珠海市斗門(mén)區(qū)北部四聯(lián)圍堤圍達(dá)標(biāo)加固工程測(cè)量技術(shù)探討

王建新

湖南省地質(zhì)測(cè)繪院，湖南衡陽(yáng) 421008

1 工程概況

本工程位于珠海市西北，斗門(mén)區(qū)北部，珠江流域虎跳門(mén)水道和磨刀門(mén)水道之間，由三沙、上橫、大沙、竹銀四個(gè)小聯(lián)圍組成，隸屬于珠海市斗門(mén)區(qū)。四小聯(lián)圍堤防總長(zhǎng)度68.398km，捍衛(wèi)人口3.11 萬(wàn)人，圍內(nèi)農(nóng)田廣闊，水產(chǎn)養(yǎng)殖面積密布，是斗門(mén)區(qū)主要的農(nóng)業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)基地。

四小聯(lián)圍圍堤及水閘大多建于50 ～60 年代，90 年代初曾進(jìn)行了干砌石防浪加固，現(xiàn)堤身設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為20 年一遇，標(biāo)準(zhǔn)偏低，堤身單薄，坡陡且不統(tǒng)一，擋土墻破損，堤上雜草叢生，部分堤段孔洞多、滲透嚴(yán)重；堤上水閘年久失修，破損嚴(yán)重，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)低，嚴(yán)重影響圍內(nèi)工農(nóng)業(yè)及人民生命財(cái)產(chǎn)安全。

2 五等GPS 測(cè)量

本工程首級(jí)平面控制網(wǎng)布設(shè)為五等GPS 網(wǎng)。五等GPS 網(wǎng)控制點(diǎn)平均密度按1 點(diǎn)/km 布置，GPS 網(wǎng)的網(wǎng)形結(jié)構(gòu)、通視要求、復(fù)測(cè)基線、同步觀測(cè)環(huán)、觀測(cè)段號(hào)、點(diǎn)位選擇均滿足規(guī)范要求。

為了滿足本工程的帶狀地形圖測(cè)繪、水閘和竇涵測(cè)繪、縱橫斷面測(cè)繪等，在測(cè)區(qū)控制范圍內(nèi)均勻布設(shè)了65 個(gè)五等GPS控制點(diǎn)，本次控制測(cè)量共聯(lián)測(cè)高等級(jí)控制點(diǎn)3 個(gè)。

五等GPS 控制點(diǎn)的點(diǎn)號(hào)按所在堤段前兩個(gè)漢字的首個(gè)拼音字母 + V + 順序號(hào)組成；每個(gè)堤段的順序號(hào)均自堤段起點(diǎn)向終點(diǎn)連續(xù)編號(hào)。各堤段的編號(hào)如下：三沙聯(lián)圍：SSV××；上橫聯(lián)圍：SHV××；大沙聯(lián)圍：DSV××；竹銀聯(lián)圍：ZYV××。各堤段埋石點(diǎn)數(shù)見(jiàn)下表：

名稱(chēng)埋石點(diǎn)數(shù)名稱(chēng)埋石點(diǎn)數(shù)三沙聯(lián)圍12大沙聯(lián)圍26上橫聯(lián)圍13竹銀聯(lián)圍14

3 四等水準(zhǔn)測(cè)量

本次四等水準(zhǔn)測(cè)量是在現(xiàn)有國(guó)家三等水準(zhǔn)點(diǎn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行加密，整個(gè)水準(zhǔn)網(wǎng)由3 個(gè)分布均勻的國(guó)家三等水準(zhǔn)已知點(diǎn)，組成結(jié)點(diǎn)網(wǎng)，網(wǎng)中未知點(diǎn)80 個(gè)；全測(cè)區(qū)采用科達(dá)普適測(cè)量控制平差軟件全網(wǎng)統(tǒng)一平差計(jì)算。本次四等水準(zhǔn)測(cè)量水準(zhǔn)路線總長(zhǎng)為132.249km，共聯(lián)測(cè)五等GPS 點(diǎn)65 點(diǎn)，增設(shè)臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)15 點(diǎn)。其中，跨河水準(zhǔn)有8 條，分別為SSV05 ～SHV11、SSV07 ～ SHV10、SHV01 ～ DSV25、SHV06 ～ DSV20、S H V 0 6 ～ B M 7、D S V 1 8 ～ B M 6、D S V 0 3 ～ Z Y V 0 8、DSV05 ～ZYV08，跨河水準(zhǔn)采用光電測(cè)距三角高程導(dǎo)線測(cè)量，使用三聯(lián)腳架法對(duì)向觀測(cè)?？绾铀疁?zhǔn)與幾何水準(zhǔn)聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)一平差，平差結(jié)果顯示環(huán)線和附合路線閉合差、每公里全中誤差均符合規(guī)范和設(shè)計(jì)書(shū)要求，跨河水準(zhǔn)成果可靠。

本次四等水準(zhǔn)測(cè)量分以下4 個(gè)步驟計(jì)算： 1）觀測(cè)數(shù)據(jù)匯總和測(cè)段小結(jié)計(jì)算；2）正常水準(zhǔn)面不平行改正數(shù)計(jì)算；3）水準(zhǔn)標(biāo)尺長(zhǎng)度誤差的改正及高差計(jì)算；4）水準(zhǔn)網(wǎng)平差計(jì)算（其中包括路線閉合差計(jì)算）。

4 圖根平面控制測(cè)量

圖根控制點(diǎn)的編號(hào)參照五等GPS 點(diǎn)的編號(hào)方式進(jìn)行，按所在堤段前兩個(gè)漢字的首個(gè)拼音字母 + 順序號(hào)組成；每個(gè)堤段的順序號(hào)均自堤段起點(diǎn)向終點(diǎn)連續(xù)編號(hào)。各堤段的編號(hào)如下：三沙聯(lián)圍：SS×××；上橫聯(lián)圍：SH×××；大沙聯(lián)圍：DS×××；竹銀聯(lián)圍：ZY×××。

圖根導(dǎo)線點(diǎn)的標(biāo)志設(shè)置采用木樁和借用已有埋石點(diǎn)的方式，在硬化地段，采用紅油漆劃線并刻十字線方式進(jìn)行設(shè)置。本測(cè)區(qū)共布設(shè)528 個(gè)圖根控制點(diǎn)，各堤段圖根點(diǎn)見(jiàn)下表：

名稱(chēng)圖根點(diǎn)個(gè)數(shù)名稱(chēng)圖根點(diǎn)個(gè)數(shù)三沙聯(lián)圍96大沙聯(lián)圍204上橫聯(lián)圍105竹銀聯(lián)圍123

5 五等水準(zhǔn)測(cè)量

本工程的五等水準(zhǔn)測(cè)量，主要是指對(duì)圖根控制點(diǎn)及橫斷面中心樁進(jìn)行高程聯(lián)測(cè)?？v斷面的加樁點(diǎn)高程，在施測(cè)了五等以上水準(zhǔn)的控制點(diǎn)上，用三角高程測(cè)量方法進(jìn)行施測(cè)。

本次五等水準(zhǔn)測(cè)量是在現(xiàn)有四等水準(zhǔn)點(diǎn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行加密，整個(gè)測(cè)區(qū)五等水準(zhǔn)分為8 個(gè)水準(zhǔn)網(wǎng)進(jìn)行獨(dú)立平差計(jì)算，采用科達(dá)普適測(cè)量控制平差軟件平差。本次五等水準(zhǔn)測(cè)量水準(zhǔn)路線總長(zhǎng)為195.230km，每公里全中誤差10.29mm ＜±15mm，符合規(guī)范和設(shè)計(jì)書(shū)要求。

6 縱斷面測(cè)量及繪制

根據(jù)《珠海市斗門(mén)區(qū)北部四聯(lián)圍堤圍達(dá)標(biāo)加固工程測(cè)量任務(wù)書(shū)》要求，本堤圍縱斷面測(cè)量工作量為68.398km，水閘、竇涵縱斷面測(cè)量工作量為12.246km；其斷面圖豎向比例1 ∶100，橫向比例1 ∶1000。

6.1 基本要求

1）縱斷面點(diǎn)相對(duì)于鄰近控制點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差≤±2.0m；

2） 縱斷面點(diǎn)相對(duì)于鄰近控制點(diǎn)的高程中誤差≤±0.1m；

3）曲線擬合的長(zhǎng)度誤差不大于1/1000；

4）曲線段測(cè)設(shè)的橫向誤差不大于0.2m。

6.2 縱斷面測(cè)量的方法

1）縱斷面的50m 樁，平面用GPS RTK 的方式進(jìn)行測(cè)設(shè)；

2）縱斷面上的橫斷面基點(diǎn)及重要設(shè)施點(diǎn)的高程，采用五等水準(zhǔn)測(cè)量方法測(cè)定；其它加樁點(diǎn)的高程采用GPS RTK 方法測(cè)定。

6.3 縱斷面繪制

繪制縱斷面圖豎向比例1 ∶100，橫向比例1 ∶1000。在縱斷成果表編制完成后，按照縱斷成果表繪制縱斷面圖。繪制縱斷面圖采用自編軟件進(jìn)行，其格式為.dwg。縱斷面圖以A3紙打印輸出，并以堤段為單元自起點(diǎn)至終點(diǎn)順序編號(hào)裝訂成冊(cè)。

7 橫斷面測(cè)量及繪制

根據(jù)《珠海市斗門(mén)區(qū)北部四聯(lián)圍堤圍達(dá)標(biāo)加固工程測(cè)量任務(wù)書(shū)》的要求，本工程橫斷面基本間距為50 米，施測(cè)范圍為堤中線兩側(cè)各50m ～100m。

本項(xiàng)目完成堤圍橫斷面測(cè)量工作量為455.238km，水閘、涵竇橫斷面測(cè)量工作量為18.60km。

7.1 橫斷面測(cè)量的基本要求和方法

橫斷面基本間距為50 米，轉(zhuǎn)彎段、地形變化段及險(xiǎn)段適當(dāng)加密；橫斷面施測(cè)范圍為堤中線兩側(cè)各50m ～100m， 與1∶2000 帶狀地形圖寬度保持一致； 橫斷面圖豎向比例1 ∶100，橫向比例1 ∶200 ～1 ∶500；橫斷面點(diǎn)的密度，能充分反映地形變化。平坦地區(qū)最大點(diǎn)距不大于20m；地形變換轉(zhuǎn)折點(diǎn)應(yīng)測(cè)出。處于水下的橫斷面點(diǎn)，其間距不大于7m，并依地形情況進(jìn)行了加密；河流、溝渠、堤等至少施測(cè)7 個(gè)斷面點(diǎn)，以便于圖形的處理；橫斷面點(diǎn)的距離以中心線樁為零點(diǎn)進(jìn)行起算，面向中心線前進(jìn)方向（或面向下游）劃分為左、右。當(dāng)因條件限制而使測(cè)設(shè)的橫斷面基點(diǎn)不在中心線上時(shí)，予以準(zhǔn)確說(shuō)明與標(biāo)注。

根據(jù)《珠海市斗門(mén)區(qū)北部四聯(lián)圍堤圍達(dá)標(biāo)加固工程測(cè)量任務(wù)書(shū)》縱橫斷面測(cè)量需附坐標(biāo)的要求，本工程的橫斷面測(cè)量采用GPS RTK 技術(shù)，局部信號(hào)不好的區(qū)域采用全站儀極坐標(biāo)法進(jìn)行施測(cè)。

7.2 橫斷面繪制

繪制橫斷面圖豎向比例1 ∶100，橫向比例1 ∶500。繪制橫斷面圖前，以橫斷面測(cè)量記錄表中的相關(guān)要素：堤名、中心樁號(hào)、地面高程、距中樁距離、高程、點(diǎn)位注記等，形成橫斷面數(shù)據(jù)文件，再以自編軟件在CAD 環(huán)境下或利用南方（CASS）軟件進(jìn)行橫斷面圖繪制，橫斷面圖的圖形格式為.dwg。繪制橫斷面圖時(shí)，按《水利水電工程測(cè)量規(guī)范》之8.2.5.5 執(zhí)行。橫斷面圖用A3 紙輸出，并以堤段為單元自起點(diǎn)至終點(diǎn)順序編號(hào)裝訂成冊(cè)。

8 結(jié)論

合理、科學(xué)的測(cè)量為日后的工作提供基礎(chǔ)資料，通過(guò)本次測(cè)量為堤防、護(hù)岸及穿堤建筑物結(jié)構(gòu)布置、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工營(yíng)造布置、工程量計(jì)算、水文計(jì)算和征地提供基礎(chǔ)資料。

[1]水利水電工程測(cè)量規(guī)范（SL 197-97）.

[2]海堤工程設(shè)計(jì)規(guī)范（SL 435-2008）.