论工程测量在水利水电工程建设中的重要性

杨玉平 杨玉华

（江西光兴测绘有限公司江西上饶 334000）

论工程测量在水利水电工程建设中的重要性

杨玉平 杨玉华

（江西光兴测绘有限公司江西上饶 334000）

水利水电工程的施工质量直接影响到下游群众的生命财产安全，而在水利水电工程施工中，测量工作直接影响到了水利水电的实际施工空间与图纸仿真空间之间的吻合度管理、施工进度、整体质量管理，以及水利水电工程施工完成后的坝体安全性评估等重要环节，所以，测量工作在水利水电工程建设过程中的重要性是必然的。

工程测量；水利水电工程；重要性

0 引言

工程测量工作在任何工民建工程中均有着重要的意义，在国家地理大数据系统中，对于测量的精度和密度更是提出了严格的要求，要求对于任何道路、河流、湖泊等地物进行高精度的测量。与此同时，在水利施工中的控制测量工作对整个水利施工中的施工质量管理也有着积极的促进作用。所以说，水利工程建设的过程中，有必要加强工程测量在工程中的管理力度，通过科学而严格个管理对水利水电工程施工进行全面的数据支持。

1 水利控制测量及放样测量

使用测量用GPS或者双模卫星测量仪器，水利水电工程中对河道开挖边界，巷道中心线，坝址中心线，坝址基础边界进行较全面的控制性测量。随着卫星仪器的使用，从三角锁网、三边网、边角网、导线网等传统测量方式，已经逐渐被替代为GPS控制网、混合控制网等现代化控制测量技术。因为目前基站式GPS测量仪器的测量精度已经达到了厘米级别，且水利工程一般处于较为开阔的地带，附近鲜有高大建筑物或上空屏蔽建筑物，所以，GPS测量仪器对于整个水利控制测量工作能完全胜任。

而相比较平面坐标网，水利水电工程中的高程控制测量就显得更为重要。因为水利水电工程的河床高程和坝顶高程必须严格控制，否则会影响水渠导水性和水渠运行安全性，对于大型水库的建设，更是如果高程控制不合理，轻则会影响水电发电效率，给水轮机控制带来困难，重则会直接影响到大坝运行的安全。

因为RTK技术的广泛使用，在清理河道的过程中，以及在堤坝建设的过程中，我们会高密度的对整个工程进行基于质量控制的追踪式测量，通过若干控制点的反复测量，能得到施工过程的放样偏差，可以在第一时间与计算机内的设计模型和实际施工模型进行比对，从而制定应急措施，以确保整个施工过程均在高精度的状态下进行。见图1。

图1 RTK系统结构图

2 基岩变形测量

水利水电建设的绝大部分工程属于岩土工程，其工程主体为河床的开挖、疏通以及土石坝的垒砌。这些工程施工过程中，会出现因为改变地层压力导致的地层压力应力变化的状态。这些状态主要表现为开挖部分的底鼓和垒砌部分的下陷。因为这些变形量最初往往以毫米计，所以在数米乃至数十米的工程尺度内，用肉眼难以发现，而当这些坝体或者河床因为这些应力不平衡原因完全失稳时，会直接导致不可逆的工程事故。所以，我们在施工过程中，使用高程网对这些工程点进行变形测量，是施工安全的有效保障。

在实际施工过程中，应视工程尺度的大小，在施工现场布置一系列的变形测量点，对这些测量点进行反复测量，一般以天为周期，记录其实际变形量，并将这些变形量出入计算机软件系统进行推算，以确定基岩是否已经失稳。一般的推算方式采用曲线回归的算法进行。

以某地拦河坝工程为例，我们在357米长度的拦河坝上布置了4个变形观测点，观测点平均海拔583.244米，进行了45天的连续观测，所有点的日变形量均可以控制在±0.05米之内，45天四个观测点的沉降均在0.1米左右。排除因为车辆碾压等原因造成的观测点高程变化，基本可以认为该坝体的沉降在稳定的范围内。通过曲线回归的方式使用SPSS19对其进行了分析。见图2。主要测试方法一般分为3个步骤：

首先，把数据输入系统，得到一个二维表格。然后，求出每一个数据与前一天数据的变化量。最后，对这个变化量进行曲线回归，观察数据变化趋势，以得到其数据变化量的变化状态。

图24 个测量点变化趋势的曲线回归分析结果

该分析结果可以看出，虽然四个测量点在测量初期均出现了较为明显的沉降，但是，45天的过程中，Logarithmic回归认为其变化趋势已经无线接近于零，Cubic回归甚至认为其变化趋势有出现正值的可能。从工程力学和岩土力学的角度分析，土石坝建设初期，其沉降是在所难免的，只要在工程建设初期的沉降阶段之后，系统趋于逐渐稳定的状态，就认为系统在工程学角度是安全的。

3 测量工作在水利水电工程中的重要性

3.1 基岩变形量的获取只能通过测量工作实现

基岩变形量对于工程安全的重要性不言而喻，而在目前的技术条件下，我们尚没有可以选用的自动检测基岩变形的自动化探头设备。所以，我们只能在实际施工过程中重点解决基岩变形量的追踪测量。只需要在高程网中选择足够的高程变化控制点，每天对这些控制点的变形量进行测量，就可以便捷地得到这些高程控制点的高程精确变化情况。

因为大部分基岩应变在工程上的体现都是在基岩高程的变化方面，所以，通过合理控制，测量工作可以有效降低工程出现不可逆的沉降失稳。因为测量工作是目前技术条件下控制沉降量的唯一手段，因此，基岩变形测量工作的必要性是毋庸置疑的。

3.2 工程施工质量控制与工程测量密切相关

通过最初的施工放点测量，可以将施工关键点在施工之前予以布置，如果没有测量工作预先放置的施工参考点，施工过程就无法实现施工现场与设计图纸的结合。同时，在施工过程中，因为现在的RTK技术可以使得系统可以迅速放置足够密集的放样点和放样控制点。这些点可以在CASS系统中实现较为平滑的实际测量与设计图纸的对比图，且通过闭合分析，可以得到施工整体效果与设计之间的量化偏差，从而对施工整体效果做出量化的评估。

也就是说，不论是在施工前还是施工中，精准的测量工作都可以为施工建立起实际空间与图纸仿真空间之间的关系。使用先进的计算机辅助管理技术，可以对工程质量进行更好的追踪和评价。这是测量工作在水利水电建设工作中的现实意义。

3.3 测量工程可以与施工绩效相结合

通过现场测量，我们可以较为精确的得到土石坝修建进度及质量和河床整理工程的工程进度及质量。通过这些进度和质量的管理，投资方可以较为清晰的对施工队伍建立起绩效考核量化标准。测量工作可以使得这些标准更加的具有说服力，目前，基于测量工作的绩效管理已经在大部分水利水电工地开始使用，并且取得了较显著的效果。

目前的工程安全管理理念认为，从业者素质、设备运行状态、工作场地环境控制和生产管理体系建设是影响施工安全的四个唯一且必要作用因素，而生产管理体系建设是从业者素质、设备运行状态、工作场地环境控制三个因素的先决条件。在生产管理体系建设的领域内，测量工作与生产绩效的结合体系建设是其中的一个较为重要的组成部分。因为精益化管理体系的要求，在管理中的每一个参数都需要进行量化才可以实现计算机辅助管理系统的辅助评定，而测量工作恰恰是将施工质量的“好与坏”转化为“对与错”的先决条件。所以说，在工程精益化管理的实现过程中，测量工作起到的作用是相当重要的。

4 结束语

总之，测量工作不论在施工前期的参考点部署，还是在施工过程中的施工质量及施工进度管理控制，以及在施工后的工程安全质量监控工作中，都起到了至关重要的作用。测量工程的精度，直接关系到了施工质量管理和工程安全评估的结果。当然，测量工作也是水利水电工程整体施工体系中的一个组成部分，它没有办法取代施工体系中的其他环节，但笔者认为，测量工作的细微纰漏，有可能造成整个水利水电工程前功尽弃，甚至更加严重的衍生后果，所以，测量工作在于水利水电工程中的重要性是毋庸置疑的。

［1］李芬花．水利水电工程系统的风险评估方法研究［D］．北京：华北电力大学博士论文，2011.

［2］张海水．关于测量在水利水电工程建设中的重要性研究［J］．中华民居(下旬刊)，2013（36）：86-89.