南水北調(diào)總干渠邯邢段二等水準(zhǔn)測量技術(shù)探討

□靳英超 李五科

南水北調(diào)總干渠邯邢段二等水準(zhǔn)測量技術(shù)探討

□靳英超 李五科

南水北調(diào)總干渠（邯邢段）全長172km，線路自河南省豐樂鎮(zhèn)村西過漳河進(jìn)入河北省境內(nèi)，經(jīng)過邯鄲市、邢臺市的10個(gè)縣（市）。在邯鄲市渠段以崗地為主，局部為丘陵，在邢臺市渠段以傾斜平原為主，路線穿越?jīng)澈?、沙河、七里河、白馬河等大型交叉河道20條。地勢海拔在70～100m之間，且高程變化頻繁，沿線南北方向道路較少，施測難度很大，依據(jù)困難類別劃分標(biāo)準(zhǔn)，本次總干渠（邯邢段）二等水準(zhǔn)測量困難類別為Ⅱ類。

1.選點(diǎn)與埋石

1.1 選點(diǎn)

利用南水北調(diào)中線1∶5000帶狀地形圖，作為選點(diǎn)埋石用圖。首先進(jìn)行圖上布點(diǎn)，然后依據(jù)測量技術(shù)設(shè)計(jì)進(jìn)行現(xiàn)場選點(diǎn)，選點(diǎn)兼顧了平面控制點(diǎn)和高程控制點(diǎn)在使用和保護(hù)方面的特點(diǎn)，選點(diǎn)遵循了以下原則：每3km左右布設(shè)一對,相互通視，間距不小于600m；點(diǎn)位選在距渠道設(shè)計(jì)中心線300m左右，質(zhì)地堅(jiān)硬、穩(wěn)固可靠、交通方便的地方，便于長期保存和使用；點(diǎn)位遠(yuǎn)離發(fā)射臺、高壓線等，避免電磁波干擾，距離不小于200m；點(diǎn)位選在開闊的地方，在高度角15°范圍內(nèi)無障礙物；附近沒有強(qiáng)烈反射衛(wèi)星信號的物件（如大型建筑物等），避免多路徑效應(yīng)影響；盡量沿高差變化不大的區(qū)域布設(shè)，以利于水準(zhǔn)測量。

1.2 埋石

該項(xiàng)目埋設(shè)混凝土普通水準(zhǔn)標(biāo)石126座，采用暗標(biāo)方式，標(biāo)石頂部距地面0.3m左右。既保證了點(diǎn)位不易破壞，達(dá)到永久保存的目的，又便于常規(guī)測量儀器對中。標(biāo)石按照《國家一、二等水準(zhǔn)測量規(guī)范》中混凝土普通水準(zhǔn)標(biāo)石規(guī)格制作。柱體、指示碑、標(biāo)石蓋按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格進(jìn)行預(yù)制，基座全部現(xiàn)場澆筑，為增強(qiáng)標(biāo)石的穩(wěn)固性，基座厚度由標(biāo)準(zhǔn)高度20cm改為30cm。采用標(biāo)號為425#的礦渣水泥；石子采用級配合格的5～40mm的堅(jiān)硬碎石；沙子采用0.15～3mm粒徑的中沙，含泥量不超過3%；和灰使用清潔的淡水；水、水泥、沙子、石子的基本配比為0.6∶1∶2∶4，制作工藝均達(dá)到了規(guī)范要求。

在埋石時(shí)，充分考慮到南水北調(diào)建設(shè)的工期，以及大型水利工程對高程精度的要求，在挖好基坑后，每個(gè)基坑都進(jìn)行了灌水處理，待水充分滲透沉降后再進(jìn)行現(xiàn)場預(yù)制底座。標(biāo)石埋設(shè)時(shí)間均在雨季之前，且經(jīng)過了一個(gè)汛期的沉降，這樣使每座標(biāo)石更加穩(wěn)定，比規(guī)范要求更高。

2.觀測中的注意事項(xiàng)

二等水準(zhǔn)觀測完全按照《國家一、二等水準(zhǔn)測量規(guī)范》進(jìn)行。

2.1 跨橋測量

在水準(zhǔn)路線遇到超過100m的橋梁，且交通繁忙、車流量大時(shí)，首先看橋下是否另有道路可通行，若有則優(yōu)先選擇；若橋下有水可按跨河水準(zhǔn)方法觀測；還可選擇時(shí)間段通行，利用燈光照明，選擇夜間零晨0∶00～3∶00車輛通行最少的時(shí)間段進(jìn)行施測。

2.2 跨沙灘測量

在穿越長達(dá)7km的沙河時(shí)，如果繞道測量，水準(zhǔn)路線則增加3倍以上，既浪費(fèi)人力財(cái)力，又浪費(fèi)時(shí)間，因此決定直接穿越。除沿道路時(shí)用重5kg的尺臺外，沙灘地均采用自制長0.3m、重5kg的尺樁作轉(zhuǎn)點(diǎn)尺承，在沙子較厚時(shí)儀器三腳采用打木樁方法進(jìn)行，通過以上措施，充分保證了儀器、標(biāo)尺的穩(wěn)定，減小了儀器下沉引起的誤差，完全滿足測量精度要求。

2.3 雪后觀測

2009年11月10日，54年一遇的一場大雪降落在石家莊及以南地區(qū)，當(dāng)時(shí)正直二等水準(zhǔn)觀測階段，被迫停工。為了趕進(jìn)度，待雪融化后于23日到達(dá)臨城縣，由于暴雪的原因，造成土路泥濘、松軟度較深，在觀測時(shí)首先在安置尺臺處，將表層松軟泥土鏟去，然后再打尺臺，特別松軟地段利用尺樁作轉(zhuǎn)點(diǎn)。

2.4 溫度變化出現(xiàn)分群現(xiàn)象

在觀測Ⅲ111～Ⅲ112時(shí)，天氣寒冷、氣溫較低，剛開始地面凍的結(jié)實(shí)，但隨著時(shí)間的推移，溫度的升高，10點(diǎn)鐘過后溫度變化較大，地面凍土開始融化，道路變得更加泥濘，經(jīng)過兩次往測和返測，得出兩次往測觀測結(jié)果靠近，而兩次返測觀測結(jié)果不符值超限的分群現(xiàn)象。為了保證質(zhì)量，又進(jìn)行了第3次往返測，在觀測上盡量縮短時(shí)間，觀測員、執(zhí)尺員與打樁人員快速聯(lián)動，一站由原來的3min左右降到2min左右，在陰天的上午往返測一氣完成，觀測結(jié)果完全滿足規(guī)范要求。

2.5 人為因素

除顧及天氣、環(huán)境、道路等因素外，還應(yīng)考慮人為因素，比如：讓視力好、手腳麻利、責(zé)任心強(qiáng)的同志觀測，使成像清晰，每站觀測時(shí)間短，保證觀測精度。工作態(tài)度、工作能力和心情好壞會直接影響到每一項(xiàng)環(huán)節(jié)中，所以在測前要進(jìn)行崗位培訓(xùn)、思想教育來提高參與人員的綜合素質(zhì)。

3.精度統(tǒng)計(jì)和質(zhì)量分析

平差采用二等點(diǎn)起算點(diǎn)24個(gè)，待定點(diǎn)127個(gè)，總點(diǎn)數(shù)151個(gè)，總測段數(shù)150段，水準(zhǔn)路線總長276.3km。

3.1 測段往返測不符值精度統(tǒng)計(jì)

測段往返測不符值小于限差1/3的測段占78.0%，介于限差1/3～2/3的占18.7%，介于限差2/3～1的占3.3%。全網(wǎng)每千米水準(zhǔn)測量的偶然中誤差為±0.60mm，小于規(guī)范±1.0mm的限差要求。

3.2 閉合差精度統(tǒng)計(jì)

路線閉合差小于限差1/3的17條，占總數(shù)的73.9%，介于限差1/3～2/3的6條，占總數(shù)的26.1%。每千米水準(zhǔn)測量的全中誤差為±1.10mm，小于規(guī)范±2.0mm的限差要求。

3.3 高程精度統(tǒng)計(jì)

水準(zhǔn)測量平差計(jì)算待定點(diǎn)127個(gè)，高程中誤差小于1mm的9個(gè)，占總數(shù)的7.2%，介于1～2mm之間的87個(gè)，占總數(shù)的69.6%，大于2mm的29個(gè)，占總數(shù)的23.2%。

4.結(jié)語

水準(zhǔn)測量成果的精度主要取決于水準(zhǔn)測量的方法和外界條件的影響。本次水準(zhǔn)測量，通過埋標(biāo)時(shí)對基坑灌水處理和標(biāo)石基座加厚，以及針對不同測區(qū)采取不同措施，同時(shí)嚴(yán)格按照《國家一、二等水準(zhǔn)測量規(guī)范》操作，從而獲得了高質(zhì)量的測繪成果。本項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)為今后建立長線路、高等級水準(zhǔn)測量積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。□

2014-07-13

靳英超，男，漢族，河北省水利水電第二勘測設(shè)計(jì)研究院，高級工程師。

李五科，男，漢族，河北省水利水電第二勘測設(shè)計(jì)研究院，技師。