工程测量实验报告

目录前言： (2)一、实习目的 (3)二、实习内容 (3)2.1三门峡实习 (3)2.1.1参观三门峡大坝展览厅 (3)2.1.2大坝控制室 (4)2.1.3大坝廊道 (4)2.1.4三门峡水文站 (5)2.1.5三门峡水文局测量专家传授经验 (5)2.2参观南水北调中线工程实习 (5)2.2.1穿黄隧道 (5)2.2.2倒虹吸工程和扭曲面施工原理 (7)2.3参观京石武高铁实习 (8)三、回答题 (9)结语： (10)前言：工程测量学是研究地球空间(地面、地下、水下、空中)中具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测设实现的理论方法和技术的一门应用性学科。

经过一学期的学习，我们已经基本掌握了理论知识，但是还需要通过实践来提高自己对知识的理解和运用。

工程测量实习，是我们测绘工程专业一门基本的必修专业实践课之一，也是我们大学期间最后一个大型实习，它对我们学测绘工程专业的学生来说，十分的重要。

此次实习为期三个星期，主要以参观学习为主，即通过对大型工程的参观学习，体会测量工作的基本原则：“从整体到局部”、“先控制后碎部”、“前一步工作未作检核不进行下一步工作”等原则以及一些测量方法和特殊测量仪器如何在工程中运用等。

因此，这次实习对即将毕业的我们，有极大的帮助。

我们要把握住这次珍贵的实习机会，在有限的机会下创造最大的知识收益。

通过测量实习这个平台，增加我们的阅历、改善我们的思维结构、培养相互合作精神等。

本次实习由王老师、张老师亲自带队指导，实习分为三段：参观三门峡大坝、参观南水北调水利枢纽工程和参观郑州郊区京石武高速铁路。

学生需要在实习前，主动学习相关专业知识；在实习中，认真听专家讲解，认真思考，结合专业知识领悟；在实习后，认真总结，体会。

我们要端正自身态度，配合老师，完成实习任务，达到实习要求与目的！一、实习目的本次实习是《工程测量学》课程的实践性教学环节之一，通过对三门峡大坝、南水北调水利枢纽工程和郑州郊区高铁的参观实习，达到以下目的：1、了解大型水利水电枢纽工程的总体布局，以及大型工程在规划设计、施工建设和运营管理阶段的测量工作，加深对课堂教学内容的理解；2、对施工控制网的布设、施工期的施工测量、水利枢纽工程特别是大坝的外部和内部变形观测与数据处理等有更深刻的认识；3、结合大型工程建设进行爱国主义教育和集体主义教育, 树立热爱测绘工程专业的思想，加强对测绘工作的事业心和责任感。

二、实习内容2.1三门峡实习三门峡实习由以下几部分部分组成：参观三门峡大坝展览厅、大坝控制室、大坝廊道、三门峡水文站和三门峡水文局测量专家传授经验。

2.1.1参观三门峡大坝展览厅三门峡水利枢纽工程是黄河干流上的一座控制性枢纽工程，是新中国在黄河干流兴建的第一座大坝，位于山西万家寨水利枢纽下游，黄河小浪底水库上游。

枢纽主体工程为混凝土实体重力坝，最大坝高106 m，坝长713．2 m，是一座防洪、防凌、灌溉、发电及城市供水等综合利用的水利枢纽工程。

该工程于1960年9月建成蓄水，由于库区淤积严重，改为低水位敞泄“滞洪排沙”运用，并对枢纽工程进行一系列增建、改建，包括增建左岸两条直径为11 m的泄洪洞；重新打开10孔3 m×8 m(宽×高)的导流底孔。

由于改为低水头运用发电，原发电引水钢管也予以降低改建等。

增建后的枢纽工程设计水位为335 m，校核水位为340 m。

水库采用“蓄清排浑”控制运用，即汛期水位一般不超过305m，非汛期发电水位一般不超过310 m，春灌、防凌限制水位不超过324～326 m。

2.1.2大坝控制室对大坝，测量方面非常重要的莫过于变形监测，据了解;三门峡大坝系统主要有坝体变形观测系统、坝基扬压力观测系统、基岩变位观测系统、左岸山体变形观测系统、坝基沉陷观测系统、绕坝渗流观测系统、坝区强震观测系统等七个子系统。

但系统在运行过程中由于种种原因，造成七个子系统中能正常运用的仅有坝体变形和坝基扬压力观测两个子系统。

2002年对这两个子系统进行了升级改造，实现了观测数据的自动采集。

在控制室内，专家也给我们演示了自动数据采集的过程。

并指出虽然对大坝变形、渗流、裂缝等实现自动测量，但是对于GPS观测点，水准线路，边角网等还需人工观测。

对于不同问题，有不同软件进行处理，对于自动采集的数据，利用回归分析等方法进行处理后，有的还需要人工实地检校……2.1.3大坝廊道从大坝控制室出来后，就直接去了坝区，看到了奔腾咆哮的黄河，中流砥柱和张公岛，又体验了“一步跨两省”后。

下到60m的大坝坝底，并分两拨进入廊道。

在阴暗潮湿的廊道里，有多种监测大坝水平位移和垂直位移的监测仪器和测量装置，我们主要观看了引张线和正倒垂。

引张线是以一根绷紧的丝(如钢丝)作为准直线，来监测沿线各测点相对于该准直线的水平偏移的测量系统。

这是一种直观、简便、可靠，且具有较高精度的水平位移监测方法。

人工观测的引张线通常为一端固定，另一端通过滑轮悬挂重锤，以使引张线线体保持一定的张力。

人工观测前需检查浮船的位置和钢板尺与线体间隙，以确保线体处于完全自由的状态。

采用监测自动化时，现场通常为无人值守，因此，除在测点安装自动测量仪器外，还必须采用一定的措施来使线体在任何情况下均处于自由状态。

正垂线是在坝体的观测井等的上部悬挂带重锤的不锈钢丝,在重锤的重力作用下,垂线稳定时正好处于铅直状态。

将正垂线作为基准线,沿正垂线设置测点观测坝体不同高程的水平位移即为坝体的挠度。

倒垂线是将不锈钢丝的下端锚固在坝基下的岩体深处,上端连接在坝顶支架上油箱的浮筒处,在浮筒的浮力作用下,垂线稳定时正好处于铅直状态,其余观测方法与正垂线相同。

正、倒垂线既可以实现水平位移监测，又可实现混凝土坝的挠度观测。

2.1.4三门峡水文站三门峡水文站设立于1951年7月1日，前身是1919年3月设立的陕州水文站。

基本水尺断面位于三门峡水库下游1350m处。

据河源4439km，至河口1025km，据小浪底大坝约129km，控制黄河流域面积68.8万km^2。

其既是三门峡水库的出库站，又是小浪底水库的入库站，为国家重要水文站和重点报汛站，属一类站。

三门峡承担着水位、流量、泥沙、降水、蒸发、气温、水温、水质取样等测报任务。

其水位测量，通过HW-1000型非接触式超声波自记水位计进行观测。

2.1.5三门峡水文局测量专家传授经验晚上，老师请来了三门峡水文局测量大队的专家，给我们讲授实际工作经验：主要从事黄河断面的测量以及河道测量、控制点的引测，很少绘制地形图。

一般都是5km一个断面，每个断面有7-8km。

对于河道测量，基本上都是采用GPS测量，相对水准仪而言，劳动强度非常小，工作比较轻松-这些都是测量大队的纵向任务；大多数还是横向任务，即以创收为主，比如为高速公路测量地形图、进行土地调查等。

2.2参观南水北调中线工程实习南水北调中线工程从丹江口水库陶岔闸引水，经长江流域与淮河流域的分水岭方城垭口，沿唐白河流域和黄淮海平原西部边缘开挖渠道，在河南省郑州市附近通过隧道穿过黄河，沿京广铁路西侧北上，自流到北京、天津。

南水北调中线工程线路长，涉及测绘工程的技术难点也相对较多，如超长输水线路施工坐标系的建立方法、各级施工测量的必要精度、坐标系间的转换、高斯投影对施工测量的影响、国家水准点的稳定分析以及建筑物控制网与渠线控制网连接处成果使用等的技术问题。

此次参观实习主要分为以下个几个部分：参观穿黄隧道、了解扭曲面和倒虹吸工程。

2.2.1穿黄隧道南水北调中线穿黄工程是南水北调的关键性、控制性和标志性工程。

工程位于河南省郑州市上游约30 km 处, 总长19. 3 km,由南岸明渠、南岸退水建筑物、进口建筑物、穿黄隧洞段、出口建筑物、北岸明渠、北岸新莽河倒虹吸、老莽河倒虹吸、北岸防护堤、南北岸跨渠建筑物和南岸孤柏嘴控导工程等组成。

穿黄隧洞长4. 25 km, 双洞平行布置, 两洞中心线相距28 m, 单洞掘进直径7. 0 m, 采用盾构法施工。

隧洞在距北岸竖井3 450m 处建有南岸竖井和南岸洞门钢环, 盾构机在此出洞、检修、更换刀片并二次始发。

穿黄隧洞贯通要求是: 盾构机中心从南岸钢环几何中心驶出为理想状态; 偏差小于50 mm, 可以保证止水效果, 盾构机可以安全进洞; 偏差大于50 mm 小于100mm , 盾构机可以进洞但止水效果不能保证, 可能影响盾构机安全。

基于安全考虑, 设计要求隧洞贯通中误差不大于50mm。

穿黄隧洞施工控制测量可以分为3个部分: 地面控制网测量、竖井联系测量、洞内精密导线。

贯通误差包括横向贯通误差、纵向贯通误差和垂直贯通误差。

来源于地面控制点测量误差、竖井定向误差、洞内导线误差、南岸洞门钢环测量误差、盾构机导向系统误差、盾构机的姿态操作控制误差等。

高程误差分为地面近井点误差、竖井传高误差和洞内水准误差。

3项中误差的限差均按10 mm 控制。

地面控制网测量分两部分:（1）穿黄工程施工控制网观测, 即大网的观测。

控制网点包括# B 黄河南∃及原布设HS01 ~ HS10 等11座标。

按C 级网精度进行观测, 观测两个时段, 每个时段2. 5 h。

水准观测按二等水准观测, 跨河水准采用双过江组成闭合路线, 其中一条过江采用GPS测量法; 另一处采用小角法进行跨河水准测量。

（2）加密控制网观测, 即近井点独立网观测。

施工单位加密控制点在%A、% B 标南北竖井进出口处共设置有11座标, 主要用于隧洞的定向和施工测量,是井下联系测量控制起算点, 精度要求高。

%A、% B 标竖井进出口处主要用于定向的8座加密控制点与起算点一起按独立网观测, 按优于C 级GPS精度测量。

竖井联系测量采用联系三角形法, 测角、测边仪器采用两台TCA2003 全站仪, 竖井上下同时观测, 竖井内悬挂2~ 3根0. 5 mm 高强钢丝作为联系三角形两点。

采用30~ 40 kg重锤和油桶作阻尼系统。

进行联系三角形测量时, 重复观测数组。

每组只将两垂线位置稍加移动, 测量方法完全相同。

由各组推算井下同一导线点之坐标和同一导线边之坐标方位角。

各组数值互差满足限差规定时, 取各组的平均值作为该次测量的最后成果。

竖井深约60m, 上下点高差测定采用铟钢基线尺精密量距配合精密水准仪进行测量。

洞内精密导线测量采用导线网, 为避免旁折光, 角度测量观测前后的异侧点, 同侧点及近点加测测距边,起闭于竖井联系测量引出的两条边。

对于仪器选择，需要精密仪器：地面控制选用Leica 1230 GPS 接收机, 竖井联系测量选用TCA2003全站仪, 高程测量仪器选用DNA03数字水准仪。

2.2.2倒虹吸工程和扭曲面施工原理当渠道与道路或河沟高程接近，处于平面交叉时，需要修一建筑物，使水从路面或河沟下穿过，此建筑物通常叫做倒虹吸。