平原水庫工程原始地形測量

劉曉明 ，孫 平

（1.濰坊市峽山水庫管理局，山東 濰坊 ；2.山東省水利科學研究院，山東 濟南 250013）

在常規地形測量中，一般采用水準儀、全站儀等對原始地形進行斷面測量，然后采用CAD軟件進行繪圖。這種測量方法準確可靠，但工作效率不高。在面積較大的平原水庫原始地形測量中，通視條件較差，若完全采用全站儀進行測量，則需要不斷地進行轉點，測量周期較長。GPS RTK定位技術是基于載波相位觀測值的實時動態定位技術，能夠達到厘米級精度。采用全站儀結合GPS RTK技術進行原始地形測量的方法,在保證測量精度符合要求的同時可以有效地提高測量工作效率。

1 原始地形測量方法

原始地形測量工作開始前，施工單位應編制“原始地形測量工作方案”。測量方案的主要內容應包括原始地形測量范圍、測量技術要求、測量工具選用、測量斷面布置、測量成果整理、測量進度計劃等內容。監理單位應按施工合同文件、相關規范要求對測量方案進行審批，以作為原始地形測量工作的依據。

1.1 壩基與建筑物地基原始地形測量

壩基及建筑物地基是平原水庫工程中的重要部位，原始地形測量成果是工程計量和地基驗收的重要依據，必須確保測量成果能夠真實、準確、全面地反映工程原始地形。原始地形測量時，在地形平坦區域的斷面間距一般設為30～50 m，地形變化較大的區域或轉彎段應適當加密。根據規范要求“測點間圖上距離應不大于3 cm”，若對應1∶200的比例尺，則每一斷面上的測點間距不宜超過6 m。測點位置應根據地形變化情況布置，復雜地形測點應適當加密。斷面寬度應根據設計圖紙進行計算并超出工程部位5～10 m。

壩基斷面測量采用全站儀測軸線點，GPS RTK技術測斷面點的方法進行測量。原始地形測量工作開始前，首先利用已知測量基準點采用全站儀對壩軸線、建筑物軸線進行測量放樣，并每隔50 m或100 m打下木樁并編號。然后采用GPS RTK技術對軸線樁的平面坐標、高程進行復核，若偏差值在規范允許范圍之內，則開始采用GPS RTK對本斷面進行測量。若偏差值超出規范允許偏差范圍，則應分析原因重新校核GPS RTK的基準站設置。

建筑物斷面采用全站儀進行測量，以不超過5個斷面（約200 m）為一測站，具體可根據地形、天氣等情況進行調整。測量斷面布置應根據設計圖紙在建筑物斷面尺寸變化處設置，地形變化較大的部位應加設測量斷面。

1.2 庫區料場原始地形測量

庫區原始地形測量一般作為料場復查時進行土石方平衡計算的依據，采用GPS RTK技術進行地形測量能夠滿足相關要求。測量工作開始前，先按照設計平面圖分成幾個大的測區，然后安排多臺RTK流動站同時測量，測區內測量點一般按50 m×50 m方格網進行布置。常規測量工作完成后，最后對地形變化較大的部位進行加密測量。

1.3 測量人員配置

工程測量是一項比較專業的工作，主要測量人員必須持證上崗。在GPS RTK作業中，測量人員必須熟悉基準站設置、坐標轉換參數設定等，以便出現測量誤差超限時能夠及時查找原因，糾正錯誤。同時原始地形測量又是一項艱苦、枯燥的工作，測量人員白天在野外進行測量，晚上還需要及時整理測量數據。因此，配備的測量人員需要具有較強的責任心和嚴謹的工作態度。

原始地形測量一般采用施工單位、監理單位、建管單位等聯合測量的方式進行，以提高工作效率，避免測量成果爭議。各單位應安排1～2人，共同參與整個測量工作。

2 測量質量控制要點

2.1 測量控制點復核

在工程應用中使用GPS衛星定位系統采集到的數據是WGS-84坐標系數據,而目前我們測量成果普遍使用的是以1954年北京坐標系或是地方獨立坐標系為基礎的坐標數據。因此必須將WGS-84坐標轉換到BJ-54坐標系或地方(任意)獨立坐標系。

為了檢驗當前站RTK作業的準確性，在測設斷面點前必須檢查一點以上的已知控制點，或已知任意地物點、地形點。當檢核在規范限差要求范圍內時，方可開始RTK斷面測量。斷面中心樁的精度要求和斷面點相對于斷面中心樁的誤差應符合規范要求。

2.2 基準站設置

大部分GPS RTK技術采用電臺模式進行基準站與流動站的鏈接，基準站坐標和信號傳輸效果是影響測量精度的主要因素。因此，基準站一般應設置在已知測量基準點上，并結合庫區地形特點進行合理布置?；鶞收九c流動站的距離一般不宜超過5 km。當流動站測量精度不能滿足規范要求時，必須重新設置基準站。測量過程中，應安排專人維護測量基準站。

2.3 測量點布設

測量點布設應遵循2個原則，一是滿足規范要求即測點間距不宜超過6 m；二是能夠準確反映地形特征即在地形變化轉折點進行測設。選擇測量點不是簡單的“立尺”行為，而是需要測設人員理解測量點成圖方法，使測量點布設合理，全面覆蓋地形特征點。測量點選擇時應有施工、監理、建管單位的測量人員同時在場，對有異議的測點，及時指出糾正。

2.4 測量原始數據確認

為確保測量原始數據的真實、完整性，每天在測量工作結束后測量人員應及時將測量儀器中存儲的數據導入計算機，并打印3份以上，經施工、監理、建管等聯合測量人員共同簽認后各單位分別存檔。

3 測量成果整理

3.1 繪制斷面圖

斷面圖和地形圖比例尺范圍應為 1∶200～1∶500。原始地形斷面測量完成后，施工單位根據聯合簽認的測量記錄繪制CAD斷面圖或采用CASS等成圖軟件自動生成斷面圖。庫區原始地形可采用CASS等成圖軟件生成數字地面模型（DTM）。監理部門對施工單位繪制的斷面圖進行審核確認，以作為相關工程量的計量依據。

3.2 工程量計算

對于采用聯合測量方式進行的原始地形測量成果，施工、監理、建管單位一般不會對測量結果有爭議。但測量完成后仍需及時進行相關工程量計算，應將實測工程量與合同工程量進行比對。根據測量規范要求：兩次獨立測量同一區域的開挖工程量其差值小于5%（巖石）和7%（土方）時，可取中數（或協商確定）作為最后值。因此，建議當實測工程量與合同工程量差值超過上述范圍時，應聯系設計單位分析原因，必要時對相關部位進行復測。

4 結語

在平原水庫工程建設項目中土石方開挖與回填是主要工程項目且工程量較大，全面、準確、快速地提供工程原始地形測量成果是做好土石方開挖與回填平衡計算、土石方調配，合理組織施工的重要前提。工程原始地形測量成果直接影響到工程施工進度和投資控制，因此高效地完成工程原始地形測量工作是平原水庫工程施工準備階段過程中的一項重要工作。