎn)定位觀測過程中,基于轉(zhuǎn)化可以獲得水下深度等信息數(shù)據(jù),然后再利用先進(jìn)的技術(shù)手段和軟件繪制水下地形圖,從而實(shí)現(xiàn)對水利工程地形以及變形的實(shí)時(shí)準(zhǔn)確觀測。
2數(shù)字?jǐn)z影技術(shù)應(yīng)用
近年來數(shù)字?jǐn)z影技術(shù)在水利工程測量工程中得以應(yīng)用推廣,而且攝影測量技術(shù)逐漸朝著數(shù)字化方向發(fā)展。水利工程數(shù)字?jǐn)z影測量過程中,通過獲取大比尺攝影圖、地形圖、等值線圖以及斷面圖圖庫和立面圖,不僅可以便捷記錄水利工程施工時(shí)的地理信息,而且還可以采用數(shù)字信息方式在網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)共建共享。實(shí)踐中可以看到,攝影測量技術(shù)方法經(jīng)常應(yīng)用于大型工程、地籍圖的測繪,無需直接與被測量物體相接觸,具有測量效率高以及野外工作量很小和成果類型多樣化等特點(diǎn)。起初只是模擬攝影測量,隨著技術(shù)水平的不斷提高,該技術(shù)方法逐漸朝著解析攝影測量方向發(fā)展,并在此基礎(chǔ)上形成了一套科學(xué)高效的全數(shù)字化攝影測量體系;同時(shí),通過IMU以及GDPS等輔助測量技術(shù)手段的應(yīng)用,大幅度減少了野外控制點(diǎn)連測工作量,航測效益得以凸顯。數(shù)字?jǐn)z影技術(shù)中的高分辨率衛(wèi)星像成圖,可以有效應(yīng)用于我國水利工程項(xiàng)目建設(shè),尤其是西部地區(qū)地形條件相對復(fù)雜的工況,可以實(shí)現(xiàn)有效的測繪。從應(yīng)用實(shí)踐來看,在高山區(qū)、西部山區(qū)利用成圖技術(shù)方法,依靠地面控制點(diǎn)能夠提高測量精準(zhǔn)度,同時(shí)也是現(xiàn)階段在我國西部地區(qū)水利工程項(xiàng)目建設(shè)過程中應(yīng)用效果最為顯著的測量技術(shù)手段。近景攝影測量技術(shù)作為水利工程地面測量過程中的主要輔助技術(shù)工具,其主要是由專業(yè)測量相機(jī)演變而來,結(jié)合現(xiàn)代科技手段逐漸建成了數(shù)字近景攝影測量體系,而且形成了數(shù)碼近景測量相機(jī)。在水利工程土石方量計(jì)算、地形勘測以及滑坡測量和三維圖重建過程中,采用數(shù)字?jǐn)z影技術(shù)可以大大提高工作效率,而且能夠獲得精準(zhǔn)的資料信息。
3利用全站儀進(jìn)行測量放樣
全站儀技術(shù)是地面測量方法進(jìn)步的重要標(biāo)志,同時(shí)也是替代傳統(tǒng)電磁波測距儀以及光學(xué)經(jīng)緯儀的先進(jìn)技術(shù)手段,其具有設(shè)備集成化、自動(dòng)化以及高智能化等特點(diǎn),測量精度比較高,可以使施工測量操作更加的便捷,目前在水利工程施工測量過程中得以廣泛的應(yīng)用。實(shí)踐中可以看到,全能型、智能化都需要先進(jìn)的軟件作為支撐,并且可進(jìn)行直接的多樣化測量,比如懸高、導(dǎo)線測量以及參考線放樣和高程傳遞等,這有利于提高測量精準(zhǔn)度。從應(yīng)用效果來看,選擇一套科學(xué)合理的測量放樣方法有利于提高工程測量放樣質(zhì)量和效率,尤其是計(jì)算機(jī)的普及與應(yīng)用,采用CAD制圖技術(shù)軟件以及Excel技術(shù)等提高測量放樣效率。同時(shí),利用CAD軟件繪畫出水利建筑結(jié)構(gòu)的整體平面圖,并在此基礎(chǔ)上建立施工平面坐標(biāo)系統(tǒng),從而使計(jì)算機(jī)平面坐標(biāo)系統(tǒng)、水利工程施工現(xiàn)場平面坐標(biāo)體系保持一致;基于CAD坐標(biāo)查詢功能,獲得所需的輪廓點(diǎn)坐標(biāo),并將其詳細(xì)記錄在放樣手冊之中,大大節(jié)約了測量時(shí)間。全站儀的應(yīng)用,一方面有效提高了測量質(zhì)量和效率,另一方面還提高了測量數(shù)據(jù)的正確度,在建筑現(xiàn)場實(shí)地放樣操作過程中,只需將放樣坐標(biāo)點(diǎn)數(shù)值輸入到全站儀放樣菜單之中即可,而且根據(jù)其輪廓點(diǎn)進(jìn)行逐一放樣并釘上鋼筋樁用于標(biāo)識。在測量過程中應(yīng)用全站儀時(shí),對照施工圖紙計(jì)算各部分的砼、鋼筋以及模板工程量,并將數(shù)據(jù)輸入到Excel中進(jìn)行統(tǒng)計(jì);采用該種方法,不僅可以全面把握工程整體結(jié)構(gòu),而且能夠?qū)λこ探ㄖY(jié)構(gòu)外形及其尺寸大小等有更為深刻的認(rèn)知與記憶,便于放樣操作。
4遙感測量技術(shù)應(yīng)用
水利工程測量過程中所應(yīng)用的遙感測量技術(shù)屬于衛(wèi)星遙感技術(shù)的一種,其不直接與目標(biāo)、現(xiàn)象等解除即可收集信息數(shù)據(jù),并據(jù)此對其進(jìn)行識別和分類。遙感測量技術(shù)的應(yīng)用,實(shí)際上就是在水利工程項(xiàng)目各高度平臺(tái)上利用先進(jìn)的傳感設(shè)備收集地物反射的電磁波信息,并且對其進(jìn)行整合與處理,利用特殊技術(shù)方法進(jìn)行判讀解譯,最終實(shí)現(xiàn)識別與分類之目的,從而為水利工程建設(shè)提供服務(wù)。遙感技術(shù)是一種衛(wèi)星遙感技術(shù),不直接接觸目標(biāo)或現(xiàn)象就能收集信息,并據(jù)此進(jìn)行識別與分類。具體而言,遙感測量技術(shù)可用于水庫區(qū)塌、泥石流以及滑坡等調(diào)查,尤其是大型的水利工程庫區(qū)岸坡滑坡、泥石流以及崩塌和松散堆積體調(diào)查過程中,利用遙感技術(shù)進(jìn)行航衛(wèi)片的拍攝,并在此基礎(chǔ)上來解譯地質(zhì)工況,通過野外現(xiàn)場觀察以及復(fù)查等技術(shù)手段,明確影響庫岸結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性評價(jià)的塌、滑體情況。針對性地采取一些措施和方法,保障其穩(wěn)定性。在水利工程中的巖土開挖面地質(zhì)編錄過程中,也可以采用遙感測量技術(shù)方法。對于大型水利工程項(xiàng)目,應(yīng)當(dāng)進(jìn)行安全預(yù)報(bào),做好反饋設(shè)計(jì)、存檔備查等必要工作。高邊坡人工開挖、大壩基坑開挖過程中也可以利用該技術(shù)方法,利用地面遙感技術(shù)可以游戲編錄地質(zhì)資料,準(zhǔn)確穩(wěn)定性分析,從而為水利工程施工預(yù)報(bào)提供參考依據(jù)。
總而言之,水利工程施工建設(shè)過程中可采用的測量技術(shù)有很多種,每一種技術(shù)都有其自身的優(yōu)勢與不足,實(shí)踐中應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)思想重視并做好技術(shù)方法的優(yōu)選工作,根據(jù)工況條件選擇其中一種或幾種測量技術(shù)方法聯(lián)合應(yīng)用,這樣才能取得更好的測量效果。
參考文獻(xiàn)
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作者:劉力瑋 單位:甘肅省定西市渭源縣水務(wù)局蓮峰水利站