JATIGEDE工程大壩外部變形觀測(cè)施工

蒲 小 勇

(中國(guó)水利水電第十工程局有限公司， 四川 成都 610072)

1 工程概況[1，2]

Jatigede大壩修建在印度尼西亞Cimanuk河上，位于西爪哇省Sumedang區(qū)Jatigede次區(qū)Cijuengjing村，距離Cirebon-Sumedang主干道16 km，距離Cirebon城大約75 km。工程的開發(fā)任務(wù)主要為防洪和灌溉，其次為發(fā)電。壩型為黏土心墻堆石壩，最大壩高110 m，電站裝機(jī)容量為110 MW。

Jatigede水庫流域平均降雨量為2 406.9 mm，月降雨在年內(nèi)分配很不均勻，年內(nèi)每月雨量變化較大且集中在雨季(11月～次年4月)，降雨量占年雨量的78.8%，旱季(5～10月)僅占21.2%。Marongge氣象站提供的氣溫年平均最高值為30.4℃，氣溫年平均最低值為24.7℃，最高氣溫出現(xiàn)在10、11月，最低氣溫出現(xiàn)在2、3月。

壩址區(qū)內(nèi)覆蓋層廣泛分布，主要有河流沖積層、壤土、風(fēng)化殘積物和滑坡堆積物。基巖主要為黏土巖及火山角礫巖，壩區(qū)邊坡穩(wěn)定性較差，有較多大小不等的滑坡體。通過對(duì)壩址區(qū)內(nèi)進(jìn)行大壩外部的變形觀測(cè)并根據(jù)實(shí)際變形觀測(cè)得到的實(shí)際數(shù)據(jù)反饋，及時(shí)調(diào)整了施工進(jìn)度和作業(yè)參數(shù)，減小了大壩施工的不均勻沉降以及對(duì)大壩邊坡和地基的影響，預(yù)防了地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，確保了大壩施工安全高效；及時(shí)調(diào)整了大壩蓄水期的蓄水方案和水位高程，確保了大壩蓄水期安全，減少了大壩蓄水對(duì)主體工程的影響。

本次外部監(jiān)測(cè)網(wǎng)的外業(yè)選點(diǎn)、造標(biāo)、測(cè)量與內(nèi)業(yè)計(jì)算等各個(gè)過程均按已報(bào)咨詢工程師審批的初設(shè)技術(shù)方案進(jìn)行控制。結(jié)合設(shè)計(jì)藍(lán)圖，在業(yè)主工程師和咨詢工程師的要求下完成了報(bào)批的技術(shù)方案。對(duì)網(wǎng)型的選擇、控制點(diǎn)位的布置、墩標(biāo)的形式、控制點(diǎn)墩標(biāo)的施工方法與工藝、測(cè)量?jī)x器與測(cè)量方法等經(jīng)咨詢工程師認(rèn)定均符合技術(shù)規(guī)范要求并滿足工程監(jiān)測(cè)的需要。

2 主要工程量

(1)監(jiān)測(cè)主控網(wǎng)的外業(yè)一共選設(shè)了強(qiáng)制對(duì)中墩標(biāo)點(diǎn)8座(CP1-CP8)，專門水準(zhǔn)墩標(biāo)點(diǎn)5座(BM01-BM05)，并根據(jù)需要在CP1-CP5底基座上附設(shè)了專用水準(zhǔn)標(biāo)志。同時(shí)，為了考慮網(wǎng)型結(jié)構(gòu)，加設(shè)了兩個(gè)臨時(shí)點(diǎn)T09、T10,其中T10不設(shè)地標(biāo)，T09設(shè)鋼筋混凝土地標(biāo)。外業(yè)造標(biāo)工作已于2014年1～3月完成。主要工程量見表1。

(2)大壩主體位移點(diǎn)的埋設(shè)依據(jù)設(shè)計(jì)圖(JG-D-5-1)和報(bào)批業(yè)主工程師批準(zhǔn)的施工圖進(jìn)行布設(shè)并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整，共計(jì)有RP1-12、CMP1-24、SMP1-12等48個(gè)點(diǎn)，累計(jì)混凝土2.6 m3，D25錨桿長(zhǎng)32 m，強(qiáng)制對(duì)中盤48套，D13鋼筋350 kg。

表1 主要工程量表

3 測(cè)量用的作業(yè)儀器與作業(yè)人員[3]

經(jīng)工程師批準(zhǔn)，本次外業(yè)測(cè)量作業(yè)采用的儀器為GPS與DNA03,具體儀器參數(shù)為：

T6 GNSS(儀器出廠編號(hào)946266、946631、主機(jī)946105)：平面標(biāo)稱精度3+3ppm(mm)

X90(儀器出廠編號(hào)：900457)：平面標(biāo)稱精度為3+3ppm(mm)

Leica DNA03水準(zhǔn)儀(出廠編號(hào)：344962)：標(biāo)稱精度0.3 mm/km

實(shí)際參加本次外業(yè)測(cè)量的作業(yè)人員為：工程師2人，專業(yè)技術(shù)人員2人，測(cè)量助手6人。

4 測(cè)量的實(shí)施過程

在完成外業(yè)造標(biāo)并經(jīng)兩個(gè)月的沉降穩(wěn)定期后，于2014年5月8日開始進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量，至5月19日完成除閉合段(CP3-JD405A段)以外的所有水準(zhǔn)測(cè)量，于5月21日至25日完成了所有的GPS控制測(cè)量工作，于大壩主體工程完工后的10月18日加測(cè)閉合段CP3-JD405A段。

5 GPS控制測(cè)量取得的成果[4]

GPS平面控制網(wǎng)測(cè)量經(jīng)過仔細(xì)的內(nèi)業(yè)計(jì)算確保了平面控制成果準(zhǔn)確無誤并經(jīng)兩人以上獨(dú)立校核。

5.1 平差設(shè)置

通過對(duì)GPS平面控制網(wǎng)中各基點(diǎn)進(jìn)行平差設(shè)置，對(duì)各條基線進(jìn)行平差統(tǒng)計(jì)，分別計(jì)算了誤差橢圓分量和高程擬合，計(jì)算出了壩區(qū)的實(shí)測(cè)變形量，并與設(shè)計(jì)和規(guī)范要求相對(duì)照均符合要求，平面控制成果較好。

(1)基準(zhǔn)參數(shù)：

橢球名稱：WGS84

橢球長(zhǎng)半軸(a) /m：6 378 137

橢球扁率倒數(shù)(1/f)：298.257 223 6

(2)投影參數(shù)：

投影方式：橫軸墨卡托投影

投影比率：1

投影高 /m：265

原點(diǎn)緯度：00°00'00.00000"N

中央子午線(L0)：108°04'59.99999"E

北向加常數(shù)(n) /m：0

東向加常數(shù)(e) /m：500 000

5.2 平差統(tǒng)計(jì)

一共完成了B1至B30共計(jì)30條基線，通過合格率為100%。5條重復(fù)基線校核全部合格。

在累計(jì)19個(gè)同步環(huán)中，合格者為17個(gè)。經(jīng)分析得知不合格的兩個(gè)原因：(1)點(diǎn)位布局受現(xiàn)場(chǎng)影響；(2)個(gè)別邊長(zhǎng)太短。最后在平差計(jì)算時(shí)剔除不用。

起算控制點(diǎn)參數(shù)、自由網(wǎng)平差成果、二維約束平差、高程擬合等均符合相關(guān)規(guī)范和設(shè)計(jì)要求。

6 二等水準(zhǔn)控制網(wǎng)取得的測(cè)量成果

該網(wǎng)于2014年5月9日至19日完成一階段測(cè)量，10月18日完成二階段測(cè)量。過程控制按二等水準(zhǔn)測(cè)量要求完成，即執(zhí)行GB/T 12897-2006。高程平差成果和水準(zhǔn)平差成果符合要求。

7 成果評(píng)定[5]

對(duì)于平面控制的GPS網(wǎng)[5]而言，最弱基線邊為B17(CP4-CP5)，斜距為225.415 m，中誤差為0.000 5 m，相對(duì)中誤差為1：469 531,精度仍然高于工程需要。最弱點(diǎn)為T09,略微偏大，但綜合考慮到網(wǎng)型結(jié)構(gòu)，且該點(diǎn)遠(yuǎn)離主控制區(qū)域而其他點(diǎn)的精度遠(yuǎn)高于該最弱點(diǎn)，故認(rèn)定點(diǎn)位精度是合格的。

對(duì)于水準(zhǔn)網(wǎng)的測(cè)量，由于環(huán)網(wǎng)是分在兩個(gè)時(shí)段(2014年5月和10月)進(jìn)行測(cè)量的，其前后相差5個(gè)月，可能會(huì)增大閉合差，但對(duì)于主環(huán)為8.55 km的測(cè)程下，規(guī)范允許值為11.7 mm，實(shí)際閉合值為7 mm，規(guī)范允許偶然中誤差為1 mm，實(shí)際為0.42 mm，故認(rèn)為精度合格。