大唐国际沉降观测技术设计书.doc

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卓资风电场、红牧风电场沉降变形观测点加装项目技术设计书内蒙古地力达测绘科技有限责任

内蒙古大唐国际风电开发有限公司卓资风电场、红牧风电场沉降变形观测点加装项目

技术设计书

（施工方案）

内蒙地力达测绘科技有限责任公司

2011年10月18日

-2-

目录

一、工程概况 4

1项目区概况 4

2工程范围及规模 4

二、技术依据和技术要求 5

1技术依据 5

2技术要求 6

三、施工作业流程本工程计划开、竣工日期、进度计划 6

1施工作业流程 6

2工程计划开、竣工日期 8

3项目施工进度计划 8

3.1工程的特点和重点 8

3.2项目施工作业对策 8

3.3施工进度计划 8

四、技术方法、措施及方案 11

1技术方法 11

2基础控制测量 11

3沉降观测方案 13

3.1基准点的选点布设、埋石 13

3.2工作基点的选点布设、埋石 14

3.3沉降观测点的选点布设、埋设刻石标志 16

3.4沉降观测精度要求 17

3.5沉降观测方法和技术要求 18

3.6沉降观测作业要求 19

3.7沉降观测成果的重测与取舍 20

3.8沉降观测的成果整理 21

3.9沉降观测周期 21

4向业主提交沉降观测成果资料 22

5观测点的保护 22

五、质量目标及保证措施 23

1质量目标 23

2质量控制原则 23

3保证措施 23

3.1建立以总工程师为首的质量管理体系 23

3.2实行二级检查，一级验收制度 23

3.3把好第一批成果成图质量关 24

3.4加强对工程质量检查技术人员的监督，避免检查流于形式 24

3.5树立分项工程或班组质量是勘测工程总体质量保证的思想 24

3.6加强对仪器设备的质量监控 24

3.7加强资料管理，树立安全生产意识 25

3.8征求、听从业主意见，建立互信关系 25

3.9文明施工，确保当地群众支持 25

六、仪器设备投入计划 25

七、项目组织机构和人员配备 26

1项目组织机构 26

2各组织机构职能 28

3人员技术力量配置 28

八、完成本项目的预期成果 29

九、售后服务计划 29

1在作业过程中与业主建立互信机制 29

2成立由工程师直接领导的后续服务组 29

卓资风电场、红牧风电场沉降变形观测点加装项目内蒙古地力达测绘科技有限责任公司

一、概况

1项目区概况

为满足内蒙古大唐国际风电开发有限公司卓资风电场、红牧风电场沉降变形观测点加装项目的需要，根据“内蒙古大唐国际风电开发有限公司招标文件”邀标文件精神，内蒙古地力达测绘科技有限责任公司编制项目工程施工技术设计方案。

施工地点：

内蒙古大唐国际风电开发有限公司卓资风电场、红牧风电场

工程范围：

卓资风电场、红牧风电场基准点埋设，工作基点埋设，沉降观测点加装，沉降观测。

内蒙古大唐国际卓资风电场位于乌兰察布市卓资县境内，巴音锡勒镇北部草原上，其地理坐标为：

东径112°36′～112°34.5′，北纬41°01′～41°07′。

红牧风电场位于乌兰察布市察右后旗境内，距离旗镇府所在地白音查干镇大约30km，距卓资县大约80km。

本地区地形属丘陵山地地貌，地形起伏变化较大，呈南低北高趋势，年平均气温-2.3°（最高温度40.4C°，最低温度-42C°），平均海拔高度约2000M左右。

风电场场区范围大，风机数量多，场区内自然条件较为恶劣，大风日数多，全年日内温差大，风力资源丰富。

卓资风电场安装风机119台，工程建设分一、二、三、四期。

一、二期工程建设规模安装56台风力发电机，装机容量为88MW，其中风电机组采用32台苏司兰1250kW机型，单机容量为1.25MW；24台湘电风能公司直驱永磁式2000KW机型，单机容量为2.00MW。

三、四期工程建设规模安装63台风机，装机容量为96.75MW，其中风电机组采用24台湘电风能公司直驱永磁式2000KW机型，单机容量为2.00MW；39台苏司兰1250kW机型，单机容量为1.25MW。

红牧风电场一期工程建设规模为48MW，安装24台湘电风能公司直驱永磁式2000KW风机。

卓资风电场、红牧风电场风机安装规模达143台。

2工程范围及规模

内蒙古大唐国际卓资风电场、红牧风电场沉降变形观测点加装项目，经实地勘测本工程工作区域范围为卓资风电场和红牧风电场两个场区，各场区工程规模见下表：

风电场名称

风电场安装

风机数量

项目区分项工作

卓资风电场

119台

（1）、沉降观测点加装476个

（2）、沉降观测工作基点埋设77个

（3）、沉降观测基准点埋设42个

（4）、119台风机沉降观测

红牧风电场

24台

（1）、沉降观测点加装96个

（2）、沉降观测工作基点埋设16个

（3）、沉降观测基准点埋设8个

（4）、24台风机沉降观测

二、技术依据和技术要求

1技术依据

（1）《建筑变形测量规程》JGJ/T8-2007为行业标准

（2）《工程测量规范》GB50026-2007为国家标准

（3）《国家一、二、等水准测量规范》GB/12897-2006

（4）《建筑地基基础设计规范》GB0007-2002

（5）《风电机组地基基础设计规程》FD003-2007

（6）《卓资、红牧风电场风机建设工程（风电场机组地基基础图）》

（7）《卓资、红牧风电场风机建设工程（岩土工程勘察报告）》

（8）中华人民共和国建设部1999年发布的《城市测量规范》（CJJ8-99）。

（9）中华人民共和国技术监督局2009年发布的《国家三、四等水准测量规范》（GB12898-2009）。

（10）中华人民共和国住房和城乡建设部2010年10月发布的《卫星定位城市测量技术规范》（CJJ/T73-2010）。

（11）中华人民共和国技术监督局2007年发布的《1：

500、1：

1000、1：

2000地形图图式》（GB/T20257.1-2007）。

（12）中华人民共和国技术监督局2007年发布的《测绘产品检查验收规定》CH1002-95

（13）国家测绘局2005-12-07发布的《测绘技术设计规定》CH/T1004-2005

（14）国家测绘局2005-12-07发布的《测绘技术总结编写规定》CH/T1001-2005

（15）依据本次招标文件编写的技术设计书

2技术要求

（1）平面坐标系统

为了获得基准点、工作点、沉降观测点平面布置图，基准点、工作点、沉降观测点的平面位置坐标宜采用工作区原有坐标系统或采用1954北京坐标系。

（2）高程基准

沉降观测起始点高程宜采用测区原有高程系统，高程系统也可根据经验自定假定高程系统，有条件的地区宜与国家或测区原有水准点联测。

三、作业技术流程及工程计划开、竣工日期、进度计划

1作业技术流程

工程施工作业流程图

成立项目指挥部

工作准备

人员、设备进场

沉降点、工作点、基准点选点、埋石、加装

合格

沉降观测

提交甲方验收

资料上交业主

售后服务

不合格

包括投标、设备准备、资料收集、现场踏勘、确定办公食宿场所、编写技术设计书等。

包括各级质量检查、内业成图编辑、成果资料整理等。

质量检查

控制测量平差

合格

高程位置测量

平面位置测量

成果交甲方验收

2本工程计划开、竣工日期

观测点加装工期要求：

2011年10月20日至2011年12月20日，共计60天。

沉降观测期限：

三年。

3项目施工进度计划

3.1工程的特点和重点

本工程的特点是工期紧。

工程内容虽然单一，但各工序间的交叉作业多。

风电场场区范围大，风机数量多且各风机相距较远，场区内自然条件较为恶劣，作业较分散，每个风机地点既分散又相对居中。

因此，加强管理，合理组织施工，充分利用有效工作时间是确保按期完成工作的重点。

3.2项目施工作业对策

依据我公司整体的技术力量，严格按照招标文件对本工程的要求，精心组织、科学管理，保质保量按期完成本工程。

3.3进度计划

（1）总体部署

针对本工程风机数量多，场区内自然条件较为恶劣，风机既分散又相对集中的特点，按照“从整体到局部”的原则，按项目的工作量充分配置人员、仪器设备、车量等，完成勘测数据的外业采集。

争取项目内多平行作业，少交叉作业。

避免相互牵制，窝工作业。

（2）人员技术力量配置计划

项目负责：

孙玉柱

负责整个工程的对外协调、工程管理、质量检查、安全等

外业生产技术负责：

刘振国、刘双喜

负责外业生产勘测工作、工程管理、工程勘测、质量检查、安全等。

内业生产技术负责：

李剑、刘艳

负责内业工作、工程管理、质量检查、安全等。

技术员：

崔冠男、贾云飞、陈辉

（3）仪器设备配置计划

水准仪二台套；南方公司生产动态GPS（RTK1套2台）；拓普康全站仪二台；手持GPS一台；笔计本电脑二台；对讲机四部；越野汽车一辆。

（4）软件配置计划

1）《沉降观测数据处理软件》一套

2）《南方CASS7.1数字化成图系统》一套

3）《清华山维NASEW97》一套

（5）工作时间安排计划

工序

内容

计划时间

准备工作阶段

技术设计、收集资料、进场、其他进场后准备工作

10月20日-10月25日

沉降点、工作点、基准点选点、埋石

沉降点、工作基点、基准点选点、埋石、加装

10月26日-12月7日

质量检查

提供甲方按招标文件

检查验收

12月8日-12月20日

控制测量

平面位置测量

高程位置测量

下年度安排

沉降观测

包括各级质量检查、内业成图编辑、成果资料整理等

下年度安排

内业成果成图

内业成图编辑、成果资料整理等

下年度安排

资料上交业主

提供成果资料

下年度安排

注：

1检查人员与外业作业人员各自独立，互不影响，可基本同步进行；

2内业作业人员与外业作业人员各自独立，互不影响，可基本同步进行。

（6）食宿安排计划

针对本工程工期紧，每天外业的工作时间短，环境、自然条件较为恶劣，作业较分散的特点，制定以下食宿安排计划：

⑴各作业组在具体勘测工程地点就近租用民房，解决住宿和办公问题；

⑵各作业组在具体勘测工程地点根据参加工程人员数量就近解决吃饭问题；

⑶选择驻地时应着重考虑水、电、取暖、食品采购问题。

选择供电不可靠的地方作为驻地时，给予配置发电机。

（7）材料、构件用量计划

本工程普通消耗材料为纸张、记录用笔、油漆、记号笔、钉子、手套、5号和2号电池等这些材料在当地城镇均可以买到，各施工组可根据实际情况随时就地解决。

本工程基准点、工作点、沉降点的数量多，埋设标石工作量大，混凝土标石的制作可提前加班制作，按勘测工程测算具体用量，并补足。

进场后委托当地木匠加工所需木桩。

（8）劳务用工及机具租用计划

本工程在勘测初期需埋设大量的基准点、工作基点、沉降观测点标石。

这项工作计划安排工作能力强的技术人员带领在当地雇佣的劳务人员和车辆设备来完成。

具体雇佣的劳务人员数量针对中标勘测工区的难度确定。

（9）岗前培训计划

本工程不仅涉及我公司职工，还将雇佣其它重体力劳动人员和农业机具。

本公司职工在施工开工前，将认真学习中标项目沉降观测技术设计书和本工程沉降观测方案，此外还将和雇佣劳务人员一起学习劳动安全知识，增强自我保护意识。

四、技术方法、措施及方案

1技术方法

大量的基准点、工作点、沉降观测点标石的埋设、加装，安排工作能力强的技术人员带领在当地雇佣的劳务人员和车辆设备来完成，使用高精度水准仪完成沉降观测，使用RTK结合全站仪引点完成基准点、工作点、沉降点平面位置测量。

利用沉降观测专用数据分析处理软件对成果（沉降量、沉降差、沉降速度、局部倾斜及风机倾斜量）进行分析、比较，研究风机地基基础在运作期的稳定性，以便及时掌握变形情况，发现问题采取措施，确保风机的安全有效。

2基础控制测量

基础控制测量原则上分高程控制测量和平面控制测量，本工程为垂直沉降观测，对平面坐标精度无要求，本工程基准点、工作点、沉降观测点的平面位置坐标使用RTK或全站仪引点施测。

高程控制测量和沉降观测均采用二等水准测量。

针对本工程风电场场区范围大，风机数量多且各风机相距较远，场区内地形起伏变化大，自然条件较为恶劣，作业较分散，每个风机地点既分散又相对集中的特点，且要求对每台风机均进行单独的沉降观测。

因此，根据场区内的具体情况，对高程控制测量和沉降观测采取不同的技术方法和施测方案。

（1）各工作基点与基准点进行高程控制联测时，因地形起伏变化大水准路线较长，致使观测误差增大。

为提高观测精度，可采用单独一台风机组成二等沉降观测控制网。

即以某一风机附近的基准点作为起算点的高程，与该风机地基基础承台顶部设置4个相互垂直的沉降观测点组成沉降观测闭合环控制网。

（2）建立以三台风机组成观测组的基准点连同工作基点进行沉降观测高程控制网测量如图1。

高程采用独立高程系统，以观测组中的某一基准点作为起算点的高程，与布设的工作基点组成二等沉降观测控制网。

控制网应布设为闭合环、节点网或附合水准路线等形式，三台风机组成观测组的基准点连同工作基点不得少于3个。

因地形起伏变化大水准路线较长，各工作基点与基准点进行高程控制二等水准联测时误差增大，二等水准难以实施，可采用三角高程方法联测。

图1：

沉降观测点、工作基点、基准点的布设及观测线路

3沉降观测方案

3.1基准点的选点布设、埋石

本工程共埋设50个基准点，其中卓资风电场埋设42个，红牧风电场埋设8个。

三台风机组成一个观测组如图1，这样两个工作基点和一个基准点组成一个闭合控制网。

基准点须埋设在风机地基基础的压力传播范围以外的原状土层或基岩上，距离风机地基基础边线不小于80米，地基稳固位置稳定、易于长期保存的地方。

基准点埋石的标石型式，可根据现场条件和任务需要选用不同的埋石标志：

①地表岩石标志，它是将标志直接埋在基岩上面，这种类型的基准点标志适用于地表土层覆盖很浅的地区。

②在原状土层地面上埋设永久性砼标石，标石露出地面3-5cm，埋石标志标石面字头必须朝北。

预制混凝土标石规格为：

上底为20×20cm，下底为40×40cm，高为40cm，中心镶嵌我公司测量标志如图3。

埋石后应在周围明显的地物上标明埋石点的点号、方向和距埋石点的距离，便于后续勘测工作查找。

③深埋钢筋标：

这类标志用于土层覆盖较厚的地区，采用钻孔穿过土层和风化岩层直接在基岩上埋设钢筋作为标志，这类埋石标志其稳定性虽然很好，但埋设费用很大，一般不采用，埋设标志如图2。

基准点应定期复测，复测周期应视基准点所在位置的稳定情况而定，在点位稳定后半年复测一次。

当观测点变形测量成果出现异常或外界因素影响时，应及时进行复测，并对其稳定性、可靠性进行分析。

基准点埋设后，应达到稳定后方可开始观测。

稳定期应根据观测要求与地质条件确定。

所有基准点标石面整饰为：

上部刻写点号（如C1～Cn等），下部刻写“风电”,并涂上红油漆。

基准点编号采用流水编号，编号前冠“C”。

标石规格和标石面整饰如下图3：

图2：

基准点埋设标志

C20

风电

单位：

cm

预制砼标石

标石面整饰

图3：

基准点埋设标志

3.2工作基点的选点布设、埋石

卓资、红牧风电场范围大，风机间距较远，对每台风机均进行单独的沉降观测。

各工作基点与基准点联测时水准路线较长，观测误差增大。

为减少埋设点的工作量提高观测精度，本工程工作基点的布设以三台风机为一观测组，这样既满足观测精度的要求并提高观测效率，布点方案如图1。

工作基点尽量选择靠近风机地基基础而又受其沉降变形影响较小，点位能够长期保存的地方选埋，以距风机地基基础20-50m为宜。

工作基点埋石的标石型式，可根据现场条件和任务需要选用不同的埋石标志。

当风机地基基础附近的覆盖土层较厚时，可采用现场混凝土浇灌浅埋的土中标，埋设标志如图4.也可采用预制混凝土标石埋设，其规格为：

上底为12×12cm，下底为20×20cm，高为50cm，中心镶嵌我公司测量标志如图5。

本工程共埋设93个工作基点，其中卓资风电场埋设77个，红牧风电场埋设16个。

工作基点标石面整饰为：

上部刻写点号（如G1～Gn等），下部刻写“风电”,并涂上红油漆。

工作基点编号采用流水编号，编号前冠“G”。

标石规格和标石面整饰如下图5：

图4：

工作基点埋设标志

1预制砼标石

标石面整饰

单位：

cm

风电

G20

图5：

工作基点埋设标志

3.3沉降观测点的选点布设、埋设刻石标志

根据《工程测量规范GB50026-2007》、《建筑变形测量规程JGJ/T8-2007》，应在风机地基基础承台顶部设置4个相互垂直的沉降观测点。

参考图1。

埋设的标志应稳固、明显、结构合理，观测点点位应避开障碍物，便于观测和长期保存，埋设刻石标志如下图6。

刻石是指利用风机地基基础承台顶部固定的水泥构筑物表面，使用冲击钻在水泥构筑物表面打孔，镶嵌我公司测量标志，并用切割机在水泥构筑物表面，以标志为中心刻深、宽约0.5cm、规格为20×20cm的方框，在框内北边刻写点号，编号前冠“X”，南边刻写“风电”二字。

卓资风电场现安装风机119台，需用冲击钻在水泥构筑物表面打孔镶嵌沉降观测点119X4个；红牧风电场现安装风机24台，需打孔镶嵌设置沉降观测点24X4个，本工程共设置572个沉降观测点，均打孔镶嵌埋设在风机地基基础承台顶部。

X4

风电

单位：

cm

刻石标石面整饰

图6沉降观测点打孔镶嵌埋设标志

3.4沉降观测精度要求

1、本工程根据《风电机组地基基础设计规范FD003-2007》基础设计安全等级为二级，根据《建筑地基基础设计规范GB0007-2002》基础设计安全等级为乙级。

根据设计要求，结合实地踏勘及卓资、红牧风电场自然条件恶劣，大部分时间风速较大、日内温差大、风场范围大的特点，本次沉降观测应采用二级变形观测。

2、精度要求：

本工程风机建成运营大部超过一年，属风机运营阶段地基基础沉降观测，可采用Ⅱ等或Ⅲ等水准测量。

观测点测站高差中误差≤0.50mm。

二、三等水准测量的精度评价指标为，每公里水准测量的偶然中误差M△和全中误差MW，不得超过下表规定的数值：

测量等级

每公里水准测量的偶然中误差M△

每公里水准测量的偶然全中误差MW

二等

1.0mm

2.0mm

三等

3.0mm

6.0mm

3.5沉降观测方法和技术要求

沉降观测点的施测采用Ⅱ等水准测量的方法进行。

高程采用独立高程系统，以某一基准点作为起算点的高程，建立变形观测控制网。

控制网应布设为闭合环、附和或节点网，三台风机组成观测组的基准点连同工作基点不得少于3个。

1、沉降观测主要设备。

根据本工程特点，优先采用DS05、DSZ05型或DS1、DSZ1型精密水准仪（配合3m铟瓦合金钢尺，专用数据分析处理软件）进行观测。

等级

使用水准仪的型号

水准标尺类型

DS05或DSZ05型

DS1或

DSZ1型

DS3或DSZ3型

因瓦尺

条码尺

木制标尺

特等

√

X

X

√

√

X

一等

√

X

X

√

√

X

二等

√

√

X

√

√

X

三等

√

√

√

√

√

√

注：

表中“√”表示允许使用；“X”表示不允许使用。

2、风机运营期间地基基础沉降观测的首次观测（既零周期）按单程双测站观测，为提高初始值的可靠性，同时增加一次单程观测。

3、零周期观测之后的沉降观测按单程观测，测站上限差及其它的要求按国家二等水准测站上的要求进行。

测站观测限差见下表：

测站观测限差mm

等级

观测方法

黑红面读数较差

黑红面所测高差较差

单程双转点法观测时，左右路线转点较差

检测间歇点高差较差

二等

中丝读数法

0.5

0.7

1.0

1.5

三等

中丝读数法

2.0

3.0

1.5

3.0

4、每次观测应保持路线、顺序、观测方法一致。

5、使用同一仪器和设备，相对固定主要观测人员。

6、在基本相同的条件和环境下工作。

7、采用独立的闭合环或附合路线进行平差计算，经检查无误的水准网或附合路线观测值，用《清华山维NASEW3.0》软件按测站或路线长进行严密平差。

其观测和计算限差如下：

等级

视距（m）

前后视距差（m）

前后视距累计差（m）

视线高度（m）

重复测量次数（次）

路线闭合差（mm）

二级

≥30且≤50

≤2.0

≤3.0

≤2.8且≥0.55m

≥2

≤1.0

注：

①表中n为测站数

②成像清晰稳定时，视线长度可放长20%.

8、使用的水准仪器应送法定的计量单位进行鉴定和校正，并在校正的有效期内使用。

检验应按现行国家水准测量规范的规定执行。

水准仪i角不得大于15″，作业期间每天开测前进行i角测定。

3.6沉降观测作业要求

1、风电场风速较大，降低水准仪架设高度可保证观测精度，应在标尺分划线成像清晰和稳定的条件下进行观测。

风力过大仪器标尺不稳定时、气温突变时以及标尺分划线的成像跳动而难以照准时进行观测。

晴天观测时，应用白色测伞为仪器遮蔽阳光。

2、作业中应经常对水准仪及水准标尺的水准器和i角进行检查，当发现观测成果出现异常情况并认为与仪器有关时，应及时进行检查与校正。

3、进行往返测时，每测段往测与返测站数均应为偶数站。

由往测向返测时，两标尺应互换位置，并应重新整置仪器。

在同一测站上观测时，不得两次调焦。

往返测高差不符值与环线闭合差的限差按下表规定执行。

往返测高差不符值与环线闭合差的限差表mm

等级

测段、路线往返测高差不符值

测段、路线的左、右路线高差不符值

附合路线或环线闭合差

检测已测测段高差的差

平原

山区

二等

±4

±2

±4

±10

三等

±12

±8

±12

±15

±20

注：

K为路线或测段的长度，Km；L为附合路线（环线）长度，Km；R为检测测段长度，Km；

山区指高程超过1000m或路线中最大高差超过400m的地区。

4、测站观测标尺顺序：

后—前—前—后

5、对各周期观测过程中发现的相邻观测点高差变动迹象、地质地貌异常、附近风机基础裂缝等情况，应做好记录，并画好草图。

3.7沉降观测成果的重测与取舍

1、凡超出规定限差的成果，均应进行重测。

2、测站观测限差超限，应立即重测；当迁站后发现超限时，应从基准点或稳固可靠的工作基点开始重测。

3、单程双测站所测高差较差超限时，可只重测一个单线，并与原测结果中符合限差的一个单线取中数采用；若重测结果与原测结果均符合限差时，则取三次结果的中数；当重测结果与原测两个单线结果均超限时，则须再重测一个单线。

4、附合路线或环线闭合差超限时，应先就路线上可靠程度较小