武引工程變形監(jiān)測外觀施工方案設(shè)計(jì)

1、一、工程概況武都水庫樞紐工程位于涪江上游武都鎮(zhèn)北城鄉(xiāng)境內(nèi)，壩區(qū)樞紐地處麥地灣，主要由大壩、廠房等建筑物組成，武引大壩地理位置為東經(jīng)104°46，北緯31°55，距離武都鎮(zhèn)約3.2公里，屬于武引二期工程。為了掌握武都水庫高壩、廠房、及不穩(wěn)定岸坡運(yùn)行期的工作狀態(tài)，驗(yàn)證設(shè)計(jì)的各項(xiàng)參數(shù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況采取措施，以保證高壩、廠房及近岸坡能安全的正常運(yùn)行，因此對其進(jìn)行外部變形監(jiān)測。由于受地形條件的限制，基點(diǎn)大部分在山坡上，山上樹林茂密，不利于GPS信號的接收。因此，只能采用常規(guī)邊角網(wǎng)布設(shè)變形監(jiān)測網(wǎng)進(jìn)行變形觀測。二、已有資料情況1、外部變形監(jiān)測技術(shù)設(shè)計(jì)書2、武都水庫樞紐工程施工控制網(wǎng)復(fù)

2、測測繪技術(shù)報(bào)告書可用二等平面控制點(diǎn)11個(gè)，分別為：點(diǎn)名橫坐標(biāo)（X）縱坐標(biāo)（Y）高程備注-013533265.23735478324.077641.8723水準(zhǔn)高程-023533160.88235479003.152641.791-033532733.24235470460.164661.462-043532556.06835479094.669746.492-053532226.38535478479.210692.023-093532628.21235478559.985631.285-103532777.38435478843.558635.9465水準(zhǔn)高程-023532827.19335

3、478829.514644.246-033532237.46435478539.785651.935-053531910.40435478648.203643.177-063532094.00935479043.958653.599可用二等高程控制點(diǎn)有7個(gè)，分別為點(diǎn)名等級高程M備注武施1（暗）583.8790BM-02663.6714BM-06643.4086BM-10589.4955BM-11580.8633BM-13581.8817BM-14634.9839-10底盤上BM-15630.3187-09底盤上三、設(shè)計(jì)依據(jù)及引用文件本設(shè)計(jì)采用的規(guī)范資料有：1、 混凝土大壩安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范DLT

4、5178-20032、 測繪技術(shù)設(shè)計(jì)規(guī)定CH/T 1004-20053、 工程測量規(guī)范 GB50026-2007四、主要技術(shù)指標(biāo)1、水平位移監(jiān)測基準(zhǔn)網(wǎng)主要技術(shù)要求水平位移監(jiān)測基準(zhǔn)網(wǎng)主要技術(shù)要求精度等級相鄰基準(zhǔn)點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差（mm）平均邊長L（m）測角中誤差（”）測邊相對中誤差水平角觀測測會(huì)數(shù)1儀器2儀器一等1.53000.71/30000012-2、測距的主要技術(shù)要求測距的主要技術(shù)要求 等級 儀器精度等級 每邊測回?cái)?shù)一測回讀數(shù)較差（mm）單程各測回較差（mm）氣象數(shù)據(jù)測定的最小讀數(shù)往返較差(mm)往返溫度（）氣壓（Pa）一等1mm級儀器4411.50.2502（a+b*D）3、垂直位移監(jiān)測基準(zhǔn)

5、網(wǎng)主要技術(shù)要求垂直位移監(jiān)測基準(zhǔn)網(wǎng)主要技術(shù)要求等級相鄰基準(zhǔn)點(diǎn)高差中誤差（mm）每站高差中誤差（mm）往返較差或環(huán)線閉合差（mm）檢測已測高差較差（mm）二等0.50.150.300.4n為測站數(shù)4、水準(zhǔn)觀測主要技術(shù)要求水準(zhǔn)觀測主要技術(shù)要求等級水準(zhǔn)儀型號水準(zhǔn)尺視線長度（m）前后視距離較差（m）前后視距離累計(jì)較差（m）視線離地面最低高度（m）基本分劃、輔助分劃讀數(shù)較差（mm）基本分劃、輔助分劃所測高差較差（mm）二等DS05因瓦300.51.50.50.30.4注：數(shù)字水準(zhǔn)儀觀測，不受基、輔分劃讀書較差指標(biāo)的限制，但測站兩次觀測的高差較差，應(yīng)滿足表中相應(yīng)等級基、輔分劃所測高差較差的限值。五、施工設(shè)計(jì)

6、方案1、平面控制網(wǎng)布設(shè)與施測 變形監(jiān)測平面控制網(wǎng)分布在大壩及下游兩側(cè)，主網(wǎng)設(shè)計(jì)由11個(gè)控制點(diǎn)組成等三角網(wǎng)，所有控制點(diǎn)均直接埋設(shè)在基巖或壩體上，且每點(diǎn)均建立觀測墩和強(qiáng)制對中裝置，在觀測墩的下（側(cè)）面嵌有不銹鋼標(biāo)志，供高程測量使用。各點(diǎn)需對大壩外部變形觀測視準(zhǔn)線上的工作基點(diǎn)和校核基點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測。監(jiān)測基準(zhǔn)網(wǎng)的坐標(biāo)系采用大壩獨(dú)立坐標(biāo)系，以此直觀反映壩體的水平位移，并進(jìn)行一次布網(wǎng)。由于施工坐標(biāo)系也采用大壩獨(dú)立坐標(biāo)系，即以大壩軸線為X軸，以與大壩垂直向下游為Y軸，所以監(jiān)測控制網(wǎng)與施工控制網(wǎng)聯(lián)測，以施工控制網(wǎng)控制點(diǎn)為起算數(shù)據(jù)。1）布設(shè)原則（1）點(diǎn)位布設(shè)在不易破壞的區(qū)域。（2）與大壩變形觀測建立必要的聯(lián)系。（3

7、）組成的網(wǎng)形要有足夠的強(qiáng)度。（4）方案貼近實(shí)際，便于實(shí)施。2）精度等級和技術(shù)要求水平位移監(jiān)測基準(zhǔn)網(wǎng)主要技術(shù)要求精度等級相鄰基準(zhǔn)點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差（mm）平均邊長L（m）測角中誤差（”）測邊相對中誤差水平角觀測測會(huì)數(shù)1儀器2儀器一等1.53000.71/30000012-3）基準(zhǔn)網(wǎng)布設(shè)根據(jù)變形點(diǎn)的數(shù)量、性質(zhì)和位置環(huán)境狀況，確定控制網(wǎng)的層次和布設(shè)方案。由于變形觀測點(diǎn)數(shù)量較多，并且相對比較集中（主要集中在大壩兩頭）、地形情況比較復(fù)雜，難以全部在基本控制網(wǎng)上進(jìn)行。根據(jù)變形精度要求和實(shí)地情況，計(jì)劃分三部分進(jìn)行設(shè)計(jì)。（1） 主壩區(qū)基準(zhǔn)網(wǎng)布設(shè) 壩區(qū)平面控制網(wǎng)由11個(gè)等三角點(diǎn)組成主平面控制網(wǎng)。根據(jù)業(yè)主和設(shè)計(jì)單位所

8、提供的圖紙等已知資料，現(xiàn)已確定控制網(wǎng)網(wǎng)形為以四邊形為主的復(fù)合圖形，見附圖1。在設(shè)計(jì)好的主壩區(qū)控制網(wǎng)中，-09和-07為已知點(diǎn)，分別對應(yīng)原施工控制網(wǎng)中的-05、-04點(diǎn)，所以放樣主壩區(qū)控制網(wǎng)中其他三角點(diǎn)時(shí)可在-10架站，后視-07，此時(shí)可觀測放樣出點(diǎn)-02、-03、-08、-09的點(diǎn)位。（2）白石溝庫岸段監(jiān)測獨(dú)立網(wǎng)布設(shè) 白石溝岸段監(jiān)測體需建立等基準(zhǔn)網(wǎng)，網(wǎng)形由四個(gè)點(diǎn)組成獨(dú)立等三角網(wǎng)，此測區(qū)距離主壩區(qū)較遠(yuǎn)，附近無已知精密控制點(diǎn)，需從主壩區(qū)聯(lián)測建網(wǎng)，路線初步確定為沿兩岸公路倒點(diǎn)。因路線較長，無法一次完工，必要時(shí)需在中間段加設(shè)觀測墩或鋼管標(biāo)志。（3）窩坑里滑坡段監(jiān)測獨(dú)立網(wǎng)布設(shè) 窩坑里滑坡段監(jiān)測同樣需建立

9、等基準(zhǔn)網(wǎng)，控制網(wǎng)由四個(gè)三角點(diǎn)組成獨(dú)立等三角網(wǎng)。基礎(chǔ)數(shù)據(jù)同樣需聯(lián)測主壩區(qū)控制網(wǎng)，由主壩區(qū)控制網(wǎng)開始，沿兩岸公路布設(shè)導(dǎo)線網(wǎng)，必要時(shí)需加設(shè)若干觀測墩或鋼管標(biāo)志。（4）水平位移觀測墩的埋設(shè) 在保證點(diǎn)位穩(wěn)定可靠的前提下，我們盡量將觀測墩埋設(shè)在基巖上，對于土層和碎石層較厚的區(qū)域進(jìn)行基礎(chǔ)處理，待監(jiān)理同意后再行建造。觀測墩上安置強(qiáng)制對中基座。（5）水平角觀測：采用方向觀測法觀測12個(gè)測繪，方向多于6個(gè)時(shí)分組觀測，全部觀測過程采用瑞士徠卡TCA2003智能全站儀觀測。水平方向觀測的限差嚴(yán)格按規(guī)范執(zhí)行。當(dāng)一個(gè)方向的垂直角超過±2°時(shí)讀記水準(zhǔn)器格值，并進(jìn)行垂直軸傾斜改正。為保證方向觀測成果的質(zhì)量

10、，需對方向觀測成果進(jìn)行取舍： 凡超出規(guī)范規(guī)定限差的結(jié)果，均需重測。 基本測回的“重測方向測回?cái)?shù)”超過“方向測回總數(shù)”的1/3時(shí)，應(yīng)將整份成果重測。 注：“重測”因超限而重測者，稱為“重測”。因度、分及氣泡長度讀、記錯(cuò)誤，困對錯(cuò)度盤、測錯(cuò)方向而重新觀測者，不以“重測”論。 “方向測目總數(shù)”=（nl）x12，式中n為方向數(shù)。“重測方向測回?cái)?shù)”：在基本測回觀測結(jié)果中，重測 l個(gè)方向，算作 1個(gè)“方向測回”，一測回中有2個(gè)方向重測，算作2個(gè)“方向測回”，以此類推。因零方向超限而將該測回重測，應(yīng)算作（n1）個(gè)“方向測回”。 在一測回中，需要重測的方向數(shù)超過所測方向總數(shù)的 13時(shí)，則此一測回應(yīng)全部重測。觀

11、測三個(gè)方向，有一個(gè)方向需要重測時(shí)該測回亦應(yīng)全部重測。但計(jì)算重測方向測回?cái)?shù)時(shí)，仍按超限方向數(shù)計(jì)算。 采用分組觀測時(shí)，備組的重測方向測回?cái)?shù)須獨(dú)立計(jì)算。 測回互差超限時(shí)，除明顯孤立值可重測該測回外，原則上應(yīng)重測最大和最小值所在的測回。 個(gè)別方向重測時(shí)，只須聯(lián)測零方向。 基本測目的觀測結(jié)果和重測結(jié)果，均須抄人記簿。重測與基本測目結(jié)果不取中數(shù)，每一測回（即每一度盤位置）只采用一個(gè)符合限差的結(jié)果。 因三角形閉合差，極條 件閉合差或邊條件閉合差超限而重測時(shí)應(yīng)將整份成果重測。（6）豎直角觀測： 天頂距采用中絲法觀測4測回。 垂直角互差不大于10，指標(biāo)差互差不大于10。 測邊與測垂直角同步進(jìn)行。（7）邊長觀測：

12、采用電磁波測距，每條邊應(yīng)往返觀測4個(gè)測回，往返較差應(yīng)。觀測時(shí)的氣象條件應(yīng)滿足：大氣穩(wěn)定、成像清晰，測站與鏡站均應(yīng)測定氣象數(shù)據(jù)（溫度、氣壓）。測距的主要技術(shù)要求 等級 儀器精度等級 每邊測回?cái)?shù)一測回讀數(shù)較差（mm）單程各測回較差（mm）氣象數(shù)據(jù)測定的最小讀數(shù)往返較差(mm)往返溫度（）氣壓（Pa）一等1mm級儀器4411.50.2502（a+b*D）4）水平位移觀測方法 水平位移觀測采用前方交會(huì)法觀測，前方邊角交會(huì)法位移點(diǎn)采用T3經(jīng)緯儀和全站儀邊角交會(huì)法觀測，選用兩個(gè)工作基點(diǎn)觀測，觀測4個(gè)測回，圖形條件較差的點(diǎn)選用三個(gè)工作基點(diǎn)觀測。其限差為兩次讀書差不大于1.0，測回差不大于5.0。5）水平監(jiān)測

13、平差 對水平角觀測值進(jìn)行測站平差，計(jì)算出各防線平差值的中誤差。 計(jì)算三角形閉合差，并按菲列羅公式計(jì)算測角中誤差。 對觀測邊長進(jìn)行氣象改正、加常數(shù)改正、乘常數(shù)改正、傾斜改正、投影改正，平面高程投影面為壩頂高程658米。地球曲率半徑R=6368778米。 根據(jù)邊長往返測平距之差，計(jì)算出往返測的平均值中誤差。 監(jiān)測網(wǎng)的平差采用河海大學(xué)大把變形監(jiān)測數(shù)據(jù)分析處理軟件5.0版進(jìn)行平差。首期進(jìn)行兩次觀測，檢驗(yàn)是否為同精度觀測，并按統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)的方法進(jìn)行檢驗(yàn)，符合要求采取平均值作為監(jiān)測網(wǎng)的基準(zhǔn)值。2、垂直位移監(jiān)測基準(zhǔn)網(wǎng)的布設(shè)與施測根據(jù)大壩及各建筑物的類型，垂直位移監(jiān)測網(wǎng)按二等水準(zhǔn)施測。為滿足各建筑物垂直位移監(jiān)測，

14、根據(jù)設(shè)計(jì)方案，現(xiàn)需布設(shè)工作基點(diǎn)和水準(zhǔn)控制點(diǎn)共18點(diǎn)。垂直位移監(jiān)測基準(zhǔn)網(wǎng)，布設(shè)成環(huán)形網(wǎng)，且采用精密水準(zhǔn)測量方法觀測。1）實(shí)地選點(diǎn) （1）水準(zhǔn)基點(diǎn)：水準(zhǔn)基點(diǎn)初定布置在壩區(qū)下游5km左右的穩(wěn)定巖體上。需與設(shè)計(jì)地質(zhì)一起找一塊地質(zhì)比較完整的區(qū)域建立水準(zhǔn)觀測原點(diǎn)（宜采用1個(gè)雙金屬管標(biāo)進(jìn)行實(shí)施）。 （2）工作基點(diǎn)：為滿足各建筑物垂直位移監(jiān)測，根據(jù)設(shè)計(jì)資料，現(xiàn)需布設(shè)工作基點(diǎn)（垂直位移控制點(diǎn)）共18點(diǎn)，編號分別為：大壩樞紐區(qū)BM01BM09.白石溝庫岸段BM10BM12.柳林子近庫岸段BM13BM15.窩坑里滑坡段BM16BM18.參考設(shè)計(jì)圖紙，圖上選取水準(zhǔn)控制點(diǎn)，計(jì)算出其大致坐標(biāo)，經(jīng)實(shí)地勘察地質(zhì)及通視情況后，

15、確定出其具體點(diǎn)位。建造埋設(shè)不銹鋼水準(zhǔn)標(biāo)志。對于山林里的水準(zhǔn)控制點(diǎn)，需在顯眼處設(shè)立指示樁或指示牌。2） 選擇水準(zhǔn)路線大壩樞紐區(qū)垂直位移控制網(wǎng)由9個(gè)等水準(zhǔn)點(diǎn)構(gòu)成，其中左岸6個(gè)，BM01- BM06;右岸3個(gè)，BM07- BM09。壩頂兩岸巖體上的工作基點(diǎn)需精密聯(lián)測水準(zhǔn)基點(diǎn)。（左岸水準(zhǔn)路線：首次觀測取值時(shí)，由水準(zhǔn)基點(diǎn)開始引測，沿左岸下游上壩公路，先聯(lián)測到BM01，放樣出其大致點(diǎn)位再依次測到BM02、BM03、BM04、BM05、BM06、最后到壩頂左岸巖體上的工作基點(diǎn)。右岸水準(zhǔn)路線：白石溝、窩坑里、柳林子水準(zhǔn)路線：） 設(shè)計(jì)與招標(biāo)文件存在矛盾.現(xiàn)無法設(shè)計(jì)路線待與設(shè)計(jì)單位溝通后重新設(shè)計(jì)3）水準(zhǔn)觀測精度等

16、級及技術(shù)要求 水準(zhǔn)觀測采用二等精密水準(zhǔn)測量。水準(zhǔn)觀測主要技術(shù)要求等級水準(zhǔn)儀型號水準(zhǔn)尺視線長度（m）前后視距離較差（m）前后視距離累計(jì)較差（m）視線離地面最低高度（m）基本分劃、輔助分劃讀數(shù)較差（mm）基本分劃、輔助分劃所測高差較差（mm）二等DS05因瓦300.51.50.50.30.4三等DS05因瓦502.030.30.50.7DS1因瓦502.030.30.50.74）水準(zhǔn)觀測：垂直位移監(jiān)測，采用等精密水準(zhǔn)測量方法觀測，左，右岸各觀測一個(gè)閉合環(huán)。必要時(shí)需設(shè)置固定測點(diǎn)和固定轉(zhuǎn)點(diǎn)，以提高觀測的精度和速度。二等水準(zhǔn)測量每一站的觀測順序是：往測時(shí)，在奇數(shù)站：后-前-前-后；在偶數(shù)站：前-后-后-

17、前。返測時(shí)，在奇數(shù)站：前-后-后-前；在偶數(shù)站：后-前-前-后。5）水準(zhǔn)網(wǎng)平差水準(zhǔn)網(wǎng)的概算，觀測高差加尺長改正，然后計(jì)算每公里往返測高差中數(shù)偶然中誤差，有關(guān)限差為高差中數(shù)偶然中誤差不大于0.5mm，二等精密水準(zhǔn)測量往返側(cè)不符值限差為2mm，R為測段長度，單位為km，環(huán)閉合差限差為1mm，F(xiàn)為環(huán)線長度符合線路長度，單位km首期平差按經(jīng)典嚴(yán)密平差，采用清華三維測量控制網(wǎng)系統(tǒng)NASE for Windows V3.0,并按統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)的方法進(jìn)行檢驗(yàn)，符合要求，取平均值作為監(jiān)測網(wǎng)的基準(zhǔn)值。六、作業(yè)區(qū)困難類別劃分：主壩區(qū)因其測區(qū)較大，地理?xiàng)l件復(fù)雜，山地作業(yè)范圍多，山上樹林茂密，沒有道路，需人工開路。因數(shù)目遮

18、擋，嚴(yán)重影響通視情況，需人工砍伐部分視線上的樹木。所以此測區(qū)屬最困難作業(yè)區(qū)域，其后依次為窩坑里、白石溝、柳林子。后三塊區(qū)域因無大壩坐標(biāo)系參考點(diǎn)，所以要與主壩區(qū)控制網(wǎng)聯(lián)測，因其距離很遠(yuǎn)，作業(yè)起來也較為困難。七、工作量統(tǒng)計(jì)：水平位移控制點(diǎn)：23個(gè)（觀測墩23個(gè)、水準(zhǔn)標(biāo)志23個(gè)）垂直位移工作基點(diǎn)：18個(gè)（觀測墩18個(gè)、水準(zhǔn)標(biāo)志18個(gè)）水準(zhǔn)基點(diǎn)：1個(gè)（雙金屬管標(biāo)觀測標(biāo)志1個(gè)）大壩樞紐區(qū)垂直水平位移觀測點(diǎn)：43個(gè)（觀測墩43個(gè)、水準(zhǔn)標(biāo)志43個(gè)） 注：招標(biāo)文件注明每個(gè)壩段都有一垂直水平位移觀測墩（共計(jì)30個(gè)），因設(shè)計(jì)圖紙未到，未作統(tǒng)計(jì)。大壩樞紐區(qū)垂直水平位移永久測點(diǎn)：24個(gè)（觀測墩24個(gè)、水準(zhǔn)標(biāo)志24個(gè)）柳林子垂直水平位移永久測點(diǎn)：6個(gè)（觀測墩6個(gè)、水準(zhǔn)標(biāo)志6個(gè)）白石溝垂直水平位移永久測點(diǎn)：2個(gè)（觀測墩2個(gè)、水準(zhǔn)標(biāo)志2個(gè)）窩坑里垂直水平位移永久測點(diǎn)：10（觀測墩10個(gè)、水準(zhǔn)標(biāo)志10個(gè)）大壩樞紐區(qū)地下水位測點(diǎn)：38個(gè)（鉆孔38個(gè)）大壩樞紐區(qū)多點(diǎn)位移計(jì)測點(diǎn)：5個(gè)（鉆孔5個(gè)）大壩樞紐區(qū)測斜管測點(diǎn)：6個(gè)（鉆孔6個(gè)） 注：招標(biāo)文件注明壩軸線上左右岸各一個(gè)測斜管，因設(shè)計(jì)圖紙未注明。所以未作統(tǒng)計(jì)。窩坑里測斜管測點(diǎn)：3個(gè)（鉆孔3個(gè)）柳林子測斜管測點(diǎn)：2個(gè)（鉆孔2個(gè)）白石溝測斜管測點(diǎn)：1個(gè)（鉆孔1個(gè)）八、監(jiān)測周期大壩安全監(jiān)測項(xiàng)目測次表監(jiān)測項(xiàng)目