彭銘輝
(廣東省水利水電科學研究院,廣東 廣州 510610)
水利渠道工程建設中的測量工作以及管控工作都對最終工程質量有重要影響,水利渠道工程施工需滿足管控渠道線型,著重分析可能影響水利渠道線型的因素,了解放樣測量精度。若發(fā)現(xiàn)測量數(shù)據(jù)誤差過大,將影響后期的施工穩(wěn)定性。故保障水利渠道工程施工質量,就必須做好測量工作和管控工作。
清新區(qū)全縣土地總面積2353.49平方公里,山區(qū)、丘陵占總面積的70.6%,平原占總面積的29.4%,是以山區(qū)為主的縣份。逕口灌區(qū)位于清新區(qū)西南部,土地分布在濱江河右岸和秦皇河的兩岸,東以濱江為界,西與三坑鎮(zhèn)相接,南部以北江為界。灌區(qū)范圍內共有3個鎮(zhèn),即太和鎮(zhèn)、太平鎮(zhèn)、山塘鎮(zhèn)。主要水源來自濱江河,通過逕口水利樞紐引水進入主干渠。灌區(qū)農田水利由渠系(干、支、斗、農、毛)和渠系建筑物組成。骨干工程包括干渠、支渠及干渠上的渠系建筑物等。干渠1條全長18.5km,控制面積1000畝以上的主要支渠22條總長75.9km。干渠渠系建筑物主要有8座,包括:逕口頭閘、逕口調節(jié)閘、逕口二閘、大灣崗反虹吸閘、大灣崗反虹吸、清西閘、清西公路節(jié)制閘、何三婆節(jié)制閘。干渠主要分水閘22座。測區(qū)位于亞熱帶氣候區(qū),季風明顯,光、熱、水資源豐富。夏季受副熱帶高壓和熱帶氣候影響,高溫多雨,氣候酷熱;冬季受東亞冷高壓影響,低溫多雨,氣候嚴寒。測量范圍為帶狀、小面積、地形比較隱蔽、通行比較困難。
水利渠道工程施工需按兩級設置控制網(wǎng),平面控制點點位中誤差控制<10mm。高程控制網(wǎng)需考慮逕口中型灌區(qū)工程規(guī)模、控制網(wǎng)精度選擇:該工程用于飲水灌溉,其首級高程控制網(wǎng)選擇環(huán)形網(wǎng),加密網(wǎng)設置為結合路線網(wǎng)。具體測量開展中,應將控制點引測到承臺水準點,確保工程施工精度整體保持一致。為確??刂凭W(wǎng)可靠,還需對控制網(wǎng)測驗、校準。施工開始前就應將布設網(wǎng)點設置到承臺位置,對埋設水準基點檢測,實施動態(tài)調整。
工程施工階段若控制點位及測量誤差可接受,則施工也就基本處于穩(wěn)定范疇。施工應遵循《水利水電工程測量規(guī)范》內容,控制網(wǎng)布置以邊角網(wǎng)方式,完成施工測量,便于數(shù)據(jù)處理。水利渠道工程建設的平面控制多采用GPS-RTK支持,若導線在30km以下,邊長在1km以下,測角誤差20’,方位角閉合差40n1/2,以相對閉合差1/1000實施控制,其軸線誤差在中誤差1/30范圍內,控制角形閉合差為±3.5’。水利渠道工程的施工必須保證誤差在允許范圍內,雞兒實現(xiàn)邊角網(wǎng)測量目的。
水利渠道工程施工需在墩頂埋設的控制點開展平面位置放樣,設置好工程變形的監(jiān)測網(wǎng),通過工程部分基點、工作基點及變形觀測位置構成監(jiān)測網(wǎng),對各個點位落實有效的監(jiān)測管理控制。設置具體監(jiān)測周期,應按照監(jiān)測的變形特種工、速率、觀測的精度以及當?shù)氐牡刭|條件合理分析??砂凑展こ痰淖冃瘟繉ΡO(jiān)測周期適當調整。若發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)誤差,應對邊線高程位置及時調整,糾正尺寸誤差。基本高程控制用四、五等水準路線施測,圖根高程控制采用圖根水準或三角高程路線及GPS RTK高程控制測量的方式施測。
水利渠道工程施工還容易受到溫度、陽光照射等各方面因素影響,導致工程標高、水平方向出現(xiàn)變化。故需在原本監(jiān)測的基礎上,對標高數(shù)值及平面坐標及時檢測,保證工程在各個施工階段都不會發(fā)生線形差異,也為后續(xù)施工誤差合理控制奠定基礎。要盡量減少外界因素對施工準確性產生的影響。
合攏段是渠道工程的重點工作,在渠道合攏階段,應執(zhí)行更為嚴格的精度測量及管控工作。要求平面的精度普遍控制在±10mm范圍內,標高方面的精度也要控制在±20mm范圍中。若發(fā)現(xiàn)合攏段的精度不符合要求,后期的精度調整難度較大,會造成工程返工,導致施工成本大大增加。故應在合攏之前就對合攏斷的精度測量并調整,及時安排測量作業(yè)、設定測量時間,實現(xiàn)對合攏時間的預測管控。
放樣精度從某種程度上來講基本決定前期工程測量的精度,需采取合適的施工測量方案,在施工區(qū)域構建控制網(wǎng),發(fā)揮勘察的最大價值,對已有平面精準勘察,利用高程控制網(wǎng)、平面控制網(wǎng)等,將數(shù)據(jù)投影到被測區(qū)域的主施工高程面,落實復測工。若放樣發(fā)現(xiàn)精度基本滿足要求,則可將其作為場區(qū)的控制網(wǎng)使用。對于場區(qū)的高程控制網(wǎng),逕口中型灌區(qū)節(jié)水配套改造項目設置為閉合環(huán)線,并附合路線。場區(qū)顳部的水準點單獨布置在場地穩(wěn)定的區(qū)域,所有點位均應選在土質堅實、穩(wěn)固可靠、視覺開闊、方便引測、利于長期保存的地方;同時考慮到便于下一級控制網(wǎng)的加密,每點均有一個以上通視方向。以滿足施工平面控制測量起算點的需要。水準點的相互間距距離控制在1km范圍內,其距離建筑物的距離<25m,距離回填土邊線的距離也在15m以下。
施工中砼的模板制作對后期砼渠道施工的精度影響較大,需提前可控制。逕口中型灌區(qū)節(jié)水配套改造項目使用的砼模板為專業(yè)廠家制作,砼模板精度較高,施工中對預制件安裝定位,砼澆筑過程中尤其注意對標高控制及模板保護,各個相鄰安裝的模板編制有編號,避免模板安裝錯誤。此外,砼襯砌面其基礎承載力、砼施工產生縫隙、沉降縫隙的處理也是工程的重點控制工作。若施工中一些細小縫隙處理不當,就可能導致水利渠道在長期的使用過程中存在安全風險,縫隙處遭受外力損壞,逐漸擴大,繼而造成嚴重的后果。在案例工程施工中,先對存在的裂縫位置裂縫測量,積極整改裂縫位置,對檢測及整改記錄下來存檔處理,經(jīng)過處理發(fā)現(xiàn),工程投入使用2年時間其未發(fā)生安全事故,整體施工質量較為理想。
形變監(jiān)測是水利渠道工程安全使用的最后一道保障,針對其施工產生的形變監(jiān)測貫穿施工全過程。形變監(jiān)測包含水平位移、垂直位移及撓度等內容。在逕口中型灌區(qū)節(jié)水配套改造項目當中,先采用合理的形變監(jiān)測方式:在形變監(jiān)測開始之前,對當?shù)氐乃牡刭|、巖土工程資料以及工程圖紙等資料綜合分析,按照工程規(guī)模、基礎埋設、建筑結構及施工方法,設計好了形變監(jiān)測方案。例如,分析發(fā)現(xiàn)工程中的墩柱承受的載荷持續(xù)增加,不同墩柱出現(xiàn)不同的沉降變形,需要以岸邊設置的水準點為基準科學測量,了解墩柱發(fā)生的實際垂直變形量,為施工調整提供科學有效的依據(jù)。此外,工程中還定期對設置的各個水準點是否標準監(jiān)測分析,若發(fā)現(xiàn)墩柱出現(xiàn)沉降,或者水準點位移,還需要配合二等跨河準測量方式再次測量。
綜上所述,隨著我國農業(yè)經(jīng)濟不斷發(fā)展,區(qū)域發(fā)展對水利渠道工程的需求也不斷增加,相關水利渠道工程數(shù)量也進一步增加。為確保水利渠道工程建設質量滿足使用要求,需要以科學可行的測量方式和管控手段對水利渠道工程各項建設有效監(jiān)測分析,從管理和技術方面入手,促進水利渠道工程有序開展。