竖井开挖测量控制

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竖井施工测量方法

竖井施工测量方法
3.井筒每侧的基点不得少于3个.点间距一般应不小于20m,距井口边缘最近的十字中线点距井筒不宜小于15m,沉井法、冻结法施工时应不小于30m
4.部分十字中线点可设在墙上或其他建筑物上
5.主十字中线在井口与绞车房之间不能设置三个点时,可少设一个,但须在绞车房后再设三点,其中至少有一个点能瞄视天轮平台.有井塔时,每侧至少有一个点能直接向每层平台上标定十字中线
6.在井颈或井塔壁上也须设置4个十字中线点
7.基点顶面高程应大致等于工业广场设计高程
表6-62立井井筒掘砌施工测量
项目
方法与要求
所需的图纸资料
1.井筒临时和永久锁口的平面布置图和断面图
2.井筒水平断面图和沿每条井筒十字中线所作的数值断面图
3.井筒掘砌时的设备布置图
4.各水平的马头门和硐室施工图
5.井筒永久装备设计图
2.激光投点仪方法
在固定盘上方0.8~1。0m处设置激光梁,将立井激光投点仪安设在钢梁上,利用激光的光束指导井筒掘砌.提升孔不通过井筒中心时,将激光投点仪安设在井中位置;提升孔通过井筒中心时,可采用滑轨式固定架安置激光投点仪,提升时摇动摇把,将仪器移向一侧,测量时再将其移至井中。同时在掘砌过程中还应经常校核激光仪的位置是否正确。冻结法凿井时,为防止因激光梁变形引起测量误差,可将激光梁安装成可自由伸缩的活动方式;为增大激光的投射距离,须净化井内空气,采用抽出式通风方式
掘砌测量
1.掘砌过程中,根据需要也可设置若干边线,边线距永久井壁一般为50~100mm
2.井筒掘砌时,炮眼布置、井筒断面的检查都根据井筒中心线或激光点进行
3.井筒掘进中,采用激光指向时,每隔100m要用井筒中心垂线在工作面校核光点一次,其投点允许偏差不得超过15mm

顶管法竖井基坑监测技术与控制要点

顶管法竖井基坑监测技术与控制要点

顶管法竖井基坑监测技术与控制要点摘要:本文主要探讨顶管竖井基坑监测整个流程中的控制要点,以及竖井基坑监测采用的主要方法,通过项目应用表明这些方法能较好的满足顶管竖井基坑监测要求。

关键词:变形控制值;自由设站法;信息反馈。

1、前言顶管竖井基坑常见于城市线缆落地、地下大孔径管道施工等项目,基坑周长一般小于50m,深度大于10m,多采用逆作法施工。

由于竖井基坑使用周期较短,通常100d左右,竖井基坑支护措施一般,竖井多位于主要城市道路干线,周边环境复杂,影响基坑安全的因素多,故详细研究顶管竖井基坑监测技术与控制要点,对指导竖井基坑监测现场实施具有十分重要的现实意义。

2、项目概况品质西安线缆落地工程项目酒十路(广兴路~米秦南路)竖井基坑监测项目位于西安市酒十路,该路车流量大。

监测对象有各类竖井31个,基坑开挖深度约为16m。

A类竖井采用垂直开挖施工方法,围护结构采用灌注桩+钢围檩,除A类竖井外,其余竖井采用逆作法施工。

项目现状地表为沥青路面。

酒十路沿线地形开阔平坦,地貌单元属浐灞河三级阶地。

根据现场勘探揭露的地层资料,拟建场地自然地面以下20m深度范围内地基土主要地层岩性为第四系风积黄土地层。

3、监测对象及监测项目根据有关规范要求,综合考虑基坑周围环境情况、场地工程地质条件和开挖深度及设计文件,本基坑的安全等级按二级考虑。

监测范围为以基坑自身及从基坑边缘以外2倍基坑开挖深度范围内需要保护的周边环境作为监测对象,针对该项目监测对象及项目见表1:表1 监测对象及项目5、全站仪自由设站法监测基坑顶部水平位移5.1、自由设站法原理全站仪自由设站法的实质是增加了观测量的边角后方交会法,在待定点P上安置全站仪,分别测量到两个已知点A,B的距离Sa,Sb及其夹角γ,以确定设站点P的坐标。

与传统的边角或距离后方交会法相比,自由设站法仅增加了一个观测边或交会角,但设站点坐标的确定不再受到交会图形的限制,设站更为灵活,而且交会点精度也大大提高,增强了后方交会定点的可靠性。

煤矿竖井开挖地质勘察施工技术

煤矿竖井开挖地质勘察施工技术

煤矿竖井开挖地质勘察施工技术简介煤矿竖井开挖是指在煤矿地下,钻井或爆破方式开挖的垂直通道,用于采掘煤炭和通风排水。

在进行竖井开挖前,需要进行地质勘察,以确保矿井的安全和高效运营。

本文将介绍煤矿竖井开挖地质勘察的施工技术,包括勘察范围、勘察方法、勘察数据分析等内容。

勘察范围煤矿竖井开挖地质勘察的范围应包括以下几个方面:1.地质构造:对矿区的地质构造进行详细的勘察,包括断裂带、褶皱、岩性变化等,以确定竖井可能遇到的地质问题;2.煤层分布:通过地质钻探、地质测量等手段,确定煤层的分布情况、厚度变化以及煤质等参数,为开挖竖井提供准确的地质数据;3.水文地质:对矿区的地下水位、水流方向、含水层厚度等进行勘察,确保在开挖竖井时能够有效控制地下水;4.地质灾害:对可能发生的地质灾害如地层塌陷、冒顶等进行勘察,为竖井开挖过程中的灾害防治提供依据。

勘察方法煤矿竖井开挖地质勘察的主要方法包括:1.地质钻探:通过钻探井眼,获取地质样品、测量地层厚度、岩性、斜层等数据。

地质钻探是地质勘察的主要手段,可以提供关于煤层分布、地质构造等的详细信息。

2.地质测量:利用地面测量仪器,对矿区进行详细的地形测量、地质断层、煤层厚度等进行测量和记录。

地质测量数据可以为竖井的位置和开挖方向提供重要的依据。

3.物探技术:包括重力测量、地电测量、地磁测量等方法,用于矿区地质构造、地下水位、隐伏矿层等的勘察。

物探技术可以提供大范围的地质信息,辅助地质勘察的其他方法。

4.工程地质勘察:通过在已开挖的矿井内进行勘察,获取煤层、岩层、水文地质等信息。

工程地质勘察可以提供关于已运营矿区的地质情况,为开挖新竖井提供重要参考。

勘察数据分析煤矿竖井开挖地质勘察获取的大量数据需要进行分析和综合,以形成详细的勘察报告,并为开挖竖井提供技术依据。

勘察数据分析的主要内容包括:1.煤层分布:通过对地质钻探和地质测量数据的分析,确定煤层的分布范围、厚度变化以及煤质参数。

深竖井滑模测量控制施工工法

深竖井滑模测量控制施工工法

深竖井滑模测量控制施工工法深竖井滑模测量控制施工工法一、前言深竖井滑模测量控制施工工法是一种在地下深层开挖中采用滑模测量技术进行控制和调整的施工方法。

该工法通过对施工过程中的变形和位移进行实时监测和控制,能够有效保证施工的安全和质量,减小工程风险,是一种高效、安全的施工工法。

二、工法特点1.高度自动化:深竖井滑模测量控制施工工法采用先进的自动化设备和技术,能够实现施工的准确控制和调整,大大提高了施工效率。

2.灵活性强:该工法适用于不同地质条件下的工程,能够根据不同的施工情况进行灵活调整和优化。

3.准确度高:通过滑模测量技术,能够对施工过程中的变形和位移进行实时监测和控制,保证施工的准确度和稳定性。

4.施工周期短:深竖井滑模测量控制施工工法能够高效地进行工程施工,极大地缩短了施工周期,提高了工程进度。

三、适应范围深竖井滑模测量控制施工工法适用于各种地下深层开挖工程,包括建筑物基础、锚杆支护工程、桥梁基础等,特别适用于在地下成岩的复杂地质环境下进行施工。

四、工艺原理深竖井滑模测量控制施工工法的工艺原理是将滑模测量技术应用于施工过程中,通过对深层地下变形和位移的实时监测和控制,实现施工的精确控制。

施工工法与实际工程之间存在着紧密联系,通过采取一系列的技术措施,保证了施工工法的理论依据和实际应用。

五、施工工艺深竖井滑模测量控制施工工法包括以下几个施工阶段:1.地质勘探与设计:根据工程要求进行地质勘探和分析,进行施工设计和施工方案的制定。

2.预制设备安装:将滑模测量设备和相关的传感器、监测仪器等设备预先安装到深竖井施工区域。

3.施工过程监测与调整:在施工过程中,通过滑模测量技术对深层地下变形和位移进行实时监测和控制,根据监测结果进行调整和优化。

4.施工结束与记录:施工结束后,对施工过程进行总结和记录,保留有关数据和资料,为后续工作提供参考。

六、劳动组织深竖井滑模测量控制施工工法需要合理组织施工人员,包括施工队伍的规模、人员的布置和任务分工等,确保施工进度和质量。

竖井开挖安全措施及扩挖堵井处理预案范本(四篇)

竖井开挖安全措施及扩挖堵井处理预案范本(四篇)

竖井开挖安全措施及扩挖堵井处理预案范本竖井开挖是指在地下挖掘出的封闭空间,常用于建筑施工、采矿、水利工程等领域。

由于开挖过程中可能存在土方塌方、水坑等危险情况,因此需要采取一系列的安全措施来确保作业人员的人身安全。

本文将针对竖井开挖的安全措施及扩挖堵井处理预案进行详细介绍。

1. 竖井开挖前的准备工作在竖井开挖前,必须进行详细的勘测和设计工作,以确定井口位置、井径和井深等参数。

同时,需要制定开挖方案并制定详细的施工工艺流程,明确每个环节的责任和要求。

另外,还需组织培训和技术交底,确保所有参与施工的人员熟悉施工工艺和安全操作规程。

2. 土方支护措施开挖竖井时,土方的支护措施是确保施工安全的关键。

常用的土方支护方法包括喷射混凝土衬砌、钢支撑和土壤钉支护等。

在选择支护方法时,要根据具体的地质条件和井口直径进行合理选择,并根据需求设置足够的支撑点和防护措施。

3. 监测系统的建立为了及时掌握施工过程中的变化情况,必须建立起完善的监测系统。

监测内容包括土压力、地下水位、地表沉降等。

监测系统可采用传感器、测量仪器等设备,监测数据要及时上传并进行分析,确保对施工过程的安全进行及时掌控。

4. 其他安全措施4.1 清理工作面:每天开挖结束后,需对工作面进行清理,清除土方堆积物,确保作业环境整洁。

4.2 施工区域标示:在施工现场设置明确的施工区域标志,禁止非相关人员进入。

4.3 安全巡视:每天对施工现场进行安全巡视,及时发现和排除安全隐患。

4.4 灭火设备配备:施工现场应配备足够的灭火设备,如灭火器、水龙带等。

4.5 作业人员防护:施工人员应穿戴符合安全要求的防护设备,如安全帽、防护鞋、手套等。

5. 竖井扩挖堵井处理预案竖井扩挖时,为了确保施工完成后的安全性,需要对已开挖的竖井进行堵井处理。

堵井处理的目的是防止地下水进入井内,维持井内环境的稳定。

常用的堵井方法包括注浆堵井和物理堵井。

5.1 注浆堵井:注浆堵井是通过注入固化剂,使井壁与周围土体形成坚固的结构,阻止地下水进入井内。

竖井联系测量的平面控制方法

竖井联系测量的平面控制方法

竖井联系测量的平面控制方法
在竖井联系测量中,平面控制方法是确保测量高度准确的重要工作。

平面控制
主要涉及确定竖井的起始和终点位置,并通过对比和调整测量数据来保证测量结果的准确性。

首先,确定竖井的起始和终点位置是平面控制的第一步。

这可以通过现场考察
和测量来完成。

在现场考察过程中,需要注意地标、建筑物、道路等可靠的参考点,以便在后续测量中使用。

此外,还应制定详细且清晰的测量计划,包括测量的起点和终点,并根据实际情况选择合适的测量方法和仪器。

其次,在进行竖井联系测量时,需要将实际测量数据与预期结果进行对比和调整,以确保测量结果的准确性。

对比的方法可以采用三角测量、交会测量等。

在测量数据对比的基础上,可以通过仔细分析和调整数据来消除误差,并确定最终的测量结果。

此外,平面控制还需要考虑到测量误差的来源,如仪器的精度、环境因素等。

在测量过程中,应使用高精度的测量仪器,并按照仪器的使用说明进行正确操作。

在环境因素方面,应尽量避免影响测量准确性的因素,如强风、震动等。

综上所述,竖井联系测量的平面控制方法包括确定竖井的起始和终点位置,对
比和调整测量数据,并考虑测量误差的来源。

通过严格执行这些方法,可以确保竖井联系测量的准确性,并提供可靠的数据作为进一步工作的基础。

竖井延深测量精度控制与提高

竖井延深测量精度控制与提高

竖井延深测量精度的控制与提高童斌(广东高要河台金矿)摘要:本文主要阐述竖井间接延深测量精度的保证及提高的方法,包括从原有井筒的中心及中线方位确定的测量,掘砌用井筒中心及中线方位传递的控制导线测量,井心及方位放样测量,装备用井筒中心及中心线方位确定的联系测量的高精度测量方法。

关键词:竖井延深;系统误差;偶然误差;导线;改化;定向;中误差;极坐标法中图分类号:文献标识码:文章编号:1 前言竖井开拓的许多矿山到一定年限必须延深竖井开拓深部矿体。

竖井工程是一项投资大、施工技术难度高的工程,竖井间接延深成败的关键是井筒中心控制测量。

本文以广东高要河台金矿高村竖井延深测量的成功实例,阐述竖井间接延深测量精度保证及提高的方法。

《矿山测量试行规程》规定井筒掘砌用中心误差在100mm以内,装备用井筒中心误差在20mm以内,方位误差在60″以内。

竖井间接延深是一项特殊高精度控制测量,为保证竖井间接延深顺利进行,测量方案必须准确无误,并保证精度在上述范围内,同时力求精度越高越好。

本次测量井筒中心O贯通点位误差为3.2mm,即△x=2.6mm △y=1.9mm,大大高于《规程》规定的竖井施工技术要求。

本文介绍笔者在负责此次测量工程时采取的方法及体会。

2 施测前的准备工作控制测量精度的一个重要影响因素是所使用的仪器及工具等的精度。

故在施测前必须选择好所使用的仪器及工具并进行检校。

本次施测之前已采购好一台性能稳定可靠的日本索佳SET5W全站仪,以减少产生系统误差及偶然误差,同时还在广东省计量局鉴定好两把30m和50m的钢尺,并利用此钢尺在平坦场地多次检验全站仪的测距误差,在50m长的两点用钢尺及全站仪测距每次距离之差都在1mm以内。

此全站仪测距精度实际在±1~±3PPmm内。

3 掘砌用井筒中心及方位的确定3.1 原井筒中心及中心线方位的测定原有井筒的中心及中线方位有设计数据和竣工后的实测数据,但井筒已生产多年必须实测。

白鹤滩水电站左岸出线竖井开挖测量控制方法

白鹤滩水电站左岸出线竖井开挖测量控制方法

白鹤滩水电站左岸出线竖井开挖测量控制方法费开洋,曹官军,蔡敏(中国水利水电第七工程局有限公司,四川成都610213)摘要:白鹤滩水电站左岸出线竖井开挖测量放样施工具有难度大㊁测量精度要求高㊁放样方法特殊等特点㊂在质量高标准㊁严要求的管理模式下,传统的测量方法难以有效地控制工程质量㊂阐述了对传统与新型测量方法进行综合研究分析后,通过高精度全自动激光垂准仪㊁全站仪㊁激光水平仪㊁激光测距仪等设备的综合运用,形成了一整套行之有效的竖井开挖测量控制方法,解决了深大竖井施工测量控制的难题,实现了实体质量精细化管控㊂关键词:白鹤滩水电站;竖井开挖;激光垂准仪;高精度;测量控制方法中图分类号:T V7;T V52;T V221.1文献标识码: B文章编号:1001-2184(2020)05-0016-04C o n t r o l M e t h o d o f E x c a v a t i o n S u r v e y f o r L e f t B a n k O u t p u t C a b l eS h a f t o f B a i h e t a n H y d r o p o w e r S t a t i o nF E I K a i y a n g,C A OG u a n j u n,C A I M i n(S i n o h y d r o B u r e a u7C o.,L T D,C h e n g d u,S i c h u a n,610213)A b s t r a c t:T h e l e f t b a n k o u t p u t c a b l e s h a f t e x c a v a t i o n s u r v e y a n d l o f t i n g c o n s t r u c t i o n o fB a i h e t a n H y d r o p o w e r S t a t i o n h a s t h e c h a r a c t e r i s t i c s o f g r e a t d i f f i c u l t y,h i g h s u r v e y a c c u r a c y a n d s p e c i a l l o f t i n g m e t h o d.U n d e r t h e m a n a g e m e n t m o d e o f h i g h q u a l i t y s t a n d a r d a n d s t r i c t r e q u i r e m e n t s,t h e t r a d i t i o n a l s u r v e y m e t h o d i s d i f f i c u l t t o e f f e c t i v e l y c o n t r o l t h e c o n s t r u c t i o n q u a l i t y.A f t e r t h e c o m p r e h e n s i v e r e s e a r c h a n d a n a l y s i s o f t h e t r a d i t i o n a l a n d n e w s u r v e y m e t h o d s,t h r o u g h t h e c o m p r e h e n s i v e a p p l i c a t i o n o f h i g h-p r e c i s i o n a u t o m a t i c l a s e r v e r t i c a l i t y i n s t r u m e n t,t o t a l s t a t i o n i n s t r u m e n t,l a s e r l e v e l i n s t r u m e n t,l a s e r r a n g e f i n d e r a n d o t h e r e q u i p m e n t,a s e t o f e f f e c t i v e s h a f t e x c a v a t i o n s u r v e y c o n t r o l m e t h o d i s f o r m e d,w h i c h s o l v e s t h e d i f f i c u l t p r o b l e m o f d e e p a n d l a r g e s h a f t c o n s t r u c t i o n s u r v e y c o n t r o l,a n d r e a l i z e s t h e f i n e c o n t r o l o f t h e e n t i t y q u a l i t y.K e y w o r d s:B a i h e t a n H y d r o p o w e r S t a t i o n;s h a f t e x c a v a t i o n;l a s e r v e r t i c a l i t y i n s t r u m e n t;h i g h-p r e c i s i o n; s u r v e y c o n t r o l m e t h o d1概述白鹤滩水电站左岸①②号出线竖井单井总高度为413.1m,主要由出线竖井上段㊁下段两部分组成㊂其中出线竖井上段顶部高程为965m,位于出线场内;上段底部高程为838m,与①②号出线上平洞相连,上段总高度为127m;出线竖井下段顶部高程为869m,位于出线交通洞内,与出线上平洞相连;出线竖井下段底部高程为583.4m,与出线下平洞相连,下段总高度为286.1m㊂竖井井口段(20m)开挖断面直径为15.2m,喷射混凝土厚度为10c m,初期钢筋混凝土支护厚度为100c m,支护后断面直径为13m;上段井身段㊁下段竖井开挖断面的直径均为13m,喷射混凝土厚收稿日期:2020-07-0710c m,支护后的断面直径为12.8m㊂由于出线竖井开挖完成后需要进行混凝土衬砌施工,故竖井在垂直度控制㊁测量精度要求㊁超欠挖控制㊁空间贯通等方面对测量技术的要求比较高㊂笔者通过对新设备㊁新方法的综合运用并将其与传统的方法进行比对㊁分析,阐述了白鹤滩水电站左岸出线竖井开挖采用的测量控制方法㊂2控制测量2.1控制网的布设根据出线竖井的空间布置及分布特点,控制网的布设分上㊁下两级,控制点加密测量按四等附合导线精度要求施测㊂该专用控制网主要作为竖井施工测量基准控制的依据㊂2.2控制网的施测及平差第39卷第5期2020年10月四川水力发电S i c h u a n W a t e r P o w e rV o l.39,N o.5O c t.,202016S i c h u a n W a t e r P o w e rS i c h u a n W a t e r P o w e r17 控制网的施测主要采用L e i c a T C R A 1201+,标称精度为(1ᵡ,1mm+1p p m )全站仪按四等附合导线施测㊂在仪器设站的同时对温度㊁气压㊁湿度等参数进行详细记录㊂水平角㊁天顶距和光电距离的测量参照‘水电水利工程施工测量规范“(D L /T 5173-2012)[1]中关于四等导线测量技术要求执行(表1㊁2)㊂内业平差使用南方平差易2005和武汉科傻软件进行控制网导线平差[2]计表1 水平角方向观测法技术要求表/ᵡ等级仪器标称精度两次重合读数差两次照准读数差半测回归零差一测回中2C 较差同方向值各测回互差二等㊁三等㊁四等11.54696注:当两个观测方向的垂直角差值超过ʃ3ʎ时,则两方向之间不进行2C 差比较,而各方向2C 差按同方向㊁相邻测回进行比较,其差值仍应符合表1中的规定㊂表2 电磁波测距附合(闭合)导线技术要求表等级附合或闭合导线总长/k m 平均边长/m测角中误差/ᵡ测距中误差/mm全长相对闭合差方位角闭合差/ᵡ测距精度等级测回数边长往返测回水平角1ᵡ级2ᵡ级四等2.6400ʃ2.5ʃ41ʒ65000ʃ5n5mm 级各224注:表中数据系按照直伸附合导线中点(最弱点)的点位中误差不超过ʃ10mm 的要求计算㊂算㊂平差计算合格后,报监理工程师复核㊁审批㊂2.3 控制点的保护与复测工程测量[3]中的控制点主要采用混凝土地标点,待施测完成后在控制点附近安置混凝土防撞墩(0.6mˑ0.4mˑ0.5m )㊂鉴于洞内照明及施工影响,在防撞墩外部涂刷反光漆或粘贴反光警示带进行防护提醒,严格要求控制点附近严禁堆放施工材料㊁严禁停放施工机械设备,并在墙壁上悬挂控制点告知警示标志牌进行控制点的防护与保护㊂由于洞内施工干扰大,加之开挖爆破对控制点的稳定性影响较大,在使用过程中需要根据实际情况定期(一般为一个月,特殊时期需增加频次)对控制点进行复测,以确保控制点无位移㊁沉降㊁破坏等;必要时对控制点进行转移㊂转移或局部加密控制点时,补测加密点的测量数据,经系统平差[4]后将其作为控制点使用㊂3 传统与新型的施工测量方法3.1 传统的施工测量方法洞室开挖成型质量的好坏主要取决于开挖结构线的放样精度,因此,轮廓线放样已成为①②号出线竖井测量管控中的重中之重㊂传统测量方法主要采用的是重锤控制中心线的方式(重锤投点法)控制竖井的整体结构㊂重锤投点放样法是井挖施工中最常见的方法之一㊂但重锤利用地心引力的作用仅能保证在竖井开挖中不会出现粗差,其精度相对较低.具体方法为:(1)传统放样设施的布置㊂在龙门架上用全站仪准确放出竖井中心点,在竖井中心点旁边安装或焊接事先准备好的导向滑轮(主要起导向㊁定向作用),反复测量滑轮的基准点,直至定滑轮基准点与竖井中心线重合为止,然后再在导向滑轮附近安装细钢绳绳圈作为重锤细钢绳收㊁放使用㊂(2)传统测量方法之开挖轮廓线放样㊂开挖轮廓线放样时,首先将重锤的细钢绳通过导向滑轮将细钢绳下放至井底,然后将重锤悬挂于细钢绳底部㊁将重锤放入溜渣井盖板附近事先准备好的油桶(或水桶加锯末代替)内,调整好锤球位置,待锤球和细钢绳稳定后,用10m 长的钢尺丈量出竖井中心至开挖轮廓面的距离,将其与半径比较,计算出超欠挖值,并按间隔0.5m 标记在开挖出的基岩面上㊂高程传递[5]是测量施工放样与验收的基本工作,待开挖轮廓线放线完成后,将锤球及细钢丝收回,然后将测绳安装在钢丝绳圈上面㊂通过全站仪测出细钢丝绳圈底部井口桁架下方的实际高程并做好记录,然后将测绳起始部位悬吊重物系至竖井底部,通过绳圈调整测绳读数,并与井口桁架下方的实际高程进行差值计算,计算出竖井整数高程并在竖井边墙上做好基准点标记㊂由于竖井费开洋等:白鹤滩水电站左岸出线竖井开挖测量控制方法2020年第5期18 S i c h u a n W a t e r P o w e r底部相对危险㊁操作不便,常根据水平管连通器的原理将高程传递到相应部位的边墙上面㊂验收断面时的高程传递通常也采用该方法㊂(3)竖井段断面的验收㊂断面验收按高程布置,布置原则为非缺陷段5m /条,地质缺陷段2.5m/条㊂如遇特殊断面则验收桩号应加密测量㊂首先通过高程传递的方法将高程传递至开挖结构面上并用红色油漆做好标记,然后用重锤投点法确定竖井的中心点,通过10m 钢卷尺或手持激光测距仪丈量出每一高程桩号范围内的实际半径,将实测数据在现场直接填写在竖井测量检测成果表上并会同测量监理工程师签字认可㊂施工过程中的超欠挖检查方法和竖井段断面验收方法一致㊂由于竖井深度的增加,吊重锤需要耗费的时间亦逐步增加,每次施工时均需传递高程,而油桶在施工过程中会因人为扰动和环境影响经常倾倒,钢绳和重锤晃动的亦比较厉害,安全隐患突出,精度㊁质量等方面无法得到有效控制㊂3.2 新型施工测量方法鉴于白鹤滩水电站左岸出线竖井采用了先进的移动式桥机作为竖井施工载人㊁载物的起重设备,因此,在桁架上部通过重锤投中心点的方式已不可取,为了提高工程实体的质量,采用了全站仪下井㊁高精度全自动激光垂准仪和激光水平仪配合的方式,通过后方交会法测量施工开挖放线㊂为了减少全站仪的下井频次,采用高精度绿光水平仪和手持测距仪配合的方式对竖井锚杆施工放样和高程传递进行控制㊂具体方法如下:(1)高精度全自动垂准仪配合全站仪设站㊂施工作业时,通过乘坐移动桥机的载人吊笼至施工掌子面,在距竖井井壁50~80c m 位置任意架设两台自动安平垂准仪,粗平仪器即可(仪器可自动整平),然后在合适的位置架设全站仪并严格整平,尽量保持三台仪器角㊁边大致相等且距离不能太近,角度最好在30ʎ~120ʎ之间㊂需特别注意规避危险圆的范围㊂井下仪器架设完成后开启自动激光垂准仪(全自动激光垂准仪的具体参数见表3)和全站仪㊂首先将红外线遥控器的发射窗对准垂准仪方向,操作 L A S E R 键,选择激光束的上㊁下出光;其次进行望远镜调焦,可利用红外线遥控器操作F o c u s N e a r 和 F o c u s F a r 键分别实现向近点㊁向远点的调焦,快速㊁准确地达到激光向上㊁向下的投点效果㊂向上投点可采用仪器原装的激光接收靶进行激光接收㊂激光投点完成后,需通过井口附近的近井控制点测量激光投点的平面直角坐标(X 1,Y 1,H 1)和(X 2,Y 2,H 2)值,通过对讲机将所测量的坐标传递给井下的测量人员㊂井下的测量人员根据传递点平面(X 1,Y 1)和(X 2,Y 2)坐标采用后方距离交会法[5]计算出井下测站点的平面坐标,然后通过仪器免棱镜测量,根据(X 1,Y 1,H 1)的高程值反推计算出井下测站点的高程;最后,通过井下㊁井上两台仪器的一致性测量对同一观测点进行检查复核,待其精度达到要求后,该井下全自动激光垂准仪配合全站仪设站完成㊂设站完成后,为后续施工测量方便,可在井壁锚杆上预留控制点,以方便下一次放样或检查时使用㊂表3 全自动激光垂准仪参数表设备名称型号放大倍率物镜有效孔径最短视距向上一测回垂准测量标准偏差向下对点极限误差自动安平精度自动安平范围测量距离遥控距离全自动激光垂准仪J C 20024ˑφ360.7mʃ1mm /100m ʃ1mm /1.5mʃ1ᵡ2.5ʎ200m 30m(2)开挖轮廓线的放样及断面测量㊂设站完成后,开始进行开挖轮廓线放线㊂为保证开挖质量,轮廓线放样时按照50c m 的间距进行孔位测设并放出相应的后视方向点㊂传统的极坐标计算方法需要用计算器(例如f x 5800)进行坐标反算放样,该方法速度慢㊁易出错㊂技术人员经研究分析后采用了全站仪内的 参考弧 功能,将竖井的中心点坐标和设计开挖轮廓线上任意两点的坐标参数输入到仪器中,此时,用全站仪免棱镜模式测距㊁仪器中直接计算出弧长的桩号及超欠挖的大小,然后根据仪器的计算值进行孔位和超欠挖值的调整,待轮廓点位精度满足要求后进行下一轮第39卷总第216期四川水力发电2020年10月廓点的测设㊂开挖放线完成后,可以直接用全站仪及时对开挖断面按高程进行免棱镜测量,亦可待施工开挖20~30m时进行一次性断面验收测量,该断面测量方法快速㊁简单㊁精度高㊁节约时间,在施工过程中得到了良好的印证㊂该开挖轮廓线的放样及断面测量方法同样适用于竖井混凝土浇筑阶段的模板放样㊁验收及混凝土形体断面测量㊂(3)激光水平仪及手持测距仪辅助测量㊂竖井开挖过程中,为保证施工安全,往往遵循 一茬炮一支护 的原则,需要测量人员进行锚杆孔位放样和高程放样,保证锚杆支护成排成行,此时就需要使用激光水平仪(两线型)和手持测距仪进行辅助测量放样㊂竖井开挖时,可在井口位置布设50c mˑ50 c m大小的激光反射板并测量该反射板的绝对高程㊂辅助测量时,首先用手持测距仪测量激光反射板的高差(保持测距仪气泡居中),传递出所测位置的高程,然后架设自动安平的激光水平仪,开起 V (水平)和 H (垂直)激光,根据锚杆的间排距逐孔测设各孔位点㊂在此过程中,可以通过 H 垂直激光检查已施工锚杆的情况,保证锚杆施工成排成行㊂该方法施工简单㊁投入设备少㊁操作便捷㊁效果明显㊂该施工辅助测量可由土建技术人员直接施测放样,进而提高了效率㊂3.3传统与新型测量方法之对比通过对传统测量方法和新型施工测量技术进行对比得知,新技术优点突出:(1)新型测量方法解决了传统测量方法施工安全风险高㊁隐患突出等问题,自动化程度较高㊂(2)新型测量方法简单㊁绝对定位㊁效率高,解决了传统测量方法在轮廓线㊁锚杆放样过程中难以准确放样㊁精度差等问题,突破了竖井施工开挖形体控制的难题㊂(3)新型测量方法在断面验收及地质缺陷测量方面优势明显,解决了每茬炮都需要验收断面的难题㊂新型测量方法可每30m进行一次断面测量而不需要其他吊装设备辅助,且任一高程均可测量,所采集的数据点位均为绝对坐标,对工程计量及质量管控具有重大意义㊂(4)传统测量方法需要定期复测导向滑轮基准点,原则上每15d复测一次㊂由于竖井开挖爆破作业对导向基准点影响较大导致复测较频繁,而新型测量方法巧妙地避免了导向基准点的复测,减轻了工作负担,提高了工作效率㊂(5)新型测量方式中的激光水平仪及手持测距仪辅助测量可实现孔位及高程的准确定向㊁精确定位,且其简单易学,施工过程中土建管理人员及工人均可操作施工,进而保证了工程外观形象质量㊂(6)新型测量方法采用高精度全自动激光垂准仪并采用红外遥控器进行远程控制,激光斑点的大小具备可调节性,操作简单㊂该测量施工方法科技含量高㊁精度优,实践效果好㊂4结语白鹤滩水电站左岸出线竖井开挖通过新型测量方法的综合运用,克服了传统测量方法具有的精度低㊁安全风险高㊁施工难度大㊁质量控制水平低等缺陷,取得了良好的效果㊂该新型测量方法在深大竖井㊁竖井上弯段㊁竖井下弯段等类似井段测量施工中具有十分广阔的应用前景,可广泛推广应用㊂参考文献:[1]水电水利工程施工测量规范.D L/T5173-2012[S].[2]武汉大学测绘学院测量平差学科组.误差理论与测量平差基础[M].武汉:武汉大学出版社,2003.[3]国家测绘局人事司㊁国家测绘局职业技能鉴定指导中心,编著.工程测量(技师版)[M].北京:测绘出版社,2009. [4]黄秀丽,杨佳洁,编著.工程测量[M].北京:中国地质大学出版社,2018.[5]工程测量规范,G B50026-2007[S].作者简介:费开洋(1992-),男,四川彭山人,助理工程师,从事工程测绘技术工作;曹官军(1986-),男,河南三门峡人,工程师,从事工程测绘技术与管理工作;蔡敏(1989-),女,四川雷波人,助理工程师,从事工程测绘技术工作.(责任编辑:李燕辉)费开洋等:白鹤滩水电站左岸出线竖井开挖测量控制方法2020年第5期S i c h u a n W a t e r P o w e r19。

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竖井开挖测量控制
摘要:竖井开挖施工对测量而言,主要分为控制测量、反井钻机垂直度控制、激光指向仪安装、日常开挖施工放样、贯通测量、资料整理等。

以江西洪屏抽水蓄能电站竖井施工测量为例,探讨竖井控制测量、日常开挖测量放样、开挖竣工形体测量、满足规范精度等问题。

关键词:竖井开挖;激光指向仪安装;垂直度控制;放样;精度
1、概述
江西洪屏抽水蓄能电站位于江西省靖安县境内,下库坝址距县城约40km,为周调节抽水蓄能电站。

电站装机容量为1200MW(4×300MW),本工程属大(1)型一等工程,主要永久性建筑物按1级建筑物设计,次要永久性建筑物按3级建筑物设计。

本标段为江西洪屏抽水蓄能电站主体工程包2(C2标)引水系统土建工程。

单条输水管道总长度约为2642.7m(指4#输水系统长度,下同),其中单条引水隧洞长约1372.4m,引水上平洞为钢筋混凝土结构,开挖洞径为7.6m,衬砌后断面直径6.0m;从引水上竖井的上弯段起点以下均采用钢管衬砌,钢衬内径5.2m;尾水系统中除尾水支管采用钢衬外,其它均为钢筋混凝土结构,衬砌后断面直径6.5m。

2、利用资料及测量设备
( 1 )引水竖井及上、中、下平洞等建筑物施工开挖、支护图。

( 2 )华东测绘有限公司提供、西北监理公司审核的Ⅱ等控制复测成果( 电站独立坐标系、WGS84黄海高程系) ;施工局完成的加密控制成果。

( 3 )测量设备:采用Leica TCR802( 2 ″级) 全站仪,天宝GPS、激光指向仪等辅助设备。

3 、控制测量
根据规范要求,本次洞内控制应满足四等导线精度要求。

平面控制网相对于同级起始点的中误差小于± 10mm 。

3.1 控制技术指标
埋点:控制点沿形成开挖洞室布置,采用强制对中盘安装在牛腿上和Φ 24 长50cm 钢筋深埋基岩两种类型搭配使用。

技术要求
(1)平面控制:水平角观测 6 测回(2 ″级仪器6测回) ,边长往返观测 6 测回,垂直角往返各三测回。

(2)高程控制:采用四等水准高程测量闭合导线。

达到精度指标:按左右角闭合差计算的测角中误差为 1.5 ″;对向观测平均值测距中误差为1.2mm ,平均边长相对中误差为1/15000 。

计算平距用垂直角经过两差改正,观测边经气象、加、乘常数改正,改正后观测边投影至测区选定高程面462.2m 。

3.2 竖井控制形成
根据规范和实际情况以满足开挖精度要求为前提,导线控制等级选定为四等。

我局承担的引水上平洞K0+88.361 以后的引水上平洞的控制点从Ⅱ等控制网引测,经1# 施工支洞先后引进至2#、1# 引水上平洞1ZDX8 、1ZDX9 两点。

引水中平洞的控制点从Ⅱ等控制网、2# 施工支洞引到XK8、XK9点。

引水下平洞的控制点从Ⅱ等控制网、经进厂交通洞、3# 施工支洞、引水下平洞引到B8、B9号控制点。

经测量平差后的结果对比,均满足规范要求,控制点精度在允许的误差以内。

4.1 反井钻机的垂直度控制
反井钻机需要平台来安置机器,在浇筑好的砼平台上放出竖井的中心点,钻机就位时钻杆的中心对准竖井中心点,对钻机进行粗调,使机架基本垂直,粗调后看钻杆中心是否在竖井中心点上,如在竖井中心点就可以对机器基座和车架固定,如没有对准竖井中心点就需要对整台机器平移,使钻杆中心和竖井中心点对准,然后固定基座和车架。

4.2 垂直度控制的实施
机架为一长方体立柱,首先用测量仪器观测机架使其调整为垂直,然后在机架一侧面上做两点来控制机器的垂直度,这两点必须在一铅垂线上。

用全站仪对钻机进行控制,在控制前首先要对精度要求进行计算,竖井高度是已知的,但实际要钻进的深度是小于竖井中心线和引水上平洞及引水下平洞中心线交点间的距离。

没有对其实际钻进高度测量,用中心线交点间的距离计算,此距离大于钻机所要钻进竖井的深度,同等条件下,对钻机的垂直度也就要求要高一点。

在测量控制上要求机架上两点间的偏差值控制在2mm 以内。

4.3 过程测量控制
钻进1m 左右需对钻机的垂直度进行检测,随着钻进深度的增大,检测的距离间距也随之曾大。

达到30m 以后就无需对钻机进行检测,因为其钻杆的长度过长,在岩石等作用下发生弯曲变形是测量所不能控制的。

1#上竖井偏斜值稍微超出了竖井设计半径的范围,经调查确定因反井钻机首次使用,操作技术人员对机器操作还不够熟练和岩石的问题所造成。

同时也说明一个问题反井钻机自身的偏斜率和其它偏斜率重合,可以初步确定反井钻机自身的偏斜方向。

在2# 竖井中反井钻机的控制时,对钻机的偏斜度进行了人为地控制,在2mm 的坐标差值范围内,使钻杆方向和1# 上竖井下口钻杆的方向相反,也就是控制的偏斜方向和钻机自身偏斜方向相反,结果显著。

4.4 扩挖测量
扩挖(即成型扩挖),成型扩挖需要准确的测量放样,在竖井开挖中运用全站仪放样是非常困难的,采用全站仪配合激光指向仪对竖井放样,这种方法相对其他方法明显的提高了安全系数、缩短了放样时间、提高了放样精度并且操作简单。

在竖井开挖深度为25m 以前用全站仪及垂球放样,超过就需要安装激光指向仪,因25m 以后运用垂球比较困难,25m 以后安装可以保证激光指向仪和标靶距离掌子面有一定的距离,放炮时不被飞石破坏标靶。

4.5 激光指向仪的安装
①在近井点处引一点架设全站仪,此点必须保证能够通视 a 、b 、c 三处,全站仪架设在此点上分别放出 a 、 b 、 c 三处的坐标。

②在 a 、 b 、 c 三处已插好的锚杆上焊接制作好的激光指向仪固定件,固定件的中心必须在竖井轴线上,偏差值为± 1cm 。

③安装标靶 1 ,以 c 激光指向仪的标靶安装为例,标靶 1 焊接在预先埋设好的锚杆上,标靶 1 的中心基本在激光指向仪固定件的中心线方向,标靶 1 距离激光指向仪固定件的距离为20 ~ 25cm ,标靶用铁板做成15 ~ 20cm 四方形为宜。

④测定出激光指向仪固定件中心的坐标,在标靶 1 上放出激光照射孔点坐标A1 (X,Y,H ),X 为竖井中心桩号,Y 为激光指向仪固定件中心实测偏距,H 为标靶 1 实测高程。

对标靶 1 上A1 点钻孔、孔的直径应在0.3 ~ 0.6cm 以内,测出钻孔后激光照射孔的实际坐标A1 (X,Y,H )并记录数据。

测出标靶 2 上A2 点,A2 的X 和Y 值同标靶 1 上A1 点的X 和Y 值相同,在激光指向仪固定件上安装好激光指向仪,通过对激光指向仪的调节使激光通过标靶1 上A1 孔照射到A2 点,使激光的中心对准A2 点,然后在A2 点上钻孔使激光通过标靶 2 照射到掌子面。

用同方法完成另两只安装。

⑤激光指向仪安装一经完成,需要检查激光是否合格,根据图形可以看出
对每条竖井安装三只激光指向仪,并且都在轴线上,b 、c 在Y 轴上,这样在放样时就可以找到竖井的中心点。

⑥激光指向仪的标靶每隔一个星期检查一次,在平时的放样中只需对掌子面上的激光点组成的T形以量取三边的方式检查。

⑦精度的要求根据《水利水电工程施工测量规范》要求:土石方开挖平面位置限差和高程限差均为± 50mm 。

根据现场实际情况和仪器的倾角极限,确定标靶2 距离标靶 1 不小于10m 。

假设两个标靶距离为10m ,平面坐标差值2mm ,计算得出1# 上竖井打通后的激光平面位置偏差值为5.9cm 左右,完全满足规范要求。

竖井完全打通后对激光平面位置检查偏差值仅为2cm 。

因为竖井开挖中高程对放样没有影响,高程采用测绳控制挂在井口已知点处即可。

4.6 竖井开挖断面的测量
竖井开挖断面的测量,根据要求每间隔5m 必须测量一次断面,和放样时一样用激光找出竖井中心。

找出竖井中心后,采用固定半径画圆的方法,记录下它们的数据,能够比较方便快捷的对圆形竖井放样。

最后在内业中对数据计算处理画出竖井断面图。

5 、结语
竖井施工因采用开挖设备、开挖程序等原因,测量手段各有不同。

但测量基本流程是一致的,以上只是总结前人经验。

除此之外再稍微发表了个人对竖井测量工作的一些体会和想法,如有不妥之处请指正。

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