淺談核電站廠區(qū)內(nèi)測量控制網(wǎng)的布設(shè)方法及原則

【摘 要】隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，工程建設(shè)對于測量的要求也在不斷提高，尤其是精密工程測量，它在社會各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用越來越廣泛，因此其也越要越受到重視。本文解釋了精密工程的含義，并在此基礎(chǔ)上探究了核電站精密工程測量控制網(wǎng)的構(gòu)建原則和測量方法等，以期為精密工程測量控制網(wǎng)的有效構(gòu)建提供一些建設(shè)性意見和建議。

【關(guān)鍵詞】精密工程 核電站 測量方法

目前，我國的工程測量技術(shù)已經(jīng)不僅僅是應(yīng)用于工程建設(shè)的范圍，而是向精密工程測量、工程測量儀器、工程形變監(jiān)測分析和工業(yè)測量系統(tǒng)四個(gè)方面發(fā)展，走向了更高的領(lǐng)域。尤其是精密工程，其測量工作已經(jīng)成為了工程測量中一個(gè)非常重要的部分。所以，對于精密工程測量進(jìn)行研究是非常有必要的。

1 精密工程測量的定義和特點(diǎn)

所謂精密工程，就是采用普通測量儀器和方法不能達(dá)到測量要求的測量作業(yè)。就精密工程的測量精度而言，在工業(yè)測量中其精度可以達(dá)到微米乃至納米級別，在工程變形監(jiān)測中其精度可以達(dá)到亞毫米級別，在工程控制網(wǎng)建立中其精度也是亞毫米級。精密工程測量的最基本特點(diǎn)就是對測量可靠性要求較高，所以對精密工程測量需要采用特殊的測量儀器。

2 核電廠區(qū)次級測量控制網(wǎng)的建立

在核電站建設(shè)過程中，其工程定位和土建施工重要的點(diǎn)、線、面質(zhì)量控制依據(jù)和基準(zhǔn)是核電廠區(qū)次級測量控制網(wǎng)。同時(shí)，核電廠區(qū)次級測量控制網(wǎng)還是重大設(shè)備基礎(chǔ)、預(yù)埋件和預(yù)置監(jiān)控設(shè)備等精確定位的依據(jù)和基準(zhǔn)。此外，它還是各廠房和設(shè)備變形監(jiān)測的依據(jù)和基準(zhǔn)。在核電站的建設(shè)過程中，由于各個(gè)廠房建設(shè)順序、工期和速度都不相同，所以在不同的廠房內(nèi)部，測量控制網(wǎng)測設(shè)的環(huán)境也有所不同，但是這些不同條件下微型測量控制網(wǎng)的各項(xiàng)精度和各個(gè)廠房之間的相關(guān)位置都必須遵從次級測量控制網(wǎng)的統(tǒng)一控制。尤其是對于核電建設(shè)，它的工程質(zhì)量關(guān)系到核安全，所以工程定位的精度一定要高，特別是對于主要設(shè)備，其定位的精度要求更為嚴(yán)格。平面中誤差不能超過2mm，高程中的誤差不能超過1 mm，而且平面和高程定位的相對中誤差都不應(yīng)超過1mm。所以，廠區(qū)級測量網(wǎng)作為定位依據(jù)和基準(zhǔn)，必須嚴(yán)格按照精密工程測量控制網(wǎng)的要求來建立，以保證施工精度。

3 建網(wǎng)原則

3.1 點(diǎn)位設(shè)計(jì)

由于廠區(qū)的建筑空間往往是有限的，所以在建立核電站精密工程測量控制網(wǎng)的時(shí)候，其控制網(wǎng)點(diǎn)位的選擇常常會受到嚴(yán)重的限制。廠房建筑物、構(gòu)筑物的分布非常集中且復(fù)雜，再加之地下有許多的管廊，鑒于以上情況，在建立核電站精密工程測量控制網(wǎng)的過程中，其點(diǎn)位的設(shè)計(jì)要保證經(jīng)濟(jì)的合理和能夠長期使用，所以可以將網(wǎng)點(diǎn)安排在地基相對穩(wěn)定的地方以及一些永久性建筑的空隙處。

3.2 基本控制網(wǎng)

對于廠區(qū)次級測量控制網(wǎng)而言，它是由許多統(tǒng)一規(guī)格和具有平面強(qiáng)制對中裝置的觀測墩構(gòu)成的。所以，可以在這些觀測墩中任選一組，但所選擇的這組觀測墩至少應(yīng)該有三個(gè)，并且應(yīng)該座落在基礎(chǔ)穩(wěn)固和質(zhì)地堅(jiān)硬的基巖上，就可用其作為基本控制網(wǎng)。在基本控制網(wǎng)點(diǎn)中，在選擇一個(gè)點(diǎn)作為高程的起算點(diǎn)，用其他點(diǎn)來作為高程檢核之用。如果所選擇的基本控制網(wǎng)觀測墩并沒有座落在基巖上，對于這種情況，就必須要設(shè)法使其座落在穩(wěn)定的巖層中，比如可以利用混凝土澆筑樁。這樣才能保證具有穩(wěn)定的控制網(wǎng)觀測墩。

3.3 控制基準(zhǔn)

在核電站的建設(shè)過程中，主要廠房的平面位置必須要精確，所以，在建立次級測量控制網(wǎng)時(shí)，必須把廠房的主軸線納入控制網(wǎng)之內(nèi)，這樣是為了使廠區(qū)次級測量控制網(wǎng)成為施工系統(tǒng)的一個(gè)基準(zhǔn)。廠區(qū)次級網(wǎng)是在首級測量控制網(wǎng)的基礎(chǔ)上而建立的，但是這并不意味著其不夠重要，相反，它必須滿足工程定位中的一些特殊要求，從而進(jìn)一步滿足工程的需求。所以，廠區(qū)次級網(wǎng)的內(nèi)部精度應(yīng)該要比首級網(wǎng)更高，而且與國家統(tǒng)一的基準(zhǔn)要建立一個(gè)嚴(yán)密的換算關(guān)系。

4 廠區(qū)次級網(wǎng)的觀測

在核電站的建設(shè)過程中，場地條件往往是一個(gè)限制，所以就造成了長區(qū)次級網(wǎng)的圖形結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較弱，所以，出于保證控制網(wǎng)整體精度的考慮，對于廠區(qū)次級測量控制網(wǎng)的觀測，應(yīng)采取邊角同測的方案來進(jìn)行觀測。

4.1 角度測量

角度測量的各項(xiàng)技術(shù)要求表1所示。

表1 水平方向觀測技術(shù)要求

儀器型號 光學(xué)測微

器兩次重

合讀數(shù)差 光電儀器

兩次照準(zhǔn)

讀數(shù)差 半測回

歸零差 一測回內(nèi)

2C 同一方向值

各測回互差

DJ05 — 3" 4" 8" 4"

4.2 邊長測量

距離測量的各項(xiàng)技術(shù)要求表2所示。

表2 精密距離測量技術(shù)要求

儀器等級 一測回讀數(shù)次數(shù) 測回?cái)?shù) 一測回間讀數(shù)互差 單程測回間互差 同一水平面上往

返測互差

往測 反測

一 5 2 2

4.3 高程網(wǎng)測量

在布置水準(zhǔn)線路時(shí)，要將其布設(shè)成為環(huán)線或者網(wǎng)狀。在對高程網(wǎng)進(jìn)行測量時(shí)，應(yīng)該使用LeicaNAK2+GPM3 水準(zhǔn)儀、WILD N3水準(zhǔn)儀或具有同等高程測量精度的水準(zhǔn)儀配合銦鋼水準(zhǔn)標(biāo)尺同時(shí)使用，且測量時(shí)應(yīng)該往返觀測。在對高程進(jìn)行計(jì)算時(shí)，應(yīng)該計(jì)算到0.1mm。

5 結(jié)語

在我國，對于精密工程施工的控制網(wǎng)的布設(shè)，傳統(tǒng)的方式是用常規(guī)的測量手段進(jìn)行，同時(shí)采用常規(guī)的測量儀器來測定角和距離，然后再通過平差方法來計(jì)算控制點(diǎn)坐標(biāo)和其誤差。但是現(xiàn)在GPS定位技術(shù)得到了良好的發(fā)展，所以這就給測量工作者提供新的方法，同時(shí)又可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確的處理，目前GPS已經(jīng)成為了建立國家控制網(wǎng)的主要方法。新的技術(shù)發(fā)展的同時(shí)，在核電站等精密工程中也可采用高精度GPS設(shè)備來建立施工控制網(wǎng)，可提高效率且保證其精度。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡介：張磊（1982—），男，山東榮成人，本科，畢業(yè)于西南科技大學(xué)，工程師，研究方向：核電工程測量。