航道養(yǎng)護(hù)技術(shù)分析

【摘 要】 測(cè)量技術(shù)水平對(duì)于提高內(nèi)河航道養(yǎng)護(hù)工程施工質(zhì)量具有十分重要的意義。文章分析了內(nèi)河航道養(yǎng)護(hù)工程測(cè)量工作內(nèi)容，重點(diǎn)分析了測(cè)量技術(shù)要點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】 航道養(yǎng)護(hù) 測(cè)量技術(shù)

Abstract ： The paper mainly analyses the channel maintenance technology.

1.航道養(yǎng)護(hù)工程中的測(cè)量工作

1.1主要測(cè)量工作內(nèi)容

內(nèi)河航道養(yǎng)護(hù)工程分為疏浚工程和整治工程，而整治工程又分為筑壩工程和護(hù)岸工程，其工程主體基本位于水下，在工程施工過(guò)程中涉及的測(cè)量工作主要有：

1.1.1疏浚工程：平面控制和高程控制測(cè)量，施工前工程量復(fù)核測(cè)量，挖槽的施工放樣測(cè)量，施工全過(guò)程中的水尺設(shè)立和觀測(cè)，中間檢測(cè)和驗(yàn)收測(cè)量，工程完成后的效果檢測(cè)。

1.1.2整治工程：平面控制和高程控制測(cè)量，壩位、護(hù)坡、護(hù)岸以及施工圍堰的施工放樣測(cè)量，中間檢測(cè)，施工中及施工后的沉降觀測(cè)，驗(yàn)收測(cè)量，工程完成后的效果檢測(cè)。

1.2主要測(cè)量?jī)x器設(shè)備

傳統(tǒng)的控制測(cè)量工作是使用光學(xué)儀器，隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)在已使用GPS設(shè)備逐步代替光學(xué)儀器進(jìn)行平面控制測(cè)量。GPS（全球定位系統(tǒng)Global Positioning System ）是美國(guó)從20世紀(jì)70年代開(kāi)始研制的，該系統(tǒng)由空間星座、地面監(jiān)控系統(tǒng)、用戶系統(tǒng)三部分組成。用戶接收機(jī)根據(jù)接收的定位信息，實(shí)時(shí)計(jì)算求出接收機(jī)的三維位置，以及運(yùn)動(dòng)速度和時(shí)間信息。從而達(dá)到全球性、全天候、連續(xù)的精密三維定位與導(dǎo)航的目的。但是因民用的GPS設(shè)備采用的是P碼（普通碼），測(cè)出的高程（橢球高）精度不能達(dá)到規(guī)范要求，所以高程控制測(cè)量還是需要使用光學(xué)水準(zhǔn)儀。而在施工中，平面位置的放樣工作可以使用全站儀，也可以使用GPS設(shè)備，高程測(cè)量（包括沉降測(cè)量）則基本使用自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀。水下地形測(cè)量是聯(lián)合進(jìn)行的，使用測(cè)深儀測(cè)量水深。用光學(xué)儀器或GPS設(shè)備測(cè)出測(cè)深點(diǎn)的平面位置。而為了檢測(cè)工程效果進(jìn)行水文測(cè)量時(shí)，也需要由幾種設(shè)備聯(lián)合進(jìn)行，使用流速儀測(cè)量水流速度，通過(guò)水準(zhǔn)測(cè)量測(cè)出比降，用光學(xué)儀器或GPS設(shè)備測(cè)出測(cè)速點(diǎn)或比降點(diǎn)的平面位置。

2.航道養(yǎng)護(hù)工程中的測(cè)量要點(diǎn)

2.1挖槽放線

放樣工作是進(jìn)行航道工程施工的前提，是工程質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求的重要保證。由于內(nèi)河航道養(yǎng)護(hù)工程的特殊性，放線精度要求高，測(cè)量難度大，一般放線采用指示性導(dǎo)標(biāo)，給工程施工帶來(lái)困難。一般而言，對(duì)航道養(yǎng)護(hù)工程的放線，常規(guī)做法是在岸上設(shè)置導(dǎo)標(biāo)，標(biāo)示出挖槽區(qū)域的左右邊線、起止線。由于受地形地物及通視條件的限制，導(dǎo)標(biāo)的靈敏度往往達(dá)不到施工要求，如果在放線中存在測(cè)量誤差，就會(huì)“失之毫厘，謬以千里”。以往對(duì)此種情況只能通過(guò)提高測(cè)量精度盡量滿足放線要求，但還不能完全達(dá)到施工要求。利用GPS 測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行放線一改往日實(shí)地放線的做法，只需在計(jì)算機(jī)內(nèi)以挖槽的左右邊線及起止線等參數(shù)做出計(jì)劃線，將GPS 接收機(jī)天線安置于挖泥船的挖泥部，通過(guò)計(jì)算機(jī)就可隨時(shí)掌握挖泥部的位置，確保航道養(yǎng)護(hù)工程在設(shè)計(jì)挖槽內(nèi)進(jìn)行，這樣，即提高了工程作業(yè)的效率和質(zhì)量，又減少了測(cè)量放線的工作量。

2.2水深測(cè)量

由于航道建設(shè)工程隱蔽性高，絕大部分疏浚和整治工程均在水下進(jìn)行，工程基本上不可視，因此水深測(cè)量是航道建設(shè)工程測(cè)量工作的重點(diǎn)。一般采用GPS 定位，采用兼有數(shù)字和模擬記錄功能測(cè)深儀測(cè)深，采用專業(yè)的導(dǎo)航軟件進(jìn)行實(shí)時(shí)導(dǎo)航、定位、采集和記錄深度數(shù)據(jù)，其主要的技術(shù)控制：一是檢驗(yàn)導(dǎo)航軟件對(duì)GPS 實(shí)時(shí)差分?jǐn)?shù)據(jù)的解算結(jié)果，檢驗(yàn)方法就是采用導(dǎo)航軟件在控制點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)； 二是控制好測(cè)深、定位、定標(biāo)、記錄的同步性、控制好測(cè)深與水位觀測(cè)的時(shí)間同步；三是測(cè)深儀器的校準(zhǔn)和比測(cè)。

部分地方單位采用RTK 進(jìn)行無(wú)驗(yàn)潮水深測(cè)量，規(guī)范沒(méi)有相關(guān)的技術(shù)指標(biāo)控制。無(wú)驗(yàn)潮測(cè)量簡(jiǎn)單地說(shuō)就是用移動(dòng)站GPS 天線中心的高程減去天線到水面的長(zhǎng)度再減測(cè)深儀測(cè)得的深度就得出地面高程。實(shí)際工作中主要控制的技術(shù)要點(diǎn)一是無(wú)驗(yàn)潮水深測(cè)量中移動(dòng)站GPS 天線中心高程的求得（ 導(dǎo)航軟件對(duì)GPS 實(shí)時(shí)差分?jǐn)?shù)據(jù)解算的三維坐標(biāo)），其檢驗(yàn)方法是用導(dǎo)航軟件直接在控制點(diǎn)上比測(cè)或用RTK 控制器手薄采集的與導(dǎo)航軟件對(duì)GPS 實(shí)時(shí)差分?jǐn)?shù)據(jù)解算的三維坐標(biāo)比較； 二是在進(jìn)行水深測(cè)量過(guò)程中船體姿態(tài)的控制，目前沒(méi)有好的方法控制或修正運(yùn)動(dòng)船體的姿態(tài)。對(duì)于多波束測(cè)深儀在運(yùn)河航道的測(cè)量應(yīng)用，由于內(nèi)河的水深一般在幾米，其優(yōu)越性得不到充分的體現(xiàn)。

2.3施工船舶挖泥作業(yè)

在施工船舶上配備全球定位系統(tǒng)GPS和裝有電子圖形控制系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)。施工前由測(cè)量人員編制施工計(jì)劃文件，把施工計(jì)劃輸人計(jì)算機(jī)；施工過(guò)程中，利用電子圖形控制系統(tǒng)，駕駛員按照計(jì)算機(jī)所顯示的施工挖泥圖形范圍操作，即可有效地控制挖槽范圍。在耙臂和耙頭、絞刀頭位置安裝深度指示裝置，可對(duì)挖泥船的耙頭、絞刀頭實(shí)行精確定位并加以控制，從而有效地提高挖泥效率、挖槽平整度和邊坡開(kāi)挖的精度，有效地控制施工過(guò)程中的超挖、欠挖情況，減少無(wú)效挖方，從而達(dá)到了減少挖泥廢方、提高疏浚效益的目的。

2.4施工船舶監(jiān)測(cè)

為了及時(shí)、有效、準(zhǔn)確對(duì)施工區(qū)段各施工船舶的航行動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行跟蹤處理，確保施工安全，工程中需要實(shí)時(shí)掌握各船舶的航行位置、航速、航行線路，做到統(tǒng)一調(diào)度、及時(shí)調(diào)整。因此，可以在投入施工的船舶均安裝水上交通管理監(jiān)控系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)的工作原理是：由安裝在施工船舶上的船載定位終端通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)向陸地監(jiān)控中心發(fā)送數(shù)據(jù)，通過(guò)監(jiān)控中心計(jì)算收集。即可在計(jì)算機(jī)屏幕上實(shí)時(shí)顯示船舶位置及航行動(dòng)態(tài)，并可通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)多終端同時(shí)監(jiān)控，是集GPS衛(wèi)星定位技術(shù)、GPRS、GSM和CDMA1移動(dòng)通信技術(shù)、GIS地理信息技術(shù)及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為一體的綜合管理系統(tǒng)，具有定位、跟蹤、預(yù)警、報(bào)警、緊急救援等綜合功能。

2.5測(cè)量質(zhì)量監(jiān)理的工作重點(diǎn)

在施工前的工程量復(fù)核測(cè)量時(shí)，測(cè)量工程師應(yīng)該和承包商共同進(jìn)行，并各自獨(dú)立完成水下地形測(cè)量，各自得出復(fù)核結(jié)果。如果復(fù)核結(jié)果與設(shè)計(jì)工程量有較大出入，還應(yīng)該知會(huì)建設(shè)單位，做好和建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位-起復(fù)測(cè)的準(zhǔn)備。在施工中，測(cè)量監(jiān)理工程師應(yīng)經(jīng)常對(duì)挖槽進(jìn)行水下地形測(cè)量，及時(shí)發(fā)現(xiàn)疏浚工作中的欠挖、漏挖等質(zhì)量問(wèn)題，及時(shí)指揮承包商解決問(wèn)題，保證施工質(zhì)量。而在進(jìn)行中間計(jì)量時(shí)，測(cè)量監(jiān)理工程師還應(yīng)該會(huì)同計(jì)量監(jiān)理工程師一起測(cè)量挖槽的水下地形，以確認(rèn)可以計(jì)量的工程量。每個(gè)單位工程結(jié)束后，測(cè)量監(jiān)理工程師應(yīng)該及時(shí)對(duì)該單位工程進(jìn)行驗(yàn)收測(cè)量，確定其是否達(dá)到交工的要求。在交工以及竣工驗(yàn)收時(shí)進(jìn)行的水下地形測(cè)量，測(cè)量監(jiān)理工程師也必須參與。

小結(jié)

隨著測(cè)繪科技的不斷發(fā)展 測(cè)量手段不斷更新，新的精度更高、操作更加簡(jiǎn)單方便的測(cè)量?jī)x器、測(cè)繪軟件不斷涌現(xiàn)。新設(shè)備、新技術(shù)的應(yīng)用大大地提高了測(cè)繪工作的生產(chǎn)效率；降低了測(cè)量成果的差錯(cuò)率；提高了測(cè)繪產(chǎn)品的質(zhì)量。尤其是計(jì)算機(jī)與GPS結(jié)合應(yīng)用在內(nèi)河航道養(yǎng)護(hù)測(cè)量工程中，使測(cè)量工作發(fā)生了質(zhì)和量的“革命”。隨著GPS 測(cè)量理論的不斷完善，經(jīng)驗(yàn)的不斷豐富以及技術(shù)設(shè)備的更新， GPS 測(cè)量系統(tǒng)在航道中的應(yīng)用將更加廣泛，將在更多領(lǐng)域中取代傳統(tǒng)的施測(cè)方法。

（作者單位：黑龍江省航務(wù)勘察設(shè)計(jì)院）