瓮潭水电站引水隧道贯通控制网布设课程设计报告.docx
- 文档编号:27032169
- 上传时间:2023-06-25
- 格式:DOCX
- 页数:12
- 大小:187.97KB
瓮潭水电站引水隧道贯通控制网布设课程设计报告.docx
《瓮潭水电站引水隧道贯通控制网布设课程设计报告.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《瓮潭水电站引水隧道贯通控制网布设课程设计报告.docx(12页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
瓮潭水电站引水隧道贯通控制网布设课程设计报告
瓮潭电站大王山输水隧洞
施工控制设计
编写人:
学号:
审核人:
设计单位:
2013年01月17日
一.工程工程
本工程位于广西兴安县内,为瓮潭水电站的引水隧洞,水源引自罗家水库,水库坝址位于罗家村下游约1.4公里,设计为钢筋混凝土重力坝,最大坝高95M。
水流从大王山输水隧洞至瓮潭村西南1公里的山坡出口后,用两条压力钢管引至电站水轮机蜗壳发电,发电后尾水经明渠经瓮潭村南排入义江。
整个隧道均在大王山区域内,海拔在300-800M之间。
綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。
二.施测目的
本施工控制网设计的目的是为了建立地面与地下统一的控制网,将地面的平面坐标和高程系统传递到洞内,以满足放样、开挖和衬砌等施工要求。
特别是保证两个相向开挖面的正确贯通,即贯通误差小于规定的允许值,确保所有建构筑设施在贯通前能顺利地修建,保证设备的正确安装,并为设计和管理部门提供竣工测量资料。
驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。
三.工程简况
测区位于广西桂林市兴安县境内,东经109°左右、北纬24°左右。
测区面积约为3平方公里,平均海拔约500M。
地形错综复杂,山岭连绵,层峦叠嶂;地势自西向东降低,县内多是土山、石山和半土半石山,是山峰与谷地纵横交错的山区,通视条件差。
测区内交通不发达,通行条件为乡间小路。
猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑。
四.工程特征值
表1-工程特征值
水库坝顶高程
400.00M
水库正常高水位
390.00M
输水隧洞进口底面高程
375.00M
输水隧洞出口底面高程
365.00M
输水隧洞全长
1900.00M
输水隧洞断面尺寸
宽2M,高2.5M
压力钢管直径
ф=1.50M
水电站厂房地坪标高
223.00M
水电站水轮机蜗壳高程
220.00M
最大流速
4M/秒
最大水头
145.00M
发电能力
14000千瓦
五.洞外平面控制网布设方案设计
1.方案一:
洞外GPS控制网
(1)等级确定
根据中华人民共和国测绘行业标准《全球定位系统城市测量技术规程》本次设计采用E级网可符合实际要求。
1)相邻点平均距离为2.0Km(E级要求0.2-5Km左右)
2)作业仪器采用Trimble5700GPS接收机,标称精度为5mm+0.5ppm。
3)最弱边相对中误差理论值为1/8.0万,考虑各种误差影响后实际值可大于1/4.5万(E级要求1/4.5万)。
锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔。
(2)GPS网的主要技术要求
表2-E级GPS网的主要技术指标
等级
平均距离(km)
固定误差
a(mm)
比例误差系数b(1×10-6)
最弱边相对
中误差
闭合环或附合路线边数(条)
D级
5~10
≤10
≤10
1/80000
8
E级
0.2~5
≤10
≤20
1/45000
10
(3)网形布设:
图1-GPS网形
本次共布设了8个GPS控制,1个进洞点E03,进洞点有一个后视定向点E04,两个检核点E01和E02,1个出洞点E06,出洞点有一个后视定向点E05,两个检核点E07和E08。
网形布设如下:
構氽頑黉碩饨荠龈话骛。
(4)观测方案
本工程采用静态相对定位的方法观测。
由于只提供了3台Timble5700GPS接收机,为了加强GPS的定位精度,提高控制网的几何强度和可靠性,并且最大限度地节省人力物力财力,决定采用边连式。
輒峄陽檉簖疖網儂號泶。
表3-GPS网的观测要求
本次GPS外业观测8个点,采用边连式,观测时段数
GPS网的主要特征值按R.Asmay提出的公式进行计算:
C=6,n=8,N=3,m=
/8=2.25
式中,C为观测时段数,n为网点数,m为平均每点设站数,N为接收机数。
在GPS网中:
总基线数:
必要基线数:
独立基线数:
多余基线数:
方案设计的主要特征值:
表4-GPS网形主要特征值
总点数
8
总基线数
18
独立基线数
12
必要观测基线数
7
多余基线数
5
设站总数
18
平均每点设站率
2.25
最短边边长
336.113
最长边边长
2117.834m
平均边长
999.786
主要精度指标:
最弱边相对中误差:
图形中平均边长中误差:
以上计算结果均满足E级GPS网观测精度。
洞外GPS平面控制网精度估算:
按边角网近似估算,图中量取
,
其误差计算过程如下:
<30mm
以上计算可知地面GPS控制网中误差为±10.467mm,小于地上控制误差允许值±30mm,故该E级GPS控制网满足地面控制测量的要求。
尧侧閆繭絳闕绚勵蜆贅。
2.方案二:
三角网布设
(1)三角网布设方案(附图)及主要特征值
地面网采用独立网形式,设计为三角网,不与国家网联测,虽主要为保证隧洞贯通测量所设,但由于坝址、隧洞与厂房为一体,为保证他们之间的有机联系,分别位于坝址区和电站厂房附近各布设1个控制点,并将它们纳入统一的控制网中,此类点只作坝址区和厂房另建施工控制的起算点之用。
地面三角网布设方案详见《罗家水库及翁潭电站工程布置图》(三角网)。
识饒鎂錕缢灩筧嚌俨淒。
表5-地面三角网的主要特征值
三角形个数
11个
三角网边数
23条
最大边长
628.002m
最短边长
246.718m
总边长
10639.458m
平均边长
462.585m
最大角
84°
最小角
24°
(2)三角网观测方案
采用南方NTS-362R全站仪(测角中误差2″,测距中误差2+2ppm)按四等三角网的要求,角度观测6测回,边长往返各观测两测回。
四等三角网的主要观测指标如下:
凍鈹鋨劳臘锴痫婦胫籴。
表6-四等三角网精度要求
等级
平均边长
S均(M)
测角中误差
Mβ
起始边边长
相对中误差
最弱边边长
相对中误差
测回数
四等
400
2.5″
1/7万
1/4万
J1:
2J2:
6
(3)三角网精度估算
地面三角网对横向贯通误差的影响可按导线估算(偏于安全),取三角网中最靠近隧洞中线的一条线路为导线:
D01-D03-D04-D07-D08-D10-D11。
恥諤銪灭萦欢煬鞏鹜錦。
表7-洞外三角网测量误差对横向贯通误差的影响
各导线点至贯通面垂距RX
各导线边在贯通面方向的投影长度dy
点号
RX(m)
R2X(m²)
导线边
dy(m)
d2y(m²)
D03
893.139
797697.2733
D01-D03
207.414
43020.5674
D04
414.676
171956.185
D03-D04
37.993
1443.468049
D07
214.036
45811.4093
D04-D07
143.546
20605.45412
D08
277.224
76853.14618
D07-D08
286.385
82016.36823
D10
742.796
551745.8976
D08-D10
189.099
35758.4318
∑
1644063.911
D10-D11
310.97
96702.3409
∑
279546.6305
根据规范四等三角网角度中误差
,最弱边边长相对中误差
角度测量误差对贯通误差的影响:
距离测量误差对贯通误差的影响:
鯊腎鑰诎褳鉀沩懼統庫。
不考虑起算方位角的影响,地面三角网测量误差对隧道贯通误差的影响为:
考虑起算方位角的影响,地面三角网测量误差对隧道贯通误差的影响为:
硕癘鄴颃诌攆檸攜驤蔹。
洞外控制测量对隧道贯通误差的影响允许值是30mm,而
,显然该洞外三角网的精度达到要求。
阌擻輳嬪諫迁择楨秘騖。
六.地下导线布设方案讨论及精度估算
由于隧洞宽度仅为2M,故洞内施工采用导线法施工,其控制网形式主要为等边直伸支导线。
等边直伸的地下导线,导线的测角误差引起横向误差,而量边误差与横向误差无关。
因地下导线一般为支导线,由测角引起的横向贯通误差按照下式计算:
氬嚕躑竄贸恳彈瀘颔澩。
按《铁路测量技术规则》洞内导线技术要求如表:
表8-洞内导线测量精度要求
等级
测角精度″
导线边长(m)
边长相对中误差
一
±1.8
250
1/20000
二
±2.5
200
1/15000
三
±5.0
150
1/10000
对于此隧洞采用全断面开挖法,自两端洞口相向开挖,而贯通面设计在距进洞口1100M处,并不是在隧道中点,要考虑到两边导线的误差影响。
釷鹆資贏車贖孙滅獅赘。
1、地下导线的相关规定为:
施工导线边长25~50M,基本导线边长150~200M,主要导线边长400M。
怂阐譜鯪迳導嘯畫長凉。
2、地下导线的布设层次
若只布设施工导线时,取施工导线边长s=50m,
L进=1100m,n=22,mβ=2.5″,
L出=800m,n=16,mβ=2.5″,
地下导线引起的横向贯通误差为:
所以只布设施工导线不满足要求,还需布设基本导线。
当布设基本导线时,取基本导线边长s=200m
L进=1100m,n=6,mβ=2.5″,
L出=800m,n=4,mβ=2.5″,
地下导线引起的横向贯通误差为:
所以当布设基本导线时洞内导线控制测量精度可行,故不用布设主要导线。
七.经济评价
依据国家测绘局国测财[2002]3号文件《测绘工程产品价格》标准,预算经费如下:
表9-测绘产品价格
产品名称
计量单位
价 格
说 明
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
工程测量
计价单位:
元
四等三角
点
5290.13
7924.18
11135.76
一、二、三级导线
点
1216.26
1872.99
2442.14
GPS测量
公里
250.74
378.98
486.05
B级以上按大地测量中GPS测量价格计算。
E级
点
5269.61
7212.01
9154.40
洞外E级GPS控制测量的费用:
7212.01
。
洞外四等三角网控制测量的费用:
7924.18元/点
=103014.34元。
洞内导线测量的费用:
洞内基本导线共6+4=10个点,按二级导线收费标准执行,1872.99
元。
谚辞調担鈧谄动禪泻類。
八.洞外三角网和GPS网的方案比较
由于测区内地形错综复杂,山岭连绵,层峦叠嶂;地势自西向东降低,县内多是土山、石山和半土半石山,是山峰与谷地纵横交错的山区,通视条件很差,用三角网通视困难。
和常规三角网控制测量方法相比较,GPS控制网具有以下优点:
嘰觐詿缧铴嗫偽純铪锩。
(1)GPS控制测量在隧洞施工控制测量中已得到广泛的应用,只需洞口控制点和定向点相互通视,以便施工定向之用。
不同洞口点之间不需要通视,与国家控制点或城市控制点之间的联测也不需要通视。
布设灵活方便,定位精度目前已优于常规控制方法。
熒绐譏钲鏌觶鷹緇機库。
(2)GPS网具有全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点,常规边角网使用的全站仪也具备功能全面、精度高的特点,但边角网存在误差累积且布点不如GPS网灵活。
鶼渍螻偉阅劍鲰腎邏蘞。
(3)常规边角网所需费用较高,GPS网所需网点少,自动化程度高,降低了劳动成本。
故从控制网精度、方便性、可靠性和经济评价方面考虑,此工程洞外控制测量采用GPS网布设较好。
九.参考文献
1、《工程测量学课程设计指导书》
2、国家测绘局2009年2月发布的中华人民共和国测绘行业标准《全球定位系统测量规范》
3、DLT5173-2003水电水利工程施工测量规范
4、测绘收费标准2009版打印版
5、《隧道工程测量规范》
6、《工程测量学》张正禄等编著,武汉大学出版社
7、《控制测量学》孔祥元,郭际明主编,武汉大学出版社
8、《GPS测量操作与数据处理》魏二虎,黄劲松编著,武汉大学出版社
十.附录
1.附录1:
《罗家水库及翁潭电站工程布置图》(GPS网布设)。
2.附录2.《罗家水库及翁潭电站工程布置图》(三角网布设)。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 潭水 电站 引水 隧道 贯通 控制 网布 课程设计 报告