《規(guī)范》第八章水深測量

    關鍵詞：水運工程測量規(guī)范,修訂要點,應用,道路橋梁工程技術論文
 

    8.1.1此條增加了檢查高程控制點的要求，這主要是考慮到RTK三維定位技術的應用。過去傳統(tǒng)水深測量只檢查水尺零點和基準面即可，而現(xiàn)在則需檢查高程控制點，檢查基準站的點位和高程能否滿足RTK三維水深測量精度要求。

    8.1.2由于測深儀的模擬記錄對于水深測量成果質量具有可視性監(jiān)督作用，對可疑數(shù)字信號可進行模擬回放檢查，因此該條仍采用了“應”這一程度用語。在水底樹林和雜草叢生水域，由于回聲信號干擾嚴重，這里作了“不宜使用回聲測深儀”的規(guī)定；至于對淤泥質港口回淤較嚴重的水域所使用的測深儀器未作具體規(guī)定，只給出了“應進行適航水深測量”的原則要求。

    8.1.3測深和定位系統(tǒng)的延時和測船姿態(tài)會造成測點的位移，特別是對內河及海底凹凸不平的水域影響更為明顯，因此應進行事先測試和校正。對于RTK三維水深測量，雖然自動克服了測船姿態(tài)影響，但是系統(tǒng)延時的影響不能克服。所以除應按3.0.5條規(guī)定對儀器進行常規(guī)檢驗、校準外，仍然需要在測前、測后對系統(tǒng)延時進行現(xiàn)場測試和校準。

    8.2.2此條規(guī)定的測深線間距是按第3章表3.0.4的三大測量類別，分別針對不同的工程類別或階段進行規(guī)定的，主要對原《規(guī)范》中相關測深線布設的表格進行了合并，并考慮了沿海和內河的不同要求。

    8.2.3此條規(guī)定是為了盡量多發(fā)現(xiàn)淺點或淺于設計深度的上偏差點及水下障礙物。關于測深線在圖上長度的規(guī)定是為了測出完整的挖槽邊坡和減少測船換線轉頭時船身橫搖造成的測深誤差，同時也可使測線經(jīng)過非施工水域，為測深檢查線提供可靠的對比水深。8.2.4此條測深檢查線長度的規(guī)定是根據(jù)生產(chǎn)實踐確定的，新開挖的人工水底地貌是不規(guī)則的，有時往往呈現(xiàn)鋸齒形，甚至在1m～2m范圍內的水深之差可達米級，這樣的人工水底地貌是不能作為深度對比水域的。而對于施工前的水深測量，由于水底較平整，坡度變化較均勻，所以檢查線可用縱向測深線代替。本次修訂規(guī)定多波束測深檢查線長度放寬到總測線長度的1%，是基于相鄰掃測帶重疊處的水深可用作檢查線，作為水深不符值比對用。8.3.1測深前應先根據(jù)所用測圖比例尺進行測深點間距的確定。

    8.4.1此條測深精度不僅取決于測深儀本身的精度，還取決于對儀器檢查、比對的精度。沿海不同地點的含鹽量和水溫不同，所測儀器差也就不同，所以必須強調現(xiàn)場檢查和比對。

    8.4.3和8.4.4這兩條規(guī)定了換能器安裝位置與動吃水的測定，對同一條船，安裝位置不同，動吃水改正數(shù)也將不同。（改正數(shù)測定方法見附錄L）

    8.4.5該條顯示在測深紙上的相鄰定位線間距與實地寬度之比，稱為“顯示比例”。本條規(guī)定1/4000的顯示比例，主要考慮了疏浚工程水下挖泥機具（如耙頭、絞刀等）的寬度。例如，耙寬為2m，折合在測深紙上的寬度約為0.5mm，若小于此比例，則對其不易分辨。提高測深紙上信號的分辨率，有助于發(fā)現(xiàn)水下障礙物及檢查施工質量。對于有調節(jié)紙速裝置的測深儀，可調整紙速達到此比例，無此裝置的測深儀，只能靠降低船速來達到規(guī)定的顯示比例。

    8.4.9本條增加了多波束測深系統(tǒng)測深的相關規(guī)定。

    關于多波束測深系統(tǒng)的校準問題，其目的是為了控制成果質量。對于固定安裝的多波束，由于儀器設備是固定的，一般每年校準一次，但為了保證測繪成果質量，到一個新的工地后必須進行符合性檢查；對于非固定安裝的多波束測深系統(tǒng)或固定安裝的設備移動過，由于儀器位置發(fā)生了變動，必須重新校準。若更換了系統(tǒng)中的硬件設備，也必須重新進行校準，必須保證測量時的換能器姿態(tài)與校準時相同，否則應重新進行校準。

    8.5.4.1為了削弱電離層延遲和對流層延遲的影響，RTK三維水深測量應使用雙頻GPS接收機。

    8.5.4.3RTK三維水深測量所應用的軟件應既可以實時進行RTK水位改正而不輸出水位值，又可以記錄原始數(shù)據(jù)，事后提取水位值，以便比對（若有已知水位站，可與之比對），進行質量檢查（依據(jù)水位曲線判斷）。

    8.8.3第（2）項規(guī)定的理由是：當風浪較大，回波線呈現(xiàn)波浪狀，自然水面的升降平均值應為回波信號（線）之中位線。但是由于測船較重，其上下升沉均產(chǎn)生慣性影響，受重力和浮力作用，下沉時的慣性力使船增加了一個下沉量，而升起時的慣性作用，與重力作用相反，使測船減少一個上升量。測船最高上升頂點不可能達到自然水面的上升最高頂點高度，同時還考慮到因船舶傾斜造成換能器聲束偏斜，使水深偏深。因此，國際上一些國家規(guī)定在“測深紙的回波線上距波峰1/3波高處量取”。

    《規(guī)范》第九章變形測量

    確定變形點觀測精度指標所考慮的基本原則是：

    根據(jù)設計施工要求，變形體的日平均位移量小于某一允許值，可取其1/5作為觀測精度限值；

    根據(jù)設計施工要求，變形體的累計位移量小于某一允許值，可取其1/20作為觀測精度限值。

    變形觀測時，一般采用大地測量方法，其觀測精度受到一定的限制。因此，在劃分變形觀測等級時，一方面應滿足工程設計和施工的需要，另一方面各等級觀測精度不能定得過高。

    9.1.3變形觀測所關心的是各周期觀測間變形點的位移量的大小，因此一般采用獨立坐標系統(tǒng)和假定高程系，而且變形觀測結果都是相對變化量，用獨立的控制網(wǎng)更方便。

    9.1.4本條規(guī)定主要是因為觀測條件、路線和方法不同，會引起人為誤差，從而減弱各次成果的可比性。

    9.1.7新增的對內業(yè)處理的一般規(guī)定，日后碼頭的沉降位移觀測數(shù)據(jù)應根據(jù)本條要求進行整理。

    9.1.8該條為強制性條款，在施工過程中應特別注意，同時在方案審查中，監(jiān)理應特別提醒施工單位注意本條內容。

    9.2.1監(jiān)測網(wǎng)由基準點、工作基點和變形觀測點組成。

    由于變形觀測的觀測精度要求較高，而且變形區(qū)域一般不大，因此一個測區(qū)的變形監(jiān)測網(wǎng)應一次性布設。為了提高經(jīng)濟效益，充分利用已有平面控制點，這次修訂中明確了直接利用施工控制網(wǎng)點的限制規(guī)定。

    9.2.3.4在堆載預壓、真空預壓施工中，監(jiān)理應建議檢測單位按本條（3）內容進行施工。

    9.2.4該條變形觀測點布設位置，一般都是指水工建筑物面層的前、后沿，伸縮隙兩側，防坡堤，圍埝，護岸，護坡頂部、中部或臨近水面處等。(可作為專項方案監(jiān)理審查內容)9.2.5此條規(guī)定是為了減少水面和物體引起的多路徑效應的影響。

    9.4.2此條規(guī)定了變形觀測點的布設要求。水工建筑物應設置在墩式結構的四角、轉角內側、縱橫軸線上、沉降或伸縮縫、碼頭的前后沿、不同基礎或地基交結處或斷面發(fā)生變化的兩側等。對遠離岸邊的水上建筑物采用GPS進行變形觀測時，觀測點應設置在水工建筑物頂部。

    9.4.6.2此條關于視準線離各種障礙物應有1m以上距離的規(guī)定，是為了減弱旁折光的影響。

    9.4.6.5此條關于基點和觀測點應澆筑帶強制對中裝置的觀測臺或觀測墩，墩面離地表1.2m以上，是為了減弱近地面大氣湍流的影響，各觀測臺面或觀測墩面力求基本位于同一高程面內，是為了減弱觀測儀豎軸傾斜對觀測值的影響。

    9.4.6.6此條是新增內容，是對視準線長度的要求。

    視準線的長度一般不應超過300m，否則需分段觀測。分段觀測要求先在中間工作基點上觀測位移量，而后再分段觀測各觀測點的位移量，最后將各位移量化算到統(tǒng)一的基準下。

    9.4.7此條保留原《規(guī)范》內容，規(guī)定“采用DGPS法時，其觀測技術要求應符合第4.4節(jié)的有關規(guī)定”。應考慮其適用范圍，對于變形量大、需要及時監(jiān)測、適時處理數(shù)據(jù)、施工速度較快的監(jiān)測項目可采用RTK-DGPS進行，這樣既能保證精度，又易于操作。

    9.5.8該條為新增項，關于觀測點數(shù)目及臨近江河的滑坡體與相關水位觀測的規(guī)定，是因為臨近江河的滑坡體的位移與水位變化會對鄰近的滑坡體產(chǎn)生影響，因此要求在滑坡觀測時觀測鄰近的水位。

    9.6本節(jié)對應原《規(guī)范》的“沉降觀測”，主要考慮到原《規(guī)范》“沉和降”都是向下變形，而實際監(jiān)測中往往會碰到變形點回彈或隆起，因此本規(guī)范采用了“垂直位移觀測”

    這個概念。

    9.6.6本條中注明水文、氣象等情況主要是利于后續(xù)對觀測數(shù)據(jù)的分析。

    9.6.10為了確保電磁波測距三角高程測量可用于變形觀測，并能滿足相應的精度要求，特規(guī)定了采用電磁波測距三角高程測量的垂直角測回數(shù)、測距長度以及氣象因素等的觀測要求。

    9.8.3此條較原《規(guī)范》在表述上作了修改，規(guī)定了變形觀測成果整理內容，要求其“除應符合第3.0.13條規(guī)定外”，尚應提交相關資料。其中(3)水平位移、垂直位移、傾斜度的有關曲線圖等，這里的“等”字實際上還應包括滑坡滑動曲線圖和其他有關資料；(5)中則少了“滑坡”。

    《規(guī)范》第十章施工測量

    10.1.1本條考慮到在港口擴建或新開大型工程項目中，往往工期較長，且會有多個單位先后施工，為了防止舊有的或早期建立的平面和高程控制網(wǎng)存在問題而繼續(xù)給工程施工造成影響，要求承包人在施工前全面收集與工程有關的測量資料，并對舊有控制點進行必要的校核。10.1.5考慮到GPS坐標系統(tǒng)采用WGS84坐標系，其與施工用的坐標系相差甚大，，在施工定位中無法使用，必須換算到施工坐標系中，才能將施工坐標系中的構筑物放樣到設計位置。同時也是為了便于施工放樣和船舶自身自動定位，提高效率。

    10.1.6此條為新增項，因為RTK定位精度可滿足四等及以下水準測量和厘米級的平面位置精度的需要，所以可用于水運工程水工建筑物施工定位。

    本條規(guī)定屬于推薦性的，實際執(zhí)行時，應根據(jù)施工定位精度要求來選擇測量方法，而且要充分考慮測區(qū)三維控制點分布情況，確保放樣質量。

    10.1.8新增對施工測量內業(yè)處理的一般規(guī)定�？紤]到施工測量的大量工作是各工序、各環(huán)節(jié)的施工放樣工作，施工放樣的內外業(yè)資料包括施工測量方案、放樣坐標計算及校核、放樣儀器檢驗及校準、現(xiàn)場放樣校對記錄、階段總結和施工測量技術報告等資料。這些資料的保存，有利于質量管理，有利于測量工作經(jīng)驗及測量技術總結。

    10.4.1、10.4.2和10.4.4都是關于導標或浮標的用途及測設方案的規(guī)定，引出了附錄R的具體要求。雖然目前已有部分施工定位采用了DGPS差分定位系統(tǒng)，但導標、浮標在水運工程施工和船舶安全航行中仍然起著相當大的作用，也是施工測量的目視定向工具。

    10.6.1若用自帶定位系統(tǒng)的打樁船進行沉樁時，監(jiān)理應控制第一根樁定位，要用陸上儀器對船上定位系統(tǒng)進行比對校核，校核后偏差在規(guī)范允許范圍內方可施打，并在以后沉樁過程中經(jīng)常進行校核，保證沉樁坐標準確和滿足精度。

    10.6.2此條水下基槽和水下拋石施工放樣精度均由《水運工程質量檢驗標準》分析而來。由于離岸較遠的水域用傳統(tǒng)方法較難達到精度要求，所以本條對全站儀、RTK-GPS施工定位做了規(guī)定，來保證現(xiàn)行《水運工程質量檢驗標準》允許偏差的要求。

    10.6.3此條將原《規(guī)范》細平導軌標高的放樣允許偏差由±10mm放寬到±30mm。鑒于《重力式碼頭設計與施工規(guī)范》中對水下基床整平分為極細平、細平，其高程允許偏差分別為±30mm、±50mm，對于大型構件底面尺寸大于等于30m2，其基床可不進行極細平。

    隨著我國航運事業(yè)的發(fā)展，碼頭泊位逐步走向深水化，預制構件也隨之增大，多數(shù)碼頭基床只進行細平就可以滿足設計要求。根據(jù)《水運工程質量檢驗標準》關于水下基床細平允許偏差±50mm，通過測量誤差分析，綜合考慮水上作業(yè)、金屬管尺制作等因素的影響，細平導軌標高的放樣允許偏差為±30mm。

    10.6.4順岸和突堤式沉箱或扶壁安裝及沉箱墩式碼頭施工放樣增加了全站儀極坐標法和RTK-DGPS放樣方法，其他傳統(tǒng)的放樣方法沒有變化。一般情況施工單位均利用RTK進行放樣安裝，主要控制項目有沉箱前沿線、沉箱前后沿標高、沉箱縫寬。

    10.7.4此條刪除了原《規(guī)范》沉降桿位置和數(shù)量的規(guī)定，位置和數(shù)量依據(jù)吹填項目的特點和建設要求確定，本《規(guī)范》只規(guī)定測量的技術要求，是在總結以往經(jīng)驗的基礎上，參考了國內外工程提出的技術要求而修訂的。為了能連續(xù)反映沉降量，要求沉降觀測精度比地形點高程測量精度高，因為沉降桿是固定的，而且視線長度可以控制，讀數(shù)估讀至5mm是可實現(xiàn)的，所以沉降桿高程測量精度可以提高到10mm。10.7.4.2項增加了對沉降觀測間隔時間的要求。

    10.8.1此條規(guī)定“并應與碼頭工程的控制網(wǎng)進行聯(lián)測”，以使碼頭和道堆控制網(wǎng)統(tǒng)一，便于碼頭與道堆的管線、結構順接，對有皮帶機連接的專業(yè)散貨碼頭，更應加強聯(lián)測工作并保持測量精度一致，保證設備和皮帶機的精確對接安裝。

    10.8.4此條規(guī)定了港口堆場放樣應滿足的具體要求，要注意本《規(guī)范》與《水運工程質量檢驗標準》中的不同，本《規(guī)范》更多強調地是放樣允許偏差，而后者強調地是施工整體的允許偏差。

    10.9.5和10.9.6疏浚和航道整治交工測量一般以海測大隊測圖為準，監(jiān)理工程師應提醒承包人在進行自檢測量時，了解海測大隊所用的測深儀類型和測量方法，自檢測量時盡量與其一致，以免出現(xiàn)兩者測圖差別較大，影響交工驗收。

    10.9.7.4水工建筑物交工測量報告為交工驗收時的重要檢查內容，監(jiān)理應督促承包人認真做好此項工作，測量項目要全、報告數(shù)據(jù)要真實。有的建設單位會委托第三方進行交工專項測量，原則上承包人與第三方測量數(shù)據(jù)應基本一致。

    水工建筑物交工驗收后，建設單位還應安排繼續(xù)進行變形觀測，直至觀測數(shù)據(jù)充分證明建筑物穩(wěn)定為止，在竣工驗收時，交工后的變形觀測資料同樣是驗收的重要檢查內容。