水利工程中的渠道测量方法

期刊: 建筑砌块与砌块建筑 DOI: PDF下载

陈超

承德市水利水电勘测设计院,河北省承德市,067000

摘要

渠道是一项常见的水利工程,它还包括一系列其他配套建筑物。航道高程测量时,应根据事先要求的测量标准,测量并绘制这些重要建筑物的中线位置的高差和地形特征高程,为航道规划设计研究提供准确详细的测量数据。


关键词

渠道;测量;步骤

正文

渠道开挖施工线的测量技术首先应按要求站在开挖地面的中心线上,在工程选定点沿开挖地面中心线方向测量,并测量垂直面的横截面,工程开挖线的水平和走向依次向工程两侧方向,并尽可能绘制工程横断面,以便现场施工管理人员在测量的地图位置绘制开挖施工线和设计施工线;然后,有必要计算工程量,编制概算清单或施工图定额预算,作为比较各种成本方案优缺点或审查设计和施工预算图纸编制的直接依据。

1工作预备会议

工作现场的筹备会议至少应确保在甲方管道工程测量和设计的技术工作流程即将开始和实施阶段之前正式准备。一般情况下,应首先获得或参与甲方代表成员和(具体由甲方基础设施部门负责)监理工程师、测量仪器专业人员、设计师或研究人员等。召开本次工作座谈会的最终真正政治目的,是尽快明确规划测量通道项目的主要重点任务、工作部署,并提出近期具体进度时间要求,并处理与测量通道建设项目未来发展规划和设计方向密切相关的问题,这些问题必须由我们来实现,只有当您来到现场调查时,您才能进一步了解这方面的重大和难点问题。首先,您所在的单位应尽快明确您是计划建设新的测量通道项目,还是计划新建并重建测量通道;如果改造项目渠道工程沿线地形在改变断面长度或切割或矫直后有新的渠道断面,如果没有可用的相关工程地质数据或数据,渠道工程周围是否有其他相关地质数据,或可以提供哪些类似的工程数据供使用,或任何其他相关的地质数据可作为未来渠道工程施工的参考和依据,为了进行综合地质研究,分析资源勘探利用的迫切必要性,更重要的是明确改建河道工程沿线的地形位置和拟建河道工程中重要水工建筑物的中心位置。

2渠道现状(树形)导线图的绘制

首先,我们需要考虑甲方如何能够为航道现状(树)提供这样一个准确、完整的导线测量计划,以便代表客户完成并满足测量工作的要求;如果没有,首先,负责该项目的甲方代表应负责提供该项目航道穿越平面的完整设计草图。根据该计划的草图,负责本项目航道二次线的工程测量技术专业人员还应与航道负责人(甲方、勘察、设计)和其他三方代表一起负责本项目现行航道导线计划的编制和完善;如果现场没有测量的草图数据,则负责测量站现场测量的专业测量和技术人员将共同负责现场,或与三方的其他相关当地专家共同负责,他们将共同负责使用手持式便携式GPS测绘仪器来确定当前航道导线。

3依据管道的导线图对管道以及相关构筑物的检查

3.1渠道与配套建筑平面位移的关系计算

主要设计原因主要是为了更准确地绘制航道设计的导线图,在当前航道设计中应注意如何在导线图上标记导线及其具体埋设位置和长度,使其更准确、更清晰。实际上,本项目的测试工作主要是指使用便携式车载导航GPS可以自动测量和校准。主要能够准确测量渠道转角位置点、渠道拐点、起点、终点及其相对于附近主要配套工程设施和建筑物中心位置点的几何坐标,它可以以各种几何比例的文字图形和物理图例的形式清楚地标记并显示在测绘结果的绘图板上,其大小与其适当的大小相同。

3.2渠道纵断面高程测量

航道纵断面高程设计的基本测量方法原理主要是指如何利用相位差法直接计算测量控制航道路线中心线的位置及其曲线里程桩高和曲线里程控制桩表面上的实际地面高程,以便更合理地进行主要断面的纵向位置关系方程的设计,如测量控制渠道、闸门、桥梁、涵洞等的纵坡,以进一步方便人们直接计算渠道长度,绘制未来的工程剖面,修建路堤或大坝时,不允许简单地使用沿渠道中心线或曲线的直线或一段曲线,从渠道建筑物或引水渠枢纽建筑物的高程几何中心,或到高程起点。要求必须单独使用标准小木桩(里程桩)进行校准,以计算里程。木桩两端的最大直线间距一般应设计为大于100m或大于等于50m,并应从河流最上游进行累积编号。

4渠道沿线察看

航道施工监理人员在进行航道管线的放线测量和敷设施工过程测量时,应充分、及时地跟踪和观察沟渠和管线施工沿线或周围农田的其他各种自然地貌和植被,并注意始终按渠道桩号线施工,如实做好沿线施工监测记录。新建工程渠道工程沿线施工单位应首先仔细调查沟渠线是否能直接穿越附近的农田地块或农田植被带、居民区等裸露区域;拆除既有旧建筑通道设施后,还应按规定仔细检查施工路线沿线和已回填旧建筑通道上的通道设施和使用管理,并每天认真做好所有相关数据记录。

5应提交的测量成果

首先是明确航道导线图比例尺计算的最详细技术要求:应包括详细比例尺,包括上下航道中心线的交点(和辅助中心线)和坐标,航道转角的位置图比例表和测量坐标,与上航道段及相关配套水利设施和建筑物、航道段及其周围河流的交点的拐点和中心落点,测量坐标数据的比例计算,例如道路交叉口及其辅助中心线的交叉中心线与其他上、中、下通道交叉口中心线的坐标比例;航道断面及其他配套附属建筑及建筑物名称比例尺图;绘制比例尺地图和绘制指示北指针图等。二是对河道纵断面图绘制的比例尺指标提出了几点详细设计要求:河道纵断面图比例尺标注应特别注意比例尺范围,并应保持适当的小偏差;拐点桩号坐标值和转角位置坐标应标记清楚;必须突出主航道段及其支撑和辅助结构建筑段的主要路段的特征高程,这些路段已为主航道工程施工而启动并投入运营,或被确定为拟建航道,以及中心点处拐点桩号的高程;特别要突出航道南北线沿线几个重要控制点的BM点的坐标高程和中心位置高程;通道内其他重要控制点和关键位置的高程数据和其他数据也应逐个清楚标记。三是加强河道断面大规模设计研究。

6测量前的工作

要明确这次管线勘察的主要任务和工程特点,以及与今后项目开展工作密切相关而且需要讨论清楚的重点问题。第一步,要明确是不是新建管线或者改扩建后的新管道;如果是改扩建管线,有没有改线或者裁弯取直的途径。对于新管线,有无地质资料或是根据相关工程单位所提出的新管道工程需要的地质资料等。如果没有相关地质资料可利用,那么第一步就要明确对新管道线路和拟建的工程中间点,有没有开展地质资料调查研究的必要。同时还要主动征求有关工程施工单位对此次勘察工作以及相关管道设计方案的意见或建议。而对渠道长度,以及设计方案主要指采用什么样的防渗形势),还包括了有无改建线的裁弯取直、途径对少数民族村寨的重点保护,以及工程的管护办法等方面,都必须明确是否有要求。而这些规范和技术条件的明确性,对渠道设计、工程管理等方面都将产生着重要的指导意义。

沟渠的导线图要清楚标明沟渠的转角、拐点和起、结束的距离,分水闸、节制闸、桥涵和沟渠附属工程的情况,上下级沟渠的各个工程的情况。不同建筑物的设计条件都应明确,如不同管道的设计流速(加大流量),节制闸门、分水闸门的流速,道路桥梁地过负荷条件等。管道现状导线图的使用目的在于方便管道计算和编制管道设计线图使用管道现状导线图能够使管道计算的真正实现有的放矢,能够从根本上提高管道计算的精度。

渠道勘测,首先是在地面上沿着已确定的道路中心线及其二端勘测纵横断面,并绘成地图,以便于在图上描绘设计道路;接着计算工期,并提出具体施工概算或规划,以成为与方案对比设计及施工的基础。渠道工程建设的测量放线与工程设计息息相关,只有在现场放线位置恰当、测量数值准确的基础上,才能因地制宜地做出经济合理的工程设计。

7绘制渠道现状(树形)导线图的方法

首先,由建设单位代理提供比较精确的能满足工程设计要求的管道现状(树形)导线图;如无法提供,再考虑由建设单位代表提供渠道线路设计图的草案,根据草稿再由测量单位会同第三者(设计部门、勘察、工程)代理,共同完成管道现状导线图。如没有办法提供的草案,再由测量单位代理会同第三者通过移动GPS设备测算出管道现状导线图。管道现状导线图要明确显示管道起点各个角、拐点和末端的状况,分水闸、控制门闸、桥涵及其通道等各构件的状况,以及上、下部管线的状况等。还有各种管道的各种流量、控制闸门、分水闸门等的情况,以及管道桥梁的荷载特点等。管线测量的工作主要包括管线纵切面的测算、管线横断面测量和配套工程平面位置的测算这三个层面。利用管道现状曲线图可以使管线测量工作真正做到有的放矢、因地制宜,可以从根本上增加管线测量的准确性。

8渠道选线

地质考察的选线工程一般在建设中实施,通称为管道选线工程,是在地质上选取适当管道,并确定了通过管道的合适地点,在实施选线工程时要贯彻如下准则,即“经济合理、安全可靠和灌溉面积大”,基于此,在地质考察的选线中要重视如下几大要点:一是为降低了工期和水流损失,管道要尽量地小而直同,并最大限度地限度地减少了施工阻力;二是为实现提高灌溉面积和自流灌溉水平的要求,管道应有可能尽量地选在较高地势区域内;三是为有效避免管道在施工过程中出现巨大的渗漏、冲刷和坍塌的现象,要确保管道的通过区域均有适宜,而且地质条件较好;四是为实现省工、省料和少为开发的目的,就必须减少填挖土石方工程量和渠道工程数量。在实际的地形调查选线工作时,在拟建工程途径的地点上需要很大的工程位置图时,必须首先在工程位置图中选取了几个路置,而后在地上对沿途区域做好了地形、水文、物资供应、施工条件等的调查研究工作,然后再依据地形特征选择路线的起始、转折点和终点,最后再在地面上用大的工程图标出这些地点的具体设置。

9测量渠道纵断面高程的方式

在进行管道工程导线图时,要想提高设计图的精度必须在测绘中把各个拐点的方位准确标记在图中,而这个任务一般是通过GPS来完成的。在计算中最重要的任务就是必须完成管道拐点、管道弯点、管道开始、管道结束及其他配套工程中心点位坐标的计算。并且,必须把这些点位按的比例在地图中清楚的标记起来,如此可以提高管道工程的精度。在计算管道纵切面标高中一般采用的方式是间视法,采用这个方式能够精确地测量道路中心线上曲线控制桩和里程桩间的标高,这样在设置管道桥、涵、闸上就有了明确的依据。里程桩具体上指的是管道在工程中沿着管道中心线经过的地方,从渠头或者是分水建筑物的中间开始到造岸工程的起点之间,无论曲线或者直线都需要通过一些柱础确定的里程,而这种柱础便是里程桩。通常将各个本工程连接的长度都保持在一百m至五十m之间,从管道的上游一直向下游实行累计编号的管理。并且根据相等的长度设计本工程,而这种柱础便是整桩。在工程实际运行中,一旦发生特定的情况则需要设计加桩。而在工程实际运行中,如果出现特定情况则设加桩,而整桩与加桩均构成了里程桩。

10渠道横断面高程测量

纵断面地形图也是确定渠道横向施工范围、测算土石方工作量的重要资料。纵断面上地貌控制点的精度差,是在地貌控制点对中心线桩的水平位移中误差。通常平地、山丘等地宜在±1.5m,丘陵、高地等宜在-2.02.0m之间,而地貌控制点对邻近基本标高控制点的高程误差宜在-0.30.3m。纵断层测量的测设要求是:一是在中心点为河道、水渠、道路等的汇合点,并测定中心线及与其交角。当交角线等于85~95°时,可只沿中心线施测一个已交水渠、路面的纵断面;当交角小于85°而小于95°时,则沿已交上的水渠、路面和沿中心线的方向各测一断面。二是当纵向的断层线穿越村民地后,一面测量在村民地边沿处,并注记村名,将另一面适当延长。纵断层遇到斜坡后,一面可测量至斜坡的1~2点,另一面适度延长。三是纵断层点密度,与一般的平缓地带最大断点距离不得大于五十m。地形变化时应增加检查站,提高纵断面的准确性。四是对管道筏板的建设测量,要注意考察沿线的地质情况、植被状况等,并以桩编号为准加以标注。新建水管要检查有没有穿过农田或森林地带、居民点等;旧水管要考察新修工程的使用状况,并要做好记号。需要注意查看管线沿线是否有供管线建设所用的道路、供水的料场。许多重大的交叉工程都需要测得大量的地形图。

11结束语

通常,渠道测量是直接在项目地面中心线上或沿选定道路中心线两侧及其东西两侧测量其纵截面和横截面,并绘制相应的横截面图,然后根据计算出的工程量编制工程预算或施工预算,作为比较各方案工程量或确定工期的依据。航道工程场地的工程测量放线与道路工程的现场设计活动密切、直接相关。只有在保证现场测量放线的位置条件适当,测量数据可靠、准确、可靠的前提下,才能因地制宜地进行经济合理、实用的现场工程勘察设计

参考文献

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