sl5293水利水电工程施工测量规范.docx
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sl5293水利水电工程施工测量规范
水利水电工程施工测量规范
SL52-93
关于颁发《水利水电工程施工测量规范》
SL52-93的通知
水建[1993]330号
为推动水利水电工程施工测量技术的进步，保证施工测量的质量，水利部和原能源部委托水利水电长江葛洲坝工程局为主编单位，对原水利电力部水利水电建设总局局标准《水利水电工程施工测量规范》SDJS9-85进行了修订。
该规范的修订送审稿已通过两部审查，现批准为行业标准，编号为SL52-93，自1993年12月1日起执行，原局标准同时废止。
本规范由主编单位负责解释，水利电力出版社负责出版发行。
1993年6月25日
1总则
1.0.1本规范适用于水利水电工程施工阶段的测量工作。
其内容包括总则、控制测量、放样的准备与方法、开挖工程测量、立模与填筑放样、金属结构与机电设备安装测量、地下洞室测量、辅助工程测量、施工场地地形测量、疏浚及渠堤施工测量、施工期间的外部变形监测、竣工测量。
1.0.2施工测量工作应包括下列内容。
（1）根据工程施工总布置图和有关测绘资料，布设施工控制网。
（2）针对施工各阶段的不同要求，进行建筑物轮廓点的放样及其检查工作。
（3）提供局部施工布置所需的测绘资料。
（4）按照设计图纸、文件要求，埋设建筑物外部变形观测设施，并负责施工期间的观测工作。
（5）进行收方测量及工程量计算。
（6）单项工程完工时，根据设计要求，对水工建筑物过流部位以及重要隐蔽工程的几何形体进行竣工测量。
1.0.3本规范以中误差作为衡量精度的标准，以两倍中误差为极限误差。
1.0.4施工测量主要精度指标应符合表1.0.4的规定。
表1.0.4施工测量主要精度指标
序号
项目
精度指标
说明
内容
平面位置中误差（mm）
高程中误差（mm）
1
混凝土建筑物
轮廓点放样
±（20～30）
±（20～30）
相对于邻近基本控制点
2
土石料建筑物
轮廓点放样
±（30～50）
±30
相对于邻近基本控制点
3
机电设备与金属结构安装
安装点
±（1～10）
±（0.2～10）
相对于建筑物安装轴线和相对水平度
4
土石方开挖
轮廓点放样
±（50～200）
±（50～100）
相对于邻近基本控制点
5
局部地形测量
地物点
±0.75（图上）
—
相对于邻近图根点
高程注记点
1/3基本等高距
相对于邻近高程控制点
6
施工期间外部变形观测
水平位移测点
±（3～5）
—
相对于工作基点
垂直位移测点
—
±（3～5）
相对于工作基点
7
隧洞贯通
相向开挖长度小于4km
贯通面
横向±50
纵向±100
±25
横向、纵向相对于隧洞轴线。
高程相对于洞口高程控制点
相向开挖长度4～8km
贯通面
横向±75
纵向±150
±38
1.0.5施工平面控制网坐标系统，宜与规划设计阶段的坐标系统一致，也可根据需要建立与规划设计阶段的坐标系统有换算关系的施工坐标系统。
施工高程系统，必须与规划设计阶段的高程系统相一致，并应根据需要就近与国家水准点进行联测，其联测精度不宜低于本工程首级高程控制的要求。
1.0.6局部建筑工程部位相对精度要求较高时，可单独建立高精度的控制网。
控制网应结合实际情况进行专门设计。
1.0.7水利水电工程各项施工测量工作，除使用本规范所规定的方法外，亦可采用能满足本规范精度要求，并经过实践验证的新技术、新方法。
1.0.8施工测量人员应遵守下列准则。
（1）在各项施工测量工作开始之前，应熟悉设计图纸，了解规范的规定，选择正确的作业方法，制定具体的实施方案。
（2）对所有观测数据，应随测随记、严禁转抄、伪造。
文字与数字应力求清晰、整齐、美观。
对取用的已知数据、资料均应由两人独立进行百分之百的检查、核对，确信无误后方可提供使用。
（3）对所有观测记录手簿，必须保持完整，不得任意撕页，记录中间也不得无故留下空页。
（4）施工测量成果资料（包括观测记簿、放样单、放样记载手簿），图表（包括地形图、竣工断面图、控制网计算资料）应予统一编号，妥善保管，分类归档。
（5）现场作业时，必须遵守有关安全、技术操作规程，注意人身和仪器的安全，禁止冒险作业。
（6）对于测绘仪器、工具应精心爱护，及时维护保养，做到定期检验校正，保持良好状态。
对精密仪器应建立专门的安全保管、使用制度。
2平面控制测量
2.1一般规定
2.1.1平面控制网的精度指标及布设密度，应根据工程规模及建筑物对放样点位的精度要求确定。
2.1.2平面控制网的等级，依次划分为二、三、四、五等测角网、测边网、边角网或相应等级的光电测距导线网，其适用范围按表2.1.2执行。
表2.1.2各等级首级平面控制网适用范围
工程规模
混凝土建筑物
土石建筑物
大型水利水电工程
二
二～三
中型水利水电工程
三
三～四
小型水利水电工程
四～五
五
对于特大型的水利水电工程，也可布设一等平面控制网，其技术指标应专门设计。
各种等级（二、三、四、五）、各种类型（测角网、测边网、边角网或导线网）的平面控制网、均可选为首级网。
2.1.3平面控制网的布设梯级，可根据地形条件及放样需要决定，以1～2级为宜。
但无论采用何种梯级布网，其最末级平面控制点相对于同级起始点或邻近高一级控制点的点位中误差不应大于±10mm。
对于水工隧洞地面控制网，其相邻洞口点的点位中误差见表8.1.3。
2.1.4首级平面控制网的起始点，应选在坝轴线或主要建筑物附近。
以使最弱点远离坝轴线或放样精度要求较高的地区。
2.1.5独立的平面控制网，应利用勘测设计阶段布设的测图控制点，作为起算数据，在条件方便时，可与邻近的国家三角点进行联测。
其联测精度应不低于国家四等网的要求。
2.1.6平面控制网建立后，应定期进行复测，尤其在建网一年后或大规模开挖结束后，必须进行一次复测。
若使用过程中发现控制点有位移迹象时，应及时复测。
2.1.7平面控制网的观测资料，可不作椭圆投影改正。
采用平面直角坐标系统在平面上直接进行计算。
但观测边长应投影到测区所选定的高程面上。
2.2技术设计
2.2.1平面控制网的技术设计应在全面了解工程建筑物的总体布置，工区的地形特征及施工放样精度要求的基础上进行。
设计前应搜集下列资料。
（1）施工区现有地形图和必要的地质资料。
（2）规划设计阶段布设的平面和高程控制网成果。
（3）枢纽建筑物总平面布置图。
（4）有关的测量规范和招投标文件资料。
2.2.2四等以上平面控制网布设前，应按下列程序进行精度估算，选定最优方案。
（1）在图上或野外实地选点、确定各待定平面控制点的近似坐标。
（2）选定网的等级和类型，确定各观测量的先验权。
（3）解算未知参数的协因数阵，计算各点的点位中误差或误差椭圆元素并与本规范的规定精度作比较。
（4）若不能满足规范要求时，调整图形结构、改变网的类型或改变各观测元素的先验权，重复
（2）、（3）项工作，直至满足规定的精度为止。
2.2.3直线形建筑物的主轴线或其平行线，应尽量纳入平面控制网内。
2.2.4布设测角网的技术要求如下：
（1）测角网宜采用近似等边三角形、大地四边形、中心多边形等图形组成。
三角形内角不宜小于30°。
如受地形限制，个别角也不应小于25°。
（2）测角网的起始边，应采用光电测距仪测量，坡度应满足下列要求：
二等起始边坡度应小于5°
三等起始边坡度应小于7°
四等起始边坡度应小于10°
当测距边坡度超过以上规定时，天顶距的观测精度或水准测量精度，应另作专门计算。
（3）各等级测角网的主要技术要求应符合表2.2.4的规定。
表2.2.4测角网技术要求
等级
边长
（m）
起始边相对中误差
测角中误差（″）
三角形最大闭合差（″）
测回数
DJ1
DJ2
二
500～1500
1/30万
±1.0
±3.5
9
—
三
300～1000
1/15万（首级）
1/13万（加密）
±1.8
±7.0
6
9
四
200～800
1/10万（首级）
1/7万（加密）
±2.5
±9.0
4
6
五
100～500
1/4万
±5.0
±15.0
—
4
2.2.5布设测边网的技术要求如下：
（1）测边网也应重视图形结构。
三角形各内角宜在30°～100°之间，当图形欠佳时，要加测对角线边长或采取其它措施加以改善。
（2）对于四等以上测边网，要在一些三角形中，以相应等级测角网的测角精度观测一个较大的角度（接近100°）作为校核。
校核公式见2.6节。
（3）测边网中的每一个待定点上，至少要有一个多余观测。
不允许布设无多余观测的单三角锁。
（4）各等级测边网的布设应符合表2.2.6的要求。
2.2.6布设边角网的技术要求：
（1）边角网的测角与测边的精度匹配，应符合下列要求：
（2.2.6）
式中mβ、mi——相应等级控制网的测角中误差、方向中误差（″）；
ms——测距中误差，mm；
S——测距边长，m；
ρ——206265。
（2）各等级边角网、测边网的主要技术要求应符合表2.2.6的规定。
表2.2.6边角网、测边网技术要求
等级
边长（m）
测角中误差（″）
平均边长相对中误差
测距仪等级
测回数
边长
天顶距
DJ1
DJ2
二
500～1500
±1.0
1/25万
1～2
往返各2
4
三
300～1000
±1.8
1/15万
2
往返各2
3
4
四
200～800
±2.5
1/10万
2～3
往返各2
—
3
五
100～500
±5.0
1/5万
3～4
往返各2
—
2
注：
1.光电测距仪一测回的定义为：
照准一次，读数四次。
2.测距仪分级技术规格见表2.5.1。
（3）边角网方向观测的测回数，应符合表2.2.4的要求。
（4）各站仪器高、梭镜高（觇牌高）的丈量误差对于二、三等网不应大于1mm，四、五等网不应大于2mm。
（5）除二、三等网以外，可用不同时段的单向测距代替往返测距。
2.2.7三、四、五等平面控制网，可用相应等级的导线网来代替。
导线网的布设，应符合以下规定：
（1）当导线网作为首级控制时，应布设成环形结点网，各导线环的长度不应大于表2.2.7中规定总长的0.7倍。
（2）加密导线，宜以直伸形状布设，附合于首级网点上。
各导线点相邻边长不宜相差过大。
（3）导线网的精度指标和技术要求，应符合表2.2.7的规定。
表2.2.7光电测距附合（闭合）导线技术要求
等级
附合（闭合）导线总长（km）
平均边长（m）
测角中误差（″）
测距中误差（mm）
全长相对闭合差
方位角闭合差（″）
测距要求
测距仪等级
测回数
三
3.2
3.5
5.0
400
600
800
1.8
5
5
2
1/55000
1/60000
1/70000
2
2
1
2
2
2
四
1.8
3.0
3.5
300
500
700
2.5
7
5
5
1/35000
1/45000
1/50000
3
2
2
2
2
2
五
2.0
2.4
3.0
200
300
500
5
10
10
7
1/18000
1/20000
1/25000
3～4
3～4
3
2
2
2
注：
表中所列的技术要求，符合最弱点点位中误差不大于10mm（三、四等）和±20mm（五等）。
2.2.8五等测角网的起始边，可用鉴定过的钢尺丈量，钢尺的鉴定期一般不超过一年。
鉴定相对中误差不大于1/10万。
其主要技术要求应符合表2.2.8的规定。
表2.2.8钢尺丈量起始边的技术要求
作业
尺数
丈量总次数
定线误差（mm）
尺段高差误差（mm）
读定
次数
估读（mm）
温度读至（℃）
同尺各次或同段各尺较差（mm）
丈量
方法
边长丈量较差相对中误差
2
2
50
3
3
0.5
0.5
2
悬空
1∶3万
2.3平面控制网选点、埋设及标志
2.3.1平面控制点应选在通视良好、交通方便，地基稳定且能长期保存的地方。
视线离障碍物（上、下和旁侧）不宜小于2.0m。
2.3.2对于能够长期保存、离施工区较远的平面控制点，应着重考虑图形结构和便于加密；而直接用于施工放样的控制点则应着重考虑方便放样，尽量靠近施工区并对主要建筑物的放样区组成的图形有利。
控制点的分布，应做到坝轴线以下的点数多于坝轴线以上的点数。
2.3.3位于主体工程附近的各等级控制点和主轴线标志点，应埋设具有强制归心装置的混凝土观测墩。
其它部位可根据情况埋设暗标或半永久标志。
对于首级网，同一等级的控制点应埋设相同类型的标志。
2.3.4各等级控制点周围应有醒目的保护装置，以防止车辆或机械的碰撞。
在有条件的地方可建造观测棚。
2.3.5观测墩上的照准标志，可采用各式垂直照准杆，平面觇牌或其它形式的精确照准设备。
照准标志的形式、尺寸、图案和颜色，应与边长和观测条件相适应，图样按附录A的规定执行。
2.3.6照准标志底座平面应埋设水平。
其不平度应小于
。
照准标志中心线与标志点的偏差不得大于1.0mm。
2.3.7对于测边网或边角网，其点位的选择，还应注意以下几点：
（1）视线应避免通过吸热、散热不同的地区，如烟囱等。
（2）视线上不应有任何障碍物，如树枝、电线等，并应避开强电磁场的干扰，如高压线等。
（3）测距边的倾角不宜太大，可参照本规范2.2.4
（2）款的要求放宽3°～4°。
2.4水平角观测
2.4.1水平角观测前，必须对经纬仪进行检验和校正。
检验项目和检验方法按《国家三角测量和精密导线测量规范》规定执行。
2.4.2水平角观测应遵守下列规定：
（1）观测应在成像清晰，目标稳定的条件下进行。
晴天的日出、日落和中午前后，如果成像模糊或跳动剧烈，不应进行观测。
（2）应待仪器温度与外界气温一致后开始观测。
观测过程中，仪器不得受日光直接照射。
（3）仪器照准部旋转时，应平稳匀速；制动螺旋不宜拧得过紧；微动螺旋应尽量使用中间部位。
精确照准目标时，微动螺旋最后应为旋进方向。
（4）观测过程中，仪器气泡中心偏移值不得超过一格。
当偏移值接近限值时，应在测回之间重新整置仪器。
（5）对于二等平面控制网，目标垂直角超过±3°时，应在瞄准每个目标后读定气泡的偏移值，进行垂直轴倾斜改正。
对于三、四等三角网的角度观测，当目标垂直角超过±3°时，每测回间应重新整置仪器，使水准气泡居中。
2.4.3水平角观测一般采用方向观测法，其操作步骤如下。
（1）将仪器照准零方向标志，按度盘配量表配置度盘和测微器读数。
（2）顺时针方向旋转照准部1～2周后精确照准零方向标志，并进行水平度盘、测微器读数（照准二次，各读数一次）。
（五等三角测量可只照准读数一次）。
（3）顺时针方向旋转照准部，精确照准第2方向标志，按
（2）款方法进行读数；顺时针方向旋转照准部依次进行第3、4、……、n方向的观测，最后闭合至零方向（当观测方向数小于或等于3时，可不闭合至零方向）。
（4）纵转望远镜，逆时针方向旋转照准部1～2周后，精确照准零方向，按
（2）款方法进行读数。
（5）逆时针方向旋转照准部，按上半测回观测的相反次序依次观测至零方向。
以上操作为一测回。
2.4.4水平方向观测应使各测回读数均匀地分配在度盘和测微器的不同位置上，各测回间应将度盘位置变换一个角度δ，计算公式如下：
（2.4.4）
式中m——测回数；
j——测回序号（j=1、2……m）；
i——水平度盘最小间隔分划值，DJ1=4′，DJ2=
；
w——测微盘分格数值，DJ1型为60格，DJ2型为
。
2.4.5若测站方向数超过6个时，应分组进行观测。
分组观测时应包括两个共同方向，其中一个为共同零方向。
其两组共同方向观测角之差，不应大于同等级测角中误差的两倍。
采用方向观测法其主要技术要求应符合表2.4.5的规定。
表2.4.5水平角方向观测法技术要求
等级
经仪型号
光学测微器两次重合读数差（″）
两次照准读数差（″）
半测回归零差（″）
一测回中2c较差
（″）
同方向值各测回互差（″）
二、三、四
DJ1
1
4
6
9
6
DJ2
3
6
8
13
9
五
DJ2
3
6
8
13
9
DJ6
—
12
18
—
24
注：
当观测方向的垂直角大于±3°时，该方向的2c较差，按相邻测回同方向进行比较，其差值仍应符合上表规定。
2.4.6水平角观测误差超过表2.4.5要求时，应在原来度盘位置上进行重测，并符合下列规定：
（1）上半测回归零差或零方向2c超限，该测回应立即重测，但不计重测测回数。
（2）同测回2c较差或各测回同一方向值较差超限，可重测超限方向（应连测原零方向）。
一测回中，重测方向数，超过测站方向总数的1/3时，该测回应重测。
（3）因测错方向、读错、记错、气泡中心位置偏移超过一格或个别方向临时被挡，均可随时进行重测。
（4）重测必须在全部测回数测完后进行。
当重测测回数超过该站测回总数的1/3时，该站应全部重测。
2.4.7观测导线水平角，应遵守下列规定：
（1）观测导线转折角时，若方向数为2，采用左、右角观测法，当方向数多于2时，采用方向观测法，其测回数和观测限差与相应等级的三角测量相同。
（2）观测四等以上导线水平角时，应在观测总测回数中，按奇数测回和偶数测回分别观测导线前进方向的左角和右角。
观测右角时仍以左角起始方向为准换置度盘位置。
左角和右角分别取中数后相加，其与360°的差值不应超过本等级测角中误差的两倍。
（3）如果导线较长，且导线通过地区有明显的旁折光影响时，应将总的测回数分为日、夜各观测一半。
（4）在短边的情况下，应采用三联脚架法观测。
2.4.8观测手簿的记录、检查和观测数据的划改，应遵守下列规定：
（1）水平角观测的秒值读、记错误，应重新观测，度分读、记错误可在现场更正。
但同一方向盘左、盘右不得同时更改相关数字。
（2）天顶距观测中，分的读数在各测回中不得连环更改。
（3）距离测量中，每测回开始要读、记完整的数字，以后可读、记尾数。
厘米以下数字不得划改。
米和厘米部分的读、记错误，在同一距离的往返测量中，只能划改一次。
2.4.9水平角观测结束后，其测角中误差按下列公式计算。
（1）三角网测角中误差：
（2.4.9-1）
（2）导线（网）测角中误差的计算方法分两种情况。
a.按左、右角闭合差计算：
（2.4.9-2）
b.按导线方位角闭合差计算：
（2.4.9-3）
式中w——三角形闭合差；
△——左、右角之和与360°之差；
fβ——附合导线（或闭合导线）的方向角闭合差；
n——三角形个数或计算fβ的测站数；
N——附合导线或闭合导线环的个数。
2.5光电测距
2.5.1根据测距仪出厂的标称精度的绝对值，按1km的测距中误差，测距仪的精度分为四级，其技术规格应符合表2.5.1的规定。
表2.5.1测距仪分级技术规格
测距中误差（mm）
测距仪精度等级
1
2
3
4
仪器的标称精度表达式为
式中a——标称精度中的固定误差，mm；
b——标称精度中的比例误差系数，mm/km；
D——测距长度，km。
测距前，应根据距离测量的精度要求，按上述标称精度表达式，正确地选择仪器型号。
2.5.2测距仪及辅助工具的检校。
（1）新购置的仪器或大修后，应进行全面检校。
（2）进行四等以上控制网的距离测量前，必须将测距仪送有关检验机构进行全面的检验，获得加、乘常数和周期误差等数据。
（3）测距使用的温度计、气压计等也应送计量部门进行检测。
2.5.3测距作业应注意事项：
（1）测距前应先检查电池电压是否符合要求。
在气温较低的条件下作业时，应有一定的预热时间。
（2）测距仪的测距头、反射棱镜等应按出厂要求配套使用。
未经验证，不得与其它型号的相应设备互换使用。
（3）测距应在成像清晰、稳定的情况下进行。
雨、雪及大风天气不应作业。
（4）反射棱镜背面应避免有散射光的干扰，镜面不得有水珠或灰尘沾污。
（5）晴天作业时，测站主机必须打伞遮阳，不宜逆光观测。
严禁将测距头对准太阳。
架设仪器后，测站、镜站不得离人。
迁站时，必须取下测距头。
（6）观测时气象数据的测取及各项观测限差应符合表2.5.3的规定，若出现超限时，应重新观测。
当观测数据出现分群现象时，应分析原因，待仪器或环境稳定后重新进行观测。
表2.5.3测距作业技术要求
项目
气象数据测定
一测回读数较差限值（mm）
测回间较差限值（mm）
往返或光段较差限值（mm）
三角网等级
温度最小读数（℃）
气压最小读数（Pa）
测定时间间隔
数据取用
测距仪等级
二
0.5
50
每边观测始末
每边两端平均值
2
3
2（a+b·D）
1～2
三
0.5
50
每边观测始末
每边两端平均值
3
5
2
四
1.0
100
每边测定一次
测站端
观测值
5
7
2～3
五
1.0
100
每边测定一次
测站端
观测值
5
7
3
注：
往返较差必须将斜距化算到同一高程面上后方可进行比较。
（7）温度计应悬挂在测站（或镜站）附近，离开地面和人体1.5m以外的阴凉处，读数前必须摇动数分钟；气压表要置平，指针不应滞阻。
2.5.4测距边的归算应遵守下列规定：
（1）经过气象、加常数，乘常数（必要时顾及周期误差）改正后的斜距，才能化为水平距离。
（2）测距边的气象改正按仪器说明书给出的公式计算。
（3）测距边的加、乘常数改正应根据仪器检验的结果计算。
（4）测距边的倾斜改正、投影改正计算方法见附录K。
2.5.5测距边的精度评定，按下列公式计算。
（1）一次测量观测值中误差：
（2.5.5-1）
对向观测平均值中误差：
（2.5.5-2）
（2）任一边的实际测距中误差：
（2.5.5-3）
式中d——各边往返测水平距离的较差；
n——测边数；
P——各边距离测量的先验权，令
，mD可按测距仪的标称精度计算；
PD——第i边距离测量的先验权。
2.6成果的验算和平差计算
2.6.1平差计算前，应对外业观测记录手簿、平差计算起始数据，再次进行百分之百的检查校对。
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