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摘要：水利工程是一项非常复杂的工程，其施工中受到环境的影响最为深刻，因此测放工作的展开就显得尤为重要。在测放工程中，施工控制网的精度又对水利工程的建设有着直接的影响。在此将对并对于越南地区上昆嵩水电站的本施工段为1#施工支洞及引水隧洞TBM掘进段施工情况为例，阐述控制网的设计与实施过程，并对控制网的优化提出几点建议。
关键词：施工控制网；越南上昆嵩水电站水利工程；优化
前言
随着GPS技术的进步，在施工控制网的规划设计阶段已经基本脱离首级控制网的需求，通常会直接进行图根级控制。在进行水利工程施工的时候要避免按照图测比例尺进行施工，而是要贴合工程的测放要求和工程特点进行设计，尽最大可能的满足工程要求。
一、越南上昆嵩水电站工程概况
上昆嵩水电站位于越南崑嵩省公伯陇县的Dak Nghe江上，处在西山河流域梯级开发电站的上游地区，本次施工主要是对引水发电工程的设计及土建施工。根据地质结果测量分析，发现昆嵩水电站引水隧洞的地质条件极差，存在洞室埋深大、地应力高、高压涌突水等多种地质混合，很容易发生塌方、岩爆、突涌水等地质灾害，威胁施工人员的生命安全。施工控制网的运用在对于工程的高精度测量就显得尤为重要。
二、越南上昆嵩水电站控制网的设计方案
（一）技术要求与施工精度要求
在越南昆嵩水电站工程中，本施工段的主长为12.993km。根据水工隧洞开挖极限贯通误差表的可以得出它的横向、纵向、竖向的极限贯通误差分别为±640km、±640km、±320km.在它的相向（单向）开挖长度（含支洞）误差分别为如下表所示。
表1 贯通中误差分配值表
根据规范和设计要求，洞内采用三、四等水准进行测量。如下表。
表2 水准测量的精度要求
因为横向贯通以及竖向贯通误差会对隧洞贯通造成影响，因此只对横竖向贯通误差进行计算。因为洞内在没有贯通前都属于支导线，为了方便计算，横向贯通误差可以看做是支导线的点位误差。
1.估算过程
本洞全长（12993m）分别采用300m、400m、500m、600m的边长进行估算如下：
通过上面的计算，600米的边长和水工隧洞12-14KM的贯通误差相接近，因此如果洞内的能见度如果允许，可以选择600米的洞内导线边长，保证施工的要求。
2.竖向贯通误差估算
本次估算本洞，根据公式：
本洞：
mh=25.49<60
注：本洞的长度12.993km因考虑需往返测，故路线按增加一倍计算。
所以，采用四等水准可以满足竖向贯通误差的要求。故采用三、四等水准测量。
（二）平面点的布设
1.考虑方便施工放样，将洞外控制点布置在洞口附近，根据地理条件，在适合的位置埋设标点，尽量能与洞外三个首级控制点通视。埋标方法如下：将30cm×30cm、厚10mm的钢板在四边角下边焊40cm长的螺纹钢筋4根，埋设在混凝土地面中。在埋设标点上的铁板中心焊接带有十字花的螺纹钢筋，铁板上浇筑10cm混凝土，并在外表面刷上红色油漆。然后按三等平面控制外、内业要求施测标点坐标。施测选择在适合的天气情况下进行。
2.洞内控制点埋设，采用电动冲击钻在洞底板开挖后较完整的岩基面上打孔，孔径25mm，孔深20～30cm，然后将30～35cm长的同径钢筋插入孔内装入锚固剂并用铁锤打实，用钢锯在钢筋顶面锯十字槽，作为标点中心。制作完成后可进行洞内导线测量。
（三）施测方法
1.水平角观测
（1）计算左角和右角的闭合差
（2）计算导线方位角的闭合差：
水平角观测遵循下列规定：
①需要确保成像清楚和稳定，这样才能观测。在晴好天气的日出时刻、日落时刻和中午前后，如果成像非常模糊，不能进行观测。
②在观测中，要确保仪器和外界环境温度保持一致才可以。
③在旋转仪器时，要保持平稳和匀速；不能过度拧紧制动螺旋；要采用微动螺旋的中间部位。当目标精确对准时，要旋动微动螺旋。
④在测量时，仪器的偏移值不能超过一格。如果偏移值和限值接近时，要整平仪器。
2.测距观测
水平角观测结束后，进行测距观测。
测距遵循下列规定：
（1）经过气象、加乘常数改正后的斜距，才能化为水平距。
（2）测距边的气象改正按仪器说明书给出的公式计算。
（3）测距边的加、乘常数改正应根据仪器检定的结果计算。
（4）测距仪等级1级，测距测回数2。一次照准后，四次测距。
测距边长经过气象改正后的水平距，根据业主单位提成果使用说明：
按下式归算到洞线平均高程面700m。
D0
3.高程测量
采用NA2型水准仪（每公里往返测高程精度0.7mm）和红、黑双面尺进行三等高程测量。
要在标尺成像清楚稳定的情况下进行水准观测，要使用尺撑对水准尺进行固定，不能使用手扶进行替代。要放置好尺垫，避免发生碰撞，在需要迁站时，才能移动后尺的尺垫，一定不能在沟边或壕坑放置尺垫。在观测时，不能对焦距进行再次调节，对倾斜螺旋及测微螺旋进行旋转。往测和返测在测量过程中，其测站数都是偶数。当往测转变为返测时，两标尺进行互换，并对仪器进行安装。使用自动水准仪时，读数前要按一下自动摆的按钮。
三、优化设计
GPS相对定位是利用大量的观测数据来确定整周未知数，并通过不同载波相位观测量的线性组合来进行静态定位。其操作较为简单而且其技术较为成熟，已经被大量的应用在高等级控制网中。
在布测GPS静态高等级控制网过程中，会对研究区的概况进行了解，例如经纬度、地形地势等。其次会根据控制网用途来确定控制网精度，获得足够的控制点分布。在此时，对于选取的视野开阔、地基稳定和较为操作的首级控制点布测完成后，需要加密控制点分布。经常采用的是常规的RTK技术来加密控制点。它多使用基准站进行计算，启动流动站，对于确定的首级控制点进行定位，进行加密控制点和后期标准坐标之间转换，最后使得加密控制点覆盖整个研究区域。
相对于传统的施工测量技术来说，GPS技术占据了很大技术上的优势。首先，GPS技术由于其观测时不需要通视，并且可以灵活选点，直接进行实时实地放样、中位测量和点位测量，减少大量施工经费，使得GPS技术因为其对于复杂地形的强大的适应性，得到了广泛应用；其次，它的定位精度较高，不仅可以测量观测站平面位置，还可以测定观测站的大抵高程，满足了各种不同工程施工测量需求，并且有效减少了误差；另外，由于其图形强度系数好，还提高了测量速度，简短了观测时间；最后，由于其自动化程度高，逐渐向小型智能化发展，大部分工作已经可以自主完成，使得在人力物力上得到有效减少；其抗干扰能力强，能够全天候作业，不受刮风下雨、下雪的气候影响，这些都使得测量工作的效率得到充分提高。
结语
在本次越南越南上昆嵩水电站工程中，我们可以看到由于没有应用GPS技术对于测量工程造成了很多不便。因此随着测绘行业的快速发展，工程施工中对于测绘精度要求越来越高，GPS技术因为其具有高精度、自动化、适应性强的优点在水利工程施工测量中一定被广泛应用。
参考文献：
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[2]邸国辉，朱小欢，吴汉等.引江济汉工程施工控制网设计与数据处理[J].人民长江，2014，10（16）：121- 123.
[3]肖成良.GPS在水利水电高等级施工控制网中的应用[J].人民长江，2011，36（09）：2-5.
论文作者:石中凯
论文发表刊物:《基层建设》2015年15期供稿
论文发表时间:2015/12/24
标签：测量论文; 误差论文; 越南论文; 水电站论文; 隧洞论文; 工程论文; 高程论文; 《基层建设》2015年15期供稿论文;