1、2目錄刖a：一、實習目的3二、實習內容321三門峽實習32. 1. 1參觀三門峽大壩展覽廳 32. 12大壩控制室42. 1. 3大壩廊道42. 14三門峽水文站52. 1.5三門峽水文局測量專家傳授經驗 52. 2參觀南水北調中線工程實習 52. 2. 1穿黃隧道52. 2.2倒虹吸工程和扭曲面施工原理72. 3參觀京石武高鐵實習 810三、回答題9結語:、八、刖S：工程測量學是研究地球空間（地面、地下、水下、空中）中具體幾何實體的測 量描繪和抽象幾何實體的測設實現的理論方法和技術的一門應用性學科。經過一學期 的學習，我們已經基本掌握了理論知識，但是還需要通過實踐來提高自己對知識的理 解和運

2、用。工程測量實習，是我們測繪工程專業一門基本的必修專業實踐課之一，也是我們 大學期間最后一個大型實習，它對我們學測繪工程專業的學生來說，十分的重要。 此次實習為期三個星期，主要以參觀學習為主，即通過對大型工程的參觀學習，體會 測量工作的基本原則：“從整體到局部”、“先控制后碎部”、“前一步工作未作檢 核不進行下一步工作”等原則以及一些測量方法和特殊測量儀器如何 在工程中運用 等。因此，這次實習對即將畢業的我們，有極大的幫助。我們要把握住這次珍貴的實 習機會，在有限的機會下創造最大的知識收益。通過測量實習這個平臺，增加我們 的閱歷、改善我們的思維結構、培養相互合作精神等。本次實習由王老師、張老師

3、親自帶隊指導，實習分為三段：參觀三門峽大壩、參 觀南水北調水利樞紐工程和參觀鄭州郊區京石武高速鐵路。學生需要在實習前，主動學習相關專業知識；在實習中，認真聽專家講解，認真思考，結合專業知識領悟； 在實習后，認真總結，體會。我們要端正自身態度，配合老師，完成實習任務，達到 實習要求與目的!、實習目的本次實習是工程測量學課程的實踐性教學環節之一，通過對三門峽大壩、南 水北調水利樞紐工程和鄭州郊區高鐵的參觀實習，達到以下目的：1、了解大型水利水電樞紐工程的總體布局，以及大型工程在規劃設計、施工建設 和運營管理階段的測量工作，加深對課堂教學內容的理解；2、對施工控制網的布設、施工期的施工測量、水利樞紐

4、工程特別是大壩的外部和 內部變形觀測與數據處理等有更深刻的認識；3、結合大型工程建設進行愛國主義教育和集體主義教育，樹立熱愛測繪工程專業 的思想，加強對測繪工作的事業心和責任感。二、實習內容2. 1三門峽實習三門峽實習由以下幾部分部分組成：參觀三門峽大壩展覽廳、大壩控制室、大壩 廊道、三門峽水文站和三門峽水文局測量專家傳授經驗。2. 1. 1參觀三門峽大壩展覽廳三門峽水利樞紐工程是黃河干流上的一座控制性樞紐工程，是新中國在黃河干流興建的第一座大壩，位于山西萬家寨水利樞紐下游，黃河小浪底水庫上游。樞紐 主體工程為混凝土實體重力壩，最大壩高106 m壩長713. 2ni是一座防洪、防凌、灌溉、發電

5、及城市供水等綜合利用的水利樞紐工程。該工程于1960年9月建成蓄水，由于庫區淤積嚴重，改為低水位敞泄“滯洪排沙” 運用，并對樞紐工程進行一系列增建、改建，包括增建左岸兩條直徑為11m的泄洪洞； 重新打開10孔3 mx 8 m （寬X高）的導流底孔。由于改為低水頭 運用發電，原發電 引水鋼管也予以降低改建等。增建后的樞紐工程設計水位為335 m,校核水位為340 m。 水庫采用“蓄清排渾”控制運用，即汛期水位一般不超過305m非汛期發電水位一般不 超過310 m,春灌、防凌限制水位不超過324326 m。2. 12大壩控制室對大壩，測量方面非常重要的莫過于變形監測，據了解；三門峽大壩系統主要有

6、壩體變形觀測系統、壩基揚壓力觀測系統、基巖變位觀測系統、左岸山體變 形觀測系 統、壩基沉陷觀測系統、繞壩滲流觀測系統、壩區強震觀測系統等七個子系統。但系 統在運行過程中由于種種原因，造成七個子系統中能正常運用的僅有壩體變形和壩基 揚壓力觀測兩個子系統。2002年對這兩個子系統進行了升級 改造，實現了觀測數據的 自動采集。在控制室內，專家也給我們演示了自動數據采集的過程。并指岀雖然對大壩變形、 滲流、裂縫等實現自動測量，但是對于GPSB測點，水準線路，邊角網等 還需人工觀 測。對于不同問題，有不同軟件進行處理，對于自動采集的數據，利用回歸分析等方 法進行處理后，有的還需要人工實地檢校2. 1.

7、3大壩廊道從大壩控制室出來后，就直接去了壩區，看到了奔騰咆哮的黃河，中流砥柱 和張 公島，又體驗了 “一步跨兩省”后。下到60m的大壩壩底，并分兩撥進入廊 道。在陰 暗潮濕的廊道里，有多種監測大壩水平位移和垂直位移的監測儀器和測 量裝置，我們 主要觀看了引張線和正倒垂。引張線是以一根繃緊的絲（如鋼絲）作為準直線，來監測沿線各測點相對于該準 直線的水平偏移的測量系統。這是一種直觀、簡便、可靠，且具有較高精度的水平位 移監測方法。人工觀測的引張線通常為一端固定，另一端通過滑輪懸掛重 錘，以使引 張線線體保持一定的張力。人工觀測前需檢查浮船的位置和鋼板尺與線體間隙，以確 保線體處于完全自由的狀態。采

8、用監測自動化時，現場通常為無人值守，因此，除在 測點安裝自動測量儀器外，還必須采用一定的措施來使線體 在任何情況下均處于自由 狀態。正垂線是在壩體的觀測井等的上部懸掛帶重錘的不銹鋼絲,在重錘的重力作用下, 垂線穩定時正好處于鉛直狀態。將正垂線作為基準線，沿正垂線設置測點觀測壩體不 同高程的水平位移即為壩體的撓度。倒垂線是將不銹鋼絲的下端錨固在壩基下的巖體 深處，上端連接在壩頂支架上油箱的浮筒處，在浮筒的浮力作用下，垂線穩定時正好 處于鉛直狀態，其余觀測方法與正垂線相同。正、倒垂線既可以實現水平位移監測， 又可實現混凝土壩的撓度觀測。2. 14三門峽水文站三門峽水文站設立于1951年7月1日，前

9、身是1919年3月設立的陜州水文站。 基本水尺斷面位于三門峽水庫下游1350m處。據河源4439km,至河口 1025km,據小浪 底大壩約129km,控制黃河流域面積68.8萬kn?2。其既是三門峽水庫的出庫站，又是 小浪底水庫的入庫站，為國家重要水文站和重點報汛站，屬一類站。三門峽承擔著水位、流量、泥沙、降水、蒸發、氣溫、水溫、水質取樣等測報任務。其水位測量，通過HW-1000型非接觸式超聲波自記水位計進行觀測。2. 1. 5三門峽水文局測量專家傳授經驗晚上，老師請來了三門峽水文局測量大隊的專家，給我們講授實際工作經驗：主 要從事黃河斷面的測量以及河道測量、控制點的引測，很少繪制地形圖。一

10、般都是5km 一個斷面，每個斷面有7-8km。對于河道測量，基本上都是采用GPSM量，相對水準儀 而言，勞動強度非常小，工作比較輕松-這些都是測量大隊的縱向任務；大多數還是 橫向任務，即以創收為主，比如為高速公路測量地形圖、進 行土地調查等。2. 2參觀南水北調中線工程實習南水北調中線工程從丹江口水庫陶岔閘引水，經長江流域與淮河流域的分水嶺方 城圾口，沿唐白河流域和黃淮海平原西部邊緣開挖渠道，在河南省鄭州市附近通過隧 道穿過黃河，沿京廣鐵路西側北上，自流到北京、天津。南水北調中線工程線路長，涉及測繪工程的技術難點也相對較多，如超長輸水線 路施工坐標系的建立方法、各級施工測量的必要精度、坐標系間

11、的轉換、高斯投影對 施工測量的影響、國家水準點的穩定分析以及建筑物控制網與渠線控制網連接處成果 使用等的技術問題。此次參觀實習主要分為以下個幾個部分：參觀穿黃隧道、了解扭曲面和倒虹 吸工 程。2. 2.1穿黃隧道南水北調中線穿黃工程是南水北調的關鍵性、控制性和標志性工程。工程位 于河 南省鄭州市上游約30 km處，總長19. 3 km,由南岸明渠、南岸退水建筑物、進口建 筑物、穿黃隧洞段、出口建筑物、北岸明渠、北岸新莽河倒虹吸、老莽河 倒虹吸、北 岸防護堤、南北岸跨渠建筑物和南岸孤柏嘴控導工程等組成。穿黃隧洞長4. 25 km, 雙洞平行布置，兩洞中心線相距28叫單洞掘進直徑7. 0 m,采用

12、 盾構法施工。隧洞在 距北岸豎井3 450m處建有南岸豎井和南岸洞門鋼環，盾構 機在此出洞、檢修、更換 刀片并二次始發。穿黃隧洞貫通要求是：盾構機中心從南岸鋼環幾何中心駛出為理想狀態；偏差小于50 mm,可以保證止水效果，盾構機可以安全進洞；偏差大于50 mm小 于100mm , 盾構機可以進洞但止水效果不能保證，可能影響盾構機安全。基于安全考慮，設計要 求隧洞貫通中誤差不大于50mmo穿黃隧洞施工控制測量叮以分為3個部分：地面控制網測量、豎井聯系測量、洞 內精密導線。貫通誤差包括橫向貫通誤差、縱向貫通誤差和垂直貫通誤差。來 源于 地面控制點測量誤差、豎井定向誤差、洞內導線誤差、南岸洞門鋼環測

13、量誤差、盾構 機導向系統誤差、盾構機的姿態操作控制誤差等。高程誤差分為地面近井點誤差、豎 井傳高誤差和洞內水準誤差。3項中誤差的限差均按10 mm控制。地面控制網測量分兩部分：(1) 穿黃工程施工控制網觀測，即大網的觀測。控制網點包括# B黃河南？及原布設HS01HS10等11座標。按C級網精度進行觀測，觀測兩個時段，每個時段2. 5 ho水準觀測按二等水準觀測，跨河水準采用雙過江組成閉合路線，其中一條過江采用GPS測量法；另一處采用小角法進行跨河水準測量。(2) 加密控制網觀測，即近井點獨立網觀測。施工單位加密控制點在人、% B標南北豎井進岀口處共設置有11座標,主要用于隧洞的定向和施工測量

14、,是井下聯系測量控制起算點,精度要求高。A、 B標豎井進出口處主要用于定向的 8座加密控制點與起算點一起按獨立網觀測，按優于C級GPS精度測量。豎井聯系測量采用聯系三角形法,測角、測邊儀器采用兩臺TCA2003全站儀，豎井 上下同時觀測，豎井內懸掛曠3根0. 5 mm高強鋼絲作為聯系三角形兩點。采用30 40血重錘和油桶作阻尼系統。進行聯系三角形測量時，重復觀測數組。每組只將兩 垂線位置稍加移動，測量方法完全相同。由各組推算井下同一導線點之坐標和同一導 線邊之坐標方位角。各組數值互差滿足限差規定時，取各組的平均值作為該次測量的 最后成果。豎井深約60m, 下點高差測定采用鋼鋼基線尺 精密量距配

15、合精密水準儀進 行測量。洞內精密導線測量采用導線網，為避免旁折光，角度測量觀測前后的異側點，同 側點及近點加測測距邊，起閉于豎井聯系測量引出的兩條邊。對于儀器選擇，需要精密儀器：地面控制選用Leica 1230 GPS接收機，豎井聯系 測量選用TCA2003全站儀，高程測量儀器選用DNA03數字水準儀。222倒虹吸工程和扭曲面施工原理當渠道與道路或河溝高程接近，處于平面交叉時，需要修一建筑物，使水從路面 或河溝下穿過，此建筑物通常叫做倒虹吸。倒虹吸主要有豎井式。這種形式 施工簡便 而且便于清除泥沙。倒虹吸有箱形和圓形兩種，我們所見到的穿黃隧道 為圓形，最后 見到的那個小型倒虹吸工程為箱型。一般

16、水工建筑物進出口漸變段多為扭曲面，這也在我們參觀中得到了印證，下血我簡單介紹以下我了解到的扭曲血施工原理圖一：線扭曲面平面示意（高程單位：m;長度單位：cm）圖一中各扭曲邊坡分塊的形狀，它們都具有以下幾何特性：（1）均由4條輪即一 條起坡線、一條坡肩線和兩條分縫線組成；（2）底部起坡線均在一條直線上，頂部坡 肩線也在一條直線上；（3）扭坡分縫線（包括始末兩端的分縫線）的水平投影均與 總干渠中心線垂直，中間兩條分縫線的端點C、D和E、F均為底部起坡線和頂部坡肩 線的三分點；（4）扭坡第川塊的末端輪廓線為一垂直線。前期工作：（1）以總干渠中心線扭曲面始端樁號為原點，建立三維坐標，水流方 向為X軸，

17、垂直水流方向為Y,軸，豎直方向為Z軸.（2）計算邊坡扭曲面各控制點坐 標。（3）計算扭曲面各分塊輪廓線長度。扭曲面展開的控制條件是：（1）各分塊的輪廓線長度保持不變；（2）第川塊末端 分縫線與底部起坡線的夾角保持不變.而屏幕式展開方法的要點是：以底部起坡線和 末端分縫線所在的垂直面為基準，先以A、D兩點為圓心分別以AC CD為半徑畫弧相交 于C點由于C點到A、D兩點的距離與C點相同，故又稱C點為C點在屏幕上基準面 上的影像不難證明，屏幕上由A、B、D、C四個控制點連線組成的四邊形即為第川塊 扭坡展開圖。第二塊再以C、F為圓心，分別以CE EF為半徑畫弧相交于E點，由C、 D、F、E、四個控制點

18、連線組成的四邊形就是第II塊扭坡的展開圖。各塊扭坡展開后的圖形見下圖：圖二：坡展開示意（長度單位：cm）因為扭坡底部起坡線由于兩個端點的高程不同，與水平線成一定角度。可以根據 數學方法算出。不過，嚴格說來，任意形狀的空間曲面除直線旋轉面外，一般是不能 展開為平面的。因此該方法展開直線扭曲面只能作為一種近似的方法。如前扭坡分塊 只要不少于3塊，其帶來的誤差較小，完全可以滿足工程上的要求。23參觀京石武高鐵實習高速鐵路是指通過改造原有線路（直線化、軌距標準化），使營運速率達到 每小 時200公里以上，或者專門修建新的“高速新線”，使營運速率達到每小時250公里以 上的鐵路系統。我們所達到的實習地點

19、，是后者，即京石武高速鐵路。建設高鐵，從勘測設計階段，施工階段，軌道精調階段，竣工驗收階段等都離不開測繪工程，同時其技術的特殊性也帶給測繪工程許多挑戰，例如高鐵線路變得更直、曲線長度變得更長、隧道和橋梁的增加、軌道演變為無酢軌道測量、測量 控制網的變化、沉降監控量測、測量工作時間的變化和測量使用規范、方法、儀器變 化等。通過實習，我們主要了解到：（1）控制網變化：在勘察設計階段，我們要建立四套網，分別是CPO控制 網測量、CP1控制網測量，CP2控制網測量，然后就是牽線的水準基點的控制網，其中 CP0控制網與國家坐標系相連。然后再施工建設的階段當中，是CP3控制網測量還有GRP （軌道基準點）

20、點的測量，最后一個是軌道精調測量，必須要算出鐵路 設計狀況的偏差，要加多少墊片等等都要進行軌道精調，這個也是相應的進行三個方 面的評估。在最后竣工驗收的階段，包括運營，我們現在鐵道部也在 逐步的明確，要 進行軌道狀態的驗證測量和運營檢測。（2）線路變化：高鐵變得更直、曲線長度變得更長，加上高鐵相對于普鐵速度快了好幾倍，所以曲線半徑加大，緩和曲線加長。普鐵的曲線測量由于誤差會很大，將不能再適應高鐵的需要。因此，采用相對控制與坐標絕對控制相結合的方法來 進行軌道鋪軌控制。絕對坐標的應用將涉及到全站儀坐標放樣及GPS定點的大規模使用。(3) 軌道變化：軌道演變為無祚軌道。對于無酢軌道，地基處理完成后

21、，直接上面進行軌道板的施工，其后進行軌道鋪設，軌道施工完成后基本不再具備調整 的對能性。這就要求對施工精度有著較有磴軌道更嚴格的要求，使軌道的幾何參數與 設計的目標位置之間的偏差保持在規范許可內。軌道的定位通過由各級平面高程控制網組成的測量系統來實現，從而保證軌道與線下工程路基、橋梁、隧道、 站臺的空間位置坐標、高程相匹配協調。高鐵的施工一般在晚上進行，以避免干擾。其施工的規范也有別于其他，我們還 要加強學習！二、回答題3. 1為什么要修建三門峽水利樞紐工程？它有哪些效益?答：黃河自古以來都被人們認為是一條狂暴的害河,水情復雜而又難以治理，到了中游黃土高原地帶，黃河攜卷著大量的泥沙，形成了世界

22、有名的“黃色河流”而到 了下游，由于流速減緩，泥沙沉淀，導致河床逐年抬高，形成“懸河”奇觀，直接威脅 黃河下游人民的生命和財產安全。因此，黃河的危害一直是歷代統治者的心腹之患。 新中國一成立，黨和國家領導人立即著手治理黃河，所以，修建三門峽水利樞紐工程， 主要為治理黃河兼顧防洪、防凌、灌溉、發電、供水、下游河道減淤等。效益：三門峽大壩在防洪、防凌、灌溉、供水和發電等方面發揮了一定的社會效益和 經濟效益。3. 2三門峽大壩、南水北調水利樞紐工程、鄭州高鐵工程有哪些測量工作？有哪些共同 的地方？答：三門峽大壩的測量工作有：主要是變形監測，洪峰到達前及洪峰過后的河岸 高程測量等；南水北調水利樞紐工程的測量工作有：南水北調線路的縱斷面測量、倒 虹吸及扭曲面的放樣測量等；鄭州高鐵工程的測量工作有：線路測量、鐵軌的定向測 量及鐵軌上螺絲的高程測量等；相同點：所用儀器比較先進